JPH0572780A - Electrophotographic sensitive body - Google Patents

Electrophotographic sensitive body

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JPH0572780A
JPH0572780A JP23332791A JP23332791A JPH0572780A JP H0572780 A JPH0572780 A JP H0572780A JP 23332791 A JP23332791 A JP 23332791A JP 23332791 A JP23332791 A JP 23332791A JP H0572780 A JPH0572780 A JP H0572780A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
charge injection
electrophotographic photosensitive
photosensitive member
injection blocking
Prior art date
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Application number
JP23332791A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Yamanobe
正人 山野辺
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance sensitivity by forming a carrier multiplying layer between a first conductive electric charge injection barrier layer and a second barrier layer. CONSTITUTION:The first conductive charge injection barrier layer 14, a photoconductive layer 12, and the second barrier layer 15 are successively laminated on a conductive substrate 11, and when this laminate is irradiated with light, light carriers generated in the photoconductive layer 12 transfer toward the layer 14. This layer 14 comprises a layer changing from a narrow forbidden band to a wide forbidden band, and a layer having energy level difference between the widest forbidden band in the wide forbidden bands and the following the narrowest forbidden band in the narrow forbidden bands, and stepback structure. When this energy level difference is equal to the ionization energy of the carriers or higher than this, transferred carriers are ionized and multiplied, and arrived at the surface of the photosensitive body to neutralize charge.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体に関す
るものであり、更に詳しくは、シリコンを主体とした材
料からなる高感度電子写真感光体の新規な構成に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member, and more particularly to a novel constitution of a high-sensitivity electrophotographic photosensitive member made of a material mainly containing silicon.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真感光体として、例えば、
非晶質SeにAs、Te、Sb、Bi等の不純物をドー
プさせた感光体、CdSを樹脂バインダーに分散させた
感光体等がしられている。しかしながら、これらの感光
体は、環境汚染性、熱的安定性、機械的強度の点で問題
がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an electrophotographic photosensitive member, for example,
There are known a photosensitive body in which amorphous Se is doped with impurities such as As, Te, Sb and Bi, and a photosensitive body in which CdS is dispersed in a resin binder. However, these photoreceptors have problems in environmental pollution, thermal stability, and mechanical strength.

【0003】一方、非晶質Si(以下a−Siと略す)
を材料とした電子写真感光体の実用化が最近、進展して
いる。a−Siは、Si−Siの結合がきれたいわゆる
ダングリングボンドを有していて、この欠陥に起因し
て、禁制帯中に多くの局在準位が存在する。このためホ
ッピング伝導によって、暗抵抗が小さく、また欠陥によ
って、光導伝性が小さくなるため、a−Si単独では、
電子写真感光体材料としては、適さない。これに対し
て、ダングリングボンドを水素原子で、終端した水素化
非晶質Si(以下a−Si:Hと略す)は、暗抵抗が、
a−Siに比べ若干大きく109 〜1011Ω・cmであ
る。しかし、可視及び赤外光に対する光導伝性は、電子
写真感光体材料としては、優れた特性を有する。こうし
たa−Si:Hの光電特性を生かし、かつ暗抵抗の高い
電子写真感光体の例としては、a−SiCからなる電荷
注入阻止層上に光導伝層であるa−Si:Hを積層した
構成(例えば、特開昭57−17952など)、また、
光導伝層であるa−Si:HにO、C、N等を添加した
例(例えば特開昭56−64347など)等があげられ
る。
On the other hand, amorphous Si (hereinafter abbreviated as a-Si)
Recently, the practical application of the electrophotographic photoconductor using the above-mentioned material has been advanced. a-Si has a so-called dangling bond in which Si-Si bonds are broken, and due to this defect, many localized levels exist in the forbidden band. Therefore, the dark resistance is small due to hopping conduction, and the photoconductivity is small due to defects.
Not suitable as an electrophotographic photosensitive material. On the other hand, hydrogenated amorphous Si (hereinafter abbreviated as a-Si: H) whose dangling bonds are terminated by hydrogen atoms has a dark resistance
It is slightly larger than a-Si and is 10 9 to 10 11 Ω · cm. However, the photoconductivity with respect to visible light and infrared light has excellent characteristics as an electrophotographic photosensitive material. As an example of an electrophotographic photosensitive member that makes use of such photoelectric properties of a-Si: H and has high dark resistance, a-Si: H, which is a photoconductive layer, is laminated on a charge injection blocking layer made of a-SiC. Configuration (for example, JP-A-57-17952),
Examples thereof include O-, C-, N-, etc. added to a-Si: H, which is a photoconductive layer (for example, JP-A-56-64347).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の水素化非晶質Siにおいては、前述した様に、暗
抵抗がやや小さいために、O、C、N等の不純物を含有
させて、暗抵抗を更に増加させる試みがなされている
が、不純物の存在が光導伝性を低下させ、高感度の実現
を困難なものにしている。また、a−Si:Hを光導伝
層としたものにおいても、更なる高感度が望まれる。本
発明の目的は、上記従来技術の不都合を改善し、高感度
な電子写真感光体を提供するものである。
However, in the above-mentioned conventional hydrogenated amorphous Si, since the dark resistance is slightly small as described above, the impurities such as O, C and N are contained, Attempts have been made to further increase the dark resistance, but the presence of impurities reduces the photoconductivity, making it difficult to achieve high sensitivity. Further, even in the case where a-Si: H is used as an optical transmission layer, higher sensitivity is desired. An object of the present invention is to provide a high-sensitivity electrophotographic photosensitive member by improving the above-mentioned disadvantages of the prior art.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、導伝性支持体上に第1の導伝型を有する第
1の電荷注入阻止層と、第1の導伝型とは異なる第2の
導伝型を有する第2の電荷注入阻止層と、かつ、第1の
電荷注入阻止層と第2の電荷注入阻止層との間にキャリ
アを増倍するキャリア増倍層、更に必要に応じて光導伝
層を設けてなる電子写真感光体である。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a first charge injection blocking layer having a first conductivity type on a conductive support, and a first conductivity type. A second charge injection blocking layer having a second conductivity type different from that, and a carrier multiplication layer for multiplying carriers between the first charge injection blocking layer and the second charge injection blocking layer. Further, the electrophotographic photosensitive member is provided with an optical transmission layer if necessary.

【0006】ここで、キャリア増倍層は、最小禁制帯幅
g 1から最大禁制帯幅Eg 2に連続的に変化した後、
伝導帯側にエネルギー段差Eを生ずる少なくとも1つ以
上のステップバック構造からなるエネルギー準位をもつ
ように構成するものである。
Here, the carrier multiplication layer continuously changes from the minimum forbidden band width E g 1 to the maximum forbidden band width E g 2,
It is configured to have an energy level formed of at least one step-back structure that causes an energy step E on the conduction band side.

【0007】更に、前記エネルギー段差Eは、最小禁制
帯幅Eg 1をもつ層におけるキャリアのイオン化エネル
ギー以上の大きさであり、かつ最小禁制帯幅Eg 1以上
の大きさをもつようにキャリア増倍層を構成するもので
ある。
Further, the energy step E is equal to or more than the ionization energy of carriers in the layer having the minimum forbidden band width E g 1 and is equal to or more than the minimum forbidden band width E g 1. It constitutes the multiplication layer.

【0008】本発明の電子写真感光体の層構造は、所
謂、p−(光導伝層)−(キャリアを増倍する層)−n
または、n−(光導伝層)−(キャリアを増倍する層)
−pのダイオード素子構造である。電子写真感光体に静
電潜像を形成する際の帯電の極性+・−に応じて、この
ダイオード素子が、逆バイアス状態となる様に、積層順
が選択される。またp、n層は、感光体表面の帯電電荷
の光導伝層への注入を防ぐ電荷注入阻止層である。この
逆バイアス状態で光照射すると、光導伝層で発生した光
キャリアは、キャリアを増倍するキャリア増倍層に走行
し、該キャリア増倍層は、狭い禁制帯幅から、広い禁制
帯幅へと変化する組成変化部と、該広い禁制帯幅の最大
広い禁制帯幅のあとにあって、該狭い禁制帯幅の最少狭
い禁制帯幅の層とのエネルギー段差、ステップバック構
造を有する層とからなるが、このエネルギー段差、ある
いは、逆バイアス電界を含めた実質エネルギー段差が、
キャリアのイオン化エネルギーと等しいか、あるいは、
それより大きいとき、走行してきたキャリアは、イオン
化され、増倍される。尚増倍層の層数で、増倍率が、か
えられる。増倍されたキャリアは、感光体表面に到達
し、帯電電荷を中和する。従って、本発明の目的である
高感度電子写真感光体の提供が、本発明の新規な構成で
達成される。
The layer structure of the electrophotographic photosensitive member of the present invention is so-called p- (photoconductive layer)-(layer for multiplying carriers) -n.
Alternatively, n- (photoconductive layer)-(layer for multiplying carriers)
-P is a diode element structure. The stacking order is selected so that the diode element is in a reverse bias state according to the polarities of charging +/- when an electrostatic latent image is formed on the electrophotographic photosensitive member. The p and n layers are charge injection blocking layers that prevent injection of charged charges on the surface of the photoconductor into the photoconductive layer. When light is irradiated in this reverse bias state, the photocarriers generated in the photoconductive layer travel to the carrier multiplication layer that multiplies the carriers, and the carrier multiplication layer changes from a narrow bandgap to a wide bandgap. And a layer having a step back structure, which is an energy step between the composition change part that changes and the maximum forbidden band width of the wide forbidden band width and the layer of the narrowest forbidden band width of the narrowest forbidden band width. However, this energy level difference or the actual energy level difference including the reverse bias electric field is
Equal to the ionization energy of the carrier, or
When it is larger than that, the traveling carriers are ionized and multiplied. The multiplication factor can be changed by the number of multiplication layers. The multiplied carriers reach the surface of the photoconductor and neutralize the charge. Therefore, the provision of the high-sensitivity electrophotographic photosensitive member which is the object of the present invention is achieved by the novel constitution of the present invention.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明を図面をもちいて、具体的に説
明する。 実施例1 図1に本発明の第1の実施例である電子写真感光体の断
面図を示す。11は、Al等のドラム状導伝性支持体で
あり、12は、周期表 IIIa族(たとえば、B等)がド
ープされたa−Si:Hからなる第1の導伝型を有する
電荷注入阻止層、13は、ノンドープのa−Si:Hで
あり、光導伝層である。14は、キャリアの増倍層であ
り、a−Si:H〜a−Si1-xx:Hの組成を変化
した複数の層からなる。15は、周期表Va族(たとえ
ばP等)がドープされたa−Si:Hからなる第2の導
伝型を有する電荷注入阻止層である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Example 1 FIG. 1 shows a sectional view of an electrophotographic photosensitive member according to a first example of the present invention. Reference numeral 11 is a drum-shaped conductive support such as Al, and 12 is charge injection having a first conductivity type of a-Si: H doped with a group IIIa (for example, B) of the periodic table. The blocking layer 13 is a non-doped a-Si: H and is an optical transmission layer. 14 is a multiplication layer of the carrier, a-Si: H~a-Si 1-x C x: a plurality of layers that have changed the composition of the H. Reference numeral 15 is a charge injection blocking layer having a second conductivity type and made of a-Si: H doped with Va of the periodic table (for example, P).

【0010】図1で示される構成の電子写真感光体の、
表面15側が帯電していない場合のバンド図を図2に示
す。22は、第1の電荷注入阻止層、23は、禁制帯E
g 0を有する光導伝層、24は、キャリア増倍層であ
り、最小禁制帯幅Eg 1より最大禁制帯幅Eg 2に禁制
帯幅が連続的に変化したのち、伝導帯側にエネルギー段
差Eが生じているステップバック構造であり、この1周
期の層が複数層繰り返される。このエネルギー段差毎
に、エネルギー段差が、電子のイオン化エネルギーと等
しいか、より大きい場合、電子は、イオン化し、電子−
正孔対を発生し、増倍作用を生ずる。図2に示す感光体
は、キャリア増倍層が、3層ある場合である。尚、価電
子帯側は、材料構成を選択することで、伝導帯側のよう
な大きなエネルギー段差が生じない様にされている。2
5は、第2の電荷注入阻止層である。
Of the electrophotographic photosensitive member having the structure shown in FIG.
A band diagram when the surface 15 side is not charged is shown in FIG. 22 is a first charge injection blocking layer, and 23 is a forbidden band E
An optical transmission layer 24 having g 0, and 24 is a carrier multiplication layer, and after the forbidden band width is continuously changed from the minimum forbidden band width E g 1 to the maximum forbidden band width E g 2, energy is transferred to the conduction band side. The step-back structure has a step E, and a plurality of layers each having one cycle are repeated. For each energy step, if the energy step is equal to or greater than the ionization energy of the electron, the electron is ionized and
Generates hole pairs and causes a multiplication effect. The photoconductor shown in FIG. 2 has three carrier multiplication layers. It should be noted that the valence band side does not have a large energy step, unlike the conduction band side, by selecting the material configuration. Two
Reference numeral 5 is a second charge injection blocking layer.

【0011】図3は、第1の実施例である電子写真感光
体を作成する装置、ここでは、グロー放電分解装置の場
合の概念図を示す。容量結合型のグロー放電分解装置3
0の真空槽31内には、アノード電極32、カソード電
極33が、所定の電極間距離で設置され、アノード電極
32には、基板加熱用のヒーター34が設置され、基板
は、アノード電極32側に設置される。更に、カソード
電極33は、高周波電源35が、接続され、アノード電
極32、カソード電極33間の空間がグロー放電空間と
なる。真空槽31には、ガス導入管36−1、36−
2、36−3、36−4、36−5が接続され、それぞ
れ、SiH4 、H2 、PH3 、B26 、C22 が導
入される。また、真空槽31には、排気装置37が、接
続されている。また、特に、キャリア増倍層14は、a
−Si:H〜a−Si1-xx :Hの組成が、変調され
るため、SiH4 36−1、H2 36−2、C22
6−5には、不図示の流量制御装置が、所望の組成が得
られる様に、精密に自動制御される。尚、図3において
は、成膜室がひとつのものを示したが、図1に示される
ような複数の層を形成する場合、各ガスによる汚染を防
止するために、成膜室を複数にしても良い。
FIG. 3 is a conceptual diagram of an apparatus for producing an electrophotographic photosensitive member according to the first embodiment, here, a glow discharge decomposition apparatus. Capacitively coupled glow discharge decomposition device 3
An anode electrode 32 and a cathode electrode 33 are installed in a vacuum chamber 31 of 0 at a predetermined distance between electrodes, a heater 34 for heating a substrate is installed in the anode electrode 32, and the substrate is on the anode electrode 32 side. Is installed in. Further, the cathode electrode 33 is connected to a high frequency power source 35, and the space between the anode electrode 32 and the cathode electrode 33 becomes a glow discharge space. The vacuum tank 31 includes gas introduction pipes 36-1, 36-
2,36-3,36-4,36-5 are connected, respectively, SiH 4, H 2, PH 3, B 2 H 6, C 2 H 2 is introduced. Further, an exhaust device 37 is connected to the vacuum chamber 31. Further, in particular, the carrier multiplication layer 14 is a
-Si: H~a-Si 1-x C x: Since the composition of the H is modulated, SiH 4 36-1, H 2 36-2 , C 2 H 2 3
In 6-5, a flow rate control device (not shown) is precisely and automatically controlled so as to obtain a desired composition. Although FIG. 3 shows one film forming chamber, when forming a plurality of layers as shown in FIG. 1, a plurality of film forming chambers are provided in order to prevent contamination by each gas. May be.

【0012】本発明の電子写真感光体は上述グロー放電
分解装置を用いて、以下のように作成した。
The electrophotographic photosensitive member of the present invention was produced as follows using the glow discharge decomposition apparatus described above.

【0013】SiH4 25sccm、H2 30sccm
及びB26 2sccmを各々、成膜室へ導入し、高周
波パワー密度0.2W/cm2 、基板温度300℃で5
00Å堆積させて、p型の第1電荷注入阻止層を形成し
た。次に、光導伝層であるノンドープ層13をSiH4
25sccm、H2 30sccm、高周波パワー密度
0.2W/cm2 、基板温度300℃で10μmの膜厚
で成膜した。成膜した光導伝層の禁制帯幅は1.6eV
であり、暗比抵抗は、1010Ω・cm以上であり、また
十分な光導伝性を有した。次にキャリア増倍層14の作
成法を示す。SiH4 25sccm、H2 30scc
m、C22 0〜100sccm、高周波パワー密度
0.2W/cm2 、基板温度300℃の条件で作成し
た。このとき、a−Si:H〜a−Si1-xx :Hの
組成を変化させるため、C22 の流量を適宜変化させ
た。その結果、禁制帯幅は、最小禁制帯幅Eg 1=1.
6eVから最大禁制帯幅Eg 2=3.5eVまで変化
し、伝導帯側のエネルギー段差は、1.7eV得られ
た。この禁制帯幅が連続的に変化する層は、1層あたり
500Åであり、第1の実施例では、3層同様にして、
積層した。次いで、SiH4 25sccm、H2 30s
ccm及びPH3 1sccm、高周波パワー密度0.2
W/cm2 、基板温度300℃の条件で500Åのn型
の第2電荷注入阻止層を形成し、p−i−キャリア増倍
層−nからなる電子写真感光体を完成した。
SiH 4 25 sccm, H 2 30 sccm
And B 2 H 6 2 sccm were respectively introduced into the film forming chamber, and the high frequency power density was 0.2 W / cm 2 , and the substrate temperature was 300 ° C.
00Å was deposited to form a p-type first charge injection blocking layer. Next, the non-doped layer 13, which is an optical transmission layer, is covered with SiH 4
A film having a film thickness of 10 μm was formed at 25 sccm, H 2 30 sccm, high frequency power density 0.2 W / cm 2 , and substrate temperature 300 ° C. The forbidden band width of the formed photoconductive layer is 1.6 eV.
The dark specific resistance was 10 10 Ω · cm or more, and sufficient photoconductivity was obtained. Next, a method for forming the carrier multiplication layer 14 will be described. SiH 4 25sccm, H 2 30scc
m, C 2 H 2 0 to 100 sccm, high frequency power density 0.2 W / cm 2 , and substrate temperature 300 ° C. At this time, a-Si: H~a-Si 1-x C x: to alter the composition of the H, was appropriately changed the flow rate of C 2 H 2. As a result, the forbidden band width is the minimum forbidden band width E g 1 = 1.
The change was from 6 eV to the maximum forbidden band width E g 2 = 3.5 eV, and the energy level difference on the conduction band side was 1.7 eV. The number of layers in which the forbidden band width changes continuously is 500 Å per layer, and in the first embodiment, in the same manner as the three layers,
Laminated. Next, SiH 4 25sccm, H 2 30s
ccm and PH 3 1sccm, high frequency power density 0.2
An n-type second charge injection blocking layer of 500Å was formed under the conditions of W / cm 2 and substrate temperature of 300 ° C. to complete an electrophotographic photosensitive member composed of p-i-carrier multiplication layer-n.

【0014】上述のように作成した電子写真感光体を、
コロナ放電により、感光体表面を、正に帯電させ、表面
電位の暗減衰をみたところ、従来のa−Si:Hを用い
た電子写真感光体と同様の特性を示した。図4に表面を
正に帯電させた時のバンド図を示す。図4に示される様
に、所謂、p−i−キャリア増倍層−nの逆バイアス状
態と等しいバンド図になる。光は、第2の電荷注入阻止
層25側から入射し、入射光の1部分は、第2の電荷注
入阻止層25及びキャリア増倍層24のそれぞれの光吸
収係数に従い、吸収されるが、入射光の大部分は、光導
伝層23で吸収される。光導伝層で吸収された光は、電
子−正孔対を発生し、電界によって、正孔は、第1の電
荷注入阻止層22、不図示のAl等導伝性支持体11に
走行する。一方、電子は、キャリア増倍層24に向かっ
てバンド傾斜部を走行した後、エネルギー段差、すなわ
ち、ステップバック部に到達した後、エネルギー段差及
び電界によって、イオン化エネルギーに等しいかそれよ
りも大きなエネルギーを与えられ、衝突イオン化し、電
子−正孔対を発生する。この過程が、ステップバック部
数だけ繰り返され、電子は、増倍される。この結果、第
1の実施例では、理想的には、23 倍増倍される。尚、
正孔は、イオン化するのに十分なエネルギーが与えられ
ないため、増倍作用はない。この後、理想的には、23
倍増倍された電子は、表面側に移動し、表面電荷を中和
し、表面電位は、光減衰する。以上よりこの場合は、増
倍作用のない従来の電子写真感光体と比較して、1/2
3 の入射光で従来と同様の表面電位の光減衰が、期待さ
れる。すなわち感度が23 倍になったことと等価であ
る。
The electrophotographic photosensitive member prepared as described above is
When the surface of the photoconductor was positively charged by corona discharge and the dark decay of the surface potential was observed, the same characteristics as those of the conventional electrophotographic photoconductor using a-Si: H were shown. FIG. 4 shows a band diagram when the surface is positively charged. As shown in FIG. 4, a band diagram equivalent to the so-called reverse bias state of the p-i-carrier multiplication layer-n is obtained. Light enters from the second charge injection blocking layer 25 side, and a part of the incident light is absorbed according to the light absorption coefficient of each of the second charge injection blocking layer 25 and the carrier multiplication layer 24. Most of the incident light is absorbed by the photoconductive layer 23. The light absorbed in the photoconductive layer generates electron-hole pairs, and the electric field causes the holes to travel to the first charge injection blocking layer 22 and the conductive support 11 such as Al (not shown). On the other hand, the electron travels through the band slope portion toward the carrier multiplication layer 24 and then reaches an energy step, that is, a step back portion, and thereafter, due to the energy step and the electric field, the energy is equal to or larger than the ionization energy. Are given, and impact ionization is performed to generate electron-hole pairs. This process is repeated for the number of step backs, and the electrons are multiplied. As a result, in the first embodiment, it is ideally multiplied by 2 3 times. still,
Holes have no multiplication effect because they do not give enough energy to be ionized. After this, ideally 2 3
The doubled electrons move to the surface side, neutralize the surface charge, and the surface potential is photo-attenuated. From the above, in this case, compared with the conventional electrophotographic photosensitive member having no multiplication effect,
With the incident light of 3 , the same optical attenuation of the surface potential as before is expected. That is, the sensitivity is equivalent to 2 3 times.

【0015】そこで、正帯電させた感光体表面にハロゲ
ンランプ光を照射し、表面電位の光減衰特性を測定した
ところ、半減露光量は、従来のa−Siをもちいた電子
写真感光体と比較して、約1/5となった。すなわち、
キャリア増倍層1層当たり1.7倍の増倍がなされたこ
とになる。 実施例2 本発明の第2の実施例は、電子写真感光体の短波長分光
感度を上げた例である。構成は、第1の実施例同様導伝
性支持体側よりp−i−キャリア増倍層−nであり、感
光体に静電潜像を形成する際の帯電極性は、正である。
したがって、層構造は図1に示すものと同様である。図
5に本発明の第2の実施例の帯電していないときのバン
ド図を示す。第1の電荷注入阻止層52は、a−Six
1-x :HにB26 をドープしたp層であり、光導伝
層53もまたa−Six1-x :Hであり、第1の電荷
注入阻止層52及び光導伝層53の禁制帯幅は、同一の
2.2eVとした。キャリア増倍層54は、第1の実施
例と同様の材料である。第2の電荷注入阻止層55もま
た、a−Six1-x :HにPH3 をドープしたn層で
あり、禁制帯幅は第1の電荷注入阻止層52、光導伝層
53とほぼ同様とした。感光体の作成は、C22 の流
量を1部変えた以外は実施例1と同様に行った。この電
子写真感光体の暗減衰特性、光減衰特性を実施例1と同
様に測定したところ、実施例1と比較して、暗減衰特性
は、優れ、また、光減衰特性の半減露光量は、実施例1
同様、従来と比較して、約1/5になり、1層当たりの
キャリアの増倍率は、約1.7倍となった。また、分光
感度は、実施例1と比較して、100〜200nm短波
長側にシフトした。以上の様な特性の差は、暗減衰特性
については、電荷注入阻止層の禁制帯幅の増加によるブ
ロッキング特性の向上、光導伝層の禁制帯幅の増加によ
る暗抵抗の増加によると想定される。
Then, the positively charged surface of the photosensitive member was irradiated with halogen lamp light, and the light attenuation characteristic of the surface potential was measured. The half-exposure amount was compared with the conventional electrophotographic photosensitive member using a-Si. And it became about 1/5. That is,
This means that the carrier multiplication layer has been multiplied by 1.7 times per layer. Example 2 The second example of the present invention is an example in which the short wavelength spectral sensitivity of the electrophotographic photosensitive member is increased. As in the first embodiment, the structure is a p-i-carrier multiplication layer-n from the conductive support side, and the charging polarity when forming an electrostatic latent image on the photoconductor is positive.
Therefore, the layer structure is similar to that shown in FIG. FIG. 5 shows a band diagram when the second embodiment of the present invention is not charged. The first charge injection blocking layer 52 is made of a-Si x.
C 1-x : H is a p-layer in which B 2 H 6 is doped, the photoconductive layer 53 is also a-Si x C 1-x : H, and the first charge injection blocking layer 52 and the photoconductive layer are The forbidden band width of 53 was set to the same 2.2 eV. The carrier multiplication layer 54 is made of the same material as in the first embodiment. The second charge injection blocking layer 55 is also an n layer obtained by doping a-Si x C 1-x : H with PH 3 and has a forbidden band width of the first charge injection blocking layer 52 and the photoconductive layer 53. Almost the same. The photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the flow rate of C 2 H 2 was changed to 1 part. When the dark decay characteristics and the light decay characteristics of this electrophotographic photosensitive member were measured in the same manner as in Example 1, the dark decay characteristics were excellent as compared with Example 1, and the half-exposure amount of the light decay characteristics was Example 1
Similarly, the carrier multiplication factor per layer is about ⅕ compared to the conventional one, and the multiplication factor is about 1.7 times. Further, the spectral sensitivity was shifted to the shorter wavelength side of 100 to 200 nm as compared with Example 1. Regarding the dark decay characteristics, it is assumed that the above-mentioned difference in characteristics is due to the improvement of the blocking characteristics due to the increase of the forbidden band width of the charge injection blocking layer and the increase of the dark resistance due to the increase of the forbidden band width of the optical transmission layer. ..

【0016】以上、電子写真感光体の潜像形成時の帯電
極性を正にする場合について、二実施例を用いて本発明
を説明してきたが、帯電極性が負の場合も本発明が成り
たつことは勿論である。潜像形成時の帯電極性を負にす
る場合は、導伝性支持体側から、n−i−キャリア増倍
層−p層の順に積層した構成にする。またキャリア増倍
層は、正孔の増倍がなされる様に、価電子帯側にイオン
化に必要なエネルギー段差をもち、伝導帯側では、エネ
ルギー段差を小さくしたバンド構造であれば良い。
The present invention has been described above with reference to the two embodiments for the case where the charging polarity of the electrophotographic photosensitive member is made positive when the latent image is formed. However, the present invention is also realized when the charging polarity is negative. Of course. When the charging polarity at the time of latent image formation is made negative, the structure is such that the n-i-carrier multiplication layer-p layer is laminated in this order from the conductive support side. Further, the carrier multiplication layer may have a band structure having an energy step required for ionization on the valence band side and a small energy step on the conduction band side so that holes are multiplied.

【0017】また、本発明の実施例では、光導伝層であ
るi層を設けたが、キャリア増倍層で、光導伝層として
の機能を持たせるため、キャリア増倍層の各層の膜厚を
大きくして、かつ、全体の膜厚を大きくして、i層をお
かない構成でも良い。
Further, in the embodiment of the present invention, the i layer which is the optical propagation layer is provided. However, in order to have a function as the optical propagation layer in the carrier multiplication layer, the film thickness of each layer of the carrier multiplication layer is increased. May be increased and the total film thickness may be increased so that the i layer is not formed.

【0018】また、本発明の実施例では、a−Si:H
とa−Six1-x 等の材料としたが、これらの材料に
限定されるものでない。
In the embodiment of the present invention, a-Si: H
And a-Si x C 1-x and the like, the materials are not limited to these materials.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、導伝性支持体上に第1
の導伝型を有する第1の電荷注入阻止層と、第2の導伝
型を有する第2の電荷注入阻止層と、かつ、第1の電荷
注入阻止層と第2の電荷注入阻止層との間に光導伝層お
よび光導伝層で発生した光キャリアを増倍するキャリア
増倍層を設けた新規な構成、すなわち、p−i−キャリ
ア増倍層−nによって、高感度の電子写真感光体を提供
できる。
According to the present invention, the first member is provided on the conductive support.
A first charge injection blocking layer having a second conductivity type, a second charge injection blocking layer having a second conductivity type, and a first charge injection blocking layer and a second charge injection blocking layer. A novel structure in which a photoconductive layer and a carrier multiplication layer for multiplying photocarriers generated in the photoconductive layer are provided between the two layers, that is, a p-i-carrier multiplication layer-n provides a high-sensitivity electrophotographic photosensitivity. Can provide the body.

【0020】また、本発明の別な効果として、高感度化
によって、感光体層厚が、薄くできる様になり、膜はが
れ等の生産上の問題が軽減されるだけでなく、コストの
低減効果も期待できる。
Further, as another effect of the present invention, by increasing the sensitivity, the thickness of the photoconductor layer can be reduced, and not only production problems such as film peeling can be alleviated but also cost reduction effect can be obtained. Can be expected.

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

【図1】本発明の電子写真感光体の層構造の一実施例を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a layer structure of an electrophotographic photosensitive member of the present invention.

【図2】本発明の電子写真感光体の非帯電時のエネルギ
ー準位の一例を示すバンド図である。
FIG. 2 is a band diagram showing an example of energy levels when the electrophotographic photosensitive member of the present invention is not charged.

【図3】グロー放電分解装置の構成を示す概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a configuration of a glow discharge decomposition device.

【図4】本発明の電子写真感光体の帯電時のエネルギー
準位の一例を示すバンド図である。
FIG. 4 is a band diagram showing an example of energy levels during charging of the electrophotographic photosensitive member of the present invention.

【図5】本発明の電子写真感光体の非帯電時のエネルギ
ー準位の他の例を示すバンド図である。
FIG. 5 is a band diagram showing another example of energy levels of the electrophotographic photosensitive member of the present invention when it is not charged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 導伝性支持体 12 第1の電荷注入阻止層 13 光導伝層 14 キャリア増倍層 15 第2の電荷注入阻止層 22 第1の電荷注入阻止層 23 光導伝層 24 キャリア増倍層 25 第2の電荷注入阻止層 31 真空槽 32 アノード電極 33 カソード電極 34 加熱ヒーター 35 高周波電源 36 ガス導入管 37 排気装置 52 第1の電荷注入阻止層 53 光導伝層 54 キャリア増倍層 55 第2の電荷注入阻止層 11 Conductive Support 12 First Charge Injection Blocking Layer 13 Photoconductive Layer 14 Carrier Multiplying Layer 15 Second Charge Injection Blocking Layer 22 First Charge Injection Blocking Layer 23 Photoconductive Layer 24 Carrier Multiplying Layer 25 Second charge injection blocking layer 31 Vacuum chamber 32 Anode electrode 33 Cathode electrode 34 Heater 35 High frequency power supply 36 Gas introduction tube 37 Exhaust device 52 First charge injection blocking layer 53 Photoconductive layer 54 Carrier multiplication layer 55 Second charge Injection blocking layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導伝性支持体上に第1の導伝型を有する
第1の電荷注入阻止層と、第1の導伝型とは異なる第2
の導伝型を有する第2の電荷注入阻止層と、かつ、第1
の電荷注入阻止層と第2の電荷注入阻止層との間に少な
くともキャリアを増倍するキャリア増倍層とを設けてな
ることを特徴とする電子写真感光体。
1. A first charge injection blocking layer having a first conductivity type on a conductive support, and a second charge injection blocking layer different from the first conductivity type.
A second charge injection blocking layer having a conductivity type of
2. An electrophotographic photosensitive member comprising a carrier multiplication layer for multiplying carriers at least between the charge injection blocking layer and the second charge injection blocking layer.
【請求項2】 請求項1記載の電子写真感光体におい
て、第1の電荷注入阻止層と第2の電荷注入阻止層との
間に光導伝層と前記光導伝層で発生したキャリアを増倍
するキャリア増倍層を設けたことを特徴とする電子写真
感光体。
2. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein a photoconductive layer and a carrier generated in the photoconductive layer are multiplied between the first charge injection blocking layer and the second charge injection blocking layer. An electrophotographic photosensitive member, which is provided with a carrier multiplication layer.
【請求項3】 キャリア増倍層が、最小禁制帯幅Eg
から最大禁制帯幅E g 2に連続的に変化した後、伝導帯
側にエネルギー段差Eを生ずる、少なくとも1つ以上の
ステップバック構造からなるエネルギー準位をもつよう
に構成した請求項1又は2記載の電子写真感光体。
3. The carrier multiplication layer has a minimum forbidden band width E.g 1
To maximum forbidden band width E g After continuously changing to 2, the conduction band
Energy step E on the side, at least one or more
Have an energy level consisting of a step-back structure
The electrophotographic photosensitive member according to claim 1 or 2, wherein the electrophotographic photosensitive member is configured according to claim 1.
【請求項4】 エネルギー段差Eが、最小禁制帯幅Eg
1をもつ層におけるキャリアのイオン化エネルギー以上
である請求項3記載の電子写真感光体。
4. The energy step E has a minimum forbidden band width E g.
The electrophotographic photosensitive member according to claim 3, which has an ionization energy of carrier or more in the layer having 1.
【請求項5】 エネルギー段差Eが、最小禁制帯幅Eg
1よりも大きいことを特徴とする請求項3記載の電子写
真感光体。
5. The energy step E has a minimum forbidden band width E g.
The electrophotographic photosensitive member according to claim 3, wherein the electrophotographic photosensitive member is larger than 1.
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