JPH0220098B2 - - Google Patents

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JPH0220098B2
JPH0220098B2 JP57040630A JP4063082A JPH0220098B2 JP H0220098 B2 JPH0220098 B2 JP H0220098B2 JP 57040630 A JP57040630 A JP 57040630A JP 4063082 A JP4063082 A JP 4063082A JP H0220098 B2 JPH0220098 B2 JP H0220098B2
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layer
atoms
gas
amorphous
layer region
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Japanese (ja)
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JPS58158641A (en
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Teruo Misumi
Kyosuke Ogawa
Junichiro Kanbe
Keishi Saito
Yoichi Oosato
Shigeru Shirai
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Canon Inc
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Publication of JPH0220098B2 publication Critical patent/JPH0220098B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線,可視光線,赤外光線,X線,γ線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある電子写真用光導電部
材に関する。 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。 殊に、事務機としてオフイスで使用される電子
写真装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の
場合には、上記の使用時における無公害性は重要
な点である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 而乍ら、従来のa−Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値,光感度,光応答
性等の電気的,化学的,光導電的特性,及び使用
環境特性の点、更には経時的安定性及び耐久性の
点において、各々、個々には特性の向上が計られ
ているが、総合的な特性向上を計る上で更に改良
される余地が存するのが実情である。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化,高暗抵抗化を同時に計ろうとす
ると従来においてはその使用時において残留電位
が残る場合が度々観測され、この種の光導電部材
は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用によ
る疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴース
ト現象を発する様になる等の不都合な点が少なく
なかつた。 又、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的,光導電的特性の改良を計るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があつた。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリヤの該層中での寿命
が充分でないこと、或いは暗部において、支持体
側よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が
生ずる場合があつた。 従つて、a−Si材料そのものの特性改良が計ら
れる一方で電子写真用光導電部材を設計する際
に、上記した様な問題の総てが解決される様に工
夫される必要がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材に使用される光
導電部材としての適用性とその応用性という観点
から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリコ
ン原子を母体とし、水素原子H又はハロゲン原子
Xのいずれか一方を少なくとも含有するアモルフ
アス材料、所謂水素化アモルフアスシリコン,ハ
ロゲン化アモルフアスシリコン或いはハロゲン含
有水素化アモルフアスシリコン〔以後これ等の総
称的表記として「a−Si(H,X)」を使用する〕
から構成される光導電層を有する光導電部材の層
構成を以後に説明される様に特定化する様に設計
されて作成された光導電部材は実用上著しく優れ
た特性を示すばかりでなく、従来の光導電部材と
較べてみてもあらゆる点において凌駕しているこ
と、殊に電子写真用の光導電部材として著しく優
れた特性を有していることを見出した点に基づい
ている。 本発明は電気的,光学的,光導電的特性が使用
環境に殆んど影響を受けず常時安定し、耐光疲労
に著しく長け、繰返し使用に際しても劣化現象を
起さず耐久性に優れ、残留電位が全く又は殆んど
観測されない電子写真用光導電部材(以下「光導
電部材」と称する。)を提供することを主たる目
的とする。 本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材と
して適用させた場合、静電像形成のための帯電処
理の際の電荷保持能が充分あり、通常の電子写真
法が極めて有効に適用され得る優れた電子写真特
性を有する光導電部材を提供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画
像を得ることが容易にできる電子写真用の光導電
部材を提供することである。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性,
高SN比特性及び高耐圧性を有する光導電部材を
提供することでもある。 本発明の光導電部材は、電子写真用光導電部材
用の支持体と、シリコン原子を母体とする非晶質
材料で構成された、光導電性を有する層厚1〜
100μの第一の非晶質層と、シリコン原子と1×
10-3〜90atomic%の炭素原子とハロゲン原子を
含む非晶質材料で構成された層厚0.003〜30μの第
二の非晶質層とを有し、前記第一の非晶質層が、
構成原子として0.001〜50atomic%の酸素原子を
含有する層厚0.001μ以上の第1の層領域と、構成
原子として周期律表第族に属する原子の分布状
態を前記支持体側においてその分布濃度が
50atomic ppm以上の高い部分を有し界面側にお
いて前記支持体側に較べて可成り低くされた部分
を有する層厚方向に連続的な第2の層領域とを有
し、前記第1の層領域は、前記第一の非晶質層の
支持体側に内在していることを特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めて優れた電気的,光学的,光導電
的特性,耐圧性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、その電気的特性が安定しており高感度で、高
SN比を有するものであつて、耐光疲労,繰返し
使用特性に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 以下、図面に従つて本発明の光導電部材に就て
詳細に説明する。 第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為に模式的に示した模式的構成図である。 第1図に示す光導電部材100は、光導電部材
用としての支持体101の上に、a−Si(H,X)
から成る光導電性を有する第一の非晶質層10
2と、第二の非晶質層106とを有し、第一の
非晶質層102は、構成原子として酸素原子を
含有する第1の層領域O103と層厚方向に連続
的で且つ前記支持体101の方に多く分布する分
布状態で構成原子として第族原子を含有する第
2の層領域104とを有する様に構成された層
構造を有する。第1図に示す例においては、第2
の層領域104は第一の非晶質層102の全
層領域を占め、第1の層領域O103が第2の層
領域104の一部を構成する層構造を有し、第
1の層領域O103は第一の非晶質層102の
表面下に内在している。 第一の非晶質層102の上部層領域105に
は、酸素原子は含まれておらず、酸素原子は第1
の層領域O103のみに含有されている。第1の
層領域O103は酸素原子の含有によつて重点的
に高暗抵抗化と支持体101と第一の非晶質層
102との間の密着性の向上が計られ、上部層領
域105には、酸素原子を含有させずに高感度化
が重点的に計られている。第1の層領域O103
に含有される酸素原子は層厚方向に連続的で実質
的に均一な分布状態で、且つ支持体101と第一
の非晶質層102との界面に平行な面内に於い
ては、実質的に均一な分布状態で前記第1の層領
域O103中に含有される。 本発明において、第一の非晶質層102を構
成し、第族原子を含有する第2の層領域10
4中に含有される第族原子としては、B(硼
素),Al(アルミニウム),Ga(ガリウム),In(イ
ンジウム),Tl(タリウム)等であり、殊に好適
に用いられるのはB,Gaである。 本発明においては、第2の層領域104中に
含有される第族原子の分布状態は、層厚方向に
おいては、前記の様な分布状態を取り、支持体1
01の表面と平行な面内では実質的に均一な分布
状態とされる。 第1の層領域O103と上部層領域105との
層厚は、本発明の目的を効果的に達成させる為の
重要な因子の1つであるので形成される光導電部
材に所望の特性が充分与えられる様に、光導電部
材の設計の際に充分なる注意が払われる必要があ
る。 本発明において、第1の層領域O103の層厚
T0は、その下限としては通常の場合、0.001μ以
上、好ましくは0.002μ以上、最適には0.003μ以上
とれさるのが望ましい。 又、上部層領域105の層厚T0は、その下限
としては通常の場合、0.02μ以上、好ましくは
0.03μ以上、最適には0.05μ以上とされるのが望ま
しい。 第一の層領域O103の層厚T0の下限及び上
部層領域105の層厚Tの上限としては、両層領
域に要求される特性と、第一の非晶質層102
全体として及び第二の非晶質層106の夫々に
要求される特性との相互間の有機的関連性に基づ
いて光導電部材の層設計の際に適宜所望に従つて
決定される。 本発明の光導電部材においては、第1図に示す
様に、上部層領域105にも構成原子として第
族原子が含有され、第一の非晶質層102の全
体が第2の層領域104とされる他に、上部層領
域105には、第族原子を含有させずに第1の
層領域Oと第2の層領域とを同一層領域とする
ことも出来る。 この様な上部層領域105に第族原子を含有
させない実施態様例の光導電部材においては、殊
に、多湿雰囲気中での繰返し使用により一層の顕
著な効果を示し、該雰囲気中での長期間の使用に
充分なる耐久性を示す。 又、第1の層領域O内に第2の層領域を形成
する場合も良好な実施態様例の1つとして挙げる
ことが出来る。 第1の層領域O中に含有される酸素原子の量
は、形成される光導電部材に要求される特性に応
じて所望に従つて適宜決められるが、通常の場
合、0.001〜50atomic%,好ましくは、0.002〜
40atomic%,最適には0.003〜30atomic%とされ
るのが望ましいものである。 第1の層領域Oの層厚T0が充分厚いか、又は
第一の非晶質層の全層厚(T0+T)に対する
割合が5分の2以上を越える様な場合には第1の
層領域O中に含有される酸素原子の量の上限とし
ては、通常は、30atomic%以下、好ましくは、
20atomic%以下、最適には10atomic%以下とさ
れるのが望ましいものである。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の第一の非晶質層を構成する第族原子
の含有されている層領域中に含有される第族
原子の層厚方向の分布状態の典型的例が示され
る。 第2図乃至第10図の例に於いて、酸素原子の
含有される層領域Oは、層領域と同一層領域で
あつても、層領域を内包しても、或いは、層領
域の一部の層領域を共有しても良いものである
ので、以後の説明に於いては、酸素原子の含有さ
れている層領域Oについては、殊に説明を要しな
い限り言及しない。 第2図乃至第10図において、横軸は第族原
子の分布濃度Cを、縦軸は、光導電性を示す第一
の非晶質層を構成し、第族原子の含有される
層領域の層厚tを示し、tBは支持体側の界面の
位置を、tTは支持体側とは反対側の界面の位置を
示す。即ち、第族原子の含有される層領域は
tB側よりtT側に向つて層形成がなされる。 本発明においては、第族原子の含有される層
領域は、光導電部材を構成するa−Si(H,X)
から成り、光導電性を示す第一の非晶質層の全
層領域を占めても良いし、又、その一部を占めて
も良い。 本発明において、前記層領域が第一の非晶質
層の一部の層領域を占める場合には、第1図の
例で示せば支持体101側の面を含んで第一の非
晶質層102の下部層領域に設けられるのが好
ましいものである。 第2図には、層領域中に含有される第族原
子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示され
る。 第2図に示される例では、第族原子の含有さ
れる層領域が形成される表面と該層領域の表
面とが接する界面位置tBよりt1の位置までは、第
族原子の含有濃度CがC1なる一定の値と取り
乍ら第族原子が形成される層領域に含有さ
れ、位置t1より分布濃度Cは界面位置tTに至るま
でC2より徐々に連続的に減少されている。界面
位置tTにおいては第族原子の分布濃度CはC3
される。 第3図に示される例においては、含有される第
族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至る
までC4から徐々に連続的に減少して位置tTにおい
てC5となる様な分布状態を形成している。 第4図の場合には、位置tBより位置t2までは第
族原子の分布濃度CはC6と一定値とされ、位
置t2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減
少され、位置tTにおいて、実質的に零とされてい
る。 第5図の場合には、第族原子は位置tBより位
置tTに至るまで、分布濃度CはC8より連続的に
徐々に減少され、位置tTにおいて実質的に零とさ
れている。 第6図に示す例においては、第族原子の分布
濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、C9と一
定値であり、位置tTにおいてはC10とされる。位
置t3と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数
的に位置t3より位置tTに至るまで減少されてい
る。 第7図に示される例においては、分布濃度Cは
位置tBより位置t4まではC11の一定値を取り、位置
t4より位置tTまではC12よりC13まで一次関数的に
減少する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に至るまで、第族原子の分布濃度CはC14より
零に至る様に一次関数的に減少している。 第9図においては、位置tBより位置t5に至るま
では第族原子の分布濃度Cは、C15よりC16まで
一次関数的に減少され、位置t5と位置tTとの間に
おいては、C16の一定値とされた例が示されてい
る。 第10図に示される例においては、第族原子
の分布濃度Cは位置tBにおいてC17であり、位置t6
に至るまではこのC17より初めはゆつくりと減少
され、t6の位置付近においては、急激に減少され
て位置t6ではC18とされる。 位置t6と位置t7との間においては、分布濃度C
は初め急激に減少されて、その後は、緩やかに
徐々に減少されて位置t7でC19となり、位置t7と位
置t8との間では、極めてゆつくりと徐々に減少さ
れて位置t8においてC20に至る。位置t8と位置tT
間においては、分布濃度CはC20より実質的に零
になる様に図に示す如き形状の曲線に従つて減少
されている。 以上、第2図乃至第10図により、層領域中
に含有される第族原子の層厚方向の分布状態の
典型例の幾つかを説明した様に、本発明において
は、支持体側において、第族原子の分布濃度C
