JPH0588390A - 感光体用半導体素子 - Google Patents
感光体用半導体素子Info
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- JPH0588390A JPH0588390A JP3198725A JP19872591A JPH0588390A JP H0588390 A JPH0588390 A JP H0588390A JP 3198725 A JP3198725 A JP 3198725A JP 19872591 A JP19872591 A JP 19872591A JP H0588390 A JPH0588390 A JP H0588390A
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- JP
- Japan
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- semiconductor device
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- semiconductor
- amorphous
- atomic
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓよりなる元素の群から選ばれ
た１種以上の元素と、Ｈ並びにハロゲンよりなる元素の
群から選ばれた１種以上の元素、及びＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ
よりなる元素の群から選ばれた１種以上の元素とからな
るアモルフアス多元系半導体からなり、２０℃に於ける
暗伝導度が１０-11 （Ω・cm）-1以下でかつ該伝導度の
２０℃に於ける光伝導度に対する比が１／１０００以下
であることを特徴とする感光体用半導体素子。 【効果】 帯電能が大きく且つ高感度である。
た１種以上の元素と、Ｈ並びにハロゲンよりなる元素の
群から選ばれた１種以上の元素、及びＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ
よりなる元素の群から選ばれた１種以上の元素とからな
るアモルフアス多元系半導体からなり、２０℃に於ける
暗伝導度が１０-11 （Ω・cm）-1以下でかつ該伝導度の
２０℃に於ける光伝導度に対する比が１／１０００以下
であることを特徴とする感光体用半導体素子。 【効果】 帯電能が大きく且つ高感度である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は感光体用半導体素子に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光導電体としては、アモルフアス
シリコンあるいはアモルフアスゲルマニウム合金が用い
られているが、これらの材料の暗伝導度が大きいため、
感光体材料として必須の要件の１つである帯電能が充分
ではなかった。一方、アモルフアスセレンは大きな帯電
能を有するが、結晶化温度が低いこと、硬度が小さいこ
と、毒性があること等の問題があった。また有機感光体
材料は耐久性や毒性に問題があった。
シリコンあるいはアモルフアスゲルマニウム合金が用い
られているが、これらの材料の暗伝導度が大きいため、
感光体材料として必須の要件の１つである帯電能が充分
ではなかった。一方、アモルフアスセレンは大きな帯電
能を有するが、結晶化温度が低いこと、硬度が小さいこ
と、毒性があること等の問題があった。また有機感光体
材料は耐久性や毒性に問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、表面
硬度が大きく、結晶化温度が高く良好な帯電能を有し、
且つ毒性のない感光体用半導体素子を提供することにあ
る。
硬度が大きく、結晶化温度が高く良好な帯電能を有し、
且つ毒性のない感光体用半導体素子を提供することにあ
る。
【０００４】即ち、本発明はＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓよりなる元
素の群から選ばれた１種以上の元素と、Ｈ並びにハロゲ
ンよりなる元素の群から選ばれた１種以上の元素、及び
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎよりなる元素の群から選ばれた１種以
上の元素とからなるアモルフアス多元系半導体からな
り、２０℃に於ける暗伝導度が１０-11 （Ω・cm）-1以
下でかつ該伝導度の２０℃に於ける光伝導度に対する比
が１／１０００以下であることを特徴とする感光体用半
導体素子を内容とするものである。尚、本発明におい
て、暗伝導度の２０℃に於ける光伝導度に対する比は、
１×１０16 Photons/cm2・sec のフオトフラツクスの暗
伝導度の光伝導度に対する比を意味する。
素の群から選ばれた１種以上の元素と、Ｈ並びにハロゲ
ンよりなる元素の群から選ばれた１種以上の元素、及び
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎよりなる元素の群から選ばれた１種以
上の元素とからなるアモルフアス多元系半導体からな
り、２０℃に於ける暗伝導度が１０-11 （Ω・cm）-1以
下でかつ該伝導度の２０℃に於ける光伝導度に対する比
が１／１０００以下であることを特徴とする感光体用半
導体素子を内容とするものである。尚、本発明におい
て、暗伝導度の２０℃に於ける光伝導度に対する比は、
１×１０16 Photons/cm2・sec のフオトフラツクスの暗
伝導度の光伝導度に対する比を意味する。
【０００５】本発明は、暗伝導度が充分小さくなるよう
に材料設計を行うことにより帯電能を向上させるととも
に、光伝導度が大きく、暗伝導度／光伝導度の比を小さ
くすることにより感光体の感度を向上させたものであ
る。
に材料設計を行うことにより帯電能を向上させるととも
に、光伝導度が大きく、暗伝導度／光伝導度の比を小さ
くすることにより感光体の感度を向上させたものであ
る。
【０００６】以下に、その詳細を説明する。本発明に用
いるアモルフアス多元系半導体はＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｈ、
ハロゲン、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎから適宜組み合わされたガ
ス状の或はガス化せしめた化合物をグロー放電分解する
ことによつて得られる。また、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｈ、ハ
ロゲン、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎから適宜組み合わされた固体
化合物をターゲツトとして、スパツタするか、もしくは
Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｈ、ハロゲンから適宜組み合わされた
気体の存在下で前記ターゲツトをスパツタすることによ
つても得られる。前記グロー放電法及びスパツタ法を実
施する際の基板温度については特に制限はないが、通常
２００℃〜４５０℃が用いられる。
いるアモルフアス多元系半導体はＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｈ、
ハロゲン、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎから適宜組み合わされたガ
ス状の或はガス化せしめた化合物をグロー放電分解する
ことによつて得られる。また、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｈ、ハ
ロゲン、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎから適宜組み合わされた固体
化合物をターゲツトとして、スパツタするか、もしくは
Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｈ、ハロゲンから適宜組み合わされた
気体の存在下で前記ターゲツトをスパツタすることによ
つても得られる。前記グロー放電法及びスパツタ法を実
施する際の基板温度については特に制限はないが、通常
２００℃〜４５０℃が用いられる。
【０００７】本発明に用いるアモルフアス多元系半導体
中に含まれるＳｉの量は５０原子％以上が好ましく、さ
らに好ましくはＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓよりなる元素の群から選
ばれたすべての元素の合計量が半導体中で３０原子％以
下含まれるのが良い。さらに好ましくは、半導体中に含
まれるＨとハロゲンの合計量が、約１原子％から約４０
原子％の範囲で含まれるのが良い。また、ハロゲンの中
ではフツ素が最も好ましい元素である。
中に含まれるＳｉの量は５０原子％以上が好ましく、さ
らに好ましくはＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓよりなる元素の群から選
ばれたすべての元素の合計量が半導体中で３０原子％以
下含まれるのが良い。さらに好ましくは、半導体中に含
まれるＨとハロゲンの合計量が、約１原子％から約４０
原子％の範囲で含まれるのが良い。また、ハロゲンの中
ではフツ素が最も好ましい元素である。
【０００８】ドーピングする場合は、製膜時に III族の
元素の化合物例えばＢ2 Ｈ6 、又はＶ族の元素の化合物
例えばＰＨ3等を添加するか、或は製膜後イオンインプ
ランテーシヨン法を用いることができる。そのドープ量
は２０℃に於ける暗伝動度が１０-8（Ω・cm）-1以上と
なるよう、さらに太陽電池として用いるべく接合を形成
した場合、その拡散電位が所望の値になるよう選ばれ
る。
元素の化合物例えばＢ2 Ｈ6 、又はＶ族の元素の化合物
例えばＰＨ3等を添加するか、或は製膜後イオンインプ
ランテーシヨン法を用いることができる。そのドープ量
は２０℃に於ける暗伝動度が１０-8（Ω・cm）-1以上と
なるよう、さらに太陽電池として用いるべく接合を形成
した場合、その拡散電位が所望の値になるよう選ばれ
る。
【０００９】基板は、ガラス基板、ステンレス等の金属
基板、ポリイミド等の耐熱性高分子フイルムを使用でき
る。また、アルミニウム、銅、鉄、ニツケル、ステンレ
ス等の金属箔又はこれに耐熱性高分子或はＳｉＯ1 、Ｓ
ｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、アモルフアス又は結晶性のＳｉ
(1-X) Ｃ(X) 、Ｓｉ(1-y) Ｎｙ、Ｓｉ(1-X-y) Ｃ(X) Ｎ
(y) 等又はその水素及び／又はハロゲン化物等の絶縁性
物質をコーテイングした基板も使用できる。なかでもガ
ラス、又は耐熱性高分子フイルム、更には金属箔上に前
記絶縁性物質をコーテイングした基板が好ましく、この
上に電極をパターン化して形成した基板を用いて、これ
にアモルフアス半導体を形成すればよい。金属箔上に絶
縁性物質をコーテイングする場合、この絶縁性薄膜の電
気伝導度は約１０-7（Ω・cm）-1以下が好ましい。ま
た、金属箔の厚みは特に制限はないが、５μｍ〜２mmが
好ましく、特に５０μｍ〜１mmが好ましい。絶縁膜の厚
みも金属箔を絶縁できればよいので任意であるが、通常
１０００Åから２０μｍ程度の範囲で用いられる。
基板、ポリイミド等の耐熱性高分子フイルムを使用でき
る。また、アルミニウム、銅、鉄、ニツケル、ステンレ
ス等の金属箔又はこれに耐熱性高分子或はＳｉＯ1 、Ｓ
ｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、アモルフアス又は結晶性のＳｉ
(1-X) Ｃ(X) 、Ｓｉ(1-y) Ｎｙ、Ｓｉ(1-X-y) Ｃ(X) Ｎ
(y) 等又はその水素及び／又はハロゲン化物等の絶縁性
物質をコーテイングした基板も使用できる。なかでもガ
ラス、又は耐熱性高分子フイルム、更には金属箔上に前
記絶縁性物質をコーテイングした基板が好ましく、この
上に電極をパターン化して形成した基板を用いて、これ
にアモルフアス半導体を形成すればよい。金属箔上に絶
縁性物質をコーテイングする場合、この絶縁性薄膜の電
気伝導度は約１０-7（Ω・cm）-1以下が好ましい。ま
た、金属箔の厚みは特に制限はないが、５μｍ〜２mmが
好ましく、特に５０μｍ〜１mmが好ましい。絶縁膜の厚
みも金属箔を絶縁できればよいので任意であるが、通常
１０００Åから２０μｍ程度の範囲で用いられる。
【００１０】以上の本発明に用いるアモルフアス多元系
半導体はその製造条件によつては一部又は全部が微結晶
化する場合が認められるが、本発明に用いるアモルフア
ス多元系半導体はこのような微結晶化した部分を有して
いても良い。さらに、グロー放電分解によつて本発明に
用いるアモルフアス多元系半導体を製造する場合、ｒｆ
電界と少なくとも部分的には直交した領域を有する磁界
を備えている装置を用いて、製膜速度の増大と膜質の向
上を図ることができる。
半導体はその製造条件によつては一部又は全部が微結晶
化する場合が認められるが、本発明に用いるアモルフア
ス多元系半導体はこのような微結晶化した部分を有して
いても良い。さらに、グロー放電分解によつて本発明に
用いるアモルフアス多元系半導体を製造する場合、ｒｆ
電界と少なくとも部分的には直交した領域を有する磁界
を備えている装置を用いて、製膜速度の増大と膜質の向
上を図ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではな
い。 実施例 シランとメタンの１：１混合ガスをｒｆグロー放電分解
法により分解し、２００℃に加熱したクロム付ガラス基
板上へ、アモルフアスシリコンカーバイドを堆積させ
た。この時の膜中に含まれるシリコン原子の量を測定し
たところＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）＝０．５４であった。この
膜の２０℃における暗伝導度は１０-14 （ＯＨＭ cm）
-1であり感光体用材料として充分な高抵抗性を示した。
そのコロナ帯電特性を調べたところ、負コロナ放電に対
して５０Ｖ／ｕｍ正コロナ放電に対して４０Ｖ／ｕｍと
良好な値を示した。また光照射による表面電位の減衰速
度は、フオトンフラツクス１×１０14 photons/cm2sec
の光に対して０．１秒以下でその５０％以上が消失して
おり充分高感度であった。またフオトンフラツクス１×
１０16 photons/cm2sec の光に対しては１ミリ秒以下で
その５０％以上が消失した。この値は暗伝導度／光伝導
度の値が１／２５０００程度であることを示している。
明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではな
い。 実施例 シランとメタンの１：１混合ガスをｒｆグロー放電分解
法により分解し、２００℃に加熱したクロム付ガラス基
板上へ、アモルフアスシリコンカーバイドを堆積させ
た。この時の膜中に含まれるシリコン原子の量を測定し
たところＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）＝０．５４であった。この
膜の２０℃における暗伝導度は１０-14 （ＯＨＭ cm）
-1であり感光体用材料として充分な高抵抗性を示した。
そのコロナ帯電特性を調べたところ、負コロナ放電に対
して５０Ｖ／ｕｍ正コロナ放電に対して４０Ｖ／ｕｍと
良好な値を示した。また光照射による表面電位の減衰速
度は、フオトンフラツクス１×１０14 photons/cm2sec
の光に対して０．１秒以下でその５０％以上が消失して
おり充分高感度であった。またフオトンフラツクス１×
１０16 photons/cm2sec の光に対しては１ミリ秒以下で
その５０％以上が消失した。この値は暗伝導度／光伝導
度の値が１／２５０００程度であることを示している。
【００１２】
【発明の効果】叙上の通り、本発明によれば、帯電能が
大きく、且つ高感度の感光体用半導体素子が提供され
る。
大きく、且つ高感度の感光体用半導体素子が提供され
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０１Ｇ 19/00 7202−4Ｇ Ｇ０３Ｇ 5/08 ３１８ 7144−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 31/0248
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓよりなる元素の群から選
ばれた１種以上の元素と、Ｈ並びにハロゲンよりなる元
素の群から選ばれた１種以上の元素、及びＳｉ、Ｇｅ、
Ｓｎよりなる元素の群から選ばれた１種以上の元素とか
らなるアモルフアス多元系半導体からなり、２０℃に於
ける暗伝導度が１０-11 （Ω・cm）-1以下でかつ該伝導
度の２０℃に於ける光伝導度に対する比が１／１０００
以下であることを特徴とする感光体用半導体素子。 - 【請求項２】 ハロゲンがＦであることを特徴とする請
求項１記載の半導体素子。 - 【請求項３】 Ｓｉの組成が５０原子％以上であること
を特徴とする請求項１又は２記載の半導体素子。 - 【請求項４】 Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓよりなる元素の群から選
ばれたすべての元素の合計が約３０原子％以下であるこ
とを特徴とする請求項３記載の半導体素子。 - 【請求項５】 ＳｉとＣ、Ｎ、Ｏ、Ｓよりなる元素の群
から選ばれたすべての元素との合計が６０原子％以上９
９原子％以下であることを請求項３又は４記載の半導体
素子。 - 【請求項６】 周期律表第 III族もしくは第Ｖ族の元素
でドーピングされた半導体を含むことを特徴とする請求
項１乃至５記載の半導体素子。 - 【請求項７】 半導体素子が、金属箔上に形成した電気
絶縁性基板の上に薄膜で形成されていることを特徴とす
る請求項１乃至６記載の半導体素子。 - 【請求項８】 前記基板の電気絶縁性薄膜が、約１０-7
（Ω・cm）-1以下の電気伝導度を有する薄膜であること
を特徴とする請求項７記載の半導体素子。 - 【請求項９】 前記電気絶縁性薄膜が、耐熱性高分子、
又はＳｉＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、又はアモルフアス
若しくは結晶性のＳｉ(1-X) Ｃ(X) 、Ｓｉ
(1-y) Ｎ(y) 、Ｓｉ(1-X-y) Ｃz Ｎy 又はアモルフアス
シリコンから選ばれることを特徴とする請求項８記載の
半導体素子。 - 【請求項１０】 前記アモルフアス多元系半導体が、ｒ
ｆ電界と少なくとも部分的には直交した領域を有する磁
界を備えている装置を用いて、グロー放電分解を行なう
ことによつて製造されることを特徴とする請求項１乃至
９記載の半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198725A JPH0588390A (ja) | 1982-11-01 | 1991-07-12 | 感光体用半導体素子 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192032A JPS5983916A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | アモルフアス多元系半導体 |
| JP3198725A JPH0588390A (ja) | 1982-11-01 | 1991-07-12 | 感光体用半導体素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192032A Division JPS5983916A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | アモルフアス多元系半導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0588390A true JPH0588390A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=26507052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198725A Pending JPH0588390A (ja) | 1982-11-01 | 1991-07-12 | 感光体用半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0588390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0878719A (ja) * | 1994-09-01 | 1996-03-22 | Nec Corp | 光電変換素子 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145540A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
| JPS54145539A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
| JPS56115573A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoconductive element |
| JPS56121041A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrophotographic receptor and its manufacture |
| JPS5779672A (en) * | 1980-09-09 | 1982-05-18 | Energy Conversion Devices Inc | Photoresponsive amorphous alloy and method of producing same |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3198725A patent/JPH0588390A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145540A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
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| JPS56121041A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrophotographic receptor and its manufacture |
| JPS5779672A (en) * | 1980-09-09 | 1982-05-18 | Energy Conversion Devices Inc | Photoresponsive amorphous alloy and method of producing same |
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| JPH0878719A (ja) * | 1994-09-01 | 1996-03-22 | Nec Corp | 光電変換素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19941018 |