JPS58149056A - 光導電部材 - Google Patents

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―、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、ｒ線等を示す）の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する。

固体撮像装置、或いは儂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、烏感度で、ＳＮ比〔光電Ｒ，（Ｉｐ
）／暗電流（Ｉｄ）：］が為く、照射する電磁波のスペ
クトル特性にマツチング［７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像形成部材の場合には、上記の
使用時における無公害性は重要な点である。

この様な点に立脚して鍛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２７４９３３４１１号公報には光
電変換読取装置−・の応用が記載されている。

面乍ら、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
は特性の向り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、高丸
感度比、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来におい
てはその使用時において残留電位が残る場合が度々観測
され、この種の光導電部材は長時間繰返し使用し続ける
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
少なくなかった。

父、ａ−８ｉ＃料で光導電層を構成する場合にｉ（は、
そのｔ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！−〇或気的或いは光
導電的特性や耐圧性更には、耐久性等に問題が生ずる場
合があった。

即ち、例えば、電子写真用１象形成部材として使用した
場合、形成した光導電１−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＃ｉ儂大欠陥、例Ｘ−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にＵ白スジ」と
云われている所轄画像欠陥が生じたりしていた。父、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ｌｉ！ｉｉｇ＆のボ
ケが生ずる場合が少なぐなル４）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勝ちであった。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める。

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偉装置、読取装置等
に使用される光導電部材としての適用性とその応用性と
いう観点から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリ
コン原子を母体とし、水素原子■又はハロゲン原子閃の
いずれか一方を少なくとも含有するアモルファス材料、
所謂水嵩化ｆモルファス／リコ／、ハロゲン化アモルフ
ァスシリコン、或いはハ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「ａ−Ｓ　ｉ
　（）Ｌ　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
特定化の下に設計されて作成された光導電部材は実用上
著しく優れた特性を示すばかりでなく、従来の光導電部
材と較べてみてもあらゆる点において凌駕していること
、殊°に電子写真用の光導電部材として著しく優れた特
性を有していることを見出し死点に基づいている。

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青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、ノー品質の高い光導
電部材を提供する二とである。

本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材丈 として適用さ〆た場合、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、＃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解１１＆の高い、高品質ＷｊｉＪｇＩ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。

本発明の光導電部材は、光導１を部材用の支持体と、シ
リコ／原子を母体とし、窒素原子を構成原子として含有
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、周期律表、　　　ｊｌＶ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た電荷注
入防止層と、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構
成され、光導電性を示す第一の非晶’ｊ［＋−と、該非
晶電層トに設けられ、シリコン原子と含有層が４０ａｔ
ｏｍｉｃチ未満の炭素原子と、ハロゲン原子と、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
と、を有する４１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
質の画像を安定して繰返し得ることができる。

特休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Ｆ′、図面に従って、本発明の光導′電部材に就で詳
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１
−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。

、ｇ１図に示す光導電部材１００は、光４を部材用とし
ての支持体１０１の上に、補助層１０２．電荷注入防止
層１０３．光導電性を有する第一の非晶質１ｉ１　（１
）　１０４　、　　シリコン原子と炭素原子と・・ロゲ
ン原子と、必要に応じて水素原子とを構成原子とする非
晶質材料（以後「ａ−（ＳｉＸＣ１−Ｘ）ｙ低力１ブｌ
と記す。但し、０４７ぐＸ＜１．０．８≦ｙ〈１）で構
成される第二の非晶質層（ｎ）１０５とを具備し、非晶
質層（ＩＩ）１０５は自由表面１０６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１
０３との間の密着性をまする目的の為に設けられ、支持
体１０１と電荷ε人助止層１０３の両方とＲＩＦＣＪ性
かりる様に、後述する材質で構成される。

電荷注入防止Ｊ＠１０３は、支持体１０１　＠より非晶
質層１０４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０非晶質盾１０４は、感受性の光の
照射を受けて該層１０４中でフォトキャリアを発生し、
所定方向に該フォトキャリアを輔送する機能を有する。

非晶質層（ｎ）１０５は、主に耐湿性、連続繰返し使用
特性、耐圧性、使用環境特性、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。

本発明の光導′ｆ１１＃材に於ける補助層ｅよ、シリコ
ン原子を母体とし、構成原子として窒ｌ原子と必要に応
じて水素原子■、ハロゲン原子（ト）とを含有する非晶
質材料（以後ｒａ−８ｉＮ　（ｔ−Ｌ　Ｘ）　Ｊと記す
）で構成される。

ａ−８ｉＮ　（Ｈａ　Ｘ）としては、シリコン原子　（
Ｓｉ）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−８ｉ　ａＮｌ　−ａ　Ｊ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（ハ）を構成原子とする非晶質材料（以後ｒａ−（Ｓ
ｉｂＮｌ　ｂ）　ｃ　Ｈ＋　ｃｌと記す）、シリコン原
子（Ｓｉ）を母体と、窒素原子（ト）とハロゲン原子へ
と必要に応じて水素原子刊とを構成原子とする非晶質材
亭）（以ｆ＆　ｒａ−８ｔ（ＩＮｘ　　ｄ）’　６　（
）Ｌ　Ｘ）　Ｉｅ　Ｊと記す）とを挙げることが出来る
〇 本発明において、必要に応じて補助層中に含有されるハ
ロゲン原子閃とじては、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Ｌ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
ブランチルジョン法、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。

設備資本投下の負荷程度、＆！造規模９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カ；比較的容易である、シリ
−１ン原子と共に窒素原子、必要に応じて水素原子やハ
ロゲン原子を作製する補助層中に導入ｒ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ーリング
法が好適に採用される。

更に、本発明においては、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　（Ｈｅ　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（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ　供給用の原料ガスと、窒
素原子（へ）尋人用の原料カスと、必要に応じて水素原
子（＃−Ｄ導入用の父は／及びハロゲン原子■導入用の
原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に尋人して、
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ａ−８ｉＮ　（ＨＪ
Ｘ）　　からなる補助層を形成させれば良い。

又、スパッタリング用で抽助１−を形成する場合ＶＣ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Ｓｉで構成
さハ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、必要をＣＬらじて水素原子＠
尋人用の父は／及び／Ｎロゲ／原子■導入用の原料ガス
と共にスノ（ツタリングを行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５ｉ
ｓＮｉで構成されたターゲットか、或いは８ｉで構成さ
れたターゲットとＳ　ｊ　ｓ　Ｎ４で構成されたターゲ
ットの二枚か、父はＳｉと５ｉｓＮ＜とで構成されたタ
ーゲラトラ使用することで形成される補助層中へｉｉｉ
＊原子（へ）を導入することが出来る。この際、前記の
窒素原子（へ）導入用の原料ガスを併せて使用すればそ
の流ｉｌ：を制御することで補助層中に導入される窒素
原子（へ）の童を任意に制御することが容易である１、
−。

補助層中へ導入される窒素原子（へ）の含有量は、窒素
原子（ｎ４人用の原料ガスが堆積室中への導入される際
のｔｌＬ普を制御するか、又は窒素原子（へ）尋人用の
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。

本弁明において使用されるＳｉ供給用の原料ガスとなる
出発物質としては、ｓ；Ｈｉｔ　５ｉｔＨａ＋５ｉｓＨ
ｓＳｉａＨｎ等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅
素（シラ、ン類）が有効に使用されるものとして挙げら
れへ殊に、層作成作業の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ
等の点でＳｉＨ＋Ｉ　５ｔｔＨｓが好ましいものとして
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。

Ｓｉ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１ハロゲン原子（Ｘ）ｔ−含む
硅素化合物、所謂、ハロゲン原子で置換されたシラン銹
導体、具体的には例えば、ｂ　Ｉ　Ｆ　４　ｔ　Ｓ　ｉ
　ｔ　Ｆ＠ｔ　Ｓ　Ｉ　ＣＪ　４１　Ｓ　Ｉ　Ｂ　ｒ　
４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、更には、５ｉＨｚＦｚ、　５ｉＨＪｔ＋　５ｉ
ＨｔＣ７ｆｔ＋５ｉＨＣＩｉｔ　５ｉＨｔＢｒ＊５Ｓｉ
ｆｌＢｒｓ＃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補助ノ−形成の為のＳｔ供給
用の出発ｅ責として挙ける事が出来る。

これ等のハロゲン原子■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に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ノ・ロゲン化硅素
化合物は、補助層形成の際に層中にノ・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啄めて有
効な水素原子刊も導入されるもので、本発明においては
好適なノ・ロゲン原子閃導入用の出発物質として使用さ
れん本発明において補助層を形成する際に使用されるハ
ロゲン原子■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、ヨウ素のノ・ロゲンガス、ＢｒＦ、　ＣＩＦＨＣ
ＪＦｓｗ　ＢｒＦｓｖ　ＢｒＦ５．　Ｉｐ、。

ＩＦ、、　ＩＣＪ、　ＩＢｒ　　等のハロゲン間化合物
ＨＦ　。

ＨＣｊ、　ＨＢｒ、　Ｈｌ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（へ）導入用
の原料ガスに成り得るものとして有効に使用される出発
物質は、Ｎを構成原子とする或いはＮとＨとを構成原子
とする例えば窒素（Ｎｌ）。

アンモニア（ＳＨ，）、ヒドラジン（Ｈ＊ＮＮＨｔ）ア
ジ化水素（ＨＮＪ−アジ化アンモニウム（ＮＨ４Ｎｓ）
等のガス状の又はガス化し得る窒素、窒化物及びアジ化
物等の窒素化合物を挙げることが出来る。

この他に、窒素原子（へ）の導入に加えて、ハロゲン原
子への導入も行えるという点から、三弗化窒素（ＦｓＮ
）、四弗化窒素（Ｆ４Ｎり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、支持体と電荷注入防止
層との間の密着を強固にし加えてそれ等の間に於ける電
気的接触性を均一にするものであるから、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ａ−８ｉＮ（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ｆを挙げる事が出
来る〇 即ち、支持体の表面にａ　ＳｉＮ　（Ｈ＊　Ｘ）から成
る補助層を形成する際、層形成中の支持体温度は、形成
される層の構造及び特性を左右する重要な因子でおって
、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される為の補助層を
形成する除の支持体＠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、補助層の形成が奥行され
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吃のである。補
助ｌ−の形成には、同一系内で補助・−から電荷注入防
止層、非晶質層、更には必要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事が出来る、各層を
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、５るが、これ
等の層形成法で補助層を形成する場合には、ＲｒＪ記の
支持体温度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要な因子として
挙げることが出来ろう 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好適には２〜１５０Ｗ　　
である。又、堆積室内のガス圧は通常３Ｘ１０　〜５Ｔ
ｏｒｒ、好適には８ＸＩＯ〜０．５Ｔｏｒｒ程度とされ
る９が望ましい。

本発明の光導’１　部材に於ける補助−に含有される窒
素原子の盪及び必要に応じて含有される水素原子、ハロ
ゲン原子の奮は、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。

補助層中に含有される窒素原子（へ）の着、水素原子０
０雪、ハロゲン原子の量の夫々は、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
に従って任意に決定される。

補助層をａ−８ｉａＮ、−ａで構成する場合には、窒素
原子の補助ｒ−中の含有量は好ましくＦｉ、４３〜６０
ａｔｏｍｉｃ　＊、より好適には４３〜５０ａｔｏｍｉ
ｃＳｖ　　ａの表示では好ましくは０．４〜０．５７．
　　より好適には０．５〜０．５７とされるのが望まし
い。

ａ　−（Ｓ　ｉ　ｂＮ＋−ｂ）　ｅＨｓ　　ｃで構成す
る場合には、窒素原子（へ）の含有量としては、好まし
くは２５〜５５ａｔｏｍｉｃ　Ｓｖよや好適には３５〜
５５ａｔｏｍｉ　ｃｓ　を水素原子の含有量としては、
好ましくは２〜３５ａｔｏｍｌｃｌ＋より好適には５〜
３０ａｔｏｍｉｃ＊　とされ、ｂ、ｅで表示すれば、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０．６
５〜０．９８．好適には０．７〜０．９５とされ、ａ　
　（ＳｉｄＮ＋　　（１）　＠　（Ｈｅ　Ｘ）　ｔ　　
ｅ　　で構成する場合には、窒素原子の含有量は、好ま
しくは３０〜６０ａｔｏｍｉｃＬ　より好適には４０〜
６０ａｔｏｍ１ｃ％。

ハロゲン原子の含有量、又は、ハロゲン原子と水素原子
とを併せた含有量は、好ましくは１〜Ｃ％以下、より好
適には１３ａｔｏｍｉｃ＊以下とされるのが望ましい。

ｄ、ｅの表示で示せば、ｄとしては好ましくは０．４３
〜０．６．より好ましくは０．４３〜０．４９．　　ｃ
としては、好ましくは０８〜０．９９．より好ましくは
０．８５〜０．９８とされるのが望ましい。

本発明における光導電部材を構成する補助層の層厚とし
ては、皺補助層上に設けられる電荷注入防止層の層厚笈
び電荷注入防止層の特性に応じて、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、３ｏ
Ｘ〜２μ、好ましくは、４０Ｘ〜１．５μ、最適には５
０Ｘ〜１．５μとされるのが望ましい。

本発明の光導電部材を構成する電荷注入防止Ｉ―は、シ
リコン原子（Ｓｔ）を母体とし、周期律表第■族に属す
る原子（第■族原子）と、好ましくは、水素原子０又は
ノ・ロゲン原子■、或いはこの両者とを構成原子とする
非晶質材料（以後ｒ　ａ−８ｉ　（Ｖ、　Ｈ，Ｘ）　Ｊ
　　と記す）で構成され、その層厚を及び層中の第ｖｉ
ａ子の含有量Ｃ（Ｖ）は、本発明の目的が効果的に達成
される様に所望に従って適宜決められる０ 本発明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、　より好ましくは０゜５〜２μ　
とされるのが望ましく、又は、第Ｖ族原子の含有量Ｃと
しては、好ましくはｌＸｌ０”（Ｖ） 〜１ｘｌＯ書＆　ｊ　ＯＩｎ　Ｉ　ＣＰ　ｐｆｆｌｅよ
り好１しくは　５Ｘ１０　”〜ｌＸ１０’ａ　ｔ　ｏｍ
ｉ　ｃｐｐｍｔ　　とされるのが望ましい。

本発明において、電荷注入防止層中に含有される周期律
表第Ｖ族に属する原子として使用されるのは、Ｐ（燐）
、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ（アンチモン）、１１（ビス！ス
）等であり、殊に好適に用いられるのは、ＰＩ　ム虐で
ある。

本発明において、必ＩＩ！に応じて電荷注入防止層中に
含有されるハロゲン原子図としては、異体的にはフッ素
、塩素、臭素、Ｗつ素が挙げられ、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。

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が挙
げられる。これ等の製造法社、贋造条件、設備資本投下
の負荷ｓｔＳ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
条件の制御が比較的容１である、シリコン原子と共に第
Ｖ族原子、必ｌ！に応じて水素原子■やノ・ロゲン原子
［有］を作製する電荷注入防止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Ｃ電荷注入防止層を形
成しても良い。

例えば、グロー放電法によって、ａ　Ｓｓ　（”／＋Ｈ
，Ｘ）で構成される電荷注入防止層を形成するには、基
本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳ１供給用
の原料ガスと共に第Ｖ族原子を供給し７得る第Ｖ族原子
導入用の原料ガス、必要に応じて水素原子０導入用の又
は／及びハロゲン原子閃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、既に補助層の
設けである所定の支持体の補助層上にａ−８ｔ　（Ｖ、
　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１　　え
ばＡｒ、　Ｈｅ等の不活性ガス又はこれ等のガスをベー
スとした混合ガスの雰囲気中で、Ｓｉで構成されたター
ゲットをスパッタリングする際、第■族原子導入用の原
料ガスを、必要に応じて水素原子０又は／及びハロゲン
原子へ導入用のガスと共にスパッタリング用の堆積室に
導入してやれば良い。

本発明において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は、次のものが有効な
ものとして挙げることが出来る０ 先ずＳ１供給用の原料ガスとなる出発物質としては、５
ｆＨａ＋　５１ｔＨｓ＋　５ｔｌＨａｔ　Ｓｉ＊ＨＩ０
等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅素（シラン類
）が有効に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作
成作業の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳ　１
ｉ（４，８ｉ　ｔＨａが好ま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。

Ｓｔ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■を含む硅素化
合物、所請、）・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５ｉＦ４１　Ｓ　ｌｔＦ＠＠　Ｓ　
ｔｃｊ、、　Ｓ　Ｉ　Ｂｒａ等の・・ロゲン化硅素が好
ましいものとして挙げることが出来、更には、Ｓ　ｔＨ
ｔＦ、、　Ｓ　ｉ　Ｈ＠Ｉ＠＠　Ｓ　ｉ迅Ｃｊｔｔ　５
ｉ）（ＣＪｓ、５Ｈ（２Ｂ　ｒｔｔ　Ｓ　ｉＨＢ　ｒｓ
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〕・ロ
ゲン化物も有効な電荷注入防止層形成の為のＳｔ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（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Ｓｔ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）・ロゲン化硅
素化合物は、補助層形成の際に層中にノ・ロゲン原子■
の導入と同時に電気的或いは充電的特性の制御に極めて
有効な水素原子■も導入されるので、本発明においては
好適なハロゲン原子閃導入用の出発物質として使用され
る。

本発明において補助層を形成する際に使用されるハロゲ
ン原子■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
、ヨウ素のハロゲンガス、ＢｒＦ、　ＣｊＦ、　ＣＪＦ
ｌｔ　ＢｒＦ５．　ＢｒＦｊｅ　ＩＦａＩＦｙ＊　ＩＣ
Ｊ　＠　ＩＢｒ等のハ０ゲン間化合物、ＨＦ。

ＨＣｊ、　ＨＢｒ、　ＨＩ等のハロゲン化水素を挙げる
ことが出来る。

電荷注入防止層中に第■族原子を構造的に導入するには
、層形成の際に第■族原子導入用の出発物質をガス状態
で堆積室中に、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良い。この様な第Ｖ族原子導
入用の出発物質と成り得るものとしては、常温常圧でガ
ス状の又は、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し
得るものが採用されるのが望ましい。

その様な第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、ＰＨＩ、　　Ｐ。

ル等の水素北隣、ＰＨ４Ｉ−ＰＦｓ、ＰＦｓ、ＰＣｌ５
．ＰＣｊｓ＋　ＰＢｒｓｔ　ＰＢｒｉｓ　ＰＩｓ等のハ
ロゲン北隣が挙げられる。この他、ＡｇＨｓ、　ＡｓＦ
５．ＡｓＣＪｓ、ＡａＢｒａ。

ＡｓＦｓｔ　　５ｂＨｉ＋　　ＳｂＦｍｔ　　５ｂＦｓ
＋　　ＳｂＣ１ｍ＋　　　ＳｂＣｌｍＢ　ｔ　Ｈｓ＋　
Ｂ　ｔ　Ｃｊｓ＋　Ｂ　Ｉ　Ｂ　ｒｍ等も第Ｖ族原子導
入用の出発物質の有効なものとして挙げることが出来る
０ 本発明に於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第■族原子は、電信注入防止層
の層厚方向に実質的に平行な面（支持体の表面に平行な
面）内及び層厚方向に於いては、実質的に均一に分布さ
れるのが良りものである。父、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、Ａｒ。

Ｈｅ等の不活性ガス又はこれ等のガスをペースとした混
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、第Ｖ族原子導入用の原料ガスを、必
要に応じて水素原子（転）導入用の又は／及び・・ロゲ
ン原子員導入用の原料ガスと共にスパッタリングを行う
真空堆積室内に導入してやれば良い。

本発明に於いて、電荷注入防止層中に導入される第Ｖ族
原子の含有量は、堆積室中に流入される第Ｖ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って任
意に制御され得る。

本発明に於いて、電荷注入防止層をグロー放えばＨｅ、
　Ｎｅ、　Ａｒ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、＆−８ｔ　（ａ、　Ｘ）で構成される
非晶質層（Ｉ）を形成するには例えばグロー放電法、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−８ｔ（Ｈ，Ｘ）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（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと共
に、水素原子１４人用の父は／及びハロゲン原子■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（ハ）にグロー放′＃ｌＬ全生起させ、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　
５ｉ（Ｈ＋　、Ｘ）から成る層を形成させれば良い。

父、スパッタリング法で形成する場合には、例えばＡｒ
、Ｈｅ等の不活性ガス又はこれ等のガスをペースとした
混合ガスの雰囲気中でＳｔで構成されたターゲットをス
パッタリングする際、水素原子日父は／及びハロゲン原
子閃導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入し
てやれば良い。

本発明において、必要に応じて非晶質層（Ｉ）中に含有
されるハロゲン原子■としては、電荷注入防止層の場合
に挙けたのと四様のものを挙げることが出来る。

本発明において非晶質層（Ｉ）　’Ｉｒ形成する際に使
用されるＳｉ供給用の原料ガスとしては、電荷注入防止
層に就て説明する際に挙げたＳ　ｉＬ　＋　Ｓ　ｔ　Ｊ
　ｓ　ｓＳ　ｉ　ｚＨ＠　＠　Ｓ　ｉ　４Ｈ１６等のガ
ス状態の又はガス化し得る水素化硅素（シラン類）が有
効に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成作業
の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ，、Ｓ
ｔ、ル　が好ましいものとして挙げられる。

本発明において非晶質層（１）を形成する場合に使用さ
れるハロゲン原子導入用の原料ガスとして有効なのは、
電荷注入防止層の場合と同様に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鰐導体等のガ
ス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙
げられる。

又、更には、シリコン原子（Ｓｉ）とハロゲン原子へと
を構成４！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本発明に
おいては挙げることが出来る。

本５１明に於いては、非晶質層（Ｉｌには、伝導特性を
制御する物質を含有させることにより、該層の伝導特性
・を所望に従って任意に制御することが出来る。

この様な物質としては、所謂、半導体分野で云われる不
純物を挙げることが出来、本発明に於いては、形成され
る非晶質層ｆＩｌを構成するａ−８ｔ（Ｈ，Ｘ）に対し
て、Ｐ型伝導特性ケ与えるＰ型不純物、具体的には、周
期律表第１族に属する原子（第１族原子）例えばＢ（硼
素）　、Ａｌ　（ｆルミニウム）、　Ｇａ　（ガリウム
）、　Ｉｎ　（インジウム）、　Ｔｅ　（タリウム）等
があり、殊に好適に用いられるのに、Ｂ、Ｇａである。

本発明に於いて、非晶質層（１）に含有される伝導特性
を制御する物質の含有蓋は、核非晶質層（１）に要求さ
れる伝導特性、或いは該＋１（Ｉｌに直に接触して設け
られる他の層の特性や、皺他の層と・！　　の接触界面
に於ける特性との関係等、有機的関連性に於いて適宜選
択することが出来る。

本発明に於いて、非晶質層（り中に含有される伝導特性
を制御する物質の含有量としては、通常の場合、０．（
Ｊｕｌ　〜１０００　ａｔｏｍｔｃ　ｐｐｍ、好適にｒ
ｘα０５〜５００　ａｔｏｍｌｃ　ｐｐｍ、最適には０
．１〜２００ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍとされるのが望まし
いものである。

非晶質層中に伝導特性を制御する物質、例えば第璽族原
子を構造的に導入するには、層形成の際に第璽族原子導
入用の出発＊＊をガス状態で堆積室中に、非晶質層を形
成する為の他の出発物質と共に導入してやれば良い。こ
の様な第■族原子導入用の出発物質と成り得るものとし
ては、常温常圧でカス状の又は、少なくとも層形成条件
下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい
。その様な第鳳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、Ｂ２Ｈ１、’８４ＨＩ（＋
　、Ｂ！１ｌ（Ｇ　、ＢＩＩＨＩＩ　、ＢａＨ２゜、　
Ｂ、ＩＩ、、　、　Ｈ，ｆｉ、４等の水素化硼素、ＢＦ
、　、　ＢＣｅｓ、　ＢＢｒ、等のハロゲノ化蛙素寺が
挙げられる。この他、　ＡｔＣｔｌ　、　（Ｊａ（−１
Ｂ　。

Ｇａ（ＣＨ，）３．　ＩｎＣｔ、、　’Ｉ’ｔＣｔ、等
も挙けることが出来本実割において、形成される光導電
部材の電荷注入防止層及び非晶質層（Ｉ）中に含有され
る水素原子ｌの奮又はハロゲン原子（３）の量又は水素
原子と・・ロゲ／原子の皺の和（Ｈ十Ｘ　）は通常の場
合１〜４０　ａｔｏｍｉｃ　％、好適には５〜３０　ａ
ｔｏｍｉｃ％とされるのが望ましい。

電荷注入防止層又は、非晶質層（ＩＩ中に含有される水
素原子（＆力又は／及び〕・ロゲン原子囚の皺を制御す
るには、例えば支持体温度又は／及び水素原子−１戚い
はノ・ロゲン原子（３）を含有させる為に使用される出
発物質の堆積装置系内へ導入する量、放電々力等を制御
してやれば良い。

本発明において、非晶質層ｆＩ）　ｔ−グロー放電法で
形成する際に使用される稀釈ガス、或いはスパッタリン
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、所蘭稀ガス、例えばＨｅ、　Ｎｅ、　Ａ
ｒ等が好適なものとして挙げることが出来る。

本発明に於いて、非晶質層（Ｉｌの層厚としては、作成
される光導電部材に要求される特性に応じて適宜決めら
れるものであるが、通常は、１〜１００μ、好ましくは
１〜８０μ、最適Ｋに２〜５０μ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に於いては第一の非
晶質層（Ｉｌ　１０４上に形成される第二の非晶質層＋
１）　１０５は自由表面１０６を有し、王に耐湿性、連
続繰返し使用特性、耐圧性、使用環境特性、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。

又、本発明に於いては、第一の非晶質層（１）１０２と
第二の非晶質層（１）１０５とを構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
されている。

第二の非晶質層（１）１０５は、シリコン原子と炭素原
子とハロゲン原子内とで構成される非晶質材料Ｃａ　　
（Ｓ”ｘＣ＋−ｘ）ｙ　Ｘ＋−ｙ、但しα４７＜Ｘ＜１
０．８≦ｙく１〕で形成される。

ａ（５ＩｘＣｓ　−＊　）　ｙＸｔ　−ｙで構成される
第二の非晶質層（璽）の形成はグロー放電法、スバッタ
リノグ法、イオ／ブラ／チージョン法、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１１！！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
制御が比較的容易でおる、シリコン原子と共に炭素原子
及びハロゲン原子を、作成する第二の非晶質層（厘）中
に導入するのが容易に何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用を形
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、”　　（Ｓ’ｘｃ＋−ｘ）ｙ　Ｘ、　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、グロー放電を生起させるこ
とでガスプラズマ化してｗｉｉ記支持体上に既に形成き
れておる第一の非晶質Ｉｌｌ　（Ｉ）上にａ　　（ＳＩ
ＸＣ＋−１）ｙＸＩ−ｙｔ堆積させれば良い。

本発明に於いて、ａ　−（８ｉｘＣ，−ｘ）ｙＸ、−ｙ
形成用の原料ガスとしては、シリコン原子（Ｓｌ）、＆
素原子（（−’ｌ　、ハロゲン原子内の中の少なくとも
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。

Ｓｉ、　Ｃ，Ｘの中の１つとしてＳＬ′ｔ−構成原子と
する原料ガスを使用する場合に、例えば８ｉｆ構成原子
とする原料カスと、Ｃを構成原子とする原料ガスと、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Ｓｉを構Ｆ＆原子とする原料ガスと、
Ｃ及びＸ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、Ｓｌを構成原子とする
原料ガスと、ｓｉ、ｃ及びＸ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、ＳＬとＸとを構成原子とする原料カスに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（１）中に含有される
・・ロゲン原子囚として好適なのは１”、Ｃ／。

Ｂｒ、Ｉであり、殊にＦ、Ｃｔが望ましいものである。

本発明に於いて、第二の非晶質層（１）は、ａ　−（Ｓ
１Ｘ０１−ｘ）ｙＸＩ−ｙで＃４成されるものであるが
、更に水素原子を含有させることが出来る。

第二の非晶質層（厘）への水素原子の含有は、第一の非
晶′ｉＭ層（１）との連続層形成の際に原料ガス株の一
部共通化を計ることが出来るので生産コスト面の上で好
都合である。

本発明に於いて、第二の非晶質層（１１を形成するのに
有効に団用筋れる原料ガスと成り得るものとし’ｔｒｉ
、常温常圧に於いてガス状態のもの又は容易にガス化し
得る物質を挙けることが出来る。

この様な第二の非晶質層（厘）形成用の物質としては、
例えば炭素数１〜４の飽和羨化水素、炭素数２〜４のエ
チレン系炭化水素、縦素数２〜３のアセチレン系炭化水
素、ハロゲン単体、ノ１０ゲン化水素、ハロゲン間化合
物、ハロゲン化硅素、・・ロゲン置換水素化硅素、水素
化硅素等を挙ける事が出来る。

具体的には、飽和炭化水素としてはメタ／（ＣＨ４）、
エタン＜ＣｔＺ＞、　　プロパン（ＣｎＨａ）、ｎ−ブ
タン（ｎ−Ｃｓ）ｌＩＯ）、へｙ　Ｉ　ン（ＣｇＨｌ、
　）、　エチレン系炭化水素としては、エチレンＣＣｔ
Ｈ＜　）　、プ□ロビレ／（ＣｓＨｓ）、ブテン−１（
Ｃ＜Ｈｓ）、　　ブチ／２　（ｅｊ−）。

インブチレン（ＣｎＨａ）、ペンテｙ　（Ｃ，ｉ−１，
。）、アセチレン系炭化水素としては、アセチレン（Ｃ
ｘｋｌｔ　）　、メチルアセチレン（ＣｓＨａ　）−ブ
チン（Ｃ４Ｈ４）、ハロゲン単体として・は、フッ素、
塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ハロゲン化水素と
してｉｊ、ＦＨ。

ＨＩ、　Ｈｅ／、　ＨＢｒ、　　ハロゲン間化合物とし
ては、ＢｒＦ　、　ＣＩＦ　、　ＣＩＦ３　、　ＣｚＦ
、　、　ＢｒＦ、　、　ＢｒＦ５．　ＩＦｙ　。

ＩＦ、　、　ＩＣ／、　ＩＢｒ、ハロゲン化硅素とＬ　
テｕ　ＳｌＦ４゜Ｓｒ、Ｆ、、　ＳｉＣ／、　、　８ｉ
Ｃ／、Ｂｒ、　　８ｉＣ／、Ｂｒ、　、　　５ＩＣＩＢ
ｒ３゜ＳｉＣ／ｓ１．５ｉＢｒ、　、ハロゲン置換水素
化硅素としては、ＳｉＨ，Ｌ’、　、　８ｉＨ２Ｃ／、
　、　８ｉＨＣ／、　、　８ｉＨ，Ｃ／、　８ｉＨ３Ｈ
ｒ。

５ｉＨ２Ｂｒ２．５ｉＨＢｒ８．水素化硅素としては、
８ｉＨ４゜Ｓ　Ｉ　２１４４　、８　’　ｓ　Ｈｓｏ等
のシラｙ　（Ｓｉｌａｎｅ）類、等ｋｆ挙げることが出
来る。

これ等の他に、ＣＣ／４．　ＣＨＦ、　、　ＣＨ，Ｆ２
．　ＣＨ３Ｆ。

（：ｋｌｓＣｌ　、　Ｃ−ｋｌｓＢｒ　、　ＣＨｓＩ　
、　Ｃ−２に４５（−１等のハロゲン置換パラフィン系
縦比水素、８Ｆ４．　Ｓ）’、等のフッ素化硫黄化合物
、Ｓ”（ＣＨｓ’）＊　ｅ８’（ＣＪ’５）＊　９等の
ケイ化アルキルやＳＩＣ／　（ＣＨ３）、　、　８　ｒ
ｃｔ２（ＣＨ８）、　、　８　ｒｃｔ、ＣＨ，等のハロ
ゲン含有ケイ化アルキル等のシラン誘導体も有効なもの
として挙げることが出来る。

これ等の第二の非晶質層（璽）形成物質は、形成される
第二の非晶質層（璽）中に、所定の組成比でシリコン原
子、炭素原子及びノ・ロゲン原子と必要に応じて水素原
子とが含有される様に、第二の非晶質層（１）の形成の
際に所望に従って選択さ’　　　１ｉｉｌｌ！ヨケゎ、
。

例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含Ｍが
容易に成し得て且つ所望の特性の層が形成され得る８１
　（ＣＨｓ　）４と、ハロゲン原子を含有させるものと
しての５ＩＨＣｔ、　、　ｓｉｃ／、　、　８ＩＨ，Ｃ
ｔ。

戚は８ｉＨ，Ｃｔ　　等を所定の混合比にしてガス状態
で第二の非晶質層（厘）形成用の装置内に導入してグロ
ー放電を生起させることによってａ−（ＳｉｘＣｔ−ｘ
）ｙ（（Ｊ＋Ｈ）＋−ｙ　カラ成ル第二Ｏ非晶［１（ｌ
ｉｔ形成することが出来る。

スパッターリング法によって第二の非晶質層（１）を形
成するには、単結晶又は多結晶のＳｌつニーバー又はＣ
ウェーハー又はＳｉとＣが混合されて含有されているウ
ェーハーをターゲソトトシテ、これ等をハロゲン原子と
必要に応じて水素原子を構成要素として含む種々のガス
雰囲気中でスパッターリングすることによって行えば良
い。

例えば、Ｓｉウェーハーをターゲットとして使用すれば
、ＣとＸ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。

父、別には、ＳｉとＣとは別々のターゲットとして、又
はＳｉとＣの混合した一枚のターゲット１を使用するこ
とによって、少なくともノ・ロゲン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
。Ｃ及びＸ、必要にＬｃｆｉじてＨの導入用の原料ガス
となる物質としては先述したグロー放電の例で示した第
二の非晶１Ｍ層（扉）形成用の物質がスパッターリング
法の場合にも有効な物質として使用され得る。

本発明に於いて、第二の非晶質層ｆｉｌをグローガえば
Ｈｅ、　Ｎｅ、　Ａｒ等が好適なものとして挙げること
が出来る。

本発明に於ける第二の非晶質層用は、その要求される特
性が所望通りに与えられる様に注意深く形成される。

擢ち、Ｓｉ、Ｃ及びＸ、必要に応じて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態を取り、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ｂ　
ａ−（８ｉｘＣＩＸ）ｙＸ、　、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）を耐圧性の向上を王な目
的として設けるにはａ−（８ｉｘｅ、　ｘ）ｙＸ＋−ｙ
は使用環境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王たる
目的として第二の非晶質層（麗）が設けられる場合には
上記の電気絶縁性の度合はあるａ度緩和され、照射され
る元に対しである程度の感度を有する非晶質材料として
ａ−（ＳｉｘＯ，−ｘ）。

Ｘ、　、　　が作成される。

第一の非晶質層（Ｉ）の表面にａ　−（Ｓｉｘ（３＋−
ｘ）ｙＸ＋　ｙから成る第二の非晶質層（璽）を形成す
る際、層形成中の支持体温度は、形成される層の構造及
び特性を左右する重要、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　（ＳｉｘＣ；、　、
）。

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のが望ましい。

本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成される為の
第二の非晶質層（１）の形成法に併せて適宜最適朝日が
選択されて、第二の非晶質層（１）の形成が実行される
が、通常の場合、５０〜３５００、好適には１００〜２
５０℃とされるのが望ましいものである。第二の非晶質
層（厘）の形成には、層を構成する原子の組成比の微妙
な制御や層厚の劃−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第二の非晶質層
（鳳）を形成する場合には、前記の支持体温度と同様に
層形成の際の放電パワーが作成されるａ　　（８＋ｘＣ
，−ｘ）ｙＸ、　ｙ　ｃ７）％ａｔ　左右ｔ　ル重要な
因子の１つである。

ｉ　　　　　本発明に於ける目的が達成される為の特性
を有すｂ　ａ−（８ｉｘＣ，ｚ）ｙＸｌ−ｙが生産性良
く効果的に作成される為の放電パワー条件としては通常
１０〜３００Ｗ、好適Ｋｔ１２０〜２００Ｗ　で、ｆ）
る。

堆積室内のガス圧は通常は０、Ｑ１〜１Ｔｏｒｒ　、好
適には、０１〜０．５Ｔｏｒｒ　　程度とされるのが望
ましい。

本発明に於いては第二の非晶質層（１）を作成する為の
支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記
した範囲の値が挙けられるが、これ等の層作成ファクタ
ーは、独立的に別々に決められるものではなく、所望特
性のａ　　（８ｓ　ｘＣＩ　Ｘ）ｙＸ、−Ｙから成る第
二の非晶質層（璽）が形成される様に相互的有機的関連
性に基づい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（厘）に含
有される炭素原子及びハロゲン原子の童は、真二の非晶
質層（厘）の作成条件と同様、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（厘）に含有される炭素
原子のｔは、通常、ｌ　ＸＩ　Ｕ＝ａｔｏｍｉｃ％以上
テ４Ｕａｔｏｍｉｃ％未満、好適にはｌ　ａｔｏｍｉｃ
％以上で且つ４０ａｔｏｍｉｃ％未満、Ｊｌ適には］Ｏ
ａｔｏｍｉｃ＄　以上で且つ４ＱａｔｏｍｉＣ％　未満
とされるのが望ましいものである。ハロゲン原子の含有
量としては、通常の場合、１〜２０　ａｔｏｍｉｃ％好
適には１〜１８ａｔ。

ｍｉｃ％、ｊｌ１通には２〜ｌ　５　ＪＩｔＯｍｉｃ　
％とされるのが望ましく、これ等の範囲にハロゲン原子
含有量かめる場合に作成される元導電部材會実際面に充
分適用させ得るものである。必要″に応じて含有される
水素原子の含有量としては、通常の場合１９ａｔｏｍｉ
ｃ％、好適には１３ａｔｏｍｉｃ％以下とされるのが望
ましいものである。即ち先のａ−（ＳｉｘＣｒ−ｘ）ｙ
ＸＩ−ｙ　Ｏｘ、　ｙ　表示テ行ｋ　ハｘ　トＬテｎｍ
≦ 常０．４７＜Ｘ≦０．９９９９９．好適には０．５　、
＄ｘ≦０．９９゜最適には０．５≦Ｘ≦０．９．）’と
しては通常０．８≦ｙ≦０９９、好適には０８２≦ｙ≦
０．９９で最適には０．８５≦ｙ≦０９８あるのが望ま
しい。ハロゲン原子と水素原子の両方が宮まれるｊＩＡ
合、先と同様のａ−（ＳｉｘＣ，ｘ）ｙ（）（＋−Ｘ）
＋　ｙ　ノ表示テ行、ｔ　ｔｄ　コ（Ｄ　ｔＪＩ　合の
ｘ＋Ｙの数値範囲ａ　−（８ｉｘＣ，−ｘ）ｙＸ、−、
の場合と、略々同様である。

本発明に於ける第二の非晶質層（璽）の層厚の数範吐は
、本発明の目的を効果的に達成する為の重要な因子の１
っである。

１０３の層厚との関係に於いても、おのおのの層更に加
え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点に於い
ても考慮されるρが望ましい。

本発明に於ける第二の非晶質層（厘）の層厚としては、
通常０．００３〜３０μ、好適には０．００４〜２０μ
、最適には０００５〜１０μとされるのが望ましいもの
である。

本発明において便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。

Ａ／、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ
、　Ｔｊ、　Ｐｔ、　Ｐｄ　　等の金属又はこれ等の合
金が挙げられる。

電気ｌＡ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。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面を導電
処理され、該導電処理された表′ｒｋＪＩＩＩ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。

Ａｒ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔ
ａ、　Ｖ、　Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｄ、　Ｉｎ、０３゜Ｓ
ａＯ，、ＩＴＯ（Ｉｎ２０ｍ＋８ｎ０２）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めれげ、Ｎｉ
Ｃｒ、　ｋｌ、　Ａｇ、　Ｐｂ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ａ
ｕ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｉｒ。

Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ、　ｉ’＋、　Ｐｔ　　等の金属の
薄膜を真空蒸着。

を子ビーム蒸着、スパッタリング等てその表面に設け、
又は前記金属でその表面をラミネート処理して、その表
面に導電性が付与される。支持体の形状としては、円筒
状、ベルト状、板状等任意の形状とし得、所望によって
、その形状は決定されるが、例えば、第１図の光導電部
材１００を電子写真用像形成部材として使用するのであ
れば連続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状
とするのが望ましい。支持体の厚さは、所望通りの光導
電部材が形成される様に適宜決定されるが、光導電部材
として可撓性が要求される場合には、支持体として機能
が充分発揮される範囲内であればｏＪＭｌ：な限９薄く
される。面乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱
い上、機械的強度等の点から、通常は、１０μ以上とさ
れる。

第２図には、本発明の光導電部材の他の好適な実施態様
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ｌｏｏとｉ４なるところは、電荷注入防止
層２０３と光導電性を示す第一の非晶質１ｍ　（ｒ）　
２０５との間に上部補助層２０４を有することである。

即ち、光導電部材２００は、支持体２０１、該支所体２
０１上に順に積層された、下部補助層２０４電荷注入防
止ｔ＠　２０３　、上部補助層２０４％第一の非晶質層
（Ｉ）　２０５及び第二の非晶質層（１）　２０６とを
具備し、非晶質層（１）　２０６は自由表面２０７を有
する。

上部補助層２０４は、電荷注入防止層２０３と非晶質層
（１）　２０５との間の密着を強固にし、肉層の接触界
面に於ける電気的接触を均一にしていると同時に、電荷
注入防止層２０３の上に直に設けることによって電荷注
入防止ＩＩＩ　２０３の層質を強靭なものとしている。

第２図にボされる光導電部材２００を構成する下部補助
１１２０２及び上部補助層２０４は、第１図にボした光
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ＶＣ
Ｃ様様層作成手順と条件によって形成される。

電荷注入防止層２０３及び非晶質層（す２０５、非晶質
層（１）　２０６も、夫々第１図に示す電荷注入防止層
１０３、非晶質層（Ｉ）　１０４、非晶質層（厘）１０
５の夫々と同様の特性及び機能を有し、第１図の場合と
同様な層作成手順と条件によって作成される。

次に本発明の光導電部材の製造方法の一例を図に従って
説明する。

第３図に光導′ｉｔ部材の製造装置の一例を示す。

図中の３０２〜３０６のガスボンベには本発明の夫々の
層を形成するためＶＣ使用されるガスが密封されて＆す
、その１例として、たとえば、３ｏ２はＨｅで稀釈され
７’ｃ　５ｉ）（４，＃　ス（純ｉ　９９．９９９％、
　以下Ｓ田Ｖ刊ｅと略す。）ボ／べ、３ｏ３はＨｅ′で
稀釈さす。し３０４はＮ、ガス（純度９９．９９％）が
Ｎ１１．ガス（純度９９．９９チ）か又は、Ｃ１）１４
ガス（純［９９，！ｊ９−）のボ／べ、３０５はＡｒガ
ス（純度９９．９９９％）ボ／べ、３０６はＨｅで稀釈
されたＳムＦイガス（純度９９．９９９気以下Ｓ　ｉＦ
４　／Ｈｅと略す）ボンベである。

これ等のカスを反応室３旧に流入させるにはガスボンベ
３０２〜３０６のバルブ３２２〜３２６、す−クバルプ
３３５が閉じられていることを確認し、父、流入パルプ
３１２〜３１６、＋５１Ｅ出ノ（シブ３１フ〜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３０１及びガス配管内
全排気する。

次に真空Ｉｆ′ｔ３３６の絖みが５　Ｘ　ｌ　Ｏ−ｔｏ
ｒｒになった時点で、補助パルプ３３２．Ａ人）くルプ
３１２〜３１６、流出パルプ３１７〜３２１を閉じる。

その恢１反応室３０１円に導入すべきガスのボンベに接
続されているガス配管のパルプを所定通り７ｍ作して、
所望するガスを反応室３０１内に導入する。

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、先ず補助層をスノ（ツタリン
グ法によって形成するには、先ず、シャッター３４２を
開く。すべてのガス供給）くルブは、一旦閉じられ、反
応室３０１はメインパルプ３３４を全開することにより
、排気される。高圧電力が印加される電憔３４１上に高
純度シリコンウェハ３４２−１、及び高純度窒化シリコ
ンウェハ３４２−２が所望のスパッター面積比率でター
ゲットとして設置されている。

ガスボンベ３０５よりＡｒガスを、必要に応じてガスボ
ンベ３０４よりＮ、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、反応室３０１の内圧がα０５
〜Ｉ　Ｔｏｒｒとなるよう、メインパルプ３３４の開口
ｆ７ｒｐＨｌｉする。高圧電源３４０をＯＮとし、シリ
コンウェハ３４２−１　、窒化シリコンウェハ３４２−
２とを同時にスパッタリングすることにより、シリコン
原子、窒素原子よりなる非晶質材料で構成された補助層
を支持体３３７上に形成することが出来る。補助層中に
含有ちれるＳＩ木原子量ハ、シリコンウニハト窒化シリ
コンウェハ・のスパッター面積比率やＮ２ガスを導入す
る際には、Ｎ、ガスの流量比を調整することで所望に従
って制御することが出来る。又、ターゲットの作成の際
にシリコン粉末の８ｉ、Ｎ４粉末の混合比を変えること
でも行うことが出来る。この綜に層形成中は、支持体３
３７Ｆｉｓ加熱ヒータ３３８によって所望の温度に加熱
される。

次に、前記の補助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３４０をＯＦＦにして放電を中
止し、一旦、装置のガス導入用の配管の全系のパルプを
閉じ、反応室３０１内に残存するガスを反応室３０１外
に排出して所定の真空度にする。

その後、シャッター３４２ヲ閉じ、ガスボンベイテ、出
口圧ゲージ３２７．３２８の圧’ｔ　ｌ＃ｙｃＩｌに調
整し、流入バルブ３１２　、３１３を徐々に開けてマス
フロコントローラ３０７　、３０８　内に夫々流入させ
る。引き続いて流出パルプ３１７　、３１８　、補助パ
ルプ３３２を徐々に開いて夫々のガスを反応室３月に流
入させる。このときのＳｉＨイ／ＨｅガスＰ）−１！ Ｒｔ％七−山し’Ｈｅ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　、３１８を調整し、また、
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ノ（ルブ３３４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３３
８によ＃）５０〜４００℃の範囲の温度に設定されてい
ることが確認された後、電源３４０をＯＮにして所望の
電力に設定し反応室３０１けられる、光導電性を下す非
晶質層（１）の形成は、例えばボンベ３０２内に充填さ
れているＳ　１Ｈ４７’ｋｌｅガスを使用し、前記した
電荷注入防止層の場合と同様の手順によって行うことが
出来る。

非晶質層（Ｉ）の形成の際に使用される原料ガス種とし
ては、ＳｉＨ，ガスの他に、殊にＳｉ、Ｈ，ガスが層形
成速度の向上を計る為に有効である。

第一の非晶質層（Ｉｌ中にハロゲン原子を含有させる場
合には上記のガスに、例えば８１　Ｆ４／Ｈｅを、更に
付加して反応室３０１内に送り込む。

第一の非晶質層（１）上に第二の非晶質層（璽）を形成
するには、例えば次の様に行う。まずシャッターａ４２
ｔ８＜。すべてのガス供給パルプは一旦閉じられ、反応
室３０１は、メインパルプ３３４を全開することにより
、排気される。

高圧電力が印加される電極３４１上には、予め＾純度シ
リコンウニ・・３４２−１　、及び＾純度グラ７アイト
ウエハ３４２−２が所望の面積比率で設置されたターゲ
ットが設けられている。ガスボンベ３０６よｔ）　Ｓ　
Ｉ　Ｆ４／Ｈｅガスを、反応室３０１内に導入し、反応
室３０１の内圧が０．０５〜Ｉ　Ｔｏｒｒとなるようメ
インバルブ３３４を調節する。高圧電源ｔＯＮとし上記
のターゲットｌスパッタリングすることにより、第一の
非晶質層（Ｉ）上に第二の非晶質層（璽）を形成するこ
とが出来る。

第二の非晶質層用を形成する他の方法としてに、第一の
非晶質層（Ｉ）の形成の際と同様なパルプ操作によって
例えば、Ｓｉｎ、ガス、ＳｉＦ、ガス、Ｃ，Ｈ，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ｆｌ、Ｊｉｔ比で反応室３月中に流し所望の条件に従
ってグロー放電を生起させる１　　　ことによって成さ
れる。

夫々の層を形成する際に必要なカ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
３０１内、流出バルブ３１７〜３２１から反応室３０１
円に至るガス配管内に残留することを避けるために、流
出バルブ３１７〜３２１ヲ閉じ補助パルプ３３２を開い
てメインパルプ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。

第二の非晶質層（１）中に含有される炭素原子のＪｉｉ
Ｆｉ例えば、８ｉＨ，ガスと、Ｃ，Ｈ，ガスの反応室３
０１内に導入される流菫比を所望に従って変えるか、或
いは、スパッターリングで層形成する場合には、ターゲ
ットを形成する際シリコンウェハとグラファイトウェハ
のスパッタ面積比率を変えるか、又はシリコン粉末とグ
ラファイト粉末の混合比率を変えてターゲットを成型す
ることによって所望に応じて制御することが出来る。第
二の非晶質層（厘）中に含有される・・ロゲン原子（３
）の量は、ハロゲン原子導入用の原料ガス、倒木ばＳ　
ｉ　Ｆ”４ガスが反応室３０１内に導入される際の流量
をｖＩ４贅することによって成される。

実施例１ 第３図に示した製造装置により、アルミニウム基板上に
、以下の条件で層形成金材った。

こうして得られた像形成部材を帯電篇光現像装置に設置
し、■５に！ｔでα２獣間コロナ帯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
ｊｕｘ−ｓｃの光ｔを、透過盤のテストチャートを用い
て照射した。

その後直ちに［有］荷電性の３Ａ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、再び上記作像クリーニング工程を繰
り返した０繰り返し回数１５万回以上行っても、−像の
劣化は見られなかった。

一／ ／／′− 夷−１列２ 第３図に示した製造装置により、Ｎ基板上に以下の条件
で層形成を行った。

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鉄酸に設置
し、■５ａで０．２　ｓｅｃ間コロナ帯電を何い、直ち
に光像ｔ−照射した。光源はタングステンランプを用い
、１．０Ｊｕｘ−ｓｅｅの光量を透過蓋のテストチャー
トを用いて照射した。

その後直ちに■荷電性の現像剤（トナーとキャリヤを含
むンを部材表面をカスケードすることによって、鄭材衆
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−Ｈゴムブレードで
クリーニングし、再び上記作像、クリーニング工程を繰
り返した。繰り返し回数ｌＯ万回以上行っても７１儂の
劣化は見られなかった。

実施例３ 非晶質層（ｌ［）の層の形成時、ＳｉＨ４ガス、ＳｉＦ
４ガス、Ｃ！［４ガスの流量比を変えて、非晶質層（１
）に於けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変化さ
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ｆ！
実施例１に述べた如き作像、１Ｅクリーニングの工程を
約５万回繰り返した恢、ｉｆｆｉＩ−ｅｗｒを行ったと
ころ第３表の如き結果を得た。

第　　３　　表 ■＝非常に良好 Ｏ：良好 Δ：実用に耐えるが、白地の地力ブリ、層の剥れが生ず
る実施例４ 非晶質層（１）の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
や返し下記の結果を得たＯ 第　　４　　表 実施例５ 非晶質層（ＩＩ）以外の層の層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つ九ところ良好な
結果が得られた〇実施例６ 以シト 非晶質層（ＩＩ）の層、の層形成方法を下表の如く変え
る以外は、実施例１と同様な方法で傷形成部材を作成し
、実施例１と同様な方法で評価を行つ九ところ、良好な
結果が得られた。

実施例７ 非晶質層（ＩＩ）を下記の如き条件によってスパッタリ
ング法によって作成する以外は、実施例３と同様な方法
で偉形成部材を作成し、実施例３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８ 実施例１λ５Ｌ６．に於いて、非晶質層（１）の形成を
以下の一表の条件にした以外は、各実施例に於ける条件
及び手順に従って傷形成部材を作成し、各実施例に於け
るのと同様の計画を行ったところ、良好な結果が得られ
た。

【図面の簡単な説明】

＠１図及び第２図は、夫々本発明の光導電部材の好適な
実施態様例の構成を示す模式的構成図、第３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　　・・・光導電部材 １０１．２０１　　・・・支持体 １０２　、２０２　、２０４　・・・補助層１０３　、
２０３　　・・電荷注入防止層１０４　、２０５　　・
・・非晶質層＋’Ｉ）１０５　、２０６　　・・・非晶
質層（Ｉｔ）１０６．２０７　−・・自由表面 出願人　　キャノン株式会ネゴ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母体とし、窒
   素原子を構成原子として含有するル晶質材料で構成され
   た葡助層と、シリコン原子を母体とし、周期律表第■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
   構成された電荷注入防止層と、シリコン原子を母体とす
   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、骸非晶質層上に設けられ、シリコン原子と含有蓋
   が４０ａｔｏｍｉｃ％未満の炭素原子と、ハロゲン原子
   と、を構成原子として含む非晶質材料で構成された第二
   の非晶質層と、を有する事を特徴とする光導電部材０