JPH0236941B2 - - Google Patents
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Description
〔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。 然乍ら、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57−4172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
反射光の各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、画像の見にくさは顕著とな
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。 この点を図面を似つて説明する。 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
+1/2)λ(mは整数、反射光は弱め合う)の条件 のどちらに合うかによつて、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。 然乍ら、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
都合さを有する。 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表面を不規則に荒
しても、第1層402での表面での反射光R2、
第2層での反射光R1、支持体401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、夫々明部ま
たは暗部となる。また、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つの別の目的は、電気的耐圧性
及び光感度が高く、電子写真特性に優れた電子写
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、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出来る電子写真用に適した
電子写真用光受容部材を提供することでもある。 本発明の他の目的は、光受容部材の表面におけ
る機械的耐久性、特に耐摩耗性及び光受容特性に
優れた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、シリコン原子と、炭
素原子とを含む非晶質材料で構成された表面層と
を有す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、酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選択される少なく
とも一種をも含有する層領域を有するとともに、
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
向に均一であり、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
いる為に、界面603と界面604とは互いに傾
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ず
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」)に比べて干渉の度
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
平行な関係にある場合(「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)であつても
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。 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第1の層、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を利用でき
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
31図に示すようにV字形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
軸を中心にした螺旋構造を有する。突起部の螺旋
構造は、二重、三重の多重螺旋構造、又は交叉螺
旋構造とされても差支えない。 或いは、螺旋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とすることが好まし
い。 又、前記凸部は、本発明の効果を高めるため
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。 本発明における支持体の所定の切断位置とは、
例えば円筒の対称軸を有する支持体であつて、そ
の対称軸を中心とする螺旋状構造の凸部が設けら
れている支持体においては、該対称軸を含む任意
の面をいい、また例えば、板状等の平面を有する
支持体におていは、支持体上に形成されている複
数の凸部の最低2つを横断する面を言うものとす
る。 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
ート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、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
とシリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材料か
らなる第3の層とが支持体側より順に設けられた
多層構成となつており、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。 本発明の光受容部材において、第2の層上に設
けられるシリコン原子と炭素原子とを含む非晶質
材料からなる表面層には、機械的耐久性に対する
保護層としての働き、および、光学的には、反射
防止層としての働きを主に荷わせることが出来
る。 上記表面層は、次の条件を満たす時、反射防止
層としての機能を果すのに適している。 即ち、表面層の屈折率n、層厚をd、入射光の
波長をλとすると、 d=λ/4n の時、又は、その奇数倍のとき、表面層は、反射
防止層として適している。 又、第2の層の屈折率をnaとした場合、表面
層の屈折率nが、 n=√ を満し且つ、表面層の層厚dが、d=λ/4nを満た す時、表面層は、反射防止層として最適である。
a−Si:Hを第2の層として用いる場合、a−
Si:Hの屈折率は、約3.3であるので、表面層と
しては、屈折率1.82の材料が適している。 a−SiC:Hは、Cの量を調整することによ
り、このような値の屈折率とすることが出来、か
つ、機械的耐久性、層間の密着性、及び電気的特
性も十分に満足させることが出来るので、表面層
の材料としては最適なものである。 また表面層を、反射防止層としての役割に重点
を置く場合には、表面層の層厚としては、0.05〜
2μmとされるのがより望ましい。 以下、図面に従つて、本発明の光受容部材に就
いて詳細に説明する。 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、シリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材料
からなる表面層1006とが順に積層された層構
造を有する。 第10図に示される光受容部材1004におい
ては、第2の層1003上に形成される表面層1
006は、自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰
返し使用特性、電気的耐圧性、機械的耐久性、光
受容特性において、本発明の目的を達成する為ら
設けられる。 本発明に於ける表面層1006は、シリコン原
子(Si)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素原子
(H)及び/又はハロゲン原子(X)とを含む非晶質
材料(以後、「a−(SixC1-x)y(H、X)1-y」と記
す。但し、0<x、y<1)で構成される。 a―(SixC1-x)y(H、X)1-yで構成される表面
層1006の形成はグロー放電法のようなプラズ
マ気相法(PCVD法)、あるいは光CVD法、熱
CVD法、スパツタリング法、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に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ための作製条件
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、作製する表面層1
006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
ツタリング法とを同一装置系内で併用して表面層
1006形成してもよい。 グロー放電法によつて表面層1006を形成す
るには、a−(SixC1-x)y(H、X))1-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堆積室に導
入し、導入されたガスをグロー放電を生起させる
ことによりガスプラズマ化して、前記支持体に既
に形成されてある第1から第2の層上にa−(Six
C1-x)y(H、X)1-yを堆積させれば良い。 本発明に於いて、a−(SixC1-x)y(H、X)1-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)、水素原子(H)及びハロゲン原子(X)
の中の少なくとも一つをその構成原子として含有
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、H、Xの中の一つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合には、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、必要に応じてHを構成原子とする
原料ガス及び/又は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Hを構成原
子とする原料ガス及び/又は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およびHの3つを構成原子とする原
料ガス又はSi、Cおよび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できる。 又、別には、SiとH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
用しても良いし、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
用してもよい。 本発明に於いて、表面層1006中に含有され
るハロゲン原子(X)として好適なものは、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、表面層1006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できる。 本発明に於いて、表面層1006形成用の原料
ガスとして有効に使用されるのは、SiとHとを構
成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等の
シラン(Silane)類等の水素化硅素ガス、CとH
とを構成原子とする、例えば炭素原子数1〜4の
飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水
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
化硅素等を挙げることができる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン
(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(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、SiCl3Br、
SiCl2Br2、SiClBr3、SiCl3ISiBr4、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、Si3H8、
Si4H10等のシラン(Silane)類、等々を挙げるこ
とができる。 これ等の他に、CF4、CCl4、CBr4、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(CH3)4、
Si(C2H5)4等のケイ化アルキルやSiCl(CH3)3、
SiCl2(CH3)2、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
げることができる。 これ等の表面層1006形成物質は、形成され
る表面層1006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
水素原子が含有される様に、表面層1006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(CH3)4と、ハロゲン原子を含有
させるものとしてのSiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4或
いは、SiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態
で表面層1006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-x)y
(Cl+H)1-yから成る表面層1006を形成する
ことができる。 スパツタング法によつて表面層1006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ウエーハーあるいは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、これら
を必要に応じてハロゲン原子又は/及び水素原子
を構成要素として含む種々のガス雰囲気中でスパ
ツタリングすることによつて行えばよい。 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、H及び/又はXをを導入するため
の原料ガスを、必要に応じて稀釈して、スパツタ
ー用の堆積室中に導入し、これらのガスのガスプ
ラズマを形成して前記Siウエーハーをスパツタリ
ングすれば良い。 また、別法としては、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、必要に応じて水素
原子又は/及びハロゲン原子を含有するガス雰囲
気中でスパツタリングすることによつて成され
る。C、H及びX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表面
層1006形成用の物質がスパツタリング法の場
合にも有効な物質として使用され得る。 本発明に於いて、表面層1006をグロー放電
法又はスパツタリング法で形成する際に使用され
る稀釈ガスとしは、所謂・希ガス、例えばHe、
Ne、Ar等が好適なものとして挙げることができ
る。 本発明に於ける表面層1006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、必要に応じてH又は/及びX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
電的性質を各々示すので本発明においては、目的
に応じた所望の特性を有するa−(SixC1-x)y
(H、X)1-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、表
面層1006を電気的耐圧性の向上を主な目的と
して設ける場合には、a−(SixC1-x)y(H、X)1
−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表面層1006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-x)y(H、X)1
−yが作成される。第2の層1003の表面上にa
−(SixC1-x)y(H、X)1-yから成る表面層100
6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の
