JPH0423775B2 - - Google Patents

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JPH0423775B2
JPH0423775B2 JP7077282A JP7077282A JPH0423775B2 JP H0423775 B2 JPH0423775 B2 JP H0423775B2 JP 7077282 A JP7077282 A JP 7077282A JP 7077282 A JP7077282 A JP 7077282A JP H0423775 B2 JPH0423775 B2 JP H0423775B2
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JP
Japan
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layer
amorphous layer
photoconductive member
amorphous
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JP7077282A
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Isamu Shimizu
Kozo Arao
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Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0423775B2 publication Critical patent/JPH0423775B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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。 固定撮像装置、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、更には固定撮
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2765967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、及び耐湿
性等の使用環境特性の点、更には経時的安定性の
点において、総合的な特性向上を計る必要がある
という更に改良される可き点が在するのが実情で
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、或いは高速で繰返
し使用すると応答性が次第に低下する、等の不都
合な点が生ずる場合が少なくなかつた。 更には、a−Siは可視光領域の短波長側に較べ
て、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸
収係数が比較的小さく、現在実用化されている半
導体レーザとのマツチングにおいて、通常使用さ
れているハロゲンランプや蛍光灯を光源とする場
合、長波長側の光を有効に使用し得ていないとい
う点において、夫々改良される余地が残つてい
る。 また、別には、照射される光が光導電層中にお
いて、充分吸収されずに支持体に到達する光の量
が多くなると、支持体自体が光導電層を透過して
来る光に対する反射率が高い場合には、光導電層
内において多重反射による干渉が起つて、画像の
「ボケ」が生ずる一要因となる。 この影響は、解像度を上げる為に、照射スポツ
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザ
を光源とする場合には大きな問題となつている。 或いは又、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たの特性改良のた
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像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点が生じたりして
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。 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(Si)とゲ
ルマニウム原子(Ge)とを母体とし、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ゲルマニウム、ハロゲン
化アモルフアスシリコンゲルマニウム、或いはハ
ロゲン含有水素化アモルフアスシリコンゲルマニ
ウム〔以後これ等の総称的表記として「a−
SiGe(H、X)」を使用する〕から構成される光
導電性を示す非晶質層を有する光導電部材の構成
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、及び長波長側における吸収
スペクトル特性に優れていることを見出した点に
基いている。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制限を受けない
全環境型であり、長波長側の光感度特性に優れる
と共に耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際し
ても劣化現象を起こさず、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。 本発明の別の目的は、全可視光域において光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優
れ、かつ光応答の速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、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
て有効に適用され得る程度に、静電像形成の為の
帯電処理の際の電荷保持能が充分ある光導電部材
を提供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出てかつ解像度の高い、高品質画
像を得る事が容易に出来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比特性を有する光導電部材を提供すること
でもある。 本発明の更に他の目的は、長期の使用において
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かつ解像度の高い、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。 光導電部材用の支持体と、該支持体上にシリコ
ン原子とゲルマニウム原子と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1の非晶質層
と、シリコン原子と炭素原子とを母体とする非晶
質材料で構成された第2の非晶質層とを前記支持
体側から有し、前記第1の非晶質層には周期律表
第族又は第族から選ばれる原子が含有される
層領域を前記支持体側に偏在させて設けてあるこ
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、かつ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 更に、本発明の光電導部材は、全可視光域にお
いて光感度が高く、殊に半導体レーザとのマツチ
ングに優れ、かつ光応答が速い。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材につ
いて詳細に説明する。 第1図は、本発明の第一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−SiGe(H、
X)から成る光導電性を有する第一の非晶質層
(I)102、非晶質層(I)102上に設けら
れた第二の非晶質層()103とを具備してい
る。 第一の非晶質層(I)102中に含有されるゲ
ルマニウム原子は、該非晶質層(I)102の層
厚方向及び支持体101の表面と平行な面内方向
の夫々において連続的に均一に分布した状態とな
る様に前記非晶質層(I)102中に含有され
る。 本発明の光導電部材においては、ゲルマニウム
原子の含有される第一の非晶質層(I)には、伝
導特性を支配する物質を含有させた層領域
(PN)を支持体側に設けることにより、該層領
域(PN)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、本発明におい
ては、形成される第一の非晶質層(I)を構成す
るa−SiGe(H、X)に対して、P型伝導特性を
与えるP型不純物及びn型伝導特性を与えるn型
不純物を挙げることが出来る。具体的には、P型
不純物としては周期律表第族に属する原子(第
族原子)、例えばB(硼素)、A(アルミニウ
ム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)、T(タ
リウム)等があり、殊に好適に用いられるのは、
B、Caである。 n型不純物としては、周期律表第族に属する
原子(第族原子)、例えば、P(燐)、As(砒
素)、Sb(アンチモン)、Bi(ビスアス)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、第一の非晶質層(I)中に設
けられる層領域(PN)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(PN)に要
求される伝導特性、或いは該層領域(PN)が直
に接触して設けられる支持体との、接触界面にお
ける特性との関係等、有機的関連性において、適
宜選択することができる。又、前記層領域に直に
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おける特性との関係も考慮
されて、伝導特性を制御する物質の含有量が適宜
選択される。 本発明において、層領域(PN)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、0.01〜5×104atomic ppm、好適には
0.5〜1×104atomic ppm、最適には1〜5×103
atomic ppmとされるのが望ましいものである。 本発明において、伝導特性を支配する物質が含
有される層領域(PN)における該物質の含有量
を、通常は30atomic ppm以上、好適には
50atomic ppm以上、最適には100atomic ppm以
上することによつて、例えば該含有させる物質が
前記P型不純物の場合には、第二の非晶質層
()の自由表面が極性に帯電処理を受けた際
に支持体側からの第一の非晶質層(I)中への電
子の注入を効果的に阻止することが出来、又、前
記含有させる物質が前記のn型不純物の場合に
は、第二の非晶質層()の自由表面が極性に
帯電処理を受けた際に、支持体側から第一の非晶
質層(I)中への正孔の注入を効果的に阻止する
ことが出来る。 上記の様な場合には前記層領域(PN)を除い
た部分の層領域(Z)には、層領域(PN)に含
有される伝導特性を支配する物質の極性とは別の
極性の伝導特性を支配する物質を含有させても良
いし、或いは、同極性の伝導特性を支配する物質
を、層領域(PN)に含有される実際の量よりも
一段と少ない量にして含有させても良いものであ
る。 この様な場合、前記層領域(Z)中に含有され
る前記伝導特性を支配する物質の含有量として
は、層領域(PN)に含有される前記物質の極性
や含有量に応じて所望に従つて適宜決定されるも
のであるが、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。 本発明において、層領域(PN)及び層領域
(Z)に同種の伝導性を支配する物質を含有させ
る場合には、層領域(Z)における含有量として
は、好ましくは、30atomic ppm以下とするのが
望ましいものである。上記した場合の他に、本発
明においては、第一の非晶質層(I)中に、一方
の極性を有する伝導性を支配する物質を含有させ
た層領域と、他方の極性を有する伝導性を支配す
る物質を含有させた層領域とを直に接触する様に
設けて、該接触領域に所謂空乏層を設けることも
出来る。つまり、例えば第一の非晶質層(I)中
に、前記のP型不純物を含有する層領域と前記の
n型不純物を含有する層領域とを直に接触する様
に設けて所謂P−n接合を形成して、空乏層を設
けることが出来る。 本発明において、第一の非晶質層(I)中に含
有されるゲルマニウム原子の含有量としては、本
発明の目的が効果的に達成される様に所望に従つ
て適宜決められるが、通常は1〜9.5×105atomic
ppm、好ましくは100〜8.0×105atomic ppm、最
適には500〜7×105atomic ppmとされるのが望
ましいものである。 本発明において、必要に応じて第一の非晶質層
(I)中に含有されるハロゲン原子(X)として
は、具体的にはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙
げられ、殊にフツ素、塩素を好適なものとして挙
げることが出来る。 本発明において、a−SiGe(H、X)で構成さ
れる第一の非晶質層(I)を形成するには例えば
グロー放電法、スパツタリング法、或いはイオン
プレーテイング法等の放電現象を利用する真空堆
積法によつて成される。例えば、グロー放電法に
よつて、a−SiGe(H、X)で構成される第一の
非晶質層(I)を形成するには、基本的にはシリ
コン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガス
とゲルマニウム原子(Ge)を供給して得るGe供
給用の原料ガスと、必要に応じて水素原子(H)
導入用の原料ガス又は/及びハロゲン原子(X)
導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室
内に所望のガス圧状態で導入して、該堆積室内に
グロー放電を生起させ、予め所定位置に設置させ
てある所定の支持体表面上にa−SiGe(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、或
いは、該ターゲツトとGeで構成されたターゲツ
トの二枚に使用して、又は、SiとGeの混合され
たターゲツトを使用して、必要に応じてHe、Ar
等の稀釈ガスで稀釈されたGe供給用の原料ガス
を、必要に応じて、水素原子(H)又は/及びハ
ロゲン原子(X)導入用のガスをスパツタリング
用の堆積室導入し、所望のガスプラズマ雰囲気を
形成して前記のターゲツトをスパルタリングして
やれば良い。イオンプレーテイング法の場合に
は、例えば多結晶シリコン又は単結晶シリコンと
多結晶ゲルマニユウム又は単結晶ゲルマニウムと
を夫々蒸発源として蒸着ボートに収容し、この蒸
発源を抵抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法
(EB法)等によつて加熱蒸発させ飛翔蒸発を所望
のガスプラズマ雰囲気中を通過させる以外はスパ
ルタリングの場合と同様にする事で行う事が出来
る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
と成り得る物質としては、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、層作成作業時の取扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でSiH4、Si2H6が好ましいも
のとして挙げられる。Ge供給用の原料ガスと成
り得る物質としては、GeH4、Ge2H6、Ge3H8
Ge4H10、Ge5H12、Ge6H14、Ge7H16、Ge8H18
Ge9H20等のガス状態の又はガス化し得る水素化
ゲルマニウムを有効に使用されるものとして挙げ
られ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Ge供
給効率の良さ等の点で、GeH4、Ge2H6、Ge3H8
が好ましいものとして挙げられる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む水素化硅素化合物も有効なもの
として本発明においては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、CF、CF3
BrF5、BrF3、IF3、IF3、IF7、IC、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、SiC4、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、Ge供給用の原料ガ
スと共にSiを供給し得る原料ガスとしての水素化
硅素ガスを使用しなくてとも、所望の支持体上に
ハロゲン原子を含むa−SiGeから成る第一の非
晶質層()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()を作成する場合、基本的に
は、例えばSi供給用の原料ガスとなるハロゲン化
硅素とGe供給用の原料ガスとなる水素ゲルマニ
ウム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
成する堆積質に導入し、グロー放電を生起してこ
れ等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによ
つて、所望の支持体上に第一の非晶質層()を
形成し得るものであるが、水素原子の導入割合の
制御を一層容易になる様に計る為にこれ等のガス
に更に水素ガス又は水素原子を含む硅素化合物の
ガスの所望量混合して層形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 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、前記ハロゲン化合物又は前記のハ
ロゲン原子を含む硅素化合物のガスを堆積室中に
導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれ
ば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2或いは前記したシ
ラン類又は/及び水素化ゲルマニウム等のガス類
をスパツタリング用の堆積室中に導入して該ガス
類のプラズマ雰囲気を形成してやれば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他にHF、HC、HBr、
HI等のハロゲン化水素、SiH2F2、SiH2I2、SiH2
2、SiHC3、SiH2Br2、SiHBr3等のハロゲ
ン置換水素化硅素、及びGeHF3、GeH2F2
GeH3F、GeHC3、GeH22、GeH3C、
GeHBr3、GeH2Br2、GeH3Br、GeHI3、GeH2
I2、GeH3I等の水素化ハロゲン化ゲルマニウム、
等の水素原子を構成要素の1つとするハロゲン化
物、GeE4、GeC4、GeBr4、GeI4、GeF2、GeC
2、GeBr2、GeI2、等のハロゲン化ゲルマニウ
ム、等々のガス状態の或いはガス化し得る物質も
有効な第一の非晶質層()形成用の出発物質と
して挙げる事が出来る。 これ等の物質の中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、Si2
H6、Si3H8、Si4H10等の水素化硅素をGeを供給
する為のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と
或いは、GeH4、Ge2H6、Ge3H8、Ge4H10、Ge5
H12、Ge6H14、Ge7H16、Ge8H18、Ge9H20等の水
素化ゲルマニウムとSiを供給する為のしりこん又
はシリコン化合物とを堆積室中に共存させて放電
を生起させる事でも行う事が出来る。 本発明の好ましい例において、形成される光導
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0.01〜40atomic%、好適には0.05〜
30atomic%、最適には0.1〜25atomic%とされる
のが望ましい。 第一の非晶質層()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
するのには、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、放電電力等を制御してやれば良い。 第一の非晶質層()を構成する層領域中に、
伝導性を制御する物質、例えば第族原子或いは
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或いは第族原
子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、第
一の非晶質層()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
常湿でガス状の又は、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、B4
H10、B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、B6H14
等の水素化硼素、BF3、BC3、BBr3等のハロゲ
ン化硼素等が挙げられる。この他、AC3
GaC3、Ga(CH33、InC3、TC3等も挙
げることが出来る。 第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おい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、PC3、PC5、PBr3、PBr5、PI3等のハ
ロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3
AsF3、AsC3、AsBr3、AsF5、SbH3、SbF3
SbF5、SbC3、SbC5、BiH3、BiC3、BiBr3
等も第族原子導入用の出発物質の有効なものと
して挙げることが出来る。 本発明の光導電部材における第一の非晶質層
()の層厚は、第一の非晶質層中()中で発
生されるフオトキヤリヤが効率良く輸送される様
に所望に従つて適宜決められ、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。 本発明において、第一の非晶質層()を構成
し、伝導特性を支配する物質を含有して支持体側
に偏在して設けられる層領域の層厚としては、該
層領域と該層領域上に形成される第一の非晶質層
()を構成する他の層領域とに要求される特性
に応じて所望に従つて適宜決定されるものである
が、その下限としては通常の場合には、30Å以
上、好適には40Å以上、最適には50Å以上とされ
るのが望ましいものである。 又、上記層領域中に含有される伝導特性を制御
する物質の含有量が30atomi ppm以上とされる
場合には、該層領域の層厚の上限としては、通常
5μ以下、好適には4μ以下、最適には3μ以下とさ
れるのが望ましい。 第1図に示される光導電部材100においては
第一の非結質層()102上に形成される第二
の非晶質層()103は自由表面を有し、主に
耐湿性、連続繰返し使用特性、耐圧性、使用環境
特性、耐久性において本発明の目的を達成する為
に設けられる。 又、本発明においては、第一の非結質層()
102と第二の非結質層()103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、積層層界面において
