JPH0373858B2

JPH0373858B2 -

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Publication number: JPH0373858B2
Application number: JP57047803A
Authority: JP
Priority date: 1982-03-25
Filing date: 1982-03-25
Publication date: 1991-11-25
Also published as: JPS58163952A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）
の様な電磁波に感受性のある光導電部材に関す
る。固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流（I_p）／暗電流（I_d）〕が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。
殊に、事務機としてオフイスで使用される電子写
真装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場
合には、上記の使用時における無公害性は重要な
点である。この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン（以後ａ−Siと表
記す）があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。而乍ら、従来のａ×Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性、及び使用
環境特性の点、更には経時的安定性及び耐久性の
点において、各々、個々には特性の向上が計られ
ているが総合的な特性向上を計る上で更に改良さ
れる余地が存するのが実情である。例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとす
ると従来においてはその使用時において残留電位
が残る場合が度々観測され、この種の光導電部材
は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用によ
る疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴース
ト現象を発する様になる等の不都合な点が少なく
なかつた。又、ａ−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を計るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があつた。即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないことや暗部において、支持体側より
の電荷の注入の阻止が充分でないこと、或いは、
転写紙に転写された画像に俗に「白ヌケ」と呼ば
れる、局所的な放電破壊現象によると思われる画
像欠陥や、例えば、クリーニングに、ブレードを
用いるとその摺擦によると思われる、俗に「白ス
ジ」と云われている所謂画像欠陥が生じたりして
いた。又、多湿雰囲気中で使用したり、或いは多
湿雰囲気中に長時間放置した直後に使用すると俗
に云う画像のボケが生ずる場合が少なくなかつ
た。更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の
真空堆積室より取り出した後、空気中での放置時
間の経過と共に、支持体表面からの層の浮きや剥
離、或いは層に亀裂が生ずる等の現象を引起し勝
ちになる。この現象は、殊に支持体が通常、電子
写真分野に於いて使用されているドラム状支持体
の場合に多く起る等、経時的安定性の点に於いて
解決される可き点がある。従つてａ−Si材料そのものの特性改良が計られ
る一方で光導電部材を設計する際に、上記した様
な問題の総てが解決される様に工夫される必要が
ある。本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、ａ
−Siに就て電子写真用像形成部材や固体撮像装
置、読取装置等に使用される光導電部材としての
適用性とその応用性という観点から総括的に鋭意
研究検討を続けた結果、シリコン原子を母体と
し、水素原子(H)又はハロゲン原子（Ｘ）のいずれ
か一方を少なくとも含有するアモルフアス材料、
所謂水素化アモルフアスシリコン、ハロゲン化ア
モルフアスシリコン、或いはハロゲン含有水素化
アモルフアスシリコン〔以後これ等の総称的表記
として「ａ−Si（Ｈ，Ｘ）」を使用する〕から構成
される光導電層を有する光導電部材の層構成を以
後に説明される様な特定化の下に設計されて作成
された光導電部材は実用上著しく優れた特性を示
すばかりでなく、従来の光導電部材と較べてみて
もあらゆる点において凌駕していること、殊に電
子写真用の光導電部材として著しく優れた特性を
有していることを見出した点に基づいている。本発明は電気的、光学的、光導電的特性が使用
環境に殆んど依存なく実質的に常時安定してお
り、耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際して
も劣化現象を起さず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されない光導電部材を
提供することを主たる目的とする。本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層
と支持体との間や積層される層の各層間に於ける
密着性に優れ、構造配列的に緻密で安定的であ
り、層品質の高い光導電部材を提供することであ
る。本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材と
して適用させた場合、静電像形成のための帯電処
理の際の電荷保持能力が充分あり、通常の電子写
真法が極めて有効に適用され得る優れた電子写真
特性を有する光導電部材を提供することである。本発明の更に他の目的は、長期の使用に於いて
画像欠陥や画像のボケが全くなく、濃度が高く、
ハーフトーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高
品質画像を得ることが容易にできる電子写真用の
光導電部材を提供することである。本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性、
高SN比特性及び高耐圧性を有する光導電部材を
提供することでもある。本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
と、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構成
された、光導電性を示す第一の非晶質層と、シリ
コン原子とハロゲン原子と炭素原子とを含む非晶
質材料で構成された第二の非晶質層とを支持体側
から有し、前記第一の非晶質層が、支持体側に構
成原子として周期律表第族に属する原子を含有
する層領域（）を有する光導電部材において、
前記層領域（）は、Ｐ、As、Sb、およびBiか
らなる群から少なくとも一つ選ばれる周期律表第
族に属する原子が層厚方向に連続的に分布し、
前記第一の非晶質層は、酸素原子を層厚方向にお
ける分布濃度が連続した状態で含有し該分布濃度
が支持体側より連続的に減少する領域を有するこ
とを特徴とする。上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、その電気的特性が安定しており高感度で、高
SN比を有するものであつて、耐光疲労、繰返し
使用特性に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。又、本発明の光導電部材は支持体上に形成され
る第一の非晶質層（）が、層自体が強靭であつ
て、且つ支持体との密着性に著しく優れており、
高速で長時間連続的に繰返し使用することが出来
る。以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電
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１図に示す光導電部材１００は、光導電部材
用としての支持体１０１の上に、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）
から成り、光導電性を示す第一の非晶質層（）
１０２とシリコン原子と炭素原子とハロゲン原子
とを含む非晶質材料で構成された第２の非晶質層
（）１０６とを有する。第一の非晶質層（）
１０２は、該層の全層域を占め、構成原子として
酸素原子を含有する第一の層領域（Ｏ）１０３、
周期律表第族に属する原子（第族原子）を含
有する第二の層領域（）１０４、及び第二の層
領域（）１０４上に、酸素原子は含有している
が第Ｖ族原子は含有されてない層領域１０５とか
ら成る層構造を有する。第一の層領域（Ｏ）１０
３に含有される酸素原子は該層領域（Ｏ）１０３
に於いて層厚方向には連続的に分布し、その分布
状態は不均一とされるが、支持体１０１の表面に
実質的に平行な面内では連続的に且つ実質的に均
一に分布されるのが好ましいものである。第１図に示す光導電部材１００は第一の非晶質
層（）１０２の表面側の部分には第Ｖ族原子が
含有されない層領域１０５が設けてある。第二の層領域１０４中に含有される第Ｖ族原子
は、該層領域１０４に於いて層厚方向には連続的
に分布し、その分布状態は均一であり、且つ支持
体１０１の表面に実質的に平行な面内では連続的
に且つ実質的に均一に分布されるのが好ましいも
のである。本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域
（Ｏ）には酸素原子の含有によつて高暗抵抗化と、
第一の非晶質層（Ｉ）が直接設けられる支持体と
の間の密着性の向上が重点的に計られている。殊
に、第１図に示す光導電部材１００の様に第一の
非晶質層（Ｉ）１０２が酸素原子を含有する第一
の層領域（Ｏ）１０３、第Ｖ族原子を含有する第
二の層領域（Ｖ）１０４、第Ｖ族原子の含有され
ていない層領域１０５とを有し、第一の層領域
（Ｏ）１０３と第二の層領域（Ｖ）１０４とが共
有する層領域を有する層構造の場合により良好な
結果が得られる。又、本発明の光導電部材に於いては、第一の層
領域（Ｏ）１０３に含有される酸素原子の該層領
域（Ｏ）１０３に於ける層厚方向の分布状態は第
１には該第一の層領域（Ｏ）１０３の設けられる
支持体１０１又は他の層との密着性及び接触性を
良くする為に支持体１０１又は他の層との接合面
側の方に分布濃度が高くなる様にされる。第２に
は、上記第一の層領域（Ｏ）１０３中に含有され
る酸素原子は、自由表面１０７側からの光照射に
対して、層領域１０５の高感度化を計る為に自由
表面１０７側に於いて分布濃度が次第に減少さ
れ、第二の非晶質層（）１０６との界面に於い
ては分布濃度が実質的に零となる様に第一の層領
域（Ｏ）１０３中に含有されるのが好ましいもの
である。第二の層領域（Ｖ）１０４中に含有され
る第族原子の分布状態は、層領域（Ｖ）１０４
に於いて、その層厚方向に於いては、連続的で均
一であつて、且つ支持体１０１の表面に平行な面
内に於いても連続的で均一である。本発明において、第一の非晶質層（）を構成
する第二の層領域（Ｖ）中に含有される周期律表
第Ｖ族に属する原子として使用されるのは、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。本発明において、第二の層領域（Ｖ）中に含有
される第族原子の含有量としては、本発明の目
的が効果的に達成される様に所望に従つて適宜決
められるが、通常は30〜５×10⁴atomic ppm、
好ましくは50〜１×10⁴atomic ppm、最適には
100〜５×10³atomic ppmとされるのが望ましい
ものである。第一の層領域（Ｏ）中に含有される
酸素原子の量に就ても形成される光導電部材に要
求される特性に応じて所望に従つて適宜決められ
るが、通常の場合0.001〜30atomic％、好ましく
は0.002〜20atomic％、最適には0.003〜10atomic
％とされるのが望ましいものである。本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域
（Ｏ）には、酸素原子の含有によつて、高暗抵抗
化と、第一の非晶質層（Ｉ）が直接設けられる支
持体との間の密着性の向上が重点的に図られ、表
面側の部分の層領域には酸素原子を含有させずに
耐圧性の一層の向上と高感度化が重点的に図られ
ている。殊に、第１図に示す光導電部材１００の様に、
第一の非晶質（Ｉ）１０２が、酸素原子を含有す
る第一の層領域（Ｏ）１０３、第Ｖ族原子を含有
する第二の層領域（Ｖ）１０４、第Ｖ族原子の含
有されていない層領域１０５とを有し、第一の層
領域（Ｏ）１０３と第二の層領域（Ｖ）１０４と
が共有する層領域を有する層構造の場合により良
好な結果が得られる。本発明の光導電部材に於いては第一の非晶質層
（Ｉ）の全層領域を構成し、酸素原子の含有され
る第一の層領域（Ｏ）は、１つには第一の非晶質
層（Ｉ）の支持体との密着性の向上を図る目的の
為に、又、第一の非晶質層（Ｉ）の一部を構成し
第Ｖ族原子の含有される第二の層領域（Ｖ）は、
１つには、第二の非晶質層（）の自由表面側よ
り帯電処理を施された際、支持体側より第一の非
晶質層（）の内部に電荷が注入されるのを阻止
する目的の為に夫々、支持体と第一の非晶質層
（）とが接合する層領域として、少なくとも互
いの一部を共有する構造で設けられる。本発明の光導電部材に於いては、第Ｖ族原子の
含有される層領域（Ｖ）は、その設けられる目的
が第一の非晶質層（）と支持体間に於ける支時
体側から非晶質層中への電荷の注入防止を主たる
ものとする場合には、第一の非晶質層（）の支
持体側の方に極力偏在させる必要がある。この様な場合に於いては、第Ｖ族原子の含有さ
れている層領域（Ｖ）の層厚t_Bと（第１図では層
領域１０４の層厚）、層領域（Ｖ）の上に設けら
れた、層領域（Ｖ）を除いた部分の層領域（第１
図では層領域１０５）の層厚Ｔとの間には、 t_B／（Ｔ＋t_B）≦0.4 の関係が成立する様に、第一の非晶質層（）を
形成するのが望ましく、より好ましくは、上記し
た関係式の値が0.35以下、最適には0.3以下とさ
れるのが望ましい。又、第Ｖ族原子の含有される層領域（Ｖ）の層
厚t_Bとしては、通常は30Å〜5μ、好適には40Å〜
4μ、最適には50Å〜3μとされるのが望ましいも
のである。他方前記層厚Ｔと層厚t_Bとの和（Ｔ＋t_B）とし
ては、通常は１〜100μ、好適には１〜80μ、最適
には２〜50μとされるのが望ましいものである。本発明の光導電部材に於いては、第一の非晶質
層（）は支持体側の方に偏在させて設けられ
る。第Ｖ族原子の含有される層領域（Ｖ）と、該
層領域（Ｖ）を除いた残りの部分であつて、第
族原子の含有されていない層領域とで構成される
が、該第Ｖ族原子の含有されない層領域の層厚Ｔ
は、形成される光導電部材に要求される特性に従
つて、層設計の際に適宜決定される。本発明に於いて、層厚Ｔとしては、通常は0.1
〜90μ、好ましくは0.5〜80μ、最適には１〜70μと
されるのが望ましいものである。第２図乃至第１０図には、本発明における光導
電部材の第一の非晶質層（）を構成する層領域
（Ｏ）中に含有される酸素原子の層厚方向の分布
状態の典型的例が示される。第２図乃至第１０図において、横軸は酸素原子
の含有量Ｃを、縦軸は、酸素原子の含有されてい
る層領域（Ｏ）の層厚ｔを示し、t_Bは支持体の界
面の位置を、t_Tは支持体側とは反対側の界面の位
置を示す。即ち、酸素原子の含有されている層領
域（Ｏ）はt_B側よりt_T側に向つて層形成がなされ
る。本発明においては、酸素原子の含有される層領
域（Ｏ）は、主にａ−Si（Ｈ，Ｘ）から成り、光
導電性を示す第一の非晶質層（）の全層領域を
占めている。第２図には、層領域（Ｏ）中に含有される酸素
原子の層厚方向の分布状態の第１の典型例が示さ
れる。第２図に示される例では、酸素原子の含有され
る層領域（Ｏ）が形成される表面と該層領域
（Ｏ）の表面とが接する界面位置t_Bよりt₁の位置
までは、酸素原子の含有濃度ＣがC₁なる一定の
値を取り乍ら酸素原子が形成される層領域（Ｏ）
に含有され、位置t₁より界面位置t_Tに到るまで濃
度C₂より徐々に連続的に減少されている。界面
位置t_Tにおいては酸素原子の含有濃度ＣはC₃とさ
れる。第３図に示される例においては、含有される酸
素原子の含有濃度Ｃは位置t_Bより位置t_Tに到るま
で濃度C₄から徐々に連続的に減少して位置t_Tにお
いて濃度C₅となる様な分布状態を形成している。第４図の場合には、位置t_Bより位置t₂までは酸
素原子の含有濃度ＣはC₆と一定値とされ、位置t₂
と位置t_Tとの間において、徐々に連続的に減少さ
れ、位置t_Tにおいて、含有濃度Ｃは実質的に零と
されている。第５図の場合には、酸素原子は位置t_Bより位置
t_Tに到るまで、含有濃度C₈より連続的に徐々に減
少され、位置t_Tにおいて実質的に零とされてい
る。第６図に示す例においては、酸素原子の含有濃
度Ｃは、位置t_Bと位置t₃間においては、濃度C₉と
一定値であり、位置t_Tにおいては濃度C₁₀とされ
る。位置t₃と位置t_Tとの間では、含有濃度Ｃは一
次関数的に位置t₃より位置t_Tに到るまで減少され
ている。第７図に示される例においては、位置t_Bより位
置t₄までの濃度C₁₁の一定値を取り、位置t₄より位
置t_Tまでは濃度C₁₂より濃度C₁₃まで一次関数的に
減少する分布状態とされている。第８図に示す例においては、位置t_Bより位置t_T
に到るまで、酸素原子の含有濃度Ｃは濃度C₁₄よ
り零に到る様に一次関数的に減少している。第９図においては、位置t_Bより位置t₃に到るま
では酸素原子の含有濃度Ｃは、濃度C₁₅より濃度
C₁₆まで一次関数的に減少され、位置t₅と位置t_T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１０図に示される例においては、酸素原子の
含有濃度Ｃは位置t_Bにおいて濃度C₁₇であり、位
置t₆に到るまではこの濃度C₁₇により初めはゆつ
くりと減少され、t₆の位置付近においては、急激
に減少されて位置t₆では濃度C₁₈とされる。位置t₆と位置t₇との間においては、初め急激に
減少されて、その後は、緩やかに徐々に減少され
て位置t₇で濃度C₁₉となり、位置t₇と位置t₈との間
では、極めてゆつくりと徐々に減少されて位置t₈
において、濃度C₂₀に至る。位置t₈と位置t_T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２図乃至第１０図により、層領域
（Ｏ）中に含有される酸素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、酸素原子の含有濃
度Ｃの高い部分を有し、界面t_T側においては、前
記含有濃度Ｃは支持体側に較べて可成り低くされ
た部分を有する酸素原子の分布状態が形成された
層領域（Ｏ）が第一の非晶質層（）に設けられ
るのが好ましい。本発明において、第一の非晶質層（）を構成
する酸素原子の含有される層領域（Ｏ）は、上記
した様に支持体側の方に酸素原子が比較的高濃度
で含有されている局在領域(A)を有する。局在領域(A)は、第２図乃至第１０図に示す記号
を用いて説明すれば、界面位置t_Bより5μ以内に設
けられるのが望ましいものである。本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位
置t_Bより5μ厚までの全層領域L_Tとされる場合もあ
るし、又、層領域L_Tの一部とされる場合もある。局在領域(A)を層領域L_Tの一部とするか又は全
部とするかは、形成される第一の非晶質層（）
に要求される特性に従つて適宜決められる。局在領域(A)はその中に含有される酸素原子の層
厚方向の分布状態として酸素原子の含有量分布値
（分布濃度値）の最大値Cmaxが通常は、
10atomic％以上、好適には20atomic％以上、最
適には30atomic％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、本発明の好ましい実施態様例において
は、酸素原子の含有される層領域（Ｏ）は、支持
体側からの層厚で5μ以内（t_B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。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、セルローズ、ア
セテート、ポロプロピレン、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１図の
光導電部材１００を電子写真用像形成部材として
使用するのであれば連続高速複写の場合には、無
端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。支持
体の厚さは、所望通りの光導電部材が形成される
様に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性
が要求される場合には、支持体としての機能が充
分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取
扱い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。本発明において、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）で構成され
る第一の非晶質層（）を形成するには例えばグ
ロー放電法、スパツタリング法、或いはイオンプ
レーテイング法等の放電現象を利用する真空堆積
法によつて成される。例えば、グロー放電法によ
つて、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）で構成される第一の非晶
質層（）を形成するには、基本的にはシリコン
原子（Si）を供給し得るSi供給用の原料ガスと共
に、水素原子(H)導入用の又は／及びハロゲン原子
（Ｘ）導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る
堆積室内に導入して、該堆積室内にグロー放電を
生起させ、予め所定位置に設置されてある所定の
支持体表面上にａ−Si（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
してやれば良い。本発明において、必要に応じて第一の非晶質層
（）中に含有されるハロゲン原子（Ｘ）として
は、具体的にはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙
げられ、殊にフツ素、塩素を好適なものとして挙
げることが出来る。本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH₄，Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀等のガ
ス状態の又はガス化し得る水素化硅素（シラン
類）が有効に使用されるものとして挙げられ、殊
に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等
の点でSiH₄，Si₂H₆が好ましいものとして挙げら
れる。本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして
本発明においては挙げることが出来る。本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF，ClF，ClF₃，
BrF₅，BrF₃，IF₃，IF₇，ICl，IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF₄，Si₂F₆，SiCl₄，SiBr₄等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Siを供給し得る原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、
所定の支持体上にハロゲン原子を含むａ−Siから
成る第一の非晶質層（）を形成する事が出来
る。グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
一の非晶質層（）を形成する場合、基本的に
は、Si供給用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガ
スとAr，H₂，He等のガス等を所定の混合比とガ
ス流量になる様にして第一の非晶質層（）を形
成する堆積室に導入し、グロー放電を生起してこ
れ等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによ
つて、所定の支持体上に第一の非晶質層（）を
形成し得るものであるが、水素原子の導入を図る
為にこれ等のガスに更に水素原子を含む硅素化合
物のガスも所定量混合して層形成しても良い。又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つてａ−Si（Ｈ，Ｘ）から成る非晶質
層を形成するには、例えばスパツタリング法の場
合にはSiから成るターゲツトを使用して、これを
所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツタリング
し、イオンプレーテイング法の場合には、多結晶
シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として蒸着
ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加熱
法、或いはエレクトロンビーム法（EB法）等に
よつて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラ
ズマ雰囲気中を通過させる事で行う事が出来る。この際、スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法の何れの場合にも形成される層中にハロゲ
ン原子を導入するには、前記のハロゲン化合物又
は前記のハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを
堆積室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形
成してやれば良いものである。又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えばH₂、或いは前記したシ
ラン類等のガスをスパツタリング用の堆積室中に
導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれ
ば良い。本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF，HCl，
HBr，HI等のハロゲン化水素、SiH₂F₂，
SiH₂I₂，SiH₂Cl₂，SiHCl₃，SiH₂Br₂，SiHBr₃等
のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或
いはガス化し得る、水素原子を構成要素の１つと
するハロゲン化物も有効な第一の非晶質層（）
形成用の出発物質として挙げる事が出来る。これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、第一
の非晶質層（）形成の際に層中にハロゲン原子
の導入と同時に電気的或いは光電的特性の制御に
極めて有効な水素原子も導入されるので、本発明
においては好適なハロゲン原子導入用の原料とし
て使用される。水素原子を第一の非晶質層（）中に構造的に
導入するには、上記の他にH₂、或いはSiH₄，
Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀等の水素化硅素のガスを
Siを供給する為のシリコン化合物と堆積室中に共
存させて放電を生起させる事でも行う事が出来
る。例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH₂ガスを必要に応じてHe，Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、基板上にａ−Si（Ｈ，Ｘ）から成る
第一の非晶質層（）が形成される。更には、不純物のドーピングも兼ねてB₂H₆等
のガスを導入してやることも出来る。本発明において、形成される光導電部材の第一
の非晶質層（）中に含有される水素原子(H)の量
又はハロゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子とハロ
ゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は通常の場合１〜
40atomic％、好適には５〜30atomic％とされる
のが望ましい。第一の非晶質層（）中に含有される水素原子
(H)又は／及びハロゲン原子（Ｘ）の量を制御する
には、例えば支持体温度又は／及び水素原子(H)、
或いはハロゲン原子（Ｘ）を含有させる為に使用
される出発物質の堆積装置系内へ導入する量、放
電々力等を制御してやれば良い。第一の非晶質層（）に、第Ｖ族原子を含有す
る層領域（Ｖ）及び酸素原子を含有する層領域
（Ｏ）を設けるには、グロー放電法や反応スパツ
タリング法等による第一の非晶質層（）の形成
の際に、第Ｖ族原子導入用の出発物質及び酸素原
子導入用の出発物質を夫々前記した第一の非晶質
層（）形成用の出発物質と共に使用して、形成
される層中にその量を制御し乍ら含有してやる事
によつて成される。第一の非晶質層（）を構成する。酸素原子の
含有される層領域（Ｏ）及び第Ｖ族原子の含有さ
れる層領域（Ｖ）を夫々形成するのにグロー放電
法を用いる場合、各層領域形成用の原料ガスとな
る出発物質としては、前記した第一の非晶質層
（）形成用の出発物質の中から所望に従つて選
択されたものに、酸素原子導入用の出発物質又
は／及び第Ｖ族原子導入用の出発物質が加えられ
る。その様な酸素原子導入用の出発物質又は第Ｖ
族原子導入用の出発物質としては、少なくとも酸
素原子或いは第Ｖ族原子を構成原子とするガス状
の物質又はガス化し得る物質をガス化したものの
