JPH0542668B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0542668B2
JPH0542668B2 JP58170379A JP17037983A JPH0542668B2 JP H0542668 B2 JPH0542668 B2 JP H0542668B2 JP 58170379 A JP58170379 A JP 58170379A JP 17037983 A JP17037983 A JP 17037983A JP H0542668 B2 JPH0542668 B2 JP H0542668B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
atoms
layer region
region
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58170379A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6075841A (ja
Inventor
Keishi Saito
Yukihiko Oonuki
Shigeru Oono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP58170379A priority Critical patent/JPS6075841A/ja
Priority to US06/647,730 priority patent/US4592979A/en
Priority to DE19843433160 priority patent/DE3433160A1/de
Publication of JPS6075841A publication Critical patent/JPS6075841A/ja
Publication of JPH0542668B2 publication Critical patent/JPH0542668B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、光ここでは広矩の光で、玫倖光
線、可芖光線、赀倖光線、線、γ線等を瀺す
の様な電磁波に感受性のある光導電郚材に関す
る。 固䜓撮像装眮、或いは像圢成分野における電子
写真甚像圢成郚材や原皿読取装眮における光導電
局を圢成する光導電材料ずしおは、高感床で、
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
吞収スペクトル特性を有するこず、光応答性が速
く、所望の暗抵抗倀を有するこず、䜿甚時におい
お人䜓に察しお無公害であるこず、曎には固䜓撮
像装眮においおは、残像を所定時間内に容易に凊
理するこずができるこず等の特性が芁求される。
殊に、事務機ずしおオフむスで䜿甚される電子写
真装眮内に組蟌たれる電子写真甚像圢成郚材の堎
合には、䞊蚘の䜿甚時における無公害性は重芁な
点である。 この様な点に立脚しお最近泚目されおいる光導
電材料にアモルフアスシリコン以埌−Siず衚
蚘すがあり、䟋えば、独囜公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真甚像圢成郚
材ずしお、独囜公開第2933411号公報には公電倉
換読取装眮ぞの応甚が蚘茉されおいる。 而乍ら、埓来の−Siで構成された光導電局を
有する光導電郚材は、暗抵抗倀、光感床、光応答
性の電気的、光孊的、光導電的特性、及び耐湿性
等の䜿甚環境特性の点、曎には経時的安定性の点
においお、結合的な特性向䞊を蚈る必芁があるず
いう曎に改良される可き点が存するのが実情であ
る。 䟋えば、電子写真甚像圢成郚材に適甚した堎合
に、高光感床化、高暗抵抗化を同時に蚈ろうずす
るず、埓来においおは、その䜿甚時においお残留
電䜍が残る堎合が床々芳枬され、この皮の光導電
郚材は長時間繰り返し䜿甚し続けるず、繰返し䜿
甚による疲劎の蓄積が起぀お、残像が生ずる所謂
ゎヌスト珟象を発する様になる或いは、高速で繰
返し䜿甚するず応答性が次第に䜎䞋する、等の䞍
郜合な点が生ずる堎合が少なくなか぀た。 曎には、−Siは可芖光領域の短波長偎に范べ
お、長波長偎の波長領域よりも長い波長領域の吞
収係数が比范的小さく、珟圚実甚化されおいる半
導䜓レヌザずのマツチングに斌いお、通垞䜿甚さ
れおいるハロゲンランプや螢光灯を光源ずする堎
合、長波長偎の光を有効に䜿甚し埗おいないずい
う点に斌いお、倫々改良される䜙地が残぀おい
る。 又、別には、照射される光が光導電局䞭に斌い
お、充分吞収されずに、支持䜓に到達する光の量
が倚くなるず、支持䜓自䜓が光導電局を透過しお
来る光に察する反射率が高い堎合には、公導電局
内に斌いお倚重反射による干枉が起぀お、画像の
「ボケ」が生ずる䞀芁因ずなる。 この圱響は、解像床を䞊げる為に、照射スポツ
トを小さくする皋倧きくなり、殊に半導䜓レヌザ
を光源ずする堎合には倧きな問題ずな぀おいる。 埓぀お−Si材料そのものの特性改良が蚈られ
る䞀方で光導電郚材を蚭蚈する際に、䞊蚘した様
な問題の総おが解決される様に工倫される必芁が
ある。 本発明は䞊蚘の諞点に鑑み成されたもので、
−Siに就お電子写真甚像圢成郚材や固䜓撮像装
眮、読取装眮等に䜿甚される光導電郚材ずしおの
適甚性ずその応甚性ずいう芳点から総括的に鋭意
研究怜蚎を続けた結果、シリコン原子を母䜓ず
し、氎玠原子(H)又はハロゲン原子(X)のいずれか䞀
方の少なくずも含有するアモルフアス材料、所謂
氎玠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氎玠化アモ
ルフアスシリコン〔以埌これ等の総称的衚蚘ずし
お「−Si、」を䜿甚する〕から構成さ
れ、光導電性を瀺す光受容局を有する光導電郚材
の局構成を以埌に説明される様な特定化の䞋に蚭
蚈されお䜜成された光導電郚材は実甚䞊著しく優
れた特性を瀺すばかりでなく、埓来の光導電郚材
ず范べおみおもあらゆる点においお凌駕しおいる
こず、殊に電子写真甚の光導電郚材ずしお著しく
優れた特性を有しおいるこず及び長波長偎に斌け
る吞収スペクトル特性を優れおいるこずを芋出し
た点に基づいおいる。 本発明は電気的、光孊的、光導電的特性を垞時
安定しおいお、殆んど䜿甚環境に制限を受けない
党環境型であり、長波長偎の光感床特性に優れる
ず共に耐光疲劎に著しく長け、繰返し䜿甚に際し
おも劣化珟象を起さず、残留電䜍が党く又は殆ん
ど芳枬されない光導電郚材を提䟛するこずを䞻た
る目的ずする。 本発明の別の目的は、党可芖光域に斌いお光感
床が高く、殊に半導䜓レヌザずのマツチングに優
れ、䞔぀光応答の速い光導電郚材を提䟛するこず
である。 本発明の他の目的は、電子写真甚の像圢成郚材
ずしお適甚させた堎合、通垞の電子写真法が極め
お有効に適甚され埗る皋床に、静電像圢成の為の
垯電凊理の際に電荷保持胜を充分ある光導電郚材
を提䟛するこずである。 本発明の曎に他の目的は、濃床が高く、ハヌフ
トヌンが鮮明に出お䞔぀解像床の高い、高品質画
像を埗る事が容易に出来る電子写真甚の光導電郚
材を提䟛するこずである。 本発明の曎にもう぀の目的は、高光感床性、
高SN比特性を有する光導電郚材を提䟛するこず
でもある。 䞊蚘目的を達成する本発明の光導電郚材は、光
導電郚材甚の支持䜓ず、該支持䜓䞊にゲルマニり
ム原子必芁に応じお、シリコン原子、氎玠原子、
ハロゲン原子(X)の䞭の少なくずも぀ずを含む非
晶質材料以埌「−GeSi、、」ず蚘
す。で構成され、該ゲルマニりム原子の分垃濃
床が局厚方向に䞍均䞀で前蚘支持䜓偎に高い郚分
を有する局領域(G)ずシリコン原子を含む非晶質材
料で構成され、光導電性を瀺す局領域(S)ずが前蚘
支持䜓偎より順に蚭けられた局構成の光受容局ず
を有し、該光受容局は、シリコン原子ずゲルマニ
りム原子ず窒玠原子の和に察しお67atomic以
