JPS58121042A - 電子写真用感光体 - Google Patents
電子写真用感光体Info
- Publication number
- JPS58121042A JPS58121042A JP342982A JP342982A JPS58121042A JP S58121042 A JPS58121042 A JP S58121042A JP 342982 A JP342982 A JP 342982A JP 342982 A JP342982 A JP 342982A JP S58121042 A JPS58121042 A JP S58121042A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amorphous silicon
- layer
- energy gap
- photoreceptor
- gap state
- 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.)
- Pending
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
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、非，１質（アモルファス）ケイ素１ｒ．光導
電体とする電子写真用感光体に関し、さらに詳しくは感
光体層の弐面電位の変化の少ない光導電性の優れた電子
写真用感光体に関する。
電体とする電子写真用感光体に関し、さらに詳しくは感
光体層の弐面電位の変化の少ない光導電性の優れた電子
写真用感光体に関する。
グロー改憲分解法で生成さｎる非晶質ケイ素は、エネル
ギーギャップ状態密度が小さく、一般の非ＩｆｌＩ質半
導体としてはむしろ例外的な電気時性をもつことに加え
、低コストでの大面積の膜状層が製作可能であるという
有利さを合わせもつため、この非情質ケイ素の電子写真
用感光材料、特に光導電体としての１６用の研究開発が
進めらルてきている。
ギーギャップ状態密度が小さく、一般の非ＩｆｌＩ質半
導体としてはむしろ例外的な電気時性をもつことに加え
、低コストでの大面積の膜状層が製作可能であるという
有利さを合わせもつため、この非情質ケイ素の電子写真
用感光材料、特に光導電体としての１６用の研究開発が
進めらルてきている。
非晶質ケイ素は、こｎまで実用化されてきた七Ｖノ系の
感光性材料、酸化亜鉛を九は億化カドミウム系の感光性
材料に比べ、無公害性、耐熱性、表面硬度、摩耗性の面
において優れた特性を有し、かつ鮮明な画１象を形成す
るに充分な成子写真特性を有することが見い出されてき
てもいる。
感光性材料、酸化亜鉛を九は億化カドミウム系の感光性
材料に比べ、無公害性、耐熱性、表面硬度、摩耗性の面
において優れた特性を有し、かつ鮮明な画１象を形成す
るに充分な成子写真特性を有することが見い出されてき
てもいる。
これまでの研究開発によると、非品質ケイ素は、グロー
放電分解法により導電性基板上に膜状に形成さｎるので
あるが、その膜は、構造状態がドナーレベルを形成し通
常はＮ、ｆｉ半導体として作用すること、グロー収電分
解法により非晶質ケイ素膜形成時の着板温度設定条件に
応じて非晶質ケイ素の導電性が変化すること、更に、グ
ロー放′域分解法によシ生成される非晶質ケイ素に硼素
（Ｂ） ｋ添加することによシ元米Ｎ型半導体でめる性
質が真性半導体に近づき、ｎｃｉ保持力が一段と向上し
て感光体として一層優れたものとなることなどが知らｎ
ている。
放電分解法により導電性基板上に膜状に形成さｎるので
あるが、その膜は、構造状態がドナーレベルを形成し通
常はＮ、ｆｉ半導体として作用すること、グロー収電分
解法により非晶質ケイ素膜形成時の着板温度設定条件に
応じて非晶質ケイ素の導電性が変化すること、更に、グ
ロー放′域分解法によシ生成される非晶質ケイ素に硼素
（Ｂ） ｋ添加することによシ元米Ｎ型半導体でめる性
質が真性半導体に近づき、ｎｃｉ保持力が一段と向上し
て感光体として一層優れたものとなることなどが知らｎ
ている。
ところで、このような優れた特性をもつ非晶質ケイ素の
電子写真用感光体への利用にあたっては実用上の大きな
課題があることが指摘されている。
電子写真用感光体への利用にあたっては実用上の大きな
課題があることが指摘されている。
それは、この非晶質ケイ素からなる膜の表面４電率が湿
度の増加によって増大することである。このことは、水
分子の膜表面への吸着によって表面のエネルギーバンド
の曲がりが減少するためであって、その現象が非晶質ケ
イ素で顕著になるのは、非晶質ケイ素のエネルギーギャ
ップ状態密度が小さいことＧ′こよる。
度の増加によって増大することである。このことは、水
分子の膜表面への吸着によって表面のエネルギーバンド
の曲がりが減少するためであって、その現象が非晶質ケ
イ素で顕著になるのは、非晶質ケイ素のエネルギーギャ
ップ状態密度が小さいことＧ′こよる。
本発明の発明者は、このような事実の指摘（Ｍ。
Ｔａｎ１ｅｌｉａｎ ｅｅａｌ、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙ
ｓ、 Ｌｅｅし、３３（１９７８）８５Ｂ、 ’ｊ［１
ｆｆｅｃｅ ｏｆ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｇａｓｅｓ ｏ
ｎ ｔｈｅＯｏｎｄｕａｔａｎｃｅ ｏｆ ａｎｏｒｐ
ｈｏｕｓ ｆｉｌｍｓ ｏｆ ｓｅｍｉ −ｏｏｎａｕ
ｃｔｌｔｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎ−ｈｙｄｒｏｇｅｎ ａ
ｌｌｏｙｓ”及びＭ、Ｔａｎ１ｅｌｉａｎ ５ｅａｌ、
Ｊ、Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓ’、 Ｓｏｌ。
ｓ、 Ｌｅｅし、３３（１９７８）８５Ｂ、 ’ｊ［１
ｆｆｅｃｅ ｏｆ ａｂｓｏｒｂｅｄ ｇａｓｅｓ ｏ
ｎ ｔｈｅＯｏｎｄｕａｔａｎｃｅ ｏｆ ａｎｏｒｐ
ｈｏｕｓ ｆｉｌｍｓ ｏｆ ｓｅｍｉ −ｏｏｎａｕ
ｃｔｌｔｎｇ ｓｉｌｉｃｏｎ−ｈｙｄｒｏｇｅｎ ａ
ｌｌｏｙｓ”及びＭ、Ｔａｎ１ｅｌｉａｎ ５ｅａｌ、
Ｊ、Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓ’、 Ｓｏｌ。
３５／３６ （１９８０） ５７５ 、 ” Ｅｆｆｅ
ｃｔ ｏｆ ａｂａｏｒｂａｔａｓａｎｃｌ ｉｎｓｕ
ｌａｔｉｎｇ １ａｙｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄ
ｕｃむａｎｏ＠ｏｒ ｐｌ＆ａｍａ ａｅｐｏｓｌｃｅ
ａ ａ−ｓｓ ： ｎ”）を確認すべく様々な検討を行
い、相対湿度の増加にともなって非晶質ケイ素の表面電
位は減少することを見出すとともに、湿度変化にともな
う非晶質ケイ素膜の表面１位の変化を小さくおさえる方
法について研究を進めてきた。
ｃｔ ｏｆ ａｂａｏｒｂａｔａｓａｎｃｌ ｉｎｓｕ
ｌａｔｉｎｇ １ａｙｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄ
ｕｃむａｎｏ＠ｏｒ ｐｌ＆ａｍａ ａｅｐｏｓｌｃｅ
ａ ａ−ｓｓ ： ｎ”）を確認すべく様々な検討を行
い、相対湿度の増加にともなって非晶質ケイ素の表面電
位は減少することを見出すとともに、湿度変化にともな
う非晶質ケイ素膜の表面１位の変化を小さくおさえる方
法について研究を進めてきた。
本発明は、このような非晶質ケイ素の湿度依存性を改善
しようとするもので８シ、湿度の変化に対して表面電位
の変化の少・ない光導電性の優れた非晶質ケイ素からな
る電子写真用感光体を提供することを目的としている。
しようとするもので８シ、湿度の変化に対して表面電位
の変化の少・ない光導電性の優れた非晶質ケイ素からな
る電子写真用感光体を提供することを目的としている。
本発明よる電子写真用感光体は、導電性基板上に非晶質
ケイ素１ｉｆｔ−設け、このケイ素層のエネルギーギャ
ップ状態密度が膜厚方向で変化していること、特にこの
非晶質ケイ素層の表層のエネルギーギャップ状態が度が
１０１７〜１０１−−”の範囲に、する状Ｉ！ｉ！密度
の比較的大きなＩ＃ｔ−設けることによシ、湿度の影響
を小さくおさえたものであることを特徴としている。
ケイ素１ｉｆｔ−設け、このケイ素層のエネルギーギャ
ップ状態密度が膜厚方向で変化していること、特にこの
非晶質ケイ素層の表層のエネルギーギャップ状態が度が
１０１７〜１０１−−”の範囲に、する状Ｉ！ｉ！密度
の比較的大きなＩ＃ｔ−設けることによシ、湿度の影響
を小さくおさえたものであることを特徴としている。
エネルギーギャップ状態′ｌＨ度の大きな層は、感光体
としての電気的特性（感度等）が劣るので、本発明の５
ｃｙｅ体は、湿度の影響をおさえるために非晶質ケイ素
のエネルギーギャップ密度が比較的大きな（％に上記の
とおりの１０１７〜１０１９ｃｍ ” ８）表＃を設け
るとともに、この表層の下にエネルギーギャップ状態密
度の小さ表感光体特性の優れたｌｉ＃を設けて積ＩＩ構
造とすることによシ、優れた一光体特性を有するととも
に感光体の劣化を防止する効果を持たせたことｔ−％黴
とするものでもある。
としての電気的特性（感度等）が劣るので、本発明の５
ｃｙｅ体は、湿度の影響をおさえるために非晶質ケイ素
のエネルギーギャップ密度が比較的大きな（％に上記の
とおりの１０１７〜１０１９ｃｍ ” ８）表＃を設け
るとともに、この表層の下にエネルギーギャップ状態密
度の小さ表感光体特性の優れたｌｉ＃を設けて積ＩＩ構
造とすることによシ、優れた一光体特性を有するととも
に感光体の劣化を防止する効果を持たせたことｔ−％黴
とするものでもある。
非晶質ケイ素の表層のエネルギーギャップ状態＠度がめ
まり大きすぎると、Ｗ＆元体としての性能が看しく劣る
ことになり、また逆に小さすぎると湿度による表面電位
の変化の割合を小さなものにおさえることが内職となる
。
まり大きすぎると、Ｗ＆元体としての性能が看しく劣る
ことになり、また逆に小さすぎると湿度による表面電位
の変化の割合を小さなものにおさえることが内職となる
。
本発明の非晶質ケイ素からなる感光体は、これまでに知
られているグロー放電分解法により、特にグロー放電分
解法による非晶質ケイ素の膜の形成時の基板温度投足条
件を変化させることによって膜厚方向にエネルギーギャ
ップ状態密度が変化している非晶質ケイ素膜を形成させ
ることで製造される。また、その際に感光体の電気特性
を向上させるため、例えば特開ｔ１８５５−１５７７４
７号公報に開示さｎている手法に従って、非晶質ケイ素
にＢ２ Ｈｓ ガスを用いて硼素をドーピングすること
もできる。
られているグロー放電分解法により、特にグロー放電分
解法による非晶質ケイ素の膜の形成時の基板温度投足条
件を変化させることによって膜厚方向にエネルギーギャ
ップ状態密度が変化している非晶質ケイ素膜を形成させ
ることで製造される。また、その際に感光体の電気特性
を向上させるため、例えば特開ｔ１８５５−１５７７４
７号公報に開示さｎている手法に従って、非晶質ケイ素
にＢ２ Ｈｓ ガスを用いて硼素をドーピングすること
もできる。
本発明による表面電位の湿度依存性の改善された非晶質
ケイ素は、本発明の目的を夾現した電子写真用感光体と
して有用であるばかシでなく、太陽電池、撮像管ないし
はＦ、ｆｆ１Ｔなどの他の外野への応用も可能な優れた
特性をもつものである。
ケイ素は、本発明の目的を夾現した電子写真用感光体と
して有用であるばかシでなく、太陽電池、撮像管ないし
はＦ、ｆｆ１Ｔなどの他の外野への応用も可能な優れた
特性をもつものである。
以下本発明の電子写真用感光体を、列によシ説明するが
、本発明はこｎらに限定さ扛るものではない。
、本発明はこｎらに限定さ扛るものではない。
例
本発明による電子写真用ｇ元体の構造を第１図に示す、
導電性基板１上には、エネルギーギャップ状６１Ｍ度の
比較的小さな非晶質ケイ素からなる第１Ｆ−２が設けら
れてお＃）％この第１層の上にはこれよりも状態Ｗ！度
の大きい非晶質ケイ素の第２１−８が設けられている。
導電性基板１上には、エネルギーギャップ状６１Ｍ度の
比較的小さな非晶質ケイ素からなる第１Ｆ−２が設けら
れてお＃）％この第１層の上にはこれよりも状態Ｗ！度
の大きい非晶質ケイ素の第２１−８が設けられている。
以下に、このような構成を有する電子写真用感光体の製
造方法を説明する。
造方法を説明する。
この感光体の製造には、第２図に示す高周波容赦結合型
グロー放電分解装置が用いられた。導電性基板ホルダー
にアルミニウムの導電性基板６を堰付け、次いでこの装
置の反応部２を排気した後、加熱ヒーター１１によシア
ルミニウム導電性基板６の＠Ｆｌｔ２５０Ｃまで上昇さ
せた。そしてガスボンベ９に各々両人さｎている５ｉｎ
４ガスとＢ ２ Ｈｓガスとを、減圧器８及び流量コン
トローラー７を通じて反応部２に導入し、５ Ｘ １０
Ｔｏｒｒの圧力条件に′誹持した。
グロー放電分解装置が用いられた。導電性基板ホルダー
にアルミニウムの導電性基板６を堰付け、次いでこの装
置の反応部２を排気した後、加熱ヒーター１１によシア
ルミニウム導電性基板６の＠Ｆｌｔ２５０Ｃまで上昇さ
せた。そしてガスボンベ９に各々両人さｎている５ｉｎ
４ガスとＢ ２ Ｈｓガスとを、減圧器８及び流量コン
トローラー７を通じて反応部２に導入し、５ Ｘ １０
Ｔｏｒｒの圧力条件に′誹持した。
周波数１８．５６ＭＨｚ の高周波１０ Ｗ ’ｆｆ
ＩＩＥ 域’、８に印加することによってグロー放電ｆ
ｒ＆こして、Ｂ ｉ Ｈ４ガスを分解してアルミニウム
基板６上に非晶質ケイ素膜を厚さ１０μｍＫ形成した。
ＩＩＥ 域’、８に印加することによってグロー放電ｆ
ｒ＆こして、Ｂ ｉ Ｈ４ガスを分解してアルミニウム
基板６上に非晶質ケイ素膜を厚さ１０μｍＫ形成した。
この時、Ｂ ２Ｈ６ガスの濃度は５０ ｐｐｍとした。
次に、アルミニウム基板６の＠度＝ｉ８０Ｃまで下降さ
せ、同様にして表層として厚さ１μｍの非晶質ケイ素膜
を堆積させた。
せ、同様にして表層として厚さ１μｍの非晶質ケイ素膜
を堆積させた。
こうして得られた積層構造の非晶質ケイ素膜と、８０Ｃ
の温間でのグロー放電分解による表・−形成を行わなか
った場合の非晶質ケイ素の第１１１ｉｉのみの単層膜の
表面電位の湿度依存性を検討した。第８図はその結果を
示すものである。破線は単ｒｆＥＭの場合の表面電位の
湿度依存性を示しており、実線は、積層膜の場合のもの
を示している。第８図からは、積層膜の第２・−の存在
によって、湿度による表面電位の変化が小さくなってい
ることがわかる。
の温間でのグロー放電分解による表・−形成を行わなか
った場合の非晶質ケイ素の第１１１ｉｉのみの単層膜の
表面電位の湿度依存性を検討した。第８図はその結果を
示すものである。破線は単ｒｆＥＭの場合の表面電位の
湿度依存性を示しており、実線は、積層膜の場合のもの
を示している。第８図からは、積層膜の第２・−の存在
によって、湿度による表面電位の変化が小さくなってい
ることがわかる。
また第４図は、上記方法によシ製造さ扛た非晶質ケイ素
の横層模のそれぞｎのＬ−についてのエネルギーギャッ
プ状態￥Ｉｊ度を電界効果法により測定し九結果を示す
ものである。グロー放電分解時の導電性基板の温度、＜
２５０ｃ及びｇｏｃ）の相違によってエネルギーギャッ
プ状態着度が１０倍！Ｍ反異なっていることがわかる。
の横層模のそれぞｎのＬ−についてのエネルギーギャッ
プ状態￥Ｉｊ度を電界効果法により測定し九結果を示す
ものである。グロー放電分解時の導電性基板の温度、＜
２５０ｃ及びｇｏｃ）の相違によってエネルギーギャッ
プ状態着度が１０倍！Ｍ反異なっていることがわかる。
基板＠度８０ｃの第２層（表１−）の非晶質ケイ素膜蝶
、第１層のエネルギーギャップ状態ｆｆ［よルも約１０
倍大きなものでめ勺、このような大きなエネルギーギャ
ップ状１ｏ密匿の表層全形成することによって上記のよ
うな表面電位の湿度依存性が低減できたことがわかる。
、第１層のエネルギーギャップ状態ｆｆ［よルも約１０
倍大きなものでめ勺、このような大きなエネルギーギャ
ップ状１ｏ密匿の表層全形成することによって上記のよ
うな表面電位の湿度依存性が低減できたことがわかる。
第１図は、本発明による電子写真用感光体の構造を示す
図でろり、第２図は、その製造装置ｆｔ−示す図である
。またｔ４８図は、第１図に示された感光体と、非法質
ケイ素の単層膜との表面′電位の湿ｆ依存性の比較金示
し、第４図は、育１図に示された感光体の第１１−及び
第２層（衣層）のエネルギーギャップ状態密度を示す。 （第１図） ｌ・・・アルミニウム導１性基板、２・・・非晶質ケイ
素第１７４．８・・・非晶λケイ素第２層。 （第２図） １・・・カソード、Ｘ極、２・・・反応Ｘ６．８・・・
アノード電極、４・・・絶襟体、５・・・反応ガス、６
・・・２４篭性基板、７・・・流量コントローラー、８
・・・減圧器、９・・・ガスボンベ、ＩＯ・・・圧力計
、１１・・・加熱ヒーター。 出順人代理人 猪 役 清 第１図 ｍ−−ｌ 馬８図 壓４図
図でろり、第２図は、その製造装置ｆｔ−示す図である
。またｔ４８図は、第１図に示された感光体と、非法質
ケイ素の単層膜との表面′電位の湿ｆ依存性の比較金示
し、第４図は、育１図に示された感光体の第１１−及び
第２層（衣層）のエネルギーギャップ状態密度を示す。 （第１図） ｌ・・・アルミニウム導１性基板、２・・・非晶質ケイ
素第１７４．８・・・非晶λケイ素第２層。 （第２図） １・・・カソード、Ｘ極、２・・・反応Ｘ６．８・・・
アノード電極、４・・・絶襟体、５・・・反応ガス、６
・・・２４篭性基板、７・・・流量コントローラー、８
・・・減圧器、９・・・ガスボンベ、ＩＯ・・・圧力計
、１１・・・加熱ヒーター。 出順人代理人 猪 役 清 第１図 ｍ−−ｌ 馬８図 壓４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）導電性基板上に非晶質ケイ素−を設け、このケイ
素層のエネルギーギャップ状Ｍ密度が膜厚方向で変化し
ていることを特徴とする電子写真用感光体。 （２）導電性基板上に非晶質ケイ素からなる第一層を設
け、その上に第一層よりもエネルギーギャップ状ａｍ度
の大きな層を設けたことを特徴とする特許請求の１１＠
Ｆ！Ｍ第１項記載の電子写真用感光体。 （８）非晶質ケイ素層の表層のエネルギーギャップ状態
密度が１０１７〜１０１−−”であること１！−特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の′電子写真用感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP342982A JPS58121042A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 電子写真用感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP342982A JPS58121042A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 電子写真用感光体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58121042A true JPS58121042A (ja) | 1983-07-19 |
Family
ID=11557127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP342982A Pending JPS58121042A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | 電子写真用感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58121042A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738963A (en) * | 1995-08-23 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving member for electrophotography having a photoconductive layer composed of a first layer region and a second layer region having different energy bandgaps and characteristic energies |
| US5939230A (en) * | 1996-05-23 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member |
| US6379852B2 (en) | 1996-09-11 | 2002-04-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic light-receiving member |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP342982A patent/JPS58121042A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738963A (en) * | 1995-08-23 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving member for electrophotography having a photoconductive layer composed of a first layer region and a second layer region having different energy bandgaps and characteristic energies |
| US5939230A (en) * | 1996-05-23 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member |
| US6379852B2 (en) | 1996-09-11 | 2002-04-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic light-receiving member |
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