JPH0236942B2 - - 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、次いて該潜像を現像、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、光受容部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
+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、±5000Å〜±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、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
42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〜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、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、前記第1の層中に於ける
ゲルマニウム原子の分布状態が層厚方向に不均一
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。
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―プタン(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、SiCl3I、SiBr4、ハロゲン置換水素化硅
素としては、SiH2F2、SiH2Cl2、SiHCl3、
SiH3Cl、SiH3Br、SiH2Br2、SiHBr3水素化硅素
としては、SiH4、Si2H8、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−(Six
C1-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
る稀釈ガスとしては、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を構成する非晶質
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2〜35atmic%、最適には5〜30atomic
%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
第1の層(G)1002中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、該第1の層(G)1002の層厚方向には
連続的であつて且つ前記支持体1001の設けら
れてある側とは反対の側(光受容層1001の表
面1005側)の方に対して前記支持体1001
側の方に多く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においては、第1の層(G)中
に含有されるゲルマニウム原子の分布状態は、層
厚方向においては、前記の様な分布状態を取り、
支持体の表面と平行な面内方向には均一な分布状
態とされるのが望ましい。
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、可視光領域を含む、比較的短
波長から比較的長波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、ゲルマニウム原子の層厚方向の分布濃
度Cが支持体側より第2の層(S)に向つて減少
する変化が与えられているので、第1の層(G)と第
2の層(S)との間に於ける親和性に優れ、且つ
後述する様に、支持体側端部に於いてゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cを極端に大きくすることによ
り、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。
第11図乃至第19図には、本発明における光
受容部材の第1の層(G)中に含有されるゲルマニウ
ム原子の層厚方向の分布状態の典型的例が示され
る。尚、各図に於いて、層厚及び濃度の表示はそ
のままの値で示すと各々の図の違いが明確でなく
なる為、極端な形で図示しており、これらの図は
模式的なものと理解されたい。実際の分布として
は、本発明の目的が達成される可く、所望される
分布濃度線が得られるように、ti(1≦i≦8)
又はCi(1≦i≦17)の値を選ぶか、或いは分布
カーブ全体に適当な係数を掛けたものをとるべき
である。
第11図乃至第19図において、横軸はゲルマ
ニウム原子の分布濃度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、ゲルマニウム原子の含有さ
れる第1の層(G)はtB側よりtT側に向つて層形成が
なされる。
第11図には、第1の層(G)中に含有されるゲル
マニウム原子の層厚方向の分布状態の第1の典型
例が示される。
第11図に示される例では、ゲルマニウム原子
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、ゲルマニウム原子の分子濃度CがC1
なる一定の値を取り乍らゲルマニウム原子が形成
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においてはゲルマニウム
原子の分布濃度Cは実質的に零とされる(ここで
実質的に零とは検出限界量未満の場合である。)
第12図に示される例においては、含有される
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは位置tBより位置
tTに至るまで濃度C3から徐々に連続的に減少して
位置tTにおいて濃度C4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、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C5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。
第14図の場合には、ゲルマニウム原子の分布
濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで、濃度C6よ
り初め連続的に徐々に減少され、位置t3よりは急
速に連続的に減少されて、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、ゲルマニウム原子
の分布濃度Cは、位置tBと位置t4間においては、
濃度C7と一定値であり、位置tTに於ては分布濃度
Cは零とされる。位置t4と位置tTとの間では、分
布濃度Cは一次関数的に位置t4より位置tTに至る
まで減少されている。
第16図に示れされる例においては、分布濃度
Cは位置tBより位置t5までは濃度C8一定値を取
り、位置t5より位置tTまでは濃度C9より濃度C10
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、位置tBより位置tT
に至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、
濃度C11より実質的に零に至る様に一次関数的に
連続して減少し零に至つている。
第18図においては、位置tBより位置t6に至る
まではゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度
C12より濃度C13まで一次関数的に減少され、位置
t6と位置tTとの間においては、濃度C13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、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C14
であり、位置t7に至るまではこの濃度C14より初
めはゆつくりと減少され、t7の位置付近において
は、急激に減少されて位置t7では濃度C15とされ
る。
位置t7と位置t8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t8で濃度C16となり、位置t8と位置t9との間
では、徐々に減少されて位置t9において、濃度
C17に至る。位置T9と位置t7との間においては、
濃度C17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、第1の層
(G)中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向の
分布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発
明においては、支持体側において、ゲルマニウム
原子の分布濃度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ゲルマニウム原子の
分布状態が第1の層(G)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第1の層
(G)は好ましくは上記した様に支持体側方にゲルマ
ニウム原子が比較的高濃度で含有されている局在
領域(A)を有するのが望ましい。
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、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(L)とされる場合もある
し、又、層領域(L)の一部とされる場合もある。
局在領域(A)を層領域(L)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(A)はその中に含有されるゲルマニウム
原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原
子の分布濃度の最大値Cmaxがシリコン原子に対
して、好ましくは1000atomic ppm以上、より好
適には5000atomic ppm以上、最適には1×
104atomic 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、ゲルマニウム原子の
含有される第1の層(G)は、支持体側からの層厚で
5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大
値Cmaxが存在する様に形成されるのが好ましい
のである。
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)の量または水素原子とハ
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。
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
られるのが、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最調には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、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,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のものであ
る。
反応性スパツタ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ポートに
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(I)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,B5H9,B5H11,
B6H10,B6H12,B6H14等の水素化硼素、BF3,
BCl3,BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。
この他、AlCl3,GaCl3,Ga(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)を含有されることで、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20図乃至第28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20図乃至第28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20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20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21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22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23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24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25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
までは一次関数的に減少する分布状態とされてい
る。
第26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27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28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20図乃至第28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20図乃至第28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
状態となる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20図乃至第23図、第
26図及び第28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(H3SiOSiH3)、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
体としては、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39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
024,2026を開いて出口圧ゲージ202
7,2028,2029,2031の圧を1Kg/
cm2に調整し、流入バルブ2012,2013,2
014,2015,2016を徐々に開けて、マ
スフロコントローラ2007,2008,200
9,2010,2011内に夫々流入させる。引
き続いて流出バルブ2017,2018,201
9,2020,2021、補助バルブ2032,
2033を徐々に開いて夫々のガスを反応室20
01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2017,2018,20
19,2021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、同時にあらかじめ設計された
変化率曲線に従つて、GeH4ガスの流量の手動あ
るいは外部駆動モータ等の方法によつてバルブ2
018の開口を暫時変化させる操作を行つて形成
される層中に含有されるゲルマニウム原子の分布
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、所望厚層に、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の層(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200
4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
基本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29図Bに示す様な表面性に加工し
た。
次に、第1表に示す条件で、第39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。
なお、第1層のa―SiGe:H:B:O層は、
GeH4およびSiH4の流量を第30図のようになる
ようマスフロコントローラー2007,2008
及び2010をコンピユーター(HP9845B)に
より制御した。
また、シリコン原子と炭素原子から主に形成さ
れる表面層の堆積は、次の様にして行なわれた。
すなわち、第2層の堆積後、CH4ガス流量が
SiH4ガス流量に対して流量比が第1表に示すよ
うにSiH4/CH4=1/30となる様に各ガスに対応
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、表面層を形成した。
このようにして作製した光受容部材の表面状態
は、第29図Cの様であつた。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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
第1表に示す条件で、第1層のa−SiGe:
H:B:O層を形成する際、GeH4およびSiH4の
流量を第31図のようになるように、GeH4およ
びSiH4のマスフロコントローラー2008及び
2007をコンピユーター(HP9845B)により
制御した以外は実施例1と同様に第39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表面状態
は、第29図Cのようだつた。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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に於て使用したNOガスをNH3ガスに
変えた以外は実施例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。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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に於て使用したNOガスをCH4ガスに
変えた以外は実施例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。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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
第2表に示す条件で、行う以外は、実施例1と
同様にして、第39図の膜堆積装置で種々の操作
手順に従つてのa―Si系電子写真用光受容部材を
作製した。
なお、第1層のa−SiGe:H:B:N層を形
成する際、GeH4およびSiH4の流量を第32図の
ようになるように、GeH4およびSiH4のマスフロ
コントローラー2008および2007をコンピ
ユータ(HP9845B)により制御した。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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 6
第2表に示す条件で、行う以外は、実施例1と
同様にして、第39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a−SiGe:H:B:N層は、
GeH4およびSiH4の流量を第33図のようになる
ように、GeH4およびSiH4のマスフロコントロー
ラー2008および2007をコンピユータ
(HP9845B)より制御した。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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 7
実施例5に於て使用したNH3ガスをNOガスに
変えた以外は実施例5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。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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
実施例5に於て使用したNH3ガスをCH4ガス
に変えた以外は実施例5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。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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
第3表に示す条件で、行う以外は、実施例1と
同様にして、第39図の膜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a−SiGe:H:B:C層は、
GeH4およびSiH4の流量を第30図のようになる
ように、GeH4およびSiH4のマスフロコントロー
ラー2008および2007をコンピユータ
(HP9845B)により制御した。
また、CH4ガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第35図に示す変化率曲線に従
つて変化させた。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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 10
実施例9に使用したCH4ガスをNOガスに変え
た以外は実施例9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。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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 11
実施例9に於て使用したCH4ガスをNH3ガス
に変えた以外は実施例9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。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
画像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 12
第4表に示す条件で、行う以外は実施例1と同
様にして第39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a−SiGe:H:B:O層は、
GeH4およびSiH4の流量を第32図のようになる
ように、GeH4およびSiH4のマスフロコントロー
ラー2008および2007をコンピユータ
(HP9845B)により制御した。
また、NOガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第36図に示す変化率曲線に従
つて変化させた。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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 13
Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
旋盤で第40図に示す様な表面性に加工した。
次に第5表に示す条件で、行う以外は実施例1
と同様にして第39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a−SiGe:H:B:N層は、
GeH4およびSiH4の流量を第33図のようになる
ように、GeH4およびSiH4のマスフロコントロー
ラー2008および2008をコンピユータ
(HP9845B)により制御した。
また、NH3ガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第37図に示す変化率曲線に従
つて変化させた。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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 14
Al支持体(長さ(L)357mm、径(r)80mm)を、
旋盤で第41図に示す様な表面性に加工した。
次に第6表に示す条件で、行う以外は実施例1
と同様にして第39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a―SiGe:H:B:C層は、
GeH4およびSiH4の流量を第31図のようになる
ように、GeH4およびSiH4のマスフロコントロー
ラー2008および2007をコンピユータ
(HP9845B)により制御した。
また、CH4ガスのGeH4ガスとSiH4ガスとの和
に対する流量比を第38図に示す変化率曲線に従
つて変化させた。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
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 15
実施例1から実施例14までについて、H2で
3000vol pppmに稀釈したB2H6ガスの代りに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、他の作製条件は実施例1から実施例14ま
でと同様にした。
以上の電子写真用光受容部材について、第34
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。
いずれかの画像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 16
実施例1の支持体を用い、表面層形成時の
SiH4ガスとCH4ガスの流量比を第7表に変化さ
せて、表面層におけるシリコン原子と炭素原子の
含有比を変える以外は、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(2701〜2708)。
これらの電子写真用光受容部材について、第3
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)で画像露光し、作像、
現像、クリーニングの工程を5万回繰り返した
後、画像評価を行つたところ第7表の如き結果を
得た。
実施例 17
実施例1の支持体を用い、表面層形成時の原料
ガスをSiH4ガス、CH4ガス及びSiF4とし、これ
らガスの流量比を第8表に示すように変化させる
以外は、実施例18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成した(試料No.
2801〜2808)。
これらの電子写真用光受容部材について、第3
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)で画像露光し、作像、
現像、クリーニングの工程を5万回繰り返した
後、画像評価を行つたところ第8表の如き結果を
得た。
実施例 18
実施例1支持体を用い、表面層をスパツタリン
グ法で形成する以外は、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
成した。
なお、表面層の形成は以下のようにして行なつ
た。すなわち、第2の層形成後、該層まで形成し
た支持体を第39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)ガスボンベに取り換え、装置内を清掃し、
カーソード電極上に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9表の面積比になるように一面
に張る。その後、装置内に第2の層まで形成した
支持体を設置し、減圧した後アルゴンガスを導入
して装置内を約5×10-3toorとし、高周波電力を
300Wとしてグロー放電を生起させカソード電極
上の表面層材料をスパツタリングすることによつ
て表面層を形成した。
これらの電子写真用光受容部材について、第3
9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、クリーニングの工程を5万回繰り返した
後、画像評価を行つたところ第9表の如き結果を
得た。
[Industrial application field]
The present invention uses light (light in a broad sense here, including ultraviolet rays,
(visible light, infrared rays, X-rays, gamma rays, etc.)
Regarding electrophotographic light-receiving members sensitive to magnetic waves
Ru. For more details, see Coherence of laser light etc.
Regarding electrophotographic light-receiving members suitable for using light
do.
[Prior art]
How to record digital image information as an image and
The laser is modulated according to the digital image information.
– By optically scanning the light-receiving member with light
Form an electrostatic latent image and then develop the latent image as necessary.
Perform processing such as transfer and fixing accordingly, and record the image.
The method of recording is well known. Especially electronic photography
In the image forming method using the method, the laser
Small and inexpensive He-Ne laser or semiconductor laser
laser (usually has an emission wavelength of 650-820nm)
It is common to record images using .
Especially when using a semiconductor laser,
As a light-receiving member for child photography, its light sensitivity range
The consistency is much higher than that of other types of light-receiving materials.
In addition to being superior, it has a high Bitkers hardness.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1989 is non-polluting from a social perspective.
Disclosed in Publication No. 86341 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-83746.
Amorphous material containing silicon atoms (hereinafter referred to as "a")
A light-receiving member made of
It is.
Naturally, the photoreceptive layer is a single-layer a-Si layer.
While maintaining its high light sensitivity, it can be used for electrophotography.
10 required12To ensure dark resistance of Ωcm or more
is a hydrogen atom, a halogen atom, or in addition to these
Boron atoms are controlled in a specific amount range in the layer.
Because it is necessary to structurally contain the
It is necessary to strictly control the formation, etc.
Significant limitations on tolerances in the design of light-receiving components
There is.
