JPH0410627B2 - - Google Patents

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JPH0410627B2
JPH0410627B2 JP57031937A JP3193782A JPH0410627B2 JP H0410627 B2 JPH0410627 B2 JP H0410627B2 JP 57031937 A JP57031937 A JP 57031937A JP 3193782 A JP3193782 A JP 3193782A JP H0410627 B2 JPH0410627 B2 JP H0410627B2
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
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    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/0825Silicon-based comprising five or six silicon-based layers
    • GPHYSICS
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    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08235Silicon-based comprising three or four silicon-based layers

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Description

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

本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線,可視光線,赤外光線,X線,γ線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある光導電部材に関す
る。 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く照射
する電磁波のスペクトル特性にマツチングした吸
収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。
殊に、事務機としてオフイスで使用される電子写
真装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場
合には、上記の使用時における無公害性は重要な
点である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 而乍ら、従来のa−Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値,光感度,光応答
性等の電気的,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として使用した
場合、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、耐圧性や繰返し連続使
用に対する耐久性に問題がなくもないこと、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」と言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
ちであつた。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、繰返し使用に際しても劣化現象を起
さず耐久性に優れ、又、耐圧性にも優れた光導電
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
して適用された場合、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し、構成原子としてハ
ロゲン原子と、30atomic%未満の窒素原子を含
有する非晶質材料で構成された補助層と、シリコ
ン原子を母体とし、周期律表第族に属する原子
を構成原子として含有する非晶質材料で構成され
た、層厚0.3〜5μの電荷注入防止層と、シリコン
原子を母体とする非晶質材料で構成され、光導電
性を示す非晶質層とを有する事を特徴とする。 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、極めて優れた耐久性,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、その電気的特性が安定しており耐光疲
労,繰返し使用特性に長け、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、シリコン原子を
母体とし、構成原子としてハロゲン原子と、窒素
原子を30atomic%未満含む非晶質材料で構成さ
れた補助層102,電荷注入防止層103,光導
電性を有する非晶質層104を具備し、非晶質層
104は自由表面106を有している。 補助層102は、主に、支持体101と電荷注
入防止層103との間の密着性を計る目的の為に
設けられ、支持体101と電荷注入防止層103
の両方と親和性がある様に、後述する材質で構成
される。 電荷注入防止層103は、支持体101側より
非晶質層104中へ電荷が注入されるのを効果的
に防止する機能を主に有する。 非晶質層104は、感受性の光の照射を受けて
該層104中でフオトキヤリアを発生し、所定方
向に該フオトキヤリアを輸送する機能を有する。 本発明に於ける補助層は、シリコン原子(Si)
を母体とし、構成原子として窒素原子(N)とハ
ロゲン原子(X)と、必要に応じて水素原子
(H)とを含有し、窒素原子(N)の含有量C(N)
が30atomic%未満である非晶質材料(以後、「a
−(SiaN1−a)b(H,X)1−b」と記す。但
し、0.6<a,0.8≦b)で構成される。 a−(SiaN1−a)b(H,X)1−bで構成され
る補助層の形成はグロー放電法、スパツターリン
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窒素原子及びハ
ロゲン原子を、作製する補助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補助
層を形成しても良い。 グロー放電法によつて補助層を形成するには、
a−(SiaN1−a)b(H,X)1−b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、導入されたガス雰囲気中に、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a−(SiaN1−a)b(H,X)1
bを堆積させれば良い。 本発明に於いてa−(SiaN1−a)b(H,X)1
−b形成用の原料ガスとしては、Si,N,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,N,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、N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、N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N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、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、補助層は、シリコン原子と窒
素原子とハロゲン原子とを含む非晶質材料で構成
されるものであるが、前述した様に補助層には更
に水素原子を含有させることが出来る。 補助層への水素原子の含有は、電荷注入防止層
や非晶質層との連続層形成の際に原料ガス種の一
部共通化を計ることが出来るので、生産コスト面
の上で好都合である。 本発明に於いて、補助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出発物質として
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。 この様な補助層形成用の出発物質としては、例
えば、窒素、窒化物、弗素化窒素及びアジ化物等
の窒素化合物、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、窒素(N2)、窒素化合物としては
アンモニア(NH3)、ヒドラジン(H2NNH2),
三弗化窒素(F3N),四弗化窒素(F4N2),アジ
化水素(HN3),アジ化アンモニウム(NH4N3
等、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(Silane)類、等々を挙げることが出来
る。 これ等の補助層形成用の出発物質は、形成され
る補助層中に、所定の組成比でシリコン原子,窒
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、補助層形成の際に所望に
従つて選択されて使用される。 例えば、シリコン原子と水素原子との含有が容
易に成し得て且つ所望の特性の補助層が形成され
得るSiH4やSi2H6と窒素原子を含有させるものと
してのN2又はNH3とハロゲン原子を含有させる
ものとしてのSiF4,SiH2F2,SiHCl3,SiCl4
SiH2Cl2,或いはSiH3Cl等を所定の混合比でガス
状態で補助層形成用の装置系内に導入してグロー
放電を生起させることによつて補助層を形成する
ことが出来る。 或いは、形成される補助層にシリコン原子とハ
ロゲン原子とを含有させることが出来るSiF4等と
窒素原子を含有させるものとしてのN2等を所定
の混合比で、必要に応じてHe,Ne,Ar等の稀
ガスと共に中間層形成用の装置系内に導入してグ
ロー放電を生起させて、補助層を形成することも
出来る。 スパツターリング法によつて補助層を形成する
には、高純度単結晶又は多結晶のSiウエーハー又
はSi3N4ウエーハー又はSiとSi3N4が混合されて
形成された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なえば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、N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Si3N4とは別々のターゲツト
として、又はSiとSi3N4の混合して形成した一枚
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。N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補助層形
成用の出発物質がスパツターリングの場合にも有
効な物質として使用され得る。 本発明に於いて、補助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。 本発明の補助層を構成するa−(SiaN1−a)
b(H,X)1−bは、補助層の機能が、支持体と
電荷注入防止層との間の密着を強固にし、加えて
それ等の間に於ける電気的接触性を均一にするも
のであるから、補助層に要求される特性が所望通
りに与えられる様に、その作成条件の選択が厳密
に成されて注意深く形成される。 本発明の目的に適した特性を有するa−
(SiaN1−a)b(H,X)1−bが作成される為の
作成条件の中の重要な要素として、作成時の支持
体温度を挙げる事が出来る。 即ち、支持体の表面にa−(SiaN1−a)b
(H,X)1−bからなる補助層を形成する際、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−(SiaN1
a)b(H,X)1−b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。 本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成さ
れる為の補助層を形成する際の支持体温度として
は、補助層の形成法に併せて適宜最適範囲が選択
されて、補助層の形成が実行されるが、通常の場
合、50〜350℃、好適には100〜250℃とされるの
が望ましいものである。補助層の形成には、同一
系内で補助層から電荷注入防止層、非晶質層、更
には必要に応じて非晶質層上に形成される他の層
まで連続的に形成することが出来る事、各層を構
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補助層を形成する
場合には、前記の支持体温度と同様に層形成の際
の放電パワー及びガス圧が作成されるa−
(SiaN1−a)b(H,X)1−bの特性を左右する
重要な因子として挙げることが出来る。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するa−(SiaN1−a)b(H,X)1−b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1〜300W、好適には2〜100Wであ
る。 堆積室内のガス圧はグロー放電法にて層形成を
行う場合に於いて通常0.01〜5Torr、好適には0.1
〜0.5Torr程度に、スパツタリング法にて層形成
を行う場合に於いては、通常1×10-3〜5×
10-2Torr、好適には8×10-3〜3×10-2Torr程
度とされるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於ける補助層に含有され
る窒素原子及びハロゲン原子の量は、補助層の作
製条件と同様本発明の目的を達成する所望の特性
が得られる補助層が形成される為の重要な因子で
ある。 本発明に於ける補助層に含有される窒素原子の
量C(N)は、通常は、前記した値の範囲とされる
が、atomic%で表示すれば、好適には1×10-3
≦C(N)<30、より好ましくは、1≦C(N)<30、最
適には10≦C(N)<30とされるのが望ましい。又ハ
ロゲン原子(X)の量としては、好適には1〜
20atomic%、最適には2〜15atomic%とされる
のが望ましく、水素原子(H)が含まれる場合に
は、その量は、好適には19atomic%以下、最適
には13atomic%以下とされるのが望ましい。 a−(SiaN1−a)b(H,X)1−bに於ける
a,bの表示で示せば、aの値としては、好適に
は、0.6<a≦0.99999、より好ましくは、0.6<a
≦0.99、最適には0.6<a≦0.9,bの値としては、
好適には0.8≦b≦0.99、より好適には0.85≦b≦
0.98とされるのが望ましい。 本発明に於ける補助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様に所望に従つて
適宜決定される。 本発明の目的を効果的に達成する為の補助層の
層厚としては、通常の場合、30Å〜2μ、好適に
は40Å〜1.5μ、最適には50Å〜1.5μとされるのが
望ましいものである。 本発明の光導電部材を構成する電荷注入防止層
は、シリコン原子(Si)を母体とし、周期律表第
族に属する原子(第族原子)と、好ましく
は、水素原子(H)又はハロゲン原子(X)或い
はこの両者とを構成原子とする非晶質材料(以後
「a−Si(V,H,X)」と記す。)で構成され、そ
の層厚t及び層中の第族原子の含有量C(V)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。 本発明に於ける電荷注入防止層の層厚tとして
は、好ましくは0.3〜5μ、より好ましくは0.5〜2μ
とされるのが望ましく、又、第族原子の含有量
C(V)としては、好ましくは、1×102〜1×
105atomic ppm、より好ましくは、5×102〜1
×105atomic ppmとされるのが望ましい。 電荷注入防止層と補助層との相乗効果を得るた
めには上記範囲に各層の層厚と周期律表第族原
子または窒素原子を含有させる事が好ましい。 これは、充分な密着性を補助層に発揮させ、且
つ、充分な電荷注入の防止性を電荷注入防止層に
発揮させるために重要である。 一般的には、電荷注入防止層の厚みを薄くする
と周期律表第族原子を多くさせ、厚くした場合
は少なく含有させる事が好ましいが、本発明にお
いて補助層との密着性と電気的特性を十分に考慮
した結果、補助層の窒素原子の含有量を
30atomic%未満とし且つ電荷注入防止層の層厚
を上記した範囲とする事によつて、密着性の向上
と電荷注入防止性をより一層相乗効果的に達成す
ることができるだけでなく、光導電部材に要求さ
れる多くの特性を十分に満足させることができる
事を見出した。 本発明において、電荷注入防止層中に含有され
る周期律表第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、必要に応じて電荷注入防止層
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。 a−Si(V,H,X)で構成される電荷注入防
止層の層形成法としてはグロー放電法、スパツタ
ーリング法、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
が挙げられる。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第族原子、
必要に応じて水素原子(H)やハロゲン原子
(X)を作製する電荷注入防止層中に導入するの
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電荷
注入防止層を形成しても良い。例えば、グロー放
電法によつて、a−Si(V,H,X)で構成され
る電荷注入防止層を形成するには、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
スと共に第族原子を供給し得る第族原子導入
用の原料ガス、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、既に補助層の設けてある所定
の支持体の補助層上にa−Si(V,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、第族原子導入用の原料ガス
を、必要に応じて水素原子(H)又は/及びハロ
ゲン原子(X)導入用のガスと共にスパツタリン
グ用の堆積室に導入してやれば良い。 本発明において、電荷注入防止層を形成するの
に使用される原料ガスとなる出発物質としては、
次のものが有効なものとして挙げることが出来
る。 先ず、Si供給用の原料ガスとなる出発物質とし
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。 これ等の出発物質を使用すれば、層形成条件を
適切に選択することによつて形成される補助層中
にSiと共にHも導入し得る。 Si供給用の原料ガスとなる有効な出発物質とし
ては、上記の水素化硅素の他に、ハロゲン原子
(X)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、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更には、
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電荷注入防
止層形成の為のSi供給用の出発物質として挙げる
事が出来る。 これ等のハロゲン原子(X)を含む硅素化合物
を使用する場合にも前述した様に、層形成条件の
適切な選択によつて形成される電荷注入防止層中
にSiと共にXを導入することが出来る。上記した
出発物質の中の水素原子を含むハロゲン化硅素化
合物は、補助層形成の際に層中にハロゲン原子
(X)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(H)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
(X)導入用の出発物質として使用される。 本発明において、補助層を形成する際に使用さ
れるハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる
有効な出発物質としては、上記したものの他に、
例えば、フツ素,塩素,臭素,ヨウ素のハロゲン
ガス、BrF,ClF,ClF3,BrF3,BrF5,IF3
IF7,ICl,IBr等のハロゲン間化合物HF,HCl,
HBr,HI等のハロゲン化水素を挙げることが出
来る。 電荷注入防止層中に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、電荷注入防止層を
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、燐原子導入用としては、PH3
P2H4等の水素化燐、PH4I,PF3,PF5,PCl3
PCl5,PBr3,PBr5,PI3等のハロゲン化燐が挙
げられる。この他、AsH3,AsF3,AsCl3
AsBr3,AsF5,SbH3,SbF3,SbF5,SbCl3
SbCl5,BiH3,BiCl3,BiBr3等も第族原子導
入用の出発物質の有効なものとして挙げることが
出来る。 本発明に於いては、電荷注入防止特性を与える
為に電荷注入防止層中に含有される第族原子
は、電荷注入防止層の層厚方向に実質的に平行な
面(支持体の表面に平行な面)内及び層厚方向に
於いては、実質的に均一に分布されるのが良いも
のである。又、スパツタリング法で電荷注入防止
層を形成する場合には、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、第族原子導入用の原料ガス
を、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)導入用の原料ガスと共に
スパツタリングを行う真空堆積室内に導入してや
れば良い。 本発明に於いて、電荷注入防止層中に導入され
る第族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第族原子導入用の出発物質のガス流量、ガス流
量比、放電パワー、支持体温度、堆積室内の圧力
等を制御することによつて任意に制御され得る。 本発明に於いて、電荷注入防止層をグロー放電
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。 本発明に於いて、a−Si(H,X)で構成され
る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。 本発明に於いて、必要に応じて非晶質層中に含
有されるハロゲン原子(X)としては、電荷注入
防止層の場合に挙げたのと同様のものを挙げるこ
とが出来る。 本発明に於いて、非晶質層を形成するのに使用
されるSi供給用の原料ガスとしては、電荷注入防
止層に就て説明する際に挙げた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、非晶質層を形成する際に使用
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、電荷注入防止層の場合と同様に多くのハ
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(Si)とハロゲン原
子(X)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。 本発明に於いては、非晶質層には、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型不純
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、非晶質層に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量は、該非晶質層に要求
される伝導特性、或いは該層に直に接触して設け
られる他の層の特性や、該他の層との接触界面に
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、非晶質層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。 非晶質層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は、B2H6
B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,B6H14
等の水素化硼素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲ
ン化硼素等が挙げられる。この他、AlCl3
GaCl3,Ga(CH33,InCl3,TlCl3等も挙げるこ
とが出来る。 本発明に於いて、形成される光導電部材の電荷
注入防止層及び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(H)とハロゲン原子(X)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。 電荷注入防止層又は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。 本発明において、非晶質層をグロー放電法で形
成する際に使用される稀釈ガス、或いはスパツタ
リング法で形成される際に使用されるスパツター
リング用のガスとしては、所謂稀ガス、例えば
He,Ne,Ar等が好適なものとして挙げること
が出来る。 本発明に於いて、非晶質層の層厚としては、作
成される光導電部材に要求される特性に応じて適
宜決められるものであるが、通常は、1〜100μ、
好ましくは1〜80μ、最適には2〜50μとされる
のが望ましいものである。 本発明に於いて、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。 第2図には、本発明の光導電部材の他の好適な
実施態様例の層構成が示される。 第2図に示される光導電部材200が、第1図
に示される光導電部材100と異なるところは、
電荷注入防止層203と光導電性を示す非晶質層
205との間に上部補助層204を有することで
ある。 即ち、光導電部材200は、支持体201,該
支持体201上に順に積層された、下部補助層2
02,電荷注入防止層203,上部補助層204
及び非晶質層205とを具備し、非晶質層205
は自由表面206を有する。上部補助層204
は、電荷注入防止層203と非晶質層205との
間の密着を強固にし、両層の接触界面に於ける電
気的接触を均一にしていると同時に、電荷注入防
止層203の上に直に設けることによつて、電荷
注入防止層203の層質を強靭なものとしてい
る。 第2図に示される光導電部材200を構成する
下部補助層202及び上部補助層204は、第1
図に示した光導電部材100を構成する補助層1
02の場合と同様の非晶質材料を使用して、同様
の特性が与えられる様に同様な層作成手順と条件
によつて形成される。電荷注入防止層203及び
非晶質層205も、非夫々、第1図に示す電荷注
入防止層103及び非晶質層104と同様の特性
及び機能を有し、第1図の場合と同様な層作成手
順と条件によつて形成される。 次に本発明の光導電部材の製造方法の一例を図
に従つて説明する。 第3図に光導電部材の製造装置の一例を示す。 図中の302〜306のガスボンベには、本発
明の夫々の層を形成するために使用されるガスが
密封されており、その1例として、たとえば、3
02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、303は
Heで稀釈されたPH3ガス(純度99.999%,以下
B2H6/Heと略す。)ボンベ、304はNH3ガス
(純度99.99%)ボンベ、305はArガスボンベ、
306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301に流入させるには
ガスボンベ302〜306のバルブ322〜32
6、リークバルブ335が閉じられていることを
確認し、又、流入バルブ312〜316、流出バ
ルブ317〜321、補助バルブ332が開かれ
ていることを確認して先ずメインバルブ334を
開いて反応室301、及びガス配管内を排気す
る。 次に真空計336の読みが約5×10-6torrにな
つた時点で、補助バルブ332、流入バルブ31
2〜316、流出バルブ317〜321を閉じ
る。 その後、反応室301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301内に導
入する。 次に第1図に示す構成と同様の構成の光導電部
材を作成する場合の一例の概略を述べる。 所定の支持体337上に、先ず補助層をスパツ
タリング法によつて形成するには、まずシヤツタ
ー342を開く。すべてのガス供給バルブは一旦
閉じられ、反応室301はメインバルブ334を
全開することにより、排気される。高圧電力が印
加される電極341上に高純度シリコンウエハ3
42−1,及び高純度Si3N4ウエハ342−2が
所望の面積比率でターゲツトとして設置されてい
る。ガスボンベ305よりArガスを、ガスボン
ベ306よりSiF4/Heガスを夫々、所定のバル
ブを操作して反応室301内に導入し、室の内圧
が0.05〜1torrとなるよう、メインバルブ334
を調節する。高圧電源340をONとし、Siウエ
ハ342−1とSi3N4ウエハ342−2とを同時
にスパツタリングすることにより、シリコン原
子,窒素原子よりなる非晶質材料で構成された補
助層を支持体337上に形成することができる。
層形成中は、支持体337は、加熱ヒータ338
によつて所望の温度に加熱される。 補助層をグロー放電法によつて形成する場合に
は、各、バルブを操作して、ボンベ302より
SiH4/Heガスを、ボンベ304よりNH3ガス
を、ボンベ306よりSiF4/Heガスを、夫々、
所望する流量比で反応室301内に導入し、所望
時間の間グロー放電を行うことによつて、支持体
上に補助層を形成することが出来る。 次に、前記の補助層上に電荷注入防止層を形成
する。 補助層の形成終了後、電源340をOFFにし
て放電を中止し、一旦、装置のガス導入用の配管
の全系のバルブを閉じ、反応室301内に残存す
るガスを反応室301外に排出して所定の真空度
にする。 その後、シヤツター342を閉じ、ガスボンベ
302よりSiH4/Heガスを、ガスボンベ303
よりPH3/Heガスを、夫々バルブ322,32
3を開いて出口圧ゲージ327,328の圧を1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ312,313を
徐々に開けて、マスフロコントローラ307,3
08内に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ
317,318、補助バルブ332を徐々に開い
て夫々のガスを反応室301内に流入させる。こ
のときのSiH4/Heガス流量、PH3/Heガス流量
の夫々の比が所望の値になるよう流出バルブ31
7,318を調整し、また、反応室301内の圧
力が所望の値になるように真空計336の読みを
見ながらメインバルブ334の開口を調整する。 そして支持体337の温度が加熱ヒーター33
8により50〜400℃の範囲の温度に設定されてい
ることが確認された後、電源340をONにして
所望の電力に設定し、反応室301内にグロー放
電を生起させて支持体337上に電荷注入防止層
を形成する。 電荷注入防止層上に設けられる、光導電性を示
す非晶質層の形成は、例えばボンベ302内に充
填されているSiH4/Heガスを使用し、前記した
電荷注入防止層の場合と同様の手順によつて行う
ことが出来る。 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。 実施例 1 第3図に示した製造装置により、アルミニウム
基板上に以下の条件で層形成を行つた。 こうして得られた電子写真用像形成部材を複写
装置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、光像を照射した。光源はタングステンランプ
を用い、光量は1.0lux・secとした。潜像は荷
電性の現像剤(トナーとキヤリヤを含む)によつ
て現像され、通常の紙に転写された転写画像にお
ける画像欠陥(黒地部の白ヌケ等)の有無をチエ
ツクしたが、それは全く認められず、画質は極め
て良好なものであつた。転写されないで像形成部
材上に残つたトナーは、ゴムブレードによつてク
リーニングされ、次の複写工程に移る。このよう
な工程を繰り返し10万回以上行つても画像欠陥、
層の剥れが全く生じなかつた。
The present invention relates to light (here, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.)
It relates to photoconductive members sensitive to electromagnetic waves such as. As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive,
It must have absorption spectrum characteristics that match the spectrum characteristics of the electromagnetic waves to be irradiated with a high signal-to-noise ratio [photocurrent (Ip)/dark current (Id)], it must have fast photoresponsiveness, it must have the desired dark resistance value, and when in use Solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being non-polluting to the human body, and being able to easily process afterimages within a predetermined time.
Particularly in the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-polluting property during use is an important point. Based on these points, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is a photoconductive material that has recently attracted attention. As a photographic image forming member, application to a photoelectric conversion reader is described in DE 2933411. However, conventional photoconductive members having photoconductive layers composed of a-Si have poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, as well as use environment characteristics. In terms of stability, stability over time, and durability, each individual property has been improved, but the reality is that there is still room for further improvement in terms of overall property improvement. be. For example, when used as an electrophotographic image forming member, there may be insufficient prevention of charge injection from the support side in dark areas, there may be problems with pressure resistance or durability against repeated and continuous use, or there may be problems with transfer. For example, there may be image defects commonly called "white spots" on images transferred to paper, which are thought to be caused by local discharge destruction phenomena, or, for example, when a blade is used for cleaning, there may be defects caused by the rubbing of the blade. A so-called image defect called "white stripe" sometimes occurred. Furthermore, when used in a humid atmosphere or immediately after being left in a humid atmosphere for a long time, so-called blurring of the image often occurs. Furthermore, if the layer thickness exceeds 10 microns or more, the layer may lift or peel off from the surface of the support, or cracks may develop as the time passes for the layer to stand in the air after being removed from the vacuum deposition chamber for layer formation. It was a victory because it brought about phenomena such as this. This phenomenon often occurs especially when the support is a drum-shaped support commonly used in the field of electrophotography, and there are points that can be solved in terms of stability over time. . Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is necessary to take measures to solve all of the above-mentioned problems when designing photoconductive members. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of intensive research and study on Si from the viewpoint of its applicability as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, solid-state imaging devices, reading devices, etc., we found that silicon atoms an amorphous material containing at least either a hydrogen atom (H) or a halogen atom (X), so-called hydrogenated amorphous silicon, halogenated amorphous silicon, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon [hereinafter referred to as "hydrogenated amorphous silicon"] "a-Si(H,X)" is used as a generic notation for The photoconductive material produced by this method not only exhibits extremely excellent properties in practical use, but also surpasses conventional photoconductive materials in all respects, and is particularly effective as a photoconductive material for electrophotography. This is based on the discovery that it has excellent properties. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member that does not deteriorate even after repeated use, has excellent durability, and also has excellent pressure resistance. Another object of the present invention is to provide excellent adhesion between a layer provided on a support and the support and between each laminated layer, to provide a dense and stable structural arrangement, and to provide layer quality. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member with high quality. Another object of the present invention is that when applied as an electrophotographic image forming member, it has sufficient charge retention ability during charging processing for electrostatic image formation, and that ordinary electrophotographic methods can be applied extremely effectively. An object of the present invention is to provide a photoconductive member having excellent electrophotographic properties. The photoconductive member of the present invention includes a support for the photoconductive member, and an auxiliary layer made of an amorphous material having silicon atoms as a matrix, halogen atoms as constituent atoms, and less than 30 atomic percent of nitrogen atoms. , a charge injection prevention layer with a layer thickness of 0.3 to 5μ, which is made of an amorphous material whose base material is silicon atoms and which contains atoms belonging to group of the periodic table as constituent atoms, and an amorphous material whose base material is silicon atoms. It is characterized by having an amorphous layer that is made of a solid material and exhibits photoconductivity. The photoconductive member of the present invention designed to have the above-described layer structure can solve all of the above-mentioned problems, and exhibits extremely excellent durability, pressure resistance, and use environment characteristics. In particular, when applied as an electrophotographic image forming member, its electrical properties are stable, it has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and high quality images can be stably and repeatedly produced. In addition, the photoconductive member of the present invention has an amorphous layer formed on the support, which is strong and has excellent adhesion to the support, and can be continuously used at high speed for a long time. Can be used repeatedly. Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically shown to explain the layer configuration of a photoconductive member according to a first embodiment of the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIG. 1 is made of an amorphous material that uses silicon atoms as a matrix and contains less than 30 atomic percent of nitrogen atoms and halogen atoms as constituent atoms, on a support 101 for use as a photoconductive member. auxiliary layer 102 , a charge injection prevention layer 103 , and an amorphous layer 104 having photoconductivity. The auxiliary layer 102 is provided mainly for the purpose of measuring the adhesion between the support 101 and the charge injection prevention layer 103.
It is made of the materials described below so that it has compatibility with both. The charge injection prevention layer 103 mainly has a function of effectively preventing charge from being injected into the amorphous layer 104 from the support 101 side. The amorphous layer 104 has a function of generating photocarriers in the layer 104 upon irradiation with sensitive light and transporting the photocarriers in a predetermined direction. The auxiliary layer in the present invention is made of silicon atoms (Si).
The base material is nitrogen atom (N), halogen atom (X), and optionally hydrogen atom (H) as constituent atoms, and the content of nitrogen atom (N) is C (N).
is less than 30 atomic% (hereinafter referred to as “a
−(SiaN 1 −a)b(H,X) 1 −b”. However, it is composed of 0.6<a, 0.8≦b). The auxiliary layer composed of a-(SiaN 1 -a) b(H,X) 1 -b can be formed by glow discharge method, sputtering method, ion implantation method, ion plating method, or electron beam method. etc. These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, amount of equipment capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured. It is relatively easy to control the manufacturing conditions for manufacturing a photoconductive member having the above-mentioned photoconductive member. The glow discharge method or the sputtering method is preferably employed because of the advantages that nitrogen atoms and halogen atoms can be easily introduced into the auxiliary layer to be produced together with silicon atoms. Furthermore, in the present invention, the auxiliary layer may be formed by using both the glow discharge method and the sputtering method within the same apparatus system. To form the auxiliary layer by glow discharge method,
The raw material gas for forming a-(SiaN 1 -a ) b(H, a-(SiaN 1 -a)b(H,X) 1-
It is sufficient to deposit b. In the present invention, a-(SiaN 1 -a) b(H,X) 1