䞋の窒玠原子を含有し、その局厚方向に斌ける分
垃濃床が倫々(1)、(3)、(2)である第の局領
域(1)、第の局領域(3)、第の局領域(2)を支持䜓
よりこの順で有し、(3)は単独では最倧になるこ
ずはなく、䞔぀、(1)、(2)のいずれか䞀方は
でなく䞔぀等しくはないか又は、(3)がの堎合
は他の぀はでなく、たた、(1)、(2)、(3)
がでない堎合は窒玠原子の分垃濃床は1atomic
以䞊されるこずを特城ずする。 䞊蚘した様な局構成を取る様にしお蚭蚈された
本発明の光導電郚材は、前蚘した諞問題の総おを
解決し埗、極めお優れた電気的、光孊的、光導電
的特性、電気的耐圧性及び䜿甚環境特性を瀺す。 殊に、電子写真甚像圢成郚材ずしお適甚させた
堎合には、画像圢成ぞの残留電䜍の圱響が党くな
く、その電気的特性が安定しおおり高感床で、高
SN比を有するものであ぀お、耐光疲劎、繰返し
䜿甚特性に長け、濃床が高く、ハヌフトヌンが鮮
明に出お、䞔぀解像床の高い、高品質の画像を安
定しお繰返し埗るこずができる。 曎に、本発明の光導電郚材は、党可芖光域に斌
いお光感床が高く、殊に半導䜓レヌザずのマツチ
ングに優れ、䞔぀光応答が速い。 以䞋、図面に埓぀お、本発明の光導電郚材に就
お詳现に説明する。 第図は、本発明の第の実斜態様䟋の光導電
郚材の局構成を説明するために暡匏的に瀺した暡
匏的構成図である。 第図に瀺す光導電郚材は、光導電郚材
甚ずしおの支持䜓の䞊に、光受容局
を有し、該光受容局は自由衚面を䞀
方の端面に有しおいる。 光受容局は、支持䜓偎より−
GeSi、、で構成された第の局領域(G)
ず、−Si、で構成され、光導電性
を有する第の局領域(S)ずが順に積局され
た局構造を有する。 局領域(G)䞭に含有されるゲルマニりム原
子は、他の原子ず共に、該第の局領域(G)
に含有される堎合、該第の局領域(G)䞭に
䞇偏無く均䞀に分垃する様に含有されおも良い
し、或いは、局厚方向には䞇偏無く含有されおは
いるが分垃濃床は䞍均䞀であ぀おも良い。而乍
ら、いずれの堎合にも支持䜓の衚面ず平行な面内
方向に斌いおは、均䞀な分垃で䞇偏無く含有され
るのが面内方向に斌ける特性の均䞀化を蚈る点か
らも必芁である。殊に局領域(G)の局厚方向
には䞇偏無く含有されおいお䞔぀前蚘支持䜓
の蚭けられおある偎ずは反察の偎光受容局
の衚面偎の方に察しお前蚘支持䜓
偎の方に倚く分垃した状態ずなる様にするか
又は、この逆の分垃状態ずなる様に前蚘局領域(G)
䞭に含有されるのが望たしい。 本発明の光導電郚材においおは、局領域(G)
䞭に含有されるゲルマニりム原子の分垃状態が
䞍均䞀である堎合には、局厚方向においおは、前
蚘の様な分垃状態を取り、支持䜓の衚面ず平行な
面内方向には均䞀な分垃状態ずされるのが望たし
い。 本発明に斌いおは、局領域(G)䞊に蚭けられる局
領域(S)䞭には、ゲルマニりム原子は含有されおお
らず、この様な局構造に光受容局を圢成するこず
によ぀お、可芖光領域を含む、比范的短波長から
比范的長波長迄の党領域の波長の光に察しお光感
床が優れおいる光導電郚材ずし埗るものである。 又、ゲルマニりム原子が䞍均䞀に分垃する系の
堎合の奜適な䟋に斌いおは、局領域(G)䞭に斌ける
ゲルマニりム原子の分垃状態を党局領域にゲルマ
ニりム原子が連続的に分垃し、ゲルマニりム原子
の局厚方向の分垃濃床が支持䜓偎より局領域(S)
に向か぀お枛少する倉化が䞎えられおいるので、
局領域(G)ず局領域(S)ずの間に斌ける芪和性に優
れ、䞔぀埌述する様に、支持䜓偎端郚に斌いおゲ
ルマニりム原子の分垃濃床を極端に倧きくする
こずにより、半導䜓レヌザ等を䜿甚した堎合の、
局領域(S)では殆んど吞収し切れない長波長偎の光
を局領域(G)に斌いお、実質的に完党に吞収するこ
ずが出来、支持䜓面からの反射による干枉を防止
するこずが出来る。 又、本発明の光導電郚材に斌いおは、局領域(G)
にシリコン原子を含有させる堎合には、該局領域
(G)ず局領域(S)ずを構成する非晶質材料の倫々がシ
リコン原子ずいう共通の構成芁玠を有しおいるの
で、積局界面に斌いお化孊的な安定性の確保が充
分成されおいる。 第図乃至第図には、ゲルマニりム原子が
䞍均䞀に分垃されお含有されおいる堎合に斌ける
光導電郚材の局領域(G)䞭に含有されるゲルマニり
ム原子の局厚方向の分垃状態の兞型的䟋が瀺され
る。 第図乃至第図においお、暪軞はゲルマニ
りム原子の分垃濃床を、瞊軞は、局領域(G)の局
厚を瀺し、tBは支持䜓偎の局領域(G)の端面の䜍眮
を、tTは支持䜓偎ずは反察偎の局領域(G)の端面の
䜍眮を瀺す。即ち、ゲルマニりム原子の含有され
る局領域(G)はtB偎よりtT偎に向぀お局圢成がなさ
れる。 第図には、局領域(G)䞭に含有されるゲルマニ
りム原子の局厚方向の分垃状態の第の兞型䟋が
瀺される。 第図に瀺される䟋では、ゲルマニりム原子の
含有される局領域(G)が圢成される衚面ず該局領域
(G)の衚面ずが接する界面䜍眮tBよりt1の䜍眮たで
は、ゲルマニりム原子の分垃濃床がC1なる䞀
定の倀を取り乍らゲルマニりム原子が圢成される
局領域(G)に含有され、䜍眮t1よりは濃床C2より界
面䜍眮tTに至るたで埐々に連続的に枛少されおい
る。界面䜍眮tTにおいおはゲルマニりム原子の分
垃濃床はC3ずされる。 第図に瀺される䟋においおは、含有されるゲ
ルマニりム原子の分垃濃床は䜍眮tBより䜍眮tT
に至るたで濃床C4から埐々に連続的に枛少しお
䜍眮tTにおいお濃床C5ずなる様な分垃状態を圢成
しおいる。 第図の堎合には、䜍眮tBより䜍眮t2たではゲ
ルマニりム原子の分垃濃床は濃床C6ず䞀定倀
ずされ、䜍眮t2䜍眮tTずの間においお、埐々に連
続的に枛少され、䜍眮tTにおいお、分垃濃床は
実質的に零ずされおいるここで実質的に零ずは
怜出限界量未満の堎合である。 第図の堎合には、ゲルマニりム原子の分垃濃
床は䜍眮tBより䜍眮tTに至るたで、濃床C8より
連続的に埐々に枛少され、䜍眮tTにおいお実質的
に零ずされおいる。 第図に瀺す䟋においおは、ゲルマニりム原子
の分垃濃床は、䜍眮tBず䜍眮t3間においおは、
濃床C9ず䞀定倀であり、䜍眮tTにおいおは濃床
C10ずされる。䜍眮t3ず䜍眮tTずの間では、分垃濃
床ずは䞀次関数的に䜍眮t3より䜍眮tTに至るた
で枛少されおいる。 第図に瀺される䟋においおは、分垃濃床は
䜍眮tBより䜍眮t4たでは濃床C11の䞀定倀を取り、
䜍眮t4より䜍眮tTたでは濃床C12より濃床C13たで
䞀次関数的に枛少する分垃状態をされおいる。 第図に瀺す䟋においおは、䜍眮tBより䜍眮tT
に至るたで、ゲルマニりム原子の分垃濃床は濃
床C14より実質的に零に至る様に䞀次関数的に枛
少しおいる。 第図においおは、䜍眮tBより䜍眮t5に至るた
ではゲルマニりム原子の分垃濃床は、濃床C15
より濃床C16たで䞀次関数的には枛少され、䜍眮
t5ず䜍眮tTずの間においおは、濃床C16の䞀定倀ず
された䟋が瀺されおいる。 第図に瀺される䟋においおは、ゲルマニり
ム原子の分垃濃床は䜍眮tBにおいお濃床C17で
あり、䜍眮t6に至るたではこの濃床C17より初め
はゆ぀くりず枛少され、t6の䜍眮付近においお
は、急激に枛少されお䜍眮t6では濃床C18ずされ
る。 䜍眮t6ず䜍眮t7ずの間においおは、初め急激に
枛少され、その埌は、緩かに埐々に枛少されお䜍
眮t7で濃床C19ずなり、䜍眮t7ず䜍眮t8ずの間で
は、極めおゆ぀くりず埐々に枛少されお䜍眮t8に
おいお、濃床C20に至る。䜍眮t8ず䜍眮tTの間にお
いおは、濃床C20より実質的に零になる様に図に
瀺す劂き圢状の曲線に埓぀お枛少されおいる。 以䞊、第図乃至第図により、局領域(G)äž­
に含有されるゲルマニりム原子の局厚方向の分垃
状態の兞型䟋の幟぀かを説明した様に本発明にお
いおは、支持䜓偎においお、ゲルマニりム原子の
分垃濃床の高い郚分を有し、界面tT偎においお
は、前蚘分垃濃床は支持䜓偎に范べお可成り䜎
くされた郚分を有するゲルマニりム原子の分垃状
態が局領域(G)に蚭けられおいる。 本発明に斌ける光導電郚材を構成する非晶質局
を構成する局領域(G)は奜たしくは䞊蚘した様に支
持䜓偎の方にゲルマニりム原子が比范的高い濃床
で含有されおいる局圚領域(A)を有するのが望たし
い。 本発明に斌いおは局圚領域(A)は、第図乃至第
図に瀺す蚘号を甚いお説明すれば、界面䜍眮
tBより5Ό以内に蚭けられるのが望たしいものであ
る。 本発明においおは、䞊蚘局圚領域(A)は、界面䜍
眮tBより5Ό厚たでの党局領域LTずされる堎合
もあるし、又、局領域LTの䞀郚ずされる堎
合もある。 局圚領域(A)を局領域LTの䞀郚ずするか又
は党郚ずするかは、圢成される非晶質局に芁求さ
れる特性に埓぀お適宜決められる。 局圚領域(A)はその䞭に含有されるゲルマニりム
原子の局厚方向の分垃状態ずしおゲルマニりム原
子の分垃濃床の最倧倀Cnaxがシリコン原子ずの和
に察しお、奜たしくは1000atomic ppm以䞊、よ
り奜適には500atomic ppm以䞊、最適には×
104atomic ppm以䞊ずされる様な分垃状態ずな
り埗る様に局圢成されるのが望たしい。 即ち、本発明においおは、ゲルマニりム原子の
含有される局領域(G)は、支持䜓偎からの局厚で
5Ό以内tBから5Ό厚の局領域に分垃濃床の最倧
倀Cnaxが存圚する様に圢成されるのが奜たしい。 本発明に斌いお、圢成される光受容局を構成す
る第の局領域(S)䞭に含有される氎玠原子(H)の
量、又はハロゲン原子(X)の量、又は氎玠原子ずハ
ロゲン原子の和は、奜たしくは〜
40atomic、より奜適には〜30atomic、最
適には〜25atomicずされるのが望たしい。 本発明においお、局領域(G)䞭に含有されるゲル
マニりム原子の含有量ずしおは、本発明の目的が
効果的に達成される様に所望に埓぀お適宜決めら
れるが、シリコン原子ずの和に察しお奜たしくは
〜10×105atomic ppm、より奜たしくは100〜
9.5×105atomic ppm、最適には500〜×
105atomic ppmずされるのが望たしい。 本発明に斌いお局領域(G)ず局領域(S)ずの局厚
は、本発明の目的を効果的に達成させる為の重芁
な因子の぀であるので圢成される光導電郚材に
所望の特性が充分䞎えられる様に、光導電郚材の
蚭蚈の際に充分なる泚意が払われる必芁がある。 本発明に斌いお、局領域(G)の局厚TBは、奜た
しくは、30Å〜50Ό、より奜たしくは40Å〜40Ό、
最適には50Å〜30Όずされるのが望たしい。 又、局領域(S)の局厚は、奜たしくは、0.5〜
90Ό、より奜たしくは〜80Ό、最適には〜50ÎŒ
ずされるのが望たしい。 局領域(G)の局厚TBず局領域(S)の局厚の和
TBずしおは、䞡局領域に芁求される特性
ず光受容局党䜓に芁求される特性ずの盞互間の有
機的関連性に基いお、光導電郚材の局蚭蚈の際に
所望に埓぀お、適宜決定される。 本発明の光導電郚材に斌いおは、䞊蚘のTB
の数倀範囲ずしおは、奜たしくは〜
100Ό、より奜たしくは〜80Ό、最適には〜
50Όずされるのが望たしい。 本発明のより奜たしい実斜䟋態様䟋に斌いお
は、䞊蚘の局厚TB及び局厚ずしおは、奜たし
くはTB≊なる関係を満足する様に、倫々
に察しお適宜適切な数倀が遞択されるのが望たし
い。 䞊蚘の堎合に斌ける局厚TB及び局厚の数倀
の遞択に斌いお、より奜たしくは、TB≊0.9、
最適にはTB≊0.8なる関係が満足される様に
局厚TB及び局厚の倀が決定されるのが望たし
いものである。 本発明に斌いお、局領域(G)䞭に含有されるゲル
マニりム原子の含有量を×105atomic ppm以
䞊の堎合には、局領域(G)の局厚TBずしおは、可
成り薄くされるのが望たしく、奜たしくは30Ό以
䞋、より奜たしくは25Ό以䞋、最適には20Ό以䞋
ずされるのが望たしい。 本発明においお、必芁に応じお光受容局を構成
する局領域(G)及び局領域(S)䞭に含有されるハロゲ
ン原子(X)ずしおは、具䜓的にはフツ玠、塩玠、臭
玠、ペり玠が挙げられ、殊にフツ玠、塩玠を奜適
なものずしお挙げるこずが出来る。 本発明においお、−GeSi、、で構成
される局領域(G)を圢成するには䟋えばグロヌ攟電
法、スパツタリング法、或いはむオンプレヌテむ
ング法等の攟電珟象を利甚する真空堆積法によ぀
お圢成される。䟋えば、グロヌ攟電法によ぀お、
−GeSi、、で構成される局領域(G)を圢
成するには、基本的にはゲルマニりム原子Ge
を䟛絊し埗るGe䟛絊甚の原料ずガスず、必芁に
応じお、シリコン原子Siを䟛絊し埗るSi䟛絊
甚の原料ガス、氎玠原子(H)導入甚の原料ガス又
は及びハロゲン原子(X)導入甚の原料ガスを、内
郚が枛圧にし埗る堆積宀内に所望のガス圧状態で
導入しお、該堆積宀内にグロヌ攟電を生起させ、
予め所定䜍眮に蚭眮されおある所定の支持䜓衚面
䞊に−GeSi、、から成る局を圢成すれ
ば良い。又ば、ゲルマニりム原子を䞍均䞀な分垃
状態で含有させるにはゲルマニりム原子の分垃濃
床を所望の倉化率曲線に埓぀お制埡し乍ら−
GeSi、、からなる局を圢成させれば良
い。又、スパツタリング法で圢成する堎合には、
䟋えば、Ar、He等の䞍掻性ガス又はこれ等のガ
スをベヌスずした混合ガスの雰囲気䞭でSiで構成
されたタヌゲツトずGeで構成されたタヌゲツト
の二枚を䜿甚しお、又はSiずGeの混合されたタ
ヌゲツトを䜿甚しおスパツタリングする際、必芁
に応じお氎玠原子(H)又は及びハロゲン原子(X)導
入甚のガスをスパツタリング甚の堆積宀に導入し
おやれば良い。 本発明においお䜿甚されるSi䟛絊甚の原料ガス
ず成り埗る物質ずしおは、SiH4、Si2H6、Si3H8、
Si4H10等のガス状態の又はガス化し埗る氎玠化硅
玠シラン類が有効に䜿甚されるものずしお挙
げられ、殊に、局䜜成䜜業時の取扱い易さ、Si䟛
絊効率の良さ等の点でSiH4、Si2H6が奜たしいも
のずしお挙げられる。 Ge䟛絊甚の原料ガスず成り埗る物質ずしおは、
CeH4、Ge2H6、Ge3H8、Ge4H10、Ge5H12、
Ge6H14、Ge7H16、Ge8H18、Ge9H20等のガス状
態の又はガス化し埗る氎玠化ゲルマニりムが有効
に䜿甚されるものずしお挙げられ、殊に、局䜜成
䜜業時の取扱い易さ、Ge䟛絊効率の良さ等の点
で、GeH4、Ge2H6、Ge3H8が奜たしいものずし
お挙げられる。 本発明においお䜿甚されるハロゲン原子導入甚
の原料ガスずしお有効なのは、倚くのハロゲン化
合物が挙げられ、䟋えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで眮換された
シラン誘導䜓等のガス状態の又はガス化し埗るハ
ロゲン化合物が奜たしく挙げられる。 又、曎には、シリコン原子ずハロゲン原子ず構
成芁玠ずするガス状態の又はガス化し埗る、ハロ
ゲン原子を含む氎玠化硅玠化合物も有効なものず
しお本発明においおは挙げるこずが出来る。 本発明においお奜適に䜿甚し埗るハロゲン化合
物ずしおは、具䜓的には、フツ玠、塩玠、臭玠、
ペり玠のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF3、
BrF5、BrF3、IF3、IF7、ICl、IBr等のハロゲン
間化合物を挙げるこずが出来る。 ハロゲン原子を含む硅玠化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で眮換されたシラン誘導䜓ずしおは、具䜓
的には䟋えばSiF4、Si2F6、SiCl4、SiBr4等のハ
ロゲン化硅玠が奜たしいものずしお挙げるこずが
出来る。 この様なハロゲン原子を含む硅玠化合物を採甚
しおグロヌ攟電法によ぀お本発明の特城的な光導
電郚材を圢成する堎合には、Ge䟛絊甚の原料ガ
スず共にSiを䟛絊し埗る原料ガスずしおの氎玠化
硅玠ガスを䜿甚しなくずも、所望の支持䜓䞊にハ
ロゲン原子を含む−SiGeから成る局領域(G)を
圢成する事が出来る。 グロヌ攟電法に埓぀お、ハロゲン原子を含む局
領域(G)を䜜成する堎合、基本的には、䟋えばSi䟛
絊甚の原料ガスずもなるハロゲン化硅玠ずGe䟛
絊甚の原料ガスずなる氎玠化ゲルマニりムずAr、
H2、He等のガス等を所定の混合比ずガス流量に
なる様にしお局領域(G)を圢成する堆積宀に導入
し、グロヌ攟電を生起しおこれ等のガスのプラズ
マ雰囲気を圢成するこずによ぀お、所望の支持䜓
䞊に局領域(G)を圢成し埗る。この堎合、氎玠原子
の導入割合の制埡を䞀局容易になる様に蚈る為に
これ等のガスに曎に氎玠ガス又は氎玠原子を含む
硅玠化合物のガスも所望量混合しお局圢成しおも
良い。 又、各ガスは単独皮のみでなく所定の混合比で
耇数皮混合しお䜿甚しおも差支えないものであ
る。 反応スパツタリング法或いはむオンプレヌテむ
ング法に䟝぀お−GeSiH、から成る局領
域(G)を圢成するには、䟋えばスパツタリング法の
堎合にはGeから成るタヌゲツト、又は、該タヌ
ゲツトずSiからなるタヌゲツトの二枚を、或はSi
ずGeから成るタヌゲツトを䜿甚しお、これを所
望のガスプラズマ雰囲気䞭でスパツタリングし、
むオンプレヌテむング法の堎合には、䟋えば倚結
晶ゲルマニりム、又は倚結晶シリコンず倚結晶ゲ
ルマニりム、又は単結晶ゲルマニりムを倫々蒞発
源ずしお蒞着ボヌトに収容し、この蒞発源の抵抗
加熱法、或いぱレクトロンビヌム法EB法
等によ぀お加熱蒞発させ飛翔蒞発物を所望のガス
プラズマ雰囲気䞭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、むオンプレヌテむ
ング法の䜕れの堎合にも圢成される局䞭にハロゲ
ン原子を導入するには、前蚘のハロゲン化合物又
は前蚘のハロゲン原子を含む硅玠化合物のガスを
堆積宀䞭に導入しお該ガスのプラズマ雰囲気を圢
成しおやれば良いものである。 又、氎玠原子を導入する堎合には、氎玠原子導
入甚の原料ガス、䟋えば、H2、或いは前蚘した
シラン類又は及び氎玠化ゲルマニりム等のガス
類をスパツタリング甚の堆積宀䞭に導入しお該ガ
ス類のプラズマ雰囲気を圢成しおやれば良い。 本発明においおは、ハロゲン原子導入甚の原料
ガスずしお䞊蚘されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅玠化合物が有効なものずしお䜿甚さ
れるものであるが、その他に、HF、HCl、
HBr、HI等のハロゲン化氎玠、SiH2F2、
SiH2I2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等
のハロゲン眮換氎玠化硅玠、及びGeHF3、
GeH2F2、GeH3F、GeHCl3、GeH2Cl2、
GeH3Cl、GeHBr3、GeH2Br2、GeH3Br、
GeHI3、GeH2I2、GeH3I等の氎玠化ハロゲン化
ゲルマニりム、等の氎玠原子を構成芁玠の぀ず
するハロゲン化物、GeF4、GeCl4、GeBr4、
GeI4、GeF2、GeCl2、GeBr2、GeI2等のハロゲン
化ゲルマニりム、等々のガス状態の或いはガス化
し埗る物質も有効な局領域(G)圢成甚の出発物質ず
しお挙げる事が出来る。 これ等の物質の䞭氎玠原子を含むハロゲン化物
は、局領域(G)圢成の際に局䞭にハロゲン原子の導
入ず同時に電気的或いは光電的特性の制埡に極め
お有効な氎玠原子も導入されるので、本発明にお
いおは奜適なハロゲン導入甚の原料ずしお䜿甚さ
れる。 氎玠原子を局領域(G)䞭に構造的に導入するに
は、䞊蚘の他にH2、或いはSiH4、Si2H6、
Si3H8、Si4H10等の氎玠化硅玠をGeを䟛絊する為
のゲルマニりム又はゲルマニりム化合物ず、或い
は、GeH4、Ge2H6、Ge3H3、Ge4H10、Ge5H12、
Ge6H14、Ge7H16、Ge8H18、Ge9H20等の氎玠化
ゲルマニりムずSiを䟛絊する為のシリコン又はシ
リコン化合物ず、を堆積宀䞭に共存させお攟電を
生起させる事でも行う事が出来る。 本発明の奜たしい䟋においお、圢成される光受
容局を構成する局領域(G)䞭に含有される氎玠原子
(H)の量、又はハロゲン原子(X)の量、又は氎玠原子
ずハロゲン原子の量の和は、奜たしく
は0.01〜40atomic、より奜たしくは0.05〜
30atomic、最適には0.1〜25atomicずされる
のが望たしい。 局領域(G)䞭に含有される氎玠原子(H)又は及び
ハロゲン原子(X)の量を制埡するには、䟋えば支持
䜓枩床又は及び氎玠原子(H)、或いはハロゲン原
子(X)を含有させる為に䜿甚される出発物質の堆積
装眮系内ぞ導入する量、攟電々力等を制埡しおや
れば良い。 本発明に斌いお、−Si、で構成され
る局領域(S)を圢成するには、前蚘した局領域(G)圢
成甚の出発物質の䞭より、Ge䟛絊甚の原
料ガスずなる出発物質を陀いた出発物質〔局領域
(S)圢成甚の出発物質〕を䜿甚しお、局領域
(G)を圢成する堎合ず、同様の方法ず条件に埓぀お
行う事が出来る。 即ち、本発明においお、−Si、で構
成される局領域(S)を圢成するには䟋えばグロヌ攟
電法、スパツタリング法、或いはむオンプレヌテ
むング法等の攟電珟象を利甚する真空堆積法によ
぀お成される。䟋えば、グロヌ攟電法によ぀お、
−Si、で構成される局領域(S)を圢成す
るには、基本的には前蚘したシリコン原子Si
を䟛絊し埗るSi䟛絊甚の原料ガスず共に、必芁に
応じお氎玠原子(H)導入甚の又は及びハロゲン原
子(X)導入甚の原料ガスを、内郚が枛圧にし埗る堆
積宀内に導入しお、該堆積質内にグロヌ攟電を生
起させ、予め所定䜍眮に蚭眮されおある所定の支
持䜓衚面䞊に−Si、からなる局を圢成
させれば良い。又、スパツタリング法で圢成する
堎合には、䟋えばAr、He等の䞍掻性ガス又はこ
れ等のガスをベヌスずした混合ガスの雰囲気䞭で
Siで構成されたタヌゲツトをスパツタリングする
際、氎玠原子(g)又は及びハロゲン原子(X)導入甚
のガスをスパツタリング甚の堆積宀に導入しおお
けば良い。 本発明の光導電郚材に斌いおは、ゲルマニりム
原子の含有される局領域(G)又は及びゲルマニり
ム原子の含有されない局領域(S)には、䌝導特性を
制埡する物質を含有させるこずにより、該局領域
(G)又は及び該局領域(S)の䌝導特性を所望に埓぀
お任意に制埡するこずが出来る。 この様な物質ずしおは、所謂、半導䜓分野で云
われる䞍玔物を挙げるこずが出来、本発明に斌い
おは、圢成された物質(C)を含有する局領域
PNを構成するSi又はGeに察しお、型䌝導
特性を䞎える型䞍玔物、及び型䌝導特性を䞎
える型䞍玔物を挙げるこずが出来る。 具䜓的には、型䞍玔物ずしおは呚期埋衚第
続に属する原子第属原子、䟋えば、硌
玠、Alアルミニりム、Gaガリりム、Inむ
ンゞりム、Tlタリりム等があり、殊に奜適
に様いられるのは、、Caである。 型䞍玔物ずしおは、呚期埋衚第族に属する
原子第族原子、䟋えば、燐、As砒
玠、Sbアンチモン、Biビスマス等であり、
殊に、奜適に甚いられるのは、、Asである。 本発明に斌いお、局領域PNに含有される
䌝導特性を制埡する物質の含有量は、該局領域
PNに芁求される䌝導特性、或いは該局領域
PNに盎に接觊しお蚭けられる他の局領域の
特性や、該他の局や支持䜓ずの接觊界面に斌ける
特性ずの関係等、有機的関連性に斌いお、適宜遞
択するこずが出来る。 又、前蚘の䌝導特性を制埡する物質を光受容局
䞭に含有させるのに、該光受容局の所望される局
領域に局圚的に含有させる堎合、殊に、光受容局
の支持䜓偎端郚局領域(E)に含有させる堎合には、
該局領域(E)に盎に接觊しお蚭けられる他の局領域
の特性や、該他の局領域ずの接觊界面に斌ける特
性ずの関係も考慮されお、䌝導特性を制埡する物
質の含有量が適宜遞択される。 本発明に斌いお、局領域PN䞭に含有され
る䌝導特性を制埡する物質(C)の含有量ずしおは、
奜たしくは0.01〜×104atomic ppm、より奜適
には0.5〜×104atomic ppm、最適には〜
×103atomic ppmずされるのが望たしい。 本発明に斌いお、䌝導特性を支配する物質(C)が
含有される局領域PNに斌ける該物質(C)の含
有量が奜たしくは30atomic ppm以䞊、より奜適
には50atomic ppm以䞊、最適には100atomic
ppm以䞊の堎合には、前蚘物質(C)は、光受容局の
䞀郚の局領域に局所的に含有させるのが望たし
く、殊に光受容局の支持䜓偎端郚局領域(E)に偏圚
する様に含有させるのが望たしい。 䞊蚘の䞭、光受容局の支持䜓偎端郚局領域(E)に
前蚘の数倀以䞊の含有量ずなる様に前蚘の䌝導特
性を支配する物質(C)を含有させるこずによ぀お、
䟋えば該含有させる物質(C)が前蚘の型䞍玔物の
堎合には、光受容局の自由衚面が極性に垯電凊
理を受けた際に支持䜓偎から光受容局䞭ぞ泚入さ
れる電子の移動を効果的に阻止するこずが出来、
又、前蚘含有させる物質が前蚘の型䞍玔物の堎
合には、光受容局の自由衚面が極性に垯電凊理
を受けた際に、支持䜓偎から光受容局䞭ぞ泚入さ
れる正孔の移動を効果的に阻止するこずが出来
る。 この様に、前蚘端郚局領域(E)に䞀方の極性の䌝
導特性を支配する物質を含有させる堎合には、孔
受容局の残りの局領域、即ち、前蚘端郚局領域(E)
を陀いた郚分の局領域〓には、他の極性の䌝導特
性を支配する物質を含有させおも良いし、或い
は、同極性の䌝導特性を支配する物質を、端郚局
領域(E)に含有させる実際の量よりも䞀段ず少ない
量にしお含有させおも良い。 この様な堎合、前蚘局領域〓䞭に含有される前
蚘䌝導特性を支配する物質(C)の含有量ずしおは、
端郚局領域(E)に含有される前蚘物質の極性や含有
量に応じお所望に埓぀お適宜決定されるものであ
るが、奜たしくは0.001〜1000atomic ppm、より
奜適には0.05〜500atomic ppm、最適には0.1〜
200atomic ppmずされるのが望たしい。 本発明に斌いお、端郚局領域(E)及び局領域〓に
同皮の䌝導性を支配する物質を含有させる堎合に
は、局領域〓に斌ける含有量ずしおは、奜たしく
は30atomic ppm以䞋ずするのが望たしい。䞊蚘
した堎合の他に、本発明に斌いおは、光受容局䞭
に、䞀方に極性を有する䌝導性を支配する物質を
含有させた局領域ず、他方の極性を有する䌝導性
を支配する物質を含有させた局領域ずを盎に接觊
する様に蚭けお、該接觊領域に所謂空乏局を蚭け
るこずも出来る。詰り、䟋えば、光受容局䞭に、
前蚘の型䞍玔物を含有する局領域ず前蚘の型
䞍玔物を含有する局領域ずを盎に接觊する様に蚭
けお所謂−接合を圢成ししお、空乏局を蚭け
るこずが出来る。 光受容局䞭に䌝導特性を制埡する物質(C)、䟋え
ば第属原子或いは第族原子を構造的に導入す
るには、局圢成の際には第族原子導入甚の出発
物質或いは第族原子導入甚の出発物質をガス状
態で堆積宀䞭に、第の局領域を圢成する為の他
の出発物質ず共に導入しおやれば良い。この様な
第族原子導入甚の出発物質ず成り埗るものずし
おは、垞枩垞圧でガス状の又は、少なくずも局圢
成条件䞋で容易にガス化し埗るものが採甚される
のが望たしい。その様な第族原子導入甚の出発
物質ずしお具䜓的には硌玠原子導入甚ずしおは、
B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、
B6H14等の氎玠化硌玠、BF3、BCl3、BBr3等の
ハロゲン化硌玠等が挙げられる。この他、
AlCl3、CaCl3、CaCH33、InCl3、TlCl3等も挙
げるこずが出来る。 第族原子導入甚の出発物質ずしお、本発明に
おいお有効に䜿甚されるのは、燐原子導入甚ずし
おは、PH3、P2H4等の氎玠化燐、PH4I、PF3、
PF5、PCl3、PCl5、PBn5PBr5、PI3等のハロゲン
化燐が挙げられる。この他、AsH3、AsF3、
AsCl3、AsBr3、AsF5、SbH3、SbF3、SbF5、
SbCl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、BiBr3等も第族
原子導入甚の出発物質の有効なものずしお挙げる
こずが出来る。 本発明の光導電郚材に斌いおは、高光感床化ず
高暗抵抗化、曎には、支持䜓ず光受容局ずの間の
密着性の改良を図る目的の為に、光受容局䞭に
は、窒玠原子が含有される局領域(N)が蚭けられ
る。光受容局䞭に含有される窒玠原子は、光受容
局の党局領域に䞇遍なく含有されおも良いし、或
いは、光受容局の䞀郚の局領域のみに含有させお
遍圚させおも良い。 本発明に斌いおは、窒玠原子の分譜状態は分垃
濃床(N)が、光受容局党䜓ずしおは、その局厚方
向に斌いお階段状に䞍均䞀である。 第図に瀺される様に第図に瀺される光導
電郚材の光受容局は第図に瀺さ
れるように窒玠原子が含有され、その局厚方向に
斌ける分垃濃床(N)が(1)なる倀である第の局
領域(1)、(2)なる倀である第の局領域(2)
、(3)なる倀である第の局領域(3)
ずを有する。又、局領域(G)ず局領域(S)
の接觊界面は、第ず第ず第の局領域のい
ずれかにあ぀おもよい。 本発明においおは、䞊蚘第、第、第の各
局領域は、必ず䞊蚘぀の局領域のいずれの局領
域䞭に斌いおも窒玠原子が含有されおいる必芁は
ないが、いずれか぀の局領域に窒玠原子が含有
されおいない堎合には、他の぀局領域には窒玠
原子が必ず含有されおおり、䞔぀それ等の局領域
に斌ける窒玠原子の局厚方向の分垃濃床は異぀お
いる必芁がある。 詰り分垃濃床(1)、(2)、(3)のいずれか぀
が零になる堎合には、他の぀は零でなく䞔぀等
しくならない様に各局領域を圢成する必芁があ
る。このようにするこずによ぀お垯電凊理を受け
た際に自由衚面偎あるいは支持䜓偎
から光受容局䞭に電荷が泚入されるのを効
果的に阻止するこずが出来るず同時に、光受容局
自䜓の暗抵抗の向䞊及び支持䜓ず光
受容局ずの間の密着性の向䞊を蚈るこずが
出来る。光受容局が実甚的に充分な光感床
ず暗抵抗を有し、䞔぀、光受容局䞭ぞの電
荷の泚入を充分阻止し埗るず共に、光受容局
䞭に斌いお発生するフオトキダリダの茞送が効
果的に成される様にするには、第の局領域(3)の
窒玠原子の分垃濃床(3)は単独では最倧ずならな
い様に光受容局を蚭蚈する必芁がある。 この堎合、奜たしくは第の局領域の局厚は他
の぀の局領域の局厚よりも充分厚くなる様に光
受容局を蚭蚈するのが望たしく、より奜た
しくは第の局領域の局厚は光受容局の局
厚の分の以䞊を占める様に光受容局を
蚭蚈するのが望たしい。 本発明に斌いお、第の局領域(1)及び第の局
領域(2)の局厚ずしおは、奜たしくは0.003〜30Ό、
より奜たしくは0.004〜20Ό、最適には0.005〜10ÎŒ
ずされるのが望たしい。 又、第の局領域(3)の局厚ずしおは、奜たしく
は〜100Ό、より奜たしくは〜80Ό、最適には
〜50Όずされるのが望たしい。 第の局領域(1)及び、第の局領域(2)を光受容
局䞭ぞの電荷の泚入を阻止する。所謂電荷泚入阻
止局ずしおの機胜を䞻に持たせる様に光受容局を
蚭蚈する堎合には、第の局領域(1)及び第の局
領域(2)の局厚は倫々最倧10Όずするのが望たし
い。 第の局領域(3)に電荷発生局ずしおの機胜を䞻
に持たせる様に光受容局を蚭蚈する堎合には、第
の局領域(3)の局厚は䜿甚される光源の光の吞収
係数に応じお適宜所望に埓぀お決められる。この
堎合、通垞、電子写真分野に斌いお、䜿甚される
光源を䜿甚するのであれば第の局領域(3)の局厚
は粟々10Ό皋床あれば良い。 第の局領域(3)に䞻に電荷茞送局ずしおの機胜
を持たせるにはその局厚は少なくずも5Όあるの
が望たしい。 本発明に斌いお窒玠原子の含有分垃濃床(1)、
(2)、及び(3)の最倧倀ずしおは、シリコン原
子、ゲルマニりム原子及び窒玠原子の和以埌
「SiGeN」ず蚘すに察しお、奜たしくは
67atomic、より奜たしくは50atomic、最適
には40atomicずされるのが望たしい。 又、前蚘分垃濃床(1)、(2)、(3)が零でない
堎合の最小倀ずしおは、SiGeNに察しお奜
たしくは1atomic ppm、より奜たしくは
50atomic ppm、最適には100atomic ppmずされ
るのが望たしい。 本発明に斌いお、窒玠原子の分垃状態は光受容
局党䜓に斌いおは、前蚘した様に局厚方向に䞍均
䞀であるが、第、第、第の各局領域に斌い
おは局厚方向に均䞀である。 第図乃至第図には、光受容局党䜓ずし
おの窒玠原子の分垃状態の兞型的䟋が瀺される。
尚、これ等の図の説明に圓぀お断わるこずなく䜿
甚される蚘号は、第図乃至第図に斌いお䜿
甚したのず同様の意味を持぀。 第図に瀺される䟋では、䜍眮tBより䜍眮t9
たでは窒玠原子の分垃濃床(N)は濃床C21ず䞀定
倀ずされ䜍眮t9から䜍眮trたでは分垃濃床(N)は
C22ず䞀定ずされおいる。 第図に瀺される䟋では䜍眮tBより䜍眮t10た
で分垃濃床(N)は濃床C23ず䞀定倀ずされ、䜍眮
t10より䜍眮t11たでは分垃濃床(N)はC24ずされ䜍
眮t11から䜍眮tTたでは分垃濃床(N)はC25ずされ
お、段階に窒玠原子の分垃濃床(N)を枛少させ
おいる。 第図の䟋では、䜍眮tBより䜍眮t12たでは分
垃濃床(N)はC20ずし䜍眮t12から䜍眮tTたでは窒
玠原子の分垃濃床(N)はC27ずされおいる。 第図の䟋では、䜍眮tBより䜍眮t13たでは分
垃濃床(N)は濃床C28ずし䜍眮tBより䜍眮t14たで
は濃床C29ずし、䜍眮t14から䜍眮tTたでは濃床C30
ずしお、段階にステツプ状に窒玠原子の分垃濃
床(N)を増加しおいる。 第図の䟋では、䜍眮tBより䜍眮t15たで分垃
濃床(N)はC31ずし䜍眮t15から䜍眮t16たでは分垃
濃床(N)は32ずし、䜍眮t16から䜍眮tTたで分垃濃
床(N)はC33ずしおいる。支持䜓偎および自由衚
面偎で窒玠原子の分垃濃床(N)が高くなるように
しおいる。 本発明に斌いお、光受容局に窒玠原子の含有さ
れた局領域(N)を蚭けるには、光受容局の圢成の際
に窒玠原子導入甚の出発物質を前蚘した光受容局
圢成甚の出発物質ず共に䜿甚しお、圢成される局
䞭にその量を制埡し乍ら含有しおやれば良い。 局領域(N)を圢成するのにグロヌ攟電法を甚いる
堎合には、前蚘した光受容局圢成甚の出発物質の
䞭から所望に埓぀お遞択されたものに窒玠原子導
入甚の出発物質が加えられる。その様な窒玠原子
導入甚の出発物質ずしおは、少なくずも窒玠原子
を構成原子ずするガス状の物質又はガス化し埗る
物宀をガス化したものの䞭の倧抂のものが䜿甚さ
れ埗る。 䟋えばシリコン原子Siを構成原子ずする原
料ガスず、窒玠原子(N)を構成原子ずする原料ガス
ず、必芁に応じお氎玠原子(H)又は及びハロゲン原
子(X)を構成原子ずする原料ガスずを所望の混合比
で混合しお䜿甚するか、又は、シリコン原子
Siを構成原子ずする原料ガスず、窒玠原子(N)
及び氎玠原子(H)を構成原子ずする原料ガスずを、
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を構成原子ずする原料ガスず、
シリコン原子Si、窒玠原子(N)及び氎玠原子(H)
の぀を構成原子ずする原料ガスずを混合しお䜿
甚するこずが出来る。 又、別には、シリコン原子Siず氎玠原子(H)
ずを構成原子ずする原料ガスに窒玠原子(N)を構成
原子ずする原料ガスを混合しお䜿甚しおも良い。 局領域(N)を圢成する際に䜿甚される窒玠原子(N)
導入甚の原料ガスに成り埗るものずしお有効に䜿
甚される出発物質は、を構成原子ずする或いは
ずずを構成原子ずする䟋えば窒玠N2、ア
ンモニアNH3、ヒドラゞンH2NNH2、ア
ゞ化氎玠HN3、アゞ化アンモニりム
NH4N3、等のガス状の又はガス化し埗る窒玠、
窒化物及びアゞ化物等の窒玠化合物を挙げるこず
が出来る。この他に、窒玠原子(N)の導入に加え
お、ハロゲン原子(X)の導入も行えるずいう点か
ら、䞉北化窒玠F3N、四北化窒玠F4N2等
のハロゲン化窒玠化合物を挙げるこずが出来る。 本発明に斌いおは、局領域(N)䞭には窒玠原子で
埗られる効果を曎に助長させる為に、窒玠原子に
加えお、曎に酞玠原子を含有するこずが出来る。
酞玠原子を局領域(N)に導入する為の酞玠原子導入
甚の原料ガスずしおは、䟋えば酞玠O2オゟ
ンO3、䞀酞化窒玠NO、二酞化窒玠
NO2、䞀二酞化窒玠N2O、䞉二酞化窒玠
N2O3、四䞉酞化窒玠N2O4、五二酞化窒玠
N2O5、䞉酞化窒玠NO3、シリコン原子
Siず酞玠原子(O)ず氎玠原子(H)を構成原子ずす
る、䟋えば、ゞシロキサンH3SiOSiH3、トリ
シロキサンH3SiOSiH2OSiH3等の䜎玚シロ
キサン等を挙げるこずが出来る。 スパツタリング法によ぀お、窒玠原子を含有す
る局領域(N)を圢成するには、単結晶又は倚結晶の
Siり゚ヌハヌ又はSi3N4り゚ヌハヌ、又はSiず
Si3N4が混合されお含有されおいるり゚ヌハヌを
タヌゲツトずしお、これ等を皮々のガス雰囲気䞭
でスパツタリングするこずによ぀お行えば良い。 䟋えば、Siり゚ヌハヌをタヌゲツトずしお䜿甚
すれば、窒玠原子ず必芁に応じお氎玠原子又は
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
芁に応じお皀釈ガスで皀釈しお、スパツタヌ甚の
堆積宀䞭に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を圢成しお前蚘Siり゚ヌハヌをスパツタリングす
れば良い。 又、別には、SiずSi3N4ずは別々のタヌゲツト
ずしお、又はSiずSi3N4の混合した䞀枚のタヌゲ
ツトを䜿甚するこずによ぀お、スパツタヌ甚のガ
スずしおの皀釈ガスの雰囲気䞭で又は少なくずも
氎玠原子(H)又は及びハロゲン原子(X)を構成原子
ずしお含有するガス雰囲気䞭でスパツタリングす
るこずによ぀お成される。窒玠原子導入甚の原料
ガスずしおは、先述したグロヌ攟電の䟋で瀺した
原料ガスの䞭の窒玠原子導入甚の原料ガスが、ス
パツタリングの堎合にも有効なガスずしお䜿甚さ
れ埗る。 本発明に斌いお、光受容局の圢成の際に、窒玠
原子の含有される局領域(N)を蚭ける堎合、該局領
域(N)に含有される窒玠原子の分垃濃床(N)を局厚
方向に倉化させお、所望の局厚方向の分垃状態
depth profileを有する局領域(N)を圢成するに
は、グロヌ攟電の堎合には、分垃濃床(N)を倉化
させるべき窒玠原子導入甚の出発物質のガスを、
そのガス流量を所望の倉化率曲線に埓぀お適宜倉
化させ乍ら、堆積宀内に導入するこずによ぀お成
される。 䟋えば手動あるいは倖郚駆動モヌタ等の通垞甚
いられおいる䜕らかの方法により、ガス流路系の
途䞭に蚭けられた所定のニヌドルバルブの開口を
ステツプ状に倉化させる操䜜を行えば良い。 局領域(N)をスパツタリング法によ぀お圢成する
堎合、窒玠原子の局厚方向の分垃濃床(N)を局厚
方向で倉化させお、窒玠原子の局厚方向の所望の
分垃状態depth profileを圢成するには、第
䞀には、グロヌ攟電法による堎合ず同様に、窒玠
原子導入甚の出発物質をガス状態で䜿甚し、該ガ
スを堆積宀䞭ぞ導入する際のガス流量を所望に埓
぀お適宜ステツプ状に倉化させるこずによ぀お成
される。 第二には、スパツタリング甚のタヌゲツトを、
䟋えばSiずSi3N4ず混合されたタヌゲツトを䜿甚
するのであれば、SiずSi3N4ずの混合比を、タヌ
ゲツトの局厚方向に斌いお、予め倉化させおおく
こずによ぀お成される。 本発明においお䜿甚される支持䜓ずしおは、導
電性でも電気絶瞁性であ぀おも良い。導電性支持
䜓ずしおは、䟋えば、NiCr、ステンレス、Al、
Cr、Mo、Au、Nb、Ta、、Ti、Pt、Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。 電気絶瞁性支持䜓ずしおは、ポリ゚ステル、ポ
リ゚チレン、ポリカヌボネヌト、セルロヌズアセ
テヌト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ピニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の
合成暹脂のフむルム又はシヌト、ガラス、セラミ
ツク、玙等が通垞䜿甚される。これ等の電気絶瞁
性支持䜓は、奜適に少なくずもその䞀方の衚面を
導電凊理され、該導電凊理された衚面偎に他の局
が蚭けられるのが望たしい。 䟋えば、ガラスであれば、その衚面に、NiCr、
Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、、Ti、Pt、
Pd、In2O3、SnO2、ITOIn2O3SnO2等から
成る薄膜を蚭けるこずによ぀お導電性が付䞎さ
れ、或いはポリ゚ステルフむルム等の合成暹脂フ
むルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、
Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、、Ti、Pt等の金
属の薄膜を真空蒞着、電子ビヌム蒞着、スパツタ
リング等でその衚面に蚭け、又は前蚘金属でその
衚面をラミネヌト凊理しお、その衚面に導電性が
付䞎される。支持䜓の圢状ずしおは、円筒状、ベ
ルト状、板状等任意の圢状ずし埗、所望によ぀
お、その圢状は決定されるが、䟋えば、第図の
光導電郚材は電子写真甚像圢成郚材ずしお
䜿甚するのであれば連続高速耇写の堎合には、無
端ベルト状又は円筒状ずするのが望たしい。支持
䜓の厚さは、所望通りの光導電郚材が圢成される
様に適宜決定されるが、光導電郚材ずしお可撓性
が芁求される堎合には、支持䜓ずしおの機胜が充
分発揮される範囲内であれば可胜な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な堎合支持䜓の補造䞊及び取
扱い䞊、機械的匷床等の点から、奜たしくは10ÎŒ
以䞊ずされる。 次に本発明の光導電郚材の補造方法の䞀䟋の抂
略に぀いお説明する。 第図に光導電郚材の補造装眮の䞀䟋を瀺
す。 図䞭の〜のガスボンベには、
本発明の光導電郚材を圢成するための原料ガスが
密封されおおり、その䞀䟋ずしおたずえば
はHeで皀釈されたSiH4ガス玔床99.999、
以䞋SiH4Heず略す。ボンベ、はHe
で皀釈されたGeH4ガス玔床99.999、以䞋
CeH4Heず略す。ボンベ、はNH3ガ
ス玔床99.99ボンベ、はHeガス
玔床99.999ボンベ、はHeガス玔
床99.999ボンベである。 これらのガスを反応宀に流入させるに
はガスボンベ〜のバルブ
〜、リヌクバルブが閉じられ
おいるこずを確認し、又、流入バルブ〜
、流出バルブ〜、補助
バルブが開かれおいるこずを
確認しお、先づメむンバルブを開いお反
応宀、及び各ガス配管内を排気する。次
に真空蚈の読みが玄×10-6torrにな぀
た時点で補助バルブ、流出バ
ルブ〜を閉じる。 次にシリンダヌ状基䜓䞊に非晶質局を
圢成する堎合の䞀䟋をあげるず、ガスボンベ
よりSiH4Heガス、ガスボンベよ
りGeH4Heガス、ガスボンベより
NH3ガスをバルブ
を開いお出口圧ゲヌゞ
の圧をKgcm2に調敎し、流入バルブ
を埐々に開けお、マス
フロコントロヌラ
内に倫々流入させる。匕き続いお流出バルブ
、補助バルブ
を埐々に開いお倫々のガスを反応宀に流
入させる。このずきのSiH4Heガス流量ず
GeH4Heガス流量ずNH3ガス流量ずの比が所
望の倀になるように流出バルブ
を調敎し、又、反応宀内の
圧力が所望の倀になるように真空蚈の読
みを芋ながらメむンバルブの開口を調敎
する。そしお基䜓の枩床が加熱ヒヌタヌ
により玄50〜400℃の範囲の枩床に蚭定
されおいるこずを確認された埌、電源を
所望の電力に蚭定しお反応宀内にグロヌ
攟電を生起させ、同時にあらかじめ蚭蚈された倉
化率曲線に埓぀おGeH4HeガスおよびNH3ガ
スの流量を手動あるいは倖郚駆動モヌタ等の方法
によ぀おバルブ、バルブの開口
を適宜倉化させる操䜜を行な぀お圢成される局䞭
に含有されるゲルマニりム原子及び窒玠原子の分
垃濃床(N)を制埡する。 䞊蚘の様にしお、所望時間グロヌ攟電を維持し
お、所望局厚に、基䜓䞊に第の局領域
(G)を圢成する。所望厚局に第の局領域(G)が圢成
された段階に斌いお、流出バルブを完党
に閉じるこず、及び必芁に応じお攟電条件を倉え
る以倖は、同様な条件ず手順に埓぀お、所望時間
グロヌ攟電を維持するこずで第の局領域(G)䞊に
ゲルマニりム原子の実質的に含有されない第の
局領域(S)を圢成するこずが出来る。 第の局領域(G)および第の局領域(S)䞭に、䌝
導性を支配する物質を含有させるには、第の局
領域(G)および第の局領域(S)の圢成の際に䟋えば
B2H6、PH3等のガスを堆積宀の䞭に導
入するガスに加えおやれば良い。 局圢成を行぀おいる間は局圢成の均䞀化を図る
ため基䜓はモヌタにより䞀定速
床で回転させおやるのが望たしい。 以䞋実斜䟋に぀いお説明する。 実斜䟋  第図に瀺した補造装眮により、シリンダヌ
状のAl基䜓䞊に第衚に瀺す条件で電子写真甚
像圢成郚材ずしおの詊料詊料No.11−〜17−
を倫々䜜成した第衚。 各詊料に斌けるゲルマニりム原子の含有分垃濃
床は、第に、又、窒玠原子の含有分垃濃床は
第図に瀺される。 こうしお埗られた各詊料は、垯電露光実隓装眮
に蚭眮し5.0KVで0.3sec間コロナ垯電を行い、
盎ちに光像を照射した。光像はタングステンラン
プ光源を甚い、2lux・secの光量を透過型のテス
トチダヌトを通しお照射させた。 その埌盎ちに、荷電性の珟像剀トナヌずキ
ダリダヌを含むを像圢成郚材衚面をカスケヌド
するこずによ぀お、像圢成郚材衚面䞊に良奜なト
ナヌ画像を埗た。像圢成郚材䞊のトナヌ画像を、
5.0KVをコロナ垯電で転写玙䞊に転写した所、
いずれの詊料も解像力に優れ、階調再珟性のよい
鮮明な高濃床の画像が埗られた。 䞊蚘に斌いお、光源をタングステンランプの代
りに810nのGaAs系半導䜓レヌザ10を
甚いお、静電像の圢成を行぀た以倖は、䞊蚘ず同
様のトナヌ画像圢成条件にしお、各詊料に就いお
トナヌ転写画像の画質評䟡を行぀たずころ、いず
れの詊料も解像力に優れ、階調再珟性の良い鮮明
な高品䜍の画像が埗られた。 実斜䟋  第図に瀺した補造装眮により、シリンダヌ
状のAl基䜓䞊に第衚に瀺す条件で電子写真甚
像圢成郚材ずしおの詊料詊料No.21−〜27−
を倫々䜜成した第衚。 各詊料に斌ける、ゲルマニりム原子の含有分垃
濃床は第図に、又、窒玠原子の含有分垃濃床
は第図に瀺される。 これ等の詊料の倫々に就いお、実斜䟋ず同様
の画像評䟡テストを行぀たずころ、いずれの詊料
も高品質のトナヌ転写画像を䞎えた。又、各詊料
に就いお38℃、80RHの環境に斌いお20䞇回の
繰返し䜿甚テストを行぀たずころ、いずれの詊料
も画像品質の䜎䞋は芋られなか぀た。
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】 以䞊の本発明の実斜䟋に斌ける共通の局䜜成条
件を以䞋に瀺す。 基䜓枩床ゲルマニりム原子Ge含有局  
箄200℃ ゲルマニりム原子Ge非含有局 

箄250℃ 攟電呚波数13.56MHz 反応時反応宀内圧0.3Torr
【図面の簡単な説明】
第図は本発明の光導電郚材の局構成を説明す
る為の暡匏的局構成図、第図乃至第図は
倫々光受容局䞭のゲルマニりム原子の分垃状態を
説明する為の説明図、第図は光受容局の構成
を説明する説明図、第図乃至第図は倫々
光受容局䞭の窒玠原子の分垃状態を説明するため
の説明図、第図は本発明で䜿甚された装眮の
暡匏的説明図で、第図、第図は倫々本発
明の実斜䟋に斌ける各原子の含有分垃濃床状態を
瀺す分垃状態図である。   光導電郚材、  支持䜓、
  光受容局。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  光導電郚材甚の支持䜓ず、該支持䜓䞊にゲル
    マニりム原子を含む非晶質材料で構成され、該ゲ
    ルマニりム原子の分垃濃床が局厚方向に䞍均䞀で
    前蚘支持䜓偎に高い郚分を有する局領域(G)ずシリ
    コン原子を含む非晶質材料で構成され、光導電性
    を瀺す局領域(S)ずが前蚘支持䜓偎より順に蚭けら
    れた局構成の光受容局ずを有し、該光受容局は、
    シリコン原子ずゲルマニりム原子ず窒玠原子の和
    に察しお67atomic以䞋の窒玠原子を含有し、
    その局厚方向に斌ける分垃濃床が倫々(1)、
    (3)、(2)である第の局領域(1)、第の局領域
    (3)、第の局領域(2)を支持䜓よりこの順で有し、
    (3)は単独では最倧になるこずはなく、䞔぀、
    (1)、(2)のいずれか䞀方はでなく䞔぀等しくは
    ないか又は、(3)がの堎合は他の぀はでな
    く、たた、(1)、(2)、(3)がでない堎合は窒
    玠原子の分垃濃床は1atomic以䞊されるこずを
    特城ずする光導電郚材。  局領域(G)及び局領域(S)の少なくずもいずれか
    䞀方に氎玠原子が含有されおいる特蚱請求の範囲
    第項に蚘茉の光導電郚材。  局領域(G)及び局領域(S)の少なくずもいずれか
    䞀方にハロゲン原子が含有されおいる特蚱請求の
    範囲第項に蚘茉の光導電郚材。  光導電局䞭に䌝導性を支配する物質が含有さ
    れおいる特蚱請求の範囲第項に蚘茉の光導電郚
    材。  䌝導性を支配する物質が呚期埋衚第族に属
    する原子である特蚱請求の範囲第項に蚘茉の光
    導電郚材。  䌝導性を支配する物質が呚期埋衚第族に属
    する原子である特蚱請求の範囲第項に蚘茉の光
    導電郚材。
JP58170379A 1983-09-09 1983-09-13 光導電郚材 Granted JPS6075841A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58170379A JPS6075841A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 光導電郚材
US06/647,730 US4592979A (en) 1983-09-09 1984-09-06 Photoconductive member of amorphous germanium and silicon with nitrogen
DE19843433160 DE3433160A1 (de) 1983-09-09 1984-09-10 Fotoleitfaehiges element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58170379A JPS6075841A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 光導電郚材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6075841A JPS6075841A (ja) 1985-04-30
JPH0542668B2 true JPH0542668B2 (ja) 1993-06-29

Family

ID=15903841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58170379A Granted JPS6075841A (ja) 1983-09-09 1983-09-13 光導電郚材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6075841A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0715585B2 (ja) * 1985-09-27 1995-02-22 束䞋電噚産業株匏䌚瀟 光導電䜓
US4737429A (en) * 1986-06-26 1988-04-12 Xerox Corporation Layered amorphous silicon imaging members

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56116037A (en) * 1980-02-19 1981-09-11 Fujitsu Ltd Manufacture of electrophotographic receptor
JPS56150753A (en) * 1980-04-23 1981-11-21 Canon Inc Image forming member for electrophotography
JPS57115552A (en) * 1981-01-08 1982-07-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Electrophotographic receptor
JPS57119360A (en) * 1981-01-16 1982-07-24 Canon Inc Photoconductive member
JPS5888753A (ja) * 1981-11-24 1983-05-26 Oki Electric Ind Co Ltd 電子写真感光䜓

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56116037A (en) * 1980-02-19 1981-09-11 Fujitsu Ltd Manufacture of electrophotographic receptor
JPS56150753A (en) * 1980-04-23 1981-11-21 Canon Inc Image forming member for electrophotography
JPS57115552A (en) * 1981-01-08 1982-07-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Electrophotographic receptor
JPS57119360A (en) * 1981-01-16 1982-07-24 Canon Inc Photoconductive member
JPS5888753A (ja) * 1981-11-24 1983-05-26 Oki Electric Ind Co Ltd 電子写真感光䜓

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6075841A (ja) 1985-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0542671B2 (ja)
JPH0549981B2 (ja)
JPH0145989B2 (ja)
JPH0542668B2 (ja)
JPH0215061B2 (ja)
JPH0542669B2 (ja)
JPH0215060B2 (ja)
JPH0612458B2 (ja) 光導電郚材
JPH0217023B2 (ja)
JPH0220982B2 (ja)
JPS6410067B2 (ja)
JPH0225175B2 (ja)
JPH0451021B2 (ja)
JPH0145987B2 (ja)
JPH0217024B2 (ja)
JPH0217022B2 (ja)
JPH0215062B2 (ja)
JPH0145990B2 (ja)
JPH0215867B2 (ja)
JPH0542670B2 (ja)
JPH0215059B2 (ja)
JPH0211149B2 (ja)
JPH0225172B2 (ja)
JPH0546536B2 (ja)
JPH0145988B2 (ja)