JPH0234026B2 - - Google Patents

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JPH0234026B2
JPH0234026B2 JP59088028A JP8802884A JPH0234026B2 JP H0234026 B2 JPH0234026 B2 JP H0234026B2 JP 59088028 A JP59088028 A JP 59088028A JP 8802884 A JP8802884 A JP 8802884A JP H0234026 B2 JPH0234026 B2 JP H0234026B2
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Masahiro Kanai
Tetsuo Sueda
Teruo Misumi
Yoshio Tsuezuki
Kyosuke Ogawa
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    • H01L31/095Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors

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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可
視光線、赤外線、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受容部材に関す
る。さらに詳しくは、レーザー光などの可干渉性
光を用いるのに適した電子写真用光受容部材に関
する。 〔従来技術〕 デジタル画像情報を画像として記録する方法と
して、デジタル画像情報に応じて変調したレーザ
ー光で光受容部材を光学的に走査することにより
静電潜像を形成し、次いで該潜像を現像、必要に
応じて転写、定着などの処理を行ない、画像を記
録する方法がよく知られている。中でも電子写真
法を使用した画像形成法では、レーザーとしては
小型で安価なHe―Neレーザーあるいは半導体レ
ーザー(通常は650〜820nmの発光波長を有する)
で像記録を行なうことが一般である。 特に、半導体レーザーを用いる場合に適した電
子写真用の光受容部材としては、その光感度領域
の整合性が他の種類の光受容部材と比べて格段に
優れている点に加えて、ビツカース硬度が高く、
社会的には無公害である点で、例えば特開昭54―
86341号公報や特開昭56―83746号公報に開示され
ているシリコン原子を含む非晶質材料(以後「A
―Si」と略記する)から成る光受容部材が注目さ
れている。 而乍ら、光受容層を単層構成のA―Si層とする
と、その高光感度を保持しつつ、電子写真用とし
て要求される1012Ωcm以上の暗抵抗を確保するに
は、水素原子やハロゲン原子或いはこれ等に加え
てボロン原子とを特定の量範囲で層中に制御され
た形で構造的に含有させる必要性がある為に、層
形成のコントロールを厳密に行う必要がある等、
光受容部材の設計に於ける許容度に可成りの制限
がある。 この設計上の許容度を拡大出来る、詰り、ある
程度低暗抵抗であつても、その高光感度を有効に
利用出来る様にしたものとしては、例えば、特開
昭54―121743号公報、特開昭57―4053号公報、特
開昭57―4173号公報に記載されてある様に光受容
層を伝導特性の異なる層を積層した二層以上の層
構成として、光受容層内部に空乏層を形成した
り、或いは特開昭57―52178号、同52179号、同
52180号、同58159号、同58160号、同58161号の各
公報に記載されてある様に支持体と光受容層の
間、又は/及び光受容層の上部表面に障壁層を設
けた多層構造としたりして、見掛け上の暗抵抗を
高めた光受容部材が提案されている。 この様な提案によつて、A―Si系光受容部材は
その商品化設計上の許容度に於いて、或いは製造
上の管理の容易性及び生産性に於いて飛躍的に進
展し、商品化に向けての開発スピードが急速化し
ている。 この様な光受容層が多層構造の光受容部材を用
いてレーザー記録を行う場合、各層の層厚に斑が
ある為に、レーザー光が可干渉性の単色光である
ので、光受容層のレーザー光照射側自由表面、光
受容層を構成する各層及び支持体と光受容層との
層界面(以後、この自由表面及び層界面の両者を
併せた意味で「界面」と称す)より反射して来る
反射光の夫々が干渉を起す可能性がある。 この干渉現象は、形成される可視画像に於い
て、所謂、干渉縞模様となつて現われ、画像不良
の要因となる。殊に階調性の高い中間調の画像を
形成する場合には、画像の見悪くさは顕著とな
る。 まして、使用する半導体レーザー光の波長領域
が長波長になるにつれ光受容層に於ける該レーザ
ー光の吸収が減少してくるので前記の干渉現象は
顕著である。 この点を図面に以つて説明する。 第1図に、光受容部材の光受容層を構成するあ
る層に入射した光I0と上部界面102で反射した
反射光R1、下部界面101で反射した反射光R2
を示している。 層の平均層厚をd、屈折率をn、光の波長をλ
として、ある層の層厚がなだらかにλ/2n以上の層 厚差で不均一であると、反射光R1,R2が2nd
=mλ(mは整数、反射光は強め合う)と2nd=
(m+2/1)λ(mは整数、反射光は弱め合う)の 条件のどちらかに合うかによつて、ある層の吸収
光量および透過光量に変化を生じる。 多層構成の光受容部材においては、第1図に示
す干渉効果が各層で起り、第2図に示すように、
それぞれの干渉による相乗的悪影響が生じる。そ
の為に該干渉縞模様に対応した干渉縞が転写部材
上に転写、定着された可視画像に現われ、不良画
像の原因となつていた。 この不都合を解消する方法としては、支持体表
面をダイヤモンド切削して、±500Å〜±10000Å
の凹凸を設けて光散乱面を形成する方法(例えば
特開昭58―162975号公報)、アルミニウム支持体
表面を黒色アルマイト処理したり、或いは、樹脂
中にカーボン、着色顔料、染料を分散したりして
光吸収層を設ける方法(例えば特開昭57―165845
号公報)、アルミニウム支持体表面を梨地状のア
ルマイト処理したり、サンドブラストにより砂目
状の微細凹凸を設けたりして、支持体表面に光散
乱反射防止層を設ける方法(例えば特開昭57―
16554号公報)等が提案されている。 而乍ら、これ等従来の方法では、画像上に現わ
れる干渉縞模様を完全に解消することが出来なか
つた。 即ち、第1の方法は支持体表面を特定の大きさ
の凹凸が多数設けられただけである為、確かに光
散乱効果による干渉縞模様の発現防止にはなつて
いるが、光散乱としては依然として正反射光成分
が残存している為に、該正反射光による干渉縞模
様が残存することに加えて、支持体表面での光散
乱効果の為に照射スポツトに拡がりが生じ、実質
的な解像度低下の要因となつていた。 第2の方法は、黒色アルマイト処理程度では、
完全吸収は無理であつて、支持体表面での反射光
は残存する。 又、着色顔料分散樹脂層を設ける場合はA―Si
層を形成する際、樹脂層よりの脱気現象が生じ、
形成される光受容層の層品質が著しく低下するこ
と、樹脂層がA―Si層形成の際のプラズマによつ
てダメージを受けて、本来の吸収機能を低減させ
ると共に、表面状態の悪化によるその後のA―Si
層の形成に悪影響を与えること等の不都合さを存
する。 支持体表面を不規則に荒す第3方法の場合に
は、第3図に示す様に、例えば入射光I0は、光受
容層302の表面でその一部が反射されて反射光
R1となり、残りは、光受容層302の内部に進
入して透過光I1となる。透過光I1は、支持体30
2の表面に於いて、その一部は、光散乱されて拡
散光K1,K2,K3……となり、残りが正反射され
て反射光R2となり、その一部が出射光R3となつ
て外部に出て行く。従つて、反射光R1と干渉す
る成分である出射光R3が残留する為、依然とし
て干渉縞模様は完全に消すことが出来ない。 又、干渉を防止して光受容層内部での多重反射
を防止する為に支持体301の表面の拡散性を増
加させると、光受容層内で光が拡散してハレーシ
ヨンを生ずる為解像度が低下するという欠点もあ
つた。 特に、多層構成の光受容部材においては、第4
図に示すように、支持体401表面を不規則的に
荒しても、第1層402表面での反射光R2、第
2層での反射光R1、支持体401表面での正反
射光R3の夫々が干渉して、光受容部材の各層厚
にしたがつて干渉縞模様が生じる。従つて、多層
構成の光受容部材においては、支持体401表面
を不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止す
ることは不可能であつた。 又、サンドブラスト等の方法によつて支持体表
面を不規則に荒す場合は、その粗面度がロツト間
に於いてバラツキが多く、且つ同一ロツトに於い
ても粗面度に不均一性があつて、製造管理上具合
が悪かつた。加えて、比較的大きな突起がランダ
ムに形成される機会が多く、斯かる大きな突起が
光受容層の局所的ブレークダウンの原因となつて
いた。 又、単に支持体表面501を規則的に荒した場
合、第5図に示すように、通常、支持体501表
面の凹凸形状に沿つて、光受容層502が堆積す
るため、支持体501の凹凸の傾斜面と光受容層
502の凹凸の傾斜面とが平行になる。 したがつて、その部分では入射光は2nd1=mλ
または2nd1=(m+1/2)λが成立ち、それぞれ明
部または暗部となる。又、光受容層全体では光受
容層の層厚d1,d2,d3,d4の夫々の差の中の最大
がλ/2n以上である様な層厚の不均一性があるため 明暗の縞模様が現われる。 従つて、支持体501表面を規則的に荒しただ
けでは、干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはで
きない。 又、表面を規則的に荒した支持体上に多層構成
の光受容層を堆積させた場合にも、第3図におい
て、一層構成の光受容部材で説明した支持体表面
での正反射光と、光受容層表面での反射光との干
渉の他に、各層間の界面での反射光による干渉が
加わるため、一層構成の光受容部材の干渉縞模様
発現度合より一層複雑となる。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、前述の欠点を解消した光に感
受性のある新規な電子写真用光受容部材を提供す
ることである。 本発明の別の目的は、可干渉性単色光を用いる
画像形成に適すると共に製造管理が容易である電
子写真用光受容部材を提供することである。 本発明の更に別の目的は、画像形成時に現出す
る干渉縞模様と反射現像時の斑点の現出を同時に
しかも完全に解消することができる電子写真用光
受容部材を提供することでもある。 本発明のもう1つの目的は電子写真法を利用す
るデジタル画像記録、取り分け、ハーフトーン情
報を有するデジタル画像記録が鮮明に且つ高解像
度、高品質で行なえる電子写真用光受容部材を提
供することでもある。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、
高SN比特性及び支持体との間に良好な電気的接
触性を有する電子写真用光受容部材を提供するこ
とでもある。 〔発明の概要〕 本発明の電子写真用光受容部材(以後、「光受
容部材」と称す)は、所定の切断位置での断面形
状が0.3μm〜500μmピツチで、0.1μm〜5μmの最
大深さの主ピークに副ピークが重畳された凸状形
状である凸部が多数表面に形成されている支持体
と、シリコン原子、ゲルマニウム原子と、水素原
子及び/又はハロゲン原子とからなる非晶質材料
で構成された第1の層と、シリコン原子と、水素
原子及び/又はハロゲン原子とからなる非晶質材
料で構成された第2の層と、からなる光受容層と
で構成され、前記第1の層及び前記第2の層の少
なくとも一方に伝導性を支配する物質をも含有
し、前記物質が含有される層領域において、前記
物質の分布状態が層厚方向に不均一であるととも
に、前記第1の層に含有されるゲルマニウム原子
の分布状態が層厚方向に均一であつて、かつ、該
光受容層はシヨートレンジ内に少なくとも1対以
上の非平行な界面を有することを特徴とする。 以下、本発明を図面に従つて具体的に説明す
る。 第6図は、本発明の基本原理を説明するための
説明図である。 本発明は装置の要求解像力よりも微小な凹凸形
状を有する支持体(不図示)上に、その凹凸の傾
斜面に沿つて多層構成の光受容層を有し、該光受
容層は第6図の一部に拡大して示されるように、
第2層602の層厚がd5からd6と連続的に変化し
ているために、界面603と界面604とは互い
に傾向きを有している。従つて、この微小部分
(シヨートレンジ)lに入射した可干渉性光は、
該微小部分lに於て干渉を起し、微小な干渉縞模
様を生じる。 又、第7図に示す様に第1層701と第2層7
02の界面703と第2層702の自由表面70
4とが非平行であると、第7図のAに示す様に入
射光I0に対する反射光R1と出射光R3とはその進
行方向が互いに異る為、界面703と704とが
平行な場合(第7図の「B」)に較べて干渉の度
合が減少する。 従つて、第7図のCに示す様に、一対の界面が
平行な関係になる場合(「B」)よりも非平行な場
合(「A」)は干渉しても干渉縞模様の明暗の差が
無視し得る程度に小さくなる。その結果、微小部
分の入射光量は平均化される。 このことは、第6図に示す様に第2層602の
層厚がマクロ的にも不均一(d7≠d8)でも同様に
云える為、全層領域に於て入射光量が均一になる
(第6図の「D」参照)。 また、光受容層が多層構成である場合に於いて
照射側から第2層まで可干渉性光が透過した場合
に就いて本発明の効果を述べれば、第8図に示す
様に、入射光I0に対して、反射光R1,R2,R3
R4,R5が存在する。その為各々の層で第7図を
似つて前記に説明したことが生ずる。 その上、微小部分内の各層界面は、一種のスリ
ツトとして働き、そこで回折現像を生じる。 そのため各層での干渉は、層厚の差による干渉
と層界面の回折による干渉との積として効果が現
われる。 従つて、光受容層全体で考えると干渉は夫々の
層での相乗効果となる為、本発明によれば、光受
容層を構成する層の数が増大するにつれ、より一
層干渉効果を防止することが出来る。 又、微小部分内に於て生ずる干渉縞は、微小部
分の大きさが照射光スポツト径より小さい為、即
ち、解像度限界より小さい為、画像に現われるこ
とはない。又、仮に画像に現われているとしても
眼の分解能以下なので実質的には何等支障を生じ
ない。 本発明に於いて、凹凸の傾斜面は反射光を一方
向へ確実に揃える為に、鏡面仕上げとされるのが
望ましい。 本発明に適した微小部分の大きさl(凹凸形状
の一周期分)は、照射光のスポツト径をLとすれ
ば、l≦Lである。 又本発明の目的をより効果的に達成する為には
微小部分lに於ける層厚の差(d5−d6)は、照射
光の波長をλとすると、 d5−d6≧λ/2n (n:第2層602の屈折率) であるのが望ましい。 本発明に於ては、多層構造の光受容層の微小部
分lの層厚内(以後「微小カラム」と称す)に於
て、少なくともいずれか2つの層界面が非平行な
関係にある様に各層の層厚が微小カラム内に於て
制御されるが、この条件を満足するならば該微小
カラム内にいずれか2つの層界面が平行な関係に
あつても良い。 但し、平行な層界面を形成する層は、任意の2
つの位置に於ける層厚の差が λ/2n (n:層の屈折率) 以下である様に全領域に於て均一層厚に形成され
るのが望ましい。 光受容層を構成するシリコン原子とゲルマニウ
ム原子を含む第1の層とシリコン原子を含む第2
の層各層の形成には本発明の目的をより効果的且
つ容易に達成する為に、層厚を光学的レベルで正
確に制御できることからプラズマ気相法(PCVD
法)、光CVD法、熱CVD法が採用される。 本発明の目的を達成するための支持体の加工方
法としては、化学エツチング、電気メツキなどの
化学的方法、蒸着、スパツタリングなどの物理的
方法、旋盤加工などの機械的方法などが利用でき
る。しかし、生産管理を容易に行うために、旋盤
などの機械的加工方法が好ましいものである。 たとえば、支持体を旋盤等で加工する場合、第
30図に示すようにV字形状の切刃を有するバイ
トをダイヤモンドパウダーで擦り所望の形状とし
た切刃を有するバイト1をフライス盤、旋盤等の
切削加工機械の所定位置に固定し、例えば円筒状
支持体を予め所望に従つて設計されたプログラム
に従つて回転させながら規則的に所定方向に移動
させることにより、支持体表面を正確に切削加工
することで所望の凹凸形状、ピツチ、深さで形成
される。この様な切削加工法によつて形成される
凹凸が作り出す線状突起部は、円筒状支持体の中
心軸を中心にした螺線構造を有する。突起部の螺
線構造は、二重、三重の多重螺線構造、又は交叉
螺線構造とされても差支えない。 或いは、螺線構造に加えて中心軸に沿つた直線
構造を導入しても良い。 本発明の支持体の所定断面内の凸部は、本発明
の効果を高めるためと、加工管理を容易にするた
めに、一次近似的に同一形状であることが好まし
い。 又、前記凸部は本発明の効果を高るために規則
的または、周期的に配列されていることが好まし
い。 又、更に、前記凸部は、本発明の効果を一層高
め光受容層と支持体との密着性を高めるために、
副ピークを複数有することが好ましい。 これ等の夫々に加えて、入射光を効率よく一方
向に散乱するために、前記凸部が主ピークを中心
に対称(第9図A)または非対称形(第9図B)
に統一されていることが好ましい。しかし、支持
体の加工管理の自由度を高める為には両方が混在
しているのが良い。 本発明に於ては、管理された状態で支持体表面
に設けられる凹凸の各デイメンジヨンは、以下の
点を考慮した上で、本発明の目的を結果的に達成
出来る様に設定される。 即ち、第1は光受容層を構成するA―Si層は、
層形成される表面の状態に構造敏感であつて、表
面状態に応じて層品質は大きく変化する。 従つて、A―Si層の層品質の低下を招来しない
様に支持体表面に設けられる凹凸のデイメンジヨ
ンを設定する必要がある。 第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があ
ると、画像形成後のクリーニングに於てクリーニ
ングを完全に行なうことが出来なくなる。 また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレ
ードのいたみが早くなるという問題がある。 上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロ
セス上の問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を
検討した結果、支持体表面の凹部のピツチは、好
ましくは500μm〜0.3μm、より好ましくは200μm
〜1μm、最適には50μm〜5μmであるのが望まし
い。 又、凹部の最大の深さは、好ましくは0.1μm〜
5μm、より好ましくは0.3μm〜3μm、最適には
0.6μm〜2μmとされるのが望ましい。支持体表面
の凹部のピツチと最大深さが上記の範囲にある場
合、凹部(又は線上突起部)の傾斜面の傾きは、
好ましくは1度〜20度、より好ましくは3度〜15
度、最適には4度〜10度とされるのが望ましい。 又、この様な支持体上に堆積される各層の層厚
の不均一性に基く層厚差の最大は、同一ピツチ内
で好ましくは0.1μm〜2μm、より好ましくは
0.1μm〜1.5μm、最適には0.2μm〜1μmとされる
のが望ましい。 さらに本発明の光受容部材における光受容層は
シリコン原子とゲルマニウム原子とを含む非晶質
材料で構成された第1の層とシリコン原子を含む
非晶質材料で構成され、光導電性を示す第2の層
とが支持体側より順に設けられた多層構成となつ
ているため、極めて優れた電気的、光学的、光導
電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示
す。 殊に、電子写真用光受容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。 更に、本発明の光受容部材は、全可視光域に於
いて光感度が高く、また、特に長波長側の光感度
特性に優れているため殊に半導体レーザとのマツ
チングに優れ、且つ光応答が速い。 以下、図面に従つて、本発明の光受容部材に就
て詳細に説明する。 第10図は、本発明の実施態様例の光受容部材
の層構成を説明するために模式的に示した模式的
構成図である。 第10図に示す光受容部材1004は、光受容
部材用としての支持体1001の上に、光受容層
1000を有し、該光受容層1000は自由表面
1005を一方の端面に有している。 光受容層1000は支持体1001側よりゲル
マニウム原子と、必要に応じて水素原子又は/及
びハロゲン原子(X)とを含有するa―Si(以後
「a―SiGe(H,X)」と略記する)で構成された
第1の層(G)1002と、必要に応じて水素原子又
は/及びハロゲン原子(X)とを含有するa―Si
(以後「a―Si(H,X)」と略記する)で構成さ
れ、光導電性を有する第2の層(S)1003と
が順に積層された層構造を有する。第1の層(G)1
002中に含有されるゲルマニウム原子は、該第
1の層(G)1002の層厚方向及び支持体の表面と
平行な面内方向に連続的であつて、且つ均一に分
布した状態となる様に前記第1の層(G)1002中
に含有される。 本発明の光受容部材1004に於いては、少な
くとも第1の層(G)1002又は/及び第2の層
(S)1003に伝導特性を支配する物質(C)が含
有されており、該物質Cが含有される層に所望の
伝導特性が与えられている。 本発明に於いては、第1の層(G)1002又は/
及び第2の層(S)1003に含有される伝導特
性を支配する物質(C)は、物質(C)が含有される層の
全層領域に含有されても良く、物質(C)が含有され
る層の一部の層領域に偏在する様に含有されても
良い。 しかし、いずれの場合に於いても、前記物質(C)
の含有される層領域(PN)に於いて、該物質の
層厚方向の分布状態は不均一とされる。詰り、例
えば、第1の層(G)の全層領域に前記物質(C)を含有
させるのであれば、第1の層(G)の支持体側の方に
多く分布する様に前記物質(C)が第1の層(G)中に含
有される。 この様に層領域(PN)に於いて、前記物質(C)
の層厚方向の分布濃度を不均一にすることで、他
の層との接触界面での光学的、電気的接合を良好
にすることが出来る。 本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)を第
1の層(G)の一部の層領域に偏在する様に第1の層
(G)中に含有される場合には、前記物質(C)の含有さ
れる層領域(PN)は、第1の層(G)の端部層領域
として設けられ、その都度、所望に応じて適宜決
められる。 本発明に於いては、第2の層(S)中に前記物
質(C)を含有させる場合、好ましくは、少なくとも
第1の層(G)との接触界面を含む層領域中に前記物
質(C)を含有させるのが望ましい。 第1の層(G)と第2の層(S)の両方に伝導特性
を支配する物質(C)を含有させる場合、第1の層(G)
に於ける前記物質(C)が含有されている層領域と、
第2の層(S)に於ける前記物質(C)が含有されて
いる層領域とが、互いに接触する様に設けるのが
望ましい。 又、第1の層(G)と第2の層(S)とに含有され
る前記物質(C)は、第1の層(G)と第2の層(S)と
に於いて同種類でも異種類であつても良く、又、
その含有量は各層に於いて、同じでも異つていて
も良い。 而乍ら、本発明に於いては、各層に含有される
前記物質(C)が両者に於いて同種類である場合に
は、第1の層(G)中の含有量を充分多くするか、又
は、電気的特性の異なる種類の物質(C)を所望の各
層に、夫々含有させるのが好ましい。 本発明に於いては、少なくとも光受容層を構成
する第1の層(G)又は/及び第2の層(S)中に、
伝導特性を支配する物質(C)を含有させることによ
り、該物質(C)の含有される層領域〔第1の層(G)の
又は/及び第2の層(S)の一部又は全部の層領
域のいずれでも良い〕の伝導特性を所望に従つて
任意に制御することが出来るものであるが、この
様な物質(C)としては、所謂、半導体分野で云われ
る不純物を挙げることが出来、本発明に於いて
は、形成される光受容層を構成するa―Si(H,
X)又は/及びa―SiGe(H,X)に対して、p
型伝導特性を与えるp型不純物及びn型伝導特性
を与えるn型不純物を挙げることが出来る。 具体的には、p型不純物としては周規律表第
族に属する原子(第族原子)、例えば、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)等があり、殊に好適
に用いられるのは、B,Gaである。 n型不純物としては、周期律表第族に属する
原子(第族原子)、例えば、P(燐)、As(砒
素)、Sb(アンチモン)、Bi(ビスマス)等であり、
殊に、好適に用いられるのは、P,Asである。 本発明に於いて、伝導特性を制御する物質(C)が
含有される層領域(PN)に於けるその含有量
は、該層領域(PN)に要求される伝導性、或い
は、該層領域(PN)が支持体に直に接触して設
けられる場合には、その支持体との接触界面に於
ける特性との関係等、有機的関連性に於いて、適
宜選択することが出来る。 又、前記層領域(PN)に直に接触して設けら
れる他の層領域や、該他の層領域との接触界面に
於ける特性との関係も考慮されて、伝導特性を制
御する物質(C)の含有量が適宜選択される。 本発明に於いて、層領域(PN)中に含有され
る伝導特性を制御する物質(C)の含有量としては、
好ましくは0.01〜5×104atomic ppm、より好適
には0.5〜1×104atomic ppm、最適には、1〜
5×103atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明に於いて、伝導特性を支配する物質(C)が
含有される層領域(PN)に於ける該物質(C)の含
有量を、好ましくは30atomic ppm以上、より好
適には50atomic ppm以上、最適には100atomic
ppm以上とすることによつて、例えば該含有させ
る物質(C)が前記のp型不純物の場合には、光受容
層の自由表面が極性に帯電処理を受けた際に支
持体側からの光受容層中への電子の注入を効果的
に阻止することが出来、又、前記含有させる物質
(C)が前記のn型不純物の場合には、光受容層の自
由表面が極性に帯電処理を受けた際に支持体側
から光受容層中への正孔の注入を効果的に阻止す
ることが出来る。 上記の様な場合には、前述した様に、前記層領
域(PN)を除いた部分の層領域(Z)には、層
領域(PN)に含有される伝導特性を支配する物
質の伝導型の極性とは別の伝導型の極性の伝導特
性を支配する物質を含有させても良いし、或い
は、同極性の伝導型を有する伝導特性を支配する
物質を層領域(PN)に含有させる実際の量より
も一段と少ない量にして含有させても良いもので
ある。 この様な場合、前記層領域(Z)中に含有され
る前記伝導特性を支配する物質の含有量として
は、層領域(PN)に含有される前記物質(C)の極
性や含有量に応じて所望に従つて適宜決定される
ものであるが、好ましくは、0.001〜1000atomic
ppm、より好適には0.05〜500atomic ppm、最適
には0.1〜200atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明に於いて、層領域(PN)及び層領域
(Z)に同種の伝導性を支配する物質Cを含有さ
せる場合には、層領域(Z)における含有量とし
ては、好ましくは30atomic ppm以下とするのが
望ましい。 本発明に於いては、光受容層に、一方の極性の
伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有させ
た層領域と、他方の極性の伝導型を有する伝導性
を支配する物質を含有させた層領域とを直に接触
する様に設けて、該接触領域に所謂空乏層を設け
ることも出来る。 詰り、例えば、光受容層中に、前記のp型不純
物を含有する層領域と前記のn型不純物を含有す
る層領域とを直に接触する様に設けて所謂p―n
接合を形成して、空乏層を設けることが出来る。 第11図乃至第19図には、本発明における光
受容部材の層領域(PN)中に含有される伝導性
を支配する物質(C)の層厚方向の分布状態の典型的
例が示される。 第11図乃至第19図において、横軸は物質(C)
の分布濃度Cを、縦軸は第1の層(G)の層厚を示
し、tBは支持体側の第1の層(G)の端面の位置を、
tTは支持体側とは反対側の層(G)の端面の位置を示
す。即ち、物質(C)の含有される第1の層(G)はtB
よりtT側に向つて層形成がなされる。 第11図には、第1の層(G)中に含有される物質
(C)の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示され
る。 第11図に示される例では、物質(C)の含有され
る第1の層(G)が形成される表面と該第1の層(G)の
表面とが接する界面位置tBよりt1の位置までは、
物質(C)の分布濃度CがC1なる一定の値を取り乍
ら物質(C)が形成される第1の層(G)に含有され、位
置t1よりは濃度C2より界面位置ttに至るまで徐々
に連続的に減少されている。界面位置tTにおいて
は物質(C)の分布濃度CはC3とされる。 第12図に示される例においては、含有される
物質Cの分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るま
で濃度C4から徐々に連続的に減少して位置tTにお
いて濃度C5となる様な分布状態を形成している。 第13図の場合には、位置tBより位置t2まで
は、物質(C)の分布濃度Cは濃度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
的の減少され、位置tTにおいて、分布濃度Cは実
質的に零とされている(ここで実質的に零とは検
出限界量未満の場合である)。 第14図の場合には、物質(C)の分布濃度Cは位
置tBより位置tTに至るまで、濃度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15図に示す例に於ては、物質(C)の分布濃度
Cは、位置tBと位置t3間においては濃度C9と一定
値であり、位置tTに於いては濃度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16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までは濃度C11の一定値を取
り、位置t4より位置tTまでは濃度C12より濃度C13
まで一次関数的に減少する分布状態とされてい
る。 第17図に示す例においては、位置tBより位置
tTに至るまで、物質(C)の分布農度Cは濃度C14
り実質的に零に至る様に一次関数的に減少してい
る。 第18図においては、位置tBより位置t5に至る
までは物質(C)の分布濃度Cは、濃度C15より濃度
C16まで一次関数的に減少され、位置t5と位置tT
の間においては、濃度C16の一定値とされた例が
示されている。 第19図に示される例において、物質(C)の分布
濃度Cは、位置tBにおいて濃度C17であり、位置t6
に至るまではこの濃度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では濃度C18とされる。 位置t6と位置t7との間においては、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で濃度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、濃度C20に至る。位置t8と位置tTとの間