As the raw material gas for forming -b, most gaseous substances containing at least one of Si, N, and X as a constituent atom or gasified substances that can be gasified can be used. When using a raw material gas containing Si as one of Si, N, and X, for example, one raw material gas containing Si, one containing N, and one containing X. Either a raw material gas containing Si atoms is mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing Si atoms and a raw material gas containing N and X atoms are mixed at a desired mixing ratio. They can be used by mixing in different ratios. Alternatively, a raw material gas containing Si and X as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing N as constituent atoms. In the present invention, preferred halogen atoms X are F, Cl, Br, and I, with F and Cl being particularly preferred. In the present invention, the auxiliary layer is composed of an amorphous material containing silicon atoms, nitrogen atoms, and halogen atoms, but as described above, the auxiliary layer may further contain hydrogen atoms. I can do it. The inclusion of hydrogen atoms in the auxiliary layer is advantageous in terms of production costs, since it is possible to share some of the raw material gas types when forming a continuous layer with the charge injection prevention layer and the amorphous layer. be. In the present invention, starting materials that can be used as raw material gases that are effectively used to form the auxiliary layer include those that are in a gaseous state at room temperature and normal pressure, or substances that can be easily gasified. . Examples of starting materials for forming such an auxiliary layer include nitrogen, nitrides, nitrogen compounds such as fluorinated nitrogen and azides, simple halogens, hydrogen halides,
Examples include interhalogen compounds, silicon halides, halogen-substituted silicon hydrides, and silicon hydrides. Specifically, nitrogen (N 2 ), nitrogen compounds such as ammonia (NH 3 ), hydrazine (H 2 NNH 2 ),
Nitrogen trifluoride (F 3 N), nitrogen tetrafluoride (F 4 N 2 ), hydrogen azide (HN 3 ), ammonium azide (NH 4 N 3 )
etc., halogen gases include fluorine, chlorine, bromine, and iodine; hydrogen halides include FH, HI, HCl, and HBr; halogen compounds include BrF, ClF, ClF 3 , ClF 5 , BrF 5 , BrF3 ,
IF 7 , IF 5 , ICl, IBr, silicon halide
SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , SiCl 3 Br, SiCl 2 Br 2 ,
SiClBr 3 , SiCl 3 I, SiBr 4 , halogen-substituted silicon hydrides include SiH 2 F 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 ,
SiH 3 Cl, SiH 3 Br, SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , examples of silicon hydride include silanes such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 , etc. I can do it. These starting materials for forming the auxiliary layer are used in such a way that the auxiliary layer to be formed contains silicon atoms, nitrogen atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms as necessary in a predetermined composition ratio. They are selected and used as desired during layer formation. For example, SiH 4 or Si 2 H 6 can easily contain silicon atoms and hydrogen atoms and form an auxiliary layer with desired characteristics, and N 2 or NH 3 can contain nitrogen atoms. SiF 4 , SiH 2 F 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 as substances containing halogen atoms,
The auxiliary layer can be formed by introducing SiH 2 Cl 2 , SiH 3 Cl, or the like in a gaseous state at a predetermined mixing ratio into the system for forming the auxiliary layer and causing glow discharge. Alternatively, the auxiliary layer to be formed may contain He, Ne , Ne, It is also possible to form an auxiliary layer by introducing it together with a rare gas such as Ar into an apparatus system for forming an intermediate layer to generate glow discharge. To form the auxiliary layer by the sputtering method, target a high-purity single crystal or polycrystalline Si wafer, a Si 3 N 4 wafer, or a wafer formed by mixing Si and Si 3 N 4 , These may be carried out by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and, if necessary, hydrogen atoms as constituent elements. For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing N and The Si wafer may be sputtered by forming plasma. Alternatively, a gas atmosphere containing at least halogen atoms can be created by using Si and Si 3 N 4 as separate targets or by using a single target formed by mixing Si and Si 3 N 4 . This is done by sputtering inside. N and X,
If necessary, the starting material for forming the auxiliary layer shown in the glow discharge example described above can be used as a material gas for introducing H as an effective material also in the case of sputtering. In the present invention, so-called rare gases such as He, Ne,
Ar and the like can be cited as suitable examples. a-(SiaN 1 -a) constituting the auxiliary layer of the present invention
The function of b (H, Since the auxiliary layer is a material, its manufacturing conditions are strictly selected and carefully formed so that the desired properties are provided to the auxiliary layer. a- having characteristics suitable for the purpose of the present invention;
( SiaN 1 -a)b (H, That is, a-(SiaN 1 -a)b on the surface of the support
When forming an auxiliary layer consisting of ( H , , a-(SiaN 1
The temperature of the support during layer formation is strictly controlled so that a) b(H,X) 1 -b can be formed as desired. In order to effectively achieve the desired purpose of the present invention, the temperature of the support when forming the auxiliary layer is appropriately selected in the optimum range according to the method of forming the auxiliary layer. The formation is usually carried out at temperatures between 50 and 350°C, preferably between 100 and 250°C. To form the auxiliary layer, it is possible to continuously form the auxiliary layer, the charge injection prevention layer, the amorphous layer, and even other layers formed on the amorphous layer as necessary in the same system. Because it is relatively easy to finely control the composition ratio of atoms that make up each layer and control the layer thickness compared to other methods,
It is advantageous to employ the glow discharge method or the sputtering method, but when forming an auxiliary layer using these layer formation methods, the discharge power and gas pressure during layer formation, as well as the support temperature described above, must be adjusted. is created a-
(SiaN 1 -a)b(H,X) 1 -b can be mentioned as an important factor that influences the characteristics. The discharge power conditions for effectively producing a-( SiaN 1 -a)b(H, Usually 1 to 300W, preferably 2 to 100W. The gas pressure in the deposition chamber is usually 0.01 to 5 Torr, preferably 0.1 Torr when layer formation is performed using the glow discharge method.
When forming a layer by sputtering at a pressure of about 0.5 Torr, it is usually 1×10 -3 to 5×
10 -2 Torr, preferably about 8 x 10 -3 to 3 x 10 -2 Torr. The amounts of nitrogen atoms and halogen atoms contained in the auxiliary layer in the photoconductive member of the present invention are set so that the auxiliary layer can obtain the desired characteristics to achieve the object of the present invention, as well as the conditions for producing the auxiliary layer. This is an important factor for The amount C (N) of nitrogen atoms contained in the auxiliary layer in the present invention is usually within the above-mentioned value range, but if expressed in atomic%, it is preferably 1×10 -3
It is desirable that ≦C (N) <30, more preferably 1≦C (N) <30, optimally 10≦C (N) <30. Further, the amount of halogen atoms (X) is preferably 1 to 1.
It is desirable that the amount is 20 atomic %, optimally 2 to 15 atomic %, and if hydrogen atoms (H) are included, the amount is preferably 19 atomic % or less, optimally 13 atomic % or less. is desirable. When expressed as a and b in a-( SiaN1 -a)b(H,X) 1 -b, the value of a is preferably 0.6<a≦0.99999, more preferably 0.6 <a
≦0.99, optimally 0.6<a≦0.9, the value of b is
Preferably 0.8≦b≦0.99, more preferably 0.85≦b≦
A value of 0.98 is desirable. The numerical range of the layer thickness of the auxiliary layer in the present invention is appropriately determined as desired so as to effectively achieve the object of the present invention. In order to effectively achieve the purpose of the present invention, the thickness of the auxiliary layer is usually 30 Å to 2 μ, preferably 40 Å to 1.5 μ, and most preferably 50 Å to 1.5 μ. It is. The charge injection prevention layer constituting the photoconductive member of the present invention has a silicon atom (Si) as its base material, and preferably contains atoms belonging to Group 3 of the periodic table (Group atoms) and hydrogen atoms (H) or halogen atoms. (X) or both of these as constituent atoms (hereinafter referred to as "a-Si(V,H,X)"), the layer thickness t and the number of group atoms in the layer The content C (V) is
It can be appropriately determined as desired so that the object of the present invention can be effectively achieved. The layer thickness t of the charge injection prevention layer in the present invention is preferably 0.3 to 5μ, more preferably 0.5 to 2μ.
It is desirable that the content of group atoms is
C (V) is preferably 1×10 2 to 1×
105 atomic ppm, more preferably 5× 102 to 1
It is desirable to set it to ×10 5 atomic ppm. In order to obtain a synergistic effect between the charge injection prevention layer and the auxiliary layer, it is preferable that the thickness of each layer and the content of Group Group atoms of the periodic table or nitrogen atoms be within the above ranges. This is important in order for the auxiliary layer to exhibit sufficient adhesion and for the charge injection prevention layer to exhibit sufficient charge injection prevention properties. Generally, when the charge injection prevention layer is made thinner, it is preferable to increase the amount of Group Group atoms in the periodic table, and when it is made thicker, it is preferable to contain fewer atoms, but in the present invention, the adhesion with the auxiliary layer and the electrical properties After careful consideration, the content of nitrogen atoms in the auxiliary layer was
By setting the thickness of the charge injection prevention layer to less than 30 atomic% and within the above-mentioned range, not only can improved adhesion and charge injection prevention properties be achieved even more synergistically, but also the photoconductive member It has been found that many of the properties required for this can be fully satisfied. In the present invention, the atoms belonging to group of the periodic table contained in the charge injection prevention layer are P (phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi
(bismuth), etc., and P and As are particularly preferably used. In the present invention, specific examples of the halogen atom (X) contained in the charge injection prevention layer if necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. It can be mentioned as such. Glow discharge method, sputtering method, ion implantation method, ion plating method, electron beam method, etc. are used to form the charge injection prevention layer composed of a-Si (V, H, X). Can be mentioned. These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, amount of equipment capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured. Along with silicon atoms, it is relatively easy to control the manufacturing conditions for manufacturing photoconductive members having group atoms,
The glow discharge method or the sputtering method is preferably employed because of the advantages that hydrogen atoms (H) and halogen atoms (X) can be easily introduced into the charge injection prevention layer to be prepared as needed. Furthermore, in the present invention, the charge injection prevention layer may be formed by using both the glow discharge method and the sputtering method in the same apparatus system. For example, in order to form a charge injection prevention layer composed of a-Si (V, H, The raw material gas for introducing group atoms that can supply group atoms together with the raw material gas, and the raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) as necessary, are kept under reduced pressure inside. a-Si (V, H, ) may be formed. In addition, when forming by a sputtering method, for example, when sputtering a target composed of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, it is necessary to introduce group atoms. The source gas for sputtering may be introduced into the deposition chamber for sputtering together with a gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) as necessary. In the present invention, starting materials serving as raw material gases used to form the charge injection prevention layer include:
The following can be listed as valid: First, silicon hydride (silanes) in a gaseous state or that can be gasified, such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 , etc., is effective as a starting material that becomes the raw material gas for Si supply. It is cited as a material used in the production of silicon, especially in terms of ease of layer creation work and good Si supply efficiency.
Preferred examples include SiH 4 and Si 2 H 6 . By using these starting materials, it is possible to introduce H as well as Si into the auxiliary layer formed by appropriately selecting the layer forming conditions. In addition to the above-mentioned silicon hydride, effective starting materials that serve as raw material gas for supplying Si include silicon compounds containing a halogen atom (X), so-called silane derivatives substituted with a halogen atom, specifically, for example,
Silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 can be mentioned as preferred, and furthermore,
SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 ,
Halogen-substituted silicon hydrides such as SiHBr 3 and other gaseous or gasifiable halides containing hydrogen atoms as one of their constituent elements are also cited as starting materials for supplying Si for forming an effective charge injection prevention layer. I can do things. When using these silicon compounds containing halogen atoms (X), as mentioned above, it is possible to introduce X together with Si into the charge injection prevention layer formed by appropriately selecting the layer formation conditions. I can do it. The silicon halide compound containing a hydrogen atom in the above-mentioned starting material is a hydrogen atom ( Since H) is also introduced, it is used as a suitable starting material for introducing a halogen atom (X) in the present invention. In the present invention, effective starting materials that serve as raw material gas for introducing halogen atoms (X) used when forming the auxiliary layer include, in addition to those listed above,
For example, halogen gases such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine, BrF, ClF, ClF 3 , BrF 3 , BrF 5 , IF 3 ,
Interhalogen compounds such as IF 7 , ICl, IBr, HF, HCl,
Examples include hydrogen halides such as HBr and HI. In order to structurally introduce group atoms into the charge injection prevention layer, during layer formation, a starting material for introducing group atoms is placed in a gaseous state in a deposition chamber, and other materials are used to form the charge injection prevention layer. It may be introduced together with the starting material. Possible starting materials for the introduction of group atoms include materials that are gaseous at room temperature and pressure, or
It is desirable to use a material that can be easily gasified at least under layer-forming conditions. As a starting material for the introduction of such group atoms,
Specifically, for introducing phosphorus atoms, PH 3 ,
Hydrogenated phosphorus such as P 2 H 4 , PH 4 I, PF 3 , PF 5 , PCl 3 ,
Examples include phosphorus halides such as PCl 5 , PBr 3 , PBr 5 , and PI 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 , AsCl 3 ,
AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF 3 , SbF 5 , SbCl 3 ,