化学的な安定性の確保が充分成されている。 本発明における第二の非晶質層()はシリコ
ン原子(Si)と炭素原子(C)と、必要に応じて
水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)と
を含む非晶質材料(以後、「a−(SixC1−x)y
(H、X)1−y」但し、0<x、y>1、と記す)
で構成される。 a−(SiXC1X)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、本発明においては、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−(SiXC1X)y(H、X)1−y
形成用の原料ガスを、必要に応じて希釈ガスと所
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−(SiXC1X)y(H、
X)1−yを堆積させれば良い。 本発明において、a−(SiXC1X)y(H、X)1
−y形成用の原料ガスとしては、シリコン原子
(Si)、炭素原子(C)、水素原子(H)、ハロゲン
原子(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、H、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、Cを構成原子とする原料
ガスと、必要に応じてHを構成原子とする原料ガ
ス又は/及びXを構成原子とする原料ガスとを所
望の混合比で混合して使用するか、又はSiを構成
原子とする原料ガスと、C及びHを構成原子とす
る原料ガス又は/及びX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
Hの3つを構成原子とする原料ガス又は、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Hとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合し使用し
ても良いし、SiとXとを構成原子とする原料ガス
にCを構成原子とする原料ガスを混合して使用し
ても良い。 本発明において、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、C、Br、Iであり、殊にF、Cが望ま
しいものである。 本発明において、第二の非晶質層()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、常温常圧にお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。 本発明において、第二の非晶質層()形成用
の原料ガスとして有効に使用されるのは、SiとH
とを構成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4
H10等のシラン(Siane)類等の水素化硅素ガ
ス、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数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(C3
H4)、ブチン(C4H6)、ハロゲン単体としては、
フツ素、塩酸、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、HC、HBr、
ハロゲン間化合物としては、BrF、CF、C
F3、CF5、BrF5、BrF3、IF7、IF5、IC、
IBr、ハロゲン化硅素としてはSiF4、Si2F6、SiC
4、SiC3Br、SiC2Br2、SiCBr3、SiC3
I、SiBr4、ハロゲン置換水素化硅素としては、
SiH2F2、SiH22、SiHC3、SiH3C、
SiH3Br、SiH2Br2、SiHBr3、水素化硅素として
は、SiH4、Si2H8、Si4H10等のシラン(Silane)
類、等々を挙げることが出来る。 これ等の他にCF4、CC4、CBr4、CHF3
CH2F2、CH3F、CH3C、CH3Br、CH3I、
C2H5C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
(CH34、Si(C2H54等のケイ化アルキルやSiC
(CH33、SiC2(CH32、SiC3CH3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か形
成され得るSi(CH34と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHC3、SiH22、SiC4
或いはSiH3C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−(SiXC1X)y(C+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、これ等を必要に応じてハロゲン原子又は/及
び水素原子を構成要素として含む種々のガス雰囲
気中でスパツタ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H又は/及び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、必要に応じて水素原子又
は/及びハロゲン原子を含有するガス雰囲気中で
スパツターリングすることによつて成される。
C、H及びXの導入用の原料ガスとなる物質とし
ては先述したグロー放電の例で示した第二の非晶
質層()を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。 本発明において、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、希ガス、例
えばHe、Ne、Ar等が好適なものとして挙げる
ことが出来る。 本発明にお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、必要に応じてH又は/及びXを
構成原子とする物質は、その作成条件によつて構
造的には結晶からアモルフアスまでの形態を取
り、電気物性的には、導電性から半導体性で絶縁
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
においては、目的に応じた所望の特性を有するa
−(SiXC1X)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。たとえば、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−(SiXC1X)y(H、X)1−yは使用環境にお
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都合はある程
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−(SiXC1X)y
(H、X)1−yが作成される。 第一の非晶質層(I)の表面にa−(SiXC1X
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、本発明においては、目的とする特性を有す
るa−(SiXC1X)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。 本発明における、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、20〜
400℃、好適には50〜350℃、最適には100〜300℃
とされるのが望ましいものである。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−(SiXC1X)yX1−yの
特性を左右する重要な因子の1つである。 本発明における目的が達成される為の特性を有
するa−(SiXC1X)yX1−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20〜250W、最適には50〜
200Wとされるのが望ましいものである。 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。 本発明にお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
範囲に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−(SiXC1
)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おける第二の非晶質層
()に含有される炭素原子の量は、第二の非晶
質層()の作成条件と同様、本発明の目的を達
成する所望の特性が得られる第二の非晶質層
()が形される重要な因子である。本発明にお
ける第二の非晶質層()に含有される炭素原子
の量は、第二の非晶質層()を構成する非晶質
材料の種類及びその特性に応じて適宜所望に応じ
て決められるものである。 即ち、前記一般式a−(SiXC1X)y(H、X)1
−yで示される非晶質材料は、大別すると、シリ
コン電子と炭素原子とで構成される非晶質材料
(以後、「a−SiaC1−a」と記す。但し、0<a
<1)、シリコン原子と炭素原子と水素原子とで
構成される非晶質材料(以後、「a−(SibC1
d)cH1−c」と記す。但し、0<b、c<1)、
シリコン原子と炭素原子とハロゲン原子と必要に
応じて水素原子とで構成される非晶質材料(以
後、「a−〔SibC1−d)e(H、X)1−e」と記
す。但し、0<d、e<1)に分類される。 本発明において、第二の非晶質層()がa−
SiaC1−a<aので構成される場合、第二の非晶
質層()に含有される炭素原子の量は通常とし
ては、1×103〜90atomic%、好適には、1〜
80atomic%、最適には10〜75atomic%とされる
のが望ましいものである。即ち、先のa−SiaC1
−aのaの表示で行えば、aが通常は0.1〜
0.99999、好適には0.2〜0.99、最適には0.25〜0.9
である。 本発明において、第二の非晶質層()がa−
(SibC1−b)cH1−cで構成される場合、第二の
非晶質層()に含有される炭素原子の量は通
常、1×10-3〜90atomic%とされ、好ましくは
1〜90atomic%、最適には10〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。水素原子の含有量
としては、通常の場合1〜40atomic%、好まし
くは2〜35atomic%、最適には5〜30atomic%
とされるのが望ましく、これ等の範囲に水素含有
量がある場合に形成される光導電部材は、実際面
において優れたものとして充分適用させ得るもの
である。 即ち、先のa−(SibC1−b)cH1−cの表示で
行えばbが通常は0.1〜0.99999、好適には0.1〜
0.99、最適には0.15〜0.9cが通常0.6〜0.99、好適
には0.65〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望
ましい。 第二の非晶質層()が、a−(SidC1−d)
e(H、X)1−eで構成される場合には、第二の
非晶質層()中に含有される炭素原子の含有量
としては、通常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%以下、好適には
13atomic%以下とされるのが望ましいものであ
る。 即ち、先のa−(SidC1−d)e(H、X)1−e
のd、eの表示で行えば、dが通常0.1〜
0.99999、好適には0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、
eが通常0.8〜0.99、好適には0.82〜0.99、最適に
は0.85〜0.98であるのが望ましい。 本発明における第二の非晶質層()の層厚の
数範囲は、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、該層
()中に含有される炭素原子の量や第一の非晶
質層()の層厚との関係においても、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
下の所望に従つて適宜決定される必要がある。 更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経
済性の点においても考慮されるのが望ましい。 本発明にお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。 本発明におて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、A、
Cr、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の
合成樹脂のフイルタ又はシート、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、
A、Cr、Mo、Au、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、A、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、機能的強度等の点から、通常は
10μ以上とされる。 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2図に光導電部材の製造装置の一例を示す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、
本発明の光導電部材を形成するための原料ガスが
密封されており、その一例としてたとえば110
2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
GeH4ガス(純度99.999%、以下GeH4/Heと略
す。)ボンベ、1104はHeで稀釈されたSiF4
ス(純度99.999%、以下SiF4/Heと略す。)ボン
ベ、1105はHeで稀釈されたB2H6ガス(純度
99.999%、以下B2H6/Heと略す。)ボンベ、1
106はC2H4ガス(純度99.999%)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112
2〜1126、リークバルブ1135が閉じられ
ていることを確認し、又、流入バルブ1112〜
1116、流出バルブ1117〜1121、補強
バルブ1132,1133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、及び各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1132,1133、流出バ
ルブ1117〜1121を閉じる。 次にシリンダー状基体1137上に第一の非晶
質層()を形成する場合の一例をあげると、ガ
スボンベ1102よりSiH4/Heガス、ガスボン
ベ1103よりGeH4/Heガス、ガスボンベ11
05よりB2H6/Heガスをバルブ1122,11
23,1125,を夫々開いて出口圧ゲージ11
27,1128,1130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110
7,1108,1110内に夫々流入させる。引
き続いて流出バルブ1117,1118,112
0、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
SiH4/Heガス流量とGeH4/Heガス流量とB2
H6/He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1
137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て基体
1137上への非晶質層()の形成を開始す
る。 基体1137上に形成される層の厚さが所望厚
になつた時点で、放電を中止し流出バルブ112
0を完全に閉じる。その後、再び放電を開始して
更に層の形成を続ける。この様にして所望層厚の
第一の非晶質層()が基体1137上に形成さ
れる。 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ガス
を更に付加してグロー放電を生起させれば良い。 又、第一の非晶質層()中に水素原子を含有
させずにハロゲン原子を含有させる場合には、先
のSiH4/H4ガス及びGeH4/Heガスの代りに、
SiF4/Heガス及びGeH4/Heガスを使用すれば
良い。 上記の様にして所望層厚に形成された第一の非
晶質層()上に第二の非晶質層()を形成す
るには、第一の非晶質層()の形成の際と同様
なバルブ操作によつて、例えばSiH4ガス、C2H4
ガスの夫々を必要に応じてHe等の稀釈ガスで稀
釈して、所望の条件に従つて、グロー放電を生起
させることによつて成される。 第二の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させるため、例えばSiF4ガスとC2H4ガス、或い
はこれにSiH2ガスを加えて上記と同様にして第
二の非晶質層()を形成することによつて成さ
れる。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全で閉じることは言うまで
もなく、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1
117〜1121から反応室1101内に至るガ
ス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11
32,1133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。 第二の非晶質層()中に含有させる炭素原子
の量は例えばグロー放電による場合はSiH4ガス
と、C2H4ガスの反応室1101内に導入される
流量比を所望に従つて変えるか、或いは、スパツ
ターリングで層形成する場合には、ターゲツトを
形成する際シリコンウエハとグラフアイトウエハ
のスパツタ面積比率を変えるか、又はシリコン粉
末とグラフアイト粉末の混合比率を変えてターゲ
ツトを成型することによつて所望に応じて制御す
ることが出来る。第二の非晶質層()中に含有
させるハロゲン原子(X)の量は、ハロゲン原子
導入用の原料ガス、例えばSiF4ガスが反応室11
01内に導入される際の流量を調整することによ
つて成される。 又、層形成を行つている間は層形成の均一化を
計るため基体1137はモータ1139により一
定速度で回転させてやるのが望ましい。 以下実施例について説明する。 実施例 1 第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のA基体上に、第1表に示す条件で層形成を行
つて電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置の設置し5.0KVで0.3sec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、2ux・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)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
0.5KV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 実施例1において、第一の非晶質層()を構
成する第1層の作成の際にB2H6の(SiH4
GeH4)に対する流量を第2表に示す様に変えた
以外は、実施例1と同様の条件で電子写真用層形
成部材の夫々を作成した。 こうして得られた像形成部材について、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
したところ第2表に示す結果が得られた。 実施例 3 実施例1において、第一の非晶質層()を構
成する第1層の層厚を第3表に示す様に変える以
外は、実施例1と同様にして各電子写真用像形成
部材を作成した。 こうして得られた各像形成部材について、実施
例1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形
成したこところ第3表に示す結果が得られた。 実施例 4 第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のA基体上に、第4表に示す条件で第一の非晶
質層()の層形成を行つた以外は実施例1と同
様にしえ電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像成形部材を、帯電露光実験
装置に設置し0.5KVで0.3sec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、2ux・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)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成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 5 実施例4において、第1層の作成の際にPH3
(SiH4+GeH4)に対する流量を第5表に示す様
に変えた以外は、実施例4と同様の条件で電子写
真用像形成部材の夫々を作成した。 こうして得られた像形成部材について、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
したところ第5表に示す結果が得られた。 実施例 6 実施例1において第一の非晶質層()を構成
する第1層の層厚を第6表に示す様に変える以外
は、実施例1と同様にして各電子写真用像形成部
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
したところ第6表に示す結果が得られた。 実施例 7 第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のA基体上に、第7表に示す条件で第一の非晶
質層()の層形成を行つた以外は実施例1と同
様にして電子写真用像形成部材を形成した。 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0.3sec間コロナ帯電を行
い、直り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、2ux・secの光量を透過型の
ステ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)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成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 8 第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のA基体上に、第8表に示す条件で第一の非晶
質層()の層形成を行つた以外は実施例1と同
様にして電子写真用像形成部材を形成した。 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0.3sec間コロナ帯電を行
い、直り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、2ux・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)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成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 9 実施例1において、光源をタングステンランプ
の代りに810nmのGaAs系半導体レーザ(10mW)
を用いて、静電像の形成を行つた以外は、実施例
1と同様のトナー画像形成条件にして、実施例1
と同様の条件で作成した電子写真用像形成部材に
ついて、トナー転写画像の画質評価を行つたとこ
ろ、解像力に優れ、階調再現性の良い鮮明な高品
位の画像が得られた。 実施例 10 非晶質層()の作成条件を第9表に示す各条
件にした以外は、実施例4、7、8の各実施例と
同様の条件と手順に従つて電子写真用像形成部材
の夫々(試料No.12−401〜12−408、12−701〜12
−708、12−801〜12−808の72個の試料)を形成
した。 こうして得られた各電子写真用像形成部材の
夫々を個別に複写装置に設置し、各実施例に記載
したのと同様の条件によつて、各実施例に記載し
たのと同様の条件によつて、各実施例に対応した
電子写真用形成部材の夫々について、転写画像の
総合画質評価と繰返し連続使用による耐久性の評
価を行つた。 各試料の転写画像の総合画質評価と、繰返し連
続使用による耐久性の評価の結果を第10表に示
す。 実施例 11 非晶質層()の形度時、シリコンウエハとグ
ラフアイトのターゲツト面積比を変えて、非晶質
層()にお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の夫々を作成した。こう
して得られた像形成部材の夫々につき、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5万回繰返した後画像評価を行つたところ第
11表の如き結果を得た。 実施例 12 非晶質層()の層の形成時、SiH4ガスとC2
H4ガスの流量比を変えて、非晶質層()にお
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
形成部材の夫々を作成した。 こうして得られた各像形成部材につき、実施例
1に述べた如き方向で転写までの工程を約5万回
繰返した後、画像評価を行つたところ、第12表の
如き結果を得た。 実施例 13 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()にお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の夫々を作成した。こう
して得られた各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
回繰返した後、画像評価を行つたところ第13表の
如き結果を得た。 実施例 14 非晶質層()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の夫々を
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返し第14表の結果を得
た。
The present invention relates to a photoconductive member that is sensitive to electromagnetic waves such as light (light here in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, gamma rays, etc.). As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in a fixed imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive,
Must have a high signal-to-noise ratio [photocurrent (Ip)/dark current (Id)], have absorption spectral characteristics that match the spectral characteristics of the irradiated electromagnetic waves, have fast photoresponsiveness, and have the desired dark resistance value. Fixed imaging devices are sometimes 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 moisture resistance. The reality is that there are points that can be further improved in terms of usage environment characteristics and stability over time, and it is necessary to improve overall characteristics. For example, when applied to an electrophotographic image forming member, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, in the past, it was often observed that residual potential remained during use. When a conductive member is used repeatedly for a long period of time, fatigue accumulates due to repeated use, resulting in a so-called ghost phenomenon that causes an afterimage, or when used repeatedly at high speed, the response gradually decreases. There were many cases where spots appeared. Furthermore, a-Si has a relatively smaller absorption coefficient in the long wavelength region than in the short wavelength region of the visible light region, and in matching with semiconductor lasers currently in practical use. When commonly used halogen lamps and fluorescent lamps are used as light sources, there remains room for improvement in that they cannot effectively use light on the longer wavelength side. Separately, if the amount of irradiated light that reaches the support without being sufficiently absorbed in the photoconductive layer increases, the reflectance of the support itself to the light that passes through the photoconductive layer will decrease. When it is high, interference due to multiple reflections occurs within the photoconductive layer, which is one of the causes of "blurring" of images. This effect becomes greater as the irradiation spot is made smaller in order to increase the resolution, and is a major problem especially when a semiconductor laser is used as the light source. Alternatively, when the photoconductive layer is composed of a-Si material, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms, chlorine atoms, etc., and electrically conductive type Boron atoms, phosphorus atoms, etc. are included in the photoconductive layer as constituent atoms to control the properties of the photoconductive layer, and other atoms are included in the photoconductive layer to improve the properties of the photoconductive layer. In some cases, problems may arise in the electrical or photoconductive properties or voltage resistance of the formed layer. That is, for example, the lifetime of photocarriers generated by light irradiation in the formed photoconductive layer is not sufficient, or the injection of charge from the support side is not sufficiently prevented in dark areas, or ,
There may be image defects commonly called "white spots" on the image transferred to the transfer paper, which are thought to be caused by localized discharge destruction development, or, for example, when a blade is used for cleaning, there may be defects caused by rubbing. A so-called image defect called "white stripe" may occur. 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. 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 (Si) and a germanium atom (Ge) as a matrix, and an amorphous material containing at least either a hydrogen atom (H) or a halogen atom (X), so-called hydrogenated amorphous silicon germanium, halogenated amorphous silicon germanium , or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon germanium [hereinafter referred to generically as "a-
The structure of a photoconductive member having an amorphous layer exhibiting photoconductivity composed of SiGe (H, Photoconductive materials not only exhibit extremely superior properties in practical use, but also exceed conventional photoconductive materials in every respect, especially as photoconductive materials for electrophotography. This is based on the discovery that it has excellent absorption spectrum characteristics on the long wavelength side. The present invention has stable electrical, optical, and photoconductive properties at all times, is suitable for all environments with almost no restrictions on usage environments, and has excellent photosensitivity on the long wavelength side and is extremely resistant to light fatigue. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member that is durable, does not cause deterioration even after repeated use, and has no or almost no residual potential observed. Another object of the present invention is to provide a photoconductive member that has high photosensitivity in the entire visible light range, has excellent matching with semiconductor lasers in particular, and has fast photoresponse. Another object of the present invention is to maintain charge retention during charging processing for electrostatic image formation to such an extent that ordinary electrophotography can be applied very effectively when applied as an image forming member for electrophotography. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member having sufficient performance. Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Yet another object of the present invention is high photosensitivity,
Another object of the present invention is to provide a photoconductive member having high signal-to-noise ratio characteristics. Still another object of the present invention is to provide high density images without any image defects or blurring during long-term use.
To provide a photoconductive member for electrophotography, which can easily produce high-quality images with clear halftones and high resolution. a support for a photoconductive member; a first amorphous layer exhibiting photoconductivity made of an amorphous material having silicon atoms and germanium atoms as a matrix; and a second amorphous layer made of an amorphous material having atoms as a matrix from the support side, and the first amorphous layer includes a material selected from Group 1 or Group 3 of the periodic table. It is characterized in that the layer region containing the atoms contained in the layer is unevenly distributed on the support side. The photoconductive member of the present invention designed to have the above-mentioned layer structure can solve all of the above-mentioned problems, and has extremely excellent electrical, optical, photoconductive properties, and pressure resistance. and usage environment characteristics. In particular, when applied as an electrophotographic image forming member, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, and it is highly sensitive and has high
It has a high signal-to-noise ratio, has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Further, the photoconductive member of the present invention has high photosensitivity in the entire visible light range, is particularly excellent in matching with semiconductor lasers, and has fast photoresponse. 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 has a-SiGe (H,
A first amorphous layer (I) 102 having photoconductivity consisting of X) and a second amorphous layer () 103 provided on the amorphous layer (I) 102. . The germanium atoms contained in the first amorphous layer (I) 102 are continuously formed in the thickness direction of the amorphous layer (I) 102 and in the in-plane direction parallel to the surface of the support 101. It is contained in the amorphous layer (I) 102 so as to be uniformly distributed. In the photoconductive member of the present invention, the first amorphous layer (I) containing germanium atoms is provided with a layer region (PN) containing a substance controlling conductive properties on the support side. , the conduction properties of the layer region (PN) can be controlled arbitrarily as desired. Examples of such substances include so-called impurities in the semiconductor field, and in the present invention, a-SiGe (H, On the other hand, a P-type impurity that provides P-type conduction characteristics and an n-type impurity that provides N-type conduction characteristics can be mentioned. Specifically, P-type impurities include atoms belonging to a group of the periodic table (group atoms), such as B (boron), A (aluminum), Ga (gallium), In (indium), T (thallium), etc. Among them, particularly suitable ones are:
B. Ca. Examples of n-type impurities include atoms belonging to a group of the periodic table (group atoms), such as P (phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi (bis-as), etc.
In particular, P and As are preferably used. In the present invention, the content of the substance that controls the conduction properties contained in the layer region (PN) provided in the first amorphous layer (I) is determined by the conduction properties required for the layer region (PN). Alternatively, the layer region (PN) can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the relationship with the properties at the contact interface with the support provided in direct contact with the layer region (PN). In addition, the content of the substance that controls the conduction properties is determined by taking into consideration the characteristics of other layer regions provided in direct contact with the layer region and the relationship with the characteristics at the contact interface with the other layer regions. Selected appropriately. In the present invention, the content of the substance controlling conduction properties contained in the layer region (PN) is usually 0.01 to 5×10 4 atomic ppm, preferably
0.5 to 1×10 4 atomic ppm, optimally 1 to 5×10 3
It is preferable to set it to atomic ppm. In the present invention, the content of the substance controlling the conduction characteristics in the layer region (PN) containing the substance is usually 30 atomic ppm or more, preferably
By adding 50 atomic ppm or more, optimally 100 atomic ppm or more, for example, when the substance to be contained is the P-type impurity, the free surface of the second amorphous layer () is subjected to polar charging treatment. When the substance to be contained is the n-type impurity, injection of electrons from the support side into the first amorphous layer (I) can be effectively prevented. To effectively prevent the injection of holes from the support side into the first amorphous layer (I) when the free surface of the second amorphous layer () is subjected to polar charging treatment. I can do it. In the above case, the layer region (Z) excluding the layer region (PN) has conduction of a polarity different from the polarity of the substance that controls the conduction characteristics contained in the layer region (PN). A substance that controls the properties may be contained, or a substance that controls the conduction properties of the same polarity may be contained in an amount much smaller than the actual amount contained in the layer region (PN). It is something. In such a case, the content of the substance controlling the conduction characteristics contained in the layer region (Z) may be determined as desired depending on the polarity and content of the substance contained in the layer region (PN). Therefore, it is determined as appropriate, but in normal cases, it is 0.001 to 1000 atomic.
ppm, preferably 0.05-500atomic ppm, optimally
It is desirable that the content be 0.1 to 200 atomic ppm. In the present invention, when the layer region (PN) and the layer region (Z) contain the same type of substance that controls conductivity, the content in the layer region (Z) is preferably 30 atomic ppm or less. is desirable. In addition to the above-described case, in the present invention, the first amorphous layer (I) includes a layer region containing a substance controlling conductivity having one polarity, and a conductivity region having the other polarity. It is also possible to provide a so-called depletion layer in the contact region by directly contacting a layer region containing a substance controlling the properties. That is, for example, in the first amorphous layer (I), the layer region containing the P-type impurity and the layer region containing the N-type impurity are provided so as to be in direct contact with each other. A depletion layer can be provided by forming an n-junction. In the present invention, the content of germanium atoms contained in the first amorphous layer (I) is appropriately determined as desired so as to effectively achieve the object of the present invention, but usually is 1 to 9.5×10 5 atomic
ppm, preferably 100 to 8.0×10 5 atomic ppm, optimally 500 to 7×10 5 atomic ppm. In the present invention, specific examples of the halogen atom (X) contained in the first amorphous layer (I) as necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. Preferred examples include chlorine and chlorine. In the present invention, a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method is used to form the first amorphous layer (I) composed of a-SiGe (H, It is made by a vacuum deposition method. For example, to form the first amorphous layer (I) composed of a-SiGe (H, Raw material gas for Si supply, raw material gas for Ge supply obtained by supplying germanium atoms (Ge), and hydrogen atoms (H) as necessary.
Raw material gas or/and halogen atom (X) for introduction
A raw material gas for introduction is introduced at a desired gas pressure into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure, and a glow discharge is generated in the deposition chamber, which is then deposited onto the surface of a predetermined support that has been placed at a predetermined position. a-SiGe(H,X)
What is necessary is to form a layer consisting of. In addition, when forming by sputtering method, for example, a target made of Si, or a target made of Si and Ge in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He, or a mixed gas based on these gases. If necessary, use He, Ar, or a mixed target of Si and Ge.
A raw material gas for supplying Ge diluted with a diluent gas such as The target may be sputtered by forming a plasma atmosphere. In the case of the ion plating method, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal germanium are housed in a evaporation boat as evaporation sources, and the evaporation sources are heated using a resistance heating method or an electron beam method ( It can be carried out in the same manner as in the case of spartaling, except that the evaporation is carried out by heating and evaporation by EB method, etc., and the flying evaporation is passed through the desired gas plasma atmosphere. Substances that can be used as the raw material gas for supplying Si used in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 ,
Gaseous or gasifiable silicon hydride (silanes) such as Si 4 H 10 can be effectively used, especially because of its ease of handling during layer creation work and good Si supply efficiency. In this respect, SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred. Substances that can be used as raw material gas for supplying Ge include GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 ,
Ge4H10 , Ge5H12 , Ge6H14 , Ge7H16 , Ge8H18 ,
Germanium hydride in a gaseous state or that can be gasified, such as Ge 9 H 20 , can be effectively used. In particular, GeH 4 , Ge2H6 , Ge3H8
are listed as preferred. Effective raw material gases for introducing halogen atoms used in the present invention include many halogen compounds, such as halogen gases, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives, etc. Preferred examples include halogen compounds that can be converted into Further, a silicon hydride compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom and a halogen atom, can also be mentioned as an effective compound in the present invention. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, CF, CF3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 3 , IF 3 , IF 7 , IC, and IBr. As silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiC 4 , SiBr 4 and the like are specifically preferred. I can do it. When forming the characteristic photoconductive member of the present invention using a glow discharge method using such a silicon compound containing a halogen atom, the material gas that can supply Si together with the material gas for supplying Ge is used. The first amorphous layer ( ) made of a-SiGe containing halogen atoms can be formed on a desired support without using silicon hydride gas. When creating the first amorphous layer ( ) containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically, for example, silicon halide is used as a raw material gas for supplying Si, and raw material gas for supplying Ge is mixed. Gases such as hydrogen germanium Ar, H 2 , He, etc. are introduced into the deposited material forming the first amorphous layer at a predetermined mixing ratio and gas flow rate to generate a glow discharge. By forming a plasma atmosphere of these gases, the first amorphous layer () can be formed on the desired support, but the ratio of hydrogen atoms to be introduced can be more easily controlled. In order to obtain the desired result, a desired amount of hydrogen gas or a silicon compound gas containing hydrogen atoms may be mixed with these gases to form a layer. Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of multiple species at a predetermined mixing ratio. In order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the halogen compound or a silicon compound containing the halogen atoms is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to form a gas plasma atmosphere. In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, such as H 2 or the above-mentioned silanes and/or germanium hydride, is introduced into the deposition chamber for sputtering. It is sufficient to form a gaseous plasma atmosphere. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as raw material gases for introducing halogen atoms, but in addition, HF, HC, HBr,
Hydrogen halides such as HI, SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , SiH 2
Halogen-substituted silicon hydrides such as C 2 , SiHC 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , and GeHF 3 , GeH 2 F 2 ,
GeH3F , GeHC3 , GeH2C2 , GeH3C ,
GeHBr3 , GeH2Br2 , GeH3Br , GeHI3 , GeH2
germanium hydrogenated halides such as I 2 , GeH 3 I,
Halides containing hydrogen atoms as one of their constituent elements, such as GeE 4 , GeC 4 , GeBr 4 , GeI 4 , GeF 2 , GeC
Germanium halides such as 2 , GeBr 2 , GeI 2 , etc., gaseous or gasifiable substances may also be mentioned as useful starting materials for forming the first amorphous layer. Halides containing hydrogen atoms in these substances are hydrogen atoms that are extremely effective for controlling electrical or photoelectric properties at the same time as halogen atoms are introduced into the layer during the formation of the first amorphous layer. Since halogen is also introduced, it is used as a suitable raw material for halogen introduction in the present invention. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the first amorphous layer (), in addition to the above, H 2 , SiH 4 , Si 2
Silicon hydride such as H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 and germanium or germanium compound for supplying Ge, or GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 , Ge 4 H 10 , Ge Five
Germanium hydride such as H 12 , Ge 6 H 14 , Ge 7 H 16 , Ge 8 H 18 , Ge 9 H 20 , etc. and a silicon compound or a silicon compound for supplying Si are made to coexist in the deposition chamber to generate a discharge. It can also be done by causing it to occur. In a preferred example of the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) contained in the first amorphous layer () of the photoconductive member to be formed, or the amount of hydrogen atoms and halogen atoms The sum of the amounts (H+X) is usually 0.01 to 40 atomic%, preferably 0.05 to 40 atomic%.
It is desirable that it be 30 atomic%, optimally 0.1 to 25 atomic%. To control the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the first amorphous layer (), for example, the support temperature and/or hydrogen atoms (H) or The amount of the starting material used to contain the halogen atoms (X) introduced into the deposition system, the discharge power, etc. may be controlled. In the layer region constituting the first amorphous layer (),
In order to structurally introduce a substance that controls conductivity, such as a group atom or a group atom, the starting material for introducing a group atom or a starting material for introducing a group atom is in a gaseous state during layer formation. It may then be introduced into the deposition chamber together with other starting materials for forming the first amorphous layer. As the starting material for introducing the group atom, it is desirable to use a material that is gaseous at room temperature and humidity, 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 and B 4 for introducing boron atoms.
H10 , B5H9 , B5H11 , B6H10 , B6H12 , B6H14 ,
and boron halides such as BF 3 , BC 3 , BBr 3 and the like. In addition, AC 3 ,
GaC 3 , Ga(CH 3 ) 3 , InC 3 , TC 3 and the like may also be mentioned. Effective starting materials for the introduction of group atoms in the present invention include hydrogenated phosphorus such as PH 3 and P 2 H 4 , PH 4 I, PF 3 ,
Examples include phosphorus halides such as PF 5 , PC 3 , PC 5 , PBr 3 , PBr 5 and PI 3 . In addition, AsH3 ,
AsF 3 , AsC 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF 3 ,
SbF 5 , SbC 3 , SbC 5 , BiH 3 , BiC 3 , BiBr 3
etc. can also be mentioned as effective starting materials for the introduction of group atoms. The layer thickness of the first amorphous layer (2) in the photoconductive member of the present invention is appropriately determined as desired so that the photocarrier generated in the first amorphous layer (2) is efficiently transported. determined, usually 1~
It is desirable that the thickness be 100μ, preferably 1 to 80μ, most preferably 2 to 50μ. In the present invention, the layer thickness of the layer region constituting the first amorphous layer (), containing a substance that controls conduction properties, and provided unevenly on the support side is defined as the thickness of the layer region and the layer region. It is determined as desired depending on the characteristics required for the other layer regions constituting the first amorphous layer formed above, but the lower limit is usually For this reason, it is desirable that the thickness be 30 Å or more, preferably 40 Å or more, and optimally 50 Å or more. In addition, if the content of the substance that controls conduction properties contained in the layer region is 30 atomic ppm or more, the upper limit of the layer thickness of the layer region is usually
It is desirable that the thickness be 5μ or less, preferably 4μ or less, and optimally 3μ or less. In the photoconductive member 100 shown in FIG. It is provided in order to achieve the objectives of the present invention in terms of repeated use characteristics, pressure resistance, use environment characteristics, and durability. In addition, in the present invention, the first non-crystalline layer ()
102 and the second amorphous layer ( ) 103 each have a common constituent element of silicon atoms, so that sufficient chemical stability is ensured at the laminated layer interface. has been completed. The second amorphous layer () in the present invention is an amorphous material containing silicon atoms (Si), carbon atoms (C), and optionally hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X). (Hereafter, “a−(SixC 1 −x)y
( H ,
Consists of. The formation of the second amorphous layer ( ) composed of a-(Si X C 1 - X ) y (H, This is done by the Teing method, electron beam method, etc. These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, level 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 silicon atoms, and carbon atoms and halogen atoms can be easily introduced into the second amorphous layer (2) to be manufactured. Due to these advantages, the glow discharge method or the sputtering method is preferably employed. Furthermore, in the present invention, the second amorphous layer () may be formed by using a glow discharge method and a sputtering method in the same apparatus system. To form the second amorphous layer () by the glow discharge method, a-(Si X C 1X )y(H,X) 1 −y
The raw material gas for formation is mixed with a diluent gas at a predetermined mixing ratio if necessary, and introduced into a deposition chamber for vacuum deposition where a support is installed, and the introduced gas is subjected to glow discharge. A-(Si X C 1 - X ) y (H,
X) 1 -y should be deposited. In the present invention, a-( SiXC1 - X )y( H ,X) 1
The raw material gas for -y formation is a gaseous substance or gas whose constituent atoms are at least one of silicon atoms (Si), carbon atoms (C), hydrogen atoms (H), and halogen atoms (X). Most gasified substances that can be evaporated can be used. When using a raw material gas containing Si as one of Si, C, H, and X, for example, a raw material gas containing Si and C as a constituent atom, and as necessary, A raw material gas containing H as a constituent atom and/or a raw material gas containing X as a constituent atom are mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing Si as a constituent atom and a raw material gas containing C and H as constituent atoms are used. Either the raw material gas containing atoms and/or the raw material gas containing X constituent atoms are mixed at a desired mixing ratio, or the raw material gas containing Si and three of Si, C, and H are mixed at a desired mixing ratio. Raw material gas with constituent atoms or Si, C
and a raw material gas having three constituent atoms of X can be used in combination. Alternatively, a raw material gas containing Si and H as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing C as constituent atoms, or a raw material gas containing Si and X as constituent atoms may be mixed with C as constituent atoms. A mixture of raw material gases containing atoms may be used. In the present invention, F, C, Br, and I are preferable as the halogen atoms (X) contained in the second amorphous layer ( ), with F and C being particularly preferable. In the present invention, raw material gases that can be effectively used to form the second amorphous layer include gaseous substances or substances that can be easily gasified at room temperature and pressure. I can do it. In the present invention, Si and H are effectively used as the raw material gas for forming the second amorphous layer ().
SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 whose constituent atoms are
Silicon hydride gas such as silanes such as H 10 , whose constituent atoms are C and H, for example, carbon number 1
~4 saturated hydrocarbons, ethylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms, simple halogens, hydrogen halides, interhalogen compounds, silicon halides, halogen-substituted silicon hydrides, Examples include silicon hydride. Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), n
-Butane (n - C4H10 ) , pentane ( C5H12 ), ethylene hydrocarbons include ethylene ( C2H4 ),
Propylene (C 3 H 6 ), butene-1 (C 4 H 8 ), butene-2 (C 4 H 8 ), isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), acetylenic hydrocarbons ,
Acetylene (C 2 H 2 ), Methylacetylene (C 3
H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), and halogen alone:
Halogen gases such as fluorine, hydrochloric acid, bromine, and iodine, and hydrogen halides include FH, HI, HC, HBr,
Interhalogen compounds include BrF, CF, C
F 3 , CF 5 , BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , IC,
IBr, silicon halides include SiF 4 , Si 2 F 6 , SiC
4 , SiC3Br , SiC2Br2 , SiCBr3 , SiC3
I, SiBr 4 , halogen-substituted silicon hydride,
SiH 2 F 2 , SiH 2 C 2 , SiHC 3 , SiH 3 C,
SiH 3 Br, SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , silicon hydride such as SiH 4 , Si 2 H 8 , Si 4 H 10 , etc.
You can list the types, etc. In addition to these, CF 4 , CC 4 , CBr 4 , CHF 3 ,
CH2F2 , CH3F , CH3C , CH3Br , CH3I ,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as C 2 H 5 C, fluorinated sulfur compounds such as SF 4 and SF 6 , Si
Alkyl silicides such as (CH 3 ) 4 , Si(C 2 H 5 ) 4 and SiC
Silane derivatives such as halogen-containing alkyl silicides such as (CH 3 ) 3 , SiC 2 (CH 3 ) 2 and SiC 3 CH 3 can also be mentioned as effective. These second amorphous layer () forming substances contain silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms and optionally hydrogen atoms in a predetermined composition ratio in the second amorphous layer () to be formed. It is selected and used as desired when forming the second amorphous layer (2) so that it contains atoms. For example, Si(CH 3 ) 4 can easily contain silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms and can form a layer with desired characteristics, and SiHC 3 and SiH can contain halogen atoms. 2C 2 , SiC 4
Alternatively, a-(Si X C 1 - A second amorphous layer () consisting of X )y(C+H) 1 -y can be formed. To form the second amorphous layer () by the sputtering method, target a single-crystal or polycrystalline Si wafer, a C wafer, or a wafer containing a mixture of Si and C; These may be performed by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and/or hydrogen atoms as constituent elements, if necessary. For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing C and H or/and The Si wafer may be sputtered by forming a gas plasma of the above gas. Alternatively, Si and C may be used as separate targets, or by using a single mixed target of Si and C, if necessary, in a gas atmosphere containing hydrogen atoms and/or halogen atoms. This is done by sputtering.
As the raw material gas for introducing C, H and Can be used as a substance. In the present invention, so-called rare gases, such as He, Ne, Ar, etc., are suitable as the diluting gas used when forming the second amorphous layer () by a glow discharge method or a sputtering method. It can be mentioned as such. The second amorphous layer ( ) in the present invention is carefully formed so that its required properties are imparted as desired. In other words, substances containing Si, C, and optionally H or/and In the present invention, a that exhibits properties ranging from semiconducting to insulating, and properties ranging from photoconductive to non-photoconductive.
-(Si X C 1 - X ) y (H, For example, to provide the second amorphous layer () with the main purpose of improving voltage resistance, a-(Si X C 1X ) y(H, It is produced as an amorphous material with remarkable kinetic behavior. In addition, if a second amorphous layer () is provided with the main purpose of improving the characteristics of continuous repeated use and the characteristics of the usage environment, the above-mentioned electrical insulation problem will be alleviated to some extent, and it will be more effective against the irradiated light. As an amorphous material with a certain degree of sensitivity, a-( SiXC1 - X ) y
(H,X) 1 -y is created. a-(Si X C 1X ) on the surface of the first amorphous layer (I)
A second amorphous layer () consisting of y(H,X) 1 -y
When forming a layer , the temperature of the support during layer formation is an important factor that influences the structure and properties of the formed layer . It is desirable that the temperature of the support at the time of layer formation be strictly controlled so that -X ) y (H, In the present invention, the formation of the second amorphous layer () is performed by appropriately selecting an optimal range in accordance with the method of forming the second amorphous layer () in order to effectively achieve the desired purpose. is executed, but normally 20~
400℃, preferably 50-350℃, optimally 100-300℃
It is desirable that this is the case. In order to form the second amorphous layer (2018), we use a glow method, as it is relatively easy to finely control the composition ratio of the atoms that make up the layer and control the layer thickness compared to other methods. It is advantageous to adopt the discharge method or the sputtering method, but when forming the second amorphous layer () using these layer forming methods, the temperature during layer formation as well as the support temperature described above must be adjusted. This is one of the important factors that influences the characteristics of a-( SiXC1 - X ) yX1 -y, which generates the discharge power. The discharge power conditions for effectively producing a-( SiXC1 - X ) yX1 -y with good productivity are usually
10~300W, preferably 20~250W, optimally 50~
It is desirable that it be 200W. It is desirable that the gas pressure in the deposition chamber is usually about 0.01 to 1 Torr, preferably about 0.1 to 0.5 Torr. In the present invention, the desirable numerical ranges of the support temperature and discharge power for creating the second amorphous layer () include the values in the ranges described above.
These layer creation factors are not determined independently and separately, but are based on the desired characteristics a-(Si X C 1
It is preferable that the optimum values of each layer forming factor be determined based on mutual organic relationships so that a second amorphous layer ( ) consisting of X )y(H,X) 1 -y is formed. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer (2) in the photoconductive member of the present invention is determined as desired to achieve the object of the present invention, similar to the production conditions of the second amorphous layer (2). The second amorphous layer (2) is an important factor in forming the properties. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer () in the present invention may be determined as desired depending on the type and characteristics of the amorphous material constituting the second amorphous layer (). It can be determined by That is, the general formula a-( SiXC1 - X )y( H ,X) 1
The amorphous material denoted by -y can be roughly divided into an amorphous material composed of silicon electrons and carbon atoms (hereinafter referred to as "a-SiaC 1 -a". However, 0<a
<1), an amorphous material composed of silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms (hereinafter referred to as “a-(SibC 1
d) cH 1 −c”. However, 0<b, c<1),
An amorphous material (hereinafter referred to as "a-[SibC 1 -d)e(H,X) 1 -e"] composed of silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms as necessary. However, it is classified as 0<d, e<1). In the present invention, the second amorphous layer () is a-
When SiaC 1 −a<a, the amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer () is usually 1×10 3 to 90 atomic%, preferably 1 to 90 atomic%.
It is desirable that it be 80 atomic%, optimally 10 to 75 atomic%. That is, the previous a-SiaC 1
- If you display a as a, a is usually 0.1~
0.99999, preferably 0.2-0.99, optimally 0.25-0.9
It is. In the present invention, the second amorphous layer () is a-
When composed of (SibC 1 -b)cH 1 -c, the amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer () is usually 1 x 10 -3 to 90 atomic%, preferably 1 It is desirable that it be ~90 atomic%, optimally 10-80 atomic%. The content of hydrogen atoms is usually 1 to 40 atomic%, preferably 2 to 35 atomic%, and optimally 5 to 30 atomic%.
It is desirable that the hydrogen content be within these ranges, and photoconductive members formed with hydrogen contents within these ranges can be sufficiently applied as excellent materials in practical applications. That is, if expressed as a-(SibC 1 -b)cH 1 -c, b is usually 0.1 to 0.99999, preferably 0.1 to 0.99999.
0.99, optimally 0.15-0.9c, usually 0.6-0.99, preferably 0.65-0.98, optimally 0.7-0.95. The second amorphous layer () is a-(SidC 1 -d)
When composed of e ( H , It is desirable that the content be 1 to 90 atomic%, optimally 10 to 80 atomic%. The content of halogen atoms is usually 1 to 20 atomic%,
Preferably 1 to 18 atomic%, optimally 2 to 18 atomic%
It is preferable that the halogen atom content be 15 atomic %, and photoconductive members prepared when the halogen atom content is within this range can be sufficiently applied in practice. The content of hydrogen atoms contained as necessary is usually 19 atomic% or less, preferably
It is desirable that the content be 13 atomic% or less. That is, the previous a-(SidC 1 -d)e(H,X) 1 -e
If you display d and e, d is usually 0.1~
0.99999, preferably 0.1-0.99, optimally 0.15-0.9,
It is desirable that e is usually 0.8 to 0.99, preferably 0.82 to 0.99, and optimally 0.85 to 0.98. The number range of the layer thickness of the second amorphous layer ( ) in the present invention is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. In order to effectively achieve the object of the present invention, it can be determined as desired depending on the intended purpose. In addition, the layer thickness of the second amorphous layer () is determined depending on the amount of carbon atoms contained in the layer () and the thickness of the first amorphous layer (). It needs to be appropriately determined according to the desired organic relationship depending on the properties required for the layer region. In addition, it is desirable to consider the economical aspects including productivity and mass production. The layer thickness of the second amorphous layer ( ) in the present invention is usually 0.003 to 30μ, preferably 0.004 to 20μ,
The optimum value is 0.005 to 10μ. The support used in the present invention includes:
It may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, A,
Examples include metals such as Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, filters 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. . 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,
A, Cr, Mo, Au, 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, A ,Ag,Pb,Zn,
Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt
Conductivity is imparted to the surface by providing a thin film of a metal such as by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or by laminating the surface with the metal. 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.
If the photoconductive member 100 shown in the figure is used as an electrophotographic image 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, from the viewpoint of manufacturing and handling of the support, functional strength, etc.
It is considered to be 10μ or more. Next, an outline of an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained. FIG. 2 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus. Gas cylinders 1102 to 1106 in the diagram include
The raw material gas for forming the photoconductive member of the present invention is sealed, for example, 110
2 is SiH 4 gas diluted with He (99.999% purity,
Hereinafter, it will be abbreviated as SiH 4 /He. ) cylinder, 1103 is
GeH 4 gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as GeH 4 /He) cylinder, 1104 is SiF 4 gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as SiF 4 /He) diluted with He cylinder, 1105 is diluted with He B 2 H 6 gas (purity
99.999%, hereinafter abbreviated as B 2 H 6 /He. ) cylinder, 1
106 is a C 2 H 4 gas (purity 99.999%) cylinder. In order to flow these gases into the reaction chamber 1101, valves 112 of gas cylinders 1102 to 1106 are used.
2-1126, confirm that the leak valve 1135 is closed, and also check that the inflow valve 1112-1126 is closed.
Step 1116: After confirming that the outflow valves 1117 to 1121 and the reinforcing valves 1132 and 1133 are open, first open the main valve 1134 to exhaust the reaction chamber 1101 and each gas pipe. Next, when the reading on the vacuum gauge 1136 reaches approximately 5×10 -6 torr, the auxiliary valves 1132 and 1133 and the outflow valves 1117 to 1121 are closed. Next, to give an example of forming the first amorphous layer () on the cylindrical substrate 1137, SiH 4 /He gas is supplied from the gas cylinder 1102, GeH 4 /He gas is supplied from the gas cylinder 1103, and the first amorphous layer () is formed from the gas cylinder 11.
B 2 H 6 /He gas from valve 1122, 11 from 05
23, 1125, respectively and open the outlet pressure gauge 11.
Adjust the pressure of 27, 1128, 1130 to 1Kg/cm 2 , and inflow valves 1112, 1113, 1115.
gradually open the mass flow controller 110.
7, 1108, and 1110, respectively. Subsequently, the outflow valves 1117, 1118, 112