中の大概のものが使用され得る。例えば層領域（Ｏ）を形成するのであれば、シ
リコン原子（Si）を構成原子とする原料ガスと、
酸素原子（Ｏ）を構成原子とする原料ガスと、必
要に応じて水素原子(H)又は／及びハロゲン原子
（Ｘ）を構成原子とする原料ガスとを所望の混合
比で混合して使用するか、又は、シリコン原子
（Si）を構成原子とする原料ガスと、酸素原子
（Ｏ）及び水素原子(H)を構成原子とする原料ガス
とを、これも又所望の混合比で混合するか、或い
は、シリコン原子（Si）を構成原子とする原料ガ
スと、シリコン原子（Si）、酸素原子（Ｏ）及び
水素原子(H)の３つの構成原子とする原料ガスとを
混合して使用することが出来る。又、別には、シリコン原子（Si）と水素原子(H)
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子（Ｏ）を
構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良
い。酸素原子導入用の出発物質となるものとして具
体的には、例えば酸素（O₂）、オゾン（O₃）、一
酸化窒素（NO）、二酸化窒素（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（H₂SiOSiH₃）、トリシロキサン
（H₃SiOSiH₂OSiH₃）等の低級シロキサン等を挙
げることが出来る。層領域（）をグロー放電法を用いて形成する
場合に第族原子導入用の出発物質として、本発
明において有効に使用されるのは、燐原子導入用
としては、PH₃，P₂H₄等の水素化燐、PH₄I，
PF₃，PF₅，PCl₃，PCl₅，PBr₃，PBr₅，PI₃等の
ハロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH₃，
AsF₃，AsCl₃，AsBr₃，AsF₅，SbH₃，SbF₃，
SbF₅、SbCl₃，SbCl₅，BiH₃，BiCl₃，BiBr₃等も
第Ｖ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。第Ｖ族原子を含有する層領域（Ｖ）に導入され
る第Ｖ族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第Ｖ族原子導入用の出発物質のガス流量、ガス流
量比、放電パワー、支持体温度、堆積室内の圧力
等を制御することによつて任意に制御され得る。スパツターリング法によつて、酸素原子を含有
する層領域（Ｏ）を形成するには、単結晶又は多
結晶のSiウエーハー又はSiO₂ウエーハー、又はSi
とSiO₂が混合されて含有されているウエーハー
をターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲気
中でスパツターリングすることによつて行えば良
い。例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、酸素原子を必要に応じて水素原子又は／
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を形成して前記Siウエーハーをスパツターリング
すれば良い。又、別には、SiとSiO₂とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO₂の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子(H)又は／及びハロゲン原子（Ｘ）を構成
原子として含有する雰囲気中でスパツターリング
することによつて成される。酸素原子導入用の原
料ガスとしては、先述したグロー放電の例で示し
た原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガスが、
スパツターリングの場合にも使用され得る。本発明の光導電部材に於いては、第一の非晶質
層（）上に設けられる第二の非晶質層（）
は、シリコン原子（Si）と炭素原子(C)とハロゲン
原子（Ｘ）と、必要に応じて水素原子(H)とで構成
される非晶質材料〔ａ−（Si_xC_1-x）_y（Ｈ，Ｘ）_1-y，
但し、Ｏ＜ｘ，ｙ＜１〕で形成されるので、第一
の非晶質層（）と第二の非晶質層（）とを構
成する非晶質材料の各々がシリコン原子という共
通の構成要素を有しているので、積層界面に於い
て化学的な安定性の確保が充分成されている。ａ−（Si_xC_1-x）_y（Ｈ，Ｘ）_1-yで構成される第二
の非晶質層（）の形成はグロー放電法、スパツ
タリング法、イオンインプランテーシヨン法、イ
オンプレーテイング法、エレクトロンビーム法等
によつて成される。これ等の製造法は、製造条
件、設備資本投下の負荷程度、製造規模、作製さ
れる光導電部材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為の作製条件の制御
が比較的容易である、シリコン原子と共に炭素原
子及びハロゲン原子を、作製する第二の非晶質層
（）中に導入するのが容易に行える等の利点か
らグロー放電法或いはスパツターリング法が好適
に採用される。更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の非晶質層（）を形成しても良い。グロー放電法によつて第二の非晶質層（）を
形成するには、ａ−（Si_xC_1-xy（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真空堆
積用の堆積室に導入し、導入されたガスを、グロ
ー放電を生起させることでガスプラズマ化して前
記支持体上に既に形成されてある第一の非晶質層
（）上にａ−（Si_xC_1-x）_y（Ｈ，Ｘ）_1-yを堆積させ
れば良い。本発明に於いて、ａ−（Si_xC_1-x）_y（Ｈ，Ｘ）_1-y
形成用の原料ガスとしては、Si，Ｃ，Ｘの中の少
なくとも１つを構成原子とするガス状の物質又は
ガス化し得る物質をガス化したものの中の大概の
ものが使用され得る。 Si，Ｃ，Ｘの中の１つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Ｃを構成原子とする原料ガ
スと、Ｘを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子
とする原料ガスと、Ｃ及びＸを構成原子とする原
料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si，Ｃ及びＸの３つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。又、別には、SiとＸとを構成原子とする原料ガ
スにＣを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。本発明に於いて、第二の非晶質層（）中に含
有されるハロゲン原子（Ｘ）として好適なのは
Ｆ，Cl，Br，Ｉであり、殊にＦ，Clが望ましい
ものである。本発明に於いて、第二の非晶質層（）中には
必要に応じて水素原子を含有させることが出来
る。第二の非晶質層（）への水素原子の含有は、
第一の非晶質層（）との連続層形成の際に原料
ガス種の一部共通化を図ることが出来るので生産
コスト面の上で好都合である。本発明に於いて、第二の非晶質層（）を形成
するのに有効に使用される原料ガスと成り得るも
のとしては、常温常圧に於いてガス状態のもの又
は容易にガス化し得る物質を挙げることが出来
る。この様な第二の非晶質層（）形成用の物質と
しては、例えば炭素数１〜４の飽和炭化水素、炭
素数２〜４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