SbCl 5 , BiH 3 , BiCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for the introduction of group atoms. In the present invention, the group atoms contained in the charge injection prevention layer in order to provide charge injection prevention properties are arranged in a plane substantially parallel to the layer thickness direction of the charge injection prevention layer (toward the surface of the support). In parallel planes) and in the layer thickness direction, it is preferable that the distribution be substantially uniform. In addition, when forming a charge injection prevention layer by a sputtering method, for example, when sputtering a target made of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, , the raw material gas for introducing group atom into hydrogen atom (H) introduction or/
They may be introduced into a vacuum deposition chamber where sputtering is performed together with a raw material gas for introducing halogen atoms (X). In the present invention, the content of group atoms introduced into the charge injection prevention layer is determined by the gas flow rate of the starting material for introducing group atoms introduced into the deposition chamber, the gas flow rate ratio, the discharge power, and the support. It can be arbitrarily controlled by controlling body temperature, pressure inside the deposition chamber, etc. In the present invention, the diluent gas used when forming the charge injection prevention layer by the glow discharge method or sputtering method is a so-called rare gas, e.g.
Preferred examples include He, Ne, Ar, and the like. In the present invention, to form an amorphous layer composed of a-Si(H,X), for example, a glow discharge method,
This is accomplished by a vacuum deposition method that utilizes a discharge phenomenon, such as a sputtering method or an ion plating method. For example, by glow discharge method, a-Si
To form an amorphous layer composed of (H,X),
Basically, in addition to the raw material gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si), the raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or for introducing halogen atoms (X) is deposited in which the internal pressure can be reduced. A-Si is introduced into a chamber to generate a glow discharge in the deposition chamber, and a-Si
A layer consisting of (H,X) may be formed. or,
For example, when forming by sputtering method,
When sputtering a target composed of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, it is necessary to introduce hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X). The gas may be introduced into a deposition chamber for sputtering. In the present invention, as the halogen atom (X) contained in the amorphous layer if necessary, the same halogen atoms (X) as mentioned in the case of the charge injection prevention layer can be mentioned. In the present invention, the raw material gases for supplying Si used to form the amorphous layer include SiH 4 , Si 2 H 6 , and
Gaseous or gasifiable silicon hydrides (silanes) such as Si 3 H 8 and Si 4 H 10 can be used effectively, especially because of the ease of handling in the layer creation process,
SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred from the viewpoint of good Si supply efficiency. In the present invention, many halogen compounds are effective as the raw material gas for introducing halogen atoms used when forming the amorphous layer, as in the case of the charge injection prevention layer, such as halogen gas,
Preferred examples include gaseous or gasifiable halogen compounds such as halides, interhalogen compounds, and halogen-substituted silane derivatives. Further, a silicon compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom (Si) and a halogen atom (X), can also be mentioned as an effective compound in the present invention. In the present invention, the conductive properties of the amorphous layer can be controlled as desired by containing a substance that controls the conductive properties. Examples of such substances include so-called impurities in the semiconductor field, and in the present invention, a-Si (H,
P-type impurities that give P-type conductivity characteristics to There are In (indium), Tl (thallium), etc., and B,
It is Ga. In the present invention, the content of the substance that controls the conduction properties contained in the amorphous layer depends on the conduction properties required for the amorphous layer or other layers provided in direct contact with the amorphous layer. In terms of organic relationships, such as the characteristics of
It can be selected as appropriate. In the present invention, the content of the substance controlling conduction properties contained in the amorphous layer is usually 0.001 to 1000 atomic ppm, preferably 0.05 to 1000 atomic ppm.
500atomic ppm, optimally 0.1-200atomic ppm
It is desirable that this is the case. To structurally introduce substances that control conduction properties, such as group atoms, into an amorphous layer, the starting material for introducing group atoms is introduced in a gaseous state into a deposition chamber during layer formation. It may be introduced together with other starting materials for forming a crystalline layer. As a starting material for introducing such group atoms, it is desirable to employ a material that is gaseous at room temperature and pressure, or that can be easily gasified at least under layer-forming conditions. Specifically, starting materials for introducing such group group atoms include B 2 H 6 , B 2 H 6 ,
B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 , B 6 H 14
and boron halides such as BF 3 , BCl 3 , BBr 3 and the like. In addition, AlCl 3 ,
GaCl 3 , Ga(CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like may also be mentioned. In the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) contained in the charge injection prevention layer and the amorphous layer of the photoconductive member to be formed, or the amount of hydrogen atoms (H) and halogen The sum of the amounts of atoms (X) (H+
X) is usually 1 to 40 atomic%, preferably 5
It is desirable that it be ~30 atomic%. In order to control the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the charge injection prevention layer or the amorphous layer, for example, the support temperature or/and the amount of hydrogen atoms (H) or halogen atoms can be controlled. The amount of the starting material used to contain the atoms (X) introduced into the deposition system, the discharge force, etc. may be controlled. In the present invention, a so-called rare gas, e.g.
Preferred examples include He, Ne, Ar, and the like. In the present invention, the thickness of the amorphous layer is determined appropriately depending on the characteristics required of the photoconductive member to be produced, but is usually 1 to 100 μm.
The thickness is preferably 1 to 80μ, most preferably 2 to 50μ. In the present invention, the support used may be either electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, Al,
Examples include metals such as Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose, acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. Ru. Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Conductivity can be imparted by providing a thin film made of Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +SnO 2 ), etc., or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al ,Ag,Pb,Zn,Ni,
