JPH0473145B2 - - Google Patents

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JPH0473145B2
JPH0473145B2 JP57034209A JP3420982A JPH0473145B2 JP H0473145 B2 JPH0473145 B2 JP H0473145B2 JP 57034209 A JP57034209 A JP 57034209A JP 3420982 A JP3420982 A JP 3420982A JP H0473145 B2 JPH0473145 B2 JP H0473145B2
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atoms
amorphous
gas
layer region
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Shigeru Shirai
Kyosuke Ogawa
Junichiro Kanbe
Keishi Saito
Yoichi Oosato
Teruo Misumi
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Canon Inc
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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
    • 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
    • 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
    • G03G5/0825Silicon-based comprising five or six silicon-based layers

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に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとす
ると従来においてはその使用時において残留電位
が残る場合が度々観測され、この種の光導電部材
は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用によ
る疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴース
ト現象を発する様になる等の不都合な点が少なく
なかつた。 又、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を計るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があつた。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないことや暗部において、支持体側より
の電荷の注入の阻止が充分でないこと、或いは、
転写紙に転写された画像に俗に「白ヌケ」と呼ば
れる、局所的な放電破壊現象によると思われる画
像欠陥や、例えば、クリーニングに、ブレードを
用いるとその摺擦によると思われる、俗に「白ス
ジ」と云われている所謂画像欠陥が生じたりして
いた。又、多湿雰囲気中で使用したり、或いは多
湿雰囲気中に長時間放置した直後に使用すると俗
に云う画像のボケが生ずる場合が少なくなかつ
た。 更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の
真空堆積室より取り出した後、空気中での放置時
間の経過と共に、支持体表面からの層の浮きや剥
離、或いは層に亀裂が生ずる等の現象を引起し勝
ちになる。この現象は、殊に支持体が通常、電子
写真分野に於いて使用されているドラム状支持体
の場合に多く起る等、経時的安定性の点に於いて
解決される可き点がある。 従つてa−Si材料そのものの特性改良が計られ
る一方で光導電部材を設計する際に、上記した様
な問題の総てが解決される様に工夫される必要が
ある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材や固体撮像装
置、読取装置等に使用される光導電部材としての
適用性とその応用性という観点から総括的に鋭意
研究検討を続けた結果、シリコン原子を母体と
し、水素原子H又はハロゲン原子Xのいずれか一
方を少なくとも含有するアモルフアス材料、所謂
水素化アモルフアスシリコン、ハロゲン化アモル
フアスシリコン、或いはハロゲン含有水素化アモ
ルフアスシリコン〔以後これ等の総称的表記とし
て「a−Si(H,X)」を使用する〕から構成され
る光導電層を有する光導電部材の層構成を以後に
説明される様な特定化の下に設計されて作成され
た光導電部材は実用上著しく優れた特性を示すば
かりでなく、従来の光導電部材と較べてみてもあ
らゆる点において凌駕していること、殊に電子写
真用の光導電部材として著しく優れた特性を有し
ていることを見出した点に基づいている。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が使用
環境に殆んど依存なく実質的に常時安定してお
り、耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際して
も劣化現象を起さず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されない光導電部材を
提供することを主たる目的とする。 本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層
と支持体との間や積層される層の各層間に於ける
密着性に優れ、構造配列的に緻密で安定的であ
り、層品質の高い光導電部材を提供することであ
る。 本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材と
して適用された場合、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。 本発明の更に他の目的は、長期の使用に於いて
画像欠陥や画像のボケが全くなく、濃度が高く、
ハーフトーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高
品質画像を得ることが容易にできる電子写真用の
光導電部材を提供することである。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、
高SN比特性及び高耐圧性を有する光導電部材を
提供することでもある。 本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
と、シリコン原子Siを母体とし、構成原子として
窒素原子N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する非晶質材料で
構成され、光導電性を示す第一の非晶質層〔a−
Si(H,X)〕とを有し、前記第一の非晶質層が、
構成原子として酸素原子を含有する第一の層領域
と、構成原子として周期律表第族に属する原子
を含有する第二の層領域とを有し、これ等は、少
なくとも互いの一部を共有して前記補助層に接し
て前記支持体側の方に内在されており、前記第二
の層領域の層厚をtBとし、前記第一の非晶質層の
層厚と第二の層領域の層厚tBとの差をTとすれ
ば、tB/(T+tB)≦0.4の関係が成立し、前記第
一の非晶質上に、シリコン原子と炭素原子とハロ
ゲン原子とを構成原子として含む非晶質材料で構
成された第二の非晶質層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、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、その電気的特性が安定しており高感度で、高
SN比を有するものであつて、耐光疲労繰返し使
用特性に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明
に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安定
して繰返し得ることができる。 又、本発明の光導電部材は支持体上に形成され
る非晶質層が、層自体が強靱であつて、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、補助層102、
a−Si(H,X)から成り、光導電性を示す第一
の非晶質層()103及び第二の非晶質層
()108を有する。 補助層102は、主に、支持体101と、非晶
質層103との間の密着性を計る目的の為に設け
られ、支持体101と非晶質層103の両方と親
和性がある様に、後述する特性を有する材質で構
成される。 本発明の光導電部材に於ける補助層は、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、必要に応じて水素原子H、ハロゲン原子Xと
を含有する非晶質材料(以後「a−SiN(H,
X)」と記す)で構成される。 a−SiN(H,X)としては、シリコン原子Si
を母体とし窒素原子Nを構成原子とする非晶質材
料(以後「a−SiaN1-a」と記す)、シリコン原
子Siを母体とし、窒素原子Nと水素原子Hを構成
原子とする非晶質材料(以後「a−(SibN1-b
cH1-c」と記す)、シリコン原子Siを母体と、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とを構成原子とする非晶質材料(以後「a−
(SidN1-d)e(H,X)1-e」と記す)とを挙げる
ことが出来る。 本発明において、必要に応じて補助層中に含有
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。 補助層を上記の非晶質材料で構成する場合の層
形成法としてはグロー放電法、スパツターリング
法、イオンインブランテーシヨン法、イオンブレ
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窒素原子、必要に応じ
て水素原子や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、a−SiN(H,X)で
構成される補助層を形成するには、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
窒素原子N導入用の原料ガスと、必要に応じて水
素原子H導入用の又は/及びハロゲン原子X導入
用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に
導入して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、
予め所定位置に設置されてある所定の支持体表面
上にa−SiN(H,X)からなる補助層を形成さ
せれば良い。 又、スパツタリング法で補助層を形成する場合
には、例えば次の様にされる。 第一には、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
にSiで構成されたターゲツトをスパツタリングす
る際、窒素原子N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。 第二には、スパツタリング用のターゲツトとし
てSi3N4で構成されたターゲツトか、或いはSiで
構成されたターゲツトとSi3N4で構成されたター
ゲツトの二枚か、又はSiとSi3N4とで構成された
ターゲツトを使用することで形成される補助層中
へ窒素原子Nを導入することが出来る。この際、
前記の窒素原子N導入用の原料ガスを併せて使用
すればその流量を制御すること補助層中に導入さ
れる窒素原子Nの量を任意に制御することが容易
である。 補助層中へ導入される窒素原子Nの含有量は、
窒素原子N導入用の原料ガスが堆積室中へ導入さ
れる際の流量を制御するか、又は窒素原子N導入
用のターゲツト中に含有される窒素原子Nの割合
を、該ターゲツトを作成する際に調製するか、或
いは、この両者を行うことによつて、所望に従つ
て任意に制御することが出来る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
となる出発物質としては、Si2H4,Si2H6,Si3
H6,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,Si2
F6,SiCl4,SiBr4等のハロゲン化硅素が好ましい
ものとして挙げることが出来る。 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補
助層形成の為の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、形成される補助層中に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,BrF5,BrF3,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。 補助層を形成する際に使用される窒素原子N導
入用の原料ガスに成り得るものとして有効に使用
される出発物質は、Nを構成原子とする或いはN
とHとを構成原子とする例えば窒素N2,アンモ
ニアNH3,ヒドラジンH2NNH2,アジ化水素
HN3,アジ化アンモニウムNH4N5等のガス状の
又はガス化し得る窒素、窒化物及びアジ化物等の
窒素化合物を挙げることが出来る。この他に、窒
素原子Nの導入に加えて、ハロゲン原子Xの導入
も行えるという点から、三弗化窒素F3N,四弗
化窒素F4N2等のハロゲン化窒素化合物を挙げる
ことが出来る。 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希釈
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。 本発明の補助層を構成するa−SiN(H,X)
なる非晶質材料は、補助層の機能が、支持体と非
晶質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、注意深く作成される。 本発明の目的に適した特性を有するa−SiN
(H,X)から成る補助層が形成される為の層作
成条件の中の重要な要素として、層作成時の支持
体温度を挙げる事が出来る。 即ち、支持体の表面にa−SiN(H,X)から
成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−SiN(H,X)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、非晶質層、非晶質層、更には必要
に応じて他の層まで連続的に形成する事が出来
る、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比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、ガス圧が、作成され
る補助層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
する補助層が生産性よ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2〜150Wである。又、堆積室内のガス圧は通
常3×10-3〜5Torr、好適には8×10-3
0.5Torr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
る窒素原子の量及び必要に応じて含有される水素
原子、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重量な因子である。 補助層中に含有される窒素原子Nの量、水素原
子Hの量、ハロゲン原子Xの量の夫々は、本発明
の目的が効果的に達成される様に上記の層作成条
件を考慮し乍ら所望に従つて任意に決定される。 補助層をa−SiaN1-aで構成する場合には、窒
素原子の補助層中の含有量は好ましくは1×10-3
〜60atomic%、より好適には1〜50atomic%、
aの表示では好ましくは0.4〜0.99999、より好適
には0.5〜0.99とされるのが望ましい。 a−(SibN1-b)cH1-cで構成する場合には、窒
素原子Nの含有量としては、好ましくは1×103
〜55atomic%、より好適には1〜55atomic%、
水素原子の含有量としては、好ましくは2〜
35atomic%、より好適には5〜30atomic%とさ
れ、b,cで表示すれば、bとしては通常0.43〜
0.99999、より好適には0.43〜0.99、cとしては通
常0.65〜0.98、好適には0.7〜0.95とされ、a−
(SidN1-d)e(H,X)1-eで構成する場合には窒
素原子の含有量は、好ましくは1×103
60atomic%、より好適には1〜60atomic%、ハ
ロゲン原子の含有量、又はハロゲン原子と水素原
子とを併せた含有量は、好ましくは1〜
20atomic%、より好適には2〜15atomic%とさ
れ、この場合の水素原子の含有量は好ましくは
19atomic%以下、より好適には13atomic%以下
とされるのが望ましい。 d,eの表示で示せば、dとしては、好ましく
は、0.43〜0.99999、より好ましくは0.43〜0.99、
eとしては、好ましくは、0.8〜0.99、より好ま
しくは0.85〜0.98とされるのが望ましい。 本発明に於ける光導電部材を構成する補助層の
層厚としては、該補助層上に設けられる非晶質層
の層厚及び非晶質層の特性に応じて、所望に従つ
て適宜決定される。 本発明に於いて、補助層の層厚としては、通常
は、30Å〜2μ、好ましくは、40Å〜1.5μ、最適に
は50Å〜1.5μとされるのが望ましい。 第1図に示される光導電部材100に於ける第
一の非晶質層()103は、構成原子として酸
素原子を含有する第一の層領域O104、周期律
表第族に属する原子(第族原子)を含有する
第二の層領域105、及び第二の層領域10
5上に、酸素原子及び第族原子が含有されてな
い層領域107とから成る層構造を有する。 第一の層領域O104と層領域107との間に
設けられている層領域106には第族原子は含
有されているが酸素原子は含有されてない。 第一の層領域O104に含有される酸素原子
は、或いは第二の層領域105に含有される第
族原子は、各層領域に於いて、層厚方向には連
続的に均一に分布し、支持体101の表面に実質
的に平行な面内に於いては連続的に且つ実質的に
均一に分布されるのが好ましいものである。 第1図に示す場合の例の様な本発明の光導電部
材に於いては、非晶質層103の上部表面側部
分には、酸素原子及び第族原子が含有されない
層領域(第1図に示す表面層領域107に相当)
を有するが、第族原子は含有されているが、酸
素原子は含有されない層領域(第1図に示す層領
域106)は必ずしも設けられることを要しな
い。即ち、例えば第1図に於いて、第一の層領域
104Oと第二の層領域105とが同じ層領域
であつても良いし、又、第一の層領域O104の
中に第二の層領域105が設けられても良いも
のである。 本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域
Oには、酸素原子の含有によつて、高暗抵抗化
と、第一の非晶質層が直接設けられる補助層と
の間の密着性の向上が重点的に計られ、上部表面
側の層領域には酸素原子を含有させずに高感度化
が重点的に計られている。 殊に、第1図に示す光導電部材100の様に、
非晶質層103が、酸素原子を含有する第一の
層領域O104、第族原子を含有する第二の層
領域105、酸素原子の含有されていない層領
域106、及び酸素原子及び第族原子の含有さ
れていない層領域107とを有し、第一の層領域
O104と第二の層領域105とが共有する層
領域を有する層構造の場合により良好な結果が得
られる。 本発明の光導電部材に於いては第一の非晶質層
の一部を構成し酸素原子の含有される第一の層
領域Oは、1つには非晶質層の補助層との密着
性の向上を計る目的の為に、又、非晶質層の一
部を構成し第族原子の含有される第二の層領域
は、1つには、非晶質層の自由表面側より帯
電処理を施された際、支持体側より非晶質層の
内部に電荷が注入されるのを阻止する目的の為に
夫々、非晶質層の一部として支持体と非晶質層
とが接合する層領域として、少なくとも互いの
一部を共有する構造で設けられる。 又、別には第二の層領域は補助層と、或いは
第二の層領域の上に直接設けられる層領域との
密着性の向上をより一層効果的に達成するには、
第一の層領域Oを補助層との接触界面から、第二
の層領域を内包する様に設ける、詰り、補助層
との接触界面から第二の層領域の上方まで延在
させて第二の層領域を含んだ層構造となる様に
第一の層領域Oを非晶質層中に設けるのが好ま
しいものである。 本発明において、第一の非晶質層を構成する
第二の層領域中に含有される周期律表第族に
層する原子として使用されるのは、P(燐)、As
(硼素)、Sb(アンチモン)、Bi(ビスマス)等であ
り、殊に好適に用いられるのはP,Asである。 本発明において、第二の層領域中に含有され
る第族原子の含有量としては、本発明の目的が
効果的に達成される用に所望に従つて適宜決めら
れるが、層領域に於いて、通常は30〜5×104
atomic ppm、好ましくは50〜1×104atomic
ppm、最適には100〜5×103atomic ppmとされ
るのが望ましいものである。第一の層領域O中に
含有される酸素原子の量に就ても形成される光導
電部材に要求される特性に応じて所望に従つて適
宜決められるが、通常の場合、0.001〜50atomic
%、好ましくは、0.002〜40atomic%、最適には
0.003〜30atomic%とされるのが望ましいもので
ある。 本発明の光導電部材に於いては、第族原子の
含有されている層領域の層厚tBと(第1図では
層領域104の層厚)、層領域の上に設けられ
た、層領域を除いた部分の層領域(第1図では
層領域106)の層厚Tとは、その関係が先に示
した様な関係式を満足する様に決められるもので
あるが、より好ましくは、先に示した関係式の値
が0.35以下、最適には0.3以下とされるのが望ま
しい。 本発明に於いて、第族原子の含有される層領
域の層厚tBとしては、通常30Å〜5μ、好適には
40Å〜4μ、最適には50Å〜3μとされるのが望ま
しいものである。 又、前記層厚Tと層tBとの和(T+tB)として
は、通常は1〜100μ、好適には1〜80μ、最適に
は2〜50μとされるのが望ましいものである。 酸素原子の含有される層領域Oの層厚tOとして
は、少なくともその一部の層領域を共有する層領
域の層厚tBとの関係に於いても適宜所望する目
的に従つて決定されるのが望ましい。即ち、層領
域と、該層領域と直に接触する補助層との間
の密着性の強化を計る目的であれば、層領域O
は、層領域の支持体側端部層領域に少なくとも
設けられてあれば良いから、層領域Oの層厚tO
には高々層領域の層厚tB分だけあれば良い。 又、層領域と該層領域上に直に設けられる
層領域(第1図で示せば層領域107に相当す
る)との間の密着性の強化を計るのであれば、層
領域Oは層領域の支持体の設けてある側とは反
対の端部層領域に少なくとも設けてあれば良いか
ら、層領域Oの層厚tOとしては、高々、層領域
の層厚tB分だけあれば良い。 更に、上記2つの点を満足する場合を考慮すれ
ば層領域Oの層厚tOとしては、少なくとも層領域
の層厚tBだけある必要があり、且つ、この場合
は、層領域O中に層領域が設けられた層構造と
される必要がある。 層領域と、該層領域上に直に設けられる層
領域との間の密着性を一層効果的に計るには層領
域Oを層領域の上方(支持体のある側とは反対
方向)に延在させるのが好ましいものである。 本発明に於いて、非晶質層の非晶質層側端
部層領域に酸素原子の含有されてない部分を設
け、層領域Oを非晶質層の反対側に局所的に偏
在させる場合には、層厚tOとしては上記した点を
考慮しつつ所望に従つて適宜決められるが、通常
の場合10Å〜10μ、好適には20Å〜8μ、最適には
30Å〜5μとされるのが望ましいものである。 第1図に示される光導電部材100に於いては
第一の非晶質層103上に形成される第二の非
晶質層108は自由表面109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、耐久性に於いて本発明の目的を達成する為に
設けられる。 本発明に於いては、第一の非晶質層と第二の
非晶質層とを構成する非晶質材料の各々がシリ
コン原子という共通の構成要素を有しているの
で、積層界面に於いて化学的な安定性の確保が充
分成されている。 第二の非晶質層は、シリコン原子と炭素原子
とハロゲン原子Xとで構成される非晶質材料〔a
−(SixC1-x)yX1-y,但し0<x,y<1〕で形
成される。 a−(SixC1-x)yX1-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、イオンブランテーシヨン法、イオンブレーテ
イング法、エレクトロンビーム法等によつて成さ
れる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、作製される光導電部材
に所望される特性等の要因によつて適宜選択され
て採用されるが、所望する特性を有する光導電部
材を製造する為の作製条件の制御が比較的容易で
ある、シリコン原子と共に炭素原子及びハロゲン
原子を、作製する第二の非晶質層中に導入する
のが容易に行える等の利点からグロー放電法或い
はスパツターリング法が好適に採用される。 更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の非晶質層を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の非晶質層を形成
するには、a−(SixC1-x)yX1-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
−(SixC1-x)yX1-yを堆積させれば良い。 本発明に於いて、a−(Six1-x)yX1-y形成用の
原料ガスとしては、Si,C,Xの中の少なくとも
1つを構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものの中の大概のものが使
用され得る。 Si,C,Xの中の1つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガ
スと、Xを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子
とする原料ガスと、C及びXを構成原子とする原
料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si,C及びXの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、第二の非晶質層中に含有さ
れるハロゲン原子Xとして好適なのはF,Cl,
Br,Iであり、殊にF,Clが望ましいものであ
る。 本発明に於いて、第二の非晶質層は、a−
(SixC1-x)yX1-yで構成されるものであるが、更
に水素原子を含有させることが出来る。 第二の非晶質層への水素原子の含有は、第一
の非晶質層との連続層形成の際に原料ガス種の
一部共通化を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、第二の非晶質層を形成する
のに有効に使用される原料ガスと成り得るものと
しては、常温常圧に於いてガス状態のもの又は容
易にガス化し得る物質を挙げることが出来る。 この様な第二の非晶質層形成用の物質として
は、例えば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数
2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3のア
セチレン系炭化水素、ハロゲン単体、ハロゲン化
水素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化硅素、ハロ
ゲン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げる事が
出来る。 具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
CH4、エタンC2H6、プロパンC3H6、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−1C4H6、ブテン−2C4H6、イソブチレン
C4H6、ペンテンC5H10、アセチレン系炭化水素
としては、アセチレンC2H2、メチルアセチレン
C3H4、ブチンC4H6、ハロゲン単体としては、フ
ツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ハロ
ゲン化水素としては、FH,HI,HCl,HBr、ハ
ロゲン間化合物としては、BrF,ClF,ClF3
ClF5,BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr,ハロ
ゲン化硅素としてはBiF4,Si2F6,SiCl4,SiCl3
Br,SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I,SiBr4、ハロ
ゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2,SiH2
Cl2,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。 これ等の他に、CCl4,CHF3,CH2H2,CH3
F,CH8Cl,CH3Br,CH3I,C2H5Cl等のハロ
ゲン置換パラフイン系炭化水素、SF4,SF6等の
フツ素化硫黄化合物、Si(CH34,Si(C2H54,等
のケイ化アルキルやSiCl(CH33,SiCl2(CH32
SiCl3CH3等のハロゲン含有ケイ化アルキル等の
シラン誘導体も有効なものとして挙げることが出
来る。 これ等の第二の非晶質層形成物質は、形成さ
れる第二の非晶質層中に、所定の組成比でシリ
コン原子、炭素原子及びハロゲン原子と必要に応
じて水素原子とが含有される様に、第二の非晶質
層の形成の際に所望に従つて選択されて使用さ
れる。 例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の層が形
成され得るSi(CH34と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHCl3,SiCl4,SiH2Cl2,或
いはSiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態で
第二の非晶質層形成用の装置内に導入してグロ
ー放電を生起させることによつてa−(SixC1-x
y(Cl+H)1-yから成る第二の非晶質層を形成
することが出来る。 スパツターリング法によつて第二の非晶質層
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハ
ー又はCウエーハー又はSiとCが混合されて含有
されているウエーハーをターゲツトとして、これ
等をハロゲン原子と必要に応じて水素原子を構成
要素として含む種々のガス雰囲気中でスパツター
リングすることによつて行えば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、CとXを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて希釈ガスで希釈して、スパツター用の堆
積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツターリングす
れば良い。 又、別には、SiとCとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
含有するガス雰囲気中でスパツターリングするこ
とによつて成される。C及びX、必要に応じてH
の導入用の原料ガスとなる物質としては先述した
グロー放電の例で示した第二の非晶質層形成用
の物質がスパツターリング法の場合にも有効な物
質として使用され得る。 本発明に於いて、第二の非晶質層をグロー放
電法又はスパツターリング法で形成する際に使用
される希釈ガスとしては、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。 本発明に於ける第二の非晶質層は、その要求
される特性が所望通りに与えられる様に注意深く
形成される。 即ち、Si,C及びX,必要に応じてHを構成原
子とする物質は、その作成条件によつて構造的に
は結晶からアモルフアスまでの形態を取り、電気
物性的には、導電性から半導体性、絶縁性までの
間の性質を、又光導電的性質から非光導電的性質
までの間の性質を、各々示すので本発明に於いて
は、目的に応じた所望の特性を有するa−
(SixC1-x)yX1-yが形成される様に、所望に従つ
てその作成条件の選択が厳密に成される。例え
ば、第二の非晶質層を耐圧性の向上を主な目的
として設けるにはa−(SixC1-x)yX1-yは使用環
境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非晶質材料
として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第二の非晶質層が設けられ
る場合には上記の電気絶縁性の度合はある程度緩
和され、照射される光に対してある程度の感度を
有する非晶質材料としてa−(SixC1-x)yX1-y
作成される。 第一の非晶質層の表面にa−(SixC1-x
yX1-yから成る第二の非晶質層を形成する際、
層形成中の支持体温度は、形成される層の構造及
び特性を左右する重要な因子であつて、本発明に
於いては、目的とする特性を有するa−
(SixC1-x)yX1-yが所望通りに作成され得る様に
層作成時の支持体温度が厳密に制御されるのが望
ましい。 本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成さ
れる為の第二の非晶質層の形成法に併せて適宜
最適範囲が選択されて、第二の非晶質層の形成
が実行されるが、通常の場合、50〜350℃、好適
には100〜250℃とされるのが望ましいものであ
る。第二の非晶質層の形成には、層を構成する
原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他の方
法に較べて比較的容易である事等の為に、グロー
放電法やスパツターリング法の採用が有利である
が、これ等の層形成法で第二の非晶質層を形成
する場合には、前記の支持体温度と同様に層形成
の際の放電パワーが作成されるa−(SixC1-x
yX1-yの特性を左右する重要な因子の1つであ
る。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するa−(SixC1-x)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20〜200Wである。 堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第二の非晶質層を作成する
為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲
として前記した範囲の値が挙げられるが、これ等
の層作成フアクターは、独立的に別々に決められ
るものではなく、所望特性のa−(SixC1-x
yX1-yから成る第二の非晶質層が形成される様
に相互的有機的関連性に基づいて各層作成フアク
ターの最適値が決められるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層
に含有される炭素原子及びハロゲン原子の量は、
第二の非晶質層の作成条件と同様、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
層が形成される重要な因子である。 本発明に於ける第二の非晶質層に含有される
炭素原子の量は通常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がある。ハロゲン原
子の含有量としては、通常の場合、1〜
20atomic%、好適には1〜18atomic%、最適に
は2〜15atomic%とされるのが望ましく、これ
等の範囲にハロゲン原子含有量がある場合に作成
される光導電部材を実際面に充分適用させ得るも
のである。必要に応じて含有される水素原子の含
有量としては、通常の場合19atomic%、好適に
は13atomic%以下とされるのが望ましいもので
ある。即ち先のa−(SixC1-x)y:X1-yのx,
y表示で行えばxが通常0.1〜0.99999、好適には
0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、yが通常0.8〜
0.99、好適には0.82〜0.99で最適には0.85〜0.98あ
るのが望ましい。ハロゲン原子と水素原子の両方
が含まれる場合、先と同様のa−(SixC1-x)y
(H+X)1-yの表示で行えばこの場合のx,yの
数値範囲a−(SixC1-x)yX1-yの場合と、略々同
様である。 本発明に於ける第二の非晶質層の層厚の数値
範囲は、本発明の目的を効果的に達成する為の重
要な因子の1つである。 本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 又、第二の非晶質層の層厚は、第一の非晶質
層103の層厚との関係に於いても、各々の層
領域に要求される特性に応じた有機的な関連性の
下に所望に従つて適宜決定される必要がある。 更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経
済性の点に於いても考慮されるのが望ましい。本
発明に於ける第二の非晶質層の層厚としては、
通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ、最適には
0.005〜10μとされるのが望ましいものである。 本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
体としては、例えば、NiCr,ステンレス、Al,
Cr,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセ
テート、ポリプロピレン、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(In2O2+SnO2)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フ
イルムであれば、NiCr,Al,Ag,Pb,Zn,Ni,
Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt等の金
属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタ
リング等でその表面に設け、又は前記金属でその
表面をラミネート処理して、その表面に導電性が
付与される。支持体の形状としては、円筒状、ベ
ルト状、板状等任意の形状とし得、所望によつ
て、その形状は決定されるが、例えば、第1図の
光導電部材100を電子写真用像形成部材として
使用するのであれば連続高速複写の場合には、無
端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。支持
体の厚さは、所望通りの光導電部材が形成される
様に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性
が要求される場合には、支持体としての機能が充
分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取
扱い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。 本発明において、S−Si(H,X)で構成され
る第一の非晶質層を形成するには例えばグロー
放電法、スパツタリング法、或いはイオンプレー
テイング法等の放電現象を利用する真空堆積法に
よつて成される。例えば、グロー放電法によつ
て、a−Si(H,X)で構成される非晶質層を
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既に形
成されてある補助層上にa−Si(H,X)から成
る層を形成させれば良い。又、スパツタリング法
で形成する場合には、例えばAr,He等の不活性
ガス又はこれ等のガスをベースとした混合ガスの
雰囲気中でSiで構成されたターゲツトをスパツタ
リングする際、水素原子H又は/及びハロゲン原
子X導入用のガスをスパツタリング用の堆積室に
導入してやれば良い。 本発明において、必要に応じて非晶質層中に
含有されるハロゲン原子Xとしては、具体的には
フツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフ
ツ素、塩素を好適なものとして挙げることが出来
る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH4,Si2H6,Si3H6,Si4H10等のガ
ス状態の又はガス化し得る水素化硅素(シラン
類)が有効に使用されるものとして挙げられ、殊
に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等
の点でSiH4,Si2H6が好ましいものとして挙げら
れる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲン置換されたシ
ラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハロ
ゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして
本発明においては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,ClF3
BrF5,BrF3,IF3,IF7,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si2F6,SiCl4,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。 この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Siを供給し得る原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、
所定の支持体上に既に設けてある補助層上にハロ
ゲン原子を含むa−Siから成る非晶質層を形成
する事が出来る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む非
晶質層を形成する場合、基本的には、Si供給用
の原料ガスであるハロゲン化硅素ガスとAr,
H2,He等のガス等を所定の混合比とガス流量に
なる様にして非晶質層を形成する堆積室に導入
し、グロー放電を生起してこれ等のガスのプラズ
マ雰囲気を形成することによつて、所定の支持体
上に非晶質層を形成し得るものであるが、水素原
子の導入を計る為にこれ等のガスに更に水素原子
を含む硅素化合物のガスも所定量混合して層形成
しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つてa−Si(H,X)から成る非晶質
層を形成するには、例えばスパツタリング法の
場合にはSiから成るターゲツトを使用して、これ
を所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツタリング
し、イオンプレーテイング法の場合には、多結晶
シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として蒸着
ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加熱
法、或いはエレクトロンビーム法(EB法)等に
よつて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラ
ズマ雰囲気中を通過させる事で行う事が出来る。 この際、スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法の何れの場合にも形成される層中にハロゲ
ン原子を導入するには、前記のハロゲン化合物又
は前記のハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを
堆積室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形
成してやれば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えばH2、或いは前記したシ
ラン類等のガスをスパツタリング用の堆積室中に
導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれ
ば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF,HCl,
HBr,HI等のハロゲン化水素、SiH2F2,SiH2
I2,SiH2Cl2,SiHCl2,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非晶質層形成用の出発物
質として挙げる事が出来る。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶
質層形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同
時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効
な水素原子も導入されるので、本発明においては
好適なハロゲン原子導入用の原料として使用され
る。 水素原子を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,Si2H4,Si3
H6,Si4H10等の水素化硅素のガスをSiを供給す
る為のシリコン化合物と堆積室中に共存させて放
電を生起させる事でも行う事が出来る。 例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe,Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、補助層上にa−Si(H,X)から成
る非晶質層が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6
のガスを導入してやることも出来る。 本発明において、形成される光導電部材の第一
の非晶質層中に含有される水素原子Hの量又は
ハロゲン原子Xの量又は水素原子とハロゲン原子
の量の和(H+X)は通常の場合1〜40atomic
%、好適には5〜30atomic%とされるのが望ま
しい。 第一の非晶質層中に含有される水素原子H又
は/及びハロゲン原子Xの量を制御するには、例
えば支持体温度又は/及び水素原子H、或いはハ
ロゲン原子Xを含有させる為に使用される出発物
質の堆積装置系内へ導入する量、放電々力等を制
御してやれば良い。 非晶質層に、第族原子を含有する層領域
及び酸素原子を含有する層領域Oを設けるには、
グロー放電法や反応スパツタリング法等による非
晶質層の形成の際に、第族原子導入用の出発
物質及び酸素原子導入用の出発物質を夫々前記し
た非晶質層形成用の出発物質と共に使用して、
形成される層中にその量を制御し乍ら含有してや
る事によつて成される。 第一の非晶質層を構成する、酸素原子の含有
される層領域O及び第族原子の含有される層領
域を夫々形成するのにグロー放電法を用いる場
合、各層領域形成用の原料ガスとなる出発物質と
しては、前記した非晶質層形成用の出発物質の
中から所望に従つて選択されたものに、酸素原子
導入用の出発物質又は/及び第族原子導入用の
出発物質が加えられる。その様な酸素原子導入用
の出発物質又は第族原子導入用の出発物質とし
ては、少なくとも酸素原子或いは第族原子を構
成原子とするガス状の物質又はガス化し得る物質
をガス化したものの中の大概のものが使用され得
る。 例えば層領域Oを形成するのであれば、シリコ
ン原子Siを構成原子とする原料ガスと、酸素原子
Oを構成原子とする原料ガスと、必要に応じて水
素原子H又は/及びハロゲン原子Xを構成原子と
する原料ガスとを所望の混合比で混合して使用す
るか、又は、シリコン原子Siを構成原子とする原
料ガスと、酸素原子O及び水素原子Hを構成原子
とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混
合するか、或いは、シリコン原子Siを構成原子と
する原料ガスと、シリコン原子Si、酸素原子O及
び水素原子Hの3つ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、シリコン原子Siと水素原子Hとを
構成原子とする原料ガスに酸素原子Oを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。 酸素原子導入用の出発物質となるものとして具
体的には、例えば酸素O2、オゾンO3、一酸化窒
素NO、二酸化窒素NO2、一二酸化窒素N2O、三
二酸化窒素N2O3、四二酸化窒素N2O4、五二酸化
窒素N2O3、三酸化窒素NO3、シリコン原子Siと
酸素原子Oと水素原子Hとを構成原子とする、例
えば、ジシロキサンH3SiOSiH3、トリシロキサ
ンH3SiOSiH2OSiH3等の低級シロキサン等を挙
げることが出来る。 層領域をグロー放電法を用いて形成する場合
に第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいて有効に使用されるのは、燐原子導入用とし
ては、PH3,P2H4等の水素化燐、PH4I,PF3
PF5,PCl3.PCl5.PBr3,PBr5,PI3等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他、AsH3,AsF3
AsCl3,AsBr3,AsF5.SbH3,SbF3,SbH5
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。 第族原子を含有する層領域に導入される第
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。 スパツターリング法によつて、酸素原子を含有
する層領域Oを形成するには、単結晶又は多結晶
のSiウエーハー又はSiO2ウエーハー、又はSiと
SiO2が混合されて含有されているウエーハーを
ターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲気中
でスパツターリングすることによつて行えば良
い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
要に応じて希釈ガスで希釈して、スパツター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を形成して前記Siウエーハーをスパツターリング
すれば良い。 又、別には、SiとSiO2とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての希釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子H又は/及びハロゲン原子Xを構成原子
として含有する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。酸素原子導入用の原
料ガスとしては、先述したグロー放電の例で示し
た原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガスが、
スパツターリングの場合にも有効なガスとして使
用され得る。 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希釈ガス、或いはスパツタ
ー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。 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、
第一の非晶質層203がその中に、下部補助層
202−1と同様の機能を果す上部補助層202
−2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
02−1、第一の非晶質層203及び第二の非
晶質層208とを具備し、非晶質層203
は、酸素原子の含有されている第一の層領域O2
04と、第族原子の含有されている第二の層領
域205と、層領域206と層領域207との
間に上部補助層202−2とを有している。 上部補助層202−2は、層領域205と層
領域207との間の密着を強固にし、両者の接触
界面に於ける電気的接触を均一にしていると同時
に、層領域205上に直に設けることにより層
領域205の層質を強靱なものとしている。 第2図に示される光導電部材200を構成する
下部補助層202−1及び上部補助層202−2
は、第1図に示した光導電部材100を構成する
補助層102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。 非晶質層203及び非晶質層208も、第
1図に示す非晶質層103及び非晶質層10
8と夫々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作成され
る。 本発明の光導電部材に於いては、第族原子の
含有される層領域の上に設けられ、第族原子
の含有されない層領域B(第1図では層領域10
6に相当する)には、伝導特性を制御する物質を
含有させることにより、該層領域Bの伝導特性を
所望に従つて任意に制御することが出来る。 この様な物質としては、所謂、半導体分野で云
われる不純物を挙げることが出来、本発明に於い
ては、形成される非晶質層を構成するa−Si
(H,X)と対して、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、層領域Bに含有される伝導特
性を制御する物質の含有量は、該層領域Bに直に
要求される伝導特性、或いは該層領域Bに直に接
触して設けられる他の層領域の特性や、該他の層
領域との接触界面に於ける特性との関係等、有機
的関連性に於いて、適宜選択することが出来る。 本発明に於いて、層領域B中に含有される伝導
特性を制御する物質の含有量としては、通常の場
合、0.001〜1000atomic ppm、好適には0.05〜
500atomic ppm、最適には0.1〜200atomic ppm
とされるのが望ましいものである。 層領域B中に伝導特性を制御する物質、例えば
第族原子を構造的に導入するには、層形成の際
に第族原子導入用の出発物質をガス状態で堆積
室中に、非晶質層を形成する為の他の出発物質と
共に導入してやれば良い。この様な第族原子導
入用の出発物質と成り得るものとしては、常温常
圧でガス状の又は、少なくとも層形成条件下で容
易にガス化し得るものが採用されるのが望まし
い。その様な第族原子導入用の出発物質として
具体的には硼素原子導入用としては、B2H6,B4
H10,B5H9,B5H11,B6H10,B4H12,B6H14
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。 本発明の光導電部材に於いては、第1図及び第
2図に示した例に於いて説明した様に、非晶質層
を構成する層領域Oが非晶質層に於いて支持
体側の方に局所的に偏在されている場合を好適な
実施態様例とするが、本発明はこれに限定される
ことはなく、例えば層領域Oを非晶質層の全層
領域として非晶質層を形成しても良いものであ
る。 この場合、非晶質層が光導電性を示すものと
して作成される必要があることから層領域O中に
含有される酸素原子の量の上限としては通常
30atomic%、好適には10atomic%、最適には
5atomic%とすることが望ましいものである。下
限としては、この場合も勿論前記した値とされ
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3図に光導電部材の製造装置の一例を示す。 図中の302,303,304,305,30
6のガスボンベには、本発明の夫々の層領域を形
成するための原料ガスが密封されており、その1
例としてたとえば302は、Heで希釈された
SiH4ガス(純度99.999%、以下SiH4/Heと略
す。)ボンベ、303はHeで希釈されたPH3ガス
(純度99.999%、以下PH3/Heと略す。)ボンベ、
304はHeで希釈されたSiF4ガス(純度99.99
%、以下SiF4/Heと略す。)ボンベ、305は
NOガス(純度99.999%)ボンベ、306はC2H4
ガス(純度99.999%)ボンベである。 各ボンベに充填されるガスは各層を形成する際
に必要とされるガス種とされることは云うまでも
なく、例えば、補助層を形成する場合には、ボン
ベ306に、NH3ガスを充填しておくようにす
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、322〜3
26、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づメインバルブ334
を開いて反応室301、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332,333、流入バルブ
322〜326、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。 先ず、支持体337上に補助層を形成する場合
の1例をあげると、ガスボンベ302より
SiH4/Heガス、ガスボンベ306よりNH3ガス
をバルブ322,326を開いて出口圧ゲージ3
27,331の圧を1Kg/cm3に調整し、流入バル
ブ312,316を徐々に開けて、マスフロコン
トローラ307,311内に流入させる。引き続
いて流出バルブ317,321、補助バルブ33
2を徐々に開いて夫々のガスを反応室301に流
入させる。このときのSiH4/Heガス流量とNH3
ガス流量との比が所望の値になるように流出バル
ブ317,321を調整し、又、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3
38により50〜400℃の範囲の温度に設定されて
いることを確認した後、電源340を所望の電力
に設定して反応室301内にグロー放電を生起さ
せて補助層を支持体337上に形成する。形成さ
れる補助層中に、ハロゲン原子を導入するには、
例えば上記の補助層の作成に就ての説明に於い
て、SiH4ガスの代りに、SiF4ガスを用いるか、
SiH4ガスにSiF4ガスを加えて層形成することに
よつて成される。補助層中に含有される窒素原子
や水素原子、ハロゲン原子の含有量は、これ等の
原子を構成原子とする補助層形成用の出発物質を
反応室301に導入する際の流量を調整すること
によつて制御される。 例えば窒素原子の含有量の制御は、NH3ガス
の流量を、又、ハロゲン原子の含有量の制御は、
SiF4ガスの流量を、夫々調整することによつて成
される。 次に、支持体337上に第一の非晶質層を形
成する場合の1例をあげる。シヤツター342は
閉じられており、電源340より高圧電力が印加
されるよう接続されている。ガスボンベ302よ
りSiH4/Heガス、ガスボンベ303よりPH3
Heガス、ガスボンベ305からNOガスの夫々
をバルブ322,323,325を夫々開いて出
口圧ゲージ327,328,330の夫々の圧を
1Kg/cm3に調整し、流入バルブ312,313,
315を徐々に開けて、マスフロコントローラ3
07,308,310内に流入させる。引き続い
て流出バルブ317,318,320、補助バル
ブ332を徐々に開いて夫々のガスを反応室30
1に流入させる。このときのSiH4/Heガス流
量、PH3/Heガス流量、NOガス流量の夫々の比
が所望の値になるように流出バルブ317,31
8,320の開口を夫々調整し、又、反応室30
1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338により50〜400℃の範囲の所望の温度に
設定されていることを確認された後、電源340
を所望の電力に設定して反応室301内にグロー
放電を生起させて支持体337上に先づ硼素と酸
素の含有された層領域を形成する。 この際、PH3/Heガス、或いはNOガスの反応
室301内への導入を各対応するガス導入管のバ
ルブを閉じることによつて遮断することで、燐の
含有される層領域、或いは、酸素の含有される層
領域の層厚を所望に従つて任意に制御することが
出来る。 燐と酸素が夫々含有された層領域が上記の様に
して所望層厚に形成された後、流出バルブ31
8,320の夫々を閉じて、引き続きグロー放電
を所望時間続けることによつて、燐と酸素が夫々
含有された層領域上に、燐及び酸素の含有されな
い層領域が所望の層厚に形成されて、第一の非晶
質層の形成が終了する。 本発明の光導電部材に於いては、前述した様に
非晶質層を構成する層領域Oと層領域Vとは、
少なくともその一部の層領域を共有するものであ
るから、非晶質層を形成する際に例えばPH3
スとNOガスとを所望の流量で反応室301に同
時に導入する時間を所望の長さ設ける必要があ
る。 例えば、前述した様に非晶質層の形成開始時
から所望の時間、PH3ガスとNOガスとを反応室
301内に導入し、該時間の経過後、いずれかの
ガスを反応室301内に導入するのを止めること
によつて、層領域O又は層領域Vのいずれか一方
の層領域中に他の層領域を設けることが出来る。 或いは、非晶質層の形成の際にPH3ガスか
NOガスのいずれか一方を、所望時間反応室30
1内に導入した後、他方を更に反応室301内に
導入して、所望時間の層形成を行うことによつ
て、燐か酸素のいずれかが含有されている層領域
上に、燐と酸素の両者が含有されている層領域を
形成することが出来る。 又、この際、PH3ガスか又はNOガスのいずれ
か一方だけを反応室301内に導入するのを止
め、他方を引き続き導入することによつて、燐と
酸素の両者が含有されている層領域上に燐か又は
酸素のいずれか一方が含有されている層領域を形
成するこが出来る。 第2図に示す光導電部材200の例の場合の様
に、第一の非晶質層203中に上部補助層20
2−2を有する光導電部材の場合には、非晶質層
203の形成の途中に於いて、前記した方法に
よつて形成される下部補助層202−1と同様の
層形成を行うことによつて、非晶質層中に上部
補助層を設けることが出来る。 第一の非晶質層上に第二の非晶質層を形成
するには、例えば、次の様に行う。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上には、予め
高純度シリコンウエハ342−1、及び高純度グ
ラフアイトウエハ342−2が所望の面積比率で
設置されたターゲツトが設けられている。ガスボ
ンベ304より、SiF4/Heガスを、反応室30
1内に導入し、反応室301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としターゲツトをスパ
ツタリングすることにより、第一の非晶質層上
に第二の非晶質層を形成することが出来る。 第二の非晶質層中に含有される炭素原子の量
は、シリコンウエハとグラフアイトウエハのスパ
ツター面積比率や、ターゲツトを作成する際のシ
リコン粉末とグラフアイト粉末の混合比を所望に
従つて調整することによつて所望に応じて制御す
ることが出来る。 第二の非晶質層を形成する他の方法として
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、SiF4ガス、C2
H4ガスの夫々を必要に応じてHe等の稀釈ガスで
稀釈して、所望の流量比で反応室301中に流し
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。 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て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301内、流出バルブ31
7〜321から反応室301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31
7〜321を閉じ補助バルブ332を開いてメイ
ンバルブ334を全開して系内を一旦高真空に排
気する操作を必要に応じて行う。 実施例 1 第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。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光源はタングステン
ランプを用い、1.0lux・secの光量を、透過型の
テストチヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を、一旦ゴム
ブレードでクリーニングし、再び上記作業クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
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,
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. At times, 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 a photoconductive layer composed of a-Si have poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, and 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 applied to electrophotographic image forming members, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, it has often been observed in the past that residual potential remains during use, and this type of photoconductive member When used repeatedly for a long period of time, fatigue accumulates due to repeated use, resulting in a so-called ghost phenomenon in which an afterimage occurs. When the photoconductive layer is made of a-Si material, in order to improve its electrical and photoconductive properties, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms and chlorine atoms, and electrically conductive Boron atoms, phosphorus atoms, etc. are included for control purposes, and other atoms are included as constituent atoms in the photoconductive layer for the purpose of improving other properties. 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 ,
For example, there may be image defects commonly called "white spots" on images transferred to transfer paper, which are thought to be caused by localized discharge breakdown phenomena, or defects that may be caused by rubbing when a blade is used for cleaning, for example. 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. 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. You can win by causing phenomena such as ``happening''. 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 The layer structure of a photoconductive member having a photoconductive layer composed of "a-Si (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. It is based on the findings that the The electrical, optical, and photoconductive properties of the present invention are virtually always stable regardless of the usage environment, are extremely resistant to light fatigue, and do not deteriorate even after repeated use, and are durable. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member that has excellent moisture resistance and has no or almost no residual potential observed. Another object of the present invention is to provide excellent adhesion between a layer provided on a support and the support and between laminated layers, a dense and stable structural arrangement, and a quality layer. 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 ordinary electrophotographic methods can be applied very effectively. An object of the present invention is to provide a photoconductive member having excellent electrophotographic properties. Still another object of the present invention is to provide high density images without any image defects or blurring during long-term use.
An object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography in which it is possible to easily obtain high-quality images with 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 and high voltage resistance. The photoconductive member of the present invention includes a support for the photoconductive member, an auxiliary layer made of an amorphous material containing silicon atoms Si as a matrix and nitrogen atoms N as constituent atoms, and a support layer composed of an amorphous material containing nitrogen atoms N as constituent atoms. The first amorphous layer [a-
Si(H,X)], and the first amorphous layer has
A first layer region containing an oxygen atom as a constituent atom and a second layer region containing an atom belonging to a group of the periodic table as a constituent atom, which share at least a part of each other. and is internalized on the support side in contact with the auxiliary layer, where the layer thickness of the second layer region is tB , and the layer thickness of the first amorphous layer and the second layer region If the difference between the layer thickness t B and the layer thickness t B is T, then the relationship t B /(T + t B )≦0.4 is established, and silicon atoms, carbon atoms, and halogen atoms are formed on the first amorphous material. It is characterized by having a second amorphous layer made of an amorphous material containing atoms. 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 good resistance to light fatigue and repeated use, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. In addition, the photoconductive member of the present invention has an amorphous layer formed on the support, which is tough 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 has an auxiliary layer 102,
It is made of a-Si(H,X) and has a first amorphous layer ( ) 103 and a second amorphous layer ( ) 108 that exhibit photoconductivity. The auxiliary layer 102 is provided mainly for the purpose of measuring the adhesion between the support 101 and the amorphous layer 103, and has an affinity with both the support 101 and the amorphous layer 103. In addition, it is made of a material having the characteristics described below. The auxiliary layer in the photoconductive member of the present invention has a silicon atom (Si) as a matrix and a nitrogen atom (N) as a constituent atom.
and an amorphous material (hereinafter referred to as "a-SiN (H,
(denoted as “X)”). a-SiN(H,X) is silicon atom Si
An amorphous material whose matrix is a nitrogen atom N and whose constituent atoms are a nitrogen atom N (hereinafter referred to as "a-SiaN 1-a "), an amorphous material whose matrix is a silicon atom Si and whose constituent atoms are a nitrogen atom N and a hydrogen atom H quality material (hereinafter referred to as “a-(SibN 1-b )”)
cH 1-c ), an amorphous material whose constituent atoms are a silicon atom Si as a matrix, a nitrogen atom N, a halogen atom
(SidN 1-d )e(H,X) 1-e ). In the present invention, specific examples of the halogen atom X contained in the auxiliary layer if necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. I can do it. Layer forming methods when the auxiliary layer is composed of the above-mentioned amorphous material include a glow discharge method, a sputtering method, an ion implantation method, an ion brating method, an electron beam method, and the like. 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 that has silicon atoms, and it is easy to introduce nitrogen atoms and, if necessary, hydrogen atoms and halogen atoms into the auxiliary layer for manufacturing, etc. Due to these advantages, the glow discharge method or the sputtering method is preferably employed. 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. In order to form an auxiliary layer composed of a-SiN (H, Introducing the raw material gas and, if necessary, the raw material gas for introducing hydrogen atoms H and/or the raw material gas for introducing halogen atoms X into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure to generate a glow discharge in the deposition chamber,
What is necessary is to form an auxiliary layer made of a-SiN (H, Further, when forming the auxiliary layer by sputtering, the following procedure is performed, for example. Firstly, 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 source gas for introducing nitrogen atoms is If necessary, it may be introduced into a vacuum deposition chamber where sputtering is performed together with raw material gas for introducing hydrogen atoms H and/or halogen atoms X. Second, as a sputtering target, a target made of Si 3 N 4 , or a target made of Si and a target made of Si 3 N 4 , or a target made of Si and Si 3 N 4 . By using a target composed of the following, nitrogen atoms N can be introduced into the auxiliary layer formed. On this occasion,
If the aforementioned raw material gas for introducing nitrogen atoms N is also used, it is easy to control its flow rate and arbitrarily control the amount of nitrogen atoms N introduced into the auxiliary layer. The content of nitrogen atoms N introduced into the auxiliary layer is
The flow rate when the raw material gas for introducing nitrogen atoms N is introduced into the deposition chamber is controlled, or the proportion of nitrogen atoms N contained in the target for introducing nitrogen atoms N is controlled when the target is created. It can be arbitrarily controlled as desired by preparing it as desired, or by preparing both. The starting materials used as raw material gas for supplying Si used in the present invention include Si 2 H 4 , Si 2 H 6 , Si 3
Silicon hydride (silanes) in a gaseous state or which can be gasified, such as H 6 , Si 4 H 10 , etc., can be effectively used.
SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred in terms of supply efficiency. 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, halogen atoms
silicon compounds containing so-called halogen atom-substituted silane derivatives, specifically, for example, SiF 4 , Si 2
Preferred examples include silicon halides such as F 6 , SiCl 4 and SiBr 4 . Furthermore, SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 ,
Halogen-substituted silicon hydrides such as SiH 2 Br 2 and SiHBr 3 ,
Gaseous or gasifiable halides containing hydrogen atoms as one of their constituents can also be mentioned as starting materials for supplying Si for the formation of effective auxiliary layers. Even when these silicon compounds containing halogen atoms
can be introduced. In the silicon halide compound containing a hydrogen atom in the above-mentioned starting material, when forming an auxiliary layer, a hydrogen atom H, which is extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties, is also introduced at the same time as a halogen atom X is introduced into the layer. Therefore, in the present invention, it is used as a suitable starting material for introducing halogen atom X. In addition to the above-mentioned materials, effective starting materials that serve as raw material gases for introducing halogen atoms X used in forming the auxiliary layer in the present invention include, for example, halogen gases such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine; BrF, ClF, ClF 3 , BrF 5 , BrF 3 , IF 3 , IF 7 ,
Interhalogen compounds such as ICl, IBr, HF, HCl,
Examples include hydrogen halides such as HBr and HI. Starting materials that are effectively used as raw material gases for introducing nitrogen atoms used in forming the auxiliary layer include those containing N as a constituent atom or those containing N.
and H as constituent atoms, such as nitrogen N 2 , ammonia NH 3 , hydrazine H 2 NNH 2 , hydrogen azide
Mention may be made of gaseous or gasifiable nitrogen such as HN 3 , ammonium azide NH 4 N 5 , nitrogen compounds such as nitrides and azides. In addition to this, halogenated nitrogen compounds such as nitrogen trifluoride F 3 N and nitrogen tetrafluoride F 4 N 2 can be mentioned, since in addition to introducing nitrogen atoms N, halogen atoms X can also be introduced. I can do it. In the present invention, the diluent gas used when forming the auxiliary layer by the glow discharge method or the sputtering method includes so-called rare gases such as He, Ne,
Ar and the like can be cited as suitable examples. a-SiN(H,X) constituting the auxiliary layer of the present invention
The function of the auxiliary layer in this amorphous material is to strengthen the adhesion between the support and the amorphous layer, and also to make the electrical contact between them uniform. The auxiliary layer is carefully selected and its manufacturing conditions are strictly selected so that the properties required for the auxiliary layer are imparted as desired. a-SiN with properties suitable for the purpose of the present invention
An important factor in the layer formation conditions for forming the auxiliary layer consisting of (H,X) is the temperature of the support during layer formation. That is, when forming an auxiliary layer made of a-SiN (H, In the present invention, the temperature of the support during layer formation is strictly controlled so that a-SiN(H,X) having the desired properties can be formed as desired. In order to effectively achieve the purpose of the present invention, the optimum range of the support temperature when forming the auxiliary layer is selected as appropriate in accordance with the method of forming the auxiliary layer, and the formation of the auxiliary layer is carried out. However, in normal cases, the temperature is 50℃~
The temperature is desirably 350°C, preferably 100°C to 250°C. The formation of the auxiliary layer requires the composition of atoms constituting each layer, which can be formed continuously in the same system, including the auxiliary layer, amorphous layer, amorphous layer, and even other layers as necessary. Glow discharge method and sputtering method are advantageous because delicate control of ratio and layer thickness is relatively easy compared to other methods, but these layer formation methods When forming an auxiliary layer, discharge power and gas pressure during layer formation can be mentioned as important factors that influence the characteristics of the auxiliary layer formed, as well as the support temperature described above. The discharge power conditions for effectively producing the auxiliary layer with the characteristics necessary to achieve the objects of the present invention with good productivity are usually 1 to 300W, preferably 2 to 150W. Further, the gas pressure in the deposition chamber is usually 3×10 -3 to 5 Torr, preferably 8×10 -3 to
It is desirable to set it to about 0.5 Torr. The amount of nitrogen atoms contained in the auxiliary layer in the photoconductive member of the present invention and the amount of hydrogen atoms and halogen atoms contained as necessary achieve the purpose of the present invention as well as the conditions for producing the auxiliary layer. The formation of the auxiliary layer is a critical factor in obtaining the desired properties. The amount of nitrogen atoms N, the amount of hydrogen atoms H, and the amount of halogen atoms X contained in the auxiliary layer are determined in consideration of the above layer formation conditions so that the object of the present invention can be effectively achieved. It is arbitrarily determined according to desire. When the auxiliary layer is composed of a-SiaN 1-a , the content of nitrogen atoms in the auxiliary layer is preferably 1×10 -3
~60 atomic%, more preferably 1-50 atomic%,
The value a is preferably 0.4 to 0.99999, more preferably 0.5 to 0.99. In the case of a-(SibN 1-b )cH 1-c , the content of nitrogen atoms N is preferably 1×10 3
~55 atomic%, more preferably 1-55 atomic%,
The content of hydrogen atoms is preferably 2 to 2.
35 atomic%, more preferably 5 to 30 atomic%, and if expressed as b and c, b is usually 0.43 to 30 atomic%.
0.99999, more preferably 0.43 to 0.99, c usually 0.65 to 0.98, preferably 0.7 to 0.95, and a-
(SidN 1-d )e(H,X) 1-e , the nitrogen atom content is preferably from 1×10 3 to
The content of halogen atoms or the combined content of halogen atoms and hydrogen atoms is preferably 1 to 60 atomic%, more preferably 1 to 60 atomic%.
The content of hydrogen atoms in this case is preferably 20 atomic%, more preferably 2 to 15 atomic%.
It is desirable that it be 19 atomic % or less, more preferably 13 atomic % or less. When expressed as d and e, d is preferably 0.43 to 0.99999, more preferably 0.43 to 0.99,
It is desirable that e is preferably 0.8 to 0.99, more preferably 0.85 to 0.98. The thickness of the auxiliary layer constituting the photoconductive member in the present invention is appropriately determined as desired depending on the thickness of the amorphous layer provided on the auxiliary layer and the characteristics of the amorphous layer. be done. In the present invention, the thickness of the auxiliary layer is usually 30 Å to 2 μm, preferably 40 Å to 1.5 μm, and most preferably 50 Å to 1.5 μm. The first amorphous layer ( ) 103 in the photoconductive member 100 shown in FIG. a second layer region 105 containing a group atom), and a second layer region 10
5 and a layer region 107 containing no oxygen atoms or group atoms. The layer region 106 provided between the first layer region O104 and the layer region 107 contains group group atoms but does not contain oxygen atoms. The oxygen atoms contained in the first layer region O104 or the group atoms contained in the second layer region 105 are continuously and uniformly distributed in the layer thickness direction in each layer region, and are supported. Preferably, it is distributed continuously and substantially uniformly in a plane substantially parallel to the surface of body 101. In the photoconductive member of the present invention, such as the example shown in FIG. (corresponds to the surface layer region 107 shown in )
However, it is not necessary to provide a layer region (layer region 106 shown in FIG. 1) that contains group atoms but does not contain oxygen atoms. That is, for example, in FIG. 1, the first layer region 104O and the second layer region 105 may be the same layer region, or the second layer region O104 may be the same layer region. A region 105 may also be provided. In the photoconductive member of the present invention, the first layer region O contains oxygen atoms to provide a high dark resistance and a gap between the first amorphous layer and the auxiliary layer on which the first amorphous layer is directly provided. The focus was on improving the adhesion of the film, and the layer region on the upper surface side was focused on increasing sensitivity by not containing oxygen atoms. In particular, like the photoconductive member 100 shown in FIG.
The amorphous layer 103 includes a first layer region O104 containing oxygen atoms, a second layer region 105 containing group atoms, a layer region 106 containing no oxygen atoms, and oxygen atoms and group atoms. Better results can be obtained in the case of a layer structure having a layer region 107 that does not contain O1 and a layer region shared by the first layer region O104 and the second layer region 105. In the photoconductive member of the present invention, the first layer region O, which constitutes a part of the first amorphous layer and contains oxygen atoms, is partially connected to the auxiliary layer of the amorphous layer. For the purpose of improving adhesion, the second layer region that constitutes a part of the amorphous layer and contains group atoms is, in part, located on the free surface side of the amorphous layer. In order to prevent charge from being injected into the amorphous layer from the support side when the amorphous layer is subjected to charging treatment, the support and the amorphous layer are formed as part of the amorphous layer, respectively. The bonding layer regions are provided in a structure in which at least a portion of the two layers are shared. In addition, in order to more effectively improve the adhesion between the second layer region and the auxiliary layer or the layer region provided directly on the second layer region,
The first layer region O is provided from the contact interface with the auxiliary layer to include the second layer region. It is preferable that the first layer region O is provided in the amorphous layer so as to have a layer structure including layer regions. In the present invention, P (phosphorus), As
(boron), Sb (antimony), Bi (bismuth), etc., and P and As are particularly preferably used. In the present invention, the content of group atoms contained in the second layer region is appropriately determined as desired in order to effectively achieve the object of the present invention. , usually 30~5× 104
atomic ppm, preferably 50 to 1×10 4 atomic
ppm, preferably 100 to 5×10 3 atomic ppm. The amount of oxygen atoms contained in the first layer region O can be determined as desired depending on the characteristics required of the photoconductive member to be formed, but is usually 0.001 to 50 atoms.
%, preferably 0.002-40atomic%, optimally
A desirable range is 0.003 to 30 atomic%. In the photoconductive member of the present invention, the layer thickness t B of the layer region containing group atoms (the layer thickness of the layer region 104 in FIG. 1) and the layer thickness t The layer thickness T of the layer area (layer area 106 in FIG. 1) excluding the area is determined so that the relationship thereof satisfies the relational expression shown above, but more preferably It is desirable that the value of the relational expression shown above be 0.35 or less, and optimally 0.3 or less. In the present invention, the layer thickness t B of the layer region containing group atoms is usually 30 Å to 5 μ, preferably
It is desirable that the thickness be 40 Å to 4 μ, most preferably 50 Å to 3 μ. The sum of the layer thickness T and the layer t B (T+t B ) is usually 1 to 100 μm, preferably 1 to 80 μm, and most preferably 2 to 50 μm. The layer thickness tO of the layer region O containing oxygen atoms is appropriately determined according to the desired purpose in relation to the layer thickness tB of the layer region sharing at least a part of the layer region. It is desirable to That is, if the purpose is to strengthen the adhesion between a layer region and an auxiliary layer that is in direct contact with the layer region, the layer region O
is only required to be provided at least in the layer region at the end of the layer region on the side of the support, so the layer thickness t O of the layer region O only needs to be equal to the layer thickness t B of the layer region at most. Furthermore, if the aim is to strengthen the adhesion between a layer region and a layer region provided directly on the layer region (corresponding to the layer region 107 in FIG. 1), the layer region O is a layer region. It is sufficient that it is provided at least in the end layer region opposite to the side where the support is provided, so the layer thickness t O of the layer region O only needs to be equal to the layer thickness t B of the layer region at most. . Furthermore, considering the case where the above two points are satisfied, the layer thickness t O of the layer region O must be at least equal to the layer thickness t B of the layer region. It is necessary to have a layer structure in which layer regions are provided. In order to more effectively measure the adhesion between a layer region and a layer region provided directly on the layer region, the layer region O should be extended above the layer region (in the direction opposite to the side on which the support is located). It is preferable to have it present. In the present invention, when a portion containing no oxygen atoms is provided in the end layer region of the amorphous layer on the amorphous layer side, and the layer region O is locally unevenly distributed on the opposite side of the amorphous layer. In this case, the layer thickness tO can be determined as desired while taking into account the above points, but it is usually 10 Å to 10 μ, preferably 20 Å to 8 μ, and optimally
It is desirable that the thickness be 30 Å to 5 μ. In the photoconductive member 100 shown in FIG. It is provided in order to achieve the purpose of the present invention in terms of usage characteristics, pressure resistance, usage environment characteristics, and durability. In the present invention, since each of the amorphous materials constituting the first amorphous layer and the second amorphous layer has a common constituent element of silicon atoms, there is no problem at the lamination interface. Chemical stability is sufficiently ensured. The second amorphous layer is an amorphous material [a
−(SixC 1-x )yX 1-y , where 0<x, y<1]. The second amorphous layer composed of a-(SixC 1- x )y It will be done. 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 a photoconductive member, and it is easy to introduce carbon atoms and halogen atoms together with silicon atoms into the second amorphous layer to be manufactured. Due to their 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, the raw material gas for forming a-(SixC 1-x )yX 1-y is mixed with a diluent gas at a predetermined mixing ratio as necessary The mixed gas is introduced into a deposition chamber for vacuum deposition in which a support is installed, and the introduced gas is turned into gas plasma by generating a glow discharge to remove the deposits already formed on the support. a on the first amorphous layer
−(SixC 1-x )yX 1-y should be deposited. In the present invention, the raw material gas for forming a-(Six 1-x )yX 1-y is a gaseous substance containing at least one of Si, C, and Most gasified substances can be used. When using a raw material gas containing Si as one of Si, C, and X, for example, a raw material gas containing Si as a constituent atom, a raw material gas containing C as a constituent atom, and a raw material gas containing Alternatively, a raw material gas containing Si and a raw material gas containing C and X may be mixed at a desired mixing ratio. or with a raw material gas containing Si as a constituent atom,
It is possible to use a mixture of a raw material gas whose constituent atoms are Si, C, and X. Alternatively, a raw material gas containing Si and X as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing C as constituent atoms. In the present invention, preferred halogen atoms X contained in the second amorphous layer are F, Cl,
Br and I, with F and Cl being particularly preferred. In the present invention, the second amorphous layer is a-
Although it is composed of (SixC 1-x )yX 1-y , it can further contain a hydrogen atom. The inclusion of hydrogen atoms in the second amorphous layer makes it possible to share some of the raw material gas types when forming a continuous layer with the first amorphous layer, which reduces production costs. It's convenient. In the present invention, raw material gases that can be effectively used to form the second amorphous layer include those in a gaseous state at room temperature and normal pressure, or substances that can be easily gasified. I can list them. Such substances for forming the second amorphous layer include, for example, saturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, acetylene hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms, Examples include simple halogens, hydrogen halides, interhalogen compounds, silicon halides, halogen-substituted silicon hydrides, and silicon hydrides. Specifically, methane is a saturated hydrocarbon.
CH4 , ethane C2H6 , propane C3H6 , n - butane n - C4H10 , pentane C5H12 , ethylene hydrocarbons include ethylene C2H4 , propylene C3H6 ,
Butene-1C 4 H 6 , Butene-2C 4 H 6 , Isobutylene
C 4 H 6 , pentene C 5 H 10 , acetylene hydrocarbons include acetylene C 2 H 2 , methylacetylene
C 3 H 4 , butyne C 4 H 6 , simple halogens include halogen gases such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine; hydrogen halides include FH, HI, HCl, and HBr; interhalogen compounds include BrF, ClF, ClF3 ,
ClF 5 , BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , ICl, IBr, silicon halides include BiF 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 , as silicon hydride, SiH 4 , Si 2 H 6 ,
Examples include silanes such as Si 3 H 8 and Si 4 H 10 . In addition to these, CCl 4 , CHF 3 , CH 2 H 2 , CH 3
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as F, CH 8 Cl, CH 3 Br, CH 3 I, and C 2 H 5 Cl, fluorinated sulfur compounds such as SF 4 and SF 6 , Si(CH 3 ) 4 , Si( Alkyl silicides such as C 2 H 5 ) 4 , SiCl (CH 3 ) 3 , SiCl 2 (CH 3 ) 2 ,
Silane derivatives such as halogen-containing alkyl silicides such as SiCl 3 CH 3 can also be mentioned as effective. These second amorphous layer forming substances contain silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms as necessary in a predetermined composition ratio in the second amorphous layer formed. They are selected and used as desired during the formation of the second amorphous layer. 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 SiHCl 3 and SiCl can contain halogen atoms. A- ( _ _ SixC 1-x )
A second amorphous layer consisting of y(Cl+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. This may be carried out by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and optionally hydrogen atoms as constituent elements. For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing C and The Si wafer may be sputtered by forming plasma. Alternatively, sputtering can be carried out in a gas atmosphere containing at least halogen atoms by using separate targets for Si and C or by using a single target in which Si and C are mixed. It is accomplished by doing so. C and X, H as necessary
As the material serving as the raw material gas for introduction, the material for forming the second amorphous layer shown in the glow discharge example described above can also be used as an effective material in the sputtering method. In the present invention, the diluent gas used when forming the second amorphous layer by a glow discharge method or a sputtering method includes a so-called rare gas, for example.
Preferred examples include He, Ne, Ar, and the like. The second amorphous layer in the present invention is carefully formed to provide the desired properties. In other words, substances whose constituent atoms are Si, C, X, and optionally H have a structure ranging from crystalline to amorphous depending on the conditions of their creation, and electrical properties ranging from conductivity to semiconductor. In the present invention, a-
(SixC 1-x )yX 1-y is formed, and the conditions for its formation are strictly selected according to desire. For example, if the second amorphous layer is provided with the main purpose of improving voltage resistance, a-(SixC 1-x ) y Created as a quality material. In addition, when 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 degree of electrical insulation is relaxed to a certain extent, and it has a certain degree of resistance to the irradiated light. A-(SixC 1-x )yX 1-y is created as a sensitive amorphous material. a-(SixC 1-x ) on the surface of the first amorphous layer
When forming the second amorphous layer consisting of yX 1-y ,
The temperature of the support during layer formation is an important factor that influences the structure and properties of the formed layer, and in the present invention, a-
It is desirable that the temperature of the support during layer formation be strictly controlled so that (SixC 1-x )yX 1-y can be formed as desired. In the present invention, the formation of the second amorphous layer is carried out by selecting an optimal range as appropriate in accordance with the method of forming the second amorphous layer in order to effectively achieve the desired purpose. However, in normal cases, the temperature is preferably 50 to 350°C, preferably 100 to 250°C. The glow discharge method is used to form the second amorphous layer because 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. However, when forming the second amorphous layer using these layer forming methods, the discharge power during layer formation, as well as the support temperature described above, is advantageous. Created a-(SixC 1-x )
It is one of the important factors that influences the characteristics of yX 1-y . The discharge power conditions for effectively producing a-(SixC 1-x ) y
300W, preferably 20-200W. 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 support temperature and discharge power for forming the second amorphous layer are preferably in the above-mentioned ranges, but these layer forming factors can be determined independently. The desired characteristic a-(SixC 1-x ) is not determined separately.
It is desirable that the optimum value of each layer formation factor be determined based on mutual organic relationship so that a second amorphous layer consisting of yX 1-y is formed. The amounts of carbon atoms and halogen atoms contained in the second amorphous layer in the photoconductive member of the present invention are as follows:
The conditions for forming the second amorphous layer are also important factors in forming the second amorphous layer that provides the desired properties to achieve the objects of the present invention. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer in the present invention is usually 1×10 -3 to 90 atomic%, preferably 1 to 90 atomic%, and optimally 10 to 80 atomic%.
There are some things that are desirable to be expressed as %. The content of halogen atoms is usually 1 to
It is desirable that the halogen atom content be 20 atomic%, preferably 1 to 18 atomic%, and optimally 2 to 15 atomic%, and photoconductive members produced when the halogen atom content is in this range can be sufficiently applied in practice. It is possible to do so. The content of hydrogen atoms, which may be included as necessary, is usually 19 atomic %, preferably 13 atomic % or less. That is, the previous a-(SixC 1-x )y: x of X 1-y ,
When using y display, x is usually 0.1 to 0.99999, preferably
0.1 to 0.99, optimally 0.15 to 0.9, y usually 0.8 to
0.99, preferably 0.82 to 0.99, most preferably 0.85 to 0.98. When both a halogen atom and a hydrogen atom are included, a-(SixC 1-x )y as before
If expressed as (H+X) 1-y, the numerical range of x and y in this case is almost the same as the case of a-(SixC 1-x )yX 1-y . The numerical 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. Furthermore, the thickness of the second amorphous layer has an organic relationship with the thickness of the first amorphous layer 103 depending on the characteristics required for each layer region. It is necessary to decide as appropriate under the following. In addition, it is desirable to take into consideration economic efficiency, which takes into account productivity and mass production. The thickness of the second amorphous layer in the present invention is as follows:
Usually 0.003-30μ, preferably 0.004-20μ, optimally
It is desirable that the thickness be 0.005 to 10μ. The support used in the present invention may be 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. . 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 2 +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 set to 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. In the present invention, the first amorphous layer composed of S-Si (H, It is done by law. For example, in order to form an amorphous layer composed of a-Si (H, Introducing a raw material gas for introducing hydrogen atoms H and/or for introducing halogen atoms X into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure,
By generating a glow discharge in the deposition chamber and forming a layer of a-Si (H, good. 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, hydrogen atoms H or / and a gas for introducing halogen atoms X may be introduced into the deposition chamber for sputtering. In the present invention, specific examples of the halogen atom X contained in the amorphous layer as necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. I can list them. As the raw material gas for supplying Si used in the present invention, silicon hydride (silanes) in a gaseous state or that can be gasified such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 6 , Si 4 H 10 is effective. Among these, SiH 4 and Si 2 H 6 are particularly preferred in terms of ease of layer preparation work and good Si supply efficiency. 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. in gaseous or gasified form. Preferred examples include the halogen compounds obtained. 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 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, ClF, ClF 3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 3 , IF 7 , ICl, and IBr. Preferred examples of silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 . I can do it. When forming the characteristic photoconductive member of the present invention by a glow discharge method using such a silicon compound containing a halogen atom, silicon hydride gas is used as a raw material gas capable of supplying Si. Even if you don't,
An amorphous layer made of a-Si containing halogen atoms can be formed on an auxiliary layer already provided on a predetermined support. When forming an amorphous layer containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically silicon halide gas, which is a raw material gas for supplying Si, and Ar,
Gases such as H 2 and He are introduced into the deposition chamber where an amorphous layer is formed at a predetermined mixing ratio and gas flow rate, and a glow discharge is generated to form a plasma atmosphere of these gases. In some cases, it is possible to form an amorphous layer on a predetermined support, but in order to introduce hydrogen atoms, a predetermined amount of silicon compound gas containing hydrogen atoms is also mixed with these gases. A layer may be formed by doing so. 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 form an amorphous layer made of a-Si(H, In the case of the ion plating method, polycrystalline silicon or single crystal silicon is housed in a deposition boat as an evaporation source, and this silicon evaporation source is heated using a resistance heating method or an electron beam method (EB method). This can be done by heating and evaporating the flying evaporated material using a method such as the method (method), etc., and passing the flying evaporated material through a predetermined gas plasma atmosphere. At this time, in order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the above-mentioned halogen compound or a silicon compound containing the above-mentioned halogen atoms is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to introduce the gas to form a plasma atmosphere of the gas. In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, such as H 2 or the above-mentioned silane gases, is introduced into the deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gas. Good. 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, HCl,
Hydrogen halides such as HBr, HI, SiH 2 F 2 , SiH 2
Halogen-substituted silicon hydrides such as I 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 2 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 and other gaseous or gasifiable halides containing hydrogen atoms as one of their constituents are also effective. It can be mentioned as a starting material for forming an amorphous layer. These halides containing hydrogen atoms introduce hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties, at the same time as halogen atoms are introduced into the layer when forming an amorphous layer, so the present invention It is used as a suitable raw material for introducing halogen atoms. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the amorphous layer, in addition to the above, H 2 or SiH 4 , Si 2 H 4 , Si 3
This can also be done by causing a discharge by causing a silicon hydride gas such as H 6 or Si 4 H 10 to coexist with a silicon compound for supplying Si in the deposition chamber. For example, in the case of the reactive sputtering method, Si
Using a target, a gas for introducing halogen atoms and H 2 gas, including inert gases such as He and Ar as necessary, are introduced into the deposition chamber to form a plasma atmosphere, and the Si target is sputtered. As a result, an amorphous layer made of a-Si(H,X) is formed on the auxiliary layer. Furthermore, a gas such as B 2 H 6 can also be introduced for doping with impurities. In the present invention, the amount of hydrogen atoms H, the amount of halogen atoms X, or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H+X) contained in the first amorphous layer of the photoconductive member to be formed is a normal case 1~40atomic
%, preferably 5 to 30 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 or/and the amount used to contain hydrogen atoms H or halogen atoms The amount of starting material to be introduced into the deposition system, the discharge force, etc. may be controlled. To provide a layer region containing group atoms and a layer region O containing oxygen atoms in the amorphous layer,
When forming an amorphous layer by a glow discharge method, a reactive sputtering method, etc., a starting material for introducing group atoms and a starting material for introducing oxygen atoms are used together with the above-mentioned starting materials for forming an amorphous layer. do,
This is accomplished by controlling the amount of the compound contained in the formed layer. When using the glow discharge method to form the layer region O containing oxygen atoms and the layer region O containing group atoms constituting the first amorphous layer, the raw material gas for forming each layer region The starting materials for forming the amorphous layer include those selected as desired from the starting materials for forming the amorphous layer described above, and a starting material for introducing oxygen atoms and/or a starting material for introducing group atoms. Added. Such starting materials for introducing oxygen atoms or starting materials for introducing group atoms include gaseous substances or gasified substances whose constituent atoms are at least oxygen atoms or group atoms. Most can be used. For example, if layer region O is to be formed, a raw material gas containing silicon atoms Si, a raw material gas containing oxygen atoms O, and hydrogen atoms H or/and halogen atoms X as necessary are used. A raw material gas containing atoms is mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing silicon atoms Si and a raw material gas containing oxygen atoms O and hydrogen atoms H are used. This is also mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing silicon atoms Si as constituent atoms and a raw material gas containing three constituent atoms: silicon atoms Si, oxygen atoms O, and hydrogen atoms H are mixed. It can be used as Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms Si and hydrogen atoms H as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing oxygen atoms O as constituent atoms. Specifically, starting materials for introducing oxygen atoms include, for example, oxygen O 2 , ozone O 3 , nitrogen monoxide NO, nitrogen dioxide NO 2 , nitrogen monooxide N 2 O, nitrogen sesquioxide N 2 O 3 , Nitrogen tetroxide N 2 O 4 , pentoxide N 2 O 3 , nitrogen trioxide NO 3 , silicon atom Si, oxygen atom O, and hydrogen atom H as constituent atoms, such as disiloxane H 3 SiOSiH 3 , trioxide Examples include lower siloxanes such as siloxane H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 and the like. When a layer region is formed using a glow discharge method, starting materials for introducing group group atoms that can be effectively used in the present invention include PH 3 , P 2 H 4 and the like for introducing phosphorus atoms. Phosphorus hydride, PH 4 I, PF 3 ,
PF5 , PCl3 . PCl 5 . Examples include phosphorus halides such as PBr 3 , PBr 5 , and PI 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 ,
AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 . SbH 3 , SbF 3 , SbH 5 ,
SbCl 3 , SbCl 5 , BiH 3 , BiCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for introducing group atoms. The content of group atoms introduced into the layer region containing group atoms 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, the support temperature, It can be arbitrarily controlled by controlling the pressure in the deposition chamber, etc. To form the layer region O containing oxygen atoms by the sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer or a SiO 2 wafer, or a Si and
The sputtering may be carried out by targeting wafers containing a mixture of SiO 2 and sputtering them in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, oxygen atoms and optionally hydrogen atoms or/
The raw material gas for introducing halogen atoms is diluted with a diluting gas as necessary and introduced into a deposition chamber for sputtering, and a gas plasma of these gases is formed to sputter the Si wafer. All you have to do is ring it. Alternatively, Si and SiO 2 may be used as separate targets or by using a single mixed target of Si and SiO 2 in an atmosphere of diluent gas as a sputtering gas or at least This is accomplished by sputtering in a gas atmosphere containing hydrogen atoms H and/or halogen atoms X as constituent atoms. As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing oxygen atoms in the raw material gas shown in the glow discharge example mentioned above is
It can also be used as an effective gas in sputtering. In the present invention, a so-called rare gas, for example
Preferred examples include He, Ne, Ar, and the like. 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.
A first amorphous layer 203 has an upper auxiliary layer 202 therein which performs a similar function to the lower auxiliary layer 202-1.
-2. That is, the photoconductive member 200 includes a support 201 and a lower auxiliary layer 2 laminated in this order on the support 201.
02-1, comprising a first amorphous layer 203 and a second amorphous layer 208, the amorphous layer 203
is the first layer region O2 containing oxygen atoms
04, a second layer region 205 containing group atoms, and an upper auxiliary layer 202-2 between the layer region 206 and the layer region 207. The upper auxiliary layer 202-2 strengthens the adhesion between the layer region 205 and the layer region 207, makes the electrical contact uniform at the contact interface between the two, and is provided directly on the layer region 205. This makes the layer quality of the layer region 205 tough. A lower auxiliary layer 202-1 and an upper auxiliary layer 202-2 constituting the photoconductive member 200 shown in FIG.
Using the same amorphous material as the auxiliary layer 102 constituting the photoconductive member 100 shown in FIG. It is formed. The amorphous layer 203 and the amorphous layer 208 are also similar to the amorphous layer 103 and the amorphous layer 10 shown in FIG.
8 and have similar characteristics and functions, and are created using the same layer creation procedure and conditions as in the case of FIG. In the photoconductive member of the present invention, layer region B (layer region 10 in FIG.
6) contains a substance that controls the conduction characteristics, so that the conduction characteristics of the layer region B can be arbitrarily controlled as desired. Examples of such substances include so-called impurities in the semiconductor field, and in the present invention, a-Si constituting the amorphous layer to be formed is used.
For (H, (Gallium), In (Indium), Tl
(thallium), etc., and B and Ga are particularly preferably used. In the present invention, the content of the substance controlling the conduction properties contained in the layer region B is determined by the conduction properties directly required for the layer region B, or the substance provided in direct contact with the layer region B. It can be selected as appropriate based on the organic relationship, such as the characteristics of other layer regions and the relationship with the characteristics at the contact interface with the other layer regions. In the present invention, the content of the substance controlling conduction properties contained in layer region B 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. In order to structurally introduce substances that control the conduction properties, for example atoms of the group group, into the layer region B, the starting materials for introducing the atoms of the group group are introduced in a gaseous state into the deposition chamber during layer formation. It may be introduced together with other starting materials for forming the layer. As a starting material for such introduction of 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, as starting materials for introducing such group group atoms, B 2 H 6 , B 4 are used for introducing boron atoms.
Boron hydrides such as H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 4 H 12 , B 6 H 14 , boron halides such as BF 3 , BCl 3 , BBr 3, etc. . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 ,
Ga(CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned. In the photoconductive member of the present invention, as explained in the example shown in FIG. 1 and FIG. A preferred embodiment is a case in which the layer region O is locally unevenly distributed in the direction of the amorphous layer, but the present invention is not limited thereto. A layer may be formed. In this case, since the amorphous layer must be created to exhibit photoconductivity, the upper limit of the amount of oxygen atoms contained in the layer region O is usually
30atomic%, preferably 10atomic%, optimally
It is desirable to set it to 5 atomic%. In this case as well, the lower limit is of course set to the above value. Next, an outline of an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained. FIG. 3 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus. 302, 303, 304, 305, 30 in the diagram
The raw material gas for forming each layer region of the present invention is sealed in the gas cylinder No. 6.
For example, 302 was diluted with He.
SiH 4 gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as SiH 4 /He) cylinder, 303 is a PH 3 gas diluted with He (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as PH 3 /He) cylinder,
304 is SiF 4 gas diluted with He (purity 99.99
%, hereinafter abbreviated as SiF 4 /He. ) cylinder, 305 is
NO gas (99.999% purity) cylinder, 306 is C 2 H 4
It is a gas cylinder (99.999% purity). It goes without saying that the gases filled in each cylinder are of the type of gas required when forming each layer. For example, when forming an auxiliary layer, the cylinder 306 is filled with NH 3 gas. I'll try to keep it that way. In order to flow these gases into the reaction chamber 301, valves of gas cylinders 302 to 306, 322 to 3 are used.
26. Check that the leak valve 335 is closed, and check that the inflow valves 312 to 316, the outflow valves 317 to 321, and the auxiliary valve 332 are open, and then open the main valve 334.
is opened to exhaust the reaction chamber 301 and gas piping.
Next, when the reading on the vacuum gauge 336 reaches approximately 5×10 −6 torr, the auxiliary valves 332 and 333, the inlet valves 322 to 326, and the outlet valves 317 to 321 are closed. 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. First, to give an example of forming an auxiliary layer on the support 337, from the gas cylinder 302
SiH 4 /He gas, NH 3 gas from the gas cylinder 306 by opening the valves 322 and 326 and checking the outlet pressure gauge 3.
The pressure of 27, 331 is adjusted to 1 Kg/cm 3 , and the inflow valves 312, 316 are gradually opened to allow the water to flow into the mass flow controllers 307, 311. Subsequently, the outflow valves 317, 321 and the auxiliary valve 33
2 is gradually opened to allow each gas to flow into the reaction chamber 301. SiH 4 /He gas flow rate and NH 3 at this time
Adjust the outflow valves 317 and 321 so that the ratio to the gas flow rate becomes the desired value, and adjust the main valve 334 while watching the reading on the vacuum gauge 336 so that the pressure inside the reaction chamber 301 becomes the desired value. Adjust the aperture. Then, the temperature of the support body 337 becomes higher than that of the heating heater 3.
After confirming that the temperature is set in the range of 50 to 400° C. by step 38, the power source 340 is set to the desired power to generate a glow discharge in the reaction chamber 301 to spread the auxiliary layer on the support 337. Form. To introduce halogen atoms into the auxiliary layer to be formed,
For example, in the explanation of creating the auxiliary layer above, instead of SiH 4 gas, use SiF 4 gas,
This is done by adding SiF 4 gas to SiH 4 gas to form a layer. The content of nitrogen atoms, hydrogen atoms, and halogen atoms contained in the auxiliary layer can be determined by adjusting the flow rate when introducing the starting material for forming the auxiliary layer containing these atoms into the reaction chamber 301. controlled by. For example, the content of nitrogen atoms can be controlled by controlling the flow rate of NH 3 gas, and the content of halogen atoms can be controlled by
This is accomplished by adjusting the flow rate of SiF 4 gas. Next, an example of forming the first amorphous layer on the support 337 will be given. The shutter 342 is closed and connected to be supplied with high voltage power from a power source 340. SiH 4 /He gas from gas cylinder 302, PH 3 / from gas cylinder 303
Open the valves 322, 323, 325 for He gas and NO gas from the gas cylinder 305, respectively, adjust the pressure of the outlet pressure gauges 327, 328, 330 to 1 Kg/cm 3 , and inflow valves 312, 313,
Gradually open 315 and install mass flow controller 3.
07,308,310. Subsequently, the outflow valves 317, 318, 320 and the auxiliary valve 332 are gradually opened to supply each gas to the reaction chamber 30.
1. The outflow valves 317 and 31 are adjusted so that the ratio of the SiH 4 /He gas flow rate, PH 3 /He gas flow rate, and NO gas flow rate at this time becomes the desired value.
8 and 320, respectively, and the reaction chamber 30.
Vacuum gauge 336 so that the pressure inside 1 reaches the desired value.
Adjust the opening of the main valve 334 while checking the reading. After confirming that the temperature of the support body 337 is set to a desired temperature in the range of 50 to 400°C by the heating heater 338, the power supply 347
is set to a desired power to generate a glow discharge in the reaction chamber 301 to first form a layer region containing boron and oxygen on the support 337. At this time, by blocking the introduction of PH 3 /He gas or NO gas into the reaction chamber 301 by closing the valve of each corresponding gas introduction pipe, the layer region containing phosphorus or The layer thickness of the layer region containing oxygen can be arbitrarily controlled as desired. After the layer regions each containing phosphorus and oxygen are formed to a desired thickness as described above, the outflow valve 31
By closing each of 8 and 320 and continuing the glow discharge for a desired time, a layer region not containing phosphorus and oxygen is formed to a desired thickness on the layer region containing phosphorus and oxygen, respectively. With this, the formation of the first amorphous layer is completed. In the photoconductive member of the present invention, as described above, the layer region O and the layer region V that constitute the amorphous layer are:
Since at least part of the layer area is shared, when forming the amorphous layer, for example, PH 3 gas and NO gas are simultaneously introduced into the reaction chamber 301 at a desired flow rate for a desired length of time. It is necessary to provide For example, as described above, PH 3 gas and NO gas are introduced into the reaction chamber 301 for a desired time from the start of formation of the amorphous layer, and after the elapse of the time, either gas is introduced into the reaction chamber 301. By stopping the introduction into the layer region O or V, another layer region can be provided in either the layer region O or the layer region V. Alternatively, PH3 gas may be used during the formation of the amorphous layer.
Either one of the NO gases is supplied to the reaction chamber 30 for a desired period of time.
1 and then the other is further introduced into the reaction chamber 301 to form a layer for a desired time, thereby adding phosphorus and oxygen to the layer region containing either phosphorus or oxygen. It is possible to form a layer region containing both. Also, at this time, by stopping introducing either PH 3 gas or NO gas into the reaction chamber 301 and continuing to introduce the other gas, a layer containing both phosphorus and oxygen can be formed. A layer region containing either phosphorus or oxygen can be formed on the region. As in the example of photoconductive member 200 shown in FIG.
2-2, during the formation of the amorphous layer 203, a layer similar to the lower auxiliary layer 202-1 formed by the method described above is formed. Therefore, an upper auxiliary layer can be provided in the amorphous layer. For example, the second amorphous layer can be formed on the first amorphous layer as follows. First, open the shutter 342. All gas supply valves are once closed, and the reaction chamber 301 is connected to the main valve 334.
The air is exhausted by fully opening. A target is provided on the electrode 341 to which high-voltage power is applied, in which a high-purity silicon wafer 342-1 and a high-purity graphite wafer 342-2 are placed in advance at a desired area ratio. SiF 4 /He gas is supplied from the gas cylinder 304 to the reaction chamber 30.
1, and the internal pressure of the reaction chamber 301 is 0.05~
Adjust the main valve 334 so that the pressure is 1 Torr. By turning on the high voltage power supply 340 and sputtering the target, a second amorphous layer can be formed on the first amorphous layer. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer can be determined by adjusting the sputter area ratio of the silicon wafer and graphite wafer and the mixing ratio of silicon powder and graphite powder when creating the target. By adjusting it, it can be controlled as desired. Another method for forming the second amorphous layer is to use, for example, SiH 4 gas, SiF 4 gas, C 2
This is accomplished by diluting each of the H 4 gases with a diluent gas such as He as necessary and flowing the diluted gas into the reaction chamber 301 at a desired flow rate ratio to generate glow discharge according to desired conditions. 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 not allowed to flow into or out of the reaction chamber 301. valve 31
In order to avoid gas remaining in the gas piping leading from 7 to 321 into the reaction chamber 301, the outflow valve 31
7 to 321, open the auxiliary valve 332, fully open the main valve 334, and temporarily evacuate the system to a high vacuum, as necessary. Example 1 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, layers were formed on an aluminum substrate under the following conditions. The image forming member thus obtained was placed in a charging, exposing and developing device, corona charging was performed at 5KV for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. A tungsten lamp was used as the light source, and a light intensity of 1.0 lux·sec was irradiated using a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the member by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the surface of the member. The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above cleaning process was repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test over 150,000 times.

【表】 実施例 2 第3図に示した製造装置により、Al基板上に
以下の条件で層形成を行つた。 その他の条件は実施例1と同様にして行つた。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプを用い、1.0lux・secの光量を透過型のテ
ストチヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像、クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数10万回以
上行つても画像の劣化は見られなかつた。
[Table] Example 2 A layer was formed on an Al substrate under the following conditions using the manufacturing apparatus shown in FIG. Other conditions were the same as in Example 1. The image forming member thus obtained was placed in a charging, exposing and developing device, corona charging was performed at 5KV for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. A light image was generated using a tungsten lamp, and a light intensity of 1.0 lux·sec was irradiated using a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the member by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the surface of the member. The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above image forming and cleaning steps were repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the process over 100,000 times.

【表】 実施例 3 第3図に示した装置により、Al基板上に以下
の条件で層形成を行つた。 その他の条件は、実施例1と同様にして行つ
た。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプを用い、1.0lux・secの光量を透過型のテ
ストチヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に濃度の極めて高い良好なト
ナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像、クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
[Table] Example 3 A layer was formed on an Al substrate under the following conditions using the apparatus shown in FIG. Other conditions were the same as in Example 1. The image forming member thus obtained was placed in a charging, exposing and developing device, corona charging was performed at 5KV for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. A light image was generated using a tungsten lamp, and a light intensity of 1.0 lux·sec was irradiated using a transmission type test chart. Immediately thereafter, a charged developer (containing toner and carrier) was cascaded over the surface of the member to obtain a good toner image with extremely high density on the surface of the member. The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above image forming and cleaning steps were repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test over 150,000 times.

【表】 実施例 4 第二の非晶質層の形成の際とシリコンウエハ
とグラフアイトの面積比を変えて、非晶質層中
に於けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変
化させる以外は、実施例3と全く同様な方法によ
つて像形成部材を作成した。 こうして得られた像形成部材につき実施例1に
述べた如き作像、現像、クリーニングの工程を約
5万回繰り返した後画像評価を行つたところ第4
表の如き結果を得た。
[Table] Example 4 The content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the amorphous layer is changed by changing the area ratio of the silicon wafer and graphite when forming the second amorphous layer. An image forming member was produced in the same manner as in Example 3 except for this. After repeating the image forming, developing, and cleaning steps as described in Example 1 approximately 50,000 times for the image forming member thus obtained, image evaluation was performed.
The results shown in the table were obtained.

【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上使用し得
る ×〓画像欠陥を生ずる
実施例 5 第二の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を作成
した。実施例1に述べた如き、作像、現像、クリ
ーニングの工程を繰り返し下記の結果を得た。
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Can be practically used ×〓Example that causes image defects 5 Completely the same method as Example 1 except for changing the layer thickness of the second amorphous layer An imaging member was prepared by. The steps of image formation, development, and cleaning as described in Example 1 were repeated to obtain the following results.

【表】 実施例 6 補助層と非晶質層の形成方法を下記第6表の
如く変える以外は、実施例1と同様な方法で像形
成部材を作成し、実施例1と同様な方法で評価を
行つたところ良好な結果が得られた。
[Table] Example 6 An image forming member was prepared in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the auxiliary layer and the amorphous layer were changed as shown in Table 6 below. When the evaluation was carried out, good results were obtained.

【表】 実施例 7 補助層と非晶質層の形成方法を下記第7表の
如く変える以外は、実施例1と同様な方法で像形
成部材を作成し、実施例1と同様な方法で評価を
行つたところ、良好な結果が得られた。
[Table] Example 7 An image forming member was prepared in the same manner as in Example 1, except that the methods for forming the auxiliary layer and the amorphous layer were changed as shown in Table 7 below. Upon evaluation, good results were obtained.

【表】 実施例 8 第3図に示した製造装置により、Al基板上に、
下記の第8表の条件にした他は実施例と同様にし
て層形成を行つた。 この様にして得られた電子写真用像形成部材に
実施例2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 8 Using the manufacturing equipment shown in Figure 3, on an Al substrate,
Layer formation was carried out in the same manner as in the examples except that the conditions shown in Table 8 below were used. When the electrophotographic image forming member thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 2, good results were obtained.

【表】 実施例 9 第3図に示した製造装置により、Al基板上に
下記の第9表の条件で層形成を行つた。 その他の条件は、実施例1と同様にして行つ
た。 こうして得られた像形成部材に就て、実施例3
と同様の評価を行つたところ、高品質の画像が得
られ、耐久性に優れたものであつた。
[Table] Example 9 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, a layer was formed on an Al substrate under the conditions shown in Table 9 below. Other conditions were the same as in Example 1. Regarding the image forming member thus obtained, Example 3
When the same evaluation as above was carried out, high quality images were obtained and the product was excellent in durability.

【表】 実施例 10 非晶質層を下記の如き条件によつてスパツタ
リング法によつて作成する以外は、実施例3と同
様な方法で像形成部材を作成し、実施例3と同様
な方法で評価を行つたところ、良好な結果が得ら
れた。
[Table] Example 10 An image forming member was prepared in the same manner as in Example 3, except that the amorphous layer was formed by sputtering under the following conditions. When evaluated, good results were obtained.

【表】 実施例 11 実施例8の第3,4層作成段階に於ける層作成
条件を下記の第11表に示す各条件にした以外は、
実施例8に示した条件と手順に従つて、電子写真
用像形成部材の夫々を作製し、実施例1と同様の
方法で評価したところ、夫々に於いて特に画質耐
久性の点に於いて良好な結果が得られた。
[Table] Example 11 Except that the layer creation conditions in the third and fourth layer creation stages of Example 8 were set to the conditions shown in Table 11 below,
Electrophotographic image forming members were produced according to the conditions and procedures shown in Example 8, and evaluated in the same manner as in Example 1. Good results were obtained.

【表】【table】

【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
材の好適な実施例態様例の層構造を模式的に示し
た模式的層構成図、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、102,202−1,202−2
……補助層、103,203……第一の非晶質層
、104,204……第一の層領域O、10
5,205……第二の層領域V、108,208
……第二の非晶質層、109,209……自由
表面。
1 and 2 are schematic layer configuration diagrams schematically showing the layer structure of preferred embodiments of the photoconductive member of the present invention, and FIG. 3 is a schematic layer structure diagram of the photoconductive member of the present invention. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing an example of an apparatus for manufacturing. 100,200...Photoconductive member, 101,20
1... Support, 102, 202-1, 202-2
...Auxiliary layer, 103,203...First amorphous layer, 104,204...First layer region O, 10
5,205...Second layer region V, 108,208
... second amorphous layer, 109,209 ... free surface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母
体とし、構成原子として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
体とする非晶質材料で構成され、光導電性を示す
第一の非晶質層とを有し、前記第一の非晶質層
が、構成原子として酸素原子を含有する第一の層
領域と、構成原子として周期律表第族に属する
原子を含有する第二の層領域とを有し、これ等
は、少なくとも互いの一部を共有して前記補助層
に接して前記支持体側の方に内在されており、前
記第二の層領域の層厚をtBとし、前記第一の非晶
質層の層厚と第二の層領域の層厚tBとの差をTと
すれば tB/(T+tB)≦0.4 の関係が成立し、前記第一の非晶質上に、シリコ
ン原子と炭素原子とハロゲン原子とを構成原子と
して含む非晶質材料で構成された第二の非晶質層
を有する事を特徴とする光導電部材。
[Scope of Claims] 1. A support for a photoconductive member, an auxiliary layer composed of an amorphous material containing silicon atoms as a matrix and nitrogen atoms as constituent atoms, and an amorphous material containing silicon atoms as a matrix. a first amorphous layer made of a transparent material and exhibiting photoconductivity; the first amorphous layer has a first layer region containing oxygen atoms as constituent atoms; and a second layer region containing atoms belonging to Group Group of the Periodic Table, which are in contact with the auxiliary layer and are internalized toward the support side, sharing at least a part of each other. If the layer thickness of the second layer region is t B and the difference between the layer thickness of the first amorphous layer and the second layer region t B is T, then t B /( A second amorphous layer made of an amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, and halogen atoms as constituent atoms on the first amorphous layer, in which the relationship of T + t B )≦0.4 is established. A photoconductive member characterized by having:
JP57034209A 1982-02-01 1982-03-04 Photoconductive material Granted JPS58150964A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57034209A JPS58150964A (en) 1982-03-04 1982-03-04 Photoconductive material
DE19833303266 DE3303266A1 (en) 1982-02-01 1983-02-01 PHOTO ELECTRICAL ELEMENT
US06/830,483 US4636450A (en) 1982-02-01 1986-02-18 Photoconductive member having amorphous silicon matrix with oxygen and impurity containing regions

Applications Claiming Priority (1)

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JP57034209A JPS58150964A (en) 1982-03-04 1982-03-04 Photoconductive material

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JPS58150964A JPS58150964A (en) 1983-09-07
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JP2551477Y2 (en) * 1992-02-26 1997-10-22 石川ガスケット株式会社 Metal laminated gasket

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