0. Gradually open the auxiliary valve 1132 to allow each gas to flow into the reaction chamber 1101. At this time
SiH 4 /He gas flow rate vs. GeH 4 /He gas flow rate vs. B 2
Adjust the outflow valves 1117, 1118, 1120 so that the ratio with the H 6 /He gas flow rate becomes the desired value, and read the vacuum gauge 1136 so that the pressure inside the reaction chamber 1101 becomes the desired value. Adjust the opening of the main valve 1134 while watching. And basic 1
The temperature of 137 is raised to 50~ by heating heater 1138.
After confirming that the temperature is set in the range of 400°C, the power supply 1140 is set to the desired power to generate a glow discharge in the reaction chamber 1101 to deposit the amorphous layer () onto the substrate 1137. begins to form. When the thickness of the layer formed on the substrate 1137 reaches the desired thickness, the discharge is stopped and the outflow valve 112
0 completely closed. Thereafter, the discharge is started again to continue forming further layers. In this manner, a first amorphous layer ( ) having a desired layer thickness is formed on the substrate 1137 . When halogen atoms are contained in the first amorphous layer (), glow discharge may be generated by further adding, for example, SiF 4 gas to the above gas. Moreover, when the first amorphous layer (2) contains halogen atoms instead of hydrogen atoms, instead of the SiH 4 /H 4 gas and GeH 4 /He gas,
SiF 4 /He gas and GeH 4 /He gas may be used. In order to form a second amorphous layer () on the first amorphous layer () formed to a desired layer thickness as described above, it is necessary to For example, SiH 4 gas, C 2 H 4
This is accomplished by diluting each of the gases with a diluent gas such as He as necessary to generate glow discharge according to desired conditions. In order to contain halogen atoms in the second amorphous layer (), for example, SiF 4 gas and C 2 H 4 gas, or by adding SiH 2 gas thereto, form the second amorphous layer in the same manner as above. This is done by forming (). Needless to say, all outflow valves other than those required for forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used to form the previous layer is inside the reaction chamber 1101. Outflow valve 1
In order to avoid gas remaining in the gas piping leading from 117 to 1121 into the reaction chamber 1101, the outflow valves 1117 to 1121 are closed, and the auxiliary valve 11
32, 1133 and fully open the main valve 1134 to temporarily evacuate the system to high vacuum, as necessary. The amount of carbon atoms to be contained in the second amorphous layer ( ) is determined by adjusting the flow rate ratio of SiH 4 gas and C 2 H 4 gas introduced into the reaction chamber 1101 in accordance with the desired flow rate in the case of glow discharge, for example. Alternatively, when forming a layer by sputtering, change the sputter area ratio of the silicon wafer and graphite wafer when forming the target, or change the mixing ratio of silicon powder and graphite powder to form the target. By molding, it can be controlled as desired. The amount of halogen atoms (X) to be contained in the second amorphous layer () is such that the raw material gas for introducing halogen atoms, for example SiF 4 gas, is
This is done by adjusting the flow rate when introduced into the 01. Further, during layer formation, it is desirable that the base 1137 be rotated at a constant speed by a motor 1139 in order to ensure uniform layer formation. Examples will be described below. Example 1 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, layers were formed on a cylindrical substrate A under the conditions shown in Table 1 to obtain an electrophotographic image forming member. The image-forming member thus obtained was installed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0KV for 0.3 seconds, and immediately exposed to a light image using a tungsten lamp light source, with a light intensity of 2ux・sec. It was irradiated through a test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 0.5KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 2 In Example 1, B 2 H 6 (SiH 4 +
Each of the electrophotographic layer forming members was produced under the same conditions as in Example 1, except that the flow rate for GeH 4 ) was changed as shown in Table 2. Using the thus obtained image forming member, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 2 were obtained. Example 3 Each electrophotographic image was prepared in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the first layer constituting the first amorphous layer () was changed as shown in Table 3. A forming member was created. For each image forming member thus obtained, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 3 were obtained. Example 4 Same as Example 1 except that the first amorphous layer ( ) was formed on the cylindrical A substrate under the conditions shown in Table 4 using the manufacturing apparatus shown in FIG. An ancient electrophotographic imaging member was formed. The image-forming member thus obtained was installed in a charging exposure experimental device, corona charged at 0.5 KV for 0.3 seconds, and a light image was immediately irradiated using a tungsten lamp light source, with a light intensity of 2ux·sec being transmitted through a transmission type. It was irradiated through a test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 5 Electrophotography was carried out under the same conditions as in Example 4, except that the flow rate of PH 3 to (SiH 4 +GeH 4 ) was changed as shown in Table 5 when creating the first layer. Each of the imaging members was prepared. An image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 5 were obtained. Example 6 Each electrophotographic image was formed in the same manner as in Example 1, except that the layer thickness of the first layer constituting the first amorphous layer () in Example 1 was changed as shown in Table 6. Created the parts. An image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 6 were obtained. Example 7 Same as Example 1 except that the first amorphous layer ( ) was formed on the cylindrical A substrate under the conditions shown in Table 7 using the manufacturing apparatus shown in FIG. An electrophotographic imaging member was formed. The image-forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device and corona charged at 5.0 KV for 0.3 seconds, and then a light image was irradiated using a tungsten lamp light source, transmitting a light intensity of 2ux・sec. It was irradiated through a molded stetochaat. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 8 Same as Example 1 except that the first amorphous layer ( ) was formed on the cylindrical A substrate under the conditions shown in Table 8 using the manufacturing apparatus shown in FIG. An electrophotographic imaging member was formed. The image-forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device and corona charged at 5.0 KV for 0.3 seconds, and then a light image was irradiated using a tungsten lamp light source, transmitting a light intensity of 2ux・sec. It was irradiated through a mold test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 9 In Example 1, the light source was an 810 nm GaAs semiconductor laser (10 mW) instead of the tungsten lamp.
Example 1 was carried out under the same toner image forming conditions as in Example 1, except that an electrostatic image was formed using
When the image quality of the toner transfer image was evaluated for an electrophotographic image forming member prepared under the same conditions as described above, a clear, high-quality image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained. Example 10 Electrophotographic image formation was performed according to the same conditions and procedures as in Examples 4, 7, and 8, except that the conditions for creating the amorphous layer () were as shown in Table 9. Each member (sample No. 12-401 to 12-408, 12-701 to 12
-708, 12-801 to 12-808). Each of the electrophotographic image forming members obtained in this way was individually installed in a copying machine under the same conditions as described in each example. Then, for each of the electrophotographic forming members corresponding to each example, an overall image quality evaluation of the transferred image and an evaluation of durability after repeated and continuous use were conducted. Table 10 shows the results of the overall image quality evaluation of the transferred image of each sample and the durability evaluation after repeated and continuous use. Example 11 When forming an amorphous layer (), the same procedure was carried out except that the target area ratio of the silicon wafer and graphite was changed to change the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the amorphous layer (). Each of the imaging members was made in exactly the same manner as in Example 1. For each of the imaging members thus obtained, Example 1
After repeating the image forming, developing, and cleaning steps approximately 50,000 times, as described in
The results shown in Table 11 were obtained. Example 12 When forming the amorphous layer (), SiH 4 gas and C 2
Each of the image forming members was created in exactly the same manner as in Example 1, except that the flow rate ratio of H 4 gas was changed to change the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the amorphous layer ( ). . For each of the image forming members thus obtained, the steps up to transfer were repeated about 50,000 times in the directions described in Example 1, and then image evaluation was performed, and the results shown in Table 12 were obtained. Example 13 When forming the amorphous layer (), SiH 4 gas,
Images were obtained in the same manner as in Example 1, except that the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the amorphous layer () was changed by changing the flow rate ratio of SiF 4 gas and C 2 H 4 gas. Each of the forming members was created. After repeating the image forming, developing and cleaning steps as described in Example 1 approximately 50,000 times for each of the image forming members thus obtained, image evaluation was performed and the results shown in Table 13 were obtained. Example 14 Each of the image forming members was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the layer thickness of the amorphous layer (2) was changed. Image formation, development, as described in Example 1
The cleaning process was repeated to obtain the results shown in Table 14.