A thin film of metal such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the metal, Conductivity is imparted to the surface. The shape of the support may be any shape such as a cylinder, a belt, or a plate, and the shape is determined as desired. For example, the photoconductive member 100 in FIG. If it is used as a forming member, it is preferably in the form of an endless belt or a cylinder in the case of continuous high-speed copying. The thickness of the support is determined appropriately so that a desired photoconductive member is formed, but if flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. It is made as thin as possible within this range. However, in such cases, the thickness is usually 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. FIG. 2 shows the layer structure of another preferred embodiment of the photoconductive member of the present invention. The photoconductive member 200 shown in FIG. 2 differs from the photoconductive member 100 shown in FIG.
An upper auxiliary layer 204 is provided between the charge injection prevention layer 203 and the amorphous layer 205 exhibiting photoconductivity. That is, the photoconductive member 200 includes a support 201 and a lower auxiliary layer 2 laminated in this order on the support 201.
02, charge injection prevention layer 203, upper auxiliary layer 204
and an amorphous layer 205, the amorphous layer 205
has a free surface 206. Upper auxiliary layer 204
This strengthens the adhesion between the charge injection prevention layer 203 and the amorphous layer 205 and makes the electrical contact uniform at the contact interface between both layers. By providing the charge injection prevention layer 203, the layer quality of the charge injection prevention layer 203 is made strong. The lower auxiliary layer 202 and the upper auxiliary layer 204 constituting the photoconductive member 200 shown in FIG.
Auxiliary layer 1 constituting the photoconductive member 100 shown in the figure
Using the same amorphous material as in the case of 02, it is formed by the same layer forming procedure and conditions so as to provide similar properties. The charge injection prevention layer 203 and the amorphous layer 205 also have the same characteristics and functions as the charge injection prevention layer 103 and the amorphous layer 104 shown in FIG. 1, respectively. Formed by layer creation procedures and conditions. Next, an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 3 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus. Gas cylinders 302 to 306 in the figure are sealed with gases used to form the respective layers of the present invention.
02 is SiH 4 gas diluted with He (purity 99.999
%), hereinafter abbreviated as SiH 4 /He. ) cylinder, 303 is
PH3 gas diluted with He (purity 99.999% or less)
Abbreviated as B 2 H 6 /He. ) cylinder, 304 is NH 3 gas (99.99% purity) cylinder, 305 is Ar gas cylinder,
306 is SiF4 gas diluted with He (purity
99.999%, hereinafter abbreviated as SiF 4 /He) cylinder. In order to flow these gases into the reaction chamber 301, valves 322 to 32 of gas cylinders 302 to 306 are used.
6. Confirm that the leak valve 335 is closed, and also confirm that the inflow valves 312 to 316, the outflow valves 317 to 321, and the auxiliary valve 332 are open, and first open the main valve 334 to react. The chamber 301 and the gas piping are evacuated. Next, when the reading on the vacuum gauge 336 reaches approximately 5×10 -6 torr, the auxiliary valve 332 and the inflow valve 31
2-316, close the outflow valves 317-321. Thereafter, a desired gas is introduced into the reaction chamber 301 by operating the valve of the gas pipe connected to the cylinder of the gas to be introduced into the reaction chamber 301 as prescribed. Next, an example of producing a photoconductive member having a structure similar to that shown in FIG. 1 will be outlined. To form an auxiliary layer on a predetermined support 337 by sputtering, the shutter 342 is first opened. All gas supply valves are once closed, and the reaction chamber 301 is evacuated by fully opening the main valve 334. A high purity silicon wafer 3 is placed on the electrode 341 to which high voltage power is applied.
42-1 and a high-purity Si 3 N 4 wafer 342-2 are placed as targets at a desired area ratio. Ar gas is introduced from the gas cylinder 305 and SiF 4 /He gas is introduced from the gas cylinder 306 into the reaction chamber 301 by operating predetermined valves, and the main valve 334 is adjusted so that the internal pressure of the chamber is 0.05 to 1 torr.
Adjust. By turning on the high voltage power supply 340 and simultaneously sputtering the Si wafer 342-1 and the Si 3 N 4 wafer 342-2, an auxiliary layer made of an amorphous material made of silicon atoms and nitrogen atoms is formed on the support 337. can be formed on top.
During layer formation, the support 337 is heated by a heater 338.
is heated to the desired temperature. When forming the auxiliary layer by the glow discharge method, each valve is operated to discharge water from the cylinder 302.
SiH 4 /He gas, NH 3 gas from cylinder 304, and SiF 4 /He gas from cylinder 306, respectively.
An auxiliary layer can be formed on the support by introducing it into the reaction chamber 301 at a desired flow rate and performing glow discharge for a desired time. Next, a charge injection prevention layer is formed on the auxiliary layer. After the formation of the auxiliary layer is completed, the power supply 340 is turned off to stop the discharge, and once the valves of the entire system of gas introduction piping of the apparatus are closed, the gas remaining in the reaction chamber 301 is discharged to the outside of the reaction chamber 301. to achieve the specified degree of vacuum. After that, the shutter 342 is closed, and SiH 4 /He gas is supplied from the gas cylinder 302 to the gas cylinder 303.
PH 3 /He gas from valves 322 and 32, respectively.
3 and set the pressure of the outlet pressure gauges 327 and 328 to 1.
Kg/cm 2 , gradually open the inflow valves 312 and 313, and open the mass flow controllers 307 and 3.
08 respectively. Subsequently, the outflow valves 317 and 318 and the auxiliary valve 332 are gradually opened to allow the respective gases to flow into the reaction chamber 301. At this time, the outflow valve 31 is adjusted so that the ratio of SiH 4 /He gas flow rate and PH 3 /He gas flow rate becomes the desired value.
7 and 318, and also adjust the opening of the main valve 334 while checking the reading on the vacuum gauge 336 so that the pressure inside the reaction chamber 301 reaches the desired value. Then, the temperature of the support body 337 is increased by the heating heater 33.
After confirming that the temperature is set in the range of 50 to 400° C. in step 8, the power source 340 is turned on and set to the desired power to generate glow discharge in the reaction chamber 301 and cause the temperature to rise above the support 337. A charge injection prevention layer is formed on the substrate. The amorphous layer exhibiting photoconductivity provided on the charge injection prevention layer is formed using, for example, SiH 4 /He gas filled in the cylinder 302, in the same manner as in the case of the charge injection prevention layer described above. This can be done by following the steps below. In addition to SiH 4 gas, Si 2 H 6 gas is particularly effective as the raw material gas used in forming the amorphous layer in order to improve the layer formation rate. Example 1 A layer was formed on an aluminum substrate under the following conditions using the manufacturing apparatus shown in FIG. The electrophotographic image forming member thus obtained was placed in a copying machine, corona charged at 5 KV for 0.2 seconds, and a light image was irradiated. A tungsten lamp was used as the light source, and the light intensity was 1.0 lux·sec. The latent image is developed with a charged developer (containing toner and carrier), and the transferred image was checked for image defects (white spots on black backgrounds, etc.) transferred to ordinary paper, but there were no defects at all. The image quality was extremely good. Toner remaining on the image forming member without being transferred is cleaned by a rubber blade, and the toner is transferred to the next copying step. Even after repeating this process more than 100,000 times, image defects and
No layer peeling occurred at all.

【表】 実施例 2 スパツタリング用ターゲツトであるSiウエハと
Si3N4ウエハの面積比をかえることにより、補助
層における窒素原子の含有量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電子写真用像
形成部材を作製し、実施例1と同様にして評価し
た結果を次に示す。
[Table] Example 2 Si wafer as sputtering target
An electrophotographic image forming member was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the content of nitrogen atoms in the auxiliary layer was changed by changing the area ratio of the Si 3 N 4 wafer. The results of evaluation in the same manner as above are shown below.

【表】 実施例 3 補助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電子写真用像形成部材を作製
し、実施例1と同様にして評価した結果を次に示
す。
[Table] Example 3 An electrophotographic image forming member was prepared in the same manner as in Example 1 except for changing the thickness of the auxiliary layer, and the results of evaluation in the same manner as in Example 1 are as follows. show.

【表】 実施例 4 電荷注入防止層の層厚と硼素含有量を次のよう
に変える以外は、実施例1と全く同様にして電子
写真用像形成部材を作製した。結果はいずれも良
好であつた。
[Table] Example 4 An electrophotographic image forming member was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the layer thickness and boron content of the charge injection prevention layer were changed as follows. All results were good.

【表】 実施例 5 第3図に示した製造装置によりアルミニウム基
板上に以下の条件で層形成を行つた。 こうして得られた電子写真用像形成部材を実施
例1と同様にして評価したところ極めて良好な結
果が得られた。
[Table] Example 5 A layer was formed on an aluminum substrate under the following conditions using the manufacturing apparatus shown in FIG. The thus obtained electrophotographic image forming member was evaluated in the same manner as in Example 1, and very good results were obtained.

【表】 実施例 6 第3図に示した製造装置により、ドラム状アル
ミニウム基板上に以下の条件にした以外は、実施
例1と同様にして層形成を行つた。 こうして得られた電子写真用像形成部材を、実
施例1と同様にして評価したところ極めて良好な
結果が得られた。
[Table] Example 6 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, a layer was formed on a drum-shaped aluminum substrate in the same manner as in Example 1, except that the following conditions were used. The thus obtained electrophotographic image forming member was evaluated in the same manner as in Example 1, and very good results were obtained.

【表】 実施例 7 実施例1.5.6に於いて、非晶質層()の形成
を以下の表の条件にした以外は、各実施例に於け
る条件及び手順に従つて像形成部材を作成し、各
実施例に於けるのと同様の評価を行つたところ、
良好な結果が得られた。
[Table] Example 7 In Example 1.5.6, the image forming member was formed according to the conditions and procedures in each example, except that the amorphous layer () was formed under the conditions shown in the table below. After creating and evaluating the same as in each example,
Good results were obtained.

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

第1図及び第2図は夫々、本発明の光導電部材
の好適な実施態様例の構成を示す模式的構成図、
第3図は本発明の光導電部材を製造する為の装置
の一例を示す模式的説明図である。 100,200……光導電部材、101,20
1……支持体、102,202,204……補助
層、103,203……電荷注入防止層、10
4,205……非晶質層、105,206……自
由表面。
FIGS. 1 and 2 are schematic configuration diagrams showing the configuration of preferred embodiments of the photoconductive member of the present invention, respectively;
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram showing an example of an apparatus for manufacturing the photoconductive member of the present invention. 100,200...Photoconductive member, 101,20
1...Support, 102,202,204...Auxiliary layer, 103,203...Charge injection prevention layer, 10
4,205...Amorphous layer, 105,206...Free surface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母
体とし、構成原子としてハロゲン原子と、
30atomic%未満の窒素原子を含有する非晶質材
料で構成された補助層と、シリコン原子を母体と
し、周期律表第族に属する原子を構成原子とし
て含有する非晶質材料で構成された、層厚0.3〜
5μの電荷注入防止層と、シリコン原子を母体と
する非晶質材料で構成され、光導電性を示す非晶
質層とを有する事を特徴とする光導電部材。
1. A support for a photoconductive member, a silicon atom as a matrix and a halogen atom as a constituent atom,
An auxiliary layer made of an amorphous material containing less than 30 atomic% of nitrogen atoms, and an amorphous material made of silicon atoms as a matrix and containing atoms belonging to group 3 of the periodic table as constituent atoms. Layer thickness 0.3~
A photoconductive member characterized by having a charge injection prevention layer of 5μ and an amorphous layer made of an amorphous material having silicon atoms as a matrix and exhibiting photoconductivity.
JP57031937A 1982-02-08 1982-03-01 Photoconductive material Granted JPS58149050A (en)

Priority Applications (5)

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JP57031937A JPS58149050A (en) 1982-03-01 1982-03-01 Photoconductive material
US06/463,043 US4452874A (en) 1982-02-08 1983-02-01 Photoconductive member with multiple amorphous Si layers
CA000420977A CA1183380A (en) 1982-02-08 1983-02-04 Photoconductive member including amorphous si matrix in each of interface, rectifying and photoconductive layers
FR8301874A FR2521316B1 (en) 1982-02-08 1983-02-07 PHOTOCONDUCTIVE ELEMENT
DE19833304198 DE3304198A1 (en) 1982-02-08 1983-02-08 PHOTO-CONDUCTIVE COMPONENT

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JPS58149050A JPS58149050A (en) 1983-09-05
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