の高い部分を示し、界面tT側においては、前記分
布濃度Cは支持体側に較べて可成り低くされた部
分を有する第族原子の分布状態が形成された層
領域が第一の非晶質層に設けられている。 本発明において、第一の非晶質層を構成する
第族原子の含有される層領域は、上記した様
に支持体側の方に第族原子が比較的高濃度で含
有されている局在領域Aを有する。 局在領域Aは、第2図乃至第10図に示す記号
を用いて説明すれば、界面位置tBより5μ以内に設
けられるのが望ましい。 本発明においては、上記局在領域Aは、界面位
置tBより5μ厚までの全層領域LTとされる場合もあ
るし、又、層領域LTの一部とされる場合もある。 局在領域Aを層領域LTの一部とするか又は全
部とするかは、形成される第一の非晶質層に要
求される特性に従つて適宜決められる。 局在領域Aはその中に含有される第族原子の
層厚方向の最大値Cmaxが通常は50atomic ppm
以上、好適には80atomic ppm以上、最適には
100atomic ppm以上とされる様な分布状態とな
り得る様に層形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、第族原子の含有さ
れる層領域は、支持体側からの層厚で5μ以内
(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度Cの最大値
Cmaxが存在する様に形成されるのが望ましい。 本発明において、第族原子の含有される前記
の層領域中に含有される第族原子の含有量と
しては、本発明の目的が効果的に達成される様に
所望に従つて適宜決められるが、通常は0.01〜5
×104atomic ppm,好ましくは0.5〜1×
104atomic ppm,最適には1〜5×103atomic
ppmとされるのが望ましいものである。 本発明において、第一の非晶質層の層厚は所
望の電子写真特性が得られること及び経済的効果
等の点から、通常の場合、1〜100μ,好ましく
は1〜80μ,最適には2〜50μとされるのが望ま
しい。 本発明において、a−Si(H,X)で構成され
る第一の非晶質層を形成するには例えばグロー
放電法、スパツタリング法,或いはイオンプレー
テイング法等の放電現象を利用する真空堆積法に
よつて成される。例えば、グロー放電法によつ
て、a−Si(H,X)で構成される第一の非晶質
層を形成するには、基本的にはシリコン原子
(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共に、
水素原子H導入用の又は/及びハロゲン原子X導
入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内
に導入して、該堆積室内にグロー放電を生起さ
せ、予め所定位置に設置されてある所定の支持表
面上にa−Si(H,X)からなる層を形成させれ
ば良い。又、スパツタリング法で形成する場合に
は、例えばAr,He等の不活性ガス又はこれ等の
ガスをベースとした混合ガスの雰囲気中でSiで構
成されたターゲツトをスパツタリングする際、水
素原子H又は/及びハロゲン原子X導入用のガス
をスパツタリング用の堆積室に導入しておけば良
い。 本発明において、必要に応じて第一の非晶質層
中に含有されるハロゲン原子Xとしては、具体
的にはフツ素,塩素,臭素,ヨウ素が挙げられ、
殊にフツ素,塩素を好適なものとして挙げること
が出来る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等のガ
ス状態の又はガス化し得る水素化硅素(シラン
類)が有効に使用されるものとして挙げられ、殊
に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等
の点でSiH4,Si2H6が好ましいものとして挙げら
れる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして
本発明においては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素,塩素,臭素,
ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,ClF3
BrF5,BrF3,IF2,IF7,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si2F6,SiCl4,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。 この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Siを供給し得る原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、
所定の支持体上にハロゲン原子を含むa−Siから
成る第一の非晶質層を形成する事が出来る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
一の非晶質層を形成する場合、基本的には、Si
供給用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガスと
Ar,H2,He等のガス等を所定の混合比とガス流
量になる様にして第一の非晶質層を形成する堆
積室に導入し、グロー放電を生起してこれ等のガ
スのプラズマ雰囲気を形成することによつて、所
定の支持体上に第一の非晶質層を形成し得るも
のであるが、水素原子の導入を計る為にこれ等の
ガスに更に水素原子を含む硅素化合物のガスも所
定量混合して層形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つてa−Si(H,X)から成る第一の
非晶質層を形成するには、例えばスパツタリン
グ法の場合にはSiから成るターゲツトを使用し
て、これを所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツ
タリングし、イオンプレーテイング法の場合に
は、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源
として蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸発源
を抵抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法
(EB法)等によつて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所
定のガスプラズマ雰囲気中を通過させる事で行う
事が出来る。 この際、スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法の何れの場合にも形成される層中にハロゲ
ン原子を導入するには、前記のハロゲン化合物又
は前記のハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを
堆積室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形
成してやれば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2、或いは前記した
シラン類等のガスをスパツタリング用の堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF,HCl,
HBr,HI等のハロゲン化水素、SiH2F2
SiH2I2,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3
のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或
いはガス化し得る、水素原子を構成要素の1つと
するハロゲン化物も有効な第一の非晶質層形成
用の出発物質として挙げる事が出来る。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、第一
の非晶質層形成の際に層中にハロゲン原子の導
入と同時に電気的或いは光電的特性の制御に極め
て有効な水素原子も導入されるので、本発明にお
いては好適なハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て使用される。 水素原子を第一の非晶質層中に構造的に導入
するには、上記の他にH2、或いはSiH4,Si2H6
Si3H8,Si4H10等の水素化硅素のガスをSiを供給
する為のシリコン化合物と堆積室中に共存させて
放電を生起させる事でも行う事が出来る。 例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe,Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、基板上にa−Si(H,X)から成る
第一の非晶質層が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6
のガスを導入してやることも出来る。 本発明において、形成される光導電部材の第一
の非晶質層中に含有される水素原子Hの量又は
ハロゲン原子Xの量又は水素原子とハロゲン原子
の量の和は通常の場合1〜40atomic%、好適に
は5〜30atomic%とされるのが望ましい。 第一の非晶質層中に含有される水素原子H又
は/及びハロゲン原子Xの量を制御するには、例
えば支持体温度又は/及び水素原子H、或いはハ
ロゲン原子Xを含有させる為に使用される出発物
質の堆積装置系内へ導入する量、放電々力等を制
御してやれば良い。 第一の非晶質層に、第族原子を含有する層
領域及び酸素原子を含有する層領域Oを設ける
には、グロー放電法や反応スパツタリング法等に
よる第一の非晶質層の形成の際に、第族原子
導入用の出発物質及び酸素原子導入用の出発物質
を夫々前記した第一の非晶質層形成用の出発物
質と共に使用して、形成される層中にその量を制
御し乍ら含有してやる事によつて成される。 第一の非晶質層を構成する、酸素原子の含有
される層領域O及び第族原子の含有される層領
域を夫々形成するにグロー放電法を用いる場
合、各層領域形成用の原料ガスとなる出発物質と
しては、前記した第一の非晶質層形成用の出発
物質の中から所望に従つて選択されたものに、酸
素原子導入用の出発物質又は/及び第族原子導
入用の出発物質が加えられる。その様な酸素原子
導入用の出発物質又は第族原子導入用の出発物
質としては、少なくとも酸素原子或いは第族原
子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し得
る物質をガス化したものの中の大概のものが使用
され得る。 例えば層領域Oを形成するのであればシリコン
原子Siを構成原子とする原料ガスと、酸素原子O
を構成原子とする原料ガスと、必要に応じて水素
原子H又は/及びハロゲン原子Xを構成原子とす
る原料ガスとを所望の混合比で混合して使用する
か、又は、シリコン原子Siを構成原子とする原料
ガスと、酸素原子O及び水素原子Hを構成原子と
する原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合
するか、或いは、シリコン原子Siを構成原子とす
る原料ガスと、シリコン原子Si,酸素原子O及び
水素原子Hの3つを構成原子とする原料ガスとを
混合して使用することが出来る。 又、別には、シリコン原子Siと水素原子Hとを
構成原子とする原料ガスに酸素原子Oを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。 酸素原子導入用の出発物質なるものとして具体
的には、例えば酸素O2,オゾンO3,一酸化窒素
NO,二酸化窒素N2O,一二酸化窒素N2O,三二
酸化窒素N2O3,四二酸化窒素N2O4、五二酸化窒
素N2O5、三酸化窒素NO3、シリコン原子Siと酸
素原子Oと水素原子Hとを構成原子とする、例え
ば、ジシロキサン(H3SiOSiH3),トリシロキサ
ン(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等
を挙げることが出来る。 層領域をグロー放電法を用いて形成する場合
に第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいて有効に使用されるのは、硼素原子導入用と
しては、B2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B6H10
B6H12,B6H14等の水素化硼素、BF3,BCl3
BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この
他、AlCl3,GaCl3,Ga(CH33,InCl3,TlCl3
も挙げることが出来る。 第族原子を含有する層領域に導入される第
族原子の含有量は、堆積室中に流入される第
族原子導入用の出発物質のガス流量、ガス流量
比、放電パワー、支持体温度、堆積室内の圧力等
を制御することによつて任意に制御され得る。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る層領域Oを形成するには、単結晶又は多結晶の
Siウエーハー又はSiO2、ウエーハー、又はSiと
SiO2が混合されて含有されているウエーハーを
ターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲気中
でスパツターリングすることによつて行えば良
い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
堆積室中に導入して、これ等のガスのガスプラズ
マを形成して前記Siウエーハーをスパツターリン
グすれば良い。 又、別には、SiとSiO2とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子H又は/及びハロゲン原子Xを構成原子
として含有するガス雰囲気中でスパツターリング
することによつて成される。酸素原子導入用の原
料ガスとしては、先述したグロー放電の例で示し
た原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガスが、
スパツターリングの場合にも有効なガスとして使
用され得る。 本発明において、第一の非晶質層をグロー放
電法で形成する際に使用される稀釈ガス或いはス
パツターリング法で形成される際に使用されるス
パツターリング用のガスとしては、所謂稀ガス、
例えばHe,Ne,Ar等が好適なものとして挙げ
ることが出来る。 第1図に示される光導電部材100に於いては
第一の非晶質層102上に形成される第二の非
晶質層106は自由表面107を有し、主に耐
湿性,連続繰返し使用特性,耐圧性,使用環境特
性,耐久性に於いて本発明の目的を達成する為に
設けられる。 又、本発明に於いては、第一の非晶質層と第
二の非晶質層とを構成する非晶質材料の各々が
シリコン原子という共通の構成要素を有している
ので、積層界面に於いて化学的な安定性の確保が
充分成されている。 第二の非晶質層は、シリコン原子と炭素原子
とハロゲン原子Xとで構成される非晶質材料〔a
−(SixC1-xyX1-y,但し0<x,y<1〕で形成
される。 a−(SixC1-xyX1-yで構成される第二の非晶質
層の形成はグロー放電法、スパツタリング法、
イオンインプランテーシヨン法、イオンプレーテ
イング法、エレクトロンビーム法等によつて成さ
れる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、作製される光導電部材
の所望される特性等の要因によつて適宜選択され
て採用されるが、所望する特性を有する光導電部
材を製造する為の作製条件の制御が比較的容易で
ある、シリコン原子と共に炭素原子及びハロゲン
原子を、作製する第二の非晶質層中に導入する
のが容易に行える等の利点からグロー放電法或い
はスパツターリング法が好適に採用される。 更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の非晶質層を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の非晶質層を形成
するには、a−(SixC1-xyX1-y形成用の原料ガス
を、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比で混
合して、支持体の設置してある真空堆積用の堆積
室に導入し、導入されたガスを、グロー放電法を
生起させることでガスプラズマ化して前記支持体
上に既に形成されてある第一の非晶質層上にa
−(SixC1-xyX1-yを堆積させれば良い。 本発明に於いて、a−(SixC1-xyX1-y形成用の
原料ガスとしては、シリコン原子Si、炭素原子
C、ハロゲン原子Xの中の少なくとも1つを構成
原子とするガス状の物質又はガス化し得る物質を
ガス化したものの中の大概のものが使用され得