There are blockages that can expand this design tolerance.
Effectively utilizes high light sensitivity even with low dark resistance
Examples of things that have been made available include:
Publication No. 54-121743, Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-4053, Special
Photoreception as described in Japanese Patent No. 57-4172
Two or more layers with different conductive properties
As a structure, a depletion layer is formed inside the photoreceptor layer.
or JP-A-57-52178, JP-A No. 52179, JP-A No. 57-52178,
No. 52180, No. 58159, No. 58160, No. 58161
As described in the publication, the support and photoreceptive layer are
A barrier layer is provided between the layers and/or on the upper surface of the photoreceptive layer.
The apparent dark resistance can be reduced by creating a multi-layered structure.
Elevated light receiving members have been proposed.
With such proposals, a-Si light-receiving members
In its commercialization design tolerances or manufacturing
Dramatic progress has been made in ease of management and productivity.
The speed of development toward commercialization is accelerating.
ing.
This kind of light-receiving layer uses a light-receiving member with a multilayer structure.
When performing laser recording with
Because of this, laser light is coherent monochromatic light.
Therefore, the free surface of the laser beam irradiation side of the photoreceptive layer, the light
Each layer constituting the receptor layer and the relationship between the support and the light receptor layer
Layer interface (hereinafter, both this free surface and layer interface will be referred to as
It is reflected from the ``interface''.
Each of the reflected lights can cause interference.
This interference phenomenon occurs in the visible image formed.
So-called interference fringes appear and cause image defects.
becomes a factor. Especially for mid-tone images with high gradation.
When forming a
Ru.
Furthermore, the wavelength range of the semiconductor laser light used
As the wavelength becomes longer, the laser in the photoreceptive layer
-As the absorption of light decreases, the above-mentioned interference phenomenon
Remarkable.
This point will be explained with reference to the drawings.
Fig. 1 shows the light-receiving layer of the light-receiving member.
The light incident on the layer I0reflected at the upper interface 102.
Reflected light R1, the reflected light R reflected at the lower interface 1012
It shows.
The average layer thickness of the layer is d, the refractive index is n, and the wavelength of light is λ.
As, the thickness of a certain layer is gradually λ/2n or more.
If the thickness is uneven due to the difference in thickness, the reflected light R1,R2is 2nd=
mλ (m is an integer, reflected light strengthens each other) and 2nd = (m
+1/2) λ (m is an integer, reflected light weakens each other) conditions
The amount of light absorbed by a certain layer and
and changes in the amount of transmitted light.
In a light receiving member with a multilayer structure, as shown in FIG.
Interference effects occur in each layer, as shown in Figure 2.
A synergistic negative effect of each interference occurs. So
Therefore, the interference fringes corresponding to the interference fringe pattern are transferred to the transfer member.
A defective image appears on the visible image transferred and fixed on top.
It was the cause of the statue.
As a way to solve this inconvenience, the support surface
Diamond cutting the surface to ±5000Å to ±10000Å
A method of forming a light scattering surface by providing unevenness (for example,
JP-A-58-162975) Aluminum support surface
The surface is treated with black alumite or coated with resin.
Carbon, colored pigments, and dyes are dispersed in the
Method of providing an absorbing layer (for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 165845/1983)
Publication), the surface of the aluminum support is made of satin-like aluminum.
Grained by mite treatment or sandblasting
light scattering on the surface of the support.
A method of providing an anti-reflection layer (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1987-
16554) etc. have been proposed.
However, with these conventional methods, the
It is not possible to completely eliminate the interference fringe pattern caused by
Ivy.
That is, the first method is to shape the support surface to a specific size.
It is true that there are many uneven surfaces, so the light
What can be done to prevent the appearance of interference fringes due to scattering effects?
However, the specular reflected light component still accounts for light scattering.
Because the specularly reflected light remains, the interference fringe pattern due to the specularly reflected light
In addition to remaining light, light scattering on the surface of the support
Due to the scattering effect, the irradiation spot spreads, and the
This caused a decrease in resolution.
The second method is at the level of black alumite treatment,
Complete absorption is impossible, and the light reflected on the surface of the support
remains. In addition, when providing a colored pigment-dispersed resin layer,
When forming the a-Si layer, degassing from the resin layer
The layer quality of the photoreceptive layer that is formed is markedly affected.
decrease, and the resin layer becomes a plastic layer during the formation of the a-Si layer.
After being damaged by Zuma, the original absorption function is lost.
In addition to reducing the
Avoid any negative effects such as adversely affecting the subsequent formation of the a-Si layer.
It has convenience.
In the case of the third method of irregularly roughening the support surface
For example, as shown in Fig. 3, the incident light I0is a light receiver
A part of the light is reflected on the surface of the layer 302 and becomes reflected light.
R1The rest advances into the inside of the photoreceptive layer 302.
Transmitted light I1becomes. Transmitted light I1is the support 30
On the surface of 2, some of the light is scattered and expanded.
Scattered light K1,K2,K3...and the rest is specularly reflected.
Reflected light R2, and a part of it is the emitted light R3became
go outside. Therefore, the reflected light R1interfere with
Outgoing light R which is a component3remains, so it is still
The interference fringe pattern cannot be completely erased.
It also prevents interference and multiple reflections inside the light-receiving layer.
In order to prevent
When added, light is diffused within the photoreceptive layer and Haleshi
There is also the disadvantage that the resolution decreases due to the generation of shadows.
Ivy.
In particular, in a multilayered light receiving member, the fourth
As shown in the figure, the surface of the support 401 is irregularly roughened.
Even if the reflected light R on the surface of the first layer 4022,
Reflected light R on the second layer1, right opposite on the support body 401 side
Radiation R3interfere with each other to reduce the thickness of each layer of the light-receiving member.
Accordingly, an interference fringe pattern occurs. Therefore, multi-layer
In the light-receiving member having the structure, the surface of the support 401
By roughening the surface irregularly, interference fringes cannot be completely prevented.
It was impossible.
In addition, the surface of the support may be coated by methods such as sandblasting.
When roughening a surface irregularly, the roughness will vary between lots.
There is a lot of variation in
However, the surface roughness is uneven, making it difficult to manage manufacturing.
It was bad. In addition, relatively large protrusions appear randomly.
These large protrusions are often formed when exposed to light.
causing local breakdown of the receptive layer.
Ta.
Alternatively, if the support surface 501 is simply roughened regularly,
In this case, as shown in FIG.
The light-receiving layer 502 is deposited along the uneven shape of the surface.
In order to
The inclined surface of the unevenness 502 becomes parallel.
Therefore, in that part, the incident light is 2nd1= mλ
or 2nd1= (m+1/2)λ is established, and the bright area and
or the dark side. In addition, the entire photoreceptive layer
layer thickness d1,d2,d3,dFourThe maximum difference between each is λ/2n
Due to the non-uniformity of the layer thickness as described above, there is a difference in brightness and darkness.
A striped pattern appears.
Therefore, the surface of the support 501 is regularly roughened.
However, it is not possible to completely prevent the occurrence of interference fringes.
I can't.
In addition, a multilayer structure is formed on a support whose surface is regularly roughened.
Even when a photoreceptive layer of
The surface of the support described for the single-layer light-receiving member
The interaction between the specularly reflected light and the reflected light on the surface of the photoreceptive layer.
In addition to interference caused by reflected light at the interface between each layer,
Because of the interference fringe pattern of the light-receiving member of the single-layer structure,
It becomes more complicated than the degree of expression.
[Purpose of the invention]
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to
To provide a new light-receiving member for electrophotography with photoreceptivity.
Is Rukoto.
Another object of the invention is to use coherent monochromatic light.
A power source that is suitable for image formation and easy to manage in manufacturing.
An object of the present invention is to provide a light-receiving member for child photography.
Yet another object of the present invention is to
At the same time, the appearance of interference fringes and spots during reversal development can be realized simultaneously.
What's more, electrophotographic light can be completely eliminated.
It is also a matter of providing a receiving member.
Another object of the present invention is to provide electrical voltage resistance.
and electrophotography with high photosensitivity and excellent electrophotographic properties.
Another object of the present invention is to provide a true light-receiving member.
Yet another object of the present invention is that the concentration is high;
High-quality images with clear halftones and high resolution.
Suitable for electrophotography that can obtain quality images
Another object of the present invention is to provide a light-receiving member for electrophotography.
Another object of the present invention is to
It has excellent mechanical durability, especially abrasion resistance and light acceptance.
Another objective is to provide a light-receiving member for electrophotography that is
Ru.
[Summary of the invention]
The light-receiving member for electrophotography of the present invention (hereinafter referred to as "light-receiving member")
(referred to as "container member") has a cross-sectional shape at a predetermined cutting position.
The shape is 0.3μm to 500μm pitch, and the maximum is 0.1μm to 5μm.
Convex shape with sub-peaks superimposed on the main peak at great depth
A support that has many convex portions formed on its surface.
, silicon atoms, germanium atoms, and hydrogen atoms
Amorphous material consisting of atoms and/or halogen atoms
a first layer composed of silicon atoms, and hydrogen atoms.
Amorphous material consisting of atoms and/or halogen atoms
a second layer composed of silicon atoms, and carbon atoms.
a surface layer composed of an amorphous material containing elementary atoms;
a photoreceptive layer having a
and at least one of the second layer, oxygen atoms,
less than or equal to selected from carbon atoms and nitrogen atoms
In addition to having a layer region containing one type of both,
At least one of the first layer and the second layer
It also contains a substance that controls conductivity, and the substance
The distribution state of the substance in the contained layer region is
The first layer is uniform in the layer thickness direction, and
The distribution state of the germanium atoms contained is in the layer thickness direction.
The photoreceptive layer is uniform in the short range.
have at least one pair of non-parallel interfaces in
It is characterized by.
The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
Ru.
FIG. 6 is a diagram for explaining the basic principle of the present invention.
It is an explanatory diagram.
The present invention is capable of producing microscopic irregularities that are smaller than the required resolution of the device.
On a support (not shown) having a shape, the slope of the unevenness is
It has a multi-layered light-receiving layer along the surface, and the light-receiving
The layers are as shown in a partially enlarged view of FIG.
The layer thickness of the second layer 602 is dFivefrom d6changing continuously with
Therefore, the interface 603 and the interface 604 are inclined to each other.
It has a lot of power. Therefore, this minute part
The coherent light incident on the range)
Interference occurs at l, producing minute interference fringe patterns.
Ru.
Moreover, as shown in FIG. 7, the first layer 701 and the second layer 7
02 interface 703 and the free surface 70 of the second layer 702
4 are non-parallel, the input is as shown in A in Figure 7.
Light I0Reflected light R1and output light R3What is the progress
Since the row directions are different from each other, the interfaces 703 and 704 are
The degree of interference compared to the parallel case (“B” in Figure 7)
decreases.
Therefore, as shown in Figure 7C, the pair of interfaces
The non-parallel case is better than the parallel case (“B”).
In the case (“A”), even if there is interference, there is no difference in brightness or darkness in the interference fringe pattern.
It becomes so small that it can be ignored. As a result, minute parts
The amount of incident light is averaged.
This means that the second layer 602 as shown in FIG.
The layer thickness is also macroscopically non-uniform (d7≠d8) even if
The same can be said, so the amount of incident light is uniform in the entire layer area.
(See "D" in Figure 6).
In addition, when the photoreceptive layer has a multilayer structure,
When coherent light is transmitted from the irradiation side to the second layer
The effects of the present invention in this regard are shown in Figure 8.
, the incident light I0For, the reflected light R1,R2,R3,
RFour,RFiveexists. Therefore, Figure 7 is used for each layer.
Something analogous to what has been explained above occurs.
Therefore, when considering the entire photoreceptive layer, the interference is
According to the present invention, the light receiving
As the number of layers that make up the storage layer increases, the
Layer interference effects can be prevented.
In addition, interference fringes that occur within a minute part are
Since the size of the spot is smaller than the diameter of the irradiated light spot,
However, because it is smaller than the resolution limit, it may not appear in the image.
There is no such thing. Also, even if it appears in the image
Since it is below the resolution of the eye, it does not actually cause any problems.
do not have.
In the present invention, the uneven sloped surface directs reflected light to one side.
In order to ensure alignment in the direction, mirror finishing is used.
desirable.
The size l (uneven shape) of the minute part suitable for the present invention
(for one cycle), let L be the spot diameter of the irradiated light.
For example, l≦L.
In addition, in order to more effectively achieve the purpose of the present invention,
The difference in layer thickness (dFive−d6) is irradiation
If the wavelength of light is λ,
dFive−d6≧λ/2n
(n: refractive index of second layer 602)
It is desirable that
In the present invention, microscopic portions of a multilayered photoreceptive layer
within a layer thickness of
At least any two layer interfaces are non-parallel.
As shown in the relationship, the layer thickness of each layer is within the microcolumn.
However, if this condition is satisfied, the minute
Any two layer interfaces in the column are parallel
It's okay if it's hot.
However, the layers forming the parallel layer interface can be any two layers.
The difference in layer thickness at two positions is
λ/2n (n: refractive index of layer)
The layer is formed with a uniform thickness over the entire area as shown below.
It is desirable to
Shapes of the first and second layers constituting the photoreceptive layer
The objective of the present invention can be achieved more effectively and easily.
Therefore, the layer thickness can be precisely controlled at the optical level.
Therefore, plasma vapor phase method (PCVD method), optical CVD method
method, thermal CVD method is adopted.
How to process a support to achieve the object of the present invention
Methods include chemical etching, electroplating, etc.
Chemical methods, physical methods such as vapor deposition and sputtering
methods, mechanical methods such as lathe machining, etc.
Ru. However, in order to easily manage production, lathes
Mechanical processing methods such as these are preferred.
For example, when machining the support with a lathe, etc.,
A cutting tool with a V-shaped cutting edge as shown in Figure 42.
Rub it with diamond powder to give it the desired shape.
Use cutting tool 1 with a cutting edge on a milling machine, lathe, etc.
It can be fixed in place on a cutting machine, such as a cylindrical support.
The holding body is programmed in advance according to your wishes.
Therefore, it is regularly moved in a predetermined direction while rotating.
By cutting the support surface accurately,
By doing this, the desired uneven shape, pitch, and depth can be formed.
