JPS58137844A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

Info

Publication number
JPS58137844A
JPS58137844A JP57020990A JP2099082A JPS58137844A JP S58137844 A JPS58137844 A JP S58137844A JP 57020990 A JP57020990 A JP 57020990A JP 2099082 A JP2099082 A JP 2099082A JP S58137844 A JPS58137844 A JP S58137844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
atoms
amorphous
gas
layer region
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.)
Granted
Application number
JP57020990A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0473143B2 (ja
Inventor
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
Shigeru Shirai
茂 白井
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
Keishi Saito
恵志 斉藤
Yoichi Osato
陽一 大里
Teruo Misumi
三角 輝男
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 JP57020990A priority Critical patent/JPS58137844A/ja
Priority to FR8301437A priority patent/FR2520886B1/fr
Priority to DE19833303266 priority patent/DE3303266A1/de
Publication of JPS58137844A publication Critical patent/JPS58137844A/ja
Priority to US06/830,483 priority patent/US4636450A/en
Publication of JPH0473143B2 publication Critical patent/JPH0473143B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive 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

Landscapes

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

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@、  γ線等を示す)の様な電磁波
に感受性のある先導i11部材に関する。
固体撮偉装置、或いは像形成分野における電子写真用傷
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〔充電fi(Ip
)/暗電流(Id) )が高く、照射する電磁波のスペ
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、所望の暗抵抗傭を有すること
、使用時において人体に対して無公害であること、更に
は固体撮渫装置においては、残濠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
、事務機としてオフィ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1象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材料に
アモルファスシリコン(以後a −8iと表記す)があ
り、例えば、独国公開第2746967号公報、同第2
855718号公報には電子写真用像形成部材として、
独国公開第2933411号公報には充電変換読取装置
への応用が記載されている。
丙午ら、従来のa −8i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な特性向上を計
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′−々観
測され、この糧の光導電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って、残偉が生
ずる所■ゴースト現象を発する様になる等の不都合な点
が少なくなかった。
又、a−8i材料で光導電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ーグン原子、及び電気伝
導型の制御のために硼素原子や燐原子勢が或いはその他
の特性改良のために他の原子が、各々構成原子として光
導電層中に含有されるが、これ等の構成原子の含有の仕
方如何によっては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があった。
即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分でないこ
とや暗部において、支持体側よ抄の電荷の注入の阻止が
充分でないこと、或いは、転写紙に転写され九画備に俗
に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破壊現象による
と思われる両津欠陥や、例えば、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K「白ス
ジ」と云われている所謂向傷欠陥が生じたりしていた。
又、多湿雰囲気中で使用した抄、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ii偉のボケ
が生ずる場合が少なくなかりた。
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取抄出した後、空気中での放電時間の経過と共に
、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勝ちになる。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
於いて解決される可き点がある。
従ってa−8I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 −8i
に就て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、読取装置
等に使用され条光導電部材としてO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I又はI・ロゲン原子
囚のいずれか一方を少なくとも含有するアモルファス材
料、所謂水素化アモルファスシリコン、ノ・ロゲン化ア
モルファスシリコン、或いはノ\ロゲン含有水素化アモ
ルファスシリコン〔以後これ等の総称的表記としてr 
a−8i (H,X )  )  を使用する〕から構
成される光導電層を有r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
電部材は実用上書しく優れた特性を示すばか抄でなく、
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蓄
しく優れた特性を有し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、光導電的特性が使用環境に殆
んど依存なく実質的に常時安定しており、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耐久
性、耐湿性に優れ、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。
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い光導電
部材を提供することである。
本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材として適用
させた場合、静電傷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、長期の使用に於いてl1il
i像欠陥や画情のボケが全くなく、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、高品質画儂を得
ることが容易にでき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8N比特性及び高耐圧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、シリ
コン原子(8i )を母体とし、構成原子としてil秦
厘子y慶員書する非晶質材料で構成された補助1と、シ
リコン原子を母体とし、構成原子として水嵩原子0又は
・・ロゲン原子囚のいずれか一方を少なくとも含有する
非晶質材料(a −5t(H。
X))で構成され、光導電性を有する第一の非晶質層と
を有し、前記第一の非晶質層が、構成原子として酸素原
子を含有する第一の層領域と構成原子として周期律表第
1族KRする原子を含有する第二の層領域とを有し、こ
れ等は、少なくとも互いの一部を共有して前記支持体側
の方に内在されており1前記第二の層領域の層厚をtm
とし、前記第一の非晶質層の層厚と第二の層領域の層厚
tlとの差をTとすれば1B/ (T+tm)≦0.4
 の関係が成立し、前記第一の非晶質層上に、シリコン
原子と炭素原子と水素原子とを構成原子として含む非晶
質材料で構成された第二の非晶質層を有する事を特徴と
する。
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、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
、画儂形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定してお抄高感度で、高8N比を有するもので
あって、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
質の画情を安定して繰返し得ることができる。
又、本発明の光導電部材は支持体上に形成される非晶質
層が、層自体が強靭であって、且つ支持体との密着性に
著しく優れており、高速で長時間連続的に繰返し使用す
ることが出来る。
以下、図面に従って、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100Fi、光導電部材用とし
ての支持体101の上に、補助層102 a −8i(
H,X)から成抄、光導電性を示す第一の非晶質層(1
) 103及び第二の非晶質層(1) 108を有する
。補助層102は、主に1支持体101と非晶質層10
3との間の密着性を計る目的の為に設けられ支持体10
1と非晶質層103の両方と親和性がある様に後述する
特性を有する材質で構成されるO 本発明の光導電部材に於ける補助層は、シリコン原子(
Sl)を母体とし、構成原子として窒素原子−と、必要
に応じて水素原子に)、ノ・ロゲ/原子(3)とを含有
する非晶質材料(以後1’−a−8iN(H,X)Jと
記す)で構成される。
a −SiN (H,X)としては、シリコン原子(S
t)を母体とし窒素原子Nを構成原子とする非晶質材料
(以後[a −8iaNt−aJと記す)、シリコン原
子(si)を母体とし窒素原子(へ)と水素原子的を構
成原子とする非晶質材料(以後1”a  (SibNl
−b)eHl−eJと記す)、シリコン原子(8i )
を母体とし窒素原子(へ)とノ・ロゲン原子囚と必要に
応じて水素原子鵠とを構成原子とする非晶質材料(以後
r a  (8’aNs−a)s(H+Xh−eJと記
す)とを挙げることが出来る。
本発明において、必要に応じて補助層中に含有されるハ
ロゲン原子凶としては、具体的にはフッ素、塩素、臭素
、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素を好適なものと
して挙げることが出来る。
補助層を上記の非晶質材料で構成する場合の層形成法と
してはグロー放電法、スパッターリング法、イオンイン
プランテーシ冒ン法、イオンブレーティング法、エレク
トロンビーム法等が挙げられる。これ等の製造法社、製
造条件。
設備資本投下の負荷程度、製造規模9作製される光導電
部材に所望される特性等OIt因によって適宜選択され
て採用されるが、所望する特性を有する光導電部材を製
造する為の作製条件の制御が比較的容易である、シリコ
ン原子と共に窒素原子、必要に応じて水素原子やノ・ロ
ゲン原子を作製する補助層中に導入するのが容易に行え
る等の利点からグロー放電法或いはスパッタ+ +7ン
グ法が好適(採用される。
更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して補助層を形成しても
良い。
グロー放電法によって、a −8iN(H,X)で構成
される補助層を形成するには、基本的にはシリコン原子
(St)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、窒素原
子N導入用の原料ガスと、必要に応じて水素原子■導入
用の又は/及びハロゲン原子囚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、骸堆積室内にグ
ロー放電を生起させ、予め所定位置に設置されである所
定の支持体表面上にa −8iN(H,X)からなる補
助層を形成させれば良い。
又、スパッタリング法で補助層を形成する場合には、例
えば次の様にされる。
第一には、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8iで構
成されたターゲットをスパッタリングする際、窒素原子
(へ)導入用の原料ガスを、必要に応じて水素原子O導
入用の又は/及びハロゲン原子囚導入用の原料ガスと共
にスパッタリングを行なう真空堆積室内に導入してやれ
ば良い。
第二には、スパッタリング用のターゲットとして8i、
N、で構成されたターゲットか、或いは別で構成された
ターゲットとSl、N、で構成されたターゲットの二枚
か、又は別とSt、N、とで構成されたターゲットを使
用することで形成される補助層中へ窒素原子(財)を導
入することが出来る。この際、前記の窒素原子N導入用
の原料ガスを併せて使用すればその流量を制御すること
補助層中に導入される窒素原子軸の量を任意に制御する
ことが容易である。
補助層中へ導入される窒素原子NO含有量は、窒素原子
(へ)導入用の原料ガスが堆積を中の・尊大される際の
流量を制御するか、又は窒素原子(へ)導入用のターゲ
ット中に含有される窒素原子(へ)の割合を該ターゲッ
トを作成する際に調整するか、或いはこの両者を行うこ
とによって、所望に従って任意に制御することが出来る
本発明において使用される8i供給用の原料ガスとなる
出発物質としては、SiH,、8i、H,、8i。
H,、81,H,。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本のとして
挙げられ、殊に、層作成作業の扱い易さ、引供給効率の
臭さ等の点でSiH4,8i、H6が好オしいものとし
て挙げられる。
これ等の出発物質を使用すれば層形成条件を適切に選択
することによって形成される補助層中にSiと共にHも
導入し得る。
81供給用の原料ガスとなる有効な出発物質としては上
記の水素化硅素の他にハロゲン原子(3)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、
具体的には例えば8!F、。
st、p、、 8iC1,8iBr4等のハロゲン化水
素が好ましいものとして挙げることが出来、更には、S
gH,Fl、 8iHI11t 81H,CJl、 8
iH(J、、 81H,Br、。
81HBr、等のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス
状態の或りはガス化し得る、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補助層形成の為のS1供給
用の出発物質として挙げる事が出来る。
これ等のハロゲン原子内を含む硅素化合物を使用する場
合にも前述した様に層形成条件の適切な選択によって形
成される補助層中[81と共にXを導入することが出来
る。
上記した出発物質の中水素原子を含むハロゲン化硅素化
合物祉、補助層形成の@に層中にハロゲン原子内の導入
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
水素原子軸も導入されるので、本発明においては好適な
ハロゲン原子内導入用の出発物質として使用される。
本発明忙おいて補助層を形成する際に使用されるハロゲ
ン原子内導入用の原料ガスとなる有効な出発物質として
は上記したものの他に、例えばフッ素、塩素、臭素、ヨ
ウ素の)・ロゲンガス、BrF、 CAP、 CIFB
、 BrF、、 BrFgt IF、t IFy+IC
1,IBr @ 0 ハロゲン間化合物、HF、 HC
I。
HBr、 HI 等のハロゲン化水素を挙げることが出
来る。
補助層を形成する際に使用される窒素原子N導入用の原
料ガスに成抄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(NりIアンモニア(NH,)、ヒドラジ
ン(H,NNH,)、アジ化水素(HNs)、アジ化ア
ンモニウム(NH4N、)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金物を挙げるこ
とが出来る。
こo * rc s窒素原子軸の導入に加えて、ハロゲ
ン原子OQo導入も行えるという点から、三弗化窒素(
FmN )−四弗化窒素(P*Nt)等のハロゲン化窒
素化合物を挙げることが出来る。
本発明に於いて、補助層をグロー放電法又はスパッター
リング法で形成する際に使用される稀釈ガスとしては、
所謂、希ガス、例えll1He。
Ne、Ar等が好適なものとして挙げることが出来る。
本発明の補助層を構成するa−8iN(H,X)なる非
晶質材料は、補助層の機能が、支持体と非晶質層との間
の密着を強固にし、加えてそれ等の関に於ける電気的接
触性を均一にするものであるから、補助層に要求される
特性が所望通りに与えられる様にその作成条件の選択が
厳密に成されて、注意深く作成される。
本発明の目的に適した特性を有する。−84N(H,X
)から成る補助層が形成される為の層作成条件の中の重
要な要素として、層作成時の支持体温度を挙げる事が出
来る〇 即ち、支持体の表面にa−8iN(H,X)から成る補
助層を形成する際、層形成中の支持体iI!嵐は、形成
される層の構造及び特性を左右する重畳な因子であって
、本発明に於いては、目的とする特性を有するa−8i
N(H,X)が所望通りに作成され得る様に層作成時の
支持体温度が厳密に制御される・ 本発明に於ける目的が効果的に達成場れる為の補助層を
形成する際の支持体温度としては補助層の形成法に併せ
て適宜最適範囲が選択されて、補助層の形成が実行され
るが、通常の場合、50℃〜350℃、好適には、10
0℃〜250℃とされるのが望ましいものである。補助
層の形成には、同一系内で補助層、非晶質層(1)、か
ら非晶質層(I)、更には必要に応じて他の層まで連続
的に形成する事が出来る、各層を構成する原子の組成比
の微妙な制御子層厚の制御が他の方法に比べて比較的容
易である事等の為に、グロー放電法やスパッターリング
法の採用が有利であるが、これ等の層形成法で補助層を
形成する場合には、前記の支持体atと同様に層形成の
際の放電パワー、ガス圧が、作成される補助層の特性を
左右する重畳な因子として挙けることが出来る0 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有する補助
層が生産性よく効果的に作成される為の放電パワー条件
としては、通常1〜300W好適に紘2〜150Wであ
る0又、堆積室内のガス圧は通常3 X 10−” 〜
5 Torr、好適には8X10−”〜9.5Torr
程度とされるのが望ましい。
本発明の光導電部材に於ける補助層に含有される窒素原
子の量及び必要に応じて含有される水素原子、ハロゲン
原子の量は、補助層の作製条件と同様、本発明の目的を
達成する所望の特性が得られる補助層が形成される重要
な因子であるO 補助層中に富有される窒素原子(N)の量、水素原子(
H)の量、ノーロゲン原子(X)の量の夫々は、本発明
の目的が効果的に達成される様に上記の層作成条件を考
慮し乍ら所望に健って任意に決定される0 補助層をa−st、N1−、で構成する場合には、窒素
原子の補助層中の含有量紘好ましくはlXl0”−”〜
60atomic%、よシ好適にはl 〜soatom
+cd、1の表示では好ましくは0.4〜0.9999
9、より好適には5〜0.99とされるのが望ましい。
a −(5ibN1−b )cHs−cで構成する場合
には、窒素原子(N)の含有量としては、好ましくは1
×10−” 〜55 atomic% 、よシ好適には
1〜55atcmic−1水素原子の含有量としては、
好ましくは2〜35 atomiclG 、より好適に
は5〜30atomic%とされ、b、cで表示すれは
、bとしては通常0.43〜0.99999、より好適
には0.43〜0.99、Cとしては通常0.65〜0
.98、好適には0.7〜0.95とされ、a−(Si
 N  ) (H,X)   で構成する場合d  r
−d  e       l−eには、窒素原子の含有
量は、好ましくはlXl0−”〜60 atomic%
 、よシ好適には1〜60atomic%、ハロゲン原
子の含有量、又は、・・ロゲン原子と水lL原子とを併
せ丸首有量は、好1しくは1〜20 atomic−1
よシ好適には2〜15 atomic%とされ、この場
合の水素原子の含有量は好ましくは19atomic−
以下、より好適に#′i、13 atomic%以下と
されるのが望ましい・ d、eの表示で示せは、dとしては、好筐しくは、0.
43〜0.99999、よシ好ましく祉、0.43〜0
.99、Cとしては、好ましくは、0.8〜0.99、
よシ好ましくは、0.85〜0.98とされるのが望ま
しい。
本発明に於ける光導電部材を構成する補助層の層厚とし
ては、該補助層上に設けられる非晶質層の層厚及び非晶
質層の特性に応じて、所望に従って適宜決定される。
本発明に於いて、補助層の層厚としては、通常は、ao
X〜2μ、好ましくは、40X−1,5μ、最適にFi
50A−1,5μとされるのが望ましい◎第1図に示さ
れる光導電部材1004’C於ける第一の非晶質層(1
1103は、構成原子として酸素原子を含有する第一の
層領域0104、周期律表第1族に属する原子(第菖族
原子)を含有する第二の層領域(11105、及び第二
の層領域(1)ios上に、酸素原子及び第1族原子が
含有されてない層領域107とから成る層構造を有する
第一0層領域0104と層領域107との間に設けられ
ている層領域106には第■族原子は含有されているが
酸素原子は含有されてない@第一〇層領域−104に含
有される酸素原子は、戚い鉱第二の層領域(1) 10
5に含有される第■族原子は、各層領域に於iて、層厚
方向には連続的に均一に分布し、支持体101の表面に
実質的に平行な面内に於いては連続的に且つ実質的に均
一に分布されるのが好ましいものである〇第1図に示す
場合の例の様な本発明の光導電部材に於いては、非晶質
層(1)103の上部表面側部分には、酸素原子及び第
厘族原子が官有されない層領域(第1図に示す表面層領
域107に相当)を有するが、第1族原子は含有されて
いるが、酸素原子は官有されない層領域(第1図に示す
層領域106)は必すしも設けられることを景しない。
即ち、例えば第1図に於いて、第一の層領域104(0
)と第二の層領域(11105とが同じ層領域であって
も良いし、又、第一〇層領域((J1104の中に第二
の層領域(m) iosが設けられても良いものである
@ 本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域8には、
酸素原子の含有によって、高暗抵抗化と、第一の非晶質
層(11が直接設けられる補助層との間の密着性の向上
が重点的に計られ、上部表面側の層領域には酸素原子を
含有させずに高感度化が重点的に計られている。
殊に、第1図に示す光導電部材100の様に、非晶質層
(1) 103が、酸素原子を含有する第一0層領域0
104、第璽族原子を含有する第二の層領域(1110
5、酸素原子の含有されていない層領域106、及び酸
素原子及び第■族原子の含有されていない層領域107
とを有し、第一の層領域0104と第二の層領域偵) 
105とが共有する層領域を有する層構造の場合により
良好な結果が得られる・ 本発明の光導電部材に於いては第一の非晶質層(1)の
一部を構成し酸素原子の含有される第一の層領域(Qは
、1つには非晶質層(1)の補助層とのms性の向上を
計る目的の為に、又、非晶質層(11の一部を構成し第
厘族原子の含有される第二0層領域(1)は、1つには
、非晶質層(l)の自由表面側より帯電処理を施された
際、支持体側より非晶質層(IIの内部に電荷が注入さ
れるのを阻止する目的の為に夫々、非晶質層(1)の一
部として支持体と非晶質層(1)とが接合する層領域と
して、少なくとも互いの一部を共有する構造で設けられ
る。
又、別には第二の層領域(厘)の補助層と、或い線第二
の層領域(1)の上に直接設けられる層領域との密着性
の向上をより一層効果的に達成するには、第一の層領域
(011r葡助層との接触界面から、第二の層領域(1
)を内包する様に設ける、結シ、補助層との接触界面か
ら第二の層領域t1)の上方まで延在させて第二の層領
域(11’に含んだ層構造となる様に第一の層領域0を
非晶質層中10中に設けるのが好ましいものである〇 本発明において、第一の非晶質層(りを構成する第二の
層領域(1)中に含有量れる崗期律表第厘族に属する原
子として使用されるのけ%B(t#1素)、M(アルミ
ニウム)、Ga (ガリウム)、In (インジウム)
、Tt (タリウム)等であり、殊に好適に用いられる
のはB 、 Gaである。
本発明において、第二の層領域(厘)中に含有される第
夏族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うて適宜法められるが、層領域(
組に於いて通常は30〜5 x 10  atomic
 I)pm、好ましくは50〜lXl0’atomic
 ppm、最適には100〜5X10 atomicp
pmとされるのが望ましいものである・ 第一の層領域(Of中に含有される酸素原子の量に就て
も形成される光導電部材に要求される特性に応じて所望
に従って適宜法められるが、通常の礪合、0.001〜
50 atomic % 、好ましくは、0.002〜
40 atomic % 、最適には0.003〜30
atomiclGとされるのが望ましいものである。
本発明の光導電部材に於いては、第鳳族原子の含有され
ている層領域(1)の層厚1.と(第1図でL層領域1
04の層厚)、層領域(11の上に設けられた、層領域
(1)を除いた部分の層領域(第1図では層領域106
)の層厚′rとは、その関係が先に示した様な関係式を
満足する様に決められるものであるが、より好ましく゛
は、先に示した関係式の値が0.35以下、最適には0
.3以下とされるのが望ましい・ 本発明に於いて、第璽族原子の含有される層領域(1)
の層厚1mlとしては、通常は30A〜5μ、好適には
40A〜4μ、最適には50A〜3μとされるのが望ま
しいものである。
又、前記層厚Tと層厚tBとの和(’r+tB)として
は、通常は1〜100μ、好適には1〜80μ、最適に
は2〜50声とされるのが望ましいものであるO 酸素原子の含有される層領域(qの層厚t。とじては、
少なくともその一部の層領域を共有する層領域(1)の
層厚−との関係に於いて適宜所望する目的に従って決定
されるのが望ましい。即ち層領域(1)と、該層領域(
1)と直に接触する補助層との間の密着性の強化を計る
目的であれば、層領域(qは、層領域(1)の支持体側
端部層領域に少なくとも設けられてあれは良いから、層
慣域taの層厚t。とには高々層領域(幻の層厚指分だ
けあれば喪い。
又、層領域(厘)と該層領域(1)上に直に設けられる
層領域(第1図で示せは層領域107に相当する)との
間の密着性の強化を計るのであれは、層領域0は層領域
(扉)の支持体の設けである側とは反対の端部層領域に
少なくとも設けてあれば良いから、層領域00層厚t。
とじて祉、高々、層領域tllの層厚t1分だけあれは
良い。
更に、上記2つの点を満足する場合を考慮すれは層領域
(Ofの層厚t。とじては、少なくとも層領域(厘)の
層厚tBだけある必要があり、且つ、この場合は、層領
域0中に層領域(璽)が設けられた層構造とされる必要
がある。
層領域(Mlと、該層領域(厘)上に直に設けられる層
領域との間の密着性を一層効果的に計るには層領域(Q
を層領域(1)の上方(支持体のある側とは反灼方向ン
に延在させるのが好ましいものである。
本発明に於いて、層厚t。とじては上記した点通常の場
合10λ〜loμ、好適には20A〜8μ、最適には3
0X〜5μとされるのが望ましいものである。
第1図に示される光導電部材100に於−ては、第一の
非晶質層(1) 103上に形成される第二の非晶質層
(It)108は、自由表面109を有し、主に耐湿性
、連続繰返し使用特性、耐圧性使用項境特性、耐久性に
於いて本発明の目的を達成する為に設けられる。
本発明に於いては、第一の非晶質層(1)と第二の非晶
質層(鳳)とを形成する非晶質材料の各々がシリコン原
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−る。
第二の非晶質層(1)は、シリコン原子と炭素原子と水
素原子とで構成される非晶質材料〔a−(8s x C
+ X ) YHIY e但し0<x、y<1’)で形
成される。
a −(8ixC@−x)yH,−yで構成される第二
の非晶質層(1)の形成はグロー放電法、スパッターリ
ング法、イオンインプランテーション法、イオンブレー
ティング法、エレクトロンビーム法等によって成される
。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、作製される光導電部材に所望される特性
等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所望す
る特性を有する光導電部材を製造する為の作製条件の制
御が比敏的容易である。シリコン原子と共に炭素原子及
び水!原子を作製する第二〇非晶質層(鳳)中に導入す
るが容易に行える等の利点からグロー放電法或いはスパ
ッターリング法が好適に採用される。
更に本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリン
グ法とを同一装置系内で併用して第二の非晶質層(lj
)を形成しても良い。
グロー放電法によって第二の非晶質層(11を形成する
には、a−(5ixC,−、x)y H,−y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、支持体の設置しで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鉋起させること
でガスプラズマ化1て前記支持体上に既に形成されであ
る第一の非晶質層(1)上K a−(SixC,−x)
y H,−yを堆積させれは良い。
本発明に於いてa −(S 1xC1−x)yH,−y
形成用の原料ガスとしては、Si、C,Hの中の少々く
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の中の大概のものが使用され得
る。
8i 、 C,Hの中の1つとして84を構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えば8i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、Siを構成原子とする原料ガスと、C
及びHを構成原子とする原料ガスとを、これ4又所望の
混合比で混合するか、或いは、SNを構成原子とする原
料ガスと、8i、 C及び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、SiとH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を混合して使用しても良い。
本発明に於いて、第二の非晶質層(fl)形成用の原料
ガスとして有効に使用されるのは、SlとHとを構成原
子とするS iH,、S i、H,、S i、H,、S
 i。
Hl。等のシラン(Silane)類等の水素化硅i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(CH,)
、エタン(CaHa)、プロパy (CH,)、 n−
ブタy(n−C,H,。)、ペンタ7 (CsHIり 
+ エチレン系炭化水素としては、エチレン(CIH4
)、プロピレン(CaHs)、ブチ/−1(C4Ha 
)+ブテンー2(C4H@)、イソブチレン(C4HI
)、ペンテン(CsHI−) 。
アセチレン系炭化水素としては、アセチ−レン(Ct 
Ht )−メチルアセチレン(CI H4)、ブチン(
CaHa )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、5
i(CHl)4.81(CIHI)4 等のケイ化アル
キルを挙げることが出来る。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H!41有効なものとし
て使用される。
スパッターリング法によって第二の非晶質層(閣)を形
成するには、単結晶又は多結晶の8iウエーハー又はC
ウエーノ・−又は8iとCが混合されて含有されている
ウエーノ・−をターゲットとして、これ等を種々のガス
雰囲気中でスパッターリングすることKよって行えば良
い。
例えば、Siウエーノ・−をターゲットとして使用すれ
ば、CとH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、スパッ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ウェー
ハーをスパッターリングすれば良い。
又、別には、SIとCとは別々のターゲットとして、又
は84とCの混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、少なくと4水素原子を含有するガス雰囲気中
でスパッターリングすることによって成される。
CXはH導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放
電の例で示し九原料ガスが、スノくツタ−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iて、第二の非晶質層(II)をグロー放電
法又はスパッターリング法で形成する際に使用される稀
釈ガスとしては、所謂・希ガス。
例えばHe、Ne、Ar等が好適なものとして挙げるヒ
とが出来る。
本発明に於ゆる第二の非晶質層(1)は、その要求され
る特性が所望通りに与えられる様に注意課く形成される
即ち、 si、c、及びHを構成原子とする物質はその
作成条件によって構造的には結晶からアモルファスまで
の形箇を取り、電気物性的には導電性から半導体性、絶
縁性までの間の性質を、又光導電的性質から非光導電的
性質までの間の性質を、各々示すので、本発明に於いて
は、目的に応じた所望の特性を有するa−8ixC,−
xが形成される様に、所望に従ってその作成条件の選択
が厳密に成される。
例えば、第二の非晶質層(1)を耐圧性の向上を主な目
的として設けるには、a−(8ixC,−x)yHr 
 Yは使用条件下に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非
晶質材料として作成される。
又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として第二の非晶質層(1)が設けられる場合には
、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射さ
れる光に対しである種度の感度を有する非晶質材料とし
てa−(8ixC,−x)yHtyが作成される、 第一の非晶質層(1)の表面K a−(8ixC,−X
) 7Hs  Yから成る第二の非晶質層(1)を形成
する際、層形成中の支持体温度社、形成される層の構造
及び特性を左右する重要な因子であって、本発明に於i
′C社、目的とする特性を有すゐa−(SiXc、−x
)yHl−yが所望通9に作成され得る様に層作成時の
支持体温度が嫌者に制御されるのが望ましφ。
本発明に於ける目的が効果的に達成される為の第二の非
晶質層(1)を形成する際の支持体温度として杜第二の
非晶質層(I)の形成法に併せて適宜最適範囲が選択さ
れて、第二の非晶質層(Iilρ形成が実行されるが、
通常の場合、50℃〜350℃、好適には100℃〜2
50℃とされるの力I望ましいものである。第二の非晶
質層1)の形成には、層を構成する原子の組成比の微妙
な制御や層厚の制御が他の方法に較べて比較的容易であ
る事等の為に、グロー放電法やスノくツタ−リング法の
棟用が有利であるが、これ等の層形成法で第二の非晶質
層(1)を形成する場合には、前記の支持体温度と同様
に層薙成の際の放電・くワー、ガス圧が作成されるa−
(8ixC,−x)yH,−yの特性を左右する1農な
因子の1つである。
本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するa−
(8ixC,−x)yH,−yが生産性良く効果的に作
成される為の放電ノくワー条件としては、通常、10〜
300W、好適には20〜200Wとされるのが望まし
い。堆積室内のガス圧は通常0.01〜l Terrs
好適には0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ま
しい。
本発明に於鱒ては、第二の非晶質層(蓋)を作成する為
の支持体側り放電ノくワ一の望まし一数値範囲として前
記した範囲が値が挙げられるが、これ等の層作成ファク
ターは、独立的に芹1々に決められるものではなく、所
望特性の@−(8ixC+ ”)yHtづかも成る第二
の非晶質層(1)が形成される様に相互的有機的関連性
に基iて、各層作成ファクターの最適値が決められるの
が望ましい、 本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層(1)に含
有される炭素原子及び水素原子の量は、第二の非晶質層
(1)の作製条件と同様、本発明の目的を達成する所望
の特性が得られる第二の非晶質層(厘)が形成される重
要な因子である。
本発明に於ける第二の非晶質層(1)K含有される炭素
原子の量は通常はI X 10−”〜90 atomi
c%とされ、好ましくは1〜90atomic%、最適
には10〜8Qatomic%とされるのが望まし−4
のである。水素原子の含有量としては、通常の場合1〜
40atomic%、好ましく Ia 2〜35ato
mic%、最適には5〜30atomiC%とされるの
が望ましく、これ等の範囲に水素含有量がある場合に形
成される光導電部材は、実際面に於いて優れたものとし
て充分適用させ得るものである。
即ち、先のa−(8ixC,−x)yH,−yの表示で
行えばXが通常は0.1〜0.99999、好適には0
.1〜0.99、最適には015〜0.9、yが通常0
.6〜0.99、好適には0.65〜0.98 、最適
には0.7〜0.95であるのが望ましい。
本発明に於ける第二の非晶質層(11)の層厚の数値範
囲は、本発明の目的を効果的に達成する為の重要な因子
の1つである。
本発明に於ける第二の非晶質層(It)の層厚の数値範
囲は、本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目的
に応じて適宜所望に従って決められる。
又、第二の非晶質層(fl)の層厚は、該1111中に
含有される炭素原子や水素原子の量、第一の非晶質層(
1)の層厚等との関係に於いても、各々の層領域に要求
される特性に応じた有機的な関連性の下に所望に従って
適宜決定される必要がある。更に加え得るに1生産性中
量意性を加味した経済性の点に、於いても考慮されるの
が望ましい。
本発明に於ける第二の非晶質層(…)の層厚としては、
通常0.003〜30#好適には0.004〜20μ最
適にけo、oos〜10#とされるのが望ましいも本発
明において使用される支持体としてFi、導電性で4電
気絶縁性であってもよい。導電性支持体として社、例え
ば% NtOr、ステンレス。
An 、 Or 、 Mo 、 Au 、 Nb 、 
Ta 、 V 、 Ti 、 Pt 。
Pd 等の金属又はこれらの合金が挙げられる。
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
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。
セラミック、紙等が通常使用される。ζtらの電気絶縁
性支持体拡、好適には少なくともその一方の素面を導電
処理、され、該導電処理さf′した表戯儒に他の層が設
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。
AJ * Or + Mo 、 Au 、 Ir 、 
Nb 、 Ta 、 V 、 Ti。
Pi 、 Pd 、 In、Oil 、 8nC% 、
 ITO、(In、C%+8nO,)等から成る薄膜を
設けることによって導電性が付与され、或いはポリエス
テルフィルム等の合成樹脂フィルムであればs N5C
r * Aj* Ag*Pb  、  Zn  、  
Ni  e  Au  、  Or  *  Mo  
+  Ir  *  Nb  。
Ta 、 V 、 Ti * Pi  等の金属の薄膜
を真空蒸着。
電子ビーム蒸着、スパッ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2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、所望によって
、その形状は決定されるが、例えば、第1図の光導電部
材100を電子裏写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Fi、所望通りの光
導電部材が形成される様に適宜決定さハるが、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。丙午ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱い
上1機械的強度等の点から、通常は1゜塵以上とされる
本発明においてs a at(H+X)で構成される第
一の非晶質層(I)を形成するには例えとグロー放電法
、スパッタリング法、或いはイオンブレーティング法尋
O放電現象を利用する真空堆積法によって成される。例
えば、グロー放電法によって、a 81(HIX)で構
成される非晶質層(I)を形成するには、基本的にはシ
リコン原子(8i)t−供給し得る8i供給用の原料ガ
スと共に、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されである所定の支持体表面上に
概に形成されである補助層上Ka−8i(H,X)から
なる層を形成させれば良い。又、スパッタリング法で形
成する場合には、例えばAr 、 He勢の不活性ガス
又はこれら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ットをスパッタリングする際、
水素原子(H)又ti/及びハロゲン原子(X)導入用
のガスをスパッタリング用の堆積室に導入してやれば良
本発明において、必要に応じて非晶質層(1)中に含有
されるハロゲン原子(X)として#′i。
具体的にはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙けらn、殊
にフッ素、塩素を好適なものとして挙けることが出来る
本発明に於て使用1れる8i供給用の原料ガスとしてF
i%81に+ 8 + 2 Hs + S g B H
l * S i4 Hl。等のガス状態の又祉ガス化し
得る水素化硅素(シラン類)が有効に使用さnるものと
して挙げらt1殊に。
層作成作業の扱い易さ、、8i供給効率の良さ等の点で
8iH,、8i、H,が好ましい亀の2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けられ
、例えに、ハロゲン化物。
ハロゲン化物、ハロゲン間化合物、ハ四グンで置換され
たシラン誘導体等のガス状能の又蝶ガス化し得るハロゲ
ン化合物が好ましく挙げられる0 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状能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ノ・ロゲ゛ン化合物と
しては、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の/
N Oゲンガス、BrF 、 CIF 、 CrF3 
BrF@ 、 BrF@ 、 IFF 、 IFy 、
 Ice 、 IBr等のノ10ゲン関化合物を挙ける
ことが出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、所論、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S
iF4 @ 5ilFs t SIC/4 @ SiB
r4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
ー放電法によって本発明の待機的な光導電部材を形成す
る場合には、Sl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、所定の支持体上に既に設け
である補助層上にハロゲン原子を含むa−8iから成る
非晶質層(1)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従りて、ハロゲン原子を含む非晶質層(
1)を形成する場合、基本的には、S1供給用の原料ガ
スであるハロゲン化硅素ガスとAr 、 Hl 、 H
e等のガス等を所定の混合比とカス流量になる様にして
非晶質層(1)を形成する堆積室に導入し、グー−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Kよって、所定の支持体上に非晶質層を形成し得るも
のであるが、水素原子の導入を計る為にこれ等のガスK
j!に水素原子を含む硅素化金物のガスも所定量混合し
て層形成しても良i0 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。
反応スパッタリング法或いはイオンブレーティング法に
依りてa −81(HeX)から成る非晶質層(1)を
形成するには、例えばスパッタリング法の場合にはSl
から成るターゲットを使用して、これを所定のガスプラ
ズマ雰囲気中でスバ、タリングし、イオンブレーティン
グ法の場合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを
蒸発源として蒸着ボー)K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と−五法(EB法)
等によっ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事で行う事が出来る。
仁の際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合にも形成される層中にノ・ロゲン原子を導入
するには、前記のI・ロゲン化合物又は前記のハロゲン
原子を含む硅素化金物のオ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−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、為、或いは前記し九シラ7類等のガス
をスパッタリング用の堆積室中に導入して#ガスのプラ
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、HP、 HC/。
HBr、 HI等のハロゲン化水素、81H,F* e
 81%b tSiI%CZ、 、 5iHCt1 、
 Si%Brl 、 81HBr1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非晶
質層(1)形成用の出発物質として挙ける事が出来る。
これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶質層(1
)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K11iI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原
子導入用の原料として使用される。
水素原子を非晶質層(1)中に構造的に導入するには、
上記の他に&、或いは引Ha −81*Hs −8is
Hs t S1*H*e 等の水素化硅素のガスを8i
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事が出来る。
例えに1反応スパッタリング法の場合には、S1ターゲ
ツトを使用し、/%四ゲン原子導入用のガス及び為ガス
を必l!に応じてH・、Ar勢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S1タ
ーゲツトをスパッタリングする事によりて、補助層上に
a −S i (H; X )から成る非晶質層(1)
が形成される。
更には、不純物のドーピングも兼ねてIIItHa等の
ガスを導入してやることも出来る。
本発明において、形成される光導電部材の第一の非晶質
層(1)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)は通常の場合1〜40 atomie−1好
遣には5〜30 atomie!iとされるのが望まし
い。
第一〇非晶質層(1)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
に支持体温度又は/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、款電々力等を制御してやれば
良い。
非晶質層(1)K、第厘族原子を含有する層領域(層)
及び酸素原子を含有する層領域(0)を設置るKFi、
グロー放電法や反応スパッタリング法等による非晶質層
(1)の形成の際に、第■族原子導入用の出発物質及び
酸素原子導入用の出発物質を夫々前記し九非晶質層(1
)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る事によって成されるO 第一の非晶質層(1)を構成する、酸素原子の含有され
る層領域(0)及び第1族鳳子の含有される層領域(I
I)を夫々形成、するのにグロー放電法を用いる場合、
各層領域形成用の原料ガスとなる出発物質としては、前
記した非晶質層(1)形成用の出発物質の中から所望に
従って選択されたものに、酸素原子導入用の出発物質又
は/及び第履族原子導入用の出発物質が加えられる。
その様な酸素原子導入用の出発物質又は第膳族原子導入
用の出発物質として社、少なくとも酸素原子或いは第厘
族原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し得る
物質をガス化し九ものの中の大概のものが使用され得る
例えば層声域(0)を形成するのであれば、シリコン原
子(Sl)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0
)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/及びノ・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(Sl)を構成原子とする原料ガス
と、酸素原子(0)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7yriIの混合比で混合す
るか、或匹は、シリコン原子(81)を構ift原子と
するN科ガスと、シリコン原子(St)、酸素原子向及
び水嵩原子(H) O3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〇又、別には、シリコ
ン原子(Si)と水lA原子(H)とを構成原子とする
原料ガスKi!I12素原子(J)を構成原子とする原
料ガスを混合して使用しても良い〇 酸素原子導入用の出発物質となるものとして具体的には
、例えば酸素(へ)、オゾン(Os)、−酸化窒素(N
O)を二酸化窒素(NO,)、−二酸化書素(NtO)
 、三二酸化窒素(N*0s)s i!g二酸化窒素(
N、0.) 、三二酸化窒素(NIOI) s三酸化窒
素(No、) 、シリコン原子(81)と酸素原子(0
)と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、ジシ
ロキサンHsS1081Hs  、 )リシロキサンH
s別O81%081H,等の低級シロ中サン等を挙げる
ことが出来る。
層領域(1)t−グロー放電法を用いて形成する場合に
第厘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、硼素原子導入用としては、BmL
 * BaH2・l晶v BsHu −Bj(as 。
B@HW −&Hva等の水素化硼素、B12 、 B
ct@ 、 !1BrB等のハロゲン化硼素IIIが挙
けられる0この他、AlCl5 s GmC1m l 
cm(cns)s e InC4p TlC1g勢も挙
げる仁とが出来る。
第膳族原子を含有する層領域(厘)K導入される第置族
原子の含有量性1.堆積室中に流入される第履族原子導
入用の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りて
任意に制御され得る。
スパッターリング法によって、酸素原子を含有する層領
域(0) を形成するには、単結晶又は多結晶のS1ウ
ェーハー又Fi8i0.ウェーハー、又はSlとSlへ
が混合されて含有されているウェーハーをターゲットと
して、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッター、リン
グするととKよって行えば良い。
例えば、Siウェーハー倉ターゲットとして使用すれば
、酸Il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、スパッ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ウェーハー
をスパッターリングすれd良い。
又、別には、Siと830.とは別々のターゲットとし
て、又はSiと810.の混合し九一枚のターゲットを
使用することによって、スパッ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
ス雰囲気中でスパッターリングすることによって成され
る0酸素原子導入用の原料ガスとして杜、先述したグロ
ー放電の例で示し九原料ガスの中の酸素原子導入用の原
料ガスが、スパッターリングの場合にも有効なガスとし
て使用され得る。
本発明において、非晶質層をグロー放電法で形成する際
に使用される稀釈ガス、或いはスバ、クリング法で形成
される際に使用されるスパッターリング用のガスとして
は、所1IIIガス、例えばHe 、 Ne 、 Ar
郷が好適なものとして挙けることが出来る。
第2図には、本発明の光導電部材の他の好適な実施簡様
例の層構成が示されるう第2図に示される光導電部材2
00が、第1図に示される光導電部材100と異なると
ころは、第一の非晶質層(1) 203がその中に、下
部補助層202−1  と同様の機能を果す上部補助層
202−2を有することである。
即ち、光導電部材200 Fi、支持体201.該支持
体201上KjlK積層された、下部補助層202−1
、第一の非晶質層(1) 203及び第二の非晶質層(
II) 208とを具備し、非晶質層(1) 203は
、酸素原子の含有されている第一の層領域(01204
と、第1族原子の含有されている第二〇層領域1)20
5と、層領域206と層領域207との間に上部補助層
202−2とを有している。
上部補助層202−2は、層領域(i)205と層領域
207との間の密着を強固にし、両者の接触界面に於け
る電気的接触を均一にしていると同時に、層領域(1)
 205上に直に設けることによって層領域(ID20
5の層質を強靭なものとしている。
第2図に示される光導電部材200を構成する下部補助
層202−1及び上部補助層202−2は、第1図に示
した光導電部材100を構成する補助層102の場合と
同様の非晶質材料を使用して、同様の特性が与えられる
様に同様表層作成手順と条件によって形成される。
非晶質層(1) 203及び非晶質層(II) 208
も、第1図に示す非晶質層(1) 103及び非晶質層
(fl)108と夫々同様の特性及び機能を″有し、第
1図の場合と同様な層作成手順と薬件によって作成され
る。
次忙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3図に光導電部材の製造装置の一例を示す。
図中の302.303.304.305 、306.の
ガスボンベには、本発明の夫々の層領域を形成するため
の原料ガスが密封されておや、その1例としてたとえば
302は、Heで鵬釈され九8iH4ガス(純度99.
999%、以下8iH,/I和と略す。)ボンベ、30
3はHeで稀釈され九B、H,ガス(純度99.999
%。
町BtHs/Heと略す。)ボンベ、3o4はC,H,
ガス99.999%)ボンベである。
これらのガスを反応室301に流入させるにはガスボン
ベ302〜306のパルプ、322〜326゜リークパ
ルプ335が閉じられていることを確認し、又、流入パ
ルプ312〜316、流出バルブ317〜321、補助
パルプ332が開かれていることを確認して先づメイン
パルプ334を開いて反応室301、ガス配管内を排気
する。次に真空計336の読みが約5xlQ  tor
rになった時点で補助パルプ332.333.流入バル
ブ322〜326.流出パルプ317〜321を閉じる
。その後、反応室301内に導入すべきガスのボンづに
接続されているガス配管のパルプを所定通シ操作して、
所望するガ作成する場合の一例の概略を述べる。
先ず、シリンダー状支持体337上に補助層を    
□形成する場合の1例をあげると、ガスボンベ302よ
り8 i H,/Heガス、ガスボンベ306よりN(
(、ガスをパルプ322.326を開−て出口圧ゲージ
327゜331〕圧を1 #v/alIK III整し
、流入バルブ312,316を徐々に開けて、マスフロ
コントローラ307,311内に流入させる。引き続い
て流出パルプ317.321、補助パルプ322徐々に
開いて夫々のガスを反応室301 K流入させる。この
ときの8 s H@ 、/Heガス流量とNU、ガス流
量との比が所望の龍になるように流出パルプ317.3
21を調整し、又、反応室301内の圧力が所望の値に
なるように真空計336の読みを見ながらメインパルプ
334の開口を調整する。そして支持体337の温度が
瑯熱ヒーター338により50〜400℃の範囲の温f
に設定されて−ることを確認した後、電源340を所望
の電力に設定して反応室301内にグロー放電を生起さ
せて補助層を支持体337上に形成する。
形成される補助層中にハロゲン原子を導入するKは、例
えば上記の補助層の作成に郷ての説明に於いて、8!H
,ガスの代りに%SiF、SiH4ガスか、SiH4ガ
スに5IF4ガスを加えて層形成するととくよって成さ
れる。
補助層中に含有される窒素原子や水素原子、ハロゲン原
子の含有量は、これ等の原子を構成原子とする補助層形
成用の出発物質を反応室301に導入する際の流量を調
整することKよって制御される。
例えば窒素原子の含有量の制御は、NH,ガスの流量を
、又、ハロゲン原子の含有量の制御は、8iF、ガスの
流量を、夫々調整することによって成される。
次に、支持体337上に第一の非晶質層(1)を形成す
る場合の1例をあげる。シャッター342は閉じられて
お秒、電源340より高圧電力が印加されるよう接続さ
れている。ガスボンベ302よ塾Si&/)leガス、
ガスボンベ303より BtH,/He  ガス、ガス
ボンベ305からNoガスの夫々をバルブ322 、3
23 、325を夫々間いて出口圧ゲージ3’27 、
328 、330の夫々の圧を1麺/dKvI4整し、
流入ハに−1312、313、315を徐kKlllて
、マスフロコストローラ307 、308 。
310内に流入させる。引き続いて流出バルブ317゜
318 、320、補助バルブ332を徐kK開いて夫
々のガスを反応室301 K流入させる。このときのS
 i Ha /Heガス流膏1B*L/Heガス流量、
N。
ガス流儀の夫々の比が所望の値になるように流出パルプ
317 、318 、320の開口を夫々調整し、又、
反応室301内の圧力が所望の値になるように真空計3
36の読みを見ながらメインバルブ偶の開口を調整する
。そして支持体337の温度が加熱ヒーター338によ
シ50〜400℃の範囲の所望の温度に設定されている
ことを確認された後、電源340を所望の電力に設定し
て反応室301内にグロー放電を生起させて支持体33
7上に先ず硼素と酸素の含有され九層領域を形成する。
この際% BtHaAeガス、或いはNoガスの反応室
301内への導入を各対応するガス導入管のバルブを閉
じることKよって連断することで、硼素の含有される層
領域、或いは、酸素の含有される層領域の層厚を所望に
従って任意に制御することが出来る。
硼素と酸素が夫々含有された層領域が上記の様にして所
望層厚に形成され死後、流出パルプ318.320の夫
々を閉じて、引き続きグロー放電を所望時間続けること
によって、硼素と酸素が夫々含有され九層領域上に、硼
素及び酸素の含有されない層領域が所望の層厚に形成さ
虹て、第一の非晶質層(11)の形成が終了する。
本発明の光導電部材に於いては、前述した様に非晶質層
(1)を構成する層領域(0)と層領域(III)とは
、少なくと4その一部の層領域を共有するものであるか
ら、非晶質層(蓋)を形成する際に例えばシルガスとN
oガスとを所望の流量で反応室301に同時に導入す、
!−間を所望の長さ設ける必要がある。
例えば、前述した轡す非晶質層5I)の形成開始時から
所望の時間、B晶ガスとNOガーーとを反応室301内
に導入し、該時間?経過後、いずれかのガスを反応室3
01内に導入するのを止めることKよりて層領域(0)
又は層領域(III)のいずれか一方の層領域中忙他の
層領域を設けることが出来る。
或いは、非晶質層(1)の形成の際K BtH,ガスか
Noガスのいずれか一方を所望時間反応室301内に導
入した後、他方を更に反応室301内に導入して所望時
間の層形成を行うことKよりて、硼素か酸素のいずれか
が含有されている層領域上に、硼素と酸素の両者が含有
されている層領域を形成することが出来る。
父、仁の際、BtH@ガスか又はNoガスのいずれか一
方だけを反応室301内に導入するのを止め、他方を引
き続き導入することKよって、硼素と酸素の両者が含有
されている層領域上に硼素か又は酸素のいずれか一方が
含有されている層領域を形成することが出来る。
第2図に示す光導電部材200の例の場合の様に第一の
非晶質層(1) 203中に上部補助112(12−2
を有する光導電部材の場合には、非晶質−(1) 20
3の形成の途中に於いて、前記した方法によ′って形成
される下部補助層202−1と同様の層形成を行うこと
Kよって、非晶質層(1)中に上部補助層をiけること
が出来る。
上記の様な操作によって、支持体337上に形晟された
第一の非晶質#(1)上に第二の非晶質層(It)を形
成するKは、第一の非晶質* (1)の形成の際と同様
なバルブ操作によって例えば、5IH4ガス−CvHa
ガスの夫々を、必要に応じてH@ 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゛、所龜
漬東件に従って、グロー放電を生起させるこ”とによっ
て成される。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
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、繭層の形成に使用したガスが反応室
301内、流出バルブ317〜321から反応室301
内に至るガス配管内に残留することを避ける九″めに、
流出バルブ317〜321を閉じ補助バルブ332 、
333を開いてメインバルブ334を全開して系内を一
旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。
又1層形成を行っている間は層形成の均一化を計るため
シリンダー状支持体337は、モータ339によって所
望される速度で一定に回転させる。
実施例1 第3図に示した製造装置により、ドラム状アルミニウム
基板上に以下の条件で層形成を行った。
こうして得られた像形成部材を帯tm光現儂装置に設置
し、の5 kVで0.2 式間コロナ帯亀を行い、直ち
に光量を照射した。光源社、タングステンランプを用い
、1.0 luxawtの光量を、透過型のテストチャ
ートを用いて照′射した。
その後直ちにθ荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含
む)゛を部材表面をカスケードすることによって、部材
表面上に良好なトナー画像を得た。
このようにして得られたトナー像を、一旦ゴムブレード
でクリーニングし、再び上紀作儂クリーニング工程を繰
抄返した。繰り返し回数15万回以上行っても、01l
il)の劣化は見られなかった。
実施例2 第3図に示した製造装−により、ドラム状M基板上に以
下の条件で層形成を行った。
第   2   表 その他の条件は実施例1と同様にして行った。
こうして得られた像形成部材を帯%露光現像装置に設置
し、$5kVで0.211!c間コロナ帯電を行い、直
ちに光量を照射した。光源はタングステンランプを用い
、1. Q /gXssecの光量を透過型のテストチ
ャートを用いて照射した。
その後直ちにe荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含
む)を部材表面をカスケードフることによって、部材表
面上に良好なトナー画像を得た。
このようにして得られたトナー像を−1ゴムブレードで
クリーニングし、内び上記作像、クリーニング工程を繰
り返した。繰り返し回数10方向以上91′″)1も画
像の劣化は見られなかった。
実施例3 43123に示した装置により、ドラム状A/基板上に
以下の条件で層形成を行った。
第3表 その他の条件は、実施例1と同様にして行った。
こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装置に設置
し、■5 kVで0.2 &間コロナ放電を行い、直ち
に光像を照射した。光源はタングステンランプを用い、
1.0/LIX−区の光量を透過型のテストチャートを
用いて照射した。
その後直ちにe荷電性の現倫剤(トナーとキャリヤを含
む)を部材表面をカスケードすることによって、部材表
面上に濃度の極めて肯い良好なトナーib*を得た。
このようにして得られたトナー像を−、旦ゴムブレード
でクリーニングし、再び上記作像、クリー二ングエ糧を
繰り返した。繰り返し回数15万回以上行っても、mf
llの劣化は見られなかつ九。
実施例4 第二の非晶質層(璽)の形成の際と、シリコンウェハと
グラファイトの面積比を変え1、非晶質層(1)中に於
けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を炭化させる以
外は、実施例3と全く同様な方法によって像形成部材を
作成した。
こうして得られた像形成部材につき実施例IK述べえ如
き作像、現像、クリーニングの工程を約5万回繰り返し
た後画像評価を行ったところ第4表の如き結果を得た。
第  4  表 第二の非晶質層(1)の層厚を変える以外は、実施例1
と全く同様な方法によって像形成部材を作成した。実施
例1)に述べた如き、作像、現像、クリーニングの工程
を繰り返し下記の結果を得意。
第  5  表  、 実施例6 補助層と非晶質層(1)の形成方法を下表の如く変える
以外は、実施例1と同様な方法で像形成部材を作成し、
実施例1と同様な方法で評価を行ったところ良好な結果
が得られた。
実施例7 ・補助層と非晶質層(夏)の形成方法を下表の如く変え
る以外は、実施例1と同様な方法で債形成部材を作成し
、実施例1と同様な方法で評価を行ったところ、良好な
結果が得られた。
第  7  表 実施例8 第3図に示した製造装置により、ドラム入/基板上に以
下の条件中−にした他ti実施例1と同様にして層形成
を行った。
この様にして得られた電子写真用像形成部材に実施例2
と同様の評価を行ったところ、良好な結果が得られた。
実施例9 第3図に示しだ製造装置により、A/基板上に以下の条
件で層形成を行った。
第9表 その他の条件は、実施例1と同様にして行った。
こうして得られた傷形成部材に就いて実施例3と同様の
評価を行ったところ、高品質の画像が得られ耐久性に優
れたものであった。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、夫々本発明の光導’k ?11S
材の好適な実施例態様例の層構造を模式的に不し九模式
的層構成図、m3図は、本発明の光導電部材を製造する
為の装置の一例を示す模式的説明図である。 100 、200・・・先導を部材、  101,20
1・・・支持体102 、202−先202−2.・・
補助層103 、203・・・第一の非晶質M(111
04、204・・・第一の鳩領域(0)105 、20
5・・・第二の層領域個)108 、208・・・第二
の非晶質層(11109、209・・・自由表面 出願人  キャノン株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母
    体とし、構成原子として窒素1子を含有する非晶質材料
    で構成された補助層と、シリコン原子を母体とし、構成
    原子として水素原子又は・・ロゲン原子のいずれ力・一
    方を少なくとも含有する非晶質材料で構成され、光導電
    性を示す第一の非晶質層とを有し、岐記第−の非晶質層
    が、酸素原子を含有する第一の層領域と、構成原子とし
    て周期律表第璽族に属する原子を含有する第二0層領域
    とを有し、これ等は、少なくとも互いの一部を共有して
    前記支持体側の方に内在されてお抄、前記第二の層領域
    の層厚を11とし、餉記第−の非晶質層の層厚と第二の
    層領域の層厚t+sとの差をTとすれば tm/(T+ tm )≦0.4 の関係が成立し、前記第一の非晶質層上に、シリコン原
    子と炭素原子と水素原子とを構成原子として含む非晶質
    材料で構成された第二の非晶質層を有する事を特徴とす
    る光導電部材。
JP57020990A 1982-02-01 1982-02-10 光導電部材 Granted JPS58137844A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57020990A JPS58137844A (ja) 1982-02-10 1982-02-10 光導電部材
FR8301437A FR2520886B1 (fr) 1982-02-01 1983-01-31 Element photoconducteur
DE19833303266 DE3303266A1 (de) 1982-02-01 1983-02-01 Fotoeleitfaehiges element
US06/830,483 US4636450A (en) 1982-02-01 1986-02-18 Photoconductive member having amorphous silicon matrix with oxygen and impurity containing regions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57020990A JPS58137844A (ja) 1982-02-10 1982-02-10 光導電部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58137844A true JPS58137844A (ja) 1983-08-16
JPH0473143B2 JPH0473143B2 (ja) 1992-11-20

Family

ID=12042565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57020990A Granted JPS58137844A (ja) 1982-02-01 1982-02-10 光導電部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58137844A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7079889B1 (ja) 2021-11-30 2022-06-02 株式会社タムラ製作所 はんだ合金、はんだ接合材、ソルダペースト及び半導体パッケージ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0473143B2 (ja) 1992-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0150904B2 (ja)
JPS6348054B2 (ja)
JPS628781B2 (ja)
JPS5833256A (ja) 光導電部材
JPS58137844A (ja) 光導電部材
JPH0380307B2 (ja)
JPS6357782B2 (ja)
JPS6357781B2 (ja)
JPS5952250A (ja) 光導電部材
JPH0454941B2 (ja)
JPH0454944B2 (ja)
JPH0410630B2 (ja)
JPS6357783B2 (ja)
JPS58150963A (ja) 光導電部材
JPS58158642A (ja) 光導電部材
JPS58140749A (ja) 光導電部材
JPH0473145B2 (ja)
JPS5833259A (ja) 光導電部材の製造法
JPS58136040A (ja) 光導電部材
JPS58140746A (ja) 光導電部材
JPS59204843A (ja) 光導電部材
JPS58137842A (ja) 電子写真用光導電部材
JPH0310092B2 (ja)
JPS5952249A (ja) 光導電部材
JPS5828751A (ja) 光導電部材の製造法