る。 Si,C,Xの中の1つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガ
スと、Xを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又はSiを構成原子と
する原料ガスと、C及びXを構成原子とする原料
ガスとを、これも又所望の混合比で混合するか、
或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、Si,C
及びXの3つを構成原子とする原料ガスとを混合
して使用することが出来る。 又、別には、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、第二の非晶質層中に含有さ
れるハロゲン原子Xとして好適なのはF,Cl,
Br,Iであり、殊にF,Clが望ましいものであ
る。 本発明に於いて、第二の非晶質層は、a−
(SixC1-xyX1-yで構成されるものであるが、更に
水素原子を含有させることが出来る。 第二の非晶質層への水素原子の含有は、第一
の非晶質層との連続層形成の際に原料ガス種の
一部共通化を計ることが出来るので生産コスト面
の上で好都合である。 本発明に於いて、第二の非晶質層を形成する
のに有効に使用される原料ガスと成り得るものと
しては、常温常圧に於いてガス状態のもの又は容
易にガス化し得る物質を挙げることが出来る。 この様な第二の非晶質層形成用の物質として
は、例えば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数
2〜3のアセチレン系炭化水素、炭素数2〜3の
アセチレン系炭化水素、ハロゲン単体、ハロゲン
化水素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化硅素、ハ
ロゲン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げる事
が出来る。 具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
(CH4)、エタン(C2H6)、プロバン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、
プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、ブテ
ン−2(C4H8)、イソブチレン(C4H8)、ペンテ
ン(C5H10)、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン
(C3H4)、ブチン(C4H6)、ハロゲン単体として
は、フツ素,塩素,臭素,ヨウ素のハロゲンガ
ス、ハロゲン化水素としては、FH,HI,HCl,
HBr,ハロゲン間化合物としては、BrF,ClF,
ClF3,ClF5,BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr,
ハロゲン化硅素としてはSiF4,Si2F6,SiCl4
SiCl3Br,SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I,SiBr4
ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2
SiH2Cl2,SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2
SiHBr3,水素化硅素としては、SiH4,Si2H8
Si4H10等のシラン(Silane)類、等々を挙げるこ
とが出来る。 これ等の他に、CCl4,CHF3,CH2F2,CH3F,
CH3Cl,CH3Br,CH3I,C2H5Cl等のハロゲン置
換パラフイン系炭化水素、SF4,SF6等のフツ素
化硫黄化合物、Si(CH34,Si(C5H54,等のケイ
化アルキルやSiCl(CH33,SiCl2(CH32
SiCl3CH3等のハロゲン含有ケイ化アルキル等の
シラン誘導体も有効なものとして挙げることが出
来る。 これ等の第二の非晶質層形成物質は、形成さ
れる第二の非晶質層中に、所定の組成比でシリ
コン原子,炭素原子及びハロゲン原子と必要に応
じて水素原子とが含有される様に、第二の非晶質
層の形成の際に所望に従つて選択されて使用さ
れる。 例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の層が形
成され得るSi(CH34と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHCl3,SiCl4,SiH2Cl2或い
はSiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態で第
二の非晶質層形成用の装置内に導入してグロー
放電を生起させることによつてa−(SixC1-xy
(Cl+H)1-yから成る第二の非晶質層を形成す
ることが出来る。 スパツターリング法によつて第二の非晶質層
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハ
ー又はCウエーハー又はSiとCが混合されて含有
されているウエーハーをターゲツトとして、これ
等をハロゲン原子と必要に応じて水素原子を構成
要素として含む種々のガス雰囲気中でスパツター
リングすることによつて行えば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、CとXを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の堆
積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツターリングす
れば良い。 又、別には、SiとCとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
含有するガス雰囲気中でスパツターリングするこ
とによつて成される。C及びX,必要に応じてH
の導入用の原料ガスとなる物質としては先述した
グロー放電の例で示した第二の非晶質層形成用
の物質がスパツターリング法の場合にも有効な物
質として使用され得る。 本発明に於いて、第二の非晶質層をグロー放
電法又はスパツターリング法で形成する際に使用
される稀釈ガスとしては、所謂・稀ガス、例えば
He,Ne,Ar等が好適なものとして挙げること
が出来る。 本発明に於ける第二の非晶質層は、その要求
される特性が所望通りに与えられる様に注意深く
形成される。 即ち、Si,C及びX,必要に応じてHを構成原
子とする物質は、その作成条件によつて構造的に
は結晶からアモルフアスまでの形態を取り、電気
物性的には、導電性から半導体性、絶縁性までの
間の性質を、又光導電的性質から非光導電的性質
までの間の性質を、各々示すので本発明に於いて
は、目的に応じた所望の特性を有するa−(Six
C1-xyX1-yが形成される様に、所望に従つてその
作成条件の選択が厳密に成される。例えば、第二
の非晶質層を耐圧性の向上を主な目的として設
けるにはa−(SixC1-xyX1-yは使用環境に於いて
電気絶縁性的挙動の顕著な非晶質材料として作成
される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第二の非晶質層が設けられ
る場合には上記の電気絶縁性の度合はある程度緩
和され、照射される光に対してある程度の感度を
有する非晶質材料としてa−(SixC1-xyX1-yが作
成される。 第一の非晶質層の表面にa−(SixC1-xyX1-y
から成る第二の非晶質層を形成する際、層形成
中の支持体温度は、形成される層の構造及び特性
を左右する重要な因子であつて、本発明に於いて
は、目的とする特性を有するa−(SixC1-xyX1-y
が所望通りに作成され得る様に層作成時の支持体
温度が厳密に制御されるのが望ましい。 本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成さ
れる為の第二の非晶質層の形成法に併せて適宜
最適範囲が選択されて、第二の非晶質層の形成
が実行されるが、通常の場合、50〜350℃、好適
には100〜250℃とされるのが望ましいものであ
る。第二の非晶質層の形成には、層を構成する
原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他の方
法に較べて比較的容易である事等の為に、グロー
放電法やスパツターリング法の採用が有利である
が、これ等の層形成法で第二の非晶質層を形成
する場合には、前記の支持体温度と同様に層形成
の際の放電パワーが作成されるa−(SixC1-xy
X1-yの特性を左右する重要な因子の1つである。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するa−(SixC1-xyX1-yが生産性良く効果的に作
成される為の放電パワー条件としては通常10〜
300W,好適には20〜200Wである。 堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1Torr,好適
には、0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第二の非晶質層を作成する
為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲
として前記した範囲の値が挙げられるが、これ等
の層作成フアクターは、独立的に別々に決められ
るものではなく、所望特性のa−(SixC1-xyX1-y
から成る第二の非晶質層が形成される様に相互
的有機的関連性に基づいて各層作成フアクターの
最適値が決められるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層
に含有される炭素原子及びハロゲン原子の量は、
第二の非晶質層の作製条件と同様、本発明の目
的を達成する所望の特性が得られる第二の非晶質
層が形成される重要な因子である。 本発明に於ける第二の非晶質層に含有される
炭素原子の量は通常1×10-3〜90atomic%,好
適には1〜90atomic%,最適には10〜80atomic
%とされるのが望ましいものである。ハロゲン原
子の含有量としては、通常の場合、1〜
20atomic%,好適には1〜18atomic%,最適に
は2〜15atomic%とされるのが望ましく、これ
等の範囲にハロゲン原子含有量がある場合に作成
される光導電部材を実際面に充分適用させ得るも
のである。必要に応じて含有される水素原子の含
有量としては、通常の場合19atomic%,好適に
は13atomic%以下とされるのが望ましいもので
ある。即ち先のa−(SixC1-xyX1-yのx,y表示
で行えばxが通常0.1〜0.99999,好適には0.1〜
0.99,最適には0.15〜0.9,yが通常0.8〜0.99,好
適には0.82〜0.99で最適には0.85〜0.98あるのが
望ましい。ハロゲン原子と水素原子の両方が含ま
れる場合、先と同様のa−(SixC1-xy(H+X)1
−yの表示で行えばこの場合のx,yの数値範囲a
−(SixC1-xyX1-yの場合と、略々同様である。 本発明に於ける第二の非晶質層の層厚の数値
範囲は、本発明の目的を効果的に達成する為の重
要な因子の1つである。 本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 また、第二の非晶質層の層厚は、第1の層領
域O103の層厚との関係に於いても、おのおの
の層領域に要求される特性に応じた有機的な関連
性の下に所望に従つて適宜決定される必要があ
る。 更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経
済性の点に於いても考慮されるのが望ましい。本
発明に於ける第二の非晶質層の層厚としては、
通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ、最適には
0.005〜10μとされるのが望ましいものである。 本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
体としては、例えば、NiCr,ステンレス,Al,
Cr,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pb等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル,ポ
リエチレン,ポリカーボネート,セルローズ,ア
セテート,ポリプロピレン,ポリ塩化ビニル,ポ
リ塩化ビニリデン,ポリスチレン,ポリアミド等
の合成樹脂のフイルム又はシート,ガラス,セラ
ミツク,紙等が通常使用される。これ等の電気絶
縁性支持体は、好適には少なくともその一方の表
面を導電処理され、該導電処理された表面側に他
の層が設けられるのが望ましい。 例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr,
Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,
Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O3+SnO2)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フ
イルムであれば、NiCr,Al,Ag,Pb,Zn,Ni,
Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt等の金
属の薄膜を真空蒸着,電子ビーム蒸着,スパツタ
リン等でその表面に設け、又は前記金属でその表
面をラミネート処理して、その表面に導電性が付
与される。支持体の形状としては、円筒状,ベル
ト状,板状等任意の形状とし得、所望によつて、
その形状は決定されるが、例えば、第1図の光導
電部材100を電子写真用像形成部材として使用
するのであれば連続高速複写の場合には、無端ベ
ルト状又は円筒状とするのが望ましい。支持体の
厚さは、所望通りの光導電部材が形成される様に
適宜決定されるが、光導電部材として可撓性が要
求される場合には、支持体としての機能が充分発
揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる。
而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱い
上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以上と
される。 次に本発明の光導電部材の製造方法について説
明する。 第11図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、
本発明の夫々の層領域を形成するための原料ガス
が密封されており、その1例としてたとえば11
02は、Heで稀釈されたSiH4(純度99.999%,以
下SiH4/Heと略す。)ボンベ、1103はHeで
稀釈されたB2H6ガス(純度99.999%,以下
B2H6/Heと略す。)ボンベ、1104はHeで稀
釈されたSi2H6ガス(純度99.99%,以下Si2H6
Heと略す。)ボンベ、1105はNOガス(純度
99.999%)ボンベ、1106はHeで稀釈された
SiF4ガス(純度99.999%,以下SiF4/Heと略
す。)ボンベである。 これらのガスを反応室1101に流入させるに
はガスボンベ1102〜1106のバルブ、11
22〜1126,リークバルブ1135が閉じら
れていることを確認し、又、流入バルブ1112
〜1116、流出バルブ1117〜1121、補
助バルブ1132,1133が開かれていること
を確認して先づメインバルブ1134を開いて反
応室1101、ガス配管内を排気する。次に真空
計1136の読みが約5×10-6torrになつた時点
で補助バルブ1132,1133、流出バルブ1
117〜1121を閉じる。 次に基体1137上に第1図に示す層構成の光
導電部材を形成する場合の1例をあげると、ガス
ボンベ1102よりSiH4/Heガス、ガスボンベ
1103よりB2H6/Heガス、ガスボンベ110
5よりNOガスを夫々バルブ1122,112
3,1125を開いて出口圧ゲージ1127,1
128,1130の圧を夫々1Kg/cm2に調整し、
流入バルブ1112,1113,1115を夫々
徐々に開けて、マスフロコントローラ1107,
1108,1110内に夫々流入させる。引き続
いて流出バルブ1117,1118,1120,
補助バルブ1132を徐々に開いて夫々のガスを
反応室1101に流入させる。このときの
SiH4/Heガス流量とB2H6/Heガス流量,NOガ
ス流量との比が所望の値になるように流出バルブ
1117,1118,1120を調整し、又、反
応室内の圧力が所望の値になるように真空計11
36の読みを見ながらメインバルブ1134の開
口を調整する。そして基体シリンダー1137の
温度が加熱ヒーター1138により50〜400℃の
範囲の温度に設定されていることを確認された
後、電源1140を所望の電力に設定して反応室
1101内にグロー放電を生起させ、同時にあら
かじめ設計された変化率曲線に従つてB2H6/He
ガスの流量を手動あるいは外部駆動モータ等の方
法によつてバルブ1118を漸次変化させる操作
を行なつて形成される層中に含有される硼素原子
の層厚方向の分布濃度を制御する。 上記の様にして、所望層厚に硼素原子と酸素原
子の含有された層領域B,Oが形成された時点
で、流出バルブ1120を閉じ、反応室1101
内へのNOガスの流入を遮断する以外は、同条件
にて引続き層形成を行うことによつて、酸素原子
は含有されないが、硼素原子は含有されている層
領域Bを層領域B,O上に所望の層厚に形成す
る。この様にして所望特性の第一の非晶質層を
基体上に形成することが出来る。硼素原子の含有
される層領域は、第一の非晶質層の形成過程
に於いて、適当な時点でB2H6/Heガスの反応室
1101内への流入を断つことによつて、所望層
厚に形成することが出来、該層領域が第一の非
晶質層の全層領域を占める場合や一部を占め
る場合のいずれも実現出来る。例えば、上記の例
に於いては、層領域Bを所望層厚に形成した時点
で、B2H6/Heガスの反応室1101内への流入
を流出バルブ1118を完全に閉じることによつ
て断つこと以外は、同条件で引続き層形成を行う
ことで、層領域B上に硼素原子及び酸素原子のい
ずれも含有されてない層領域を第一の非晶質層
の一部として形成することが出来る。 又、硼素原子は含有されないが酸素原子は含有
される層領域を形成する場合には、例えばNOガ
スとSiH4/Heガスを使用して層形成すれば良
い。 第一の非晶質層中にハロゲン原子を含有させ
る場合には上記のガスにたとえばSiF4/Heを、
更に付加して反応室1101内に送り込む。 非晶質層の形成の際ガス種の選択によつては、
層形成速度を更に高めることが出来る。例えば
SiH4ガスのかわりにSi2H6ガスを用いて層形成を
行なえば、数倍高めることが出来、生産性が向上
する。 第一の非晶質層上に第二の非晶質層を形成
するには、例えば次の様に行う。まずシヤツター
1142を開く。すべてのガス供給バルブは一旦
閉じられ、反応室1101は、メインバルブ11
34を全開することにより、排気される。 高圧電力が印加される電極1141上には、予
め高純度シリコンウエハ1142−1、及び高純
度グラフアイトウエハ1142−2が所望の面積
比率で設置されたターゲツトが設けられている。
ガスボンベ1106よりSiF4/Heガスを、反応
室1101内に導入し、反応室1101の内圧が
0.05〜1Torrとなるようメインバルブ1134を
調節する。高圧電源をONとし上記のターゲツト
をスパツタリングすることにより、第一の非晶質
層上に第二の非晶質層を形成することが出来
る。 第二の非晶質層を形成する他の方法として
は、第一の非晶質層の形成の際と同様なバルブ
操作によつて例えば、SiH4ガス,SiF4ガス、
C2H4ガスの夫々を必要に応じてHe等の稀釈ガス
で稀釈して、所望の流量比で反応室1101中に
流し所望の条件に従つてグロー放電を生起させる
ことによつて成される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまで
もなく、又夫々の層を形成する際、前層の形成に
使用したガスが反応室1101内、流出バルブ1
117〜1121から反応室1101内に至るガ
ス配管内に残留することを避けるために、流出バ
ルブ1117〜1121を閉じ、補助バルブ11
32を開いてメインバルブ1134を全開して系
内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。 第二の非晶質層中に含有される炭素原子の量
は例えば、SiH4ガスと、C2H4ガスの反応室11
01内に導入される流量比を所望に従つて変える
か、或いは、スパツターリングで層形成する場合
には、ターゲツトを形成する際シリコンウエハと
グラフアイトウエハのスパツタ面積比率を変える
か、又はシリコン粉末とグラフアイト粉末の混合
比率を変えてターゲツトを成型することによつて
所望に応じて制御することが出来る。第二の非晶
質層中に含有されるハロゲン原子Xの量は、ハ
ロゲン原子導入用の原料ガス、例えばSiF4ガスが
反応室1101内に導入される際の流量を調整す
ることによつて成される。 実施例 1 第11図に示した製造装置を用い、非晶質層
内で第12図に示すようなB及びOの濃度分布を
もつ像形成部材を、第1表の条件下で作成した。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い、1.0lux.secの光量を、透過型のテスト
チヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を、一旦ゴム
ブレードでクリーニングし、再び上記作像クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
The present invention relates to light (here, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.)
The present invention relates to photoconductive members for electrophotography that are sensitive to electromagnetic waves such as. As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive,
Must have a high signal-to-noise ratio [photocurrent (Ip)/dark current (Id)], have absorption spectral characteristics that match the spectral characteristics of the irradiated electromagnetic waves, have fast photoresponsiveness, and have the desired dark resistance value. At times, solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being non-polluting to the human body and being able to easily process afterimages within a predetermined time. Particularly in the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-polluting property during use is an important point. Based on these points, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is a photoconductive material that has recently attracted attention. As a photographic image forming member, application to a photoelectric conversion reader is described in DE 2933411. However, conventional photoconductive members having photoconductive layers composed of a-Si have poor electrical, chemical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, as well as use environment characteristics. Although individual improvements have been made in terms of stability, stability over time, and durability, the reality is that there is still room for further improvement in terms of improving overall properties. It is. For example, when applied to electrophotographic image forming members, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, it has often been observed in the past that residual potential remains during use. When used repeatedly for a long period of time, fatigue accumulates due to repeated use, resulting in a so-called ghost phenomenon in which an afterimage occurs. In addition, when the photoconductive layer is composed of a-Si material, in order to improve its electrical and photoconductive properties, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms and chlorine atoms, and electrically conductive type Boron atoms, phosphorus atoms, etc. are included for control purposes, and other atoms are included as constituent atoms in the photoconductive layer for the purpose of improving other properties. In some cases, problems may arise in the electrical or photoconductive properties or voltage resistance of the formed layer. That is, for example, the lifetime of the photocarrier generated in the formed photoconductive layer by light irradiation is not sufficient, or the injection of charge from the support side is not sufficiently prevented in the dark area. There were cases where this occurred. Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is necessary to take measures to solve all of the above-mentioned problems when designing photoconductive members for electrophotography. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of intensive research and study on Si from the viewpoint of its applicability and applicability as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, we found that silicon atoms are used as a matrix, hydrogen atoms H or Amorphous material containing at least one of halogen atoms X, so-called hydrogenated amorphous silicon, halogenated amorphous silicon, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon Use “X)”]
A photoconductive member designed and produced in such a way that the layer structure of the photoconductive member having a photoconductive layer composed of the following is specified not only shows extremely excellent properties in practical use, but also This is based on the discovery that it is superior in all respects to conventional photoconductive members, and has particularly excellent properties as a photoconductive member for electrophotography. The electrical, optical, and photoconductive properties of the present invention are almost unaffected by the usage environment, are always stable, are extremely resistant to light fatigue, do not deteriorate even after repeated use, are highly durable, and have excellent durability. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography (hereinafter referred to as "photoconductive member") in which no or almost no potential is observed. Another object of the present invention is that when applied as an electrophotographic image forming member, it has sufficient charge retention ability during charging processing for electrostatic image formation, and ordinary electrophotographic methods can be applied very effectively. An object of the present invention is to provide a photoconductive member having excellent electrophotographic properties. Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Yet another object of the present invention is high photosensitivity,
Another object of the present invention is to provide a photoconductive member having high signal-to-noise ratio characteristics and high voltage resistance. The photoconductive member of the present invention comprises a support for a photoconductive member for electrophotography and an amorphous material having silicon atoms as a matrix, and has a photoconductive layer thickness of 1 to 1.
100μ first amorphous layer, silicon atoms and 1×
a second amorphous layer having a layer thickness of 0.003 to 30μ and made of an amorphous material containing 10 -3 to 90 atomic% of carbon atoms and halogen atoms, and the first amorphous layer is
A first layer region having a layer thickness of 0.001μ or more containing 0.001 to 50 atomic% of oxygen atoms as constituent atoms, and a distribution state of atoms belonging to group of the periodic table as constituent atoms, such that the distribution concentration thereof is on the support side.
a second layer region that is continuous in the layer thickness direction and has a portion with a high concentration of 50 atomic ppm or more and a portion that is considerably lower on the interface side than on the support side, and the first layer region is , is characterized in that it is present on the support side of the first amorphous layer. The photoconductive member of the present invention designed to have the above-mentioned layer structure can solve all of the above-mentioned problems, and has extremely excellent electrical, optical, photoconductive properties, and pressure resistance. and usage environment characteristics. In particular, when applied as an electrophotographic image forming member, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, and it is highly sensitive and has high
It has a high signal-to-noise ratio, has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic structural diagram schematically shown to explain the layer structure of the photoconductive member of the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIG. 1 has a-Si (H,
A first amorphous layer 10 having photoconductivity consisting of
2 and a second amorphous layer 106, the first amorphous layer 102 is continuous in the layer thickness direction with the first layer region O103 containing oxygen atoms as constituent atoms, and It has a layer structure configured to have a second layer region 104 containing group atoms as constituent atoms in a distribution state in which it is distributed more toward the support 101 . In the example shown in Figure 1, the second
The layer region 104 occupies the entire layer region of the first amorphous layer 102, has a layer structure in which the first layer region O103 constitutes a part of the second layer region 104, O103 exists below the surface of the first amorphous layer 102. The upper layer region 105 of the first amorphous layer 102 does not contain oxygen atoms;
It is contained only in the layer region O103. In the first layer region O103, by containing oxygen atoms, the dark resistance is intensively increased and the adhesion between the support 101 and the first amorphous layer 102 is improved, and the upper layer region 105 Efforts have been made to increase sensitivity without containing oxygen atoms. First layer region O103
The oxygen atoms contained in the layer are continuously and substantially uniformly distributed in the layer thickness direction, and in a plane parallel to the interface between the support 101 and the first amorphous layer 102, the oxygen atoms are substantially uniformly distributed in the layer thickness direction. is contained in the first layer region O103 in a uniformly distributed state. In the present invention, the second layer region 10 constituting the first amorphous layer 102 and containing group atoms
Group atoms contained in 4 include B (boron), Al (aluminum), Ga (gallium), In (indium), Tl (thallium), etc. B, It is Ga. In the present invention, the distribution state of group atoms contained in the second layer region 104 is as described above in the layer thickness direction, and the distribution state of the group atoms contained in the second layer region 104 is as described above.
In a plane parallel to the surface of 01, the distribution is substantially uniform. The layer thickness of the first layer region O103 and the upper layer region 105 is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention, so that the formed photoconductive member has sufficient desired characteristics. As given, due care must be taken in the design of the photoconductive member. In the present invention, the layer thickness of the first layer region O103
The lower limit of T 0 is usually 0.001μ or more, preferably 0.002μ or more, and optimally 0.003μ or more. Further, the lower limit of the layer thickness T 0 of the upper layer region 105 is usually 0.02μ or more, preferably
It is desirable that the thickness be 0.03μ or more, most preferably 0.05μ or more. The lower limit of the layer thickness T 0 of the first layer region O103 and the upper limit of the layer thickness T of the upper layer region 105 are based on the characteristics required for both layer regions and the first amorphous layer 102.
It is determined as desired when designing the layers of the photoconductive member based on the organic relationship between the properties required for the second amorphous layer 106 as a whole and for each of the second amorphous layers 106. In the photoconductive member of the present invention, as shown in FIG. In addition to this, the first layer region O and the second layer region can be made into the same layer region without containing group atoms in the upper layer region 105. The photoconductive member according to the embodiment in which the upper layer region 105 does not contain group atoms exhibits even more remarkable effects when used repeatedly in a humid atmosphere, and can be used for a long period of time in the atmosphere. Demonstrates sufficient durability for use. Further, the case where the second layer region is formed within the first layer region O can also be cited as one of the preferred embodiments. The amount of oxygen atoms contained in the first layer region O is determined as desired depending on the properties required of the photoconductive member to be formed, but is usually 0.001 to 50 atomic%, preferably 0.001 to 50 atomic%. is 0.002~
It is desirable that it be 40 atomic%, optimally 0.003 to 30 atomic%. If the layer thickness T 0 of the first layer region O is sufficiently thick or the ratio of the first amorphous layer to the total layer thickness (T 0 +T) exceeds two-fifths or more, the first The upper limit of the amount of oxygen atoms contained in the layer region O is usually 30 atomic% or less, preferably,
It is desirable that it be 20 atomic % or less, optimally 10 atomic % or less. FIGS. 2 to 10 show the layer thickness direction of group group atoms contained in the layer region containing group group atoms constituting the first amorphous layer of the photoconductive member of the present invention. A typical example of the distribution state is shown. In the examples shown in FIGS. 2 to 10, the layer region O containing oxygen atoms may be the same layer region as the layer region, include the layer region, or be part of the layer region. Therefore, in the following explanation, the layer region O containing oxygen atoms will not be mentioned unless a particular explanation is required. In FIGS. 2 to 10, the horizontal axis represents the distribution concentration C of group atoms, and the vertical axis represents the layer region that constitutes the first amorphous layer exhibiting photoconductivity and contains group atoms. Indicates the layer thickness t, tB indicates the position of the interface on the support side, and tT indicates the position of the interface on the opposite side to the support side. That is, the layer region containing group atoms is
Layer formation occurs from the tB side toward the tT side. In the present invention, the layer region containing group atoms is a-Si(H,X) constituting the photoconductive member.
It may occupy the entire layer area of the first amorphous layer exhibiting photoconductivity, or may occupy a part thereof. In the present invention, when the layer region occupies a part of the layer region of the first amorphous layer, as shown in the example of FIG. Preferably, it is provided in the lower layer region of layer 102. FIG. 2 shows a first typical example of the distribution state of group atoms contained in the layer region in the layer thickness direction. In the example shown in FIG. 2, the content concentration of group atoms is from the interface position t B to the position t 1 where the surface where the layer region containing group atoms is formed and the surface of the layer region contact. C is contained in the layer region where group group atoms are formed while taking a constant value of C1 , and the distributed concentration C gradually and continuously decreases from C2 from position t1 to the interface position tT . ing. At the interface position tT , the distribution concentration C of group atoms is C3 . In the example shown in Figure 3, the distribution concentration C of the group atoms contained gradually and continuously decreases from C 4 from position t B to position t T , and reaches C 5 at position t T. It forms a similar distribution state. In the case of Figure 4, the distribution concentration C of group atoms is constant at C6 from position tB to position t2 , and gradually and continuously between position t2 and position tT . is reduced to substantially zero at position tT . In the case of Fig. 5, the distribution concentration C of group atoms gradually decreases continuously from C 8 from position t B to position t T , and becomes substantially zero at position t T. . In the example shown in FIG. 6, the distribution concentration C of group atoms is a constant value of C 9 between the position t B and the position t 3 , and is set to C 10 at the position t T. Between the position t 3 and the position t T , the distribution concentration C is linearly decreased from the position t 3 to the position t T . In the example shown in FIG. 7, the distribution concentration C takes a constant value of C11 from position tB to position t4 , and
From t 4 to position t T, the distribution state decreases linearly from C 12 to C 13 . In the example shown in FIG. 8, from position t B to position t T
Up to , the distribution concentration C of group atoms decreases linearly from C 14 to zero. In FIG. 9, from position t B to position t 5 , the distribution concentration C of group atoms decreases linearly from C 15 to C 16 , and between position t 5 and t T An example is shown in which C 16 is a constant value. In the example shown in FIG. 10, the distribution concentration C of group atoms is C 17 at position t B and C 17 at position t 6
At first, the value is gradually decreased from C 17 until it reaches t 6 , and then it is rapidly decreased to C 18 at position t 6 . Between position t 6 and position t 7 , the distribution concentration C
is decreased rapidly at first, and then slowly and gradually decreased to C 19 at position t 7 , and between positions t 7 and t 8 , it is decreased very gradually and gradually to position t 8 . reaches C 20 . Between the position t 8 and the position t T , the distribution concentration C is decreased from C 20 to substantially zero according to a curve shaped as shown in the figure. As described above with reference to FIGS. 2 to 10, some typical examples of the distribution state of group atoms contained in the layer region in the layer thickness direction, in the present invention, on the support side, Distribution concentration C of group atoms
On the interface tT side, the layer region in which the distribution state of group atoms is formed has a part where the distribution concentration C is considerably lower than that on the support side, and the layer region is the first amorphous layer. It is provided in layers. In the present invention, the layer region containing group atoms constituting the first amorphous layer is a localized region containing group atoms at a relatively high concentration toward the support side, as described above. It has A. If the localized region A is explained using the symbols shown in FIGS. 2 to 10, it is preferable that the localized region A be provided within 5 μm from the interface position t B. In the present invention, the localized region A may be the entire layer region L T up to 5 μm thick from the interface position t B , or may be a part of the layer region L T. Whether the localized region A is a part or all of the layer region L T is determined as appropriate depending on the characteristics required of the first amorphous layer to be formed. In the localized region A, the maximum value Cmax of group atoms contained therein in the layer thickness direction is usually 50 atomic ppm.
or more, preferably 80 atomic ppm or more, optimally
It is desirable to form a layer so that a distribution state of 100 atomic ppm or more can be obtained. That is, in the present invention, the layer region containing group atoms has the maximum value of the distribution concentration C within 5μ of the layer thickness from the support side (layer region of 5μ thickness from t B ).