においては濃度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11図乃至第19図により、層領域
(PN)中に含有される物質(C)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、物質(C)の分布濃度
Cの高い部分を有し、界面tT側においては、前記
分布濃度Cは支持体側に比べて可成り低くされた
部分を有する物質(C)の分布状態が第1の層(G)又は
第2の層(S)に設けられているのが望ましい。 本発明における光受容部材を構成する光受容層
を構成する第1の層(G)又は第2層(S)は好まし
くは上記した様に支持体側の方に物質(C)が比較的
高濃度で含有されている局在領域(A)を有するのが
望ましい。 本発明においては局在領域(A)は、第11図乃至
第19図に示す記号を用いて説明すれば、回面位
置tBより5μ以内に設けられるのが望ましいもので
ある。 本発明に於ては、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。 本発明に於いては、第1の層(G)上に設けられる
第2の層(S)中には、ゲルマニウム原子は含有
されておらず、この様な層構造に光受容層を形成
することによつて、可視光領域をふくむ比較的短
波長から比較的長波長迄の全領域の波長の光に対
して光感度が優れている光受容部材として得るも
のである。 又、第1の層(G)中に於けるゲルマニウム原子の
分布状態は全層領域にゲルマニウム原子が連続的
に分布しているので、半導体レーザ等を使用した
場合の、第2の層(S)では殆ど吸収しきれない
長波長側の光を第1の層(G)に於いて、実質的に完
全に吸収することが出来、支持体面からの反射に
よる干渉を防止することが出来る。 又、本発明の光受容部材に於いては、第1の層
(G)と第2の層(S)とを構成する非晶質材料の
夫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。 本発明において、第1の層(G)中に含有されるゲ
ルマニウム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、好ましくは1〜9.5×105atomic ppm、
より好ましくは100〜8×105atomic ppm、最適
には500〜7×105atomic ppmとされるのが望ま
しいものである。 本発明に於いて第1の層(G)と第2の層(S)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受容
部材に所望の特性が充分与えられる様に、光受容
部材の設計の際に充分なる注意が払われる必要が
ある。 本発明に於いて、第1の層(G)の層厚TBは、好
ましくは30Å〜50μ、より好ましくは、40Å〜
40μ、最適には、50Å〜30μとされるのが望まし
い。 又、第2の層(S)の層厚Tは、好ましくは
0.5〜90μ、より好ましくは1〜80μ最適には2〜
50μとされるのが望ましい。 第1の層(G)の層厚TBと第2の層(S)の層厚
Tの和(TB+T)としては、両層領域に要求さ
れる特性と光受容層全体に要求される特性との相
互間の有機的関連性に基いて、光受容部材の層設
計の際に所望に従つて、適宜決定される。 本発明の光受容部材に於いては、上記の(TB
+T)の数値範囲としては、好ましくは1〜
100μ、より好適には1〜80μ、最適には2〜50μ
とされるのが望ましい。 本発明のより好ましい実施態様例に於いては、
上記の層厚TB及び層厚Tとしては、好ましくは
TB/T≦1なる関係を満足する際に、夫々に対
して適宜適切な数値が選択されるのが望ましい。 上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値
の選択の於いて、より好ましくは、TB/T≦0.9、
最適にはTB/T≦0.8なる関係が満足される様に
層厚TB及び層厚Tの値が決定されるのが望まし
いものである。 本発明に於いて、第1の層(G)中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量が1×105atomic ppm
以上の場合には、第1の層(G)の層厚TBとしては、
可成り薄くされるのが望ましく、好ましくは30μ
以下、より好ましくは25μ以下、最適には20μ以
下とされるのが望ましいものである。 本発明において、必要に応じて光受容層を構成
する第1の層(G)及び第2の層(S)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、a―SiGe(H,X)で構成さ
れる第1の層(G)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
―SiGe(H,X)で構成される第1の層(G)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ゲルマニウム原子
(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスと必要
に応じて水素原子(H)導入用の原料ガス又は/
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所望のガス圧状態で
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体表面
上に含有されるゲルマニウム原子の分布濃度を所
望の変化率曲線に従つて制御し乍らa―SiGe
(H,X)から成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
ーゲツトとGeで構成されたターゲツトの二枚を
使用して、又はSiとGeの混合されたターゲツト
を使用してスパツタリングする際、必要に応じて
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や
れば良い。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
と成り得る物質としては、SiH4,Si2H6,Si3H8
Si4H10等のガス状態の又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、層作成作業時の取扱い易さ、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。 Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、
GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H12
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等のガス状
態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効
に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成
作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点
で、GeH4,Ge2H6,Ge3H8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
ロゲン原子を含む水素化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
BrF3,BrF3,IF3,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事が出
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受
容部材を形成する場合には、Ge供給用の原料ガ
スと共に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、所望の支持体上にハ
ロゲン原子を含むa―SiGeから成る第1の層(G)
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
1の(G)を作成する場合、基本的には、例えばSi供
給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素とGe供給
用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウムと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1の層(G)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
ラ雰囲気を形成することによつて、所望の支持体
上に第1の層(G)を形成し得るものであるが、水素
原子の導入割合の制御を一層容易になる様に計る
為にこれ等のガスに更に水素ガス又は水素原子を
含む硅素化合物のガスの所望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。 反応性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―SiGe(H,X)から成る第
1の層(G)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とGeから成
るターゲツトの二枚を、或いはSiとGeから成る
ターゲツトを使用して、これを所望のガスプラズ
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、例えば、多結晶シリコン又
は単結晶シリコンと多結晶ゲルマニウム又は単結
晶ゲルマニウムとを夫々蒸発源として蒸着ボート
に収容し、この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望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
シラン類又は/及び水素化ゲルマニウム等のガス
類をスパツタリング用の堆積室中に導入した該ガ
ス類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、HF,TCl,HBr,
HI等のハロゲン化水素、SiH2F2,SiH2I2
SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3等のハロゲ
ン置換水素化硅素、及びGeHF3,GeH2F2
GeH3F,GeHCl3,GeH2Cl2,GeH3Cl,
GeHBr3,GeH2Br2,GeH3Br,GeHI3
GeH2I2,GeH3I等の水素化ハロゲン化ゲルマニ
ウム等の水素原子を構成要素の1つとするハロゲ
ン化物、GeF4,GeCl4,GeBr4,GeI4,GeF2
GeCl2,GeBr2,GeI2等のハロゲン化ゲルマニウ
ム、等々のガス状態の或いはガス化し得る物質も
有効な第1の層(G)形成用の出発物質として挙げる
事が出来る。 これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲン化
物は、第1の層(G)形成の際に層中にハロゲン原子
の導入と同様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導入用の原料として使
用される。 水素原子を第1の層(G)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等の水素化硅素をGeを供給する為
のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と、或い
は、GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H12
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等の水素化
ゲルマニウムとSiを供給する為のシリコン又はシ
リコン化合物と、を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。 本発明の好ましい例において、形成される光受
容層を構成する第1の層(G)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(H+X)は、好まし
くは0.01〜40atomic%、より好適には0.05〜
30atomic%、最適には0.1〜25atomic%とされる
のが望ましい。 第1の層(G)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)も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。 本発明に於いて、a―Si(H,X)で構成され
る第2の層(S)を形成するには、前記した第1
の層(G)形成用の出発物質()の中より、Ge供
給用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質
〔第2の層(S)形成用の出発物質()〕を使用
して、第1の層(G)を形成する場合と、同様の方法
と条件に従つて行うことが出来る。 即ち、本発明において、a―Si(H,X)で構
成される第2の層(S)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2の層(S)
を形成するには、基本的には前記したシリコン原
子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共
に、必要に応じて水素原子(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
てある所定の支持体表面上に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。 本発明に於いて、形成される光受容層を構成す
る第2の層(S)中に含有される水素原子(H)の量
又はハロゲン原子(X)に量又は水素原子とハロ
ゲン原子の量の和(H+X)は、好ましくは1〜
40atomic%、より好適には5〜30atomic%、最
適には5〜25atomic%とされるのが望ましい。 光受容層を構成する層中に、伝導特性を制御す
る物質(C)、例えば、第族原子或いは第族原子
を構造的に導入して前記物質(C)の含有された層領
域(PN)を形成するには、層形成の際に、第
族原子導入用の出発物質或いは第族原子導入用
の出発物質をガス状態で堆積室中に各層を形成す
る為の他の出発物質と共に導入してやれば良い。 この様な第族原子導入用の出発物質と成り得
るものとしては、常温常圧でガス状の又は、少な
くとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが
採用されるのが望ましい。その様な第族原子導
入用の出発物質として具体的には硼素原子導入用
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,GeCl3,Ga(CH33,InCl3
TlCl3等も挙げることが出来る。 第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいた有効に使用されるのは、燐原子導入用とし
ては、PH3,P2H4等の水素化燐、PH4I,PF3
PF5,PCl3,PCl5,PBr3,PBr5,PI3等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他AsH3,AsF3
AsCl3,AsBr3,AsF5,SbH3,SbF3,SbF5
SbCl3,SbCl5,BiH3,BiCl3,BiBr3等も第族
原子導入用の出発物質の有効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、TiCr,ステンレス、Al,
Cl,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
成る薄薬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
シルムであれば、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
リング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10図
の光受容部材1004を電子写真用光受容部材と
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、所望通りの光受容部材が形
成される様に適宜決定されるが、光受容部材とし
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、好まし
くは10μ以上とされる。 次に本発明の光受容部材の製造方法の一例の概
略について説明する。 次に本発明の光受容部材の製造方法の一例の概
略について説明する。 第20図に光受容部材の製造装置の一例を示
す。 図中の2002〜2006のガスボンベには、
本発明の光受容部材を形成するための原料ガスが
密封されており、その一例として例えば2002
は、SiH4ガス(純度99.999%、以下SiH4と略
す。)ボンベ、2003はGeH4ガス(純度99.999
%、以下GeH4と略す。)ボンベ、2004は
SiF4ガス(純度99.99%、以下SiF4と略す。)ボン
ベ、2005はH2で稀釈されたB2H6ガス(純度
99.999%、以下B2H6/H2と略す。)ボンベ、20
06はH2ガス(純度99.999%)ボンベである。 これらのガスを反応室2001に流入させるに
はガスボンベ2002〜2006のバルブ202
2〜2026、リークバルブ2035が閉じられ
ていることを確認し、又、流入バルブ2012〜
2016、流出バルブ2017〜2021、補助
バルブ2032,2033が開かれていることを
確認して、先ずメインバルブ2034を開いて反
応室2001、及び各ガス配管内を排気する。次
に真空計2036の読みが約5×10-6torrになつ
た時点で補助バルブ2032,2033、流出バ
ルブ2017〜2021を閉じる。 次にシリンダー状基体2037上に光受容層を
形成する場合の1例をあげると、ガスボンベ20
02よりSiH4ガス、ガスボンベ2003より
GeH4ガス、ガスボンベ2005よりB2H6/H2
ガス、2006よりH2ガスをバルブ2022,
2023,2025,2026を開いて出口圧ゲ
ージ2027,2028,2030,2031の
圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ2012,2
013,2015,,2016を徐々に開けて、
マスフロコントローラ2007,2008,20
10,2011内に夫々流入させる。引き続いて
流出バルブ2017,2018,2020,20
21、補助バルブ2032,2033を徐々に開
いて夫々のガスを反応室2001に流入させる。
このときのSiH4ガス流量、GeH4ガス流量、
B2H6/H2ガス流量、H2ガス流量の比が所望の値
になるように流出バルブ2017,2018,2
020,2021を調整し、また、反応室200
1内の圧力が所望の値になるように真空計203
6の読みを見ながらメインバルブ2034の開口
を調整する。そして、基体2037の温度が加熱
ヒーター2038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20
40を所望の電力に設定して反応室2001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
2020の開口を漸次変化させる操作を作つて形
成される層中に含有される硼素原子の分布濃度を
制御する。 上記の様にして所望時間グロー放電を維持し
て、所望層厚に、基体2037上に第1の層(G)を
形成する。所望層厚に第1の層(G)が形成された段
階に於て、流出バルブ2018を完全に閉じるこ
と及び必要に応じて放電条件を変える以外は、同
様な条件と手順に従つて所望時間グロー放電を維
持することで第1の層(G)上にゲルマニウム原子の
実質的に含有されない第2の層(S)を形成する
ことが出来る。 又、第1の層(S)及び第2の層(G)の各層に
は、流出バルブ2020を適宜開閉することで硼
素を含有させたり、含有させなかつたり、或いは
各層の一部の層領域にだけ硼素を含有させること
も出来る。 層形成を行つている間は層形成の均一化を計る
ため基体2037はモーター2039により一定
速度で回転させてやるのか望ましい。 以下実施例について説明する。 実施例 1 旋盤で、Al支持体を第21図Bの表面性に加
工した。 次に、第20図の堆積装置を使用し、第1表に
示す条件で種々の操作手順にしたがつて、A―Si
系電子写真用光受容部材を前述のAl支持体上に
堆積した。 このようにして作製したA―Si系電子写真用光
受容部材の表面状態を測定したところ、第21図
Cの様であつた。 以上のような電子写真用の光受容部材につい
て、第26図に示す装置(レーザー光の波長
780nm、スポツト径80μm)で、画像露光を行い、
それを現像、転写して画像を得た。得られた画像
には、干渉縞模様は観察されず、実用に十分なも
のであつた。 実施例 2 実施例1と同様に、旋盤で、Al支持体を第2
7図の表面性に加工した。 次に、第20図の堆積装置を使用し、第2表に
示す条件で、実施例1と同様な操作手順にしたが
つて、A―Si系電子写真用光受容部材を前述の
Al支持体上に堆積した。 以上のような、電子写真用の光受容部材につい
て、第26図に示す装置(レーザー光の波長
780nm、スポツト径80μm)で画像露光を行い、
それを現像、転写して画像を得た。得られた画像
には干渉縞模様は観測されず、実用に十分なもの
であつた。 実施例 3 実施例1と同様に、旋盤で、Al支持体を第2
8図の表面性に加工した。 次に、第20図の堆積装置を使用し、第3表に
示す条件で、実施例1と同様な操作手順にしたが
つて、A―Si系電子写真用光受容部材を前述の
Al支持体上に堆積した。 以上のような電子写真用の光受容部材につい
て、第26図に示す装置(レーザー光の波長
780nm、スポツト径80μm)で画像露光を行い、
それを現像、転写して画像を得た。得られた画像
には干渉縞模様は観測されず、実用に十分なもの
であつた。 実施例 4 実施例1と同様に旋盤でAl支持体を第29図
の表面性に加工した。 次に、第20図の堆積装置を使用し、第4表に
示す条件で、実施例1と同様な操作手順にしたが
つて、A―Si系電子写真用光受容部材を前述の
Al支持体上に堆積した。 以上のような電子写真用の光受容部材につい
て、第26図に示す装置(レーザー光の波長
780nm、スポツト径80μm)で画像露光を行い、
それを現像、転写して画像を得た。得られた画像
には干渉縞模様は観測されず、実用に十分なもの
であつた。 実施例 5 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)
を、第27図に示すように旋盤で加工した。 次に、第5表に示す条件で、第20図の堆積装
置で種々の操作手順に従つて電子写真用光受容部
材を作製した。 なお、硼素含有層は、B2H6/H2の流量を第2
2図のようになるように、B2H6/H2のマスフロ
コントローラー2010をコンピユーター
(HP9845B)により制御して形成した。 この電子写真用光受容部材について、第26図
に示す画像露光装置(レーザー光の波長780nm、
スポツト径80μm)で画像露光を行ない、それを
現像、転写して画像を得た。得られた画像には干
渉縞模様は観察されず、実用に十分なものであつ
た。 実施例 6 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)
を、第28図に示すように旋盤で加工した。 次に、第6表に示す条件で、第20図の堆積装
置で種々の操作手順に従つてa―Si系電子写真用
光受容部材を作製した。 なお、硼素含有層は、B2H6/H2の流量を第2
3図のようになるように、B2H6/H2のマスフロ
コントローラ2010をコンピユーター
(HP9845B)により制御して形成した。 この電子写真用光受容部材について、第26図
に示す画像露光装置(レーザー光の波長780nm、
スポツト径80μm)で画像露光を行ない、それを
現像、転写して画像を得た。得られた画像には干
渉縞模様は観察されず、実用に十分なものであつ
た。 実施例 7 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)
を、第29図に示すように旋盤で加工した。 次に、第7表に示す条件で、第20図の堆積装
置で種々の操作手順に従つて電子写真用光受容部
材を作製した。 なお、硼素含有層は、B2H6/H2の流量を第2
4図のようになるように、B2H6/H2のマスフロ
コントローラー2010をコンピユーター
(HP9845B)により制御して形成した。 この電子写真用光受容部材について、第26図
に示す画像露光装置(レーザー光の波長780nm、
スポツト径80μm)で画像露光を行ない、それを
現像、転写して画像を得た。得られた画像には干
渉縞模様は観察されず、実用に十分なものであつ
た。 実施例 8 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)
を、第27図に示すように旋盤で加工した。 次に、第8表に示す条件で、第20図の堆積装
置で種々の操作手順に従つて電子写真用光受容部
材を作製した。 なお、硼素含有層は、B2H6/H2の流量を第2
5図のようになるように、B2H6/H2のマスフロ
コントローラ2010をコンピユーター
(HP9845B)により制御して形成した。 これらの電子写真用光受容部材について、第2
6図に示す画像露光装置(レーザー光の波長
780nm、スポツト径80μm)で画像露光を行ない、
それを現像、転写して画像を得た。得られた画像
には干渉縞模様は観察されず、実用に十分なもの
であつた。 実施例 9 実施例1から実施例8までについて、H2
3000vol ppmに稀釈したB2H6ガスの代りにH2
3000vol ppmに稀釈したPH3ガスを使用して、電
子写真用光受容部材を夫々作製した。 なお、他の作製条件は、実施例1から実施例8
までと同様にした。 これらの電子写真用光受容部材について第26
図に示す画像露光装置(レーザー光の波長
780nm、スポツト径80μm)で画像露光を行ない、
それを現像転写して画像を得た。いずれの画像に
も干渉縞模様は観察されず実用に十分なものであ
つた。 〔発明の効果〕 以上、詳細に説明した様に、本発明によれば、
可干渉性単色光を用いる画像形成に適し、製造管
理が容易であり、且つ画像形成時に現出する干渉
縞模様と反転現像時の斑点の現出を同時にしかも
完全に解消することができ、更には、高光感度
性、高SN比特性、及び支持体との間に良好な電
気的接触性を有し、デジタル画像記録に好適な光
受容部材を提供することができる。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は、干渉縞の一般的な説明図である。第
2図は、多層の光受容部材の場合の干渉縞の説明
図である。第3図は散乱光による干渉縞の説明図
である。第4図は、多層の光受容部材の場合の散
乱光による干渉縞の説明図である。第5図は光受
容部材の各層の界面が平行な場合の干渉縞の説明
図である。第6図は光受容部材の各層の界面が非
平行な場合に干渉縞が現われないことの説明図で
ある。第7図は、光受容部材の各層の界面が平行
である場合と非平行である場合の反射光強度の比
較の説明図である。第8図は、各層の界面が非平
行である場合の干渉縞が現われないことの説明図
である。第9図はそれぞれ代表的な支持体の表面
状態の説明図である。第10図は、光受容部材の
層構成の説明図である。第11図から第19図
は、層領域(PN)における物質(C)の分布状態を
説明する為の説明図である。第20図は実施例で
用いた光受容層の堆積装置の説明図である。第2
1図は、実施例で用いたAl支持体の表面状態の
説明図である。第22図から第25図までは、実
施例におけるガス流量の変化を示す説明図であ
る。第26図は、実施例で使用した画像露光装置
の説明図である。第27図,第28図,第29図
は、実施例で用いたAl支持体の表面状態の説明
図である。第30図は、支持体の加工を説明する
ための説明図である。 1000…光受容層、1001…Al支持体、
1002…第1の層、1003…第2の層、10
04…光受容部材、1005…光受容部材の自由
表面、2601…電子写真用光受容部材、260
2…半導体レーザー、2603…fθレンズ、26
04…ポリゴンミラー、2605…露光装置の平
面図、2606…露光装置の側面図。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の切断位置での断面形状が0.3μm〜
    500μmピツチで、0.1μm〜5μmの最大深さの主ピ
    ークに副ピークが重畳された凸状形状である凸部
    が多数表面に形成されている支持体と、 シリコン原子、ゲルマニウム原子と、水素原子
    及び/又はハロゲン原子とからなる非晶質材料で
    構成された第1の層と、 シリコン原子と、水素原子及び/又はハロゲン
    原子とからなる非晶質材料で構成された第2の層
    と、 からなる光受容層とで構成され、 前記第1の層及び前記第2の層の少なくとも一
    方に伝導性を支配する物質をも含有し、前記物質
    が含有される層領域において、前記物質の分布状
    態が層厚方向に不均一であるとともに、 前記第1の層に含有されるゲルマニウム原子の
    分布状態が層厚方向に均一であつて、 かつ、 該光受容層はシヨートレンジ内に少なくとも1
    対以上の非平行な界面を有することを特徴とする
    電子写真用光受容部材。 2 前記凸部が規則的に配列されている特許請求
    の範囲第1項に記載の電子写真用光受容部材。 3 前記凸部が周期的に配列されている特許請求
    の範囲第1項に記載の電子写真用光受容部材。 4 前記凸部の夫々は、一次近似的に同一形状を
    有する特許請求の範囲第1項に記載の電子写真用
    光受容部材。 5 前記凸部は、副ピークを複数有する特許請求
    の範囲第1項に記載の電子写真用光受容部材。 6 前記凸部の前記断面形状は、主ピークを中心
    にして対称形状である特許請求の範囲第1項に記
    載の電子写真用光受容部材。 7 前記凸部の前記断面形状は、主ピークを中心
    にして非対称形状である特許請求の範囲第1項に
    記載の電子写真用光受容部材。 8 前記凸部は、機械的加工によつて形成された
    特許請求の範囲第1項に記載の電子写真用光受容
    部材。 9 伝導性を支配する物質が周期律表第族に属
    する原子である特許請求の範囲第1項に記載の電
    子写真用光受容部材。 10 伝導性を支配する物質が周期律表第族に
    属する原子である特許請求の範囲第1項に記載の
    電子写真用光受容部材。
JP59088028A 1984-04-27 1984-05-01 電子写真用光受容部材 Granted JPS60230662A (ja)

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