一つであつて、本発明においては、目的とする特
性を有するa−(SixC1-x)y(H、X)1-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
れるための表面層1006の形成法に併せて適宜
最適範囲が選択されて、表面層1006の形成が
実行されるが、好ましくは20〜400℃より好適に
は50〜350℃、最適には100〜300℃とされるのが
望ましいものである。表面層1006の形成に
は、層を構成する原子の組成比の微妙な制御が他
の方法に比べて比較的容易である事等のために、
グロー放電法やスパツタリング法の採用が有利で
あるが、これ等の層形成法で表面層1006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-x)y
(H、X)1-yの特性を左右する重要な因子の一つ
である。 本発明に於ける目的が効果的に達成されるため
の特性を有するa−(SixC1-x)y(H、X)1-yが生
産性良く効果的に作成されるための放電パワー条
件としては、好ましくは10〜1000W、より好適に
は20〜750W、最適には50〜650Wとされるのが望
ましいものである。 堆積室内のガス圧としては、好ましくは0.01〜
1Torr、好適には、0.1〜0.5Torr程度とされるの
が望ましい。 本発明に於いては表面層1006を作成するた
めの支持体温度、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
るものでなく、所望特性のa―(SixC1-x)y(H、
X)1-yから成る表面層1006が形成されるよう
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表面層1006に
含有される炭素原子の量は、表面層1006の作
成条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特
性が得られる表面層1006が形成される重要な
因子の一つである。 本発明に於ける表面層1006に含有される炭
素原子の量は、表面層1006構成する非晶質材
料の種類及びその特性に応じて適宜所望に応じて
決められるものである。 即ち、前記一般式a―(SixC1-x)y(H、X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以
後、「a−SiaC1-a」と記す。但し、0<a<1)、
シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構成され
る非晶質材料(以後、「a―(SibC1-b)cH1-c」と
記す。但し、0<b、c<1)、シリコン原子と
炭素原子とハロゲン原子と必要に応じて水素原子
とで構成される非晶質材料(以後、「a―(Sid
C1-d)e(H、X)1-e」と記す。但し、0<d、e
<1)に分類される。 本発明に於いて、表面層1006がa―Sia
C1-aで構成される場合、表面層1006に含有さ
れる炭素原子の量は、好ましくは、1×10-3〜
90atomic%、より好適には1〜80atomic%、最
適には10〜75atomic%とされるのが望ましいも
のである。即ち、先のa―SiaC1-aのaの表示で
行えば、aが好ましくは0.1〜0.99999、より好適
には0.2〜0.99、最適には0.25〜0.9である。 一方、本発明に於いては、表面層1006がa
―(SibC1-b)cH1-cで構成される場合、表面層1
006に含有される炭素原子の量は、好ましくは
1×10-3〜90atomic%とされ、より好ましくは
1〜90atomic%、最適には10〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。水素原子の含有量
としては、好ましくは1〜40atomic%、より好
ましくは2〜35atomic%、最適には5〜
30atomic%とされるのが望ましく、これ等の範
囲に水素含有量がある場合に形成される光受容部
材は、実際面に於いて優れたものとして充分適用
させ得る。 即ち、先のa―(SibC1-b)cH1-cの表示で行え
ば、bが好ましくは0.1〜0.99999、より好適には
0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、cが好ましくは
0.6〜0.99、より好適には0.65〜0.98、最適には0.7
〜0.95であるのが望ましい。 表面層1006が、a―(SidC1-d)e(H、X)
1-eで構成される場合には、表面層1006中に
含有される炭素原子の含有量としては、好ましく
は、1×10-3〜90atomic%、より好適には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、好ましくは、1〜20atomic%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受容部材を実際面
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、好ましくは
19atomic%以下、より好適には13atomic%以下
とされるのが望ましいものである。 即ち、先のa―(SidC1-d)e(H、X)1-eのd、
eの表示で行えば、dが好ましくは、0.1〜
0.99999より好適には0.1〜0.99、最適には0.15〜
0.9、eが好ましくは0.8〜0.99、より好適には
0.82〜0.99、最適には0.85〜0.98であるのが望ま
しい。 本発明に於ける表面層1006の層厚の数値範
囲は、本発明の目的を効果的に達成するための重
要な因子の一つである。 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。 又、表面層1006の層厚は、該層中に含有さ
れる炭素原子の量や第1から第2の層の層厚との
関係に於いても、各々の層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
済性の点においても考慮されるのが望ましい。 本発明に於ける表面層1006の層厚として
は、好ましくは0.003〜30μm、より好適には0.004
〜20μm、最適には0.005〜10μmとされるのが望
ましいものである。 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
全層領域に万遍なく均一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。 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)中に含有させる場合には、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
として設けられるのが望ましい。殊に、第1の層
(G)の支持体側の端部層領域として前記層領域
(PN)が設けられる場合には、該層領域(PN)
中に含有される前記物質(C)の種類及びその含有量
を所望に応じて適宜選択することによつて支持体
から第2の層(S)中への特定の極性の電荷の注
入を効果的に阻止することが出来る。 本発明の光受容部材に於いては、伝導特性を制
御することの出来る物質(C)を、光受容層の一部を
構成する第1の層(G)中に、前記したように該層(G)
の全域に万遍なく、或いは層厚方向に偏在する様
に含有させるのが好ましいものであるが、更に
は、第1の層(G)に加えて第1の層(G)上に設けられ
る第2の層(S)中にも前記物質(C)を含有させて
も良い。 又、別の好適な実施態様例に於いては前記物質
(C)は、第1の層(G)には含有させずに、第2の層
(S)のみが含有される。 この場合、前記物質(C)は、第2の層(S)の全
層領域に万遍なく含有させても良いし、或いは、
第2の層(S)の一部の層領域のみに含有させて
偏在させても良い。偏在させる場合には、第2の
層(S)の第1の層(G)側の端部層領域に含有させ
るのが好ましく、この場合には、前記物質(C)の種
類及びその含有量を適宜選択することで支持体側
から第2の層(S)への特定の極性の電荷の注入
を結果的に阻止することが出来る。 第2の層(S)中に前記物質(C)を含有させる場
合には、第1の層(G)中に含有される前記物質(C)の
種類やその含有量及びその含有の仕方は、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)との接触界面も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)の中
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)又は第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期律表第
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の
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(C)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
もにであるが、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)に於ける含有量とし
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1の層(G)1002中に含有されるゲムマニウム原
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
一な分布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とされ
るのが望ましい。 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
の選択に於いて、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。 本発明において、光受容層を構成する第1の層
(G)及び第2の層(S)中に必要に応じて含有され
るハロゲン原子(X)としては、具体的には、フ
ツ素素、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)導入様の原料ガス又は/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,
BrF5,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
ロゲン化硅素を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の層(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
マ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も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て該ガ
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、その他に、HF,HCl,
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)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。 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。 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光受容層を形
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,B5H9B5H11,
B6H10,B6H12,B6H14等の水素化硼素、
BF3BCl3,BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げら
れる。この他、AlCl3,GaCl3,Ga(CH3)3,
InCl3,TCl3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,SiH3,SiCl3,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。 本発明の光受容部材に於いては、高光感度化と
高暗抵抗化、更には、支持体と光受容層との間の
密着性の改良を図る目的の為に、光受容層中に
は、酸素原子、炭素原子、窒素原子の中から選択
される少なくとも一種の原子が層厚方向には均
一、又は不均一な分布状態で含有される。光受容
層中に含有されるこの様な原子(OCN)は、光
受容層の全層領域に含有されても良いし、或い
は、光受容層の一部の層領域のみに含有させるこ
とで偏在させても良い。 原子(OCN)の分布状態は分布濃度C(OCN)
が、光受容層の支持体の表面と平行な面内に於い
ては均一であることが望ましい。 本発明に於いて、光受容層に設けられる原子
(OCN)の含有されている層領域(OCN)は、
光感度と暗抵抗の向上を主たる目的とする場合に
は、光受容層の全層領域を占める様に設けられ、
支持体と光受容層との間の密着性の強化を図るの
を主たる目的とする場合には、光受容層の支持体
側端部層領域を占める様に設けられる。 前者の場合、層領域(OCN)中に含有される
原子(OCN)の含有量は、高光感度を維持する
為に比較的少なくされ、後者の場合には、支持体
との密着性の強化を確実に図る為に比較的多くさ
れるのが望ましい。 本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域
(OCN)に含有される原子(OCN)の含有量は、
層領域(OCN)自体に要求される特性、或いは
該層領域(OCN)が支持体との接触して設けら
れる場合には、該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(OCN)に直に接触して他の
層領域が設けられる場合には、該他の層領域の特
性や、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、原子(OCN)の含有量が
適宜選択される。 層領域(OCN)中に含有される原子(OCN)
の量には、形成される光受容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、好ま
しくは0.001〜50atomic%、より好ましくは、
0.002〜40atomic%、最適には0.003〜30atomic%
とされるのが望ましい。 本発明に於いて、層領域(OCN)が光受容層
の全域を占めるか、或いは、光受容層の全域を占
めなくとも、層領域(OCN)の層厚Toの光受容
層の層厚Tに占める割合が充分多い場合には、層
領域(OCN)に含有される原子(OCN)の含有
量の上限は、前記の値より充分少なくされるのが
望ましい。 本発明の場合には、層領域(OCN)の層厚To
が光受容層の層厚Tに対して占める割合が5分の
2以上となる様な場合には、層領域(OCN)中
に含有される原子(OCN)の上限としては、好
ましくは30atomic%以下、より好ましくは
20atomic%以下、最適には10atomic%以下とさ
れるのが望ましい。 本発明の好適な実施態様例によれば、原子
(OCN)は、支持体上に直接設けられる前記の第
1の層には、少なくとも含有されるのが望まし
い。詰り、光受容層の支持体側端部層領域に原子
(OCN)を含有させることで、支持体と光受容層
との間の密着性の強化を図ることが出来る。 更に、窒素原子の場合には、例えば、硼素原子
との共存下に於いて、暗抵抗の向上と高光感度の
確保が一層出来るので、光受容層に所望量含有さ
れることが望ましい。 又、これ等の原子(OCN)は、光受容層中に
複数種含有させても良い。即ち、例えば、第1の
層中には、酸素原子を含有させたり、或いは、同
一層領域中に例えば酸素原子と窒素原子とを共存
させる形で含有させても良い。 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(OCN)中に含有される原子
(OCN)の層厚方向の分布状態が不均一な場合の
典型的例が示される。 第11図乃至第19図において、横軸は原子
(OCN)の分布濃度Cを、縦軸は層領域(OCN)
の層厚を示し、tBは支持体側の層領域(OCN)
の端面の位置を、tTは支持体側とは反対側の層領
域(OCN)の端面の位置を示す。即ち、原子
(OCN)の含有される層領域(OCN)はtB側より
tT側に向つて層形成がなされる。 第11図には、層領域(OCN)中に含有され
る原子(OCN)の層厚方向の分布状態が不均一
な場合の第1の典型例が示される。 第11図に示される例では、原子(OCN)の
含有される層領域(OCN)が形成される表面と
該層領域(OCN)の表面とが接する界面位置tB
よりt1の位置までは、原子(OCN)の分布濃度
CがC1なる一定の値を取り乍ら原子(OCN)が
形成される層領域(OCN)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においては原
子(OCN)の分布濃度Cは濃度C3とされる。 第12図に示される例においては、含有される
原子(OCN)の分布濃度Cは位置tBより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
原子(OCN)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
続的に減少され、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、原子(OCN)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図に示す例においては、原子(OCN)
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においては濃度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
している。 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、原子(OCN)の分布濃度Cは濃
度C14よ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
までは原子(OCN)の分布濃度Cは、濃度C15よ
りC16までの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、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は、原子
(OCN)の分布濃度Cは、位置tBにおいては濃度
C17であり、位置t6に至るまではこの濃度C17より
初めは緩やかに減少され、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t8にお
いて、濃度C20に至る。位置t8と位置tT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
(OCN)中に含有される原子(OCN)の層厚方
向の分布状態が不均一な場合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、原子(OCN)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
持体側に較べて可成り低くされた部分を有する原
子(OCN)の分布状態が層領域(OCN)に設け
られている。 原子(OCN)の含有される層領域(OCN)
は、上記した様に支持体側の方に原子(OCN)
が比較的高濃度で含有されている局在領域(B)を有
するものとして設けられるのが望ましく、この場
合には、支持体と光受容層との間の密着性をより
一層向上させることが出来る。 上記局在領域(B)は、第11図乃至第19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(B)は、界面位
置tBより5μ厚までの全領域(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(B)を層領域(LT)の一部とするか又
は全部とするかは、形成される光受容層に要求さ
れる特性に従つて適宜決められる。 局在領域(B)はその中に含有される原子(OCN)
の層厚方向の分布状態として原子(OCN)分布
濃度Cの最大値Cmaxが、好ましくは500atomic
ppm以上、より好適には、800atomic ppm以上、
最適には1000atomic 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、原子(OCN)の含
有される層領域(OCN)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、層領域(OCN)が光受容層
の一部の層領域を占める様に設けられる場合には
層領域(OCN)と他の層領域との界面において。
屈折率が緩やかに変化する様に、原子(OCN)
の層厚方向の分布状態を形成するのが望ましい。 この様にすることで、光受容層に入射される光
が層接触界面で反射されるのを阻止し、干渉縞模
様の発現をより効果的に防止することが出来る。 又、層領域(OCN)中での原子(OCN)の分
布濃度Cの変化線は滑らかな屈折率変化を与える
点で、連続して緩やかに変化しているのが望まし
い。 この点から、例えば第11図乃至第14図、第
17図及び第19図に示される分布状態となる様
に、原子(OCN)を層領域(OCN)中に含有さ
れるのが望ましい。 本発明に於いて、光受容層に原子(OCN)の
含有された層領域(OCN)を設けるには、光受
容層の形成の際に原子(OCN)導入用の出発物
質を前記した光受容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
有してやればよい。 層領域(OCN)を形成するのにグロー放電法
を用いる場合には、前記した光受容層形成用の出
発物質の中から所望に従つて選択されたものに原
子(OCN)導入用の出発物質としては、少なく
とも原子(OCN)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る。 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(NO2)、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(H3SiOSiH2)、トリシクロキサン
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シクロキサン、メ
タン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン
(C3H8)、n―ブタン(n―C4H10)、ペンタン
(C5H12)等の炭素数1〜5の飽和炭化水素、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)等の炭素数2〜5
のエチレン系炭化水素、アセチレン(C2H2)、メ
チルアセチレン(C3H4)、ブチン(C4H6)等の
炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素、窒素
(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラジン
(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモ
ニウム(NH4N3)、三弗化窒素(F3N)、四弗化
窒素(F4N)等々を挙げることが出来る。 スパツタリング法の場合には、原子(OCN)
導入用の出発物質としては、グロー放電法の際に
列挙した前記のガス化可能な出発物質の他に、固
体出発物質として、SiO2、Si3N4、カーボンブラ
ツク等を挙げることが出来る。これ等は、Si等の
ターゲツトと共にスパツタリング用のターゲツト
としての形で使用される。 本発明に於いて、光受容層の形成の際に、原子
(OCN)の含有される層領域(OCN)を設ける
場合、該層領域(OCN)に含有される原子
(OCN)の分布濃度Cを層厚方向に変化させて所
望の層厚方向の分布状態(depthprofile)を有す
る層領域(OCN)を形成するには、グロー放電
の場合には、分布濃度Cを変化させるべき原子
(OCN)導入用の出発物質のガスを、そのガス流
量を所望の変化率曲線に従つて適宜変化させ乍
ら、堆積室内に導入することによつて成される。 例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用
いられている何らかの方法により、ガス流量系の
途中に設けられた所定のニードルバルブの開口を
暫時変化させる操作を行えば良い。このとき、流
量の変化率は線型である必要はなく、例えばマイ
コン等を用いて、あらかじめ設計された変化率曲
線に従つて流量を制御し、所望の含有率曲線を得
ることもできる。 層領域(OCN)をスパツタリング法によつて
形成する場合、原子(OCN)の層厚方向の分布
濃度Cを層厚方向で変化させて、原子(OCN)
の層厚方向の所望の分布状態(depthprofile)を
形成するには、第一には、グロー放電法による場
合と同様に、原子導入用の出発物質をガス状態で
使用し、該ガスを堆積室中へ導入する際のガス流
量を所望に従つて適宜変化させることによつて成
される。第二にはスパツタリング用のターゲツト
を、例えばSiとSiO2との混合されたターゲツト
を使用するのであれば、SiとSiO2との混合比を
ターゲツトの層厚方向に於いて、予め変化させて
おくことによつて成される。 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
体としても、例えば、NiCr、ステンレス、Al、
Cr、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd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、セルロースアセ
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。而乍な、この様な場合支持体の製
造上及び取扱い上、機能的強度の点から、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。 第20図に光受容部材の製造装置の一例を示
す。 図中2002〜2006のガスボンベには、本
発明の光受容部材を形成する為の原料ガスが密封
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NOガス
(純度99.999%、以下NOと略す)ボンベ、200
5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、2006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2021〜
2016、流出バルブ2017〜2021、補助
バルブ2023、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2004よりNOガス、
ガスボンベ2005よりB2H6/H2ガス、200
6よりH2ガスをバルブ2022、2023、2
024、2025、2026を開いて出口圧ゲー
ジ2027、2028、2029、2030、2
031の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ20
12、2013、2014、2015、2016
を徐々に開けて、マスフロコントローラ200
7、2008、2009、2010,2011内
に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ201
7、2018、2019、2020、2021、
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、NOガス流
量の比が所望の値になるように流出バルブ201
7、2018、2019、2020、2021を
調整し、また、反応室2001内の圧力が所望の
値になるように真空計2036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
ことを確認した後、電源2040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。 なお、第1層の(G)及び第2の層(S)の各層に
は、流出バルブ2019あるいは2020を適宜
開閉することで酸素原子あるいは硼素原子を含有
させたり、含有させなかつたり、あるいは各層の
一部の層領域にだけ酸素原子あるいは硼素原子を
含有させることも出来る。また、酸素原子に代え
て層中に窒素原子あるいは炭素原子を含有させる
場合には、ガスボンベ2004のNOガスを例え
ばNH3ガスあるいはCH4ガス等に代えて、層形
成を行なえばよい。また、使用するガスの種類を
増やす場合には所望のガスボンベを増設して、同
様に層形成を行なえばよい。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
のが望ましい。 最後に、上記第2の層(S)を形成後、例えば
2006の水素(H2)ガスボンベをメタン
(CH4)ガスボンベに取り換え、マスフローコン
トローラー2007と2011を所定の流量に設
定する以外は、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2の層(S)
上にシリコン原子と炭素原子から主に形成される
表面層を形成することができる。 上記シリコン原子と炭素原子から主に形成され
る表面層をスパツタリングで形成する場合には、
例えば2006の水素(H2)ガスボンベをアル
ゴン(Ar)ガスボンベに取り換え、堆積装置を
清掃し、カソード電極上に例えばSiからなるスパ
ツタリング用ターゲツトとグラフアイトからなる
スパツタリング用ターゲツトを、所望の面積比に
なるように一面に張る。その後、装置内に第2の
層(S)まで形成したものを設置し、減圧した後
アルゴンガスを導入し、グロー放電を生起させ表
面層材料をスパツタリングして、所望層厚に表面
層を形成する。 〔実施例〕 以下実施例について説明する。 実施例 1 Al支持体〔長さ(L)357mm、外径(r)80mm〕を
旋盤で第21図Bに示すような表面性に加工し
た。 次に、第1表に示す条件で、第20図の膜堆積
装置を使用し、所定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。また、シリコ
ン原子と炭素原子とから主に形成される表面層の
堆積は、次のように行なわれた。 すなわち、第2層の堆積後、第1表に示したよ
うに、CH4ガス流量のSiH4ガスの流量に対する
流量比がSiH4/CH4=1/30となるように、こ
れらのガスの各々に対応するマスフロコントロー
ラーを設定し、高周波電力を300wとしてグロー
放電を生じさせることにより、表面層の形成を行
なつた。 このようにして作製した光受容部材の表面状態
は、第21図Cに示すようであつた。この場合、
Al支持体の中央と両端部とでの平均層厚の層厚
差は2μmであつた。 以上の電子写真用光受容部材について、第24
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、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なも
のであつた。 実施例 2 次に、第2表に示す条件で行なう以外は、実施
例1と同様にして、第20図の膜堆積装置で種々
の操作手順に従つてa―Si系電子写真用光受容部
材を作成した。 以上のようにして形成された電子写真用光受容
部材について、第24図に示す画像露光装置(レ
ーザー光の波長780nm、スポツト径80nm)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、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 第3表に示す条件で行なう以外は、実施例1と
同様にして第20図の膜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。 以上のようにして形成された電子写真用光受容
部材について、第24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、干渉縞模様は観測され
ず、実用に十分なものであつた。 実施例 4 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)の表
面を、第21図B、第22図及び第23図に示す
ような表面性に3種類旋盤で加工した。 次に、第4表に示す条件で、第20図の膜堆積
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、表面層は実施例
1と同様にして形成した。 これらの電子写真用光受容部材について、第2
4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
は、そのいずれにも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21図B、第22図及び第23図に示すような
表面性に3種類旋盤で加工した。 次に、第5表に示す条件で行なう以外は実施例
4と同様にして、第20図の膜堆積装置で種々の
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。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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、転転写し画像を得た。
得られた画像には、そのいずれにも干渉縞模様は
観測されず、実用に十分なものであつた。 実施例 6 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
第21図B、第22図及び第23図に示すような
表面性に3種類旋盤で加工した。 次に、第6表に示す条件で行なう以外は実施例
4と同様にして、第20図の膜堆積装置で種々の
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。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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、そのいずれにも干渉縞模様は
観測されず、実用な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21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第7表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にし第20図の膜
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、第1層の形成に於いては、CH4ガスの
SiH4ガスに対する流量比を、第25図のように
なるように、CH4ガスのマスフロコントローラー
2009をコンピユーター(HP9845B)により
制御した。 以上のようにして形成された電子写真用光受容
部材について、第24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、干渉縞模様は観測され
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21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第8表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第20図の
膜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、第1層の形成に於いては、NOガスの
GeH4ガスとSiH4ガスとの和に対する流量比を第
26図に示すようになるようにNOガスのマスフ
レコントローラー2009をコンピユータ
(HP9845B)により制御してこれを形成した。 このようにして作製したた光受容部材につい
て、第24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測されず、実用に十分な
ものであつた。 実施例 9 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
第21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第9表に示す条件で
行なう以外は実施例1と同様にして、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、第1層の形成に於いては、NH3ガスの
GeH4ガスとSiH4ガスとの和に対する流量比を第
27図に示すようになるようにNH3ガスのマス
フロコントローラー2009をコンピユータ
(HP9845B)により制御して第1層を形成した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 10 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
第21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第10表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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、CH4ガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比は、第28図に示すようになるよ
うにCH4ガスのマスフロコントローラー2009
をコンピユータ(HP9845B)により制御した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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
であつて。 実施例 11 Al支持体〔長さ(L)357mm、径(r)80mm〕を、
第21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第11表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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、NOガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第29図のようになるように、
NOガスのマスフロコントローラー2009をコ
ンピユータ(HP9845B)により制御した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 12 Al支持体〔長さ(L)357mm、径(r)80mm〕を、
第21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第12表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第第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、NH3ガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第30図のようになるように、
NH3ガスのマスフロコントローラー2009を
コンピユータ(HP9845B)により制御した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24図に示す画像露光装(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 13 Al支持体〔長さ(L)357、径(r)80mm〕を、第
21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第13表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 14 Al支持体〔長さ(L)357mm、径(r)80mm〕を、
第21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いた第14表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 15 実施例1から実施例14までについて、H2で
3000vol ppmに稀釈したB2H6ガスの代わりにH2
で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作製した。 なお、他の製作条件は、実施例1から実施例14
までと同様にした。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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。
得られた画像のいずれも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 16 第21図Bに示すような表面性に、その表面を
旋盤で加工したAl支持体〔長さ(L)357mm、径
(r)80mm〕を用い、表面層形成時に於けるSiH4
ガスとCH4ガスの流量比を第15表に示すようにそ
れぞれ変化させて、表面層の形成を行なう以外
は、実施例1と同様の条件と手順に従つて、a―
Si系電子写真用光受容部材を作製した(試料No.
2701〜2708)。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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
光し、作像、現像、転写、クリーニングの一連の
工程を5万回繰り返した後、画像評価を行なつた
ところ、第15表に示したような結果が得られた。 実施例 17 第21図Bに示すような表面性に、その表面を
旋盤で加工したAl支持体〔長さ(L)357mm、径
(r)80mm〕を用い、表面層形成時に於ける原料
ガスをSiH4ガス、CH4及びSiF4とし、これらガ
スのの流量比を第16表に示すようにそれぞれ変化
させて、表面層の形成を行なう以外は、実施例16
と同様の条件と手順に従つて、a―Si系電子写真
用光受容部材を作製した(試料No.2801〜2808)。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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
光し、作像、現像、転写、クリーニングの一連の
工程を5万回繰り返した後、画像評価を行なつた
ところ、第16表に示したような結果が得られた。 実施例 18 第21図Bに示すような表面性に、その表面を
旋盤で加工したAl支持体〔長さ(L)357mm、径
(r)80mm〕を用い、表面層を以下のようにSiタ
ーゲツトとCターゲツトとの面積比を第17表に示
すようにそれぞれ変化させる以外は、実施例1と
同様の条件と手順に従つて、a―Si系電子写真用
光受容部材を作製した(試料No.2901〜2908)。 すなわち、まず第2層の形成後、該層まで形成
した支持体を第20図の堆積装置内から取り出
し、該装置の水素(H2)ガスボンベをアルゴン
(Ar)ガスボンベに交換してから装置内を清掃し
た後、カソード電極上にSiからなる厚さ5mmのス
パツタリング用ターゲツトとグラフアイトからな
る厚さ5mmのスパツタリング用ターゲツトを、そ
の面積比がそれぞれ第17表に示したようになるよ
うに一面に張つた。その後、装置内に第2層まで
形形成した支持体を設置し、減圧した後、アルゴ
ンガスを装置内に導入し、高周波電力を300wと
しグロー放電を生起させ、カソード電極上の表面
層形成用材料を、支持体上の第2層上に更にスパ
ツタリングすることにより所定の混合比のシリコ
ン原子と炭素原子とからなる表面層をそれぞれ形
成した。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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
し、作像、現像、転写、クリーニングの一連の工
程の5万回繰り返した後、画像評価を行なつたと
ころ、第17表に示したような結果が得られた。
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。 然乍ら、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57−4172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
反射光の各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、画像の見にくさは顕著とな
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。 この点を図面を似つて説明する。 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
+1/2)λ(mは整数、反射光は弱め合う)の条件 のどちらに合うかによつて、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。 然乍ら、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
都合さを有する。 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表面を不規則に荒
しても、第1層402での表面での反射光R2、
第2層での反射光R1、支持体401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、夫々明部ま
たは暗部となる。また、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つの別の目的は、電気的耐圧性
及び光感度が高く、電子写真特性に優れた電子写
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、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出来る電子写真用に適した
電子写真用光受容部材を提供することでもある。 本発明の他の目的は、光受容部材の表面におけ
る機械的耐久性、特に耐摩耗性及び光受容特性に
優れた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、シリコン原子と、炭
素原子とを含む非晶質材料で構成された表面層と
を有す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、酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選択される少なく
とも一種をも含有する層領域を有するとともに、
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
向に均一であり、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
いる為に、界面603と界面604とは互いに傾
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ず
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」)に比べて干渉の度
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
平行な関係にある場合(「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)であつても
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。 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第1の層、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を利用でき
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
31図に示すようにV字形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
軸を中心にした螺旋構造を有する。突起部の螺旋
構造は、二重、三重の多重螺旋構造、又は交叉螺
旋構造とされても差支えない。 或いは、螺旋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とすることが好まし
い。 又、前記凸部は、本発明の効果を高めるため
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。 本発明における支持体の所定の切断位置とは、
例えば円筒の対称軸を有する支持体であつて、そ
の対称軸を中心とする螺旋状構造の凸部が設けら
れている支持体においては、該対称軸を含む任意
の面をいい、また例えば、板状等の平面を有する
支持体におていは、支持体上に形成されている複
数の凸部の最低2つを横断する面を言うものとす
る。 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
ート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、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
とシリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材料か
らなる第3の層とが支持体側より順に設けられた
多層構成となつており、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。 本発明の光受容部材において、第2の層上に設
けられるシリコン原子と炭素原子とを含む非晶質
材料からなる表面層には、機械的耐久性に対する
保護層としての働き、および、光学的には、反射
防止層としての働きを主に荷わせることが出来
る。 上記表面層は、次の条件を満たす時、反射防止
層としての機能を果すのに適している。 即ち、表面層の屈折率n、層厚をd、入射光の
波長をλとすると、 d=λ/4n の時、又は、その奇数倍のとき、表面層は、反射
防止層として適している。 又、第2の層の屈折率をnaとした場合、表面
層の屈折率nが、 n=√ を満し且つ、表面層の層厚dが、d=λ/4nを満た す時、表面層は、反射防止層として最適である。
a−Si:Hを第2の層として用いる場合、a−
Si:Hの屈折率は、約3.3であるので、表面層と
しては、屈折率1.82の材料が適している。 a−SiC:Hは、Cの量を調整することによ
り、このような値の屈折率とすることが出来、か
つ、機械的耐久性、層間の密着性、及び電気的特
性も十分に満足させることが出来るので、表面層
の材料としては最適なものである。 また表面層を、反射防止層としての役割に重点
を置く場合には、表面層の層厚としては、0.05〜
2μmとされるのがより望ましい。 以下、図面に従つて、本発明の光受容部材に就
いて詳細に説明する。 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、シリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材料
からなる表面層1006とが順に積層された層構
造を有する。 第10図に示される光受容部材1004におい
ては、第2の層1003上に形成される表面層1
006は、自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰
返し使用特性、電気的耐圧性、機械的耐久性、光
受容特性において、本発明の目的を達成する為ら
設けられる。 本発明に於ける表面層1006は、シリコン原
子(Si)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素原子
(H)及び/又はハロゲン原子(X)とを含む非晶質
材料(以後、「a−(SixC1-x)y(H、X)1-y」と記
す。但し、0<x、y<1)で構成される。 a―(SixC1-x)y(H、X)1-yで構成される表面
層1006の形成はグロー放電法のようなプラズ
マ気相法(PCVD法)、あるいは光CVD法、熱
CVD法、スパツタリング法、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に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ための作製条件
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、作製する表面層1
006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
ツタリング法とを同一装置系内で併用して表面層
1006形成してもよい。 グロー放電法によつて表面層1006を形成す
るには、a−(SixC1-x)y(H、X))1-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堆積室に導
入し、導入されたガスをグロー放電を生起させる
ことによりガスプラズマ化して、前記支持体に既
に形成されてある第1から第2の層上にa−(Six
C1-x)y(H、X)1-yを堆積させれば良い。 本発明に於いて、a−(SixC1-x)y(H、X)1-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)、水素原子(H)及びハロゲン原子(X)
の中の少なくとも一つをその構成原子として含有
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、H、Xの中の一つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合には、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、必要に応じてHを構成原子とする
原料ガス及び/又は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Hを構成原
子とする原料ガス及び/又は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およびHの3つを構成原子とする原
料ガス又はSi、Cおよび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できる。 又、別には、SiとH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
用しても良いし、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
用してもよい。 本発明に於いて、表面層1006中に含有され
るハロゲン原子(X)として好適なものは、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、表面層1006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できる。 本発明に於いて、表面層1006形成用の原料
ガスとして有効に使用されるのは、SiとHとを構
成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等の
シラン(Silane)類等の水素化硅素ガス、CとH
とを構成原子とする、例えば炭素原子数1〜4の
飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水
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
化硅素等を挙げることができる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン
(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(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、SiCl3Br、
SiCl2Br2、SiClBr3、SiCl3ISiBr4、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、Si3H8、
Si4H10等のシラン(Silane)類、等々を挙げるこ
とができる。 これ等の他に、CF4、CCl4、CBr4、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(CH3)4、
Si(C2H5)4等のケイ化アルキルやSiCl(CH3)3、
SiCl2(CH3)2、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
げることができる。 これ等の表面層1006形成物質は、形成され
る表面層1006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
水素原子が含有される様に、表面層1006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(CH3)4と、ハロゲン原子を含有
させるものとしてのSiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4或
いは、SiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態
で表面層1006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-x)y
(Cl+H)1-yから成る表面層1006を形成する
ことができる。 スパツタング法によつて表面層1006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ウエーハーあるいは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、これら
を必要に応じてハロゲン原子又は/及び水素原子
を構成要素として含む種々のガス雰囲気中でスパ
ツタリングすることによつて行えばよい。 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、H及び/又はXをを導入するため
の原料ガスを、必要に応じて稀釈して、スパツタ
ー用の堆積室中に導入し、これらのガスのガスプ
ラズマを形成して前記Siウエーハーをスパツタリ
ングすれば良い。 また、別法としては、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、必要に応じて水素
原子又は/及びハロゲン原子を含有するガス雰囲
気中でスパツタリングすることによつて成され
る。C、H及びX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表面
層1006形成用の物質がスパツタリング法の場
合にも有効な物質として使用され得る。 本発明に於いて、表面層1006をグロー放電
法又はスパツタリング法で形成する際に使用され
る稀釈ガスとしは、所謂・希ガス、例えばHe、
Ne、Ar等が好適なものとして挙げることができ
る。 本発明に於ける表面層1006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、必要に応じてH又は/及びX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
電的性質を各々示すので本発明においては、目的
に応じた所望の特性を有するa−(SixC1-x)y
(H、X)1-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、表
面層1006を電気的耐圧性の向上を主な目的と
して設ける場合には、a−(SixC1-x)y(H、X)1
−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表面層1006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-x)y(H、X)1
−yが作成される。第2の層1003の表面上にa
−(SixC1-x)y(H、X)1-yから成る表面層100
6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の
一つであつて、本発明においては、目的とする特
性を有するa−(SixC1-x)y(H、X)1-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
れるための表面層1006の形成法に併せて適宜
最適範囲が選択されて、表面層1006の形成が
実行されるが、好ましくは20〜400℃より好適に
は50〜350℃、最適には100〜300℃とされるのが
望ましいものである。表面層1006の形成に
は、層を構成する原子の組成比の微妙な制御が他
の方法に比べて比較的容易である事等のために、
グロー放電法やスパツタリング法の採用が有利で
あるが、これ等の層形成法で表面層1006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-x)y
(H、X)1-yの特性を左右する重要な因子の一つ
である。 本発明に於ける目的が効果的に達成されるため
の特性を有するa−(SixC1-x)y(H、X)1-yが生
産性良く効果的に作成されるための放電パワー条
件としては、好ましくは10〜1000W、より好適に
は20〜750W、最適には50〜650Wとされるのが望
ましいものである。 堆積室内のガス圧としては、好ましくは0.01〜
1Torr、好適には、0.1〜0.5Torr程度とされるの
が望ましい。 本発明に於いては表面層1006を作成するた
めの支持体温度、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
るものでなく、所望特性のa―(SixC1-x)y(H、
X)1-yから成る表面層1006が形成されるよう
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表面層1006に
含有される炭素原子の量は、表面層1006の作
成条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特
性が得られる表面層1006が形成される重要な
因子の一つである。 本発明に於ける表面層1006に含有される炭
素原子の量は、表面層1006構成する非晶質材
料の種類及びその特性に応じて適宜所望に応じて
決められるものである。 即ち、前記一般式a―(SixC1-x)y(H、X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以
後、「a−SiaC1-a」と記す。但し、0<a<1)、
シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構成され
る非晶質材料(以後、「a―(SibC1-b)cH1-c」と
記す。但し、0<b、c<1)、シリコン原子と
炭素原子とハロゲン原子と必要に応じて水素原子
とで構成される非晶質材料(以後、「a―(Sid
C1-d)e(H、X)1-e」と記す。但し、0<d、e
<1)に分類される。 本発明に於いて、表面層1006がa―Sia
C1-aで構成される場合、表面層1006に含有さ
れる炭素原子の量は、好ましくは、1×10-3〜
90atomic%、より好適には1〜80atomic%、最
適には10〜75atomic%とされるのが望ましいも
のである。即ち、先のa―SiaC1-aのaの表示で
行えば、aが好ましくは0.1〜0.99999、より好適
には0.2〜0.99、最適には0.25〜0.9である。 一方、本発明に於いては、表面層1006がa
―(SibC1-b)cH1-cで構成される場合、表面層1
006に含有される炭素原子の量は、好ましくは
1×10-3〜90atomic%とされ、より好ましくは
1〜90atomic%、最適には10〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。水素原子の含有量
としては、好ましくは1〜40atomic%、より好
ましくは2〜35atomic%、最適には5〜
30atomic%とされるのが望ましく、これ等の範
囲に水素含有量がある場合に形成される光受容部
材は、実際面に於いて優れたものとして充分適用
させ得る。 即ち、先のa―(SibC1-b)cH1-cの表示で行え
ば、bが好ましくは0.1〜0.99999、より好適には
0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、cが好ましくは
0.6〜0.99、より好適には0.65〜0.98、最適には0.7
〜0.95であるのが望ましい。 表面層1006が、a―(SidC1-d)e(H、X)
1-eで構成される場合には、表面層1006中に
含有される炭素原子の含有量としては、好ましく
は、1×10-3〜90atomic%、より好適には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、好ましくは、1〜20atomic%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受容部材を実際面
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、好ましくは
19atomic%以下、より好適には13atomic%以下
とされるのが望ましいものである。 即ち、先のa―(SidC1-d)e(H、X)1-eのd、
eの表示で行えば、dが好ましくは、0.1〜
0.99999より好適には0.1〜0.99、最適には0.15〜
0.9、eが好ましくは0.8〜0.99、より好適には
0.82〜0.99、最適には0.85〜0.98であるのが望ま
しい。 本発明に於ける表面層1006の層厚の数値範
囲は、本発明の目的を効果的に達成するための重
要な因子の一つである。 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。 又、表面層1006の層厚は、該層中に含有さ
れる炭素原子の量や第1から第2の層の層厚との
関係に於いても、各々の層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
済性の点においても考慮されるのが望ましい。 本発明に於ける表面層1006の層厚として
は、好ましくは0.003〜30μm、より好適には0.004
〜20μm、最適には0.005〜10μmとされるのが望
ましいものである。 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
全層領域に万遍なく均一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。 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)中に含有させる場合には、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
として設けられるのが望ましい。殊に、第1の層
(G)の支持体側の端部層領域として前記層領域
(PN)が設けられる場合には、該層領域(PN)
中に含有される前記物質(C)の種類及びその含有量
を所望に応じて適宜選択することによつて支持体
から第2の層(S)中への特定の極性の電荷の注
入を効果的に阻止することが出来る。 本発明の光受容部材に於いては、伝導特性を制
御することの出来る物質(C)を、光受容層の一部を
構成する第1の層(G)中に、前記したように該層(G)
の全域に万遍なく、或いは層厚方向に偏在する様
に含有させるのが好ましいものであるが、更に
は、第1の層(G)に加えて第1の層(G)上に設けられ
る第2の層(S)中にも前記物質(C)を含有させて
も良い。 又、別の好適な実施態様例に於いては前記物質
(C)は、第1の層(G)には含有させずに、第2の層
(S)のみが含有される。 この場合、前記物質(C)は、第2の層(S)の全
層領域に万遍なく含有させても良いし、或いは、
第2の層(S)の一部の層領域のみに含有させて
偏在させても良い。偏在させる場合には、第2の
層(S)の第1の層(G)側の端部層領域に含有させ
るのが好ましく、この場合には、前記物質(C)の種
類及びその含有量を適宜選択することで支持体側
から第2の層(S)への特定の極性の電荷の注入
を結果的に阻止することが出来る。 第2の層(S)中に前記物質(C)を含有させる場
合には、第1の層(G)中に含有される前記物質(C)の
種類やその含有量及びその含有の仕方は、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)との接触界面も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)の中
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)又は第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期律表第
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の
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(C)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
もにであるが、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)に於ける含有量とし
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1の層(G)1002中に含有されるゲムマニウム原
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
一な分布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とされ
るのが望ましい。 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
の選択に於いて、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。 本発明において、光受容層を構成する第1の層
(G)及び第2の層(S)中に必要に応じて含有され
るハロゲン原子(X)としては、具体的には、フ
ツ素素、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)導入様の原料ガス又は/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,
BrF5,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
ロゲン化硅素を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の層(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
マ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も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て該ガ
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、その他に、HF,HCl,
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)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。 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。 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光受容層を形
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,B5H9B5H11,
B6H10,B6H12,B6H14等の水素化硼素、
BF3BCl3,BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げら
れる。この他、AlCl3,GaCl3,Ga(CH3)3,
InCl3,TCl3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,SiH3,SiCl3,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。 本発明の光受容部材に於いては、高光感度化と
高暗抵抗化、更には、支持体と光受容層との間の
密着性の改良を図る目的の為に、光受容層中に
は、酸素原子、炭素原子、窒素原子の中から選択
される少なくとも一種の原子が層厚方向には均
一、又は不均一な分布状態で含有される。光受容
層中に含有されるこの様な原子(OCN)は、光
受容層の全層領域に含有されても良いし、或い
は、光受容層の一部の層領域のみに含有させるこ
とで偏在させても良い。 原子(OCN)の分布状態は分布濃度C(OCN)
が、光受容層の支持体の表面と平行な面内に於い
ては均一であることが望ましい。 本発明に於いて、光受容層に設けられる原子
(OCN)の含有されている層領域(OCN)は、
光感度と暗抵抗の向上を主たる目的とする場合に
は、光受容層の全層領域を占める様に設けられ、
支持体と光受容層との間の密着性の強化を図るの
を主たる目的とする場合には、光受容層の支持体
側端部層領域を占める様に設けられる。 前者の場合、層領域(OCN)中に含有される
原子(OCN)の含有量は、高光感度を維持する
為に比較的少なくされ、後者の場合には、支持体
との密着性の強化を確実に図る為に比較的多くさ
れるのが望ましい。 本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域
(OCN)に含有される原子(OCN)の含有量は、
層領域(OCN)自体に要求される特性、或いは
該層領域(OCN)が支持体との接触して設けら
れる場合には、該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(OCN)に直に接触して他の
層領域が設けられる場合には、該他の層領域の特
性や、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、原子(OCN)の含有量が
適宜選択される。 層領域(OCN)中に含有される原子(OCN)
の量には、形成される光受容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、好ま
しくは0.001〜50atomic%、より好ましくは、
0.002〜40atomic%、最適には0.003〜30atomic%
とされるのが望ましい。 本発明に於いて、層領域(OCN)が光受容層
の全域を占めるか、或いは、光受容層の全域を占
めなくとも、層領域(OCN)の層厚Toの光受容
層の層厚Tに占める割合が充分多い場合には、層
領域(OCN)に含有される原子(OCN)の含有
量の上限は、前記の値より充分少なくされるのが
望ましい。 本発明の場合には、層領域(OCN)の層厚To
が光受容層の層厚Tに対して占める割合が5分の
2以上となる様な場合には、層領域(OCN)中
に含有される原子(OCN)の上限としては、好
ましくは30atomic%以下、より好ましくは
20atomic%以下、最適には10atomic%以下とさ
れるのが望ましい。 本発明の好適な実施態様例によれば、原子
(OCN)は、支持体上に直接設けられる前記の第
1の層には、少なくとも含有されるのが望まし
い。詰り、光受容層の支持体側端部層領域に原子
(OCN)を含有させることで、支持体と光受容層
との間の密着性の強化を図ることが出来る。 更に、窒素原子の場合には、例えば、硼素原子
との共存下に於いて、暗抵抗の向上と高光感度の
確保が一層出来るので、光受容層に所望量含有さ
れることが望ましい。 又、これ等の原子(OCN)は、光受容層中に
複数種含有させても良い。即ち、例えば、第1の
層中には、酸素原子を含有させたり、或いは、同
一層領域中に例えば酸素原子と窒素原子とを共存
させる形で含有させても良い。 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(OCN)中に含有される原子
(OCN)の層厚方向の分布状態が不均一な場合の
典型的例が示される。 第11図乃至第19図において、横軸は原子
(OCN)の分布濃度Cを、縦軸は層領域(OCN)
の層厚を示し、tBは支持体側の層領域(OCN)
の端面の位置を、tTは支持体側とは反対側の層領
域(OCN)の端面の位置を示す。即ち、原子
(OCN)の含有される層領域(OCN)はtB側より
tT側に向つて層形成がなされる。 第11図には、層領域(OCN)中に含有され
る原子(OCN)の層厚方向の分布状態が不均一
な場合の第1の典型例が示される。 第11図に示される例では、原子(OCN)の
含有される層領域(OCN)が形成される表面と
該層領域(OCN)の表面とが接する界面位置tB
よりt1の位置までは、原子(OCN)の分布濃度
CがC1なる一定の値を取り乍ら原子(OCN)が
形成される層領域(OCN)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においては原
子(OCN)の分布濃度Cは濃度C3とされる。 第12図に示される例においては、含有される
原子(OCN)の分布濃度Cは位置tBより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
原子(OCN)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
続的に減少され、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、原子(OCN)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図に示す例においては、原子(OCN)
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においては濃度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
している。 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、原子(OCN)の分布濃度Cは濃
度C14よ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
までは原子(OCN)の分布濃度Cは、濃度C15よ
りC16までの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、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は、原子
(OCN)の分布濃度Cは、位置tBにおいては濃度
C17であり、位置t6に至るまではこの濃度C17より
初めは緩やかに減少され、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t8にお
いて、濃度C20に至る。位置t8と位置tT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
(OCN)中に含有される原子(OCN)の層厚方
向の分布状態が不均一な場合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、原子(OCN)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
持体側に較べて可成り低くされた部分を有する原
子(OCN)の分布状態が層領域(OCN)に設け
られている。 原子(OCN)の含有される層領域(OCN)
は、上記した様に支持体側の方に原子(OCN)
が比較的高濃度で含有されている局在領域(B)を有
するものとして設けられるのが望ましく、この場
合には、支持体と光受容層との間の密着性をより
一層向上させることが出来る。 上記局在領域(B)は、第11図乃至第19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(B)は、界面位
置tBより5μ厚までの全領域(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(B)を層領域(LT)の一部とするか又
は全部とするかは、形成される光受容層に要求さ
れる特性に従つて適宜決められる。 局在領域(B)はその中に含有される原子(OCN)
の層厚方向の分布状態として原子(OCN)分布
濃度Cの最大値Cmaxが、好ましくは500atomic
ppm以上、より好適には、800atomic ppm以上、
最適には1000atomic 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、原子(OCN)の含
有される層領域(OCN)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、層領域(OCN)が光受容層
の一部の層領域を占める様に設けられる場合には
層領域(OCN)と他の層領域との界面において。
屈折率が緩やかに変化する様に、原子(OCN)
の層厚方向の分布状態を形成するのが望ましい。 この様にすることで、光受容層に入射される光
が層接触界面で反射されるのを阻止し、干渉縞模
様の発現をより効果的に防止することが出来る。 又、層領域(OCN)中での原子(OCN)の分
布濃度Cの変化線は滑らかな屈折率変化を与える
点で、連続して緩やかに変化しているのが望まし
い。 この点から、例えば第11図乃至第14図、第
17図及び第19図に示される分布状態となる様
に、原子(OCN)を層領域(OCN)中に含有さ
れるのが望ましい。 本発明に於いて、光受容層に原子(OCN)の
含有された層領域(OCN)を設けるには、光受
容層の形成の際に原子(OCN)導入用の出発物
質を前記した光受容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
有してやればよい。 層領域(OCN)を形成するのにグロー放電法
を用いる場合には、前記した光受容層形成用の出
発物質の中から所望に従つて選択されたものに原
子(OCN)導入用の出発物質としては、少なく
とも原子(OCN)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る。 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(NO2)、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(H3SiOSiH2)、トリシクロキサン
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シクロキサン、メ
タン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン
(C3H8)、n―ブタン(n―C4H10)、ペンタン
(C5H12)等の炭素数1〜5の飽和炭化水素、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)等の炭素数2〜5
のエチレン系炭化水素、アセチレン(C2H2)、メ
チルアセチレン(C3H4)、ブチン(C4H6)等の
炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素、窒素
(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラジン
(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモ
ニウム(NH4N3)、三弗化窒素(F3N)、四弗化
窒素(F4N)等々を挙げることが出来る。 スパツタリング法の場合には、原子(OCN)
導入用の出発物質としては、グロー放電法の際に
列挙した前記のガス化可能な出発物質の他に、固
体出発物質として、SiO2、Si3N4、カーボンブラ
ツク等を挙げることが出来る。これ等は、Si等の
ターゲツトと共にスパツタリング用のターゲツト
としての形で使用される。 本発明に於いて、光受容層の形成の際に、原子
(OCN)の含有される層領域(OCN)を設ける
場合、該層領域(OCN)に含有される原子
(OCN)の分布濃度Cを層厚方向に変化させて所
望の層厚方向の分布状態(depthprofile)を有す
る層領域(OCN)を形成するには、グロー放電
の場合には、分布濃度Cを変化させるべき原子
(OCN)導入用の出発物質のガスを、そのガス流
量を所望の変化率曲線に従つて適宜変化させ乍
ら、堆積室内に導入することによつて成される。 例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用
いられている何らかの方法により、ガス流量系の
途中に設けられた所定のニードルバルブの開口を
暫時変化させる操作を行えば良い。このとき、流
量の変化率は線型である必要はなく、例えばマイ
コン等を用いて、あらかじめ設計された変化率曲
線に従つて流量を制御し、所望の含有率曲線を得
ることもできる。 層領域(OCN)をスパツタリング法によつて
形成する場合、原子(OCN)の層厚方向の分布
濃度Cを層厚方向で変化させて、原子(OCN)
の層厚方向の所望の分布状態(depthprofile)を
形成するには、第一には、グロー放電法による場
合と同様に、原子導入用の出発物質をガス状態で
使用し、該ガスを堆積室中へ導入する際のガス流
量を所望に従つて適宜変化させることによつて成
される。第二にはスパツタリング用のターゲツト
を、例えばSiとSiO2との混合されたターゲツト
を使用するのであれば、SiとSiO2との混合比を
ターゲツトの層厚方向に於いて、予め変化させて
おくことによつて成される。 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
体としても、例えば、NiCr、ステンレス、Al、
Cr、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd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、セルロースアセ
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。而乍な、この様な場合支持体の製
造上及び取扱い上、機能的強度の点から、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。 第20図に光受容部材の製造装置の一例を示
す。 図中2002〜2006のガスボンベには、本
発明の光受容部材を形成する為の原料ガスが密封
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NOガス
(純度99.999%、以下NOと略す)ボンベ、200
5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、2006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2021〜
2016、流出バルブ2017〜2021、補助
バルブ2023、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2004よりNOガス、
ガスボンベ2005よりB2H6/H2ガス、200
6よりH2ガスをバルブ2022、2023、2
024、2025、2026を開いて出口圧ゲー
ジ2027、2028、2029、2030、2
031の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ20
12、2013、2014、2015、2016
を徐々に開けて、マスフロコントローラ200
7、2008、2009、2010,2011内
に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ201
7、2018、2019、2020、2021、
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、NOガス流
量の比が所望の値になるように流出バルブ201
7、2018、2019、2020、2021を
調整し、また、反応室2001内の圧力が所望の
値になるように真空計2036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
ことを確認した後、電源2040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。 なお、第1層の(G)及び第2の層(S)の各層に
は、流出バルブ2019あるいは2020を適宜
開閉することで酸素原子あるいは硼素原子を含有
させたり、含有させなかつたり、あるいは各層の
一部の層領域にだけ酸素原子あるいは硼素原子を
含有させることも出来る。また、酸素原子に代え
て層中に窒素原子あるいは炭素原子を含有させる
場合には、ガスボンベ2004のNOガスを例え
ばNH3ガスあるいはCH4ガス等に代えて、層形
成を行なえばよい。また、使用するガスの種類を
増やす場合には所望のガスボンベを増設して、同
様に層形成を行なえばよい。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
のが望ましい。 最後に、上記第2の層(S)を形成後、例えば
2006の水素(H2)ガスボンベをメタン
(CH4)ガスボンベに取り換え、マスフローコン
トローラー2007と2011を所定の流量に設
定する以外は、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2の層(S)
上にシリコン原子と炭素原子から主に形成される
表面層を形成することができる。 上記シリコン原子と炭素原子から主に形成され
る表面層をスパツタリングで形成する場合には、
例えば2006の水素(H2)ガスボンベをアル
ゴン(Ar)ガスボンベに取り換え、堆積装置を
清掃し、カソード電極上に例えばSiからなるスパ
ツタリング用ターゲツトとグラフアイトからなる
スパツタリング用ターゲツトを、所望の面積比に
なるように一面に張る。その後、装置内に第2の
層(S)まで形成したものを設置し、減圧した後
アルゴンガスを導入し、グロー放電を生起させ表
面層材料をスパツタリングして、所望層厚に表面
層を形成する。 〔実施例〕 以下実施例について説明する。 実施例 1 Al支持体〔長さ(L)357mm、外径(r)80mm〕を
旋盤で第21図Bに示すような表面性に加工し
た。 次に、第1表に示す条件で、第20図の膜堆積
装置を使用し、所定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。また、シリコ
ン原子と炭素原子とから主に形成される表面層の
堆積は、次のように行なわれた。 すなわち、第2層の堆積後、第1表に示したよ
うに、CH4ガス流量のSiH4ガスの流量に対する
流量比がSiH4/CH4=1/30となるように、こ
れらのガスの各々に対応するマスフロコントロー
ラーを設定し、高周波電力を300wとしてグロー
放電を生じさせることにより、表面層の形成を行
なつた。 このようにして作製した光受容部材の表面状態
は、第21図Cに示すようであつた。この場合、
Al支持体の中央と両端部とでの平均層厚の層厚
差は2μmであつた。 以上の電子写真用光受容部材について、第24
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、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なも
のであつた。 実施例 2 次に、第2表に示す条件で行なう以外は、実施
例1と同様にして、第20図の膜堆積装置で種々
の操作手順に従つてa―Si系電子写真用光受容部
材を作成した。 以上のようにして形成された電子写真用光受容
部材について、第24図に示す画像露光装置(レ
ーザー光の波長780nm、スポツト径80nm)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、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 第3表に示す条件で行なう以外は、実施例1と
同様にして第20図の膜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。 以上のようにして形成された電子写真用光受容
部材について、第24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、干渉縞模様は観測され
ず、実用に十分なものであつた。 実施例 4 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)の表
面を、第21図B、第22図及び第23図に示す
ような表面性に3種類旋盤で加工した。 次に、第4表に示す条件で、第20図の膜堆積
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、表面層は実施例
1と同様にして形成した。 これらの電子写真用光受容部材について、第2
4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
は、そのいずれにも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21図B、第22図及び第23図に示すような
表面性に3種類旋盤で加工した。 次に、第5表に示す条件で行なう以外は実施例
4と同様にして、第20図の膜堆積装置で種々の
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。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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、転転写し画像を得た。
得られた画像には、そのいずれにも干渉縞模様は
観測されず、実用に十分なものであつた。 実施例 6 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
第21図B、第22図及び第23図に示すような
表面性に3種類旋盤で加工した。 次に、第6表に示す条件で行なう以外は実施例
4と同様にして、第20図の膜堆積装置で種々の
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。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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、そのいずれにも干渉縞模様は
観測されず、実用な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21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第7表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にし第20図の膜
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、第1層の形成に於いては、CH4ガスの
SiH4ガスに対する流量比を、第25図のように
なるように、CH4ガスのマスフロコントローラー
2009をコンピユーター(HP9845B)により
制御した。 以上のようにして形成された電子写真用光受容
部材について、第24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、干渉縞模様は観測され
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21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第8表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第20図の
膜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、第1層の形成に於いては、NOガスの
GeH4ガスとSiH4ガスとの和に対する流量比を第
26図に示すようになるようにNOガスのマスフ
レコントローラー2009をコンピユータ
(HP9845B)により制御してこれを形成した。 このようにして作製したた光受容部材につい
て、第24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測されず、実用に十分な
ものであつた。 実施例 9 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
第21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第9表に示す条件で
行なう以外は実施例1と同様にして、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、第1層の形成に於いては、NH3ガスの
GeH4ガスとSiH4ガスとの和に対する流量比を第
27図に示すようになるようにNH3ガスのマス
フロコントローラー2009をコンピユータ
(HP9845B)により制御して第1層を形成した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 10 Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
第21図Bに示すような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第10表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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、CH4ガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比は、第28図に示すようになるよ
うにCH4ガスのマスフロコントローラー2009
をコンピユータ(HP9845B)により制御した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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