It is desirable that the structure be formed so that Cmax exists. In the present invention, the content of group atoms contained in the layer region containing group atoms may be determined as desired so as to effectively achieve the object of the present invention. , usually 0.01~5
×10 4 atomic ppm, preferably 0.5 to 1×
10 4 atomic ppm, optimally 1-5×10 3 atomic
It is preferable to set it in ppm. In the present invention, the thickness of the first amorphous layer is usually 1 to 100 μm, preferably 1 to 80 μm, and most preferably It is desirable that the thickness be 2 to 50μ. In the present invention, the first amorphous layer composed of a-Si (H, It is done by law. For example, in order to form the first amorphous layer composed of a-Si (H, Along with the raw material gas of
A raw material gas for introducing hydrogen atoms H and/or for introducing halogen atoms A layer made of a-Si(H,X) may be formed on the supporting surface of the substrate. In addition, when forming by a sputtering method, for example, when sputtering a target composed of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, hydrogen atoms H or / and a gas for introducing halogen atoms X may be introduced into the deposition chamber for sputtering. In the present invention, specific examples of the halogen atom X contained in the first amorphous layer as necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine,
Particularly preferred are fluorine and chlorine. As the raw material gas for supplying Si used in the present invention, silicon hydride (silanes) in a gaseous state or that can be gasified such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 is effective. Among them, SiH 4 and Si 2 H 6 are particularly preferred in terms of ease of layer preparation work and good Si supply efficiency. Effective raw material gases for introducing halogen atoms used in the present invention include many halogen compounds, such as halogen gases, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives, etc. Preferred examples include halogen compounds that can be converted into Further, a silicon compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom and a halogen atom, can also be mentioned as an effective compound in the present invention. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF 3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 2 , IF 7 , ICl, and IBr. Preferred examples of silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 . I can do it. When forming the characteristic photoconductive member of the present invention by a glow discharge method using such a silicon compound containing a halogen atom, silicon hydride gas is used as a raw material gas capable of supplying Si. Even if you don't,
A first amorphous layer made of a-Si containing halogen atoms can be formed on a predetermined support. When forming the first amorphous layer containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically Si
Silicon halide gas, which is the raw material gas for supply, and
Gases such as Ar, H 2 , He, etc. are introduced into the deposition chamber for forming the first amorphous layer at a predetermined mixing ratio and gas flow rate, and a glow discharge is generated to remove these gases. By forming a plasma atmosphere, a first amorphous layer can be formed on a predetermined support, but these gases may also contain hydrogen atoms in order to introduce hydrogen atoms. A layer may also be formed by mixing a silicon compound gas in a predetermined amount. Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of multiple species at a predetermined mixing ratio. To form the first amorphous layer of a-Si(H, This is sputtered in a predetermined gas plasma atmosphere, and in the case of the ion plating method, polycrystalline silicon or single crystal silicon is housed in a deposition boat as an evaporation source, and this silicon evaporation source is heated using a resistance heating method or an electron beam. This can be done by heating and evaporating the flying evaporates using a method such as the EB method and passing them through a predetermined gas plasma atmosphere. At this time, in order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the above-mentioned halogen compound or a silicon compound containing the above-mentioned halogen atoms is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to introduce the gas to form a plasma atmosphere of the gas. In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, such as H 2 or the above-mentioned silane gases, is introduced into the deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gas. Just do it. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as raw material gases for introducing halogen atoms, but in addition, HF, HCl,
Hydrogen halides such as HBr, HI, SiH 2 F 2 ,
Halogen-substituted silicon hydrides such as SiH 2 I 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , etc., and halides that have a hydrogen atom as one of their constituents in a gaseous state or can be gasified are also used. It can be mentioned as an effective starting material for forming the first amorphous layer. These halides containing hydrogen atoms introduce hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties, at the same time as halogen atoms are introduced into the layer during the formation of the first amorphous layer. is used as a suitable raw material gas for introducing halogen atoms in the present invention. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the first amorphous layer, in addition to the above, H 2 , SiH 4 , Si 2 H 6 ,
This can also be achieved by causing a discharge by causing a silicon hydride gas such as Si 3 H 8 or Si 4 H 10 to coexist with a silicon compound for supplying Si in the deposition chamber. For example, in the case of the reactive sputtering method, Si
Using a target, a gas for introducing halogen atoms and H 2 gas, including inert gases such as He and Ar as necessary, are introduced into the deposition chamber to form a plasma atmosphere, and the Si target is sputtered. As a result, a first amorphous layer made of a-Si(H,X) is formed on the substrate. Furthermore, a gas such as B 2 H 6 can also be introduced for doping with impurities. In the present invention, the amount of hydrogen atoms H, the amount of halogen atoms X, or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms contained in the first amorphous layer of the photoconductive member to be formed is usually 1 to 1. It is desirable that the content be 40 atomic %, preferably 5 to 30 atomic %. To control the amount of hydrogen atoms H and/or halogen atoms X contained in the first amorphous layer, for example, the support temperature or/and the amount used to contain hydrogen atoms H or halogen atoms The amount of starting material to be introduced into the deposition system, the discharge force, etc. may be controlled. In order to provide the layer region containing group atoms and the layer region O containing oxygen atoms in the first amorphous layer, the first amorphous layer is formed by a glow discharge method, a reactive sputtering method, etc. In this case, a starting material for introducing group atoms and a starting material for introducing oxygen atoms are used together with the above-mentioned starting material for forming the first amorphous layer to control their amount in the formed layer. However, this can be achieved by containing it. When using the glow discharge method to form the layer region O containing oxygen atoms and the layer region O containing group atoms constituting the first amorphous layer, the raw material gas for forming each layer region As the starting material, a starting material for introducing oxygen atoms and/or a starting material for introducing group atoms is selected as desired from among the starting materials for forming the first amorphous layer described above. Substances are added. Such starting materials for introducing oxygen atoms or starting materials for introducing group atoms include gaseous substances or gasified substances whose constituent atoms are at least oxygen atoms or group atoms. Most can be used. For example, if layer region O is to be formed, raw material gas containing silicon atoms Si and oxygen atoms O
A raw material gas having a constituent atom of , and a raw material gas having a hydrogen atom H or/and a halogen atom Either a raw material gas containing atoms and a raw material gas containing oxygen atoms O and hydrogen atoms H are mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing silicon atoms Si as constituent atoms, A raw material gas having three constituent atoms: silicon atom Si, oxygen atom O, and hydrogen atom H can be mixed and used. Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms Si and hydrogen atoms H as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing oxygen atoms O as constituent atoms. Specifically, starting materials for introducing oxygen atoms include, for example, oxygen O 2 , ozone O 3 , and nitrogen monoxide.
NO, nitrogen dioxide N 2 O, nitrogen monodioxide N 2 O, nitrogen sesquioxide N 2 O 3 , nitrogen tetraoxide N 2 O 4 , nitrogen pentoxide N 2 O 5 , nitrogen trioxide NO 3 , silicon atom Si and oxygen For example, lower siloxanes such as disiloxane (H 3 SiOSiH 3 ) and trisiloxane (H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 ), which have an atom O and a hydrogen atom H as constituent atoms, can be mentioned. When a layer region is formed using a glow discharge method, B 2 H 6 and B 4 H 10 are effectively used in the present invention as starting materials for introducing group group atoms. , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 ,
Boron hydride such as B 6 H 12 , B 6 H 14 , BF 3 , BCl 3 ,
Examples include boron halides such as BBr 3 . Other examples include AlCl 3 , GaCl 3 , Ga(CH 3 ) 3 , InCl 3 and TlCl 3 . The content of group atoms introduced into the layer region containing group atoms is determined by the gas flow rate of the starting material for introducing group atoms introduced into the deposition chamber, the gas flow rate ratio, the discharge power, the support temperature, It can be arbitrarily controlled by controlling the pressure in the deposition chamber, etc. To form the layer region O containing oxygen atoms by the sputtering method, single crystal or polycrystalline
Si wafer or SiO 2 , wafer or Si
The sputtering may be carried out by targeting wafers containing a mixture of SiO 2 and sputtering them in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, oxygen atoms and optionally hydrogen atoms or/
The raw material gas for introducing halogen atoms is diluted with a diluting gas as necessary, and introduced into a sputtering deposition chamber to form a gas plasma of these gases to sputter the Si wafer. All you have to do is tutter. Alternatively, Si and SiO 2 may be used as separate targets or by using a single mixed target of Si and SiO 2 in an atmosphere of diluent gas as a sputtering gas or at least This is accomplished by sputtering in a gas atmosphere containing hydrogen atoms H and/or halogen atoms X as constituent atoms. As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing oxygen atoms in the raw material gas shown in the glow discharge example mentioned above is
It can also be used as an effective gas in sputtering. In the present invention, the dilution gas used when forming the first amorphous layer by the glow discharge method or the sputtering gas used when forming the first amorphous layer by the sputtering method is a so-called rare gas. gas,
For example, He, Ne, Ar, etc. can be cited as suitable examples. In the photoconductive member 100 shown in FIG. It is provided in order to achieve the purpose of the present invention in terms of usage characteristics, pressure resistance, usage environment characteristics, and durability. In addition, in the present invention, since each of the amorphous materials constituting the first amorphous layer and the second amorphous layer has a common constituent element of silicon atoms, the lamination is possible. Chemical stability is sufficiently ensured at the interface. The second amorphous layer is an amorphous material [a
−(Si x C 1-x ) y X 1-y , where 0<x, y<1]. The formation of the second amorphous layer composed of a-(Si x C 1-x ) y X 1-y is performed using a glow discharge method, a sputtering method,
This is done by ion implantation method, ion plating method, electron beam method, etc. These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, amount of equipment capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured. It is relatively easy to control the manufacturing conditions for manufacturing a photoconductive member having a photoconductive member, and it is easy to introduce carbon atoms and halogen atoms together with silicon atoms into the second amorphous layer to be manufactured. Due to their advantages, the glow discharge method or the sputtering method is preferably employed. Furthermore, in the present invention, the second amorphous layer may be formed by using a glow discharge method and a sputtering method in the same apparatus system. To form the second amorphous layer by the glow discharge method, the raw material gas for forming a-(Si x C 1-x ) y The mixture is mixed at a mixing ratio of 1, and introduced into a deposition chamber for vacuum deposition in which a support is installed, and the introduced gas is turned into gas plasma by causing a glow discharge method to form a gas already formed on the support. a on the first amorphous layer
−(Si x C 1-x ) y X 1-y may be deposited. In the present invention, as the raw material gas for forming a-(Si x C 1-x ) y X 1-y , at least one of silicon atom Si, carbon atom C, and halogen atom Most gaseous substances or gasified substances that can be gasified can be used. When using a raw material gas containing Si as one of Si, C, and X, for example, a raw material gas containing Si as a constituent atom, a raw material gas containing C as a constituent atom, and a raw material gas containing A raw material gas containing Si as a constituent atom and a raw material gas containing C and X as constituent atoms may be mixed at a desired mixing ratio. Mix or
Alternatively, a raw material gas containing Si as a constituent atom and Si, C
and a raw material gas having three constituent atoms of X can be used in combination. Alternatively, a raw material gas containing Si and X as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing C as constituent atoms. In the present invention, preferred halogen atoms X contained in the second amorphous layer are F, Cl,
Br and I, with F and Cl being particularly preferred. In the present invention, the second amorphous layer is a-
Although it is composed of (Si x C 1-x ) y X 1-y , it can further contain a hydrogen atom. The inclusion of hydrogen atoms in the second amorphous layer makes it possible to share some of the raw material gas types when forming a continuous layer with the first amorphous layer, which reduces production costs. It's convenient. In the present invention, raw material gases that can be effectively used to form the second amorphous layer include those in a gaseous state at room temperature and pressure, or substances that can be easily gasified. I can list them. Such substances for forming the second amorphous layer include, for example, saturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms, Examples include simple halogens, hydrogen halides, interhalogen compounds, silicon halides, halogen-substituted silicon hydrides, and silicon hydrides. Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), n
-Butane (n - C4H10 ) , pentane ( C5H12 ), ethylene hydrocarbons include ethylene ( C2H4 ),
Propylene (C 3 H 6 ), butene-1 (C 4 H 8 ), butene-2 (C 4 H 8 ), isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), acetylenic hydrocarbons ,
Acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene (C 3 H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), halogen gases include fluorine, chlorine, bromine, and iodine; hydrogen halides include FH, HI, HCl,
HBr, interhalogen compounds include BrF, ClF,
ClF 3 , ClF 5 , BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , ICl, IBr,
Silicon halides include SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 ,
SiCl 3 Br, SiCl 2 Br 2 , SiClBr 3 , SiCl 3 I, SiBr 4 ,
Examples of halogen-substituted silicon hydride include SiH 2 F 2 ,
SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 3 Cl, SiH 3 Br, SiH 2 Br 2 ,
SiHBr 3 , as silicon hydride, SiH 4 , Si 2 H 8 ,
Silanes such as Si 4 H 10 , etc. can be mentioned. In addition to these, CCl 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 , CH 3 F,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as CH 3 Cl, CH 3 Br, CH 3 I, C 2 H 5 Cl, fluorinated sulfur compounds such as SF 4 , SF 6 , Si(CH 3 ) 4 , Si(C 5 Alkyl silicides such as H 5 ) 4 , SiCl (CH 3 ) 3 , SiCl 2 (CH 3 ) 2 ,
Silane derivatives such as halogen-containing alkyl silicides such as SiCl 3 CH 3 can also be mentioned as effective. These second amorphous layer forming substances contain silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms as necessary in a predetermined composition ratio in the second amorphous layer formed. They are selected and used as desired during the formation of the second amorphous layer. For example, Si(CH 3 ) 4 can easily contain silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms and can form a layer with desired characteristics, and SiHCl 3 and SiCl can contain halogen atoms. A- ( Si _ x C 1-x ) y
A second amorphous layer consisting of (Cl+H) 1-y can be formed. To form the second amorphous layer by the sputtering method, target a single crystal or polycrystalline Si wafer, a C wafer, or a wafer containing a mixture of Si and C. This may be carried out by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and optionally hydrogen atoms as constituent elements. For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing C and The Si wafer may be sputtered by forming plasma. Alternatively, sputtering can be carried out in a gas atmosphere containing at least halogen atoms by using separate targets for Si and C or by using a single target in which Si and C are mixed. It is accomplished by doing so. C and X, H as necessary
As the material serving as the raw material gas for introduction, the material for forming the second amorphous layer shown in the glow discharge example described above can also be used as an effective material in the sputtering method. In the present invention, the diluent gas used when forming the second amorphous layer by a glow discharge method or a sputtering method is a so-called rare gas, e.g.