事が出来る。具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
（CH₄）、エタン（C₂H₆）、プロパン（C₃H₈）、ｎ
−ブタン（ｎ−C₄H₁₀）、ペンタン（C₅H₁₂）、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン（C₂H₄）、
プロピレン（C₃H₆）、ブテン−１（C₄H₈）、ブテ
ン−２（C₄H₈）、イソブチレン（C₄H₈）、ペンテ
ン（C₅H₁₀）、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン（C₂H₂）、メチルアセチレン
（C₃H₄）、ブチン（C₄H₆）、ハロゲン単体として
は、フツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガ
ス、ハロゲン化水素としては、FH，HI，HCl，
HBr、ハロゲン間化合物としては、BrF，ClF，
ClF₃，ClF₅，BrF₅，BrF₃，IF₇，IF₅，ICl，IBr，
ハロゲン化硅素としてはSiF₄，Si₂F₆，SiCl₄，
SiCl₃Br，SiCl₂Br₂，SiClBr₃，SiCl₃I，SiBr₄，
ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH₂F₂，
SiH₂Cl₂，SiHCl₃，SiH₃Cl，SiH₃Br，SiH₂Br₂，
SiHBr₃、水素化硅素としては、SiH₄，Si₂H₆，
Si₃H₈，Si₄H₁₀等のシラン（Silame）類、等々を
挙げることが出来る。これ等の他に、CCl₄，CHF₃，CH₂F₂，CH₃F，
CH₃Cl，CH₃Br，CH₃I，C₂H₅Cl等のハロゲン置
換パラフイン系炭化水素、SF₄，SF₆等のフツ素
化硫黄化合物、Si（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出
来る。これ等の第二の非晶質層（）形成物質は、形
成される第二の非晶質層（）中に、所定の組成
比でシリコン原子、炭素原子及びハロゲン原子と
必要に応じて水素原子とが含有される様に、第二
の非晶質層（）の形成の際に所望に従つて選択
されて使用される。例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の層が形
成され得るSi（CH₃）₄と、ハロゲン原子（Ｘ）を
含有させるものとしてのSiHCl₃，SiCl₄，
SiH₂Cl₂，或いはSiH₃Cl等を所定の混合比にして
ガス状態で第二の非晶質層（）形成用の装置内
に導入してグロー放電を生起させることによつて
ａ−（Si_xC_1-x）_y（Cl＋Ｈ）_1-yから成る第二の非晶
質層（）を形成することが出来る。スパツターリング法によつて第二の非晶質層
（）を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウ
エーハー又はＣウエーハー又はSiとＣが混合され
て含有されているウエーハーをターゲツトとし
て、これ等をハロゲン原子と必要に応じて水素原
子を構成要素として含む種々のガス雰囲気中でス
パツターリングすることによつて行えば良い。例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、ＣとＸを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の堆
積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツターリングす
れば良い。又、別には、SiとＣとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとＣの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
含有するガス雰囲気中でスパツターリングするこ
とによつて成される。Ｃ及びＸ、必要に応じてＨ
の導入用の原料ガスとなる物質としては先述した
グロー放電の例で示した第二の非晶質層（）形
成用の物質がスパツターリング法の場合にも有効
な物質として使用され得る。本発明に於いて、第二の非晶質層（）をグロ
ー放電法又はスパツターリング法で形成する際に
使用される稀釈ガスとしては、所謂、稀ガス、例
えばHe，Ne，Ar等が好適なものとして挙げる
ことが出来る。本発明に於ける第二の非晶質層（）は、その
要求される特性が所望通りに与えられる様に注意
深く形成される。即ち、Si，Ｃ及びＸ，必要に応じてＨを構成原
子とする物質は、その作成条件によつて構造的に
は結晶からアモルフアスまでの形態を取り、電気
物性的には、導電性から半導体性、絶縁性までの
間の性質を、又光導電的性質から非光導電的性質
までの間の性質を、各々示すので本発明に於いて
は、目的に応じた所望の特性を有するａ−（Si_x
C_1-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、第二の非晶質層（）を耐圧性の向上を主な
目的として設けるにはａ−（Si_xC_1-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第二の非晶質層（）が設け
られる場合には上記の電気絶縁性の度合はある程
度緩和され、照射される光に対してある程度の感
度を有する非晶質材料としてａ−（Si_xC_1-x）_y
（Ｈ，Ｘ）_1-yが作成される。第一の非晶質層（）の表面にａ−（Si_xC_1-x）_y
（Ｈ，Ｘ）_1-yから成る第二の非晶質層（）を形
成する際、層形成中の支持体温度は、形成される
層の構造及び特性を左右する重要な因子であつ
て、本発明に於いては、目的とする特性を有する
ａ−（Si_xC_1-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
れる為の第二の非晶質層（）の形成法に併せて
適宜最適範囲が選択されて、第二の非晶質層
（）の形成が実行されるが、通常の場合30〜400
℃、好適には100〜300℃とされるのが望ましいも
のである。第二の非晶質層（）の形成には、層
を構成する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制
御が他の方法に較べて比較的容易である事等の為
に、グロー放電法やスパツターリング法の採用が
有利であるが、これ等の層形成法で第二の非晶質
層（）を形成する場合には、前記の支持体温度
と同様に層形成の際の放電パワーが作成されるａ
−（Si_xC_1-x）_y（Ｈ，Ｘ）_1-yの特性を左右する重要
な因子の１つである。本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するａ−（Si_xC_1-x）_y（Ｈ，Ｘ）_1-yが生産性良く効
果的に作成される為の放電パワー条件としては通
常10〜300W、好適には20〜200Wである。堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には、0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。本発明に於いては第二の非晶質層（）を作成
する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られるものではなく、所望特性のａ−（Si_xC_1-x）_y
（Ｈ，Ｘ）_1-yから成る第二の非晶質層（）が形
成される様に相互的有機的関連性に基づいて各層
作成フアクターの最適値が決められるのが望まし
い。本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層
（）に含有される炭素原子及びハロゲン原子の
量は、第二の非晶質層（）の作製条件と同様、
本発明の目的を達成する所望の特性が得られる第
一の非晶質層（）が形成される重要な因子であ
る。本発明に於ける第二の非晶質層（）に含有さ
れる炭素原子の量は通常は１×10^-3〜90atomic
％好適には１〜90atomic％、最適には10〜
80atomic％とされるのが望ましいものである。ハロゲン原子の含有量としては、通常の場合１
〜20atomic％、好適には１〜18atomic％、最適
には２〜15atomic％とされるのが望ましく、こ
れ等の範囲にハロゲン原子含有量がある場合に作
成される光導電部材を実際面に充分適用させ得る
ものである。必要に応じて含有される水素原子の
含有量としては、通常の場合19atomic％、好適
には13atomic％以下とされるのが望ましいもの
である。即ち先のａ−（Si_xC_1-x）_y（Ｈ，Ｘ）_1-yの
ｘ，ｙ表示で行えばｘとしては通常は0.1≦ｘ≦
0.99999、好適には0.1≦ｘ≦0.99、最適には0.15
≦ｘ≦0.9、ｙとしては通常0.8≦ｙ≦0.99、好適
には0.82≦ｙ≦0.99、で最適には0.85≦ｙ≦0.98
であるのが望ましい。本発明に於ける第二の非晶質層（）の層厚の
数値範囲は、本発明の目的を効果的に達成する為
の重要な因子の１つである。本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。又、第二の非晶質層（）の層厚は、第一の領
域１０３の層厚との関係に於いても、各々の層領
域に要求される特性に応じた有機的な関連性の下
に所望に従つて適宜決定される必要がある。更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経
済性の点に於いても考慮されるのが望ましい。本発明に於ける第二の非晶質層（）の層厚と
しては、通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ、
最適には0.005〜10μとされるのが望ましいもので
ある。本発明の光導電部材に於いては、第族原子の
含有される層領域（Ｖ）の上に設けられ、第Ｖ族
原子の含有されない層領域(B)（第１図では層領域
１０４に相当する）には、伝導特性を制御する物
質を含有させることにより、該層領域(B)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。この様な物質としては、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、形成される非晶質層を構成するａ−Si（Ｈ，
Ｘ）に対して、Ｐ型伝導特性を与えるＰ型下純
物、具体的には、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。本発明に於いて、層領域(B)に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量は、該層領域(B)に要求
される伝導特性、或いは該層領域(B)に直に接触し
て設けられる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等有機的関連
性に於いて、適宜選択することが出来る。本発明に於いて、層領域(B)中に含有される伝導
特性を制御する物質の含有量としては、通常の場
合、0.001〜1000atomic ppm、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ものである。層領域(B)中に伝導特性を制御する物質、例えば
第族原子を構造的に導入するには、層形成の際
に第族原子導入用の出発物質をガス状態で堆積
室中に、非晶質層（）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、B₂H₆，
B₄H₁₀，B₅H₉，B₅H₁A，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，Sa（CH₃）₃，InCl₃，TlCl₃等も挙げるこ
とが出来る。次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。第１１図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。図中の1102〜1106の夫々のガスボンベには、本
発明の夫々の層を形成するための原料ガスが密封
されており、その一例としてたとえば1102は、
Heで稀釈されたSiH₄ガス（純度99.999％、以下
SiH₄／Heと略す。）ボンベ、1103はHeで稀釈さ
れたPH₃ガス（純度99.999％、以下PH₃／Heと
略す。）ボンベ、1104はC₂H₄ガス（純度99.99％）
ボンベ、1105はNOガス（純度99.999％）ボンベ、
1106はHeで稀釈されたSiF₄ガス（純度99.999％、
以下SiF₄／Heと略す。）ボンベである。これらのガスを反応室1101に流入させるにはガ
スボンベ1102〜1106のバルブ1122〜1126、リーク
バルブ1135が夫々閉じられていることを確認し、
又、流入バルブ1112〜1116、流出バルブ1117〜
1121、補助バルブ1132が開かれていることを確認
して、先づメインバルブ1134を開いて反応室
1101、及びガス配管内を排気する。次に真空計
1136の読みが約５×10^-6torrになつた時点で補助
バルブ1132、流出バルブ1117〜1121を閉じる。その後、反応室1101内に導入すべきガスのボン
ベに接続されているガス配管のバルブを所定通り
操作して、所望するガスを反応室1101内に導入す
る。次に、本発明の光導電部材を作成する場合の一
例の概要を述べる。ガスボンベ1102よりSiH₄／
Heガスを、ガスボンベ1103よりPH₃／Heガス
を、ガスボンベ1105よりNOガスを、夫々バルブ
1122，1123，1125を開いて出口圧ゲージ1127，
1128，1130の圧を１Kg／cm²に調整し、流入バルブ
1112，1113，1115を徐々に開けて、マスフロコン
トローラ1107，1108，1110内に流入させる。引き
続いて流出バルブ1117，1118，1120、補助バルブ
1132を徐々に開いて夫々のガスを反応室1101に流
入させる。このときのSiH₄／Heガス流量と
B₂H₆／Heガス流量とNOガス流量との比が所望
の値になるように流出バルブ1117，1118，1120を
調整し、又、反応室1101内の圧力が所望の値にな
るように真空計1136の読みを見ながらメインバル
ブ1134の開口を調整する。そして基本1137の温度
が加熱ヒーター1138により50〜400℃の範囲の温
度に設定されていることを確認された後、電源
1140を所望の電力に設定して反応室1101内にグロ
ー放電を生起させ、同時にあらかじめ設計された
変化率曲線に従つてNOガスの流量を手動あるい
は外部駆動モータ等の方法によつてバルブ1120を
漸次変化させる操作を行なつて形成される層中に
含有される酸素原子の分布濃度を制御し乍ら層領
域（Ｐ，Ｏ）を形成する。層領域（Ｐ，Ｏ）が所望層厚に形成された時点
に於いて一旦、放電を中止してバルブ1118を完全
に閉じる。その後の層形成はNOガスとSiH₄／
Heガスの使用のみで行われ、NOガスの流量は
引き続き前記の変化率曲線に従つて調節する。その結果、層領域（Ｐ，Ｏ）上に燐原子の含有
されない層領域が所望の層厚で形成されて、第一
の非晶質層（）の形成が終了される。上記の様にして、非晶質層（）が、含有され
る第Ｖ族原子と酸素原子の所望の分布濃度