【表】【table】

【表】 ◎〓優良 ○〓良好
[Table] ◎〓Excellent ○〓Good

【表】 ◎:優良 ○:良好 △:実用上充分である
[Table] ◎: Excellent ○: Good △: Adequate for practical use

【表】【table】

【表】 ◎〓優良 ○〓良好 △〓実用上充分である
[Table] ◎〓Excellent ○〓Good △〓Sufficient for practical use

【表】 ◎:優良 ○:良好 △:実用上充分である
[Table] ◎: Excellent ○: Good △: Adequate for practical use

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 評価基準:◎…優良
○…良好
[Table] Evaluation criteria: ◎…Excellent
○…Good

【表】 ◎:非常に良好 ○:良好 △:実用に充分耐える
×:画像欠陥を生ずる
[Table] ◎: Very good ○: Good △: Sufficient for practical use
×: Image defects occur.

【表】 ◎:非常に良好 ○:良好 △:実用に充分耐える
×:画像欠陥を生ずる
[Table] ◎: Very good ○: Good △: Sufficient for practical use ×: Image defects occur

【表】【table】

【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use
× = Causes image defects

【表】 以上の本発明の実施例における共通の層作成条
件を以下に示す。 基体温度: ゲルマニウム原子(Ge)含有量……約200℃ ゲルマニウム原子(Ge)非含有量……約250℃ 放電周波数:13.56MHz 反応時反応室圧:0.3Torr
[Table] Common layer forming conditions in the above embodiments of the present invention are shown below. Substrate temperature: Germanium atom (Ge) content: approx. 200℃ No germanium atom (Ge) content: approx. 250℃ Discharge frequency: 13.56MHz Reaction chamber pressure during reaction: 0.3Torr

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

第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式層構成図、第2図は、実施例におい
て本発明の光導電部材を作成する為に使用された
装置の模式的説明である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……非晶
質層()。
FIG. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the photoconductive member of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of the apparatus used to create the photoconductive member of the present invention in Examples. This is an explanation. 100...Photoconductive member, 101...Support, 1
02...First amorphous layer (), 103...Amorphous layer ().

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光導電部材用の支持体と、該支持体上にシリ
コン原子とゲルマニユウム原子とを母体とする非
晶質材料で構成された光導電性を示す第1の非晶
質層と、シリコン原子と炭素原子とを母体とする
非晶質材料で構成された第2の非晶質層とを前記
支持体側から有し、前記第1の非晶質層には周期
律表第族又は第族から選ばれる原子が含有さ
れる層領域を前記支持体側に偏在させて設けてあ
ることを特徴とする光導電部材。 2 前記第1の非晶質層に水素原子が含有されて
いる特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 3 前記第1の非晶質層にハロゲン水素原子が含
有されている特許請求の範囲第1項に記載の光導
電部材。 4 前記第1の非晶質層に水素原子とハロゲン水
素原子が含有されている特許請求の範囲第1項に
記載の光導電部材。 5 前記水素原子の含有量が0.01〜40atomic%で
ある特許請求の範囲第2項に記載の光導電部材。 6 前記ハロゲン原子の含有量が0.01〜40atomic
%である特許請求の範囲第3項に記載の光導電部
材。 7 前記水素原子と前記ハロゲン原子の含有量が
0.01〜40atomic%である特許請求の範囲第4項に
記載の光導電部材。 8 前記第1の非晶質中に含有されるゲルマニユ
ウム原子の量が1〜9.5×105atomic ppmである
特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 9 前記周期律表第族に属する原子がB,Ga
から選ばれる特許請求の範囲第1項に記載の光導
電部材。 10 前記周期律表第族に属する原子がP,
Aaから選ばれる特許請求の範囲第1項に記載の
光導電部材。 11 前記周期律表第族又は第族から選ばれ
れる原子が0.01〜5×104原子ppm含有される特
許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 12 前記ハロゲン原子は、フツ素、塩素から選
ばれる特許請求の範囲第3項又は第4項に記載の
光導電部材。 13 前記周期律表第族又は第族から選ばれ
る原子を含有する層領域の層厚は30Å〜5μであ
る特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 14 第2の非晶質層に含有される炭素原子の量
1×10-3〜90atomic%である特許請求の範囲第
1項に記載の光導電部材。 15 第2の非晶質層に含有される水素原子の量
は1〜40atomic%である特許請求の範囲第1項
に記載の光導電部材。 16 第2の非晶質層に含有されるハロゲン原子
の量は1〜20atomic%である特許請求の範囲第
1項に記載の光導電部材。 17 前記第2の非晶質層の層厚は0.003〜30μで
ある特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。
[Scope of Claims] 1. A support for a photoconductive member, and a first amorphous material exhibiting photoconductivity made of an amorphous material having silicon atoms and germanium atoms as a matrix on the support. layer, and a second amorphous layer made of an amorphous material having silicon atoms and carbon atoms as a matrix from the support side, and the first amorphous layer has a periodic table. A photoconductive member characterized in that a layer region containing atoms selected from Group 3 or Group 3 is unevenly distributed on the support side. 2. The photoconductive member according to claim 1, wherein the first amorphous layer contains hydrogen atoms. 3. The photoconductive member according to claim 1, wherein the first amorphous layer contains halogen hydrogen atoms. 4. The photoconductive member according to claim 1, wherein the first amorphous layer contains hydrogen atoms and halogen hydrogen atoms. 5. The photoconductive member according to claim 2, wherein the hydrogen atom content is 0.01 to 40 atomic%. 6 The content of the halogen atoms is 0.01 to 40 atomic
% of the photoconductive member according to claim 3. 7 The content of the hydrogen atoms and the halogen atoms is
The photoconductive member according to claim 4, wherein the content is 0.01 to 40 atomic%. 8. The photoconductive member according to claim 1, wherein the amount of germanium atoms contained in the first amorphous is 1 to 9.5×10 5 atomic ppm. 9 The atoms belonging to the group of the periodic table are B, Ga
The photoconductive member according to claim 1, which is selected from the following. 10 The atom belonging to Group 1 of the periodic table is P,
The photoconductive member according to claim 1, which is selected from Aa. 11. The photoconductive member according to claim 1, wherein the photoconductive member contains 0.01 to 5×10 4 atoms ppm of atoms selected from Group 1 or Group 3 of the periodic table. 12. The photoconductive member according to claim 3 or 4, wherein the halogen atom is selected from fluorine and chlorine. 13. The photoconductive member according to claim 1, wherein the layer region containing atoms selected from Group 1 or Group 3 of the periodic table has a layer thickness of 30 Å to 5 μ. 14. The photoconductive member according to claim 1, wherein the amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer is 1 x 10 -3 to 90 atomic %. 15. The photoconductive member according to claim 1, wherein the amount of hydrogen atoms contained in the second amorphous layer is 1 to 40 atomic %. 16. The photoconductive member according to claim 1, wherein the amount of halogen atoms contained in the second amorphous layer is 1 to 20 atomic %. 17. The photoconductive member according to claim 1, wherein the second amorphous layer has a thickness of 0.003 to 30 μm.
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