であつて。 実施例 11 Al支持体〔長さ(L)357mm、径(r)80mm〕を、
第21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第11表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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、NOガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第29図のようになるように、
NOガスのマスフロコントローラー2009をコ
ンピユータ(HP9845B)により制御した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 12 Al支持体〔長さ(L)357mm、径(r)80mm〕を、
第21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第12表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第第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、NH3ガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第30図のようになるように、
NH3ガスのマスフロコントローラー2009を
コンピユータ(HP9845B)により制御した。 このようにして作製した光受容部材について、
第24図に示す画像露光装(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 13 Al支持体〔長さ(L)357、径(r)80mm〕を、第
21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いて第13表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 14 Al支持体〔長さ(L)357mm、径(r)80mm〕を、
第21図Bに示したような表面性に旋盤で加工し
た。 次に、この支持体を用いた第14表に示す条件で
行なう以外は、実施例1と同様にして第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。 このようにして作製した光受容部材について、
第24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 15 実施例1から実施例14までについて、H2で
3000vol ppmに稀釈したB2H6ガスの代わりにH2
で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作製した。 なお、他の製作条件は、実施例1から実施例14
までと同様にした。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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。
得られた画像のいずれも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 16 第21図Bに示すような表面性に、その表面を
旋盤で加工したAl支持体〔長さ(L)357mm、径
(r)80mm〕を用い、表面層形成時に於けるSiH4
ガスとCH4ガスの流量比を第15表に示すようにそ
れぞれ変化させて、表面層の形成を行なう以外
は、実施例1と同様の条件と手順に従つて、a―
Si系電子写真用光受容部材を作製した(試料No.
2701〜2708)。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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
光し、作像、現像、転写、クリーニングの一連の
工程を5万回繰り返した後、画像評価を行なつた
ところ、第15表に示したような結果が得られた。 実施例 17 第21図Bに示すような表面性に、その表面を
旋盤で加工したAl支持体〔長さ(L)357mm、径
(r)80mm〕を用い、表面層形成時に於ける原料
ガスをSiH4ガス、CH4及びSiF4とし、これらガ
スのの流量比を第16表に示すようにそれぞれ変化
させて、表面層の形成を行なう以外は、実施例16
と同様の条件と手順に従つて、a―Si系電子写真
用光受容部材を作製した(試料No.2801〜2808)。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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
光し、作像、現像、転写、クリーニングの一連の
工程を5万回繰り返した後、画像評価を行なつた
ところ、第16表に示したような結果が得られた。 実施例 18 第21図Bに示すような表面性に、その表面を
旋盤で加工したAl支持体〔長さ(L)357mm、径
(r)80mm〕を用い、表面層を以下のようにSiタ
ーゲツトとCターゲツトとの面積比を第17表に示
すようにそれぞれ変化させる以外は、実施例1と
同様の条件と手順に従つて、a―Si系電子写真用
光受容部材を作製した(試料No.2901〜2908)。 すなわち、まず第2層の形成後、該層まで形成
した支持体を第20図の堆積装置内から取り出
し、該装置の水素(H2)ガスボンベをアルゴン
(Ar)ガスボンベに交換してから装置内を清掃し
た後、カソード電極上にSiからなる厚さ5mmのス
パツタリング用ターゲツトとグラフアイトからな
る厚さ5mmのスパツタリング用ターゲツトを、そ
の面積比がそれぞれ第17表に示したようになるよ
うに一面に張つた。その後、装置内に第2層まで
形形成した支持体を設置し、減圧した後、アルゴ
ンガスを装置内に導入し、高周波電力を300wと
しグロー放電を生起させ、カソード電極上の表面
層形成用材料を、支持体上の第2層上に更にスパ
ツタリングすることにより所定の混合比のシリコ
ン原子と炭素原子とからなる表面層をそれぞれ形
成した。 このようにして作製した光受容部材のそれぞれ
について、第24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
し、作像、現像、転写、クリーニングの一連の工
程の5万回繰り返した後、画像評価を行なつたと
ころ、第17表に示したような結果が得られた。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分であ
る ×〓画像欠陥を生ずる
る ×〓画像欠陥を生ずる
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
×〓画像欠陥を生ずる
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
〔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、しかも機械的耐久
性、特に耐摩耗性及び光受容特性に優れた光受容
部材を提供することができる。
×〓画像欠陥を生ずる
〔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、しかも機械的耐久
性、特に耐摩耗性及び光受容特性に優れた光受容
部材を提供することができる。
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A,B,C,D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A,B,C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A,
B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、それぞれ層
領域(OCN)中の原子(O,C,N)の分布状
態を説明するための説明図である。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21図A,B、第22図及び第23図は、
実施例で用いたAl支持体の表面状態の説明図で
あり、第21図Cは実施例に於いて形成した光受
容層の表面状態を示した図である。第24図は、
実施例で使用した画像露光装置の説明図である。
第25図から第30図はそれぞれ実施例における
ガス流量の変化率曲線を示すものある。第31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、1004……光受容部材、1005……光受
容部材の自由表面、1006……表面層、260
1……電子写真用光受容部材、2602……半導
体レーザー、2603……fθレンズ、2604…
…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。
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A,B,C,D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A,B,C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A,
B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、それぞれ層
領域(OCN)中の原子(O,C,N)の分布状
態を説明するための説明図である。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21図A,B、第22図及び第23図は、
実施例で用いたAl支持体の表面状態の説明図で
あり、第21図Cは実施例に於いて形成した光受
容層の表面状態を示した図である。第24図は、
実施例で使用した画像露光装置の説明図である。
第25図から第30図はそれぞれ実施例における
ガス流量の変化率曲線を示すものある。第31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、1004……光受容部材、1005……光受
容部材の自由表面、1006……表面層、260
1……電子写真用光受容部材、2602……半導
体レーザー、2603……fθレンズ、2604…
…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)
- 【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、シリコン原子と、炭素原子とを含
む非晶質材料で構成された表面層とを有する光受
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、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選択される少なくとも一種をも
含有する層領域を有するとともに、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
り、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 酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選
択される原子の少なくとも一種を含有する前記光
受容層において、該含有される原子の分布状態
が、層厚方向に均一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。 3 酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選
択される原子の少なくとも一種を含有する前記光
受容層において、該含有される原子の分布状態
が、層厚方向に不均一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。 4 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。 5 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。 6 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。 7 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。 8 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。 9 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。 10 前記凸部は、機械的加工によつて形成され
たもの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。 11 第1の層及び第2の層の少なくともいずれ
か一方に水素原子が含有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。 12 第1の層及び第2の層の少なくともいずれ
か一方にハロゲン原子が含有されている特許請求
の範囲第1項または第11項に記載の電子写真用
光受容部材。 13 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。 14 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。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59231245A JPS61110151A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 電子写真用光受容部材 |
AU43284/85A AU589126C (en) | 1984-06-05 | 1985-06-04 | Light-receiving member |
CA000483204A CA1258394A (en) | 1984-06-05 | 1985-06-05 | Light-receiving member |
DE8585304011T DE3580939D1 (de) | 1984-06-05 | 1985-06-05 | Lichtempfangselement. |
EP85304011A EP0165743B1 (en) | 1984-06-05 | 1985-06-05 | Light-receiving member |
US06/740,714 US4705734A (en) | 1984-06-05 | 1985-06-30 | Member having substrate with irregular surface and light receiving layer of amorphous silicon |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59231245A JPS61110151A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 電子写真用光受容部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61110151A JPS61110151A (ja) | 1986-05-28 |
JPH0236941B2 true JPH0236941B2 (ja) | 1990-08-21 |
Family
ID=16920596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59231245A Granted JPS61110151A (ja) | 1984-06-05 | 1984-11-05 | 電子写真用光受容部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61110151A (ja) |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP59231245A patent/JPS61110151A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61110151A (ja) | 1986-05-28 |
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