（depthprofile）を以つて、所望層厚に形成され
た後流出バルブ1117，1120が一旦完全に閉じられ
放電も中断される。非晶質層（）の形成の際に使用される原料ガ
ス種としては、SiH₄ガスの他に、殊にSi₂H₆ガス
が層形成速度の向上を計る為に有効である。第一
の非晶質層（）中にハロゲン原子を含有させる
場合には上記のガスに、例えばSiF₄／Heを、更
に付加して反応室1101内に送り込む。第一の非晶質層（）上に第二の非晶質層
（）を形成するには、例えば、ボンベ1102内に
充填されているSiH₄／Heガスと、ボンベ1105内
に充填されているSiF₄／Heガスと、ボンベ1106
内に充填されているC₂H₄ガスを使用し、前記し
た非晶質層（）の場合と同様の手順によつて行
うことが出来る。本発明の光導電部材を構成する各層の中、スパ
ツターリング法で形成され得る層を第１１図の装
置で作成する場合には、例えば非晶質層（）の
場合には次の様に行う。基体1137を固定部材1139に堅固に固定し、支持
体兼用の電極1141上に、高純度シリコンウエーハ
ー1142−１上に高純度グラフアイト1142−２を所
望の面積比率にして配置したターゲツトを設置す
る。基体1137上に前記した様にして、非晶質層
（）を予め形成しておく。反応室1101内を所定個処のバルブを操作して所
定の真空度になるまで排気した後、電極兼用のシ
ヤツター1142を開いてターゲツトと基体1137とを
対向させ、又、加熱ヒータ1138により所望温度に
支持体を加熱して、スパツターリングの準備をす
る。ボンベ1106よりSiF₄／Heガスを、又、予め
C₂H₄ガスに代えてArガスが充填されてあるボン
ベ1104よりArガスを夫々所定個処のバルブを操
作して、反応室1101内に所望する流量比で流入さ
せ、スパツターリングする際の所望する真空度に
する。反応室1101内が所望の真空度になつてその内圧
が安定した後、電源1140をONして、スパツター
リングを開始し、所望の時間継続させる。この様にして、所望層厚の第二の非晶質層
（）が第一の非晶質層（）上に形成される。又、夫々の層を形成する際、前層の形成に使用
したガスが反応室1101内、流出バルブ1117〜1121
から反応室1101内に至る配管内に残留することを
避けるために、流出バルブ1117〜1121を閉じ補助
バルブ1132を開いてメインバルブ1134を全開して
系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて
行う。実施例１第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２
層領域内で、第１２図に示すような酸素濃度分布
を持つ像形成部材を第１表の条件下で作製した。こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し5.0KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプ光源を用い、1.5lux.secの光量を透過型の
テストチヤートを通して照射させた。その後直ちに、“荷電性の現像剤（トナーとキ
ヤリアーを含む）を部材表面をカスケードするこ
とによつて、部材表面上に良好なトナー画像を得
た。部材上のトナー画像を、5.0KVのコロナ帯
電で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調
再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。実施例２第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２
層領域内で第１３図に示すような酸素分布濃度を
有する像形成部材を第２表の条件下で作成した。その他の条件は実施例１と同様にして行つた。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例３第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２
層領域内で第１４図に示すような酸素分布濃度を
有する像形成部材を第３表の条件下で作成した。その他の条件は実施例１と同様にして行つた。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例４非晶質層（）の層の形成時、SiH₄ガス、
SiF₄ガス、C₂H₄ガスの流量比を変えて、非晶質
層（）に於けるシリコン原子と炭素原子の含有
量比を変化させる以外は、実施例１と全く同様な
方法によつて像形成部材を作成した。こうして得
られた像形成部材につき実施例１に述べた如き作
像、現像、クリーニングの工程を約５万回繰り返
した後、画像評価を行つたところ第４表の如き結
果を得た。実施例５非晶質層（）の層の層厚を変える以外は、実
施例１と全く同様な方法によつて像形成部材を作
成した。実施例１に述べた如き、作像、現像、ク
リーニングの工程を繰り返し、第５表の結果を得
た。実施例６第１及び第２層領域の形成方法を第６表の如く
変える以外は、実施例１と同様な方法で層形成を
行い、実施例１と同様な画質評価を行つたとこ
ろ、良好な結果が得られた。実施例７第１２図に示した製造装置を用い、第７表に示
す条件のもとに第１５図に示すような酸素分布濃
度を持つ像形成部材を第７表の条件下で作製し
た。その他の条件は実施例１と同様にして行つた。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。

【表】

【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分で
ある ×〓画像欠陥をやや生ずる

【表】

【表】実施例８実施例３の第２層領域の作成に際し、層作成条
件を下記の第８表に示す条件にした以外は、実施
例３に示した各条件と手順に従つて、電子写真用
像形成部材の夫々を作製し、実施例１と同様の方
法で評価したところ、夫々に就いて特に画質、耐
久性の点に於いて良好な結果が得られた。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の層構成の好適
な例の１つを説明する為の模式的説明図、第２図
乃至第１０図は、夫々、本発明の光導電部材の非
晶質層（）を構成する層領域（Ｏ）に於ける酸
素原子の分布濃度を説明する模式的説明図、第１
１図は、本発明の光導電部材を作製する為に使用
された装置の模式的説明図、第１２図乃至第１５
図は、夫々、本発明の実施例に於ける層領域
（Ｏ）中の酸素原子の分布濃度を示す説明図であ
る。１００…光導電部材、１０１…支持体、１０２
…第一の非晶質層（）、１０３…第一の層領域
（Ｏ）、１０４…第四の層領域（Ｖ）、１０５…層
領域、１０６…第二の非晶質層（）、１０７…
自由表面。

Claims

【特許請求の範囲】１光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母
体とする非晶質材料で構成された、光導電性を示
す第一の非晶質層と、シリコン原子とハロゲン原
子と炭素原子とを含む非晶質材料で構成された第
二の非晶質層とを支持体側から有し、前記第一の
非晶質層が、支持体側に構成原子として周期律表
第族に属する原子を含有する層領域（）を有
する光導電部材において、前記層領域（）は、Ｐ、As、Sb、およびBi
からなる群から少なくとも一つ選ばれる周期律表
第族に属する原子が層厚方向に連続的に分布
し、前記第一の非晶質層は、酸素原子を層厚方向に
おける分布濃度が連続した状態で含有し該分布濃
度が支持体側より連続的に減少する領域を有する
ことを特徴とする光導電部材。