JPS58139148A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS58139148A
JPS58139148A JP57021597A JP2159782A JPS58139148A JP S58139148 A JPS58139148 A JP S58139148A JP 57021597 A JP57021597 A JP 57021597A JP 2159782 A JP2159782 A JP 2159782A JP S58139148 A JPS58139148 A JP S58139148A
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layer
atoms
gas
photoconductive
amorphous
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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
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    • G03G5/02Charge-receiving layers
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    • G03G5/0825Silicon-based comprising five or six silicon-based layers
    • GPHYSICS
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    • 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
    • G03G5/08214Silicon-based
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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
纏、赤外光纏、 XWt、 r線等を示す)の橡な電磁
波に感受性のある光導電部材に関するO 一体操像装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や鳳稿読堆装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、為感度で、SN比〔光電#1(Ip
)/暗電@(14))が^く、照射する電磁波のスペタ
トル轡性にマツチングし九徴収スペタトル特性を有する
こと、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、
使用特において人体く対して無公害であること、1!K
rj一体操像装置においては、残像を所定時間内に容易
に逃場することができる仁と等の特性が畳求される。殊
に1事務機としてオフィスで使用される電子写真懺置内
に組込箇れる電子写真用像形成部材の場合KFi、上記
の使用−における無公害性は重at点である。
この様な点に立脚して最近法目されている光導電材料に
アモルファスシリコン(以41km−8iと表記す)が
あり、例えd1独編公11第274−967号会報、1
jljl111165718号会報Kat子写真用像形
mcs材として、’a II A−第293!1411
号公報には光電羨換胱取装置への応用が記載されている
内偵ら、従来のa−81で構成され友光導電層を有する
光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性勢の電気的
、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j!に改良される余地が存するのが実情である。
例えば、電子写真分野形l1ts材として使用した鳩舎
、暗部において、支持体側よ砂の電荷の注入の耐圧が充
分てないこと、耐圧性中繰返し連続使用に対する耐久性
に問題がなくもないこと、或いは、転写紙に転写され九
−像に脩Kr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、例えば、クリーニング
に、ブレードを用いるとそのmmによると思わ焚る、修
K「白スジ」と云われている所1liii儂曳陥が生じ
九ヤしてい九〇又、多湿雰囲気中で使用し九ヤ、或いは
多湿雰囲気中に長峙関放置し九直後に使用すると脩に孟
う画像のボケが生ずる場合が少なくなかつ九。
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取り出し死後、空気中での放置時間の蔽過と共に
、支持体表向からの層の浮き中剥離、或いは層に亀裂が
生ずる勢の現象を引起し勝ちで6つ九。ζOfA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、鉦時的安定性の
点に於いて解決される可き点がある。
従って1−引材料そのものの特性改東が酊られる一方で
光導電部材を設計する際に、上記し九様な問題の総てが
解決される様に工夫される必簀がある。
本発明は上記の一点に鑑み成されえもので、a−8iK
*て電子写真用像形成部材や画体撮像装置、WR取鋏置
尋に使用される光導電部材としての適用性とその応用性
という一点から総括的に鋭意研究噴射を続けえ結果、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
ァス材料、所−水嵩化アモルファスシリコン、ハロゲン
化アモルファスシリコン、或htiハロゲン含有水嵩化
アモルファスシリコン〔以後これ勢の総称的表記として
ra−8i (H,X)Jを使用する〕から構成される
光導電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KIIk針されて作成された光導電部
材は実用上著しく優れ九特性を示すばか〕でなく、従来
の光導電部材と較べてみて4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
優れ九特性を有している仁とを見出し死点に基づいてい
る。
本発明は、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず耐久
性に優れ、又、耐圧性にも優れ友光尋亀部材を提供する
ことt主たる目的とする。
本発明の他の目的は、支持体上に般社られる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に数置で安定的であり、層晶負の高い光導電
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
させ九場合、静電像形成のための帯電地理の際の電荷保
持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて有効に適
用され得る優れ良電子写真特性を有する光導電部材を提
供することである〇 本発明の光導電部材は、光導電SN用の支持体と、シリ
コン原子を母体とし、構成原子としてハロゲン原子と、
30 atomicIsまでの窒素原子を含有する非晶
質材料で構成され九@皺層と、シリコン原子を母体とし
、周期律表第履康に属する原子會構臘本子として、含有
する非晶質材料で構成された電荷注入防止層と、シリコ
ン原子を母体とし、構成原子として水素原子又はハロゲ
ン原子のいずれか一方を少なくとも含有する非晶質材料
で構成され、光導電性を示す非晶質層と、を有する事を
41を黴とする。
上記しえ様な層構成を職る(1にして設計され九本発明
の光導電部材は、麹配し九緒間麺の總てを解決し得、・
極めて優れ九耐^性、耐圧牲及び使用埠境轡性を示す。
殊に、電子写真用像形1に部材として適用させ九場合に
は、その電気的特性が安定してお)耐光疲労、繰返し使
用特性に長け、高品質の画像を安定して繰返し得ること
ができる〇 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、−肉に従って、本発明の光導電部材に就て詳11
に説明する0 Jlll#Aは、本発明のjllの実施層様例の光導電
部材の層構成を説明するために模式的に示しえ模式的構
成図である。
1/s1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、シリコン原子を母体とし、
構成原子としてtz gゲン原子と、窒素原子をB O
atoml@1未満含む非′晶質材料で構成され九補勤
層102 、電荷注入防止層103.光導電性を有する
非晶質層1G4を具備し、非晶質層1G4は自由表向1
06を有している。
補助層102は、主に、支持体101と電荷注入防止層
103との間の密着性を計る目的の為に設けられ、支持
体101と電荷注入防止層1G3の両方と親和性がある
様に、後述する材質で構成される。
電荷注入防止層103は、支持体101側よ〕非晶質j
1104中へ電荷が注入されるのを効果的に防止する機
能を主に有する。
! 非晶質層104は、感受性の光の照射を受けて鉄層10
4中で7オトキヤリアを発生し、所定方向に該フォトキ
ャリアを輸送する機能を有する。
本発明に於ける補助層は、シリコン原子(Si)を母体
とし、構am子として、窒素原子(N)とハロゲン重子
(X)と、必1’に応じて水素原子(6)とを含有し、
窒素原子(N)の含有量C軸が3゜atomie慢未満
である非晶質材料(以後、la −(S 1 @N*−
a ) b(H−X )*二b」と配す。但し、0.6
<a+0.8≦b)で構成される。
a −(5iaN*−a ) b(He x)、−bで
構成される補助層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、エレクトーンビーム法等によって成される
。これ郷の製造法は、製造条件、設備資本投下の負荷s
f1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か、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l!品である。シリコン原子と共に窒素原
子及び・・ロゲン原子を、作i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亀法或いはスパ
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−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補助層を形成するKa& −(5
iaNs−a)b(IL x)*−b形成期の原料ガス
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、
導入され九ガス雰囲気中に、グー生 一放電をへ起させることでガスプラズマ化して前記支持
体上にa −(5ilN*−6) b(He X)*−
bを堆積させれば良い。
本発明に於いて、a −(811Nl−@ ) b(L
 X)*−b形成期の原料ガスとしては、Si、N、X
の中の少なくとも1つを構成原子とするガス状の物質又
はカス化し得る物質をガス化しえものの中の大概の4の
が使用され得る。
Si、N、Xの中の1つとして81を構成原子とする原
料ガスを使用する場会鉱、例えばslを構成原子とする
原料ガスと、Nを構成原子とする原料ガスと、Xを構成
原子とする厳科ガスとを所望の混合比で混合して使用す
るか、又は、slを構成原子とする原料ガスと、N及び
Xを構成原子とすゐ原料ガスとを、これも又所望の混合
比で混合して使用することが出来る。
又、別には、81とXとを構成原子とするJI科ガスK
Nを構成原子とする原料gxを混合して使用しても嵐い
本発@に於いて、ハロゲン原子Xとして好適なのはF 
、 CI 、 Br 、 IでII、殊にF 、 CI
が2望ましいものである〇 本発明に於いて、補助層は、シリコン原子と窒素原子と
ハロゲンガスとを含む非晶質材料で構、*されるもので
あるが、前述し先様に補助層には]l!に水嵩原子を含
有させることが出来る。
補助層への水素原子の含有は、電荷注入防止層中非晶質
層との連続層形成の際に原料ガス種の一麺共通化を計る
ことが出来るので生産コスト向の上で好都合である。
本発明に於いて、補助層を形成するのに有効に使用され
る原料lスとlt9得る出発物質としては、常温常圧に
於いてガス状態のもの又は害鳥にガス化し祷る物質を挙
げることが出来る。
この様な補助層形成用の出発物質としては、鈎えに1窒
素、窒化物、弗素化窒素及びアジ化ト: 物等の窒素化合物、ハロゲン単体、ハロゲン化グ″ 水素、ハロ夷ン関化金物、ハロゲン化硅素、ハロゲン置
換水素化硅素、水嵩化硅素等を挙ける事が出来る。
具体的には、窒素(Nl ) 、窒素化合物としてはア
ンモニア(NHs)eヒドラジン(H,NNH,)、三
弗化窒素(FAN ) *四弗化窒素(F4N* ) 
eアジ化水嵩CHNa) 、アジ化アンモニクム(Nk
la Ns )勢、ハロゲン単体としては、フッ素、塩
素、A素。
■り素のハロゲンガス、ハロゲン化水嵩としては、FH
、HI 、 HCI 、 HBr 、 ハロゲン−化合
物としては、BrF 、 CIF 、 CrF3 、 
CIFB 、 BrF3 、 BrF3 。
IFg 、 IFF 、 I(J 、 IBr  、 
ハロゲン化水嵩としては81F、 、 Si、F、、 
5ICj4.5iCj、Br 、 5iC411rl 
5iCjBrl、 8iC4I 、 SiBr4. ハ
ロゲン置換水素化硅素としては、SiIFF 、 Si
H,C7,、5in(J、 。
5kH4C1、5ililBr 、 8ik111Br
@ 、 5iHBrl 、水嵩化硅素として蝶、8tH
a、stヨ鳥、 St@Ha −Si*H*e勢のシラ
ン(Si#an・)JllS勢kを挙けることが出来る
O これ勢の袖11711形成用の出発物*a、形威さ  
”れる補助層中に、所定の組成比でシリコン原子。
窒素原子及びハロゲン原子と、必要に応じて水嵩原子と
が含有される様に、補助層形成の際に所望に従って選択
されて使用される。
例えば、シリコン原子と水素原子との含有が容具に成し
得て且つ所望の特性の補助層が形成され得る8iH,中
81.H,と窒素原子を含有させるものとしての洩又は
鵬とハロゲン原子を含有させるものとしてのsty、、
si為F* e 5IHC4tSi(J、、 81鵬C
t、 、或いはsi鳥Ct等を所定の混合比でガス状態
で補助層形成用の装置系内に導入してグロー放電を生起
させることによって補助層を形成することが出来る。
或いは、形成される補助層にシリコン原子とハロゲン原
子とを含有させることが出来る81勢と窒素原子を含有
させる本のとしての為等を所定の混合比で、必要に応じ
てH・、N・、ムr等の稀ガスと共に中間層形成用の装
置系内に導入してグロー款電を生起させて、補助層を形
成することも出来る〇 スパッターりンダ法によって補助層を形成するには、高
純度単結晶又は多結晶の81ウエーハー又はSl、塊ウ
ェーハー又はSlとSi、N、が混合されて形成された
ウェーハーをターゲットとして1.これ勢をハロゲン原
子と必要に応じて水嵩原子を構戚畳素として含む種々の
ガス雰囲気中でスパッターりングすることKよって行な
えば夷い。
例えば、Slウェーハーをターゲットとして使用すれば
、NとXk導入する為のaSSスを、必要に応じて稀釈
カスで稀釈して、スパッター用の堆積室中に尋人し、こ
れ等のカスのヵスプラズit−形成して前記8iウエー
ハー【スパッターリングすれば良い。
又、別には、SlとSi、N、とは別々のターゲットと
して、又は8iとSi、N4の混合して形成し九一枚の
ターゲットを使用することによって、少なくともハロゲ
ン原子を含有するガス寥−気中でスパッター リングす
る仁とによって威されるON及びX、必IK応じて11
0尋入用の腺科オスとなる物質としては先述し九グロー
放電の例で示し九智助層形成用の出発物質がスパッター
リフグ法の場合にも有効な物質として使用され得るO 本発明に於いて、補助層をグロー放電法又はスパッター
りフグ法で形成する際に使用される稀釈カスとしては、
所■・稀ガス、例えばH・。
N・、 Ar勢が好適なものとして挙けることが出来る
本発明の補助層を構成するa −(5tBNl−1) 
b(H= X)*−bは、III#層の機能が、支持体
と電荷注入防止層との間の1着を強固にし、加えてそれ
勢の間に於ける電気的接触性を均一にするものであるか
ら、III勘層助層求される特性が所望過IK与えられ
る様に、その作成条件の選択が厳重に威されて注意深く
形成される◎ 本発明の目的に適し九特性を有するa −(811N@
 −@ ) b(H−X )*−k ’作m−sれb為
の作IIt条件の中の重畳&111として、作成峙の支
持体温度を挙ける事が出来る〇 即ち、支持体のlI肉Ka −(81@N@−@ ) 
b(HtX)*−bかもなる補助層を形成する際、層形
成中O支持体温度は、形成される層の構造及び特性を左
右する重Ill因子であって、本発明に於−ては、目的
とする特性を有するa−(81凰N、−a)b(H*X
)*−bが所望通りに作成され得る様に層作成時の支持
体温度が厳重に制御される。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成される為の
補助層を形成する際の支持体温度ととして杜、補助層の
形成法に併せて適宜最過範Sが選択されて、補助層の1
#I威が奥行されるが、通常の場合、50〜350℃、
好適にFiWoo〜250℃とされるのが望ましiもの
である。補助層の形成には、同一系内で暮m層から電荷
注入防止層、非晶質層、艷には必I!に応じて非晶質層
上に形成される他の層まで連続的に形成することが出来
る事、各層を構成する原子の組成比の黴#&lK制御中
層厚の制御が他O方法に較べて比較的容晶である事等の
為に1グロー放電法中スパツターリング法の採用が有利
であるが、これ勢の層形成法で補助層を形成する場合に
は、前記の支持体温度と同1m1KJlji#威0@0
放電パワー及びカス圧が作成されるa−(5iaNs−
a)b (HtX )l−b tD%性を左右する重畳
な因子として挙けることが出来る。
本発明に於妙る目的が達成される為の特性を有するa 
−(81aNs−a ) b(H,X)i−b カ生童
性良く効果的に作成される為の放電パワー条件としては
、過賞l〜soo w 、好適には2〜100 Wであ
るO 堆積室内の・ガス圧はグロー放電法にて層形成ダ を行う場合に於iて通常0.0l−)Torr、好適に
は0.1〜0.5 Torr l1度に、スパッタリン
グ法にて層形II&を行う場合に於iては、過賞lXl
0−”〜5XIO−”Torr 、好適には8 X 1
G−” ”−3X 1G−”Torr@fとされるのが
]1ItLい。
本発明の光導電部材に於ける補助層に含有されるi1嵩
鳳子及びハロゲン原子の量は、補助層の作脚条件とji
lt様本発刷本発明を遍成す為所望の1%性が得られる
@助層が形成される為の重畳な因子である。
本実@に於ける補助層に含有される窯素原子の量CHa
、通常社、前記し丸値の範囲とされるが、atomic
−で表示すれば1、好適にはlXl0’″S≦ON <
30 、よp好ましくは、1 ≦C軸< 30 m最適
には10≦C斡< 30とされるのが望ましi0又、^
ログン原子(X) 0量としては、好適に紘1〜20 
atomielII、最適には2〜15 atomic
lGとされるのが望ましく、水嵩原子(H)が含まれる
場合には、その量は、好適にはl 9 atomial
G以下、最適には13 at唾id以下とされるのが望
ましい。
a −(816Ns−a)b(H−X)*−b K於け
るり、bO表示で示せdz aの値としては、好適には
、0.6(a≦0.99999.よ)好ましくは、o、
6〈a≦0.911.最適には0.6<a≦0.9 、
 bの値としては、好適には0.8≦b≦0.99.よ
)好適には0.85≦b≦0.98とされるのが望まし
い◎本実@Ellける補助層の層形の数値tSは、本発
明のI的tms的に達成する橡に所望に恢って適宜決定
される。
本発明の目的を効果的に連成する為の@励層の層厚とし
ては、通常の場合、30X〜2s 、好aga 4@X
 −x、ss 、 am<ハsoX −z、sx トさ
れるのが望壜し−ものである。
本実@O光導電Il#を構成する電荷注入防止層は、シ
リコン原子(81)を母体とし、周期律*g層族に属す
る原子(II膳族原子)と、好ましくは、水嵩原子(H
)又はハロゲン息子CX)、或いはこの両者とを構成原
子とする非晶質材料(以11ra−81(厘、H,X)
Jと記す。)て構成され、その層厚を及び層中の嬉鳳族
原子の含有量C(2)は、本実@OH的が効果的に達成
される橡に所望に911って適宜決められる。
本発@に於ける電荷注入防止層の層厚tとしては、好ま
しくは0.3〜5μ、よ)好ましくは0、6〜2μとさ
れるのが望ましく、又、第履族原子の含有量C@として
は、好ましくは、1×10” 〜I X 1G”ato
mi@PPII 、よ〕好ましくは、h X 10”〜
l X 10”at*m1−ppmとされるのが望壜し
い。
本ll@において、電荷注入防止層中に含有される周期
律表嬉履族に属する息子として使用されるの社、B(硼
素)、Ar(アル1=りム)、Ga (ガリウム)、I
勤(インジウム)、T/ (タリウム)勢であり、殊に
好適に用いられるのはB 、 Gaである・ 本発明において、必IIK応じて電荷注入防止層中に含
有されるハロゲン原子(X)としては、具体的には7ツ
嵩、塩素、臭素9Mつ素が挙けられ、殊に7ツ嵩、塩素
を好適なものとして挙けることが出来る。
a−8i(LH,X)で構成される電荷注入防止層の層
拳威法としてはダーー款亀法、スパッターリング法、イ
オンインプランテーシ曹ン法。
イオンブレーティング法、エレクト關ンビーム#&勢が
挙げられる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投
下のqas度、製造嵐儀9作刺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iれて採用される
が、所望する特性を有する光導電S#を製造する為の作
表条件の制御が比較的IJIである、シリコン原子と共
K11l−族原子、必l!に応じて水素原子(H)中ハ
ロゲン原子(X)を作製する電荷注入防止層中に導入す
るのが害鳥に行える等の駒点からグー−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
ング法とを一一装置系内で併用して電荷注入防止層1形
成しても嵐い。例えば、グロー放電法によって、a−8
1(門* H,x )て構成される電荷注入防止層を形
成するには、基本的Ktjシリコン原子(Sl)を供給
し得Jhst供給用の原料ガスと共Kj1厘族画表を供
給し得る嬉画表鳳子導入用の原料ガス、必11’に応じ
て水素原子(H)導入用の又#i/及びノ・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、鋏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、既に補助層の設けである所定の
支持体の補助層上Ka−81C厘。
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 、 H@勢
の不活性ガス又紘これ等のガスをベースとしえ混合ガス
の雰囲気中でSiで構成され−にターゲットをスパッタ
リングする際、第履族原子導入用のJlllI科ガスを
、必IIK応じて水嵩原子(H)又は/及びハロゲン原
子(X)導入用のガスと共にスパッタリング用の堆積i
1に導入してやれば爽い。
本実@において電荷注入防止層を形成するのに使用され
る原料ガスとなる出発物質として絋、次のものが有効な
ものとして挙けることが出来るO 先ず、81供給用の原料ガスとなる出発物質としては、
81Ha * 81J& s Sl、鳥、 si、島0
等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅素(シラン@
)が有効に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作
成作業の扱い易さ、Sl供給効率の良さ4Iの点で81
H6、51gn5が好ましiものとして挙けられるO これ勢の出発物質を使用すれば、層f#臘条件を適切に
選択するととによってS臓され為纏―層中に81と共K
Hも導入し得る0 81供給用の原料オ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(X)を含む硅
素化合物、所■、ハロゲン原子で置換され九シランー導
体、具体的に紘例えば81F4 、 SiJ’@ 、 
8kCI4 、8iBr、等Q 7% 0ゲン化硫嵩が
好壇しいものとして挙げることが出来更には、4為F、
 、 8iH@I、 、 81為Cf、、81にl@ 
、 81%Brl +81H1−等OAロゲン置換水嵩
化硅素、等々のオス状態の或いはガス化し得る、水嵩原
子を構成要素の1つとするハロゲン化物も有*&電荷注
入防止層彫戚の為O81供給用の出発物質として挙ける
事が出来る。
これ等のハロゲン原子(X)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
って形成される電荷注入防止層中に81と共KXを導入
することが出来る。上記しえ出発物質の中の水素原子を
會む/S’llダン化硫嵩化合物は、@麹層形成のII
K層中にノS−ゲン息子(X) t)導入と内時に電気
的或いは光電的特性の制御Kllめて有効な水嵩原子(
H)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(X)導入用の出発物質として使用される。
本実@におiて補脚層を形成するIIK使用されるハロ
ゲン原子(X)導入用O原料ガスとなる有効な出発物質
としては、上記しえものの他に、例えば、7ツ嵩、塩素
、臭素、Wつ素のハロゲンガス、1lrF 、 CIF
 、 011% 、 l1rF、、 Br1% 、 I
1% 。
IFy 、 IC# 、 IBr等のハーグy間化会物
、!。
HCI 、 HBr 、 HI勢の^ログン化水素を挙
けること−IIA幽来ゐ◎ 電荷注入防止層中に嬉鳳族原子を構造的に導入するに&
!、層形成の1lKjl履族原子導入用の出発物質をオ
ス状態で堆積車中に、電荷注入防止層を形成する為の他
の出発物質と共に導入してやればjL I/’ oこo
psな嬉鳳族原子導入用の出発物質と戚夛得るもOとし
ては、常温常圧でオス状の又は、少なくとも層形成条件
下で春易くガス化し得るものが採用されるのが望ましい
Oその様1に嬉鳳族原子導入層O出尭物質として具体的
に紘硼素原子導入用としては、島Hs −11m−−B
@為i山富= BsHae −&−1山、勢の水素化硼
素、IP、 、 El、 、 llBr、等Oハーゲン
化硼素勢が挙けられる0この他、ムIcI@ p Ga
C4、Ga (ells)s y 1難C1s *Tl
Cl、等も挙けることが出来る。
本実HKlkいては電荷注入防止特性を与える為に電荷
注入防止層中に含有される菖鳳族原子は、電荷注入防止
層の層厚方向IIcIc的に平行な面(支持体OII幽
に平行な面)内及び層厚方角Kmいては、実質的に均一
に分布されるのがjlL%/%−のである0又、スパッ
タリング法で電荷注入防止層を形成する場合には、例え
ばムr、H・勢の不活性ガス又はこれ勢のガスをベース
としえ混合ガスの雰−気中で1で構成されえターゲット
をスパッタリングする際、#II族原子導入用の原料オ
スを、必要に応じて水嵩原子(H)導入用の又は/及び
ハロゲン原子(X)導入用の原料ガスと共にスパッタリ
ングを行う真空堆積意向に導入してやれば良い◎ 本発@に於いて、電荷注入防止層中に導入される縞鳳族
原子の含有量は、堆積車中に流入される嬉履族原子導入
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、堆積車内の圧力勢を制御することによって任
意に制御され得る・ 本実1jlK於いて、電荷注入防止層tグ關−款電法又
はスパッターリンダ法で形成する際に使用される稀釈オ
スとしては、所I1.希ガス、例えばH・、N・、 A
r等が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−81(H,X)で構成される非晶
質層を形成するに絋例えはグロー放電法、スパッタリン
グ法、或いはイオンブレーティング法等の放電現象倉利
用する真空堆積法によって威される。例えば、グロー放
電法によって、a−81(H,X)で構成される非晶質
層を形成すみKFi、基本的にはシリコン原子(81)
を供給し得る81供給用の原料ガスと共に、水嵩原子(
H)導入用の又は/及び−・ロダン原子(X)導入用の
原料−1txt、内部が減圧にし得る堆積型内に41大
して、腋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−st (
H,X)から成る層を形成させれば良い0又、スパッタ
リング法で形成する場合に紘、例えばAr 、 H@勢
の不活性ガス又はこれ等の#スをベースとし先混合ガス
の雰囲気中でSiで構成され九ターゲットをスパッタリ
ングする巖、水嵩息子(H)又は/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量に導入し
て中れば良10 本実@において、会費に応じて非晶質層中に含有される
ハロゲン原子(X)としては、電荷注入防止層の場合に
挙げ九のと同様の4のを挙けることが出来る〇 本発明において非晶質層を形成するのKl!!用される
81供給用の原料ガスとし−ては、電荷注入防止層に就
て説明するWAK挙は九81H6* 8Im& *・l
”顛1・ Si、賜、組、H,勢のオス状態の又はガス化し得る水
素化硅素(シラン鎖)が有効Kl!用されるものとして
挙げられ、殊に、層作成作秦の扱い晶さ、Sl供給効率
の良さ等の点で8魚鴇Ji、&  が好ましいものとし
て挙けられる。
本実’jliにおいて非晶質層を1#成する−に使用さ
れるハロゲン鳳子導入用のJI料ガスとして宥効なのは
、電荷注入防止層の場合と同機に多くのハロゲン化合物
が挙げられ、例えにハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロ
ゲン間化合物、ハロゲンで櫨喪されえシラン鱒導体郷の
オス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく
挙けられる。
又、更には、シリコン原子(Si)とハロゲン原子(X
)とを構成豐素とするガス状態の又紘カス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硼素化合物も有効なものとして本発明
において株挙げることが出来る。
本発明において、形成される光導電S#の電荷注入防止
層及び非晶質層中に含有される水嵩原子(H)の量又は
し・ロゲン鳳子(X)の量又は水   ”素原子(H)
とハロゲン原子(X)の量の和(H+X)は通常の鳩舎
1〜40 at・m1all、好適には5〜30 at
omicチとされるのが望ましい。
電荷注入〆防止層又は非晶質層中に含有される水嵩原子
(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/及び水嵩原子(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。
本発明において、非晶質層をグロー放電法で形成する際
に使用される檜1ガス、或いはスパッタリング法で1#
賊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■稀ガス、例えばH・、N・、ムr勢が好適な
ものとして挙げることが出来る。
本発明に於いて、非晶質層の層厚としては、作成される
光導電部材Kl!求される特性に応じて適宜法められる
ものであるが、通常は、1〜100 s 、好ましくは
1〜80s、最適には2〜50μとされるのが望ましい
ものである。
本実に!A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っても良い◎導電性支持体としては
、例えば、NiCr、ステンレス。
AZ 、 Cr 、 Me p Au 、 Nb 、 
Ta 、 V 、 TI 、 Pt 、 Pd等の金属
又はこれ等の合金が挙けられる・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7、ポリアミド等の
合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。
−kl)ミック、紙等が過賞使用される。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
導電地層され、鋏導電#&場されえII向側に他の層が
設けられるのが望まし10例えif、 tIガラスあれ
dlその表面に、NiCr。
ムt、Cr、No、ムu、Ir、Nb、Ta、V、Ti
、Pt、Pd。
1m1O,、8n01 、 ITO(Ill、01 +
 Saug)等から賊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O合威樹
脂フィルムであれば、NiCr 、 AZ 、 Ag 
、 Pb 、 Zn 、 Ni 、ムu、Cr。
Mo、Ir、Nb、Ta、V、Tt、Pt等の金xo*
mt真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリンダ等てそ
の表向に設け、又は前記金属でその表面をl)々ネート
II&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10Gを電子写真用像形成S#
とじて使用するのであれば連続高速複写の場合に#i、
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、所望過多の光導電部材が形成される橡に適宜決
定されるが、光導電部材として回線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1に@参薄(される。向傷ら、この様な鳩舎支
持体O袈造上及び堆扱い上、機械的強f勢の点から、通
常は、10Is以上とされる◎ iH2閣には、本発明の光導電部材の麹の好適ン な実施朧橡例の層構成が示される。
第2図に示される光導電部材200が、第1図に示され
る光導電部材100と異なるとζろ社、電荷注入防止層
203と光導電性を示す非晶質層20Sとの間に上部補
助層204を有することであるO 即ち、光導電部材200は、支持体201.皺支持体2
01上にINK積層されえ、下部補助層202゜電荷注
入防止層203.上部補助層204及び非晶質層205
とを具備し、非晶質層205は自由表両206を有する
。上部補助層204は、電荷注入防止層203と非晶質
層20bとの閏の密着を強−にし、両層の接触界面Km
ける電気的接触を均一にしていると同時に、電荷注入防
止層203の上に直に*ける仁とによって、電荷注入防
止層20sの層質を強靭なものとしている。
82図に示される光導電部材200を構成する下部補助
層202及び上部補助層204は、第1図に示し先光導
電部材100を構成する補助層1G!0鳩金と同様の非
晶質材料を使用して、同様の1 特性が与えられる様に同様な層作成手職と条件    
 1によって形成される。電荷注入防止層2H及び非晶
質層205も、夫々、嬉111に示す電荷注入防止層1
03及び非晶質層104と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馴と条件によって形成さ
れる。
次に本発明の光導電部材の製造方法の一例を1llK従
−)?a@する〇 嬉S図に光導電lI#の製造装置の一例を示す。
図中の302〜306のオスボンベには、本発明の夫々
の層を形成する九めに使用されるガスが書匈されてお珈
、その1例として、たとえば、302はH・で稀釈され
一*8iH4カス(純度99.9119囁、以下8 i
H,iH・と略す。)ボンベ、303はH・99.99
%)ボンベ、aobはムrガスボンベ、306は、H・
で稀釈され九S i F、ljス(純度99.9419
1G。
以下S I F、iH・と略す)ボンベである。
これらのガスを反応1a1301に流入させるにはオス
ボンベ302〜306のパルプ322〜326、リータ
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、ff1ttiバ、my yr 
317〜3211補助バルブ332が開かれていること
を確認して先ずメインパルプ334を開いて反応室so
i、及びカス配管内を排気する。
次に真空計336の読みが約5X1G−”torrK*
つ九時点で、補助バルブ332、流入パルプaml〜3
16、[出パルプ317〜321を閉じる。
その後、反応1i[301内に導入すべきガスOIンぺ
に接続されているガス配管のパルプを所定過)操作して
、所望するガスを反応室301 Mに導入する。
次に第1図に示す構成と同様の構成の光導電部材を作成
する場合の一例の概略を述べる。
所定の支持体337上に、先ず補助層をスパッタリング
織によって形成するには、まずシャッター342を開く
。すべてのjス供給パルプは一旦閉じられ、反応1m!
 301はメインパルプ334 を全一することにより
、排気される。為圧電力が比率でターゲットとして設置
されている。オスボンベgosよ多ムrガスを、ガスボ
ンベ3061り81 P′4/H・ガスを夫々、所定の
パルプを操作して反応室301内に導入し、室の内圧が
O,OS〜lスパッタリングすることにより、シリコン
原子。
皇嵩鳳子よ)Jkる非晶質材料で構成され九補助層を支
持体3s7上に形成することがてきる0層形威中紘、支
持体337は、加熱ヒータ338によって所望の温11
!KJI熱される。
補助層をグ麿−款電法によって形成する場合に線、各、
パルプを操作して、ボンベ302よシ5ill、/H@
カスを、ボンベ304よシNH,ガスを、ボンベ30藝
よ)引r、、メH@ガスを、夫々、所望する流量比で反
応室301内に導入し、所望時間の閾!ロー款電を行う
ことによって、支持体上に補助層を形成することが出来
る。
次に、飾記OII鞠層上に電荷注入防止層を形成する◎ 補助層の形成終了後、電源!40をOFP K シて款
電を中止し、一旦、装置のガス導入用の配管0食系のパ
ルプを閉じ、反応室301P3に残存するガスを反応1
11301外に排出して所定の真空lI!にする。
その後、シャッター342を閉じ、オスボンベ30意よ
り 81Ha/HeガスIをJj X di 7ペSO
3より馴馴1・オスを、夫々パルプ32! 、 323
を−iて出口圧ダーク327 、32110圧を1#/
aIIK調整し、流入パルプill! 、 311を徐
々に−けて、マス7a=をントローラ307 、3G1
1内に夫々流入させる。引き絖??#m出パルプ317
 、318、補助パルプ332を徐々KMいて夫々のオ
スを反応室301内Kj1入させる。このときの81H
z乍・オス流量、B、H,/)I@ガス流量の夫々の比
が所望の値になるよう流出パルプ317 、8111を
調整し、まえ、反応室301内の圧力が所望O値になる
ように真空針336のI!与を見ながらメインパルプ8
34の一口を調整する。             1
そして支持体337の温度が加熱ヒーター338によ参
sO〜400℃の範l01m度に設定されて−ることが
確認され先後、電源340を個にして所望の電力に設定
し、反応jm! 301内にグロー放電を生起させて支
持体337上に電荷注入防止層を形成する。− 電荷注入防止層上に設けられる、光導電性を示す非晶質
層の形成は、例えばボンベ30藝内に充填されている8
1し1・ガスを使用し、前記しえ電荷注入防止層の場合
と同様の手1[Kよって行うことが出来る〇 非畠質層の形成の−に使用される原料ガス種としては、
5iIli、ガスの伽に1殊に8i、H,ガスが層形成
適度の向上を計る為に有効である◎実施例1 II3図に示した製造装置により、アxi=ウム基板上
に以下の条件で層形成を行った。
纂1表 故t II fl 1111  : 1B46 MHz
こうし−tllられた電子写真用像形成部材を複写装置
に設置し、lI[5kVで0.2 sec間コロナ帯電
を行い、光111 t!−照射した。光源はタングステ
ンランプを用い、装置は1.0 lux @ secと
した。
潜像はelk電性の曳像剤(トナーとキャリヤを含む)
によって現儂され、通常の紙に転写され走転Jlli*
における画偉欠陥(黒地部の白ヌケ等)の有無をチェツ
タしたが、それは全く認められず、−質は極めて良好な
ものであった。転写されないで感光体−Eに残つ九トナ
ーは、ゴムブレードによってクリーニングされ、次の複
写工程に移る。このような工程を繰り返し10万回以上
行っても1iif*欠陥、層の剥れが全く生じなかった
実施例2 スパッタリング用ターゲットである8i  ウェハと8
i1N4ウエハの面積比をかえることによ抄、補助層に
おけるシリコン原子に対する窒素原子の含有量を変化さ
せる以外は実施例1と全く同様な方法によって寛子写真
用俸形成部材を作製し、実施例1と同様にして評価した
結果を次に示す。
第  2  表 補助層の層厚を変える以外は、実施例1と全く同様な方
法によって電子与真相像彫成部材を作製し、実施例1と
同様にして評価した結果を次に示す。
m3表 実施例4 電萄注入防止層の層厚と硼素含有量を次のように変える
以外社、実施例1と全く同様にして電子写真用像形&部
材を作製した。結果はいずれも良好であった。
実施例5 wJ3図に示した製造装置によりアル、% ニウム基板
上に以下の条件で層形成を行った。
總5表 こうして得られ九電子写真用像形成部材を実施例1と同
様にして評価したところ極め1良好な結果が得られた。
実施例6 縞3図にボした胸造装随により、ドラム状アルミニウム
基板上に以下の条件にした以外扛、実施例1と同様にし
て層形成を打つ九。
第6表 こうして得られた亀子↓真用像彫成部材を、実施例1と
同様にして評価したとζろ極めて良好な結果が得られた
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は夫々、本発明の先導一部材の好適な
実施態様例の構成をボす模式的構成図、銀3図は本発明
の先導一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・・・光導電部材 101.201・・
・支持体102.292,204・・・補助層 103
,203・−・電荷注入防止層  104,205・・
・非晶質層105.206・・・自由表面 出 願 人  キャノン株式会社 第 12 ぢ?霞

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光導−@部材用の支持体と、シリコン原子を母体とし、
    構成原子としてノ・pゲン鳳子と、30&tomig参
    までの窒素原子を含有する非晶質材料で構成され九補励
    層と、シリコン原子を母体とし、周期律II第膳族に属
    する原子を構成原子として含有する非晶質材料で構成さ
    れ九電荷注入防止層と、シリコン原子を母体とし、構M
    、IjL子として水嵩原子又はノ・關ゲン原子のいずれ
    か一方を少なくとも含有する非晶質材料で構成され、光
    導電性を示す非晶質層と、を有する事を特徴とする光導
    電部材0
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