Preferred examples include He, Ne, Ar, and the like. The second amorphous layer in the present invention is carefully formed to provide the desired properties. In other words, substances whose constituent atoms are Si, C, X, and optionally H have a structure ranging from crystalline to amorphous depending on the conditions of their creation, and electrical properties ranging from conductivity to semiconductor. In the present invention, a- (Si x
The preparation conditions are strictly selected according to the desired conditions so that C 1-x ) y X 1-y is formed. For example, to provide the second amorphous layer with the main purpose of improving voltage resistance, a- (Si x C 1-x ) y It is created as an amorphous material. In addition, when a second amorphous layer is provided with the main purpose of improving the characteristics of continuous repeated use and the characteristics of the usage environment, the above-mentioned degree of electrical insulation is relaxed to a certain extent, and it has a certain degree of resistance to the irradiated light. A-(Si x C 1-x ) y X 1-y is created as a sensitive amorphous material. a-(Si x C 1-x ) y X 1-y on the surface of the first amorphous layer
The temperature of the support during layer formation is an important factor that influences the structure and properties of the formed layer. a-(Si x C 1-x ) y X 1-y which has the property of
It is desirable that the temperature of the support during formation of the layer be tightly controlled so that the layer can be formed as desired. In the present invention, the formation of the second amorphous layer is carried out by selecting an optimal range as appropriate in accordance with the method of forming the second amorphous layer in order to effectively achieve the desired purpose. However, in normal cases, the temperature is preferably 50 to 350°C, preferably 100 to 250°C. The glow discharge method is used to form the second amorphous layer because it is relatively easy to finely control the composition ratio of the atoms that make up the layer and control the layer thickness compared to other methods. However, when forming the second amorphous layer using these layer forming methods, the discharge power during layer formation, as well as the support temperature described above, is advantageous. Created a−(Si x C 1-x ) y
It is one of the important factors that influences the characteristics of X 1-y . The discharge power condition for effectively producing a-(Si x C 1-x ) y
300W, preferably 20-200W. It is desirable that the gas pressure in the deposition chamber is normally about 0.01 to 1 Torr, preferably about 0.1 to 0.5 Torr. In the present invention, the support temperature and discharge power for forming the second amorphous layer are preferably in the above-mentioned ranges, but these layer forming factors can be determined independently. The desired characteristics a-(Si x C 1-x ) y X 1-y are not determined separately.
It is preferable that the optimum values of each layer forming factor be determined based on mutual organic relationships such that a second amorphous layer consisting of . The amounts of carbon atoms and halogen atoms contained in the second amorphous layer in the photoconductive member of the present invention are as follows:
The conditions for forming the second amorphous layer are also important factors in forming the second amorphous layer that provides the desired properties to achieve the objectives of the present invention. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer in the present invention is usually 1×10 -3 to 90 atomic%, preferably 1 to 90 atomic%, and optimally 10 to 80 atomic%.
% is preferable. The content of halogen atoms is usually 1 to
It is desirable that the halogen atom content be 20 atomic%, preferably 1 to 18 atomic%, and optimally 2 to 15 atomic%, and photoconductive members produced when the halogen atom content is within these ranges can be sufficiently applied in practice. It is possible to do so. The content of hydrogen atoms, which may be included as necessary, is usually 19 atomic %, preferably 13 atomic % or less. That is, if expressed in the x and y representation of a-(Si x C 1-x ) y X 1-y , x is usually 0.1 to 0.99999, preferably 0.1 to
It is desirable that y is 0.99, optimally 0.15 to 0.9, and y usually 0.8 to 0.99, preferably 0.82 to 0.99, and optimally 0.85 to 0.98. When both a halogen atom and a hydrogen atom are included, a-(Si x C 1-x ) y (H+X) 1 as before
If you display -y, the numerical range of x and y in this case is a
-(Si x C 1-x ) y X 1-y It is almost the same as the case. The numerical range of the layer thickness of the second amorphous layer in the present invention is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. In order to effectively achieve the object of the present invention, it can be determined as desired depending on the intended purpose. Furthermore, the layer thickness of the second amorphous layer is determined based on organic relationships according to the characteristics required for each layer region, even in relation to the layer thickness of the first layer region O103. It needs to be determined appropriately according to the desired results. In addition, it is desirable to take into consideration economic efficiency, which takes into account productivity and mass production. The thickness of the second amorphous layer in the present invention is as follows:
Usually 0.003-30μ, preferably 0.004-20μ, optimally
It is desirable that the thickness be 0.005 to 10μ. The support used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, Al,
Examples include metals such as Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pb, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose, acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. Ru. Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Conductivity can be imparted by providing a thin film made of Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +SnO 2 ), etc., or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al ,Ag,Pb,Zn,Ni,
A thin film of metal such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the metal, Conductivity is imparted to the surface. The shape of the support may be any shape such as a cylinder, a belt, or a plate, and as desired,
Although its shape is determined, for example, if the photoconductive member 100 of FIG. 1 is used as an electrophotographic image forming member, it is desirable to have an endless belt shape or a cylindrical shape in the case of continuous high-speed copying. . The thickness of the support is determined appropriately so that a desired photoconductive member is formed, but if flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. It is made as thin as possible within this range.
However, in such cases, the thickness is usually 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. Next, a method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained. FIG. 11 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus. Gas cylinders 1102 to 1106 in the diagram include
The raw material gas for forming each layer region of the present invention is sealed, and as an example, 11
02 is a SiH 4 (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as SiH 4 /He) cylinder diluted with He, and 1103 is a B 2 H 6 gas diluted with He (purity 99.999%, below).
Abbreviated as B 2 H 6 /He. ) cylinder, 1104 is Si 2 H 6 gas diluted with He (purity 99.99%, hereinafter Si 2 H 6 /
Abbreviated as He. ) cylinder, 1105 is NO gas (purity
99.999%) cylinder, 1106 diluted with He
It is a SiF 4 gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as SiF 4 /He) cylinder. In order to cause these gases to flow into the reaction chamber 1101, the valves of gas cylinders 1102 to 1106, 11
22 to 1126, confirm that the leak valve 1135 is closed, and also check that the inflow valve 1112
~1116, confirming that the outflow valves 1117~1121 and auxiliary valves 1132, 1133 are open, first open the main valve 1134 to exhaust the reaction chamber 1101 and gas piping. Next, when the reading on the vacuum gauge 1136 reaches approximately 5×10 -6 torr, the auxiliary valves 1132 and 1133 and the outflow valve 1
Close 117-1121. Next, to give an example of forming a photoconductive member having the layer structure shown in FIG.
5 to NO gas through valves 1122 and 112, respectively.
3,1125 open and outlet pressure gauge 1127,1
Adjust the pressure of 128 and 1130 to 1Kg/cm 2 respectively,
Gradually open the inflow valves 1112, 1113, and 1115, respectively, and the mass flow controllers 1107,
1108 and 1110, respectively. Subsequently, the outflow valves 1117, 1118, 1120,
The auxiliary valve 1132 is gradually opened to allow each gas to flow into the reaction chamber 1101. At this time
The outflow valves 1117, 1118, and 1120 are adjusted so that the ratio of the SiH 4 /He gas flow rate to the B 2 H 6 /He gas flow rate and NO gas flow rate becomes the desired value, and the pressure inside the reaction chamber is adjusted to the desired value. Vacuum gauge 11 to get the value
Adjust the opening of the main valve 1134 while checking the reading of 36. After confirming that the temperature of the base cylinder 1137 is set to a temperature in the range of 50 to 400°C by the heater 1138, the power source 1140 is set to the desired power to generate glow discharge in the reaction chamber 1101. and at the same time B 2 H 6 /He according to the pre-designed rate of change curve.
The distribution concentration of boron atoms contained in the formed layer in the layer thickness direction is controlled by gradually changing the gas flow rate manually or by using an externally driven motor or the like by operating the valve 1118. As described above, when layer regions B and O containing boron atoms and oxygen atoms are formed to a desired layer thickness, the outflow valve 1120 is closed and the reaction chamber 1101 is closed.
By continuing layer formation under the same conditions except for blocking the inflow of NO gas into layer region B, which contains no oxygen atoms but contains boron atoms, layer region B and O Form the desired layer thickness on top. In this way, a first amorphous layer with desired characteristics can be formed on the substrate. The layer region containing boron atoms is formed by cutting off the flow of B 2 H 6 /He gas into the reaction chamber 1101 at an appropriate point in the process of forming the first amorphous layer. It can be formed to have a desired layer thickness, and the layer region can either occupy the entire layer region of the first amorphous layer or a part thereof. For example, in the above example, when the layer region B is formed to a desired layer thickness, the flow of B 2 H 6 /He gas into the reaction chamber 1101 is stopped by completely closing the outflow valve 1118. By continuing layer formation under the same conditions except for cutting, a layer region containing neither boron atoms nor oxygen atoms is formed on layer region B as part of the first amorphous layer. I can do it. Further, when forming a layer region that does not contain boron atoms but contains oxygen atoms, the layer may be formed using, for example, NO gas and SiH 4 /He gas. When containing halogen atoms in the first amorphous layer, for example, SiF 4 /He is added to the above gas,
Further, it is added and sent into the reaction chamber 1101. Depending on the selection of gas species during the formation of the amorphous layer,
The layer formation speed can be further increased. for example
If layer formation is performed using Si 2 H 6 gas instead of SiH 4 gas, the productivity can be increased several times. Forming the second amorphous layer on the first amorphous layer is performed, for example, as follows. First, open shutter 1142. All gas supply valves are once closed, and the reaction chamber 1101 is
34 is fully opened to exhaust the air. A target is provided on the electrode 1141 to which high-voltage power is applied, in which a high-purity silicon wafer 1142-1 and a high-purity graphite wafer 1142-2 are placed in advance at a desired area ratio.
SiF 4 /He gas is introduced into the reaction chamber 1101 from the gas cylinder 1106, and the internal pressure of the reaction chamber 1101 is increased.
Adjust the main valve 1134 to 0.05 to 1 Torr. A second amorphous layer can be formed on the first amorphous layer by turning on the high voltage power supply and sputtering the target. Another method for forming the second amorphous layer is to use, for example, SiH 4 gas, SiF 4 gas,
This is achieved by diluting each of the C 2 H 4 gases with a diluent gas such as He as necessary and flowing them into the reaction chamber 1101 at a desired flow rate ratio to generate a glow discharge according to desired conditions. Ru. Needless to say, all outflow valves other than those required for forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used to form the previous layer is not allowed to flow into or out of the reaction chamber 1101. Valve 1
In order to avoid gas remaining in the gas piping leading from 117 to 1121 into the reaction chamber 1101, the outflow valves 1117 to 1121 are closed, and the auxiliary valve 11
32 and fully open the main valve 1134 to temporarily evacuate the system to a high vacuum, as necessary. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer is, for example, in the reaction chamber 11 of SiH 4 gas and C 2 H 4 gas.
The flow rate ratio introduced into the 01 is changed as desired, or when forming a layer by sputtering, the sputtering area ratio of the silicon wafer and graphite wafer is changed when forming the target, or the sputtering area ratio of the silicon wafer and the graphite wafer is changed. It can be controlled as desired by changing the mixing ratio of powder and graphite powder and molding the target. The amount of halogen atoms X contained in the second amorphous layer can be determined by adjusting the flow rate when a raw material gas for introducing halogen atoms, for example, SiF 4 gas, is introduced into the reaction chamber 1101. will be accomplished. Example 1 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, an image forming member having a concentration distribution of B and O as shown in FIG. 12 in the amorphous layer was produced under the conditions shown in Table 1. The image forming member thus obtained was placed in a charging, exposing and developing device, corona charging was performed at 5 KV for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. A tungsten lamp was used as the light source, and a light intensity of 1.0 lux.sec was irradiated using a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the member by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the surface of the member. The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above image forming and cleaning process was repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test over 150,000 times.

【表】 実施例 2 第11図に示した製造装置を用い、非晶質層
内で第13図に示すようなB及びOの濃度分布を
もつ像形成部材を、第2表の条件下で作成した。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い、1.0lux.secの光量を、透過型のテスト
チヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を、一旦ゴム
ブレードでクリーニングし、再び上記作像クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
[Table] Example 2 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, an image forming member having the concentration distribution of B and O as shown in FIG. 13 in the amorphous layer was prepared under the conditions shown in Table 2. Created. The image forming member thus obtained was placed in a charging, exposing and developing device, corona charging was performed at 5KV for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. A tungsten lamp was used as the light source, and a light intensity of 1.0 lux.sec was irradiated using a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the member by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the surface of the member. The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above image forming and cleaning process was repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test over 150,000 times.

【表】【table】

【表】 実施例 3 第11図に示した製造装置を用い、非晶質層
内で第14図に示すようなB及びOの濃度分布を
もつ像形成部材を、第3表の条件下で作成した。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い、1.0lux.secの光量を、透過型のテスト
チヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を、一旦ゴム
ブレードでクリーニングし、再び上記作像クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
[Table] Example 3 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, an image forming member having the concentration distribution of B and O as shown in FIG. 14 in the amorphous layer was prepared under the conditions shown in Table 3. Created. The image forming member thus obtained was placed in a charging, exposing and developing device, corona charging was performed at 5KV for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. A tungsten lamp was used as the light source, and a light intensity of 1.0 lux.sec was irradiated using a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the member by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the surface of the member. The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above image forming and cleaning process was repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test over 150,000 times.

【表】 実施例 4 B2H6の流量を変化させて非晶質層内で第1
5図から第20図に示すような硼素の濃度分布を
持つ像形成部材を作成した。その他の条件及び評
価法については実施例1と全く同様に行い、下表
の如き結果を得た。
[Table] Example 4 By changing the flow rate of B 2 H 6 , the first
Image forming members having boron concentration distributions as shown in FIGS. 5 to 20 were prepared. Other conditions and evaluation methods were carried out in exactly the same manner as in Example 1, and the results shown in the table below were obtained.

【表】 ◎ 画像欠陥なく高画質
○ 画像欠陥なく、密着性非常に良好
実施例 5 NOの流量を変化させて非晶質層内での酸素
の含有量を変える以外は実施例1と全く同様の方
法で像形成部材を形成し、実施例1と同様の方法
で評価を行つたところ、下表の如き結果を得た。
[Table] ◎ High image quality with no image defects ○ No image defects and very good adhesion Example 5 Exactly the same as Example 1 except that the NO flow rate was changed to change the oxygen content in the amorphous layer. An image forming member was formed by the method described above and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results shown in the table below were obtained.

【表】 ◎ 非常に良好
○ 良好
実施例 6 非晶質層の厚さを20μとし第1層領域の厚さ
を変える以外は、実施例2と全く同様の方法で像
形成部材を作成し、同様の評価を行つたところ下
表の如き結果を得た。
[Table] ◎ Very good
○ Good Example 6 An image forming member was prepared in exactly the same manner as in Example 2, except that the thickness of the amorphous layer was 20μ and the thickness of the first layer region was changed, and the same evaluation was performed. The results shown in the table below were obtained.

【表】 ◎:非常に良好
○:良好
実施例 7 非晶質層の層の形成時、SiH4ガス、SiF4
ス、C2H4ガスの流量比を変えて、非晶質層に
於けるシリコン原子と炭素原子との含有量比を変
化させる以外は、実施例1と全く同様な方法によ
つて像形成部材を作成した。こうして得られた像
形成部材につき実施例1に述べた如き作像、現
像、クリーニングの工程を約5万回繰り返した
後、画像評価を行つたところ第7表の如き結果を
得た。
[Table] ◎: Very good ○: Good example 7 When forming the amorphous layer, the flow rate ratio of SiH 4 gas, SiF 4 gas, and C 2 H 4 gas was changed to An image forming member was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the content ratio of silicon atoms to carbon atoms in the sample was changed. After repeating the image forming, developing and cleaning steps as described in Example 1 about 50,000 times for the image forming member thus obtained, image evaluation was performed and the results shown in Table 7 were obtained.

【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用に充分耐える
×〓画像欠陥をやや生ずる
実施例 8 非晶質層の層の層厚を変える以外は、実施例
1と全く同様な方法によつて像形成部材を形成し
た。実施例1に述べた如き、作像、現像、クリー
ニングの工程を繰り返し下記の結果を得た。
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use ×〓Example that causes some image defects 8 The method was exactly the same as in Example 1 except that the layer thickness of the amorphous layer was changed. An imaging member was thus formed. The steps of image formation, development, and cleaning as described in Example 1 were repeated to obtain the following results.

【表】 実施例 9 非晶質層の層形成方法を下表の如く変える以
外は実施例1と同様な方法で層形成を行い、評価
をしたところ良好な結果が得られた。
[Table] Example 9 Layer formation was performed in the same manner as in Example 1 except that the method for forming the amorphous layer was changed as shown in the table below, and good results were obtained when evaluated.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々、非晶質層を構成する第族原子を含有す
る層領域中の第族原子の分布状態を説明する
為の説明図、第11図は、本発明で使用された装
置の模式的説明図で第12図乃至第20図は夫々
本発明の実施例に於ける硼素原子と酸素原子の分
布状態を示す説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層、103……第1の層
領域O、104……第2の層領域、105……
上部層領域、106……第二の非晶質層、10
7……自由表面。
FIG. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the photoconductive member of the present invention, and FIGS. 2 to 10 respectively show layer regions containing group atoms constituting the amorphous layer. FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of the apparatus used in the present invention, and FIGS. 12 to 20 are diagrams for explaining the distribution state of group atoms in the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the distribution state of boron atoms and oxygen atoms. 100...Photoconductive member, 101...Support, 1
02...First amorphous layer, 103...First layer region O, 104...Second layer region, 105...
Upper layer region, 106...Second amorphous layer, 10
7...Free surface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電子写真用光導電部材用の支持体と、シリコ
ン原子を母体とする非晶質材料で構成された、光
導電性を有する層厚1〜100μの第一の非晶質層
と、シリコン原子と1×10-3〜90atomic%の炭
素原子とハロゲン原子を含む非晶質材料で構成さ
れた層厚0.003〜30μの第二の非晶質層とを有し、
前記第一の非晶質層が、構成原子として0.001〜
50atomic%の酸素原子を含有する層厚0.001μ以
上の第1の層領域と、構成原子として周期律表第
族に属する原子の分布状態を前記支持体側にお
いてその分布濃度が50atomic ppm以上の高い部
分を有し界面側において前記支持体側に較べて可
成り低くされた部分を有する層厚方向に連続的な
第2の層領域とを有し、前記第1の層領域は、前
記第一の非晶質層の支持体側に内在していること
を特徴とする電子写真用光導電部材。 2 第1の層領域と第2の層領域とが少なくとも
その一部を共用している特許請求の範囲第1項に
記載の電子写真用光導電部材。 3 第2の層領域が第一の非晶質層の全層領域を
実質的に占めている特許請求の範囲第1項に記載
の電子写真用光導電部材。
[Scope of Claims] 1. A support for a photoconductive member for electrophotography, and a first amorphous layer having photoconductivity and having a thickness of 1 to 100 μm, which is composed of an amorphous material having silicon atoms as a matrix. a second amorphous layer having a layer thickness of 0.003 to 30μ and made of an amorphous material containing silicon atoms and 1 × 10 -3 to 90 atomic% of carbon atoms and halogen atoms,
The first amorphous layer has constituent atoms of 0.001 to
A first layer region having a layer thickness of 0.001μ or more containing 50 atomic% oxygen atoms, and a portion with a high distribution concentration of 50 atomic ppm or more on the support side, where the distribution state of atoms belonging to group 3 of the periodic table as constituent atoms is 50 atomic % or more. a second layer region that is continuous in the layer thickness direction and has a portion that is considerably lower on the interface side than on the support side, and the first layer region is A photoconductive member for electrophotography, characterized in that a crystalline layer is present on the support side. 2. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the first layer region and the second layer region share at least a portion thereof. 3. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the second layer region occupies substantially the entire layer region of the first amorphous layer.
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