JPH0612458B2

JPH0612458B2 - 光導電部材

Info

Publication number: JPH0612458B2
Application number: JP58172032A
Authority: JP
Inventors: 恵志斉藤; 幸彦大貫; 茂大野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-09-17
Filing date: 1983-09-17
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2009-02-16
Also published as: JPS6063960A

Description

【発明の詳細な説明】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、照射する電磁液のスペクトル特
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部材に
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285571
8号公報には電子写真用像形成部材として、独国公開第2
933411号公報には光電変換読取装置への応用が記載され
ている。

而乍ら、従来のａ−Siで構成された光導電層を有する光
導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、
光学的、光導電的特性、及び耐湿性等の使用環境特性の
点、更には経時的安定性の点において、結合的な特性向
上を計る必要があるという更に改良される可き点が存す
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り返し使用し
続けると、繰返し使用による疲労の蓄積が起つて、残像
が生ずる所謂ゴースト現象を発する様になる或いは、高
速で繰返し使用すると応答性が次第に低下する、等の不
都合な点が生ずる場合が少なくなかつた。

更には、ａ−Siは可視光領域の短波長側に較べて、長波
長側の波長領域よりも長い波長領域の吸収係数が比較的
小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツチ
ングに於いて、通常使用されているハロゲンランプや螢
光灯を光源とする場合、長波長側の光を有効に使用し得
ていないという点に於いて、夫々改良される余地が残つ
ている。

又、別には、照射される光が光導電層中に於いて、充分
吸収されず、支持体に到達する光の量が多くなると、支
持体自体が光導電層を透過して来る光に対する反射率が
高い場合には、光導電層内に於いて多量反射による干渉
が起つて、画像の「ボケ」が生ずる一要因となる。

この影響は、解像度を上げる為に、照射スポツトを小さ
くする程大きくなり、殊に半導体レーザを光源とする場
合には大きな問題となつている。

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、ハロゲン化子アモル
フアスシリコンン、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、光導電性を示す
光受容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及び長波長側に於ける吸収スペ
クトル特性に優れていることを見出した点に基づいてい
る。

本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時安定して
いて、殆んど使用環境に制限を受けない全環境型であ
り、長波長側の光感度特性に優れると共に耐光疲労に著
しく長け、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず、残
留電位が全く又は殆んど観測されない光導電部材を提供
することを主たる目的とする。

本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感度が高
く、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光応
答の速い光導電部材を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材として適
用された場合、通常の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、静電像形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分ある光導電部材を提供することである。

本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得る事が容
易に出来る電子写真用の光導電部材を提供することであ
る。

本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性、高ＳＮ比
特性を有する光導電部材を提供することでもある。

本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、該支
持体上に該支持体側に分布濃度の最大値を有し、層厚方
向に不均一な分布状態でゲルマニウム原子を含む非晶質
材料で構成された層領域(G)と、シリコン原子を含む非
晶質材料で構成され、光導電性を示す層領域(S)とが前
記支持体側より順に設けられた層構成の光受容層とを有
し、該光受容層は、炭素原子を含有し、その層厚方向に
おける分布濃度が夫々Ｃ(1)、Ｃ(3)、Ｃ(2)なる第１の
層領域、第３の層領域、第２の層領域を支持体側よりこ
の順で有することを特徴とする（但し、Ｃ(3)は単独で
は最大になることはなく、且つＣ(1)、Ｃ(2)、いずれか
１つが０になる場合は、他の２つは０でなく且つ等しく
はないか又は、Ｃ(3)が０の場合は他の２つは０ではな
い）。

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、電気的耐圧性
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
品質の画像安定して繰返し得ることができる。

更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且
つ光応答が速い。

以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就て詳細に
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、光受容層１０２を有し、該光受
容層１０２は自由表面１０５を一方の端面に有してい
る。

光受容層１０２は、支持体１０１側よりａ−Ge（Si，H,
X）で構成された第１の層領域(G)１０３と、ａ−Si（H,
X）で構成され、光導電性を有する第２の層領域(S)１０
４と、が順に積層された層構造を有する。

層領域(G)１０３中に含有されるゲルマニウム原子は、
他の原子と共に、該第１の層領域(G)１０３に含有され
る場合、該第１の層領域(G)１０３中において、層厚方
向には万偏無く含有されてはいるが分布濃度は不均一と
される。而乍ら、支持体の表面と平行な面内方向に於い
ては、均一な分布で万偏無く含有されるのが面内方向に
於ける特性の均一化を計る点からも必要である。殊に層
領域(G)１０３の層厚方向には万偏無く含有されていて
且つ前記支持体１０１の設けられてある側とは反対の側
（光受容層１０２の表面１０５側）の方に対して前記支
持体１０１側の方に多く分布した状態となる様に含有さ
れる。

本発明に於いては、層領域(G)上に設けられる層領域(S)
中には、ゲルマニウム原子は含有されておらず、この様
な層構造に光受容層を形成することによつて、可視光領
域を含む、比較的短波長から比較的長波長迄の全領域の
波長の光に対して光感度が優れている光導電部材とし得
るものである。

又、ゲルマニウム原子が不均一に分布する系の場合の好
適な例に於いては、層領域(G)中に於けるゲルマニウム
原子の分布状態は全層領域にゲルマニウム原子が連続的
に分布し、ゲルマニウム原子の層厚方向の分布濃度Ｃが
支持体側より層領域(S)に向つて減少する変化が与えら
れているので、層領域(G)と層領域(S)との間に於ける親
和性に優れ、且つ後述する様に、支持体側端部に於いて
ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃを極端に大きくすること
により、半導体レーザ等を使用した場合の、層領域(S)
では殆んど吸収し切れない長波長側の光を層領域(G)に
於いて、実質的に完全に吸収することが出来、支持体面
からの反射による干渉を防止することが出来る。

又、本発明の光導電部材に於いては、層領域(G)にシリ
コン原子を含有させる場合には、該層領域(G)と層領域
(S)とを構成する非晶質材料の夫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２図乃至第１０図には、ゲルマニウム原子が不均一に
分布されて含有されている場合に於ける光導電部材の層
領域(G)中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向の
分布状態の典型的例が示される。

第２図乃至第１０図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Ｃを、縦軸は、層領域(G)の層厚を示し、t_B
は支持体側の層領域(G)の端面の位置を、t_Tは支持体側
とは反対側の層領域(G)の端面の位置を示す。即ち、ゲ
ルマニウム原子の含有される層領域(G)はt_B側よりt_T側
に向つて層形成がなされる。

第２図には、層領域(G)中に含有されるゲルマニウム原
子の層厚方向の分布状態の第１の典型例が示される。

第２図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る層領域(G)が形成される表面と該層領域(G)の表面とが
接する界面位置t_Bよりt₁の位置までは、ゲルマニウム原
子の分布濃度ＣがC₁なる一定の値を取り乍らゲルマニウ
ム原子が形成される層領域(G)に含有され、位置t₁より
は濃度C₂より界面位置t_Tに至るまで徐々に連続的に減少
されている。界面位置t_Tにおいてゲルマニウム原子の分
布濃度ＣはC₃とされる。

第３図に示される例においては、含有されるゲルマニウ
ム原子の分布濃度Ｃは位置t_Bより位置t_Tに至るまで濃度
C₄から徐々に連続的に減少して位置t_Tにおいて濃度C₅と
なる様な分布状態を形成している。

第４図の場合には、位置t_Bより位置t₂まではゲルマニウ
ム原子の分布濃度Ｃは濃度C₅と一定値とされ、位置t₂と
位置t_Tとの間において、徐々に連続的に減少され、位置
t_Tにおいて、分布濃度Ｃは実質的に零とされている（こ
こで実質的に零とは検出限界量未満の場合である）。

第５図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは位
置t_Bより位置t_Tに至るまで、濃度C₈より連続的に徐々に
減少され、位置t_rにおいて実質的に零とされている。

第６図に示す例においては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Ｃは、位置t_Bと位置t₃間においては、濃度C₉と一定値
であり、位置t_Tにおいては濃度C₁₀とされる。位置t₃と
位置t_Tとの間では、分布濃度Ｃは一次関数的に位置t₃よ
り位置t_Tに至るまで減少されている。

第７図に示される例においては、分布濃度Ｃは位置t_Bよ
り位置t₄までは濃度C₁₁の一定値を取り、位置t₄より位
置t_Tまでは濃度C₁₂より濃度C₁₃まで一次関数的に減少す
る分布状態とされている。

第８図に示す例においては、位置t_Bより位置t_Tに至るま
で、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは濃度C₁₄より実質
的に零に至る様に一次関数的に減少している。

第９図においては、位置t_Bより位置t₅に至るまではゲル
マニウム原子の分布濃度Ｃは、濃度C₁₅より濃度C₁₆まで
一次関数的に減少され、位置t₅と位置t_Tとの間において
は、濃度C₁₆の一定値とされた例が示されている。

第１０図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布濃度Ｃは位置t_Bにおいて濃度C₁₇であり、位置t₆に
至るまではこの濃度C₁₇より初めはゆつくりと減少さ
れ、t₆の位置付近においては、急激に減少されて位置t₆
では濃度C₁₈とされる。

位置t₆と位置t₇との間においては、初め急激に減少され
て、その後は、緩かに徐々に減少されて位置t₇で濃度C
₁₉となり、位置t₇と位置t₈との間では、極めてゆつくり
と徐々に減少されて位置t₈において、濃度C₂₀に至る。
位置t₈と位置t_Tの間においては、濃度C₂₀より実質的に
零になる様に図に示す如き形状の曲線に従つて減少され
ている。

以上、第２図乃至第１０図により、層領域(G)中に含有
されるゲルマニウム原子の層厚方向の分布状態の典型例
の幾つかを説明した様に本発明においては、支持体側に
おいて、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃの高い部分を有
し、界面t_T側においては、前記分布濃度Ｃは支持体側に
較べて可成り低くされた部分を有するゲルマニウム原子
の分布状態が層領域(G)に設けられている。

本発明に於ける光導電部材を構成する光受容層を構成す
る層領域(G)は好ましくは上記した様に支持体側の方に
ゲルマニウム原子が比較的高濃度で含有されている局在
領域(A)を有するのが望ましい。

本発明に於いては局在領域(A)は、第２図乃至第１０図
に示す記号を用いて説明すれば、界面位置t_Bより５μ以
内に設けられるのが望ましいものである。

本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位置t_Bよ
り５μ厚までの全層領域（L_T）とされる場合もあるし、
又、層領域（L_T）の一部とされる場合もある。

局在領域(A)を層領域（L_T）の一部とするか又は全部と
するかは、形成される非晶質層に要求される特性に従つ
て適宜決められる。

局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニウム原子の
層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原子の分布濃度
の最大値Cmaxがシリコン原子との和に対して、好ましく
は１０００ atomic ppm以上、より好適には５０００
atomic ppm以上、最適には１×１0⁴ atomic ppm以上と
される様な分布状態となり得る様に層形成されるのが望
ましい。

即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る層領域(G)は、支持体側から層厚で５μ以内（t_Bから
５μ厚の層領域）に分布濃度の最大値Cmaxが存在する様
に形成されるのが好ましい。

本発明に於いて、形成される光受容層を構成する第２の
層領域(S)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、好ましくは１〜４０atomic％、より好適
には５〜３０atomic％、最適には５〜２５atomic％とさ
れるのが望ましい。

本発明において、層領域(G)中に含有されるゲルマニウ
ム原子の含有量としては、本発明の目的が効果的に達成
される様に所望に従つて適宜決められるが、シリコン原
子との和に対して好ましくは１〜１０×１0⁵atomic pp
m、より好ましくは１００〜9.５×１0⁵atomic ppm、最
適には５００〜８×１0⁵atomic ppmとされるのが望まし
い。

本発明において層領域(G)と層領域(S)との層厚は、本発
明の目的を効果的に達成させる為の重要な因子の１つで
あるので形成される光導電部材に所望の特性が充分与え
られる様に、光導電部材の設計の際に充分なる注意が払
われる必要がある。

本発明に於いて、層領域(G)の層厚T_Bは、好ましくは、
３０Å〜５０μ、より好ましくは４０Å〜４０μ、最適
には５０Å〜３０μとされるのが望ましい。

又、層領域(S)の層厚Ｔは、好ましくは、0.５〜９０
μ、より好ましくは１〜８０μ、最適には２〜５０μと
されるのが望ましい。

層領域(G)の層厚T_Bと層領域(S)の層領Ｔの和（T_B＋Ｔ）
としては、両層領域に要求される特性と光受容層全体に
要求される特性との相互間の有機的関連性に基いて、光
導電部材の層設計の際に所望に従つて、適宜決定され
る。

本発明の光導電部材に於いては、上記の（T_B＋Ｔ）の数
値範囲としては、好ましくは１〜１００μ、より好まし
くは１〜８０μ、最適には２〜５０μとされるのが望ま
しい。

本発明のより好ましい実施態様に於いては、上記の層厚
T_B及び層厚Ｔとしては、好ましくはT_B／Ｔ≦１なる関係
を満足する様に、夫々に対して適宜適切な数値が選択さ
れるのが望ましい。

上記の場合に於ける層厚T_B及び層厚Ｔの数値の選択に於
いて、より好ましくは、T_B／Ｔ≦0.９、最適にはT_B／Ｔ
≦0.８なる関係が満足される様に層厚T_B及び層厚Ｔの値
が決定されるのが望ましいものである。

本発明に於いて、層領域(G)中に含有されるゲルマニウ
ム原子の含有量が１×１0⁴atomic ppm以上の場合には、
層領域(G)の層厚T_Bとしては、可成り薄くされるのが望
ましく、好ましくは３０μ以下、より好ましくは２５μ
以下、最適には２０μ以下とされるのが望ましい。

本発明において、必要に応じて光受容層を構成する層領
域(G)及び層領域(S)中に含有されるハロゲン原子(X)と
しては、具体的にはフツ素，塩素，臭素，ヨウ素が挙げ
られ、殊にフツ素，塩素を好適なものとして挙げること
が出来る。

本発明において、ａ−G_e（Si，H,X）で構成される層領
域(G)を形成するには例えばグロー放電法，スパツタリ
ング法，或いはイオンプレーテイング法等の放電現象を
利用する真空堆積法によつて成される。例えば、グロー
放電法によつて、ａ−SiGe（H,X）で構成される層領域
(G)を形成するには、基本的にはゲルマニウム原子（G
e）を供給し得るGe供給用の原料ガスと、必要に応じ
て、シリコン原子（Si）を供給し得るSi供給用の原料ガ
ス、水素原子(H)導入用の原料ガス又は／及びハロゲン
原子(X)導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積
室内に所望のガス圧状態で導入して、該堆積室内にグロ
ー放電を生起させ、予め所定位置に設置されてある所定
の支持体表面上にａ−Ge（Si，H,X）から成る層を形成
すれば良い。又、ゲルマニウム原子を不均一な分布状態
で含有させるにはゲルマニウム原子の分布濃度を所望の
変化率曲線に従つて制御し乍らａ−Ge（Si，H,X）から
なる層を形成させれば良い。又、スパツタリング法で形
成する場合には、例えば、Ar，He等の不活性ガス又はこ
れ等のガスをペースト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とGeで構成されたターゲツトの二
枚を使用して、又はSiとGeの混合されたターゲツトを使
用してスパツタリングする際、必要に応じて水素原子
(H)又は／及びハロゲン原子(X)導入用のガスをスパツタ
リング用の堆積室に導入してやれば良い。

本発明において使用されるSi供給用の原料ガスと成り得
る物質としては、SiH₄，Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀等のガス
状態の又はガス化し得る水素化硅素（シラン類）が有効
に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成作業時
の取扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH₄，Si₂H₆
が好ましいものとして挙げられる。

Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、GeH₄，Ge
₂H₆，Ge₃H₈，Ge₄H₁₀，Ge₅H₁₂，Ge₆H₁₄，Ge₇H₁₆，Ge
₈H₁₈，Ge₉H₂₀等のガス状態の又はガス化し得る水素化ゲ
ルマニウムが有効に使用されるものとし挙げられ、殊
に、層作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の
点で、GeH₄，Ge₂H₆，Ge₃H₈が好ましいものとして挙げら
れる。

本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げら
れ、例えばハロゲンガス，ハロゲン化物，ハロゲン間化
合物，ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態
の又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。

又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明において
は挙げることが出来る。

本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的には、フツ素，塩素，臭素，ヨウ素のハロゲ
ンガス、BrF，ClF，ClF₃，BrF₅，BrF₅，IF₃，IF₇，IC
l，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Si
F₄，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、Ge供給用の原料ガスと共にSiを供給し得る
原料ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、所
望の支持体上にハロゲン原子を含むａ−SiGeから成る層
領域(G)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層領域(G)
を作成する場合、基本的には、例えばSi供給用の原料ガ
スともなるハロゲン化硅素とGe供給用の原料ガスとなる
水素ゲルマニウムと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層領域(G)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、所望の支持体上に
層領域(G)を形成し得る。この場合、水素原子の導入割
合の制御を一層容易になる様に計る為にこれ等のガスに
更に水素ガス又は水素原子を含む硅素化合物のガスも所
望量混合して層形成しても良い。

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。

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−Ge（Si，H,X）から成る層領域(G)を形成する
には、例えばスパツタリング法の場合にはGeから成るタ
ーゲツト、又は、該ターゲツトとSiからなるターゲツト
の二枚を、或はSiとGeから成るターゲツトを使用して、
これを所望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、例えば多結晶
ゲルマニウム、又は多結晶シリコンと多結晶ゲルマニウ
ム又は単結晶ゲルマニウムを夫々蒸発源として蒸着ボー
トに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、或いはエレクト
ロンビーム法（ＥＢ法）等によつて加熱蒸発させ飛翔蒸
発物を所望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又は／及び
水素化ゲルマニウム等のガス類をスパツタリング用の堆
積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲気を形成して
やれば良い。

本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲン化合物或いはハロゲンを含む硅素
化合物が有効なものとして使用されるものであるが、そ
の他に、HF，HCl，HBr，HI等のハロゲン化水素、SiH
₂F₂，SiH₂I₂，SiH₂Cl₂，SiHCl₃，SiH₂Br₂，SiHBr₃等の
ハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF₃，GeH₂F₂，GeH₃F，
GeHCl₃，GeH₂Cl₂，GeH₃Cl，GeHBr₃，GeH₂Br₂，GeH₃Br，
GeHI₃，GeH₂I₂，GeH₃I等の水素化ハロゲン化ゲルマニウ
ム、等の水素原子を構成要素の１つとするハロゲン化
物、GeF₄，GeCl₄，GeBr₄，GeI₄，GeF₂，GeCl₂，GeBr₂，
GeI₂等のハロゲン化ゲルマニウム、等々のガス状態の或
いはガス化し得る物質も有効な層領域(G)形成用の出発
物質として挙げる事が出来る。

これ等の物質の中水素原子を含むハロゲン化物は、層領
域(G)形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同時に電
気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な水素原子も
導入されるので、本発明においては好適なハロゲン導入
用の原料として使用される。

水素原子を層領域(G)中に構造的に導入するには、上記
の他にH₂、或いはSiH₄，Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀等の水素
化硅素をGeを供給する為のゲルマニウム又はゲルマニウ
ム化合物と、或いは、GeH₄，Ge₂H₆，Ge₃H₈，Ge₄H₁₀，Ge
₅H₁₂，Ge₆H₁₄，Ge₇H₁₆，Ge₈H₁₈，Ge₉H₂₀等の水素化ゲル
マニウムとSiを供給する為のシリコン又はシリコン化合
物と、を堆積室中に共存させて放電を生起させる事でも
行う事が出来る。

本発明の好ましい例において、形成される光受容層を構
成する層領域(G)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）は好ましくは0.１１〜４０atomic％、
より好ましくは0.０５〜３０atomic％、最適には0.〜２
５atomic％とされるのが望ましい。

層領域(G)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。

本発明に於いて、ａ−Si（H,X）で構成される層領域(S)
を形成するには、前記した層領域(G)形成用の出発物質
(I)の中より、Ge供給用の原料ガスとなる出発物質を除
いた出発物質〔層領域(S)形成用の出発物質(II)〕を使
用して、層領域(G)を形成する場合と、同様の方法と条
件に従つて行う事が出来る。

即ち、本発明において、ａ−Si（H,X）で構成される層
領域(S)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）で構成される層領域
(S)を形成するには、基本的には前記したシリコン原子
（Si）を供給し得るSi供給用の原料ガスと共に、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−Si（H,
X）からなる層を形成させれば良い。又、スパツタリン
グ法で形成する場合には、例えばAr，He等の不活性ガス
又はこれ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中で
Siで構成されたターゲツト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おけば良い。

本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム原子の含
有される層領域(G)又は／及びゲルマニウム原子の含有
されない層領域(S)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(G)又は／及び該層領域
(S)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
る物質(C)を含有する層領域（PN）を構成するSi又はGe
に対して、ｐ型伝導特性を与えるｐ型不純物、及びｎ型
伝導特性を与えるｎ型不純物を挙げることが出来る。

具体的には、ｐ型不純物としては周期律表第III族に属
する原子（第III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。

ｎ型不純物としては、周期律表第Ｖ族に属する原子（第
Ｖ族原子）、例えば、、Ｐ（燐），As（砒素），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。

本発明に於いて、層領域（PN）に含有される伝導特性を
制御する物質の含有量は、該層領域（PN）に要求される
伝導特性、或いは該層領域（PN）に直に接触して設けら
れる他の層領域の特性や、該他の層や支持体との接触界
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。

又、前記の伝導特性を制御する物質を光受容層中に含有
させるのに、該光受容層の所望される層領域に局在的に
含有させる場合、殊に、光受容層の支持体側端部層領域
(E)に含有させる場合には、該層領域(E)に直に接触し設
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も考慮されて、伝導特性を制御
する物質の含有量が適宜選択される。

本発明に於いて、層領域（PN）中に含有される伝導特性
を制御する物質(C)の含有量としては、好ましくは、0.
０１〜５×１0⁴atomic ppm、より好適には0.５〜１×0⁴
atomic ppm、最適には１〜５×１0³atomic ppmとされる
のが望ましい。

本発明に於いて、伝導特性を支配する物質(C)が含有さ
れる層領域（PN）に於ける該物質(C)の含有量が好まし
くは３０atomic ppm以上、より好適には５０atomic ppm
以上、最適には１００atomic ppm以上の場合には、前記
物質(C)は、光受容層の一部の層領域に局所的に含有さ
せるのが望ましく、殊に光受容層の支持体側端部層領域
(E)に偏在する様に含有させるのが望ましい。

上記の中、光受容層の支持体側端部層領域(E)に前記の
数値以上の含有量となる様に前記の伝導特性を支配する
物質(C)を含有させることによつて、例えば該含有させ
る物質(C)が前記のｐ型不純物の場合には、光受容層の
自由表面が極性に帯電処理を受けや際に支持体側から
光受容層中へ注入される電子の移動を効果的に阻止する
ことが出来、又、前記含有させる物質が前記のｎ型不純
物の場合には、光受容層の自由表面が極性に帯電処理
を受けた際に、支持体側から光受容層中へ注入される正
孔の移動を効果的に阻止することが出来る。

この様に、前記端部層領域(E)に一方の極性の伝導特性
を支配する物質を含有させる場合には、光受容層の残り
の層領域、即ち、前記端部層領域(E)を除いた部分の層
領域(Z)には、他の極性の伝導特性を支配する物質を含
有させても良いし、或いは、同極性の伝導特性を支配す
る物質を、端部層領域(E)に含有される実際の量よりも
一段と少ない量にして含有させても良い。

この様な場合、前記層領域(Z)中に含有される前記伝導
特性を支配する物質(C)の含有量としては、端部層領域
(E)に含有される前記物質の極性や含有量に応じて所望
に従つて適宜決定されるものであるが、好ましくは、0.
００１〜１０００atomic ppm、より好適には0.０５〜５
００atomic ppm、最適には0.１〜２００atomic ppmとさ
れるのが望ましい。

本発明に於いて、端部層領域(E)及び層領域(Z)に同種の
伝導性を支配する物質を含有させる場合には、層領域
(Z)に於ける含有量としては、好ましくは、３０atomic
ppm以下とするのが望ましい。上記した場合の他に、本
発明に於いては、光受容層中に、一方の極性を有する伝
導性を支配する物質を含有させた層領域と、他方の極性
を有する伝導性を支配する物質を含有させた層領域とを
直に接触する様に設けて、該接触領域に所謂空乏層を設
けることも出来る。詰り、例えば、光受容層中に、前記
のｐ型不純物を含有する層領域と前記のｎ型不純物を含
有する層領域とを直に接触する様に設けて所謂ｐ−ｎ接
合を形成し、空乏層を設けることが出来る。

光受容層中に伝導特性を制御する物質(C)、例えば第III
族原子或いは第Ｖ族原子を構造的に導入するには、層形
成の際に第III族原子導入用の出発物質或いは第Ｖ族原
子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、第２の層
領域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III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III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，B
₄H₁₀，B₅H₉，B₅H₁₁，B₆H₁₀，B₆H₁₂，B₅H₁₄等の水素化硼
素、BF₃，BCl₃，BBr₃等のハロゲン化硼素等が挙げられ
る。この他、AlCl₃，GaCl₂，Ga（CH₃）_３，InCl₃，TlCl
₃，等も挙げることが出来る。

第Ｖ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，P₂H
₄，等の水素化燐、PH₄I，PF₃，PF₅，PCl₃，PCl₅，PB
r₃，PBr₅，PI₅等のハロゲン化燐が挙げられる。この
他、AsH₃，AsF₃，AsCl₅，AsBr₃，AsF₅，SbH₃，SbF₃，Sb
F₅，SbCl₅，SbCl₅，BiH₃，BiCl₃，BiBr₃等も第Ｖ族原子
導入用の出発物質の有効なものとして挙げることが出来
る。

本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、更には、支持体と光受容層との間の密着性の改良を
図る目的の為に、光受容層中には、炭素原子が含有され
る層領域(C)が設けられる。光受容層中に含有される炭
素原子は、光受容層の全層領域に万遍なく含有されても
良いし、或いは、光受容層の一部の層領域のみに含有さ
せて遍在させても良い。

本発明に於いては、炭素原子の分布状態は分布濃度Ｃ
(C)は、光受容層全体としては、その層厚方向に於いて
階段状に不均一である。

第１１図に示される様に第１図に示される光導電部材１
００の光受容層１０２は第１１図に示されるように炭素
原子が含有され、その層厚方向に於ける分布濃度Ｃ(C)
がＣ(1)なる値である第１の層領域(1)１０５，Ｃ(2)な
る値である第２の層領域(2)１０７，Ｃ(3)なる値である
第３の層領域(3)１０６とを有する。又、層領域(G)１０
３と層領域(S)１０４の接触界面は、第１と第２と第３
の層領域のいずれにあつてもよい。

本発明においては、上記第１，第２，第３の各層領域
は、必ず上記３つの層領域のいずれの層領域中に於いて
も炭素原子が含有されている必要はないが、いずれか１
つの層領域に炭素原子が含有されていない場合には、他
の２つの層領域には炭素原子が必ず含有されており、且
つそれ等の層領域に於ける炭素原子の層厚方向の分布濃
度は異つている必要がある。

詰り分布濃度Ｃ(1)，Ｃ(2)，Ｃ(3)のいずれか１つが零
になる場合には、他の２つは零でなく且つ等しくならな
い様に各層領域を形成する必要がある。このようにする
ことによつて帯電処理を受けた際に自由表面１０８側あ
るいは支持体１０１側から光受容層１０２中に電荷が注
入されるのを効果的に阻止することが出来ると同時に、
光受容層１０２自体の暗抵抗の向上及び支持体１０１と
光受容層１０２との間の密着性の向上を計ることが出来
る。光受容層１０２が実用的に充分な光感度と暗抵抗を
有し、且つ、光受容層１０２中への電荷の注入を充分阻
止し得ると共に、光受容層１０２中に於いて発生するフ
オトキアリヤの輸送が効果的に成される様にするには、
第３の層領域(3)の炭素原子の分布濃度Ｃ(3)は単独では
最大とならない様に光受容層１０２を設計する必要があ
る。

この場合、好ましくは第３の層領域の層厚は他の２つの
層領域の層厚よりも充分厚くなる様に光受容層１０２を
設計するのが望ましく、より好ましくは第３の層領域の
層厚は光受容層１０２の層厚の５分の１以上を占める様
に光受容層１０２を設計するのが望ましい。

本発明に於いて、第１の層領域(1)及び第２の層領域(2)
の層厚としては、好ましくは0.００３〜３０μ、より好
ましくは0.００４〜２０μ、最適には0.００５〜１０μ
とされるのが望ましい。

又、第３の層領域(3)の層厚としては、好ましくは１〜
１００μ、より好ましくは１〜８０μ、最適には２〜５
０μとされるの望ましい。

第１の層領域(1)及び、第２の層領域(2)を光受容層中へ
の電荷の注入を阻止する、所謂、電荷注入阻止層として
の機能を主に持たせる様に光受容層を設計する場合に
は、第１の層領域(1)及び第２の層領域(2)の層厚は夫々
最大１０μとするのが望ましい。

第３の層領域(3)に電荷発生層としての機能を主に持た
せる様に光受容層を設計する場合には、第３の層領域
(3)の層厚は使用される光源の光の吸収係数に応じて適
宜所望に従つて決められる。この場合通常、電子写真分
野に於いて、使用される光源を使用するのであれば第３
の層領域(3)の層厚は精々１０μ程度あれば良い。

第３の層領域(3)に主に電荷輸送層としての機能を持た
せるにはその層厚は少なくとも５μあるのが望ましい。

本発明に於いて炭素原子の含有分布濃度Ｃ(1)，Ｃ(2)，
及びＣ(3)の最大値としては、シリコン原子，ゲルマニ
ウム原子及び炭素原子の和（以後「Ｔ（SiGeC）」と記
す）に対して、好ましくは６７atomic％、より好ましく
は５０atomic％、最適には４０atomic％とされるのが望
ましい。

又、前記分布濃度Ｃ(1)，Ｃ(2)，Ｃ(3)が零でない場合
の最小値としては、Ｔ（SiGeC）に対して好ましくは１a
tomic ppm、より好ましくは５０atomic ppm、最適には
１００atomic ppmとされるのが望ましい。

本発明に於いて、炭素原子の分布状態は光受容層全体に
於いては、前記した様に層厚方向に不均一であるが、第
１，第２，第３の各層領域に於いては層厚方向に均一で
ある。

第１２図乃至第１６図には、光受容層全体としての炭素
原子の分布状態の典型的例が示される。尚、これ等の図
の説明に当つて断わることなく使用される記号は、第２
図乃至第１０図に於いて使用したのと同様の意味を持
つ。

第１２図に示される例では、位置t_Bより位置t₉までは炭
素原子の分布濃度Ｃ(C)は濃度C₂₁と一定とされ位置t₉か
ら位置t_Tまでは分布濃度Ｃ(C)はC₂₂と一定とされてい
る。

第１３図に示される例では位置t_Bより位置t₁₀までは分
布濃度Ｃ(C)は、濃度C₂₃と一定値とされ位置t₁₀より位
置t₁₁までは分布濃度C₂₅(C)はC₂₄とされた位置t₁₁から
位置t_Tまでは分布濃度C₂₅とされて３段階に、炭素原子
の分布濃度Ｃ(C)を減少させている。

第１４図の例では、位置t_Bより位置₁₂までは分布濃度Ｃ
(C)はC₁₀とし位置t₁₂から位置t_Tまでは炭素原子の分布
濃度Ｃ(C)はC₂₇とされている。

第１５図の例では、位置t_Bより位置t₁₃までは分布濃度
Ｃ(C)は濃度C₂₆とし位置t₁₃から位置t₁₄までは濃度C₂₉
とし、位置t₁₄から位置t_Tまでは濃度C₃₀として、３段階
にステツプ状に炭素原子の分布濃度Ｃ(C)を増加してい
る。

第１６図の例では、位置t_Bより位置t₁₅まで分布濃度Ｃ
(C)はC₃₁とし位置t₁₅から位置t₁₆までは分布濃度Ｃ(C)
はC₂₀とし位置t₁₆から位置t_Tまで分布濃度Ｃ(C)はC₃₃と
している。支持体側および自由表面側で炭素原子の分布
濃度Ｃ(C)が高くなるようにしている。

本発明に於いて、光受容層に炭素原子の含有された層領
域(C)を設けるには、光受容層の形成の際に炭素原子導
入用の出発物質を前記した光受容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
有してやれば良い。

層領域(C)を形成するのにグロー放電法を用いる場合に
は、前記した光受容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炭素原子導入用の出発物質加え
られる。その様な炭素原子導入用の出発物質としては、
少なくとも炭素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。

例えばシリコン原子（Si）を構成原子とする原料ガス
と、炭素原子(C)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、
炭素原子(C)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）、炭素原子(C)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炭素原子(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。

層領域(C)を形成する為に使用される炭素原子導入用の
原料ガスとしては、ＣとＨとを構成原子とする、例えば
炭素数１〜５の飽和炭化水素、炭素数２〜５のエチレン
系炭化水素、炭素数２〜４のアセチレン系炭化水素等が
挙げられる。

具体的には、飽和炭化水素としては、メタン（CH₄），
エタン（C₂H₆），プロパン（C₃H₈），ｎ−ブタン（ｎ−
C₄H₁₀），ペンタン（C₅H₁₂），エチレン系炭化水素とし
ては、エチレン（C₂H₄），プロピレン（C₃H₆），ブテン
−１（C₄H₈），ブテン−２（C₄H₈）イソブチレン（C
₄H），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（C
₃H₄），ブチン（C₄H₉）等が挙げられる。

これ等の他にSiとＣとＨとを構成原子とする原料ガスと
して、Si（CH₃）_４，Si（C₂H₅）_４等のケイ化アルキル
を挙げることが出来る。

本発明に於いては、層領域(C)中には炭素原子で得られ
る効果を更に助長させる為に、炭素原子に加えて、更に
酸素原子又は／及び窒素原子を含有することが出来る。

酸素原子を層領域(C)に導入する為の酸素原子導入用の
原料ガスとしては、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（N₂O₅），四三酸化窒素（N
₂O₄），五二酸化窒素（N₂O₅），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(C)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（NH₄N₃）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（F
₃N），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。

スパツタリング法によつて、炭素原子を含有する層領域
(C)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（グラフアイト）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、
これ等を種々のガス雰囲気中でスパツタリングすること
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、
炭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、必要に応じて稀釈ガスで
稀釈して、スパツター用の堆積室中に導入し、これ等の
ガスのガスプラズマを形成して前記Siウエーハーをスパ
ツタリングすれば良い。

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、スパツター用のガスとしての稀釈ガスの雰囲気中
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
リングすることによつて成される。炭素原子導入用の原
料ガスとしては、先述したグロー放電の例で示した原料
ガスの中の炭素原子導入用の原料ガスが、スパツタリン
グの場合にも有効なガスとして使用され得る。

本発明に於いて、光受容層の形成の際に、炭素原子の含
有される層領域(C)を設ける場合、該層領域(C)に含有さ
れる炭素原子の分布濃度Ｃ(C)を層厚方向に変化させ
て、所望の層厚方向の分布状態（depth profile）を有
する層領域(C)を形成するには、グロー放電の場合に
は、分布濃度Ｃ(C)を変化させるべき炭素原子導入用の
出発物質のガスを、そのガス流量を所望の変化率曲線に
従つて適宜変化させ乍ら、堆積室内に導入することによ
つて成される。

例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口をステツプ状に変化させ
る操作を行えば良い。

層領域(C)をスパツタリング法によつて形成する場合、
炭素原子の層厚方向の分布濃度Ｃ(C)を層厚方向で変化
させて、炭素原子の層厚方向の所望の分布状態（depth
profile）を形成するには、第一には、グロー放電法に
よる場合と同様に、炭素原子導入用の出発物質をガス状
態で使用し、該ガスを堆積室中へ導入する際のガス流量
を所望に従つて適宜ステツプ状に変化させることによつ
て成される。

第二には、スパツタリング用のターゲツトを、例えばSi
とＣとの混合されたターゲツトを使用するのであれば、
SiとＣとの混合比を、ターゲツトの層厚方向に於いて、
予め変化させておくことによつて成される。

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，I
TO（In₂O₃＋SnO₂）等から成る薄膜を設けることによつ
て導電性が付与され、或いはポリエステルフイルム等の
合成樹脂フイルムであれば、NiCr，Al，Ag，Pb，Zn，N
i，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、好まし
くは１０μ以上とされる。

次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略につい
て説明する。

第１７図に光導電部材の製造装置の一例を示す。

図中の1102〜1106のガスボンベには、本発明の光導電部
材を形成するための原料ガスが密封されており、その一
例としてたとえば1102はHeで稀釈されたSiH₄ガス（純度
99.999％、以下SiH₄／Heと略す。）ボンベ、1103はHeで
稀釈されたGeH₄ガス（純度99.999％、以下GeH₄／Heと略
す。）ボンベ、1104はC₂H₄ガス（純度99.99％）ボン
ベ、1105はHeガス（純度99.999％）ボンベ、1106はHeガ
ス（純度99.999％）ボンベである。

これらのガスを反応室1101に流入させるにはガスボンベ
1102〜1106のバルブ1122〜1126、リークバルブ1135が閉
じられていることを確認し、又、流入バルブ1112〜111
6、流出バルブ1117〜1121、補助バルブ1132、1133が開
かれていることを確認して、先づメインバルブ1134を開
いて反応室1101、及び各ガス配管内を排気する。次に真
空計1136の読みが約５×10^-6torrになつた時点で補助バ
ルブ1132，1133、流出バルブ1117〜1121を閉じる。

次にシリンダー状基体1137上に光受容層を形成する場合
の一例をあげると、ガスボンベ1102よりSiH₄／Heガス、
ガスボンベ1103よりGeH₄／Heガス、ガスボンベ1104より
C₂H₄ガスをバルブ1122，1123，1124を開いて出口圧ゲー
ジ1127，1128，1129の圧を１Kg／cm²に調整し、流入バ
ルブ1112，1113，1114を徐々に開けて、マスフロコント
ローラ1107，1108，1109内に夫々流入させる。引き続い
て流出バルブ1117，1118，1119、補助バルブ1132を徐々
に開いて夫々のガスを反応室1101に流入させる。このと
きのSiH₄／Heガス流量とGeH₄／Heガス流量とC₂H₄ガス流
量との比が所望の値になるように流出バルブ1117，111
8，1119を調整し、又、反応室1101内の圧力が所望の値
になるように真空計1136の読みを見ながらメインバルブ
1134の開口を調整する。そして基体1137の温度が加熱ヒ
ーター1138により約５０〜４００℃の範囲の温度に設定
されていることを確認された後、電源1140を所望の電力
に設定して反応室1101内にグロー放電を生起させ、同時
にあらかじめ設計された変化率曲線に従つてGeH₄／Heガ
スおよびC₂H₄ガスの流量を手動あるいは外部駆動モータ
等の方法によつてバルブ1118，バルブ1120の開口を適宜
変化させる操作を行なつて形成される層中に含有される
ゲルマニウム原子及び炭素原子の分布濃度Ｃ(C)を制御
する。

上記の様にして、所望時間グロー放電を維持して、所望
層厚に、基体1137上に第１の層領域(G)を形成する。召
所望層厚に第１の層領域(G)が形成された段階に於い
て、流出バルブ1118を完全に閉じること、及び必要に応
じて放電条件を変える以外は、同様な条件と手順に従つ
て、所望時間グロー放電を維持することで第１の層領域
(G)上にゲルマニウム原子の実質的に含有されない第２
の層領域(S)を形成することが出来る。

第１の層領域(G)および第２の層領域(S)中に、伝導性を
支配する物質を含有させるには、第１の層領域(G)およ
び第２の層領域(S)の形成の際に例えばB₂H₆，PH₃等のガ
スを堆積室1101の中に導入するガスに加えてやれば良
い。

層形成を行つている間は層形成の均一化を図るため基体
1137はモータ1139により一定速度で回転させてやるのが
望ましい。

以下実施例について説明する。

実施例１第１７図に示した製造装置により、シリンダー状のAl基
体上に第１表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料（試料No.11〜１〜17−６）を夫々作成した（第
２表）。

各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃度は、第
１８図に、又、炭素原子の含有分布濃度は第１９図に示
される。なお、試料No.11−１〜11−６は参考例であ
る。

こうして得られた各試料を、帯電露光実験装置に設置し
5.０KVで0.３sec間コロナ帯電を行い、直ちに光像を
照射した、光像はタングステンランプ光源を用い、２lu
x・secの光量を透過型のテストチヤートを通して照射さ
せた。

その後直ちに、荷電性の現像剤（トナーとキヤリアー
を含む）を像形成部材表面をカスケードすることによつ
て、像形成部材表面上に良好なトナー画像得た。像形成
部材上のトナー画像を、5.０KVのコロナ帯電で転写紙
上に転写した所、特に、試料No.１２−１〜１７−６に
ついては解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度
の画像が得られた。

上記に於いて、光源をタングステンランプの代りに810
ｎｍのGaAs系半導体レーザ（10mW）を用いて、静電像の
形成を行つた以外は、上記と同様のトナー画像形成条件
にして、各試料に就いてトナー転写画像の画質評価を行
つたところ、いずれの試料も解像力に優れ、階調再現性
の良い鮮明な高品位の画像が得られた。

実施例２第１７図に示した製造装置により、シリンダー状のAl基
体上に第３表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料（試料No.21−１〜27−６）を夫々作成した（第
４表）。

各試料に於ける、ゲルマニウム原子の含有分布濃度は第
１８図に、又、炭素原子の含有分布濃度は第１９図に示
される。

これ等の試料の夫々に就いて、実施例１と同様の画像評
価テストを行つたところ、いずれの試料も高品質のトナ
ー転写画像を与えた。又、各試料に就いて３８℃，８０
％ＲＨの環境に於いて２０万回の繰返し使用テストを行
つたところ、特に、試料No.22−１〜27−６については
画像品質の低下は見られなかつた。

以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条件を以下
に示す。

基体温度：ゲルマニウム原子（Ge）含有層……約２００
℃ ゲルマニウム原子（Ge）非含有層…約２５０
℃ 放電周波数：１3.５６MHz 反応時反応室内圧：0.３Torr

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光導電部材の層構成を説明する為の模
式的層構成図、第２図乃至第１０図は夫々光受容層中の
ゲルマニウム原子の分布状態を説明する為の説明図、第
１１図は光受容層の構成を説明する説明図、第１２図乃
至第１６図は夫々光受容層中の炭素原子の分布状態を説
明するための説明図、第１７図は本発明で使用された装
置の模式的説明図で、第１８図，第１９図は夫々本発明
の実施例に於ける各原子の含有分布濃度状態を示す分布
状態図である。１００…光導電部材１０１…支持体１０２…光受容層

フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−115442（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−119358（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−119357（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−119356（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−177146（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−177149（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−177147（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−121239（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電部材用の支持体と、該支持体上に該
支持体側に分布濃度の最大値を有し、層厚方向に不均一
な分布状態でゲルマニウム原子を含む非晶質材料で構成
された層領域(G)と、シリコン原子を含む非晶質材料で
構成され、光導電性を示す層領域(S)とが前記支持体側
より順に設けられた層構成の光受容層とを有し、該光受
容層は、炭素原子を含有し、その層厚方向における分布
濃度が夫々Ｃ(1)、Ｃ(3)、Ｃ(2)なる第１の層領域、第
３の層領域、第２の層領域を支持体側よりこの順で有す
ることを特徴とする光導電部材（但し、Ｃ(3)は単独で
は最大になることはなく、且つＣ(1)、Ｃ(2)、いずれか
１つが０になる場合は、他の２つは０でなく且つ等しく
はないか又は、Ｃ(3)が０の場合は他の２つは０ではな
い）。
【請求項２】前記層領域(G)及び前記層領域(S)の少なく
ともいずれか一方に水素原子が含有されている特許請求
の範囲第１項に記載の光導電部材。
【請求項３】前記層領域(G)及び前記層領域(S)の少なく
ともいずれか一方にハロゲン原子が含有されている特許
請求の範囲第２項に記載の光導電部材。
【請求項４】前記光導電層中に少なくとも周期律表第II
I族または第Ｖ族に属する原子のいずれか一方が含有さ
れている特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材。
【請求項５】前記分布濃度の最大値は前記支持体側から
５μｍ以内に有する特許請求の範囲第１項に記載の光導
電部材。