It will be done. The concavity formed by this cutting method
The linear protrusion created by the convexity is located at the center of the cylindrical support.
It has a spiral structure centered on the axis. spiral of protrusions
The structure is double, triple, multiple helix, or crossed helix.
There is no problem even if it has a spiral structure.
Or, in addition to a spiral structure, a straight line along the central axis
A structure may be introduced.
The convex portion within a predetermined cross section of the support of the present invention is
In order to increase the effectiveness of
Therefore, it is preferable to have the same shape in a first-order approximation.
stomach.
In addition, in order to enhance the effect of the present invention, the convex portion
Preferably arranged regularly or periodically.
Delicious. Furthermore, the convex portion can achieve the effects of the present invention.
further enhances the adhesion between the photoreceptive layer and the support.
Therefore, it is preferable to have a plurality of sub-peaks.
In addition to each of these, it is possible to efficiently direct incident light to one side.
In order to scatter in the direction, the convex portion is centered around the main peak.
Symmetrical (Figure 9A) or asymmetrical (Figure 9B)
It is preferable that they be unified. However, support
Both are mixed to increase the degree of freedom in body processing control.
It's good to be doing that.
The predetermined cutting position of the support in the present invention is
For example, a support having a cylindrical axis of symmetry;
A convex part with a spiral structure centered on the axis of symmetry is provided.
In the case of a support that includes the axis of symmetry,
For example, it has a flat surface such as a plate shape.
In the support, the complex formed on the support
A plane that crosses at least two of the convex parts of a number
Ru.
In the present invention, the surface of the support is controlled in a controlled manner.
Each dimension of unevenness provided in the
Taking these points into consideration, the purpose of the present invention can be achieved as a result.
It is set up so that it can be done.
That is, firstly, the a-Si layer constituting the photoreceptive layer is
The structure is sensitive to the state of the surface on which the layer is formed, and
The layer quality varies greatly depending on the surface condition.
Therefore, the layer quality of the a-Si layer does not deteriorate.
The irregularities provided on the surface of the support are similar to
You need to set the
Second, the free surface of the photoreceptor layer has extreme irregularities.
When cleaning after image formation,
You will not be able to perform the process completely.
Also, when cleaning the blade,
There is a problem that the damage to the parts will be accelerated.
The above-mentioned layer deposition problems and the electrophotographic process
problems with access and conditions to prevent interference fringes.
As a result of the study, the pitch of the recesses on the surface of the support was found to be suitable.
Preferably 500μm to 0.3μm, more preferably 200μm
~1 μm, optimally 50 μm to 5 μm.
stomach.
Also, the maximum depth of the recess is preferably 0.1 μm ~
5μm, more preferably 0.3μm to 3μm, optimally
It is desirable that the thickness be 0.6 μm to 2 μm. Support surface
If the pitch and maximum depth of the recess are within the above range,
In this case, the slope of the slope of the recess (or linear protrusion) is
Preferably 1 degree to 20 degrees, more preferably 3 degrees to 15 degrees
degree, optimally 4 degrees to 10 degrees.
Also, the layer thickness of each layer deposited on such a support
The maximum difference in layer thickness due to the non-uniformity of
and preferably 0.1 μm to 2 μm, more preferably
0.1μm to 1.5μm, optimally 0.2μm to 1μm
is desirable.
Furthermore, the light-receiving layer in the light-receiving member of the present invention is
Amorphous containing silicon atoms and germanium atoms
a first layer composed of a material and containing silicon atoms;
a second layer composed of an amorphous material and exhibiting photoconductivity;
and an amorphous material containing silicon atoms and carbon atoms.
A surface layer consisting of
It has a multilayer structure, and in the first layer
The distribution state of germanium atoms is non-uniform in the layer thickness direction.
Because of this, it has excellent electrical and optical performance.
physical properties, photoconductive properties, electrical voltage resistance, and usage environment characteristics.
Show your gender.
In particular, it has been applied as a light-receiving member for electrophotography.
In some cases, the residual potential has no effect on image formation.
Its electrical characteristics are stable, high sensitivity, and high
It has a signal-to-noise ratio and is resistant to light fatigue and repeated use.
Good usage characteristics, high density, and vivid halftones.
Easily produce clear, high-resolution, high-quality images.
can be obtained repeatedly.
Furthermore, the light-receiving member of the present invention can be used in the entire visible light range.
It has high photosensitivity, especially on the long wavelength side.
Due to its excellent characteristics, it is especially suitable for use with semiconductor lasers.
Excellent in brightness and fast photoresponse.
In the light-receiving member of the present invention, the
Amorphous containing silicon atoms and carbon atoms that can be oxidized
The surface layer of the material has mechanical durability
Acts as a protective layer and optically has anti-reflection properties.
It can be made to mainly function as a stop layer.
The above surface layer is anti-reflective when the following conditions are met.
Suitable for functioning as a layer.
That is, the refractive index of the surface layer is n, the layer thickness is d, and the incident light is
If the wavelength is λ,
d=λ/4n
or an odd multiple thereof, the surface layer will reflect
Suitable as a preventive layer.
Also, if the refractive index of the second layer is na, then the surface
The refractive index n of the layer is
n=√
and the layer thickness d of the surface layer satisfies d=λ/4n.
In this case, the surface layer is most suitable as an antireflection layer.
When using a-Si:H as the second layer, a-
The refractive index of Si:H is approximately 3.3, so the surface layer
For this purpose, a material with a refractive index of 1.82 is suitable.
a-SiC:H can be adjusted by adjusting the amount of C.
Therefore, the refractive index can be set to such a value.
mechanical durability, interlayer adhesion, and electrical properties.
The surface layer can also be fully satisfied.
It is the most suitable material for
Also, focus is placed on the role of the surface layer as an anti-reflection layer.
When placing , the thickness of the surface layer should be 0.05~
More preferably, the thickness is 2 μm.
Hereinafter, according to the drawings, the light receiving member of the present invention will be explained.
This will be explained in detail.
FIG. 10 shows a light receiving member according to an embodiment of the present invention.
The schematic diagram shown schematically to explain the layer structure of
FIG.
The light receiving member 1004 shown in FIG.
A light-receiving layer is provided on the support 1001 for the member.
1000, and the photoreceptive layer 1000 has a free surface
1005 on one end face.
The light-receiving layer 1000 is coated with gel from the support 1001 side.
Manium atoms and optionally hydrogen atoms or/and
a-Si (hereinafter referred to as
(abbreviated as “a-SiGe(H,X)”)
First layer (G) 1002 and hydrogen atoms or
a-Si containing / and halogen atom (X)
(hereinafter abbreviated as “a-Si(H,X)”)
A second layer (S) 1003 having photoconductivity
and an amorphous material containing silicon atoms and carbon atoms.
A layer structure in which a surface layer 1006 consisting of
It has a structure.
In the light receiving member 1004 shown in FIG.
In other words, the surface layer 1 formed on the second layer 1003
006 has a free surface and is mainly moisture resistant and continuously repeatable.
Reuse characteristics, electrical pressure resistance, mechanical durability, light
In order to achieve the object of the present invention in terms of acceptance characteristics,
provided.
The surface layer 1006 in the present invention is made of silicon raw material.
(Si), carbon atom (C), and hydrogen atom if necessary
Amorphous containing (H) and/or halogen atom (X)
Material (hereinafter referred to as “a-(SixC1-x)y(H,X)1-y”
vinegar. However, 0<x, y<1).
a-(SixC1-x)y(H,X)1-yA surface composed of
The layer 1006 is formed using a plasma method such as a glow discharge method.
Polymer vapor phase method (PCVD method), optical CVD method, thermal
CVD method, sputtering method, electron bee
This can be done by the ``mu'' method, etc. These manufacturing methods are
construction conditions, level of capital investment, manufacturing scale,
Factors such as the desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured
Therefore, it is selected and adopted as appropriate, but depending on the desired characteristics.
Manufacturing conditions for manufacturing a photoconductive member with properties
Along with silicon atoms, which are relatively easy to control,
Surface layer 1 in which carbon atoms and halogen atoms are formed
Is it an advantage that it can be easily introduced into 006?
Therefore, glow discharge method or sputtering method is suitable.
will be adopted.
Furthermore, in the present invention, glow discharge method and spa
surface layer by combining the vine ring method in the same system
1006 may be formed.
The surface layer 1006 is formed by a glow discharge method.
To do this, a-(SixC1-x)y(H,X))1-yraw material for formation
Mix a predetermined amount of feed gas with diluent gas as needed
Mix at a ratio of
the introduced gas causes a glow discharge.
The gas plasma may be turned into a gas plasma, and the
a-(Six
C1-x)y(H,X)1-yAll you have to do is deposit it.
In the present invention, a-(SixC1-x)y(H,X)1-y
As raw material gas for formation, silicon atoms (Si),
Carbon atom (C), hydrogen atom (H) and halogen atom (X)
Contains at least one of the following as its constituent atoms
Gasification of gaseous substances or substances that can be gasified
Most of them can be used.
Si as one of Si, C, H, and X is a constituent atom
When using a raw material gas, for example, Si
A raw material gas with C as a constituent atom and C as a constituent atom.
raw material gas and H as constituent atoms as necessary.
Raw material gas and/or raw material gas containing X as a constituent atom
or Si
A raw material gas with constituent atoms and C and H as constituent atoms.
Raw material gas and/or C and X constituent atoms
and the raw material gas, also at the desired mixing ratio.
Mix or use a raw material gas containing Si as a constituent atom.
An element whose constituent atoms are Si, C, and H.
Material gas or three constituent atoms of Si, C and X
It can be used in combination with raw material gas.
In addition, there is also a raw material gas whose constituent atoms are Si and H.
A raw material gas containing C as a constituent atom is mixed with the
Raw materials containing Si and X as constituent atoms may also be used.
Using gas mixed with raw material gas containing C as a constituent atom.
may be used.
In the present invention, the surface layer 1006 contains
Suitable halogen atoms (X) include F,
Cl, Br, I, especially F and Cl are preferred
It is.
In the present invention, forming the surface layer 1006
It can be used as a raw material gas that can be effectively used for
The gas is in a gas state at room temperature and pressure, or it is easily
Examples include substances that can be gasified.
In the present invention, raw materials for forming the surface layer 1006
The gases that can be effectively used are Si and H.
SiH forming atomFour,Si2H6,Si3H8,SiFourHTenetc.
Silicon hydride gas such as silane, C and H
For example, a saturated carbon atom having 1 to 4 carbon atoms.
Hydrogen hydroxide, ethylene hydrocarbon having 2 to 4 carbon atoms,
Acetylenic hydrocarbons with 2 to 3 carbon atoms, halogens
Single substance, hydrogen halide, interhalogen compound, halo
silicon hydride, halogen-substituted silicon hydride, silicon hydride
We can list the elementary, etc. Specifically, saturated charcoal
As hydrogen hydride, methane (CHFour), ethane
(C2H6), propane (C3H8), n-butane (n-
CFourHTen), pentane (CFiveH12), ethylene hydrocarbon water
As a base, ethylene (C2HFour),propylene
(C3H6), butene-1 (CFourH8), butene-2
(CFourH8), isobutylene (CFourH8), penten
(CFiveHTen), and acetylene hydrocarbons include acetylene hydrocarbons.
Chyrene (C2H2), methylacetylene (C3HFour), b
Chin (CFourH6), as a single halogen, fluorine,
Halogen gas, halogenation of chlorine, bromine, and iodine
Hydrogen includes FH, HI, HCl, HBr, and halogens.
Intermediate compounds include BrF, ClF, ClF3,ClFFive,
BrFFive,BrF3,IF7,IFFive, ICl, IBr, halogenated
SiF as siliconFour,Si2F6, SiCl3Br, SiCl2Br2,
SiClBr3, SiCl3I, SiBrFour, halogen-substituted hydrogenated silicon
As a base, SiH2F2,SiH2Cl2, SiHCl3,
SiH3Cl, SiH3Br, SiH2Br2,SiHBr3silicon hydride
As, SiHFour,Si2H8,Si3H8,SiFourHTenetc.
Silanes, etc. can be mentioned.
In addition to these, CFFour,CClFour, CBrFour,CHF3,
CH2F2,C.H.3F, CH3Cl, CH3Br, CH3I,
C2HFiveHalogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as Cl,
science fictionFour,SCIENCE FICTION6Fluorinated sulfur compounds such as Si(CH3)Four,
Si(C2HFive)FourAlkyl silicides such as SiCl(CH3)3,
SiCl2(CH3)2, SiCl3CH3Halogen-containing silicification such as
Silane derivatives such as alkyl are also listed as effective.
can be given.
These surface layer 1006 forming substances are
The surface layer 1006 contains silicon at a predetermined composition ratio.
atoms, carbon atoms and halogen atoms as appropriate
The shape of the surface layer 1006 is such that it contains hydrogen atoms.
They are selected and used as desired during construction.
For example, silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms
can be easily contained, and a layer with desired properties can be obtained.
Si(CH3)Fourand contains halogen atoms
SiHCl as a3,SiH2Cl2, SiClFour,
Or SiH3Add Cl, etc. to a specified mixing ratio to create a gaseous state.
Introduced into the apparatus for forming the surface layer 1006 in
By generating a low discharge, a-(Six
C1-x)y(Cl+H)1-yShape the surface layer 1006 consisting of
can be achieved.
Forming surface layer 1006 by sputtering method
For this purpose, single crystal or polycrystalline Si wafer or
C wafer or a mixture of Si and C
By targeting wafers that are
halogen atom or/and hydrogen atom as necessary
spa treatment in various gas atmospheres containing
This can be done by tuttering.
For example, using a Si wafer as a target
Then, to introduce C, H and/or
Dilute the raw material gas as necessary and sputter it.
These gases are introduced into the deposition chamber for
Sputtering the Si wafer by forming a plasma
All you have to do is to
Another method is to use separate targets for Si and C.
As a target or a mixed target of Si and C
hydrogen as needed by using
Gas atmosphere containing atoms and/or halogen atoms
done by sputtering in the air
Ru. Substances that serve as raw material gas for introduction of C, H and X
As, the surface shown in the glow discharge example mentioned earlier
When the material for forming layer 1006 is sputtered
It can also be used as an effective substance in various cases.
In the present invention, the surface layer 1006 is treated by glow discharge.
Used when forming by sputtering method or sputtering method.
As the diluent gas, so-called noble gases such as He,
Ne, Ar, etc. can be mentioned as suitable ones.
Ru.
The surface layer 1006 in the present invention meets the requirements.
carefully shaped to give the desired characteristics.
will be accomplished.
That is, Si, C, H or/and X as necessary.
The composition of the substances used as constituent atoms depends on the conditions for their creation.
Structurally, it takes forms ranging from crystals to amorphous.
In terms of electrical properties, it ranges from conductive to semiconducting to insulating.
properties ranging from photoconductive to non-photoconductive.
Since each exhibits electrical properties, the purpose of the present invention is to
a-(SixC1-x)y
(H,X)1-yas desired so that a
The selection of the creation conditions is made strictly. For example, table
The main purpose of the surface layer 1006 is to improve electrical voltage resistance.
a-(SixC1-x)y(H,X)1
-yhas remarkable electrically insulating behavior in the usage environment.
Created as an amorphous material.
In addition, improvements in continuous repeated use characteristics and usage environment characteristics
A surface layer 1006 is provided primarily for the purpose of
In some cases, the degree of electrical insulation mentioned above is relaxed to some extent.
and has a certain degree of sensitivity to the light that is irradiated.
a-(SixC1-x)y(H,X)1
-yis created. a on the surface of the second layer 1003
−(SixC1-x)y(H,X)1-yA surface layer 100 consisting of
6, the temperature of the support during layer formation is
important factors that influence the structure and properties of the layer
However, in the present invention, the objective characteristic is
a-(SixC1-x)y(H,X)1-yis desired
The temperature of the support during layer formation is strictly controlled so that
Close control is desirable.
The desired objectives of the present invention are effectively achieved.
In accordance with the method of forming the surface layer 1006 for
The optimal range is selected to form the surface layer 1006.
carried out, preferably at 20-400°C
temperature is 50 to 350℃, optimally 100 to 300℃.
It is desirable. For forming the surface layer 1006
In other words, delicate control of the composition ratio of the atoms that make up the layer
Because it is relatively easy compared to the method of
It is advantageous to use the glow discharge method or sputtering method.
However, the surface layer 1006 can be formed using these layer forming methods.
In the case where the layer shape is
a-(SixC1-x)y
(H,X)1-yOne of the important factors that influences the characteristics of
It is.
In order for the purpose of the present invention to be effectively achieved
a-(SixC1-x)y(H,X)1-yis raw
Discharge power conditions for efficient production with good productivity
Preferably 10~1000W, more preferably
It is desirable that the power is 20 to 750W, optimally 50 to 650W.
It's a beautiful thing.
The gas pressure in the deposition chamber is preferably 0.01~
1 Torr, preferably about 0.1 to 0.5 Torr
is desirable.
In the present invention, in order to create the surface layer 1006,
Desired numerical ranges for support temperature and discharge power
The values in the range mentioned above are listed as
The layer creation factors for are determined independently and separately.
a-(SixC1-x)y(H,
X)1-yso that a surface layer 1006 consisting of
Create each layer based on mutual organic relationships.
It is desirable to be able to determine the optimal value of the parameter.
In the surface layer 1006 of the photoconductive member of the present invention
The amount of carbon atoms contained depends on the composition of the surface layer 1006.
The desired features to achieve the objectives of the invention as well as the conditions for formation
An important surface layer 1006 is formed on which the properties are obtained.
This is one of the factors.
Carbon contained in the surface layer 1006 in the present invention
The amount of elementary atoms is determined by the amount of amorphous atoms constituting the surface layer 1006.
Depending on the type of material and its characteristics, as appropriate.
It can be determined by
That is, the general formula a-(SixC1-x)y(H,X)1-y
Amorphous materials shown in can be roughly divided into silicon
Amorphous material (hereinafter referred to as
After that, “a-SiaC1-a”. However, 0<a<1),
Composed of silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms
amorphous material (hereinafter referred to as “a-(SibC1-b)cH1-c"and
write down However, 0<b, c<1), silicon atoms and
Carbon atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms if necessary
An amorphous material (hereinafter referred to as “a-(Sid
C1-d)e(H,X)1-e”. However, 0<d, e
<1).
In the present invention, the surface layer 1006 is made of a-Sia
C1-aWhen the surface layer 1006 contains
The amount of carbon atoms included is preferably 1×10-3~
90 atomic%, more preferably 1-80 atomic%, most
Suitably, it is desirable to set it to 10 to 75 atomic%.
It is. That is, the previous a-SiaC1-aIn the display of a of
If carried out, a is preferably 0.1 to 0.99999, more preferably
0.2 to 0.99, optimally 0.25 to 0.9.
On the other hand, in the present invention, the surface layer 1006 is a
-(SibC1-b)cH1-cWhen composed of surface layer 1
The amount of carbon atoms contained in 006 is preferably
1×10-3~90 atomic%, more preferably
1 to 90 atomic%, optimally 10 to 80 atomic%.
It is desirable that the Hydrogen atom content
is preferably 1 to 40 atomic%, more preferably 1 to 40 atomic%.
Preferably 2-35 atomic%, optimally 5-30 atomic%
%, and the hydrogen content is within these ranges.
In practice, the light-receiving member formed when there is a
It can be fully applied as an excellent product.
That is, the previous a-(SibC1-b)cH1-cDo it with the display
For example, b is preferably 0.1 to 0.99999, more preferably
0.1-0.99, optimally 0.15-0.9, preferably c
0.6-0.99, more preferably 0.65-0.98, optimally 0.7
~0.95 is desirable.
The surface layer 1006 is a-(SidC1-d)e(H,X)
1-eIf the surface layer 1006 is composed of
The content of carbon atoms is preferably
is 1×10-3~90 atomic%, more preferably 1~
90 atomic%, optimally 10-80 atomic%
is desirable. Content of halogen atoms
is preferably 1 to 20 atomic%.
It is desirable that halogen atoms be included in these ranges.
The actual photoreceptor material that is created when there is sufficient quantity
It can be fully applied to Include as necessary
The content of hydrogen atoms is preferably
19 atomic% or less, more preferably 13 atomic% or less
It is desirable that this is the case.
That is, the previous a-(SidC1-d)e(H,X)1-ed,
If expressed as e, d is preferably from 0.1 to
More suitable than 0.99999 is 0.1~0.99, optimally 0.15~
0.9, e is preferably 0.8 to 0.99, more preferably
0.82 to 0.99, ideally 0.85 to 0.98
Yes.
Numerical range of layer thickness of surface layer 1006 in the present invention
The following are important elements for effectively achieving the purpose of the present invention.
This is one of the important factors.
In order to effectively achieve the purpose of the present invention,
It can be determined as desired depending on the purpose.
Moreover, the layer thickness of the surface layer 1006 is determined by
The amount of carbon atoms and the thickness of the first to second layers
Even in relationships, we must respond to the characteristics required of each layer.
Determined as appropriate based on the organic relationship between
need to be done.
In addition, it is possible to add economic considerations that take into account productivity and mass production.
It is also desirable to consider the cost-effectiveness.
As the layer thickness of the surface layer 1006 in the present invention
is preferably 0.003 to 30 μm, more preferably 0.004
~20μm, optimally 0.005~10μm.
It's a beautiful thing.
In the light receiving member 1004 of the present invention,
At least the first layer (G) 1002 or/and the second layer
(S) 1003 contains a substance (C) that controls conduction properties.
and the layer containing the substance (C) contains the desired
The conduction properties are given.
In the present invention, the first layer (G) 1002 or/
and the conductive properties contained in the second layer (S) 1003.
The substance (C) that controls the properties of the layer containing the substance (C)
It may be evenly contained in the entire layer area, and
It seems that quality (C) is unevenly distributed in some layer regions of the layer containing
may be contained in.
In the present invention, the substance (C) that controls the conduction properties is
The first layer is unevenly distributed in some layer areas of the first layer (G).
When contained in (G), the content of the above substance (C)
The layer area (PN) to be removed is the end layer area of the first layer (G).
It is desirable that it be provided as a. In particular, the first layer
(G) Said layer area as the end layer area on the support side
(PN), if provided, the layer area (PN)
Type and content of the substance (C) contained in it
By selecting the support material as desired,
Injection of a charge of a specific polarity into the second layer (S) from
can effectively prevent entry.
In the light-receiving member of the present invention, the conduction properties are controlled.
A substance that can be controlled (C) is added to a part of the photoreceptive layer.
In the first layer (G), as described above, the layer (G)
It seems to be distributed uniformly over the entire area or unevenly distributed in the layer thickness direction.
It is preferable to include it in
is provided on the first layer (G) in addition to the first layer (G).
The substance (C) is also contained in the second layer (S).
Also good.
In another preferred embodiment, the substance
(C) is not contained in the first layer (G), but is added to the second layer.
Only (S) is contained.
In this case, the substance (C) covers the entire second layer (S).
It may be contained evenly in the layer region, or
Contained only in a part of the layer area of the second layer (S)
It may be unevenly distributed. In case of uneven distribution, the second
Contained in the end layer region on the first layer (G) side of the layer (S)
In this case, the species of the substance (C)
By appropriately selecting the type and its content, the support side
Injection of charges of specific polarity into the second layer (S) from
can be prevented as a result.
When the substance (C) is contained in the second layer (S)
In this case, the substance (C) contained in the first layer (G)
The type, content, and method of inclusion are determined by each country.
The degree can be determined as appropriate depending on the desire.
In the present invention, the above-mentioned material is contained in the second layer (S).
When containing quality (C), preferably at least
The above-mentioned substance is present in the layer region including the contact interface with the first layer (G).
It is desirable to include quality (C).
Both the first layer (G) and the second layer (S) have conductive properties
When containing a substance (C) that controls
Layer region containing the substance (C) in (G)
and the substance (C) in the second layer (S) is contained.
Provided so that the layered areas are in contact with each other.
is desirable.
Moreover, it is contained in the first layer (G) and the second layer (S).
The substance (C) has a first layer (G) and a second layer (S).
They may be of the same type or different types, and
The content may be the same or different in each layer.
Also good.
However, in the present invention, each layer contains
When the above substance (C) is the same type in both
The content in the first layer (G) should be increased sufficiently, or
The desired types of materials (C) with different electrical properties are
It is preferable that each layer contains them.
In the present invention, at least the light-receiving layer is composed of
in the first layer (G) or/and second layer (S)
Incorporating a substance (C) that controls conduction characteristics into
The layer region containing the substance (C) [first layer]
(G) or part or all of the layer area of the second layer (S)
Any conduction property can be set as desired.
Although it is possible to control
The substance (C) is the so-called defective material in the semiconductor field.
In the present invention, the pure form can be mentioned.
a-Si(H,X) or
p-type conduction for/and a-SiGe(H,X)
P-type impurity that gives characteristics and n-type conductivity
Examples include n-type impurities.
Specifically, as a p-type impurity,
Atoms belonging to the group (Group atoms), for example, B (B)
element), Al (aluminum), Ga (gallium), In
Especially suitable are Tl (thallium), etc.
B and Ga are used for this purpose.
As an n-type impurity, it belongs to group of the periodic table.
atoms (group atoms), e.g. P (phosphorus), As (arsenic)
element), Sb (antimony), Bi (bismuth), etc.
In particular, P and As are preferably used.
In the present invention, the substance (C) that controls conduction properties is
Its content in the contained layer area (PN)
is the conductivity required for the region (PN) or
is designed so that the layer region (PN) is in direct contact with the support.
If the contact surface with the support is
In the organic relationship, such as the relationship with the characteristics that
You can choose as you like.
In addition, the layer region (PN) is not provided in direct contact with the layer region (PN).
other layer regions and contact interfaces with other layer regions.
The relationship with the conduction characteristics is also considered, and the conduction characteristics are controlled.
The content of the substance (C) to be controlled is selected appropriately.
In the present invention, contained in the layer region (PN)
The content of the substance (C) that controls the conduction characteristics is as follows:
Preferably 0.01 to 5×10FourAtomic ppm, more preferred
0.5 to 1×10Fouratomic ppm, optimally 1~
5×103It is preferable to set it as atomic ppm.
In the present invention, the substance (C) that controls the conduction properties is
The content of the substance (C) in the contained layer region (PN)
preferably 30 atomic ppm or more, more preferably 30 atomic ppm or more.
Suitably 50 atomic ppm or more, optimally 100 atomic
For example, by setting the content to ppm or more,
When the substance (C) is the p-type impurity mentioned above, the photoreceptor
support when the free surface of the layer is subjected to polar charging treatment.
Effectively injects electrons from the carrier side into the photoreceptive layer
and the substance to be contained.
When (C) is the above-mentioned n-type impurity, the photoreceptive layer is
When the support surface is polarized and charged,
effectively prevent hole injection into the photoreceptor layer.
Rukoto can.
In the above case, as mentioned above, the layer area
In the layer area (Z) excluding the area (PN), there is a layer
Substances that control the conduction properties contained in the region (PN)
The conduction characteristics of the polarity of the conduction type are different from the polarity of the conduction type of the quality.
It may contain a substance (C) that controls sex, or
dominates the conduction properties with conduction types of the same polarity
From the actual amount of material contained in the layer area (PN)
It may also be included in a much smaller amount.
be.
In such a case, the material contained in the layer region (Z)
As the content of the substance that controls the conduction characteristics,
is the polarity of the substance (C) contained in the layer region (PN).
Determined as appropriate depending on the nature and content as desired.
preferably 0.001 to 1000 atomic
ppm, more preferably 0.05-500atomic ppm, optimal
It is desirable that the content be 0.1 to 200 atomic ppm.
In the present invention, a layer region (PN) and a layer region
Germanium contained in the first layer (G) 1002
In the layer thickness direction of the first layer (G) 1002, the mu atoms are
It is continuous and the provision of the support body 1001 is
The side opposite to the side where the photoreceptive layer 1001 is
the support 1001 toward the surface 1005 side)
The first
Contained in layer (G) 1002.
In the light receiving member of the present invention, in the first layer (G)
The distribution state of germanium atoms contained in the layer is
In the thickness direction, the distribution state is as described above,
Uniform distribution in the in-plane direction parallel to the support surface
It is desirable that the
In the present invention, provided on the first layer (G)
The second layer (S) contains germanium atoms.
The photoreceptive layer is formed in this layer structure.
By doing so, relatively short-term
For light in the entire range of wavelengths from long wavelengths to relatively long wavelengths
It can be used as a light-receiving material with excellent photosensitivity.
be.
Also, the germanium atoms in the first layer (G)
The distribution state is that germanium atoms are continuous in the entire layer area.
distribution of germanium atoms in the layer thickness direction.
degree C decreases from the support side towards the second layer (S)
Since the change is given, the first layer (G) and the first layer
It has excellent affinity with the second layer (S), and
As described later, germanium is formed at the end of the support.
By extremely increasing the distribution concentration C of mu atoms,
The second layer when using a semiconductor laser etc.
(S) absorbs almost no light on the long wavelength side.
Substantially complete absorption in layer 1 (G)
This prevents interference caused by reflection from the support surface.
Rukoto can.
Further, in the light receiving member of the present invention, the first layer
(G) and the amorphous material constituting the second layer (S).
Each has a common constituent element: silicon atoms.
As a result, chemical stability can be ensured at the laminated interface.
There are sufficient safeguards.
FIG. 11 to FIG. 19 show the light in the present invention.
Germanium contained in the first layer (G) of the receiving member
A typical example of the distribution state of mu atoms in the layer thickness direction is shown.
Ru. In each figure, the layer thickness and concentration are indicated.
If the values are shown as they are, the differences between each figure will not be clear.
The figures are shown in extreme form to avoid
It should be understood as a schematic representation. as the actual distribution
is possible and desired to achieve the object of the present invention.
ti (1≦i≦8) so that a distributed concentration line can be obtained.
Or choose the value of Ci (1≦i≦17), or choose the distribution
The entire curve should be multiplied by an appropriate coefficient.
It is.
In Figures 11 to 19, the horizontal axis is germanium.
The distribution concentration C of nium atoms is plotted on the vertical axis in the first layer (G).
indicates the layer thickness of tBis the end surface of the first layer (G) on the support side
the position of tTis the end surface of the layer (G) on the opposite side from the support side
Indicates the location of That is, the content of germanium atoms
The first layer (G) to beBT from the sideTLayer formation towards the side
It will be done.
FIG. 11 shows the gel contained in the first layer (G).
First typical distribution state of manium atoms in the layer thickness direction
An example is shown.
In the example shown in Figure 11, germanium atoms
The surface on which the first layer (G) containing
Interface position t in contact with the surface of layer 1 (G)BMoret1rank
Up to this point, the molecular concentration C of germanium atoms is C1
Germanium atoms are formed while taking a certain value.
contained in the first layer (G), located at the position t1than concentration
C2The interface position tTgradually and continuously decreasing until
has been done. Interface position tTgermanium in
The distribution concentration C of atoms is assumed to be substantially zero (here
Substantially zero means that the amount is below the detection limit. )
In the example shown in Figure 12, it contains
The distribution concentration C of germanium atoms is at position tBMore position
tTConcentration C up to3gradually and continuously decreasing from
position tTconcentration C atFourForm a distribution state such that
are doing.
In the case of Figure 13, position tBMore position2to
is the distribution concentration C of germanium atoms is the concentration CFiveand
It is assumed to be a constant value, and the position t2and position tTBetween
Gradually and continuously decreased, position tTIn, the distribution
The concentration C is substantially zero.
In the case of Figure 14, the distribution of germanium atoms
Concentration C is at position tBMore positionTup to the concentration C6Yo
At the beginning, the position is gradually decreased, and the position t3steeper than
The position t is continuously decreased in speed.Tsubstantially in
It is said to be zero.
In the example shown in Figure 15, germanium atoms
The distribution concentration C of is given by the position tBand position tFourIn between,
Concentration C7is a constant value, and the position tTThe distribution concentration in
C is assumed to be zero. position tFourand position tTminutes between
The cloth density C is linearly proportional to the position t.FourMore positionTleading to
has been reduced to.
In the example shown in FIG. 16, the distribution concentration
C is position tBMore positionFiveuntil the concentration C8Take a constant value
position tFiveMore positionTuntil the concentration C9More concentration CTen
It is said that the distribution state decreases linearly until
Ru.
In the example shown in FIG.BMore positionT
Until , the distribution concentration C of germanium atoms is
Concentration C11linearly so that it more effectively reaches zero
It continues to decrease and reaches zero.
In Figure 18, position tBMore position6leading to
Until then, the distribution concentration C of germanium atoms is the concentration
C12More concentration C13is linearly decreased until the position
t6and position tTBetween, the concentration C13with a constant value of
An example is shown.
In the example shown in FIG.
The distribution concentration C of the mu atoms is at the position tBconcentration C at14
and position t7This concentration C until it reaches14First time
The number gradually decreases, and t7around the position of
is sharply decreased at position t7Then the concentration C15considered to be
Ru.
position t7and position t8At first, the relationship between
decreased, and then decreased slowly and gradually.
position t8At concentration C16and position t8and position t9between
The position t is gradually decreased.9In, the concentration
C17leading to. position T9and position t7Between the
Concentration C17As shown in the figure, it becomes more substantially zero.
The shape is reduced according to the curve.
As described above, from FIGS. 11 to 19, the first layer
(G) In the layer thickness direction of germanium atoms contained in
As we have explained some typical examples of distribution states, the present invention
In the light, germanium is added on the support side.
It has a part with a high distribution concentration C of atoms, and the interface tTto the side
In this case, the distribution concentration C is relatively small compared to the support side.
germanium atom with a reduced portion
It is desirable that the distribution state be provided in the first layer (G).
Yes.
First layer constituting the light receiving member in the present invention
(G) is preferably made of gel on the side of the support as described above.
Localized areas containing relatively high concentrations of Ni atoms
It is desirable to have area (A).
In the present invention, the localized region (A) is shown in FIGS.
To explain using the symbols shown in Figure 19, the interface position
tBIt is desirable that the distance be within 5μ.
In the present invention, the localized region (A) is located at the interface position.
tBIn some cases, it is considered to be a full-layer area (L) up to 5μ thick.
However, it may also be part of the layer region (L).
Make the localized region (A) part or all of the layered region (L)
The characteristics required for the photoreceptive layer to be formed
It is determined appropriately according to gender.
The localized region (A) is the germanium contained therein.
Germanium elementary as the distribution state of atoms in the layer thickness direction
The maximum value Cmax of the distribution concentration of children is
and preferably 1000 atomic ppm or more, more preferably 1000 atomic ppm or more.
Suitably 5000 atomic ppm or more, optimally 1×
TenFourThe distribution state is such that it is more than atomic ppm.
It is desirable that the layer be formed in such a way that it can be used as a layer.
That is, in the present invention, germanium atoms
The first layer (G) contained has a layer thickness from the support side.
Within 5μ (tBThe maximum of the distribution concentration in the layer region of 5μ thickness from
Preferably formed such that there is a value Cmax
It is.
In the present invention, the components constituting the formed photoreceptive layer are
The amount of hydrogen atoms (H) contained in the second layer (S)
or the amount of halogen atoms (X) or the amount of hydrogen atoms and
The sum of the amounts of rogen atoms (H+X) is preferably 1
~40 atomic%, more preferably 5-30 atomic%,
The optimum range is preferably 5 to 25 atomic%.
In the present invention, the gel contained in the first layer (G)
For the purpose of the present invention, the content of rumanium atoms is
Decide as appropriate according to your wishes so that it can be effectively achieved.
Preferably 1 to 9.5×10Fiveatomic
ppm, more preferably 100-8×10Fiveatomic ppm
It is desirable that this is done.
In the present invention, the first layer (G) and the second layer (S)
In order to effectively achieve the purpose of the present invention, the layer thickness of
Photoreceptor formed because it is one of the important factors of
The photoreceptor is
Great care must be taken when designing components.
be.
In the present invention, the layer thickness T of the first layer (G)BHa, good
Preferably 30 Å to 50 μ, more preferably 40 Å to
40μ, optimally 50Å to 30μ.
stomach.
Further, the layer thickness T of the second layer (S) is preferably
0.5~90μ, more preferably 1~80μ, 2~
It is desirable to set it to 50μ.
Layer thickness T of the first layer (G)Band the layer thickness of the second layer (S)
Sum of T (TB+T) is required for both layer areas.
Compatibility between the properties required for the photoreceptive layer and the properties required for the entire photoreceptive layer.
Layering of light-receiving materials based on their organic relationships
It is determined as appropriate at the time of measurement according to desire.
In the light receiving member of the present invention, the above (TB
The numerical range of +T) is preferably 1 to
100μ, more preferably 1-80μ, optimally 2-50μ
It is desirable that this is done.
In a more preferred embodiment of the present invention,
Above layer thickness TBAnd the layer thickness T is preferably
TBWhen satisfying the relationship /T≦1, for each
It is desirable that appropriate values be selected accordingly.
Layer thickness T in the above caseBand the value of layer thickness T
More preferably, in the selection of TB/T≦0.9,
Optimally TB/T≦0.8 so that the relationship is satisfied
Layer thickness TBIt is desirable that the values of the layer thickness T and the layer thickness T be determined.
It's a good thing.
In the present invention, the gel contained in the first layer (G)
The content of rumanium atoms is 1×10Fiveatomic ppm
In the above case, the layer thickness T of the first layer (G)Bas,
It is desirable to make it fairly thin, preferably 30μ
or less, more preferably 25μ or less, optimally 20μ or less
It is desirable to be ranked below.
In the present invention, the first layer constituting the photoreceptive layer
(G) and the second layer (S) as necessary.
Specifically, the halogen atom (X) is
Examples include tsutsune, chlorine, bromine, and iodine, especially
Chlorine and chlorine can be mentioned as suitable ones.
Ru.
In the present invention, a-SiGe (H,
For example, glow discharge is used to form the first layer (G).
method, sputtering method, or ion platey method.
By using a vacuum deposition method that utilizes discharge phenomena such as
It will be done. For example, by the glow discharge method, a
- Forming the first layer (G) composed of SiGe (H, X)
Basically, silicon atoms (Si) are
Raw material gas and germanium atoms for Si supply that can be supplied
(Ge) and raw material gas for Ge supply and necessary
Depending on the raw material gas or/and which introduces hydrogen atoms (H)
The raw material gas for introducing halogen atoms (X) is
Introduce the desired gas pressure into the deposition chamber that can be reduced in pressure.
to generate a glow discharge in the deposition chamber, and
on a given support surface in place.
The distribution concentration of the contained germanium atoms can be adjusted to the desired concentration.
a-SiGe (H,
It is sufficient to form a layer consisting of X). Also, spa
When forming by the vine ring method, for example, Ar,
Based on inert gas such as He or other gases
Target composed of Si in a mixed gas atmosphere
Uses two targets consisting of Tsuto and Ge.
or using a mixed Si and Ge target.
When sputtering using hydrogen, add hydrogen as necessary.
Gas for introducing atoms (H) or/and halogen atoms (X)
If the gas is introduced into the deposition chamber for sputtering,
good.
Raw material gas for supplying Si used in the present invention
SiH is a substance that can becomeFour,Si2H6,Si3H8,
SiFourHTenSilicon hydride in a gaseous state such as
(silanes) are listed as being effectively used.
In particular, ease of handling during layer creation work and Si supply
SiH in terms of efficiency etc.Four,Si2H6, is preferable
It is mentioned as
Substances that can be used as raw material gas for Ge supply include:
GeHFour,Ge2H6,Ge3H8,GeFourHTen,GeFiveH12,
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20gaseous such as
germanium hydride is effective
It is used for layer creation, especially for layer creation.
Ease of handling during work, good Ge supply efficiency, etc.
So, GeHFour,Ge2H6,Ge3H8is preferred.
can be mentioned.
For introducing halogen atoms used in the present invention
Many halogenated gases are effective as raw material gases for
For example, halogen gas, halogen
compounds, interhalogens, halogen-substituted
Gaseous or gasifiable materials such as silane derivatives
Preferred examples include rogene compounds.
Furthermore, silicon atoms and halogen atoms
Constituent halves in a gaseous state or capable of being gasified
Silicon hydride compounds containing rogen atoms are also effective.
In the present invention, the following can be mentioned.
Halogen compounds that can be suitably used in the present invention
Specifically, the substances include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF3,BrFFive,
BrF3,IF3,IF7, ICl, IBr, etc.
I can name things.
Silicon compounds containing halogen atoms, so-called halogens
Examples of silane derivatives substituted with carbon atoms include
For example, SiFFour,Si2F6,SiClFour, SiBrFouretc.
It is possible to mention silicon logenide as a preferable one.
come.
Adopts silicon compounds containing such halogen atoms
The characteristic light of the present invention is produced by the glow discharge method.
When forming a receiving member, raw material for Ge supply
Hydrogen as a raw material gas that can supply Si along with gas
onto the desired support without using silicone gas.
First layer made of a-SiGe containing halogen atoms
(G) can be formed.
According to the glow discharge method,
When creating layer 1 (G), basically, for example, Si
Silicon halide and Ge are supplied as raw material gas for supply.
Germanium hydride and Ar are used as feedstock gas,
H2, He, etc., at a predetermined mixing ratio and gas flow rate.
Introduced into the deposition chamber where the first layer (G) is formed.
and generates a glow discharge to generate plasma of these gases.
the desired support by forming a matrix atmosphere.
Although the first layer (G) can be formed on top of the hydrogen
Measures to make it easier to control the ratio of atoms introduced
In order to add hydrogen gas or hydrogen atoms to these gases,
The desired amount of silicon compound gas is also mixed to form a layer.
It's okay.
In addition, each gas is not only a single species but also a predetermined mixing ratio.
It is safe to use a mixture of multiple types.
Ru.
Reactive spat tongue method or ion platey
The first layer made of a-SiGe(H,X) was
To form the layer (G), for example, sputtering method is used.
In the case of , the target consists of Si and the target consists of Ge.
Two targets or a target consisting of Si and Ge
target to convert this into the desired gas plasma.
Sputtering in the atmosphere, ion platey
For example, polycrystalline silicon or
Single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal
germanium and germanium respectively to the evaporation port as evaporation sources.
This evaporation source can be heated using resistance heating method or electronic
Heated and evaporated by tron beam method (EB method) etc.
Pass the flying evaporates through the desired gas plasma atmosphere.
You can do it by letting it pass.
At this time, sputtering method, ion plate
In both cases, halogen is present in the layer formed.
In order to introduce a ion atom, the above-mentioned halogen compound or
is the silicon compound gas containing the above halogen atom.
The gas is introduced into the deposition chamber to form a plasma atmosphere.
It is good if you can do it.
In addition, when introducing hydrogen atoms, hydrogen atom guide
Necessary raw material gas, e.g. H2, or the above
Gases such as silanes and/or germanium hydride
The gas is introduced into a deposition chamber for sputtering.
All that is required is to form a plasma atmosphere of gases.
In the present invention, raw materials for introducing halogen atoms
The halogen compounds or halogens listed above as gases
Silicon compounds containing gen are used as effective ones.
In addition, HF, HCl,
Hydrogen halides such as HBr, HI, SiH2F2,
SiH2I2,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3etc
halogen-substituted silicon hydride, and GeHF3,
GeH2F2, GeH3F, GeHCl3, GeH2Cl2,
GeH3Cl, GeHBr3, GeH2Br2, GeH3Br,
GeHI3, GeH2I2, GeH3Hydrogenation and halogenation of I, etc.
Hydrogen atoms such as germanium are one of the constituent elements.
halides, GeFFour, GeClFour, GeBrFour, GeIFour,
GeF2, GeCl2, GeBr2, GeI2halogenated gel such as
Manium, etc. in gaseous state or capable of being gasified
The substance is also effective as a starting material for forming the first layer (G).
I can list many.
Among these substances, halogenated substances containing hydrogen atoms
When forming the first layer (G), halogen atoms are added to the layer.
to control electrical or photoelectric characteristics at the same time as introducing
Since extremely effective hydrogen atoms are also introduced, the present invention
It is used as a suitable raw material for halogen introduction.
used.
To structurally introduce hydrogen atoms into the first layer (G)
In addition to the above, H2, or SiHFour,Si2H6,
Si3H8,SiFourHTenTo supply Ge with silicon hydride such as
germanium or germanium compound, or
is GeHFour,Ge2H6,Ge3H8,GeFourHTen,GeFiveH12,
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20Hydrogenation of etc.
Silicon or Si to supply germanium and Si
A discharge is generated by coexisting with a recon compound in the deposition chamber.
You can also do this by making it happen.
In a preferred embodiment of the invention, the photoreceptor formed
Hydrogen atoms contained in the first layer (G) constituting the storage layer
Amount of child (H) or amount of halogen atom (X) or hydrogen atom
The sum of the amounts of children and halogen atoms (H+X) is preferably
preferably 0.01~40atomic%, more preferably 0.05~
30 atomic%, optimally 0.1 to 25 atomic%
is desirable.
Hydrogen atoms (H) or/and
To control the amount of halogen atoms (X) and halogen atoms (X), for example
For example, support temperature or/and hydrogen atom (H) or halo
Starting material used to contain the Gen atom (X)
The amount of material introduced into the deposition system, the discharge force, etc.
It's better to control it.
In the present invention, it is composed of a-Si(H,X).
In order to form the second layer (S), the first layer described above must be formed.
From the starting material (I) for forming the layer (G), Ge donor
Starting materials excluding the starting material that becomes the raw material gas for supply
[Starting material for forming the second layer (S) ()]
The same method as when forming the first layer (G)
This can be done subject to the conditions.
That is, in the present invention, a structure composed of a-Si(H,X)
For example, to form the second layer (S)
Low discharge method, sputtering method, or ion beam
Vacuum deposition using discharge phenomena such as rating method
It is done by law. For example, the glow discharge method
Second layer (S) composed of a-Si(H,X)
Basically, the silicon raw material described above is used to form
Along with raw material gas for Si supply that can supply Si (Si),
or/and halo for introducing hydrogen atoms (H) as necessary.
The internal pressure of the raw material gas for introducing Gen atoms (X) is reduced.
The product can be introduced into a deposition chamber that can be
– to generate an electrical discharge and to
a-Si(H,X) on the surface of a predetermined support.
It is sufficient to form a layer that Also, sputtering method
For example, inert materials such as Ar, He, etc.
gas or a mixture of gases based on these gases
Sputtering a target composed of Si in an atmosphere
When ringing, hydrogen atoms (H) or/and halogen atoms
Deposition of gas for sputtering for introduction of child (X)
It's good to have it installed in your room.
In the layer constituting the photoreceptive layer, there is a layer that controls the conduction properties.
(C), e.g. group atoms or group atoms
is structurally introduced to form a layer region containing the substance (C).
To form the PN, the first layer is formed.
Starting material for introducing group atoms or for introducing group atoms
Form the photoreceptive layer in a deposition chamber with the starting materials in a gaseous state.
It can be introduced along with other starting materials for
stomach. This serves as a starting material for the introduction of group atoms.
What you get is a gaseous or small amount at room temperature and pressure.
At least one that can be easily gasified under layer-forming conditions.
It is desirable that it be adopted. such group atoms
Specifically, boron atoms are introduced as a starting material for introduction.
For use, B2H6,BFourHTen,BFiveH9,BFiveH11,
B6HTen,B6H12,B6H14Boron hydride, BF etc.3,
BCl3,BBr3Examples include boron halides such as.
In addition, AlCl3,GaCl3, Ga(CH3)3,InCl3,
TCl3etc. can also be mentioned.
As a starting material for the introduction of group atoms,
The effective use of this is for introducing phosphorus atoms.
So, PH3,P2HFourHydrogenated phosphorus, PH etc.FourI, P.F.3,
P.F.Five, PCl3, PClFive, PBr3, PBrFive, P.I.3etc. halogen
Examples include phosphorus chloride. In addition, AsH3,AsF3,
AsCl3, AsBr3,AsFFive,SbH3,SbF3,SbFFive,
SbCl3,SbClFive,SiH3,SiCl3, BiBr3etc. also group
Listed as effective starting materials for atom introduction
I can do it.
In the light-receiving member of the present invention, high photosensitivity and
High dark resistance, and furthermore,
In order to improve adhesion, it is added to the photoreceptive layer.
is selected from oxygen, carbon, and nitrogen atoms.
At least one type of atom is distributed uniformly in the layer thickness direction.
It is contained in a uniform or non-uniformly distributed state. photoreception
Such atoms (OCN) contained in the layer are
It may be contained in the entire layer area of the receptor layer, or
may be contained only in a part of the photoreceptive layer.
It may be unevenly distributed.
The distribution state of atoms (OCN) is the distribution concentration C (OCN)
is in a plane parallel to the surface of the support of the photoreceptive layer.
It is desirable that the surface be uniform.
In the present invention, atoms provided in the photoreceptive layer
The layer area (OCN) containing (OCN) is
When the main purpose is to improve photosensitivity and dark resistance
is provided so as to occupy the entire layer area of the photoreceptive layer,
To strengthen the adhesion between the support and the photoreceptive layer.
When the main purpose is to use a support for the photoreceptive layer
It is provided so as to occupy the side end layer area.
In the former case, it is contained in the layer region (OCN)
Atomic (OCN) content maintains high light sensitivity
In the latter case, the support
In order to ensure strong adhesion with
It is desirable that
In the present invention, the layer region provided in the photoreceptive layer
The content of atoms (OCN) contained in (OCN) is
Characteristics required for the layer area (OCN) itself, or
The layer area (OCN) is provided in contact with the support.
If the contact interface with the support is
Select as appropriate based on the organic relationship, such as the relationship with gender.
You can.
In addition, other layers may be directly contacted with the layer area (OCN).
If a layer region is provided, the characteristics of the other layer region
properties and the properties at the contact interface with other layer regions.
The relationship between is also taken into consideration, and the content of atoms (OCN) is
Selected appropriately.
Atoms contained in the layer region (OCN)
The amount of
It can be determined appropriately depending on the gender, but the preferred
or 0.001 to 50 atomic%, more preferably,
0.002-40atomic%, optimally 0.003-30atomic%
It is desirable that this is done.
In the present invention, the layer region (OCN) is the photoreceptive layer.
or occupy the entire area of the photoreceptive layer.
At least the photoreception of the layer thickness To of the layer region (OCN)
If the ratio of the layer to the layer thickness T is large enough, the layer
Containment of atoms (OCN) contained in regions (OCN)
The upper limit of the amount shall be sufficiently less than the above value.
desirable.
In the case of the present invention, the layer thickness To of the layer region (OCN)
The ratio of T to the thickness T of the photoreceptive layer is 5%
In the case of 2 or more, in the layer area (OCN)
The upper limit of atoms (OCN) contained in
Preferably 30 atomic% or less, more preferably
It should be less than 20 atomic%, optimally less than 10 atomic%.
It is desirable that
According to a preferred embodiment of the invention, the atom
(OCN) is the above-mentioned
It is desirable that layer 1 contains at least
stomach. Clogging, atoms in the edge layer region of the support side of the photoreceptive layer.
By containing (OCN), the support and photoreceptive layer
It is possible to strengthen the adhesion between the two.
Furthermore, in the case of nitrogen atoms, for example, boron atoms
Improved dark resistance and high light sensitivity in coexistence with
Since it is possible to further ensure that the desired amount is contained in the photoreceptive layer.
It is desirable that
In addition, these atoms (OCN) are present in the photoreceptive layer.
Multiple types may be contained. That is, for example, the first
The layer may contain oxygen atoms or
For example, oxygen atoms and nitrogen atoms coexist in one layer.
It may be contained in the form of
FIG. 20 to FIG. 28 show the light in the present invention.
Atoms contained in the layer region (OCN) of the receiving member
When the distribution state of (OCN) in the layer thickness direction is non-uniform
A typical example is shown.
In Figures 20 to 28, the horizontal axis is the atom
(OCN) distribution concentration C, the vertical axis is the layer area (OCN)
indicates the layer thickness of tBis the layer area on the support side (OCN)
The position of the end face of tTis the layer area on the opposite side from the support side
Indicates the position of the edge of the area (OCN). That is, atoms
The layer area (OCN) containing (OCN) is tBfrom the side
tTLayering takes place towards the sides.
Figure 20 shows
The distribution of atoms (OCN) in the layer thickness direction is non-uniform.
A first typical example is shown below.
In the example shown in Figure 20, the atom (OCN)
The surface where the contained layer region (OCN) is formed and
Interface position t in contact with the surface of the layer region (OCN)B
Moret1Up to the position, the distribution concentration of atoms (OCN)
C is C1While the atom (OCN) takes a certain value,
It is contained in the formed layer region (OCN), and the position t1
Rather than concentration C2The interface position tTgradually until it reaches
It is being continuously reduced. Interface position tTHara in the
The distribution concentration C of the child (OCN) is the concentration C3It is said that
In the example shown in Figure 21, it contains
The distribution concentration C of atoms (OCN) is at position tBMoretTleading to
Concentration up to CFourGradually and continuously decreases from position tTto
Concentration CFiveIt forms a distribution state such that
Ru.
In the case of Figure 22, position tBMore position2Until
The distribution concentration C of atoms (OCN) is the concentration C6and a constant value
and position t2and position tTGradually, the connection between
Continuously decreased, position tT, the distribution concentration C is
It is considered to be substantially zero (here, substantially zero means
(If the amount is below the detection limit).
In the case of Figure 23, the distribution concentration of atoms (OCN)
Degree C is position tBMore positionTup to the concentration C8Than
Continuously gradually decreased position tTIn fact,
It is said to be zero.
In the example shown in Figure 24, atoms (OCN)
The distribution concentration C of is at position tBand position t3concentration between
C9is a constant value, and the position tTThe concentration CTenand
be done. position t3and position tTbetween, the distribution concentration C
is the position t linearly3More positionTdecreased up to
are doing.
In the example shown in FIG. 25, the distribution concentration C
is position tBMore positionFouruntil the concentration C11Take a constant value of
position tFourMore positionTuntil the concentration C12More concentration C13
It is said that the distribution state decreases linearly until
Ru.
In the example shown in FIG. 26, the position tBMore position
tTUntil , the distribution concentration C of atoms (OCN) becomes dense.
degree C14It decreases linearly to more effectively reach zero.
There are a few.
In Figure 27, position tBMore positionFiveleading to
Until the distribution concentration C of atoms (OCN) is the concentration C15Yo
RiC16is linearly decreased until the position tFiveposition
PlacementTBetween, the concentration C16is assumed to be a constant value of
An example is shown.
In the example shown in Figure 28, the atom
The distribution concentration C of (OCN) is at the position tBIn the case of concentration
C17and position t6This concentration C until it reaches17Than
At first, it decreases slowly, t6around the position of
is sharply decreased at position t6Then the concentration C18considered to be
Ru.
position t6and position t7At first, the relationship between
decreased, and then decreased slowly and gradually.
position t7At concentration C19and position t7and position t8between
Then, it will be reduced very slowly and gradually.8Nii
and the concentration C20leading to. position t8and position tTsmell between
The concentration C20The figure shows it so that it becomes more effectively zero.
It is reduced according to a curve of a shape like this.
As described above, according to FIGS. 20 to 28, the layer region
Layer thickness of atoms (OCN) contained in (OCN)
Some typical examples where the direction distribution is uneven are shown below.
As explained, in the present invention, on the support side,
Then, the part where the distribution concentration C of atoms (OCN) is high is
has an interface tTOn the side, the distribution concentration C is supported.
An original with a part that is considerably lower than the holding body side.
The distribution state of children (OCN) is set in the layer area (OCN).
It is being
Layer region containing atoms (OCN)
As mentioned above, there are atoms (OCN) toward the support side.
It has a localized region (B) in which it is contained at a relatively high concentration.
It is desirable that the
In some cases, the adhesion between the support and the photoreceptive layer may be improved.
It can be further improved.
The above localized region (B) is shown in FIGS. 20 to 28.
To explain using symbols, the interface position tB5μ or less
It is preferable that it be installed inside.
In the present invention, the localized region (B) is the interface position.
PlacementBAll areas up to 5μ thick (LT)
Yes, there is also a layer region (LT) if it is considered part of
There is also.
The localized region (B) is transformed into a layered region (LT) or as part of
Whether it should be all depends on the requirements of the photoreceptive layer to be formed.
It is determined as appropriate according to the characteristics to be used.
The localized region (B) is the atom (OCN) contained therein.
Atomic (OCN) distribution as the distribution state in the layer thickness direction of
The maximum value Cmax of concentration C is preferably 500 atomic
ppm or more, more preferably 800 atomic ppm or more,
The optimal distribution is 1000 atomic ppm or more.
It is desirable that the layers be formed in such a way that the state can be achieved.
That is, in the present invention, the content of atoms (OCN)
The layer area (OCN) covered by the layer from the support side
Thickness within 5μ (tBThe distribution concentration C in the layer region of 5μ thickness from
It is desirable that the structure be formed such that there is a maximum value Cmax of
Delicious.
In the present invention, the layer region (OCN) is a photoreceptive layer.
When it is installed so as to occupy a part of the layer area of
At the interface between the layer region (OCN) and other layer regions,
Atomic (OCN) so that the refractive index changes gradually
It is desirable to form a distribution state in the layer thickness direction.
By doing this, the light incident on the photoreceptive layer
is prevented from being reflected at the layer contact interface, and the interference fringe pattern is
It is possible to more effectively prevent such occurrences.
Also, the fraction of atoms (OCN) in the layer region (OCN)
The change line of cloth density C gives a smooth refractive index change.
It is desirable that the points change continuously and gradually.
stomach.
From this point, for example, FIGS. 20 to 23,
The distribution state shown in Figures 26 and 28 will be achieved.
In addition, atoms (OCN) are contained in the layer region (OCN).
It is desirable that
In the present invention, atoms (OCN) are added to the photoreceptive layer.
To provide a contained layer region (OCN),
Starting material for the introduction of atoms (OCN) during the formation of the capacitor layer
The quality can be used together with the starting materials for forming the photoreceptive layer as described above.
to control its amount in the formed layer.
All you have to do is have it.
Glow discharge method to form layer region (OCN)
When using a photoreceptive layer, the above-mentioned
The source is selected from among the emitting substances as desired.
As a starting material for the introduction of a child (OCN), less than
A gaseous substance whose constituent atoms are tomo atoms (OCN)
Among the gasified substances that can be
Most things are used.
Specifically, for example, oxygen (O2), ozone (O3)
Nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO2), diacid
Nitrogen (N2O), nitrogen sesquioxide (N2O3), tetradic acid
Nitrogen (N2OFour), nitrogen pentoxide (N2OFive), trioxide
Nitrogen (NO3), silicon atoms (Si) and oxygen atoms
(O) and hydrogen atom (H) as constituent atoms, for example
Disiloxane (H3SiOSiH3), tricycloxane
(H3SiOSiH2OSiH3), lower cycloxanes such as
Tan (CHFour), ethane (C2H6),propane
(C3H8), n-butane (n-CFourHTen), pentane
(CFiveH12) and other saturated hydrocarbons having 1 to 5 carbon atoms,
Chyrene (C2HFour), propylene (C3H6), butene
1(CFourH8), Butene-2 (CFourH8), isobutylene
(CFourH8), pentene (CFiveHTen) etc. with 2 to 5 carbon atoms
Ethylene hydrocarbon, acetylene (C2H2), mail
tylacetylene (C3HFour), butin (CFourH6) etc.
Acetylenic hydrocarbon having 2 to 4 carbon atoms, nitrogen
(N2), ammonia (NH3), hydrazine
(H2NNH2), hydrogen azide (HN3), ammo azide
Nium (NHFourN3), nitrogen trifluoride (F3N), tetrafluoride
Nitrogen (FFourN) and so on.
In the case of sputtering method, atomic (OCN)
As a starting material for introduction, during the glow discharge method,
In addition to the gasizable starting materials listed above, solid
As starting material, SiO2,Si3NFour, carbon bra
Tsuku etc. can be mentioned. These are Si etc.
Target for sputtering with target
used in the form of
In the present invention, when forming the photoreceptive layer, atoms
Provide a layer region (OCN) containing (OCN)
If the atoms contained in the layer region (OCN)
By changing the distribution concentration C of (OCN) in the layer thickness direction,
It has the desired distribution state (depth profile) in the layer thickness direction.
To form a layer region (OCN), a glow discharge is
In the case of , the atoms whose distribution concentration C should be changed are
(OCN) to introduce the starting material gas into its gas stream.
While changing the amount accordingly according to the desired rate of change curve.
This is accomplished by introducing the liquid into the deposition chamber.
For normal use, e.g. manually or with an externally driven motor
The gas flow system is
Open the specified needle valve in the middle.
All you have to do is perform an operation that changes it temporarily. At this time, the flow
The rate of change in quantity need not be linear, e.g.
A pre-designed rate of change curve using a controller etc.
Control the flow rate according to the line and get the desired content curve
You can also
layer area (OCN) by sputtering method
When forming, the distribution of atoms (OCN) in the layer thickness direction
By changing the concentration C in the layer thickness direction, atoms (OCN)
The desired distribution state (depthprofile) in the layer thickness direction of
To form a field, first, a glow discharge method is used.
In the same way as in
gas flow when introducing the gas into the deposition chamber.
by changing the amount as desired.
be done. The second is a target for sputtering.
For example, Si and SiO2Mixed target with
If using Si and SiO2The mixing ratio with
In the direction of the target layer thickness, change it in advance.
This is done by putting it in place.
The support used in the present invention includes conductive
It may be electrically conductive or electrically insulating. conductive support
Examples of materials include NiCr, stainless steel, Al,
Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd etc.
Examples include metals and alloys thereof.
As the electrically insulating support, polyester, polyester, etc.
Liethylene, polycarbonate, cellulose acetate
Tate, polypropylene, polyvinyl chloride, poly
Vinylidene chloride, polystyrene, polyamide, etc.
Synthetic resin film or sheet, glass, ceramic
Tsuku, paper, etc. are usually used. electrical insulation of these
The sexual support preferably has at least one surface thereof.
is conductively treated, and the other side is on the conductively treated surface side.
Preferably, layers are provided.
For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Pd, In2O3, SnO2, ITO (In2O3+SnO2) etc.
Conductivity is imparted by providing a thin film of
or synthetic resin film such as polyester film.
For ilms, NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni,
Gold such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc.
Vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering
Provided on the surface with a ring etc., or attached with the metal mentioned above.
The surface is laminated to make it conductive.
Granted. The shape of the support body may be cylindrical or base.
It can be of any shape such as a bolt shape or a plate shape, and can be shaped as desired.
The shape is determined, for example, as shown in Fig. 10.
The light receiving member 1004 is used as a light receiving member for electrophotography.
For continuous high-speed copying,
It is desirable to have an endless belt shape or a cylindrical shape.
stomach. The thickness of the support is determined so that the desired light-receiving member is formed.
However, as a light receiving member,
When flexibility is required, it can be used as a support.
as much as possible within the range where the functions of the
thinned out. However, in such cases, the manufacturing of the support
Preferred from the viewpoint of construction, handling, and functional strength.
or more than 10μ.
Next, an outline of an example of the method for manufacturing the light receiving member of the present invention will be described.
Let me explain about the abbreviation.
Figure 39 shows an example of a light-receiving member manufacturing device.
vinegar.
In the figure, gas cylinders from 2002 to 2006 have books.
The raw material gas for forming the light-receiving member of the invention is sealed.
For example, in 2002,
SiHFourGas (purity 99.999%, hereinafter, SiH)Four)
Cylinder, 2003 is GeHFourGas (99.999% purity,
Below GeHFour) cylinder, 2004 is NO gas
(99.999% purity, hereinafter abbreviated as NO) cylinder, 200
5 is H2B diluted with2H6Gas (99.999% purity,
Below B2H6/H2(abbreviated as) cylinder, 2006 is H2Ga
(purity 99.999%) cylinder.
To let these gases flow into the reaction chamber 2001
is the valve 202 of the gas cylinder 2002-2006
2-2026, leak valve 2035 is closed
Also, check that the inlet valve 2012~
2016, outflow valve 2017-2021, auxiliary
Check that valves 2032 and 2033 are open.
First, open the main valve 2034 and turn it off.
The reception room 2001 and each gas pipe are evacuated. Next
The reading of vacuum gauge 2036 is approximately 5×10-6becomes torr
At this point, the auxiliary valves 2032, 2033 and the outflow valve are
Close Lube 2017-2021.
Next, a photoreceptive layer is placed on the cylindrical substrate 2037.
To give an example of forming a gas cylinder 20
SiH from 02FourGas, from gas cylinder 2003
GeHFourGas, NO gas from gas cylinder 2004,
B from gas cylinder 20052H6/H2gas, 200
H from 62Gas valve 2022, 2023, 2
024, 2026 and outlet pressure gauge 202
7,2028,2029,2031 pressure 1Kg/
cm2Adjust the inflow valve 2012, 2013, 2
Gradually open 014, 2015, 2016 and
Souflo controller 2007, 2008, 200
9, 2010, and 2011, respectively. Pull
Then the outflow valve 2017, 2018, 201
9, 2020, 2021, auxiliary valve 2032,
2033 is gradually opened to introduce each gas into the reaction chamber 20.
01. SiH at this timeFourgas flow rate
GeHFourThe ratio of gas flow rate and NO gas flow rate is at the desired value.
Outflow valve 2017, 2018, 20
19, 2021, and also reaction chamber 2001
Vacuum gauge 2036 so that the pressure inside reaches the desired value.
Open the main valve 2034 while checking the reading.
adjust. Then, the temperature of the base 2037 becomes
Temperature in the range of 50 to 400℃ by the heater 2038
After confirming that it is set, power 2040
Set the power to the desired power and inject it into the reaction chamber 2001.
- generates a discharge and at the same time pre-designed
According to the rate of change curve, GeHFourManual adjustment of gas flow rate
Or, by using an external drive motor, etc., the valve 2
Formed by temporarily changing the opening of 018
Distribution of germanium atoms contained in the layer
Control concentration.
Maintain the glow discharge for the desired time as described above.
Then, coat the first layer (G) on the base 2037 to a desired thickness.
Form. Step with first layer (G) formed to desired layer thickness
On the floor, completely close the outflow valve 2018.
Same as and except for changing the discharge conditions as necessary.
Maintain the glow discharge for the desired time according to various conditions and procedures.
By holding germanium atoms on the first layer (G)
Form a second layer (S) that does not substantially contain
I can do it.
In addition, each layer of the first layer (G) and the second layer (S)
2019 or 2020 as appropriate.
Contains oxygen or boron atoms by opening and closing
or not, or each layer
Oxygen or boron atoms are present only in some layer regions.
It is also possible to contain boron atoms. Ma
In addition, nitrogen atoms or carbon atoms are added in the layer instead of oxygen atoms.
When containing elementary atoms, a gas cylinder 200
For example, NH3Gas or CHFourgas
Instead of the above, layer formation may be performed. Also, use
If you want to increase the number of gas types, select the desired gas cylinder.
It is sufficient to add a layer and perform layer formation in the same manner. layer
During formation, to ensure uniform layer formation
The basic 2037 has a constant speed due to the motor 2039.
It is preferable to rotate it.
Finally, after forming the second layer (S), for example
2006 hydrogen (H2) methane gas cylinder
(CHFour) Replace with gas cylinder, mass flow controller
Set the trawler 2007 and 2011 to the specified flow rate.
at any desired time following similar conditions and procedures except as specified.
By maintaining the glow discharge during the second layer (S)
formed mainly from silicon atoms and carbon atoms on top
A surface layer can be formed.
Mainly formed from silicon atoms and carbon atoms above
When forming the surface layer by sputtering,
For example, 2006 hydrogen (H2) gas cylinder
Replace the gas cylinder with argon (Ar) gas cylinder and replace the deposition device.
Clean and place a spatula made of Si, for example, on the cathode electrode.
Consists of a vine ring target and graphite.
Adjust the sputtering target to the desired area ratio.
Spread it on one side so that it looks like this. Then a second
After installing the layer (S) and reducing the pressure
Introducing argon gas to generate a glow discharge
Sputter the surface layer material to the desired layer thickness.
form a layer.
〔Example〕
Examples will be described below.
Example 1
Al support (length (L) 357mm, outer diameter (r) 80mm)
was machined using a lathe to give the surface texture as shown in Figure 29B.
Ta.
Next, under the conditions shown in Table 1, the film was deposited as shown in Figure 39.
a-Si system using the equipment and following the prescribed operating procedures.
A light-receiving member for electrophotography was produced.
Note that the first layer a-SiGe:H:B:O layer is
GeHFourand SiHFourThe flow rate of is as shown in Figure 30.
Yo mass flow controller 2007, 2008
and 2010 to computer (HP9845B)
More controlled.
It is also formed mainly from silicon and carbon atoms.
The surface layer was deposited as follows.
That is, after deposition of the second layer, CHFourgas flow rate
SiHFourThe flow rate ratio for the gas flow rate is shown in Table 1.
Sea urchin SiHFour/CHFourCompatible with each gas so that = 1/30
Set the mass flow controller to
To generate a glow discharge with a power of 300W
A surface layer was formed.
Surface condition of the light-receiving member produced in this way
was as shown in Figure 29C.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image. Obtained image
No interference fringe pattern was observed, and the pattern was sufficient for practical use.
So it was hot.
Example 2
Under the conditions shown in Table 1, the first layer of a-SiGe:
When forming the H:B:O layer, GeHFourand SiHFourof
Adjust the flow rate as shown in Figure 31 toFourOyo
and SiHFourmass flow controller 2008 and
2007 by computer (HP9845B)
The membrane stack shown in Figure 39 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the
A-Si electronic photography is carried out using various operating procedures in
A true light-receiving member was produced.
Surface condition of the light-receiving member produced in this way
It looked like Figure 29C.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 3
The NO gas used in Example 1 was changed to NH3to gas
Follow the same conditions and procedures as Example 1 except for the changes.
An a-Si-based electrophotographic light-receiving member was manufactured using this method.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 4
The NO gas used in Example 1 was changed to CHFourto gas
Follow the same conditions and procedures as Example 1 except for the changes.
An a-Si-based electrophotographic light-receiving member was manufactured using this method.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 5
Same as Example 1 except that it was carried out under the conditions shown in Table 2.
Similarly, various operations are performed using the film deposition apparatus shown in FIG.
A-Si based electrophotographic light-receiving member according to the procedure
Created.
Note that the first a-SiGe:H:B:N layer is
When forming GeHFourand SiHFourFigure 32 shows the flow rate of
So that GeHFourand SiHFourmass flow
Compile controllers 2008 and 2007
It was controlled by a computer (HP9845B).
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 6
Same as Example 1 except that it was carried out under the conditions shown in Table 2.
Similarly, various operations are performed using the film deposition apparatus shown in FIG.
Follow the steps to create an a-Si electrophotographic light-receiving member.
Manufactured.
Note that the first layer a-SiGe:H:B:N layer is
GeHFourand SiHFourThe flow rate of is as shown in Figure 33.
As in, GeHFourand SiHFourmass flow controller
computer 2008 and 2007
(HP9845B).
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 7
NH used in Example 53gas to NO gas
Follow the same conditions and procedures as Example 5 except for the changes.
An a-Si-based electrophotographic light-receiving member was manufactured using this method.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 8
NH used in Example 53CH GasFourgas
The same conditions and procedures as in Example 5 were followed except that
An a-Si based electrophotographic light-receiving member was produced.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 9
Same as Example 1 except that it was carried out under the conditions shown in Table 3.
Similarly, various operations are performed using the film deposition apparatus shown in FIG.
An electrophotographic light-receiving member was produced according to the procedure.
Note that the first layer a-SiGe:H:B:C layer is
GeHFourand SiHFourThe flow rate of is as shown in Figure 30.
As in, GeHFourand SiHFourmass flow control
computer 2008 and 2007
(HP9845B).
Also, CHFourGas GeHFourGas and SiHFourharmony with gas
According to the rate of change curve shown in Figure 35,
I changed it.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 10
CH used in Example 9FourChange gas to NO gas
A was prepared according to the same conditions and procedures as in Example 9 except that
-A Si-based electrophotographic light-receiving member was produced.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 11
CH used in Example 9Fourgas NH3gas
The same conditions and procedures as in Example 9 were followed except that
An a-Si based electrophotographic light-receiving member was produced.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern was observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 12
Same as Example 1 except that it was carried out under the conditions shown in Table 4.
The deposition apparatus shown in Fig. 39 can be used in various operating procedures.
Therefore, a light-receiving member for electrophotography was produced.
Note that the first layer a-SiGe:H:B:O layer is
GeHFourand SiHFourThe flow rate of is as shown in Figure 32.
As in, GeHFourand SiHFourmass flow controller
computer 2008 and 2007
(HP9845B).
In addition, NO gas GeHFourGas and SiHFourharmony with gas
According to the rate of change curve shown in Figure 36,
I changed it.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 13
Al support (length (L) 357 mm, diameter (r) 80 mm),
It was machined using a lathe to give the surface texture as shown in Figure 40.
Next, Example 1 was carried out under the conditions shown in Table 5.
In the same manner as above, perform various operations on the deposition device shown in Fig. 39.
Electrophotographic light-receiving members were produced in the following order.
Note that the first layer a-SiGe:H:B:N layer is
GeHFourand SiHFourThe flow rate of is as shown in Figure 33.
As in, GeHFourand SiHFourmass flow controller
computer 2008 and 2008
(HP9845B).
Also, N.H.3Gas GeHFourGas and SiHFourharmony with gas
According to the rate of change curve shown in Figure 37,
I changed it.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 14
Al support (length (L) 357 mm, diameter (r) 80 mm),
It was machined using a lathe to give the surface texture as shown in Figure 41.
Next, Example 1 was carried out under the conditions shown in Table 6.
In the same manner as above, perform various operations on the deposition device shown in Fig. 39.
Electrophotographic light-receiving members were produced in the following order.
Note that the first layer a-SiGe:H:B:C layer is
GeHFourand SiHFourThe flow rate of is as shown in Figure 31.
As in, GeHFourand SiHFourmass flow controller
computer 2008 and 2007
(HP9845B).
Also, CHFourGas GeHFourGas and SiHFourharmony with gas
According to the rate of change curve shown in Figure 38,
I changed it.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern is observed in the image, which is sufficient for practical use.
It was something.
Example 15
Regarding Example 1 to Example 14, H2in
B diluted to 3000vol pppm2H6H instead of gas2
PH diluted to 3000vol ppm with3using gas,
A light-receiving member for electrophotography was produced.
The other manufacturing conditions are as per Example 1 to Example 14.
I did the same thing.
Regarding the above light-receiving members for electrophotography, No. 34
The image exposure device shown in the figure (laser light wavelength
Perform image exposure at 780nm, spot diameter 80μm),
It was developed and transferred to obtain an image.
No interference fringe pattern was observed in either image.
It was sufficient for practical use.
Example 16
Using the support of Example 1, when forming the surface layer
SiHFourgas and CHFourChange the gas flow ratio as shown in Table 7.
In addition, silicon atoms and carbon atoms in the surface layer
The same conditions as in Example 1 were used except for changing the content ratio.
Follow the steps to create an a-Si electrophotographic light-receiving member.
(Samples (2701-2708).
Regarding these electrophotographic light receiving members, the third
Image exposure device shown in Figure 4 (laser light wavelength
780nm, spot diameter 80μm), image formation,
The development and cleaning process was repeated 50,000 times.
After that, we performed image evaluation and found the results as shown in Table 7.
Obtained.
Example 17
Using the support of Example 1, raw materials for forming the surface layer
SiH gasFourgas, CHFourGas and SiFFourand this
and change the gas flow rate ratio as shown in Table 8.
Other than that, following the same conditions and procedures as in Example 18, a.
-Si-based electrophotographic light-receiving member was created (sample No.
2801-2808).
Regarding these electrophotographic light receiving members, the third
Image exposure device shown in Figure 4 (laser light wavelength
780nm, spot diameter 80μm), image formation,
The development and cleaning process was repeated 50,000 times.
After that, we performed image evaluation and found the results as shown in Table 8.
Obtained.
Example 18
Example 1 Using a support, the surface layer was sputtered.
The conditions were the same as in Example 1, except that the
Follow the steps to create an a-Si electrophotographic light-receiving member.
accomplished.
The surface layer is formed as follows.
Ta. That is, after forming the second layer,
Take out the support body from inside the deposition apparatus shown in FIG. 39,
Hydrogen (H2) gas cylinder with argon
(Ar) gas cylinder, clean the inside of the device,
5mm thick spats made of Si on the car-sode electrode
Thickness made of taring target and graphite
Place a 5mm sputtering target on that surface.
One side so that the product ratio is the area ratio shown in Table 9.
Put it on. After that, up to the second layer was formed inside the device.
After installing the support and reducing the pressure, introduce argon gas.
The inside of the device is approximately 5 x 10-3toor and high frequency power
The cathode electrode generates a glow discharge as 300W.
By sputtering the top surface layer material.
A surface layer was formed.
Regarding these electrophotographic light receiving members, the third
Image exposure device shown in Figure 9 (laser light wavelength
780nm, spot diameter 80μm), image formation,
The development and cleaning process was repeated 50,000 times.
After that, we performed image evaluation and found the results as shown in Table 9.
Obtained.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分であ
る ×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use ×〓Produces image defects
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use
× = Causes image defects
【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。[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use
×= Image defects occur [Effects of the invention] As described above in detail, according to the present invention,
It is suitable for image formation using coherent monochromatic light, is easy to manage, and can simultaneously and completely eliminate the interference fringe pattern that appears during image formation and the appearance of spots during reversal development. It is possible to provide a light-receiving member that has excellent mechanical durability, particularly excellent abrasion resistance and light-receiving properties.
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、光受容部材の層領域の説
明図である。第11図から第19図は、第1の層
におけるゲルマニウム原子の分布状態を説明する
為の説明図である。第20図から第28図は、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29図、第
40図及び第41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図から第33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34図は、実施例で使用した画像
露光装置の説明図である。第35図から第38図
までは、夫々本発明の実施例におけるガス流量比
の変化率曲線を示す説明図である。第39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42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、2601……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、2
605……露光装置の平面図、2606……露光
装置の側面図。
FIG. 1 is a general explanatory diagram of interference fringes. FIG. 2 is an explanatory diagram of interference fringes in the case of a multilayer light receiving member. FIG. 3 is an explanatory diagram of interference fringes due to scattered light. FIG. 4 is an explanatory diagram of interference fringes due to scattered light in the case of a multilayer light receiving member. FIG. 5 is an explanatory diagram of interference fringes when the interfaces of each layer of the light receiving member are parallel. FIGS. 6A, B, C, and D are explanatory diagrams showing that no interference fringes appear when the interfaces of each layer of the light-receiving member are non-parallel. FIGS. 7A, B, and C are explanatory diagrams for comparing the intensity of reflected light when the interfaces of each layer of the light receiving member are parallel and nonparallel.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing that no interference fringes appear when the interfaces of each layer are non-parallel. Figure 9A,
B is an explanatory diagram of the surface state of a typical support. FIG. 10 is an explanatory diagram of layer regions of the light receiving member. FIGS. 11 to 19 are explanatory diagrams for explaining the distribution state of germanium atoms in the first layer. 20 to 28 are explanatory diagrams for explaining the distribution state of atoms (O, C, N) in the layer region (OCN). FIG. 29, FIG. 40, and FIG. 41 are explanatory diagrams of the surface state of the Al support used in the examples. FIG. 30 to FIG. 33 are explanatory diagrams showing changes in gas flow rate in the example. FIG. 34 is an explanatory diagram of the image exposure apparatus used in the example. FIG. 35 to FIG. 38 are explanatory diagrams showing rate of change curves of gas flow rate ratio in the embodiments of the present invention, respectively. FIG. 39 is an explanatory diagram of a photoreceptive layer deposition apparatus used in Examples. FIG. 42 is an explanatory diagram for explaining the processing of the support. 1000... Light receiving layer, 1001... Al support, 1002... First layer, 1003... Second layer, 1004... Light receiving member, 1005... Free surface of light receiving member, 2601... Electrophotographic light-receiving member, 2602...Semiconductor laser, 2603
...fθ lens, 2604 ...polygon mirror, 2
605... Plan view of the exposure device, 2606... Side view of the exposure device.
Claims (1)
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不均一で
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 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
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。 9 前記光受容層が、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、層
厚方向には均一な状態で含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。 10 前記光受容層が、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、
層厚方向には不均一な状態で含有する特許請求の
範囲第1項に記載の電子写真用光受容部材。 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。[Claims] 1. The cross-sectional shape at a predetermined cutting position is 0.3 μm or more.
A support that has many convex portions formed on its surface with a pitch of 500 μm and a main peak with sub-peaks superimposed on a main peak with a maximum depth of 0.1 μm to 5 μm, silicon atoms, germanium atoms, and hydrogen atoms. and/or a halogen atom, and a second layer made of an amorphous material consisting of silicon atoms, hydrogen atoms, and/or halogen atoms, a photoreceptive layer having a surface layer made of an amorphous material containing silicon atoms and carbon atoms, and at least one of the first layer and the second layer contains oxygen atoms and carbon atoms. It has a layer region containing at least one selected from atoms and nitrogen atoms, and also contains a substance that controls conductivity in at least one of the first layer and the second layer, and the substance The distribution state of the substance is uniform in the layer thickness direction in the layer region containing the light-receiving layer, and the distribution state of the germanium atoms contained in the first layer is non-uniform in the layer thickness direction. A light-receiving member for electrophotography, which has at least one pair of non-parallel interfaces within the shooting range. 2. The light-receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein the convex portions are regularly arranged. 3. The light-receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein the convex portions are arranged periodically. 4. The light-receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein each of the convex portions has the same shape in a linear approximation. 5. The light-receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein the convex portion has a plurality of sub-peaks. 6. The electrophotographic light-receiving member according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the convex portion is symmetrical about the main peak. 7. The electrophotographic light-receiving member according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the convex portion is asymmetrical with respect to the main peak. 8. The electrophotographic light-receiving member according to claim 1, wherein the convex portion is formed by mechanical processing. 9. The electrophotographic light according to claim 1, wherein the photoreceptive layer contains at least one kind selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms in a uniform state in the layer thickness direction. Receptive member. 10 The photoreceptive layer contains at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms, and nitrogen atoms,
The electrophotographic light-receiving member according to claim 1, which contains the light-receiving member in a non-uniform state in the layer thickness direction. 11. The electrophotographic light-receiving member according to claim 1, wherein at least one of the first layer and the second layer contains hydrogen atoms. 12. The electrophotographic light-receiving member according to claim 1 or 11, wherein at least one of the first layer and the second layer contains a halogen atom. 13. The light-receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance controlling conductivity is an atom belonging to Group 1 of the periodic table. 14. The light-receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance that controls conductivity is an atom belonging to Group 1 of the periodic table.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59232358A JPS61112157A (en) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | Photoreceptive member |
AU43284/85A AU589126C (en) | 1984-06-05 | 1985-06-04 | Light-receiving member |
EP85304011A EP0165743B1 (en) | 1984-06-05 | 1985-06-05 | Light-receiving member |
CA000483204A CA1258394A (en) | 1984-06-05 | 1985-06-05 | Light-receiving member |
DE8585304011T DE3580939D1 (en) | 1984-06-05 | 1985-06-05 | LIGHT RECEIVING ELEMENT. |
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 |
---|---|---|---|
JP59232358A JPS61112157A (en) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | Photoreceptive member |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61112157A JPS61112157A (en) | 1986-05-30 |
JPH0236942B2 true JPH0236942B2 (en) | 1990-08-21 |
Family
ID=16937955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59232358A Granted JPS61112157A (en) | 1984-06-05 | 1984-11-06 | Photoreceptive member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61112157A (en) |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59232358A patent/JPS61112157A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61112157A (en) | 1986-05-30 |
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JPS60213957A (en) | Photoreceptive member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |