JPH0723963B2 - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

Info

Publication number
JPH0723963B2
JPH0723963B2 JP61023690A JP2369086A JPH0723963B2 JP H0723963 B2 JPH0723963 B2 JP H0723963B2 JP 61023690 A JP61023690 A JP 61023690A JP 2369086 A JP2369086 A JP 2369086A JP H0723963 B2 JPH0723963 B2 JP H0723963B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
atom
atoms
group
gas
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 - Fee Related
Application number
JP61023690A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62183467A (ja
Inventor
茂 白井
茂 大野
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 JP61023690A priority Critical patent/JPH0723963B2/ja
Priority to DE3789777T priority patent/DE3789777T3/de
Priority to EP87300943A priority patent/EP0237173B2/en
Priority to AU68508/87A priority patent/AU601171B2/en
Priority to US07/011,334 priority patent/US4818652A/en
Priority to CA000529208A priority patent/CA1320072C/en
Priority to CN87100605.7A priority patent/CN1014186B/zh
Publication of JPS62183467A publication Critical patent/JPS62183467A/ja
Publication of JPH0723963B2 publication Critical patent/JPH0723963B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214—Silicon-based
    • G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
    • G03G5/08242—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers at least one with varying composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214—Silicon-based
    • G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
    • G03G5/08228—Silicon-based comprising one or two silicon based layers at least one with varying composition

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、光（ここでは広義の光であつて、紫外線、可
視光線、赤外線、Ｘ線、γ線等を意味する。）のような
電磁波に対して感受性のある光受容部材に関する。
〔従来技術の説明〕 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、高感度で、SN比〔光電流（Ip）／暗
電流（Id）〕が高く、照射する電磁波のスペクトル特性
に適合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で組込まれる電子写
真用像形成部材の場合には、上記の使用時における無公
害性が重要な点である。
この様な点に立脚して最近注目されている光受容部材に
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2855718号公報
には電子写真用像形成部材として、独国公開第2933411
号公報には光電変換読取装置への応用が記載されてい
る。
しかしながら、従来のａ−Siで構成された光受容層を有
する光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電
気的、光学的、光導電的特性、及び使用環境特性の点、
更には経時的安定性及び耐久性の点において、各々、個
々には特性の向上が計られているが、総合的に特性向上
を計る上で更に改良される余地が存するのが実情であ
る。
例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合に、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来におい
てはその使用時において残留電位が残る場合が度々観測
され、この種の光受容部材は長時間繰返し使用し続ける
と、繰返し使用による疲労の蓄積が起つて、残像が生ず
る所謂ゴースト現象を発する様になる等の不都合な点が
少なくなかつた。
又、ａ−Si材料で光受容層を構成する場合には、その電
気的、光導電的特性の改良を計るために、水素原子或い
は弗素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び電気伝導
型の制御のために硼素原子や燐原子等が或いはその他の
特性改良のために他の原子が、各々構成原子として光受
容層中に含有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方
如何によつては、形成した層の電気的或いは光導電的特
性や電気的耐圧性に問題が生ずる場合があつた。
即ち、例えば、形成した光受容層中に光照射によつて発
生したフオトキヤリアの該層中での寿命が充分でないこ
とや、暗部における支持体側よりの電荷の注入の阻止が
充分でないこと、或いは、転写紙に転写された画像に俗
に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破壊現象による
と思われる画像欠陥や、クリーニングにブレードを用い
るとその摺擦によると思われる、俗に「白スジ」と云わ
れている画像欠陥が生じたりしていた。又、多湿雰囲気
中で使用したり、或いは多湿雰囲気中に長時間放置した
直後に使用すると俗に云う画像のボケが生ずる場合に少
なくなかつた。
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取り出した後、空気中での放置時間の経過と共
に、支持体表面からの層の浮きや剥離、或いは層に亀裂
が生ずる等の現象を引起しがちになる。この現象は、殊
に支持体が通常、電子写真分野に於いて使用されている
ドラム状支持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点
に於いて解決されるべき点がある。
従つてａ−Si材料そのものの特性改良が計られる一方で
光受容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。
〔発明の目的〕
本発明は、上述のごときａ−Siで構成された光受容層を
有する光受容部材における諸問題を解決することを目的
とするものである。
すなわち、本発明の主たる目的は、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、ａ−Siで構成された光受容層を有する光受容部
材を提供することにある。
本発明の他の目的は、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、ａ−Siで構成された光受容層を有する光受容
部材を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、電子写真用像形成部材として
適用させた場合、静電像形成のための帯電処理の際の電
荷保持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて有効
に適用され得る優れた電子写真特性を有する、ａ−Siで
構成された光受容層を有する光受容部材を提供すること
にある。
本発明の別の目的は、長期の使用に於いて画像欠陥や画
像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明
に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得ることが容易
にできる電子写真用のａ−Siで構成された光受容層を有
する光受容部材を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性及び
高電気的耐圧性を有する、ａ−Siで構成された光受容層
を有する光受容部材を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明は、上記の目的を達成するものであつて、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
れる光受容部材としてのａ−Siの製品成立性、適用性、
応用性等の事項を含めて総括的な鋭意研究を続けた結
果、シリコン原子（Si）とゲルマニウム原子（Ge）を母
体とする非晶質材料、特にシリコン原子とゲルマニウム
原子を母体とし、水素原子（Ｈ）又はハロゲン原子
（Ｘ）の少なくともいずれか一方を含有する非晶質材
料、いわゆる水素化アモルフアスシリコンゲルマニウ
ム、ハロゲン化アモルフアスシリコンゲルマニウム、あ
るいはハロゲン含有水素化アモルフアスシリコンゲルマ
ニウム〔以下、「ａ−SiGe（H,X）」と表記する。〕で
構成される層領域を有する光受容部材が実用上著しく優
れた特性を示すばかりでなく、従来の光受容部材と比較
してもあらゆる点において凌駕していること、特に電子
写真用の光受容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い出したことに基づいて完成せしめ
たものである。
即ち、本発明の光受容部材は、支持体と、該支持体上に
シリコン原子を母体としゲルマニウム原子を含有する非
晶質材料で構成され、光導電性を有する層厚１〜100μ
ｍの第一の層と、シリコン原子と母体とし、炭素原子、
水素原子またはハロゲン原子の少なくともいずれか一
方、そして周期律表第III族または第Ｖ族に属する原子
とを含有し、前記炭素原子及び前記周期律表第III族ま
たは第Ｖ族に属する原子は均一濃度分布で含有され、前
記水素原子とハロゲン原子の量の和が0.01〜40atomic％
とされた非晶質材料で構成された層厚３×10-3〜30μｍ
の第二の層とを積層してなる光受容層を有し、かつ、前
記第一の層は、周期律表第III族または第Ｖ族に属する
原子をその分布濃度が前記支持体側の方に高くして該層
の層厚方向に不均一に分布した状態で含有していること
を特徴とするものである。
そして前記シリコン原子を母体としゲルマニウム原子を
含有する非晶質材料としては、特に、シリコン原子（S
i）を母体としゲルマニウム原子（Ge）と水素原子
（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ）の少なくともいずれか一
方を含有するアモルフアス材料、即ちａ−SiGe（H,X）
を用い、前記シリコン原子を母体とし炭素原子（Ｃ）と
周期律表第III族または第Ｖ族に属する原子（以下「伝
導性を制御する物質」と総称することがある。）を含有
する非晶質材料としては、特に、シリコン原子（Si）を
母体とし、炭素原子（Ｃ）と、伝導性を制御する物質
と、水素原子（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ）の少なくと
もいずれか一方を含有するアモルフアス材料〔以下、
「ａ−SiCM（H,X）」（但し、Ｍは伝導性を制御する物
質を表わす。）と表記する。〕を用いる。
前記の伝導性を制御する物質としては、半導体分野に於
ていう、いわゆる不純物を挙げることができ、Ｐ型伝導
性を与える周期律表第III族に属する原子（以下第III族
原子と称す。）、又は、ｎ型伝導性を与える周期律表第
Ｖ族に属する原子（以下第Ｖ族原子を称す。）を用い
る。具体的には、第III族原子としては、Ｂ（硼素）、A
l（アルミニウム）、Ga（ガリウム）、In（インジウ
ム）、Tl（タリウム）等を挙げることができるが、特に
好ましいものは、Ｂ、Gaである。また、第Ｖ族原子とし
ては、Ｐ（燐）、As（砒素）、Sb（アンチモン）、Bi
（ビスマス）等を挙げることができるが、特に好ましい
ものは、Ｐ、Asである。
本発明の光受容部材においては、これらの伝導性を制御
する物質を、第一の層についてはその全層領域中又は一
部の層領域中に不均一な分布状態で含有せしめ、第二の
層についてはその全層領域中に均一な分布状態で含有せ
しめる。そして、第一の層に含有せしめる伝導性を制御
する物質と、第二の層に含有せしめる伝導性を制御する
物質とは、同じであつても、或いは、異なつていてもよ
い。
伝導性を制御する物質を第一の層中に含有せしめるにつ
いての目的、使用効果は、以下に記載するごとく、それ
の該第一の層中に分布含有せしめられる状態に応じて異
なる。
すなわち、第一の層について、支持体と接する側におい
て伝導性を制御する物質の含有量が比較的多量となるよ
うに含有せしめる場合、電荷注入阻止層としての効果が
奏される。この場合、含有せしめる伝導性を制御する物
質の量は比較的多量であり、一般的には30〜５×104ato
mic ppmであるが、好ましくは50〜１×104atomic ppm、
最適には１×102〜５×103atomic ppmである。
また、上述の場合とは逆に、第一の層の第二の層と接す
る側において伝導性を制御する物質が比較的多量となる
ように含有せしめる場合、第一の層と第二の層に含有せ
しめる伝導性を制御する物質の伝導型が同じであれば、
第一の層と第二の層の間のエネルギーレベル的整合性を
向上せしめ、両層間での電荷の移送を高めるという効果
が奏され、この効果は第二の層の層厚が厚く、暗抵抗が
高い場合に特に顕著である。
さらに、第一の層の第二の層と接する側において比較的
多量となるように伝導性を制御する物質を含有せしめる
場合において、第一の層と第二の層に含有せしめる伝導
性を制御する物質の伝導性が異なつていれば、該多量に
含有せしめた層領域は積極的に第一の層と第二の層の接
合部となり、帯電処理時における見掛け上の暗抵抗の増
大をはかるという効果が奏される。
そして、第一の層の第二の層と接する側において比較的
多量に伝導性を制御する物質を含有せしめる場合には、
いずれの場合もその量は比較的わずかな量でよく、一般
的には１×10-3〜１×103atomic ppmであるが、好まし
くは５×10-2〜５×102atomic ppm、最適には１×10-1
〜２×102atomic ppmである。
本発明の光受容部材において、第一の層中にはゲルマニ
ウム原子を均一に分布した状態で含有せしめるものであ
るが、該層中にゲルマニウム原子を含有せしめる目的
は、長波長側における吸収スペクトル特性を向上せしめ
ることにある。そしてゲルマニウム原子を第一の層中に
含有せしめた本発明の光受容部材は、特に電子写真用の
光受容部材として用いた場合には、全可視光域において
光感度が高く、半導体レーザー（770〜800nm）等の長波
長を光源とするものとのマツチング性にすぐれ、かつ光
応答性が速い。
本発明の光受容部材の第二の層は、耐湿性、連続繰返し
使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、および耐久性
等を向上させる目的で、第一の層上に設けられる。そし
てこの目的は、第二の層を構成するアモルフアス材料に
炭素原子を構造的に導入せしめることにより達成でき
る。第二の層に炭素原子を構造的に導入する場合、炭素
原子の量の増加に伴つて、前述の特性は向上するが、炭
素原子の量が多すぎると層品質が低下し、電気的および
機械的特性も低下する。こうしたことから、炭素原子の
含有量は通常は、１×10-3〜90atomic％とし、好ましく
は１〜90atomic％、最適には10〜80atomic％とする。
さらに、連続繰返し使用特性および耐久性の向上のため
には、第二の層の層厚を厚くすることが好ましいが、層
厚が厚くなると残留電位の発生原因となる。こうしたこ
とから、第二の層に伝導性を制御する物質、即ち、第II
I族原子又は第Ｖ族原子を含有せしめることにより、前
述の残留電位の発生を、防止するかあるいは実質的な影
響がない程度に抑止することができる。通常の場合のこ
の種の第二の層は、機械的耐久性には優れているが、先
端が鋭角なもので該層の表面を摺擦したり、あるいは押
圧したりすると、表面にいわゆる傷として残らないにし
ても、帯電処理時には静電荷的痕跡傷となつて現われ、
トナー転写画像の画像品質の低下をきたしてしまう場合
が多々ある。こうした場合にも、第二の層に伝導性を制
御する物質を含有せしめることにより、これらの問題の
発生を未然に防止できる。
本発明の第一の層102および第二の層103に必要に応じて
含有せしめるハロゲン原子（Ｘ）としては、具体的には
フツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるが、特に好ま
しいものはフツ素および塩素である。
また、本発明の第一の層および第二の層に含有せしめる
水素原子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量、又は
水素原子（Ｈ）とハロゲン原子（Ｘ）の量の和は、一般
的には0.01〜40atomic％とするが、好ましくは0.05〜30
atomic％、最適には0.1〜25atomic％とする。
本発明における第一の層の層厚および第二の層の層厚
は、本発明の目的を効率的に達成するためには重要な要
因の１つであり、所期の目的に応じて適宜決定されるも
のであるが、各層に含有せしめる酸素原子、第III族原
子、第Ｖ族原子、炭素原子、ハロゲン原子、水素原子の
量、あるいは各層相互の層厚等の関係において、要求さ
れる特性に応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定す
る必要もある。更に、生産性や量産性をも加味した経済
性の点においても考慮する必要がある。こうしたことか
ら、第一の層の層厚は通常は１〜100μ、好ましくは１
〜80μ、最適には２〜50μとし、第二の層の層厚は通常
は３×10-3μ、好ましくは４×10-3〜20μ、最適には５
×10-3μとする。
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルフアスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、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し、全可視光域において光感度
が高く、特に長波長である半導体レーザーとのマツチン
グ性に優れ、且つ、光応答性がすぐれている。そして、
電子写真用の光受容部材として適用した場合には、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、繰返し使用特性に優れ、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像
を安定して繰返し得ることができる。
又、本発明の光受容部材は支持体上に形成される光受容
層が、層自体が強靭であつて、高速で長時間連続的に繰
返し使用することができる。
以下、図面により本発明の光受容部材の具体的層構成に
ついて詳しく説明する。
第１図は本発明の光受容部材の層構成を説明するために
模式的に示した図であり、図において100は光受容部
材、101は支持体、102は第一の層、103は第二の層、104
は自由表面を表わす。
本発明に用いる支持体101は、導電性でも電気絶縁性で
あつてもよく、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、Pb
等の金属又はこれ等の合金が挙げられ、電気絶縁性支持
体としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボ
ネート、セルロースアセテート、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、紙等を使用する。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し、
該導電処理された表面側に光受容層を設けるのが望まし
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、In2O5、SnO2、I
TO（In2O3＋SnO2）等から成る薄膜を設けることによつ
て導電性を付与し、或いはポリエステルフイルム等の合
成樹脂フイルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、
Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt等の金属の薄膜を
真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタリング等でその表
面に設け、又は前記金属でその表面をラミネート処理し
て、その表面に導電性を付与する。支持体の形状として
は、円筒状、ベルト状、板状等任意の形状が使用可能で
あり、所望によつて、その形状を決定するが、例えば、
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で
望ましい。支持体の厚さは、所望通りの光受容部材を形
成しうる様に適宜決定するが、光受容部材として可撓性
が要求される場合には、支持体としての機能を充分発揮
しうる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しか
しながら、この様な場合、支持体の製造上及び取扱い
上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以上とする。
第一の層102は、前述の支持体101の上に設けるものであ
つて、ａ−SiGe（H,X）で構成されている。そして該層
中に含有せしめる伝導性を制御する物質、即ち、第III
族原子又は第Ｖ族原子は、該層の層厚方向の第III族原
子又は第Ｖ族原子の分布濃度が不均一となるように分布
しているが、支持体表面と平行な面方向の第III族原子
又は第Ｖ族原子の分布濃度は均一となるように分布して
いるものである。
以下、第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃが層厚
方向に不均一である場合の第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布状態について説明する。
第２図乃至第10図は、第III族原子又は第Ｖ族原子を支
持体側において比較的多量に含有せしめ、第III族原子
又は第Ｖ族原子の含有量を支持体側から第二の層と接す
る側へ徐々に減少せしめた場合の典型的な例を示す。図
中、横軸は第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃ
を、縦軸は第一の層の層厚ｔを示す。そして、tBは支持
体表面と第一の層とが接する界面位置を、tTは第一の層
と第二の層との界面位置を示す。
第２図は、第一の層中に含有せしめる第III族原子又は
第Ｖ族原子の層厚方向の分布状態の第一の典型例を図示
したものである。該例においては、第III族原子又は第
Ｖ族原子を含有する第一の層と支持体表面とが接する界
面位置tBよりt1の位置までは、第III族原子又は第Ｖ族
原子の分布濃度ＣがC1なる一定値をとり、位置t1より第
一の層が第二の層と接する界面位置tTまでは、第III族
原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃが濃度C2から連続的に
減少し、界面位置tTにおいては、第III族原子又は第Ｖ
族原子の分布濃度がC3となる。
第３図は、他の典型例の１つを図示しており、第３図の
例では、第一の層に含有せしめる第III族原子又は第Ｖ
族原子の濃度Ｃは、位置tBから位置tTにいたるまで、濃
度C4から連続的に減少し、位置tTにおいては濃度C5とな
る。
第４図に図示する例では、位置tBより位置t2までは、第
III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃは濃度C6なる一
定値を保ち、位置t2から位置tTにいたるまでは、濃度C7
から連続的に減少し、位置tTにおいては分布濃度Ｃは実
質的に零となる。（ここで実質的に零とは、検出限界未
満の場合に用いる。） 第５図に図示する例では、第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布濃度Ｃは、位置tBより位置tTにいたるまで、濃度
C8から連続的に減少し、位置tTにおいては分布濃度が実
質的に零である。
第６図に図示する例では、第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布濃度Ｃは位置tBより位置t3の間においては濃度C9
と一定値であり、位置t3と位置tTの間では、濃度C9から
C10まで連続的に減少し、その減少のしかたは一次関数
的な減少を示すものである。
第７図に図示する例では、第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布濃度Ｃは、位置tBより位置t4までは濃度C11の一
定値を保ち、位置t4と位置tTの間では濃度C12から濃度C
13まで一次関数的に減少する。
第８図に図示する例では、第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布濃度Ｃは、位置tBから位置tTまで、濃度C14より
実質的に零となるまで一次関数的に減少する。
第９図に図示する例では、第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布濃度Ｃは、位置tBから位置t5にいたるまでは濃度
C15より濃度C16まで一次関数的に減少し、位置t5から位
置tTまでにおいては、濃度C16の一定値を保つ。
最後に第10図に図示する例では、第III族原子又は第Ｖ
族原子の分布濃度Ｃは、位置tBにおいては濃度C17で、
位置tBから位置t6までは濃度C17からはじめはゆつくり
減少して、位置t6付近においては急激に減少し、位置t6
においては濃度C18となる。さらに位置t6と位置t7の間
では初めのうちは急激に減少し、その後は緩かに徐々に
減少し位置t7においては濃度C19となる。また更に位置t
7と位置t8の間では極めてゆつくりと徐々に減少し、位
置t8において濃度C20となる。また更に、位置t8から位
置tTにいたるまでは、濃度C20より実質的に零になるま
で徐徐に減少するものである。
第２図〜第10図に示した例のごとく、第一の層の支持体
側に近い側に第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃ
の高い部分を有し、第一の層の第二の層との界面側にお
いては、該分布濃度Ｃがかなり低い濃度の部分あるいは
実質的に零に近い濃度の部分を有する場合、好ましく
は、前述のごとく、支持体側に近い部分に第III族原子
又は第Ｖ族原子の分布濃度が比較的高濃度である局在領
域Ａを有しており、特に好ましくは該局在領域Ａを支持
体表面と接触する界面位置から５μ以内に設けた場合に
は、第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度が高濃度で
ある層領域が電荷注入阻止層としての効果を奏するもの
である。
本発明では前述のごとく、第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布状態を目的に応じて自由に決定しうるものであつ
て、第２図〜第10図はその１例にすぎないことは明らか
である。すなわち、他の分布状態、例えば第一の層の第
二の層との界面側における第III族原子又は第Ｖ族原子
の分布濃度を比較的高濃度とする場合や、第一の層の中
央の部分における第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃
度を比較的高濃度とする場合等においては、第２図〜第
10図に示した分布状態を適宜応用して用いることができ
るものである。
本発明の第二の層103は、前記第一の層102の上に設ける
ものであつて、炭素原子および伝導性の制御する物質、
即ち、第III族原子又は第Ｖ族原子を含有するａ−Si
（H,X）〔以下、「ａ−SiCM（H,X）」（但し、Ｍは第II
I族原子又は第Ｖ族原子を表わす。〕と表記する。〕か
ら構成される。そして該第二の層中の炭素原子および第
III族原子又は第Ｖ族原子は、その層厚方向および支持
体表面と平行な面方向の分布状態が均一となるように分
布しているものである。
第二の層103は、所望通りの特性が得られるように注意
深く形成する必要がある。即ち、シリコン原子、炭素原
子、水素原子及び／又はハロゲン原子、および第III族
原子又は第Ｖ族原子を構成原子とする物質は、各構成原
子の含有量やその他の作成条件によつて、形態は結晶状
態から非晶質状態までをとり、電気的物性は導電性か
ら、半導電性、絶縁性までを、さらに光電的性質は光導
電的性質から非光導電的性質までを、各々示すため、目
的に応じた所望の特性を有する第二の層103を形成しう
るように、各構成原子の含有量や作成条件等を選ぶこと
が重要である。
例えば、第二の層103を電気的耐圧性の向上を主たる目
的として設ける場合には、第二の層103を構成する非晶
質材料は、使用条件下において電気絶縁的挙動の顕著な
ものとして形成する。又、第二の層103を連続繰返し使
用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として設ける
場合には、第二の層103を構成する非晶質材料は、前述
の電気的絶縁性の度合はある程度緩和するが、照射する
光に対してある程度の感度を有するものとして形成す
る。
次に本発明の光受容層の形成方法について説明する。
本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
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行わ
れる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の負
荷程度、製造規模、作成される光受容部材に所望される
特性等の要因によつて適宜選択されて採用されるが、所
望の特性を有する光受容部材を製造するに当つての条件
の制御が比較的容易であり、シリコン原子と共に炭素原
子及び水素原子の導入を容易に行い得る等のことからし
て、グロー放電法或いはスパツタリング法が好適であ
る。そして、グロー放電法とスパツタリング法とを同一
装置系内で併用して形成してもよい。
例えば、グロー放電法によつて、ａ−SiGe（H,X）で構
成される層を形成するには、基本的にはシリコン原子
（Si）を供給し得るSi供給用の原料ガスと共に、ゲルマ
ニウム原子（Ge）を供給し得るGe供給用の原料ガスと、
水素原子（Ｈ）導入用の又は／及びハロゲン原子（Ｘ）
導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導
入して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定
位置に設置した所定の支持体表面上にａ−SiGe（H,X）
から成る層を形成する。
必要に応じて層中に含有せしめるハロゲン原子（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、塩素が好ましい。
前記Si供給用の原料ガスとしては、SiH4、Si2H6、Si
3H8、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）が挙げられ、殊に、層作成作業のし易
さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH4、Si2H6が好まし
い。
また、前記Ge供給用の原料ガスとしては、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
ルマニウムが挙げられ、特に、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、およびG
e3H8が好ましい。
更に、前記ハロゲン原子導入用の原料ガスとしては、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
ン化合物が好ましい。
更に又、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とす
るガス状態の又はガス化し得るハロゲン原子を含む硅素
化合物も有効なものとして挙げることができる。具体的
には、ハロゲン化合物としては、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF3、BrF5、BrF3、
IF3、IF7、ICl、IBr等のハロゲン間化合物を挙げること
ができ、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、SiF4、Si2F
6、SiCl4、SiBr4等のハロゲン化硅素が好ましいものと
して挙げられる。
この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を使用してグロ
ー放電法により形成する場合には、Siを供給し得る原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、所定の
支持体上にハロゲン原子を含むａ−Siから成る層を形成
する事ができる。
グロー放電法を用いて、ａ−SiGe（H,X）で構成される
層を形成する場合、基本的には、Si供給用の原料ガスで
あるハロゲン化硅素ガスと、Ge供給用の原料ガスである
水素化ゲルマニウムと、さらに必要に応じて希釈用のA
r、H2、He等のガス等を所定の混合比とガス流量になる
様にして堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ等
のガスのプラズマ雰囲気を形成することによつて、所定
の支持体上に層を形成し得るものであるが、電気的ある
いは光電的特性の制御という点で極めて有効であるとこ
ろの水素原子（Ｈ）の含有量を制御するためには、これ
等のガスに更に水素原子供給用の原料ガスを混合するこ
ともできる。該水素ガス供給用の原料ガスとしては、水
素ガス、あるいはSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等の水素
化硅素のガスが用いられる。さらに、HF、HCl、HBr、HI
等のハロゲン化物、SiH2F2、SiH2I2、SiH2Cl2、SiHC
l3、SiH2Br2、SiHBr3等のハロゲン置換水素化硅素等の
ガス状態のあるいはガス化しうろものを用いた場合に
は、ハロゲン原子（Ｘ）の導入と同時に水素原子（Ｈ）
も導入されるので有効である。
又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用してもよい。
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−SiGe（H,X）から成る層を形成するには、例
えばスパツタリング法の場合にはSiから成るターゲツト
とGeから成るターゲツトとの二枚を、あるいはSiとGeか
ら成るターゲツトを用い、これ等を所定のガスプラズマ
雰囲気中でスパツタリングし、イオンプレーテイング法
の場合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコンと、多
結晶ゲルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸発
源として蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵
抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法（EB法）等によ
つて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラズマ雰囲
気中を通過させることで行うことができる。
その際、スパツタリング法、イオンプレーテイング法の
何れの場合でも形成される層中にハロゲン原子を導入す
るについては、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よい。
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、水素化ゲ
ルマニウム等のガスをスパツタリング用の堆積室中に導
入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやればよい。
グロー放電法、スパツタリング法またはイオンプレーテ
イング法等によつて層を形成するにおいては、ハロゲン
原子導入用の原料ガスとして前記の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で
きるが、これ等の他に、HF、HCl、HBr、HI等のハロゲン
化水素、SiH2F2、SiH2I2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、
SiHBr3等のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の
或いはガス化し得る、水素原子を構成要素の１つとする
ハロゲン化物も有効な出発物質として挙げる事ができ
る。
これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、層形成の際に
層中にハロゲン原子の導入と同時に電気的或いは光電的
特性の制御に極めて有効な水素原子も導入しうるので、
好適なハロゲン原子導入用の原料として使用できる。
水素原子を層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
のガスをSiを供給する為のシリコン化合物と堆積室中に
共存させて放電を生起させる事でも行うことができる。
具体的には、例えばスパツタリング法の場合にはSiター
ゲツトおよびGeターゲツトを使用し、反応スパツタリン
グ法の場合には、Siターゲツトを使用し、ハロゲン原子
導入用のガス及びH2ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活
性ガスも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を形
成し、前記SiターゲツトおよびGeターゲツトをスパツタ
リングすることによつて、支持体上にａ−SiGe（H,X）
で構成される層を形成する。
本発明の光受容部材の光受容層中に含有せしめる水素原
子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子
とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は通常の場合１〜40
atomic％、好適には５〜30atomic％とするのが望まし
い。
光受容層中に含有せしめる水素原子（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）を含有せしめる為に使用す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よい。
第一の層は前述のａ−SiGe（H,X）に第III族原子又は第
Ｖ族原子を含有せしめたもので構成されるが、該層を設
けるには、グロー放電法、スパツタリング法あるいはイ
オンプレーテイング法等によるａ−SiGe（H,X）の層の
形成の際に、第III族原子又は第Ｖ族原子導入用の出発
物質を、前述したａ−SiGe（H,X）形成用の出発物質と
共に使用して、形成する層中へのそれらの量を制御しな
がら含有せしめてやることにより行なわれる。
第III族原子又は第Ｖ族原子導入用の出発物質として
は、第III族原子又は第Ｖ族原子となるガス状の物質又
はガス化し得る物質をガス化したものであれば何でも用
いることができる。
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、B4H10、B5H9、B5H11、B
6H10、B6H14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、GaCl3、Ga
（CH3）２、InCl3、TlCl3等も挙げることができる。
第Ｖ族原子導入用の出発物質として、具体的には燐原子
導入用としては、PH3、P2H4等の水素化燐、PH4I、PF3、
PF5、PCl3、PCl5、PBr3、PBr5、PI5等のハロゲン化燐が
挙げられる。この他、AsH3、AsF3、AsCl3、AsBr3、As
F5、SbH3、SbF3、SbF5、SbCl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、B
iBr5等も第Ｖ族原子導入用の出発物質の有効なものとし
て挙げることができる。
第III族原子又は第Ｖ族原子および炭素原子を含有する
シリコンを母体とするアモルフアス材料、即ちａ−SiCM
（H,X）（但し、Ｍは第III族原子又は第Ｖ族原子を表わ
す。）で構成される第二の層103をグロー放電法、スパ
ツタリング法あるいはイオンプレーテイング法によつて
形成するには、前述のａ−SiGe（H,X）で構成される層
の形成用の出発物質から、Ge供給用の原料ガスとなる出
発物質を除き、炭素原子（Ｃ）供給用の原料ガスとなる
出発物質および第III族原子又は第Ｖ族原子供給用の原
料ガスとなる出発物質を加え、形成する層中へそれらの
量を制御しながら含有せしめてやることにより行なう。
例えば、グロー放電法によつて第二の層を形成するに
は、ａ−SiCM（H,X）形成用の原料ガスを、必要に応じ
て稀釈ガスと所定量の混合比で混合して、支持体101の
設置してある真空堆積用の堆積室に導入し、導入された
ガスをグロー放電を生起させることでガスプラズマ化し
て前記支持体上に既に形成されてある第一の層上にａ−
SiCM（H,X）を堆積させればよい。
ａ−SiCM（H,X）形成用の原料ガスとしては、Si、Ｃ、
Ｈ及び／又はハロゲン原子、及び第III族原子又は第Ｖ
族原子の中の少なくとも一つを構成原子とするガス状の
物質又はガス化し得る物質をガス化したものであれば、
いずれのものであつてもよい。
Si、Ｃ、Ｈ及び／又はハロゲン原子、第III族原子又は
第Ｖ族原子の中の１つとしてSiを構成原子とする原料ガ
スを使用する場合は、例えばSiを構成原子とする原料ガ
スと、Ｃを構成原子とする原料ガスと、Ｈ及び／又はハ
ロゲン原子を構成原子とする原料ガスと第III族原子又
は第Ｖ族原子を構成原子とする原料ガスを所望の混合比
で混合して使用するか、又は、Si構成原子とする原料ガ
スと、Ｃ及びＨ及び／又はハロゲン原子を構成原子とす
る原料ガスと、第III族原子又は第Ｖ族原子を構成原子
とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、Si、Ｃ及
びＨ及び／又はハロゲン原子の３つを構成原子とする原
料ガスと第III族原子又は第Ｖ族原子を構成原子とする
原料ガスとを混合して使用することができる。
又、別には、SiとＨ及び／又はハロゲン原子とを構成原
子とする原料ガスにＣを構成原子とする原料ガスと第II
I族原子又は第Ｖ族原子を構成原子とする原料ガスとを
混合して使用してもよい。
Si供給用、Ｃ供給用、および水素原子（Ｈ）又はハロゲ
ン原子（Ｘ）供給用の原料ガスとして有効に使用される
のは、SiとＨとを構成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、
Si4H10等のシラン（Silane）類等の水素化硅素ガス、Ｃ
とＨとを構成原子とする、例えば炭素数１〜４の飽和炭
化水素、炭素数２〜４のエチレン系炭化水素、炭素数２
〜３のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。
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（C4
H8）、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（C4H6）等が挙げられる。
SiとＣとＨとを構成原子とする原料ガスとしては、Si
（CH3）４、Si（C2H5）４等のケイ化アルキルを挙げる
ことができる。これ等の原料ガスの他、Ｈ導入用の原料
ガスとしては勿論H2も使用できる。
第III族原子又は第Ｖ族原子導入用の出発物質として
は、第III族原子又は第Ｖ族原子となるガス状の物質又
はガス化し得る物質をガス化したものでえあれば何でも
用いることができる。
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、B4H10、B5H9、B5H11、B
6H10、B6H12、B6H14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、G
aCl3、Ga（CH3）２、InCl3、TlCl3等も挙げることがで
きる。
第Ｖ族原子導入用の出発物質として、具体的には燐原子
導入用としては、PH3、P2H4等の水素化燐、PH4I、PF3、
PF5、PCl3、PCl5、PBr3、PBr5、PI5等のハロゲン化燐が
挙げられる。この他、AsH3、AsF3、AsCl3、AsBr3、As
F5、SbH3、SbF3、SbF5、SbCl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、B
iBr5等も第Ｖ族原子導入用の出発物質の有効なものとし
て挙げることができる。
グロー放電法、スパツタリング法等により本発明の第一
の層および第二の層を形成する場合、ａ−Si（H,X）に
導入するゲルマニウム原子、炭素原子、第III族原子又
は第Ｖ族原子の含有量は、堆積室中に流入される出発物
質のガス流量、ガス流量比、放電パワー、支持体温度、
堆積室内の圧力等を制御することによつて任意に制御で
きる。
支持体温度は通常の場合、50℃〜350℃、好適には100℃
〜250℃とするのが望ましいものである。放電パワー条
件は、それぞれの層の機能に考慮をはらつて適宜選択さ
れ、具体的には、0.005〜50W/cm2の範囲にするのが通常
である。しかし好しくは、0.01〜30W/cm2、特に好しく
は0.01〜20W/cm2の範囲である。また、堆積室内のガス
圧については通常0.01〜1Torr、好適には0.1〜0.5Torr
程度とするのが望ましい。
支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記
した範囲の値が挙げられるが、これらの層作成フアクタ
ーは、通常は独立的に別々に決められるものではなく、
所望特性のアモルフアス層を形成すべく相互的且つ有機
的関連性に基いて、各層作成フアクターの最適値を決め
るのが望ましい。
本発明において、第一の層の形成の際に、該層中に含有
せしめる第III族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度を層厚
方向に変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する第
一の層を形成するには、グロー放電法を用いる場合であ
れば、第III族原子又は第Ｖ族導入用の出発物質のガス
の堆積室内に導入する際のガス流量を、所望の変化率曲
線に従つて適宜変化させ、その他の条件を一定に保ちつ
つ形成する。ガス流量を変化させるには、具体的には、
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漸次変化させる層作を
行えば良い。このとき、流量の変化率は線型である必要
はなく、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計さ
れた変化率曲線に従つて流量を制御し、所望の含有率曲
線を得ることもできる。
また、第一の層をスパツタリング法を用いて形成する場
合、第III族原子又は第Ｖ族原子の層厚方向の分布濃度
を層厚方向で変化させて所望の層厚方向の分布状態を形
成するには、グロー放電法を用いた場合と同様に、第II
I族原子又は第Ｖ族原子導入用の出発物質をガス状態で
使用し、該ガスを堆積室内へ導入する際のガス流量を所
望に従つて変化させる。
本発明においては、第二の層中に含有せしめる炭素原子
及び第III族原子又は第Ｖ族原子は、該層中に均一に分
布しているものであり、該第二の層を形成するには、上
述の諸条件を一定に保つことが必要である。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例１乃至９に従つて、より詳細に説
明するが、本発明はこれ等によつて限定されるものでは
ない。
各実施例においては、第一の層および第二の層をグロー
放電法を用いて形成した。第11図はグロー放電法による
本発明の光受容部材の製造装置である。
図中の202、203、204、205、206のガスボンベには、本
発明の夫々の層を形成するための原料ガスが密封されて
おり、その１例として、たとえば、202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、203はHeで稀釈されたB2H6ガス（純度99.999％、
以下B2H6/Heと略す。）ボンベ、204はHeで稀釈されたPH
3ガス（純度99.999％、以下PH3/Heと略す。）ボンベ、2
05はC2H4ガス（純度99.999％）ボンベ、206はHeで稀釈
されたGeH4ガス（純度99.999％、以下GeH4/Heと略
す。）ボンベである。
形成される層中にハロゲン原子を導入する場合には、Si
H4ガスに代えて、例えば、SiF4ガスを用いる様にボンベ
を代えればよい。
これらのガスを反応室201に流入させるにはガスボンベ2
02〜206のバルブ222〜226、リークバルブ235が閉じられ
ていることを確認し又、流入バルブ212〜216、流出バル
ブ217〜221、補助バルブ232、233が開かれていることを
確認して、先ずメインバルブ234を開いて反応室201、ガ
ス配管内を排気する。次に真空計236の読みが約５×10
-6Torrになつた時点で、補助バルブ232、233、流出バル
ブ217〜221を閉じる。
基体シリンダー237上に第一の層102を形成する場合の１
例をあげる。ガスボンベ202よりSiH4/Heガス、ガスボン
ベ203よりB2H6/Heガス、ガスボッベ206よりGeH4/Heガス
の夫々をバルブ222、233、226を開いて出口圧ゲージ22
7、228、231の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ212、2
13、216を徐々に開けて、マスフロコントローラ207、20
8、211内に流入させる。引き続いて流出バルブ217、21
8、221、補助バルブ232、233を徐々に開いてガスを反応
室201内に流入させる。このときのSiH4/Heガス流量、B2
H6/Heガス流量、およびGeH4/Heガス流量の比が所望の値
になるように流出バルブ217、218、221を調整し、又、
反応室201内の圧力が所望の値になるように真空計236の
読みを見ながらメインバルブ234の開口を調整する。そ
して基体シリンダー237の温度が加熱ヒーター238により
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240を所望の電力に設定した反応室201内に
グロー放電を生起せしめるとともに、マイクロコンピユ
ーター（図示せず）を用いて、あらかじめ設計された変
化率線に従つて、B2H6/Heガス流量、SiH4/Heガス流量の
比を制御しながら、基体シリンダー237上に先ず、ゲル
マニウム原子と硼素原子とを含有する層領域を形成す
る。
次に所定時間経過後、B2H6/Heガスの反応室201内への導
入を各対応するガス導入管のバルブを閉じて遮断し、引
き続きグロー放電を所定時間続けることによつて、ゲル
マニウム原子を含有するが硼素原子を含有しない層を形
成せしめる。
第一の層中にハロゲン原子を含有せしめる場合には、上
記のガスに例えばSiH4/Heガスを更に付加して反応室に
送り込めばよい。
上記の様な操作によつて、基体シリンダー237上に形成
された第一の層上に第二の層を形成するには、第一の層
の形成の際と同様なバルブ操作によつて、例えば、SiH4
ガス、C2H4ガス、PH3ガスの夫々を、必要に応じてHe等
の稀釈ガスで稀釈して、所望の流量比で反応室201中に
流し、所望の条件に従つて、グロー放電を生起させるこ
とによつて成される。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バルブ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
201内、流出バルブ217〜221から反応室201内に至るガス
配管内に残留することを避けるために、必要に応じて流
出バルブ217〜221を閉じ補助バルブ232、233を開いてメ
インバルブ234を全開して系内を一旦高真空に排気する
操作を行う。
又、第二の層の層形成を行つている間は層形成の均一化
を図るため基体シリンダー237は、モータ239によつて所
望される速度で一定に回転させる。
実施例 １ 第11図に示した製造装置を用いて、第１表に示す層形成
条件に従つて、通常の方法で洗浄したドラム上アルミニ
ウム基体上に層形成を行なつた。この際、B2H6/SiH4ガ
ス流量比の変化は、予め設計した第12図に示す流量比変
化線に従つて、マイクロコンピユーター制御により、自
動的に調整した。
こうして得られた電子写真用のドラム状光受容部材を、
実験用に改造したキヤノン製高速複写機に設置し、キヤ
ノン製テストチヤートを原稿として、画像形成プロセス
条件（光源はタングステンランプを使用）を適宜選択
し、複写テストを行なつたところ、解像力に優れた高品
質の画像を得ることができた。
実施例 ２ 第２表に示す層形成条件に従つて、B2H6/SiH4ガス流量
比を第13図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は
実施例１と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材
を得、実施例１と同様の複写テストを行なつたところ、
解像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
実施例 ３ 第３表に示す層形成条件に従つて、B2H6/SiH4ガス流量
比を第13図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は
実施例１と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材
を得、実施例１と同様の複写テストを行なつたところ、
解像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
参考例 １ 第４表に示す層形成条件に従つて、B2H6/SiH4ガス流量
比を第14図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は
実施例１と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材
を得、実施例１と同様の複写テストを行なつたところ、
解像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
参考例 ２ 第５表に示す層形成条件に従つて、B2H6/SiH4ガス流量
比を第15図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は
実施例１と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材
を得、実施例１と同様の複写テストを行なつたところ、
解像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
実施例 ４ 第６表に示す層形成条件に従つて、B2H6/SiH4ガス流量
比を第16図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は
実施例１と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材
を得、実施例１と同様の複写テストを行なつたところ、
解像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
実施例 ５ 第１表に於ける、第二の層（II）の形成の際に、その層
厚を第７表に示す如く種々変化させた以外は、実施例１
と同様の手順と略々同様の条件で各光受容部材（試料N
o.701〜707）を作成し、各々に実施例１と同様の画像形
成プロセスを適用して評価を行つたところ第７表に示す
結果を得た。
実施例 ６ 第１表に於ける、第二の層（II）の形成の際にガス流量
比C2H4/SiH4の値を第８表に示す値とした以外は、実施
例１と同様の手順と略同様の条件で各光受容部材（試料
No.801〜807）を作成し、実施例１と同様の評価を行つ
たところ、各々に於いて中間調の再現性が良く、高品質
の画像を得ることができた。
又、繰返し連続使用による耐久性試験に於いても、初期
の画像品質に比べても何等遜色のない品質の画像を得る
ことができ、耐久性にも優れていることが実証された。
実施例 ７及び参考例３ 実施例１〜６及び参考例１〜２のそれぞれに於て、光源
をタングステンランプの代りに810mmのGaAs系半導体レ
ーザ（10mWを用いて、静電像の形成を行うと共に、反転
現像を施す以外は、実施例１〜６のそれぞれ又参考例１
〜２のそれぞれと同様の画像形成プロセスを適用して、
トナー転写画像の画質評価を行つたところ、特に実施例
１〜６に対応する場合においては、解像力に優れ、階調
再現性の良い鮮明な高品位の画像を得ることができた。
〔発明の効果の概略〕
本発明では、ａ−Siで構成された光受容層を有する光受
容部材を上記のごとき層構成をとる様に設計した結果、
従来のａ−Siで構成された光受容層を有する光受容部材
の諸問題の全てを解決し、極めて優れた電気的、光学
的、光導電的特性、電気的耐圧性および使用環境特性を
示し、長波長側の光感度特性に優れており、特に、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
しており光感度で、高SN比を有するものであつて、耐光
疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く、ハーフトー
ンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。
また、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、特に半導体レーザとのマツチング性に優れ、
且つ光応答が速い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の光受容部材の層構造が模式的に示した
図であり、第２〜10図は本発明の光受容部材の第一の層
中における第III族原子又は第Ｖ族原子の分布状態の典
型例を示すための濃度分布図であり、第11図は本発明の
光受容部材を製造するための装置の一例で、グロー放電
法による製造装置の模式的説明図であり、第12〜16図は
本発明の実施例及び参考例で説明される層形成中のガス
流量比の変化の状態を表わす図である。 100……光受量部材、101……支持体、102……第一の
層、103……第二の層、104……自由表面、201……反応
室、202〜206……ガスボンベ、207〜211……マスフロコ
ントローラ、212〜216……流入バルブ、217〜221……流
出バルブ、222〜226……バルブ、227〜231……圧力調整
器、232,233……補助バルブ、234……メインバルブ、23
5……リークバルブ、236……真空計、237……基本シリ
ンダー、238……加熱ヒーター、239……モーター、240
……高周波電源、C,C1〜C19……第III族原子又は第Ｖ族
原子の分布濃度、t,t2〜t4……層厚、tB……支持体表面
と第一の層との界面位置、tT……第一の層と第二の層と
の界面位置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 5/08 ３１７ 9223−2Ｈ (56)参考文献 特開 昭58−187934（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−187937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−64346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−64347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−27263（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−60764（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリコン原子（Si）を母体とし、ゲルマニ
    ウム原子（Ge）を含有し、且つ周期律表第III族または
    第Ｖ族に属する原子（Ｍ）をその濃度分布が支持体側の
    方向に高くして層厚方向に不均一に分布した状態で含有
    する非晶質材料（ａ−Si:Ge:M）で構成された１〜100μ
    ｍの層厚の第一の層と、シリコン原子（Si）を母体と
    し、炭素原子（Ｃ）を均一な分布状態で含有し、水素原
    子（Ｈ）またはハロゲン原子（Ｘ）の少なくともいずれ
    か一方をＨとＸとの含量の和が0.01〜40atomic％である
    量含有し、且つ周期律表第III族または第Ｖ族に属する
    原子（Ｍ）を均一な分布状態で含有する非晶質材料（ａ
    −Si:C:（H,X）:M）で構成された３×10-3〜30μｍの層
    厚の第二の層とが支持体上に積層されたことを特徴とす
    る光受容部材。
  2. 【請求項２】前記第一の層に含有される前記周期律表第
    III族または第Ｖ族に属する原子（Ｍ）は該層全域にわ
    たって含有されている特許請求の範囲第１項に記載の光
    受容部材。
  3. 【請求項３】前記第一の層に含有される前記周期律表第
    III族または第Ｖ族に属する原子（Ｍ）の濃度は前記第
    一の層と前記第二の層の界面近傍で低くあるいは実質的
    に零とされている特許請求の範囲第１項に記載の光受容
    部材。
JP61023690A 1986-02-07 1986-02-07 光受容部材 Expired - Fee Related JPH0723963B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61023690A JPH0723963B2 (ja) 1986-02-07 1986-02-07 光受容部材
DE3789777T DE3789777T3 (de) 1986-02-07 1987-02-03 Lichtempfangselement.
EP87300943A EP0237173B2 (en) 1986-02-07 1987-02-03 Light receiving member
AU68508/87A AU601171B2 (en) 1986-02-07 1987-02-04 Light receiving member with first layer of A-Si(H,X) and layer of A-SiC(H,X) wherein first and second layers respectively have unevenly and evenly distributed conductivity controller
US07/011,334 US4818652A (en) 1986-02-07 1987-02-05 Light receiving member with first layer of A-Si(H,X) and second layer of A-SiC(HX) wherein first and second layers respectively have unevenly and evenly distributed conductivity controller
CA000529208A CA1320072C (en) 1986-02-07 1987-02-06 Light receiving member
CN87100605.7A CN1014186B (zh) 1986-02-07 1987-02-07 具有第一层A-Si(H，X)和第二层A-SiC(H，X)的非均匀分布和均匀分布导电性控制的光接收元件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61023690A JPH0723963B2 (ja) 1986-02-07 1986-02-07 光受容部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62183467A JPS62183467A (ja) 1987-08-11
JPH0723963B2 true JPH0723963B2 (ja) 1995-03-15

Family

ID=12117424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61023690A Expired - Fee Related JPH0723963B2 (ja) 1986-02-07 1986-02-07 光受容部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0723963B2 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58187934A (ja) * 1982-04-27 1983-11-02 Canon Inc 光導電部材
JPS58187937A (ja) * 1982-04-27 1983-11-02 Canon Inc 光導電部材
JPS6060764U (ja) * 1983-10-04 1985-04-27 沖電気工業株式会社 電子写真感光体

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62183467A (ja) 1987-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2536733B2 (ja) 光受容部材
JPH0310093B2 (ja)
JPH0450587B2 (ja)
JP2532830B2 (ja) 光受容部材
JP2532829B2 (ja) 光受容部材
JP2536734B2 (ja) 光受容部材
JPH0723963B2 (ja) 光受容部材
JP2536730B2 (ja) 光受容部材
JPS6319868B2 (ja)
JPH0221579B2 (ja)
JPH0450588B2 (ja)
JPH0225175B2 (ja)
JPH0778638B2 (ja) 光受容部材
JPH0220104B2 (ja)
JPH0450589B2 (ja)
JPH0452462B2 (ja)
JPH0473147B2 (ja)
JPH0462071B2 (ja)
JPH0454944B2 (ja)
JPH047503B2 (ja)
JPH0211153B2 (ja)
JPH0756570B2 (ja) 光受容部材
JPH0423773B2 (ja)
JPH0211898B2 (ja)
JPH0756571B2 (ja) 光受容部材

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees