JPS58163952A - 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、紫外光線、可使、
光線、赤外光線、Ｘ線、γ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ｉｌｌ！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１１Ｌ層を
形成する光導電材料としては、高感度で、８Ｎ比〔光電
流（工ｐ）／暗電流（工、ｉ）　）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、更には固体撮儂装置においては°、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請求
される。殊に、事務機としてオフィスで使用される電子
写真装宜内に組込まれる電子写（２） 真相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最近注目されてｂる光導電材料に
アモルファスシリコンｌｔ後ａ−８ｉと表記す）があり
、例えば、独国公開第２，７４６，９６７号公報、同第
２，８５５，７１８号公報には電子写真用像形成部材と
して、独国公開第２，９３３，４１１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。

両年ら、従来のａ−８ｉで構成され九光導電層を有する
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唸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。

列えば、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（３） 導電部材は長時間繰返ｌ〜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
−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
導を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、形喫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、支持体側よりの電荷の注入の阻止
が充分でないこと、　　　ｊ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（４） 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摺擦によると思われる、俗に「白ス
ジ」と云われている所謂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
生ずる場合が少なくなかった。

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になる。この現象は、珠に
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・冴がある。

本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、（５） ａ−８１に就で電子写真用像形成部材や固体撮像接置、
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（Ｅ（）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、所謂水素化Ｔ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−８１（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（６） おり、耐光疲労に著しく長糸、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ｊ−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
適用され得る餘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、長期の使用に於りて画像欠陥
や画像のボケが全くなく、濃・歪が高く、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光導電部材を提供すること
である。

（７） 本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性、高ＳＮ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
コン原子を母体とし、好ましくは構成原子として水素原
子（）Ｔ）又はハロゲン原子（Ｘｉ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、光導成性を有
するオーの非晶質層と、シリコ／原子と炭素原子とハロ
ゲン原子とを含む非晶質材料で構成されたオニの非晶質
層とを有し、前記オーの非晶質層が、構成原子として、
層厚方向に不均一で連続的な分布状態で酸素原子が含有
されているオーの層領域（０）と、構成原子として、Ｊ
？ａ厚方向に連続的な分布状態で周期律表オＶ族に属す
る原子が含有され、ＡＣ前記調・−の非晶質層の支持体
側に内在しているオニの層領域（Ｖ）とを有する事を特
徴とする。

ヒ記した様な層構成を取る様にして設計され　　　　　
ま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、（８） 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７、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、本発明の光導電部材は支持体上に形成される牙−の
非晶質層（Ｉ）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１００は、光導電部材用として
の支持体１０１の上に、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）か（９） ら成り、光導電性を示すオーの非晶質１１（Ｄ１０２と
シリコン原子と炭素原子とハロゲン原子とを含む非晶質
材料で構成された第２の非晶質層（■）１０６とを有す
る。オーの非晶質層（１）１０２は、該層の全層域を占
め、構成原子として酸素原子を含有するオーの層領域（
０）　１０３、同期体表オＶ族に属する原子（オＶ族原
子）を含有するオニの層領域（Ｖ）　１０４、及びオニ
の層領域（Ｖ１１０４上に、酸素原子は含有しているが
オ■族原子は含有されてない層領域１０５とから成る層
構造を有する。オーの層領域（０）　１０５に含有され
る酸素原子は該層領域（Ｊｌ）　１ｏｓに於いて層厚方
向には連続的に分布し、その分布状態は不均一とされる
が、支持体１０１０表面に実質的に平行な面内では連続
的に１つ実質的に均一に分布されるのが好ましいもので
ある。

第１図に示す光導電部材１００はオーの非晶質層（１）
　１０２の表面側の部分にはオＶ族原子が含有されない
層領域１０５が設けである。

オニの層領域１０４中に含有されるオＶ族原子（１０） は、核層領域１０４に於いて層厚方向には連続的に分布
し、その分布状態は均一であり、且つ支持体１０１の表
面に実質的に平行な面内で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。

本発明の光導電部材に於いては、オーの層領域（０）に
は酸素原子の含有によって高暗抵抗化と、オーの非晶質
層（Ｉ）が直接設けられる支持体との間の密着性の向上
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の様にオーの非晶質層（４）　１０２が酸素原
子を含有するオーの層領域（０）　１０３　、オＶ族原
子を含有するオニの層領域（■）１０４、オＶ族原子の
含有されていない層領域１０５とを有し、オーの層領域
（０）１０３とオニの層領域（Ｖ）　１０４とが共有す
る層領域を有するｒ＝層構造場合により良好な結果が得
られる。

又、本発明の光導電部材に於いては、オーの層領域（０
）　１０３に含有される酸素原子の該層領域（０）１０
３に於ける層厚方向の分布状態は第１（１１） には該オーの層領域（ｏ）　ｉｏ３の設けられる支持体
１０１又は他の層との密着性及び接触性を良くする為に
支持体１０１又は他の層との接合面側の方に分布＃度が
高くなる様にされる。牙２には、上記オーの１−領域（
０）　１０３中に含有される酸素原子は、自由表面１０
７側からの光照射に対して、層領域１０５の高感度化を
計る為に自由表面１０７側に於いて分布濃度が次オに減
少され、オニの非晶質層（Ｉ）　１０６との界面に於い
ては分布濃度が実質的に零となる様にオーの層領域（０
）１ｏ３中に含有されるのが好ましいものである。オニ
の層領域（Ｖ）　１０４中に含有されるオ■族原子の分
布状態は、層領域（Ｖ）　１０４に於いて、その層厚方
向に於いては、連続的で均一であって、且つ支持体１０
１の表面に平行な面内に於いても連続的で均一である。

本発明において、オーの非晶質層（１）を構成するオニ
の層領域（Ｖ）中に含有される周期律表　　　　１オ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／）、Ｂｉ（１２） （ビスマス）等であり、殊に好適に用いられるのはＰ、
八〇である。

本発明において、オニの層領域（Ｖ）中に含有されるオ
Ｖ族原子の含有゛１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って適宜決められるが、通常は
６０〜５　Ｘ　１０　’　ａｃｏｍｉｃｐｐｍ　、好ま
しくは５Ｏ−ＩＸ１０’ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、　最適
には１００〜５Ｘ１０’ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍとサレル
ノカ望ましいものである。オーの層領域（０）中に含有
される酸素原子の量に就で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決められるが、
通常の場合０．００１〜３０ａｔｏｍｉｃチ、好ましく
は０．００２〜２　Ｑ　ａｔｏｍｉｃ％、最適にはＩ’
１．００３〜１０　ａｔｏｍｉｃ％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、オーの層領域（０）に
は、酸素原子の含有によって、高暗抵抗化と、オーの非
晶質層（１）が直接設けられる支持体との間の密着性の
向上が重点的に図られ、表面側の部分のｆ−領域には酸
素原子を含有させ（１３） ずに耐圧性の一層の向上と高感度化が重点的に図られて
いる。

殊に、第１図に示す光導電部材１００の様に、牙−の非
晶質（１）　１０２が、酸素原子を含有するオーの層領
域（０）　１０３　、オＶ族原子を含有するオニの層領
域（Ｖ）　１０４　、オｖｌ原子の含有されていない層
領域ｉｎｓとを有し、オーの層領域（０１１０３とオニ
の層領域（Ｖ）　１０４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オーの非晶質層（１）
の全層領域を構成し、酸素原子の含有されるオーの層領
域（０）は、１つにはオーの非晶質１１（１）の支持体
との密着性の向上を図る目的の為に、父、オーの非晶質
層（１）の一部を構成しオＶ族原子の含有されるオニの
層領域（Ｖ）は、１つには、オニの非晶質層（ｌｌ）の
自由表面側より帯′１処理を施された際、支持体側より
オーの非晶質層（Ｉ）の内部に電荷が注入されるのを阻
市する目的の為に夫々、支持体とオーの非晶質（１４） 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零−る。

本発明の光導電部材に於いては、オＶ族原子の含有され
る層領域（Ｖ）は、その設けられる目的がオーの非晶質
層（１）と支持体間に於ける支持体側から非晶質層中へ
の電荷の注入防止を主たるものとする場合には、オーの
非晶質層（１）の支持体側の方に極力偏在させる必要が
ある。

この様な場合に於いては、オＶ族原子の含有されている
層領域（Ｖ）の層厚ｔＢと（牙１図では層領域１０４０
層厚）、層領域（Ｖ）の上に設けられた、層領域（Ｖ）
を除い友部分の層領域（牙１図では層領域１０５）の層
厚Ｔとの間には、ｔＢ／（Ｔ十ｔＢ）≦０．４ の関係が成立する様に、牙−の非晶質層（１）を形成す
るのが望ましく、より好ましくは、上記した関係式の値
が０．３５以下、最適には０．３以下とされるのが望ま
しい。

父、牙■族原子の含有される層領域（Ｖ）の層厚ｔＢと
しては、通常は３０大〜５μ、好適には（１５） ａｏＸ〜４μ、最適には５０１〜３μ　とされるのが望
ましいものである。

他方前記層厚Ｔと層厚ｔＢとの和（Ｔ十ｔＢ）としては
、通常ｉｔ１〜１００μ、好適には１〜８０μ、最適に
は２〜５０μ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、牙−の非晶質層（１）
は支持体側の方に偏在させて設けられる、オ■族原子の
含有される層領域（Ｖ）と、該層領域（Ｖ）を除いた残
りの部分であって、刀・■族原子の含有されてない層領
域とで構成されるが、該牙Ｖ族原子の含有されない層領
域の層厚Ｔは、形成される光導電部材に９求される特性
に従って、層設計の際に適宜決定される。

本発明に於いて、層厚Ｔとしては、通常は０．１〜９０
μ、好壕しくは０．５〜６０μ、最適には１〜７０μと
されるのが望ましいものである。

第２図乃至牙１０図には、本発明における光導電部材の
牙−の非晶質層（１）を構成する層領域（０）中に含有
される酸素原子の層厚方向の分（１６） 布状態の典型的例が示される。

第２図乃至第１０図において、横軸は酸素原子の含有量
Ｃを、縦軸は、酸素原子の含有されている層領域（０）
の層厚ｔを示し、ｔＢは支持体の界面の位置を、ｔＴは
支持体側とは反対側の界がなされる。

本発明においては、酸素原子の含有される層領域（０）
は、主にａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）から成シ、光導電性を示す
牙−の非晶質層（１）の全層領域を占めている。

第２図には、層領域（０）中に含有てれる酸素原子の層
厚方向の分布状態の第１の典型汐０が示される。

第２図に示される列では、酸素原子の含有される層領域
（０）が形成される表面と該層領域（０）の表面とが接
する界面位ｇ＃ｔＢよ１　ｔ、の位置までは、酸素原子
の含有濃度ＣがＣ１々る一定の値を取り乍ら酸素原子が
形成される層領域（０）（１７） 界面位置ｔ、においては酸素原子の含有濃度ＣはＣ３と
される。

第３図に示される例においては、含有される酸素原子の
含有濃度Ｃは位＃ｔＢより位置ｔＴＫ到るまで濃度Ｃ４
から徐々に連続的に減少して位置ｔＴにおいて濃［Ｃ５
となる様な分布状態を形成している。

第４図の場合には、位置へより位置ｔ２までは酸素原子
の含有濃度ＣはＣ６と一定値とされ、位置ｔ２と位置ｔ
Ｔとの間において、徐々に連続的に減少され、位置ｔＴ
において、含有濃度Ｃは実質的に零とされている。

第５図の場合には、酸素原子は位ｆｉｉｔＢより位置ｔ
Ｔに到るまで、含有濃度Ｃ８よシ連続的に徐々に減少さ
れ、位置ｔ、Ｔにおりで実質的に零とされている。

第６図に示す例においては、酸素原子の含有＃度Ｃは、
位置ｔＢと位置ｔ５間においては、濃（１８） ＊Ｃ，と一定値であり、位置ｔＴにおいては濃度Ｃ４゜
とされる。位ｔｔ５と位置ｔＴとの間では、含有濃度Ｃ
は一次関数的に位置ｔ５よ多位置ｔＴに到るまで減少さ
れている。

オフ図に示される例においては、位置ｔＢより位１ｔｔ
４までは濃度Ｃ＋＋の一定値を取シ、位置ｔ４より位置
ｔＴまでは濃度Ｃ１２よシ濃［Ｃ１３まで一次関数的に
減少する分布状態とされている。

第８図に示す例においては、位置ｔ８より位置ｔＴＫ到
るまで、酸素原子の含有濃度Ｃは濃［Ｃ１４より零に到
る様に一次関数的に減少している。

第９図においては、位置輻よυ位置ｔ３に到るまでは酸
素原子の含有一度Ｃは、濃度Ｃ１５よシ濃度Ｃ１６まで
一次関数的に減少され、位置ｔ５と位置ｔＴとの間にお
いては、濃度Ｃ１６の一定値とされた例が示されている
。

才１０図に示される列においては、酸素原子の含有濃度
Ｃは位置ｔＢにおいて濃ＶＣ１，であ抄、位ｆｔ６に到
るまではこの濃度Ｃ１７によシ初めは（１９） ゆっくりと減少され、ｔ６の位置付近においては、急激
に減少されて位置ｔ４では濃度Ｃ１８とされる。

位置ｔ６と位置ｔ７との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置ｔ７
で濃度Ｃ１９となシ、位置ｔ７と位＃ｔ８との間では、
極めてゆっくルと徐々に減少されて位ｇｔｔ８において
、＃度Ｃ２ｏに至る。位置ｔ８と位置ｔＴの間において
は、＃度Ｃ２０より実質的に零になる様に図に示す如き
形状の曲線に従って減少されている。

以上、第２図乃至第１ａ図により、層領域（０１中に含
有される酸素原子の層厚方向の分布状態の典型例の幾つ
かを説明した様に１本発明においては、支持体側におい
て、酸素原子の含有量＃！ｔＣの高い部分を有し、界面
ｔＴ（ＩＩｌｌにおいては、前記含有濃度Ｃは支持体側
に較べて可成郵低くされた部分を有する酸素原子の分布
状態が形成された層領域（０）がオーの非晶質層（１）
に設け　　　　）られるのが好ましい。

本発明におｌて、牙〜の非晶質層（１）を構成（２０） する酸素原子の含有される層領域（，０）は、上記した
様に支持体側の方に酸素原子が比較的高濃度で含有され
ている局在領域（Ａ）を有する。

局在領域（Ａ）は、第２図乃至牙１０図に示す記号を用
いて説明すれば、界面位置ｔＢよシ５μ以内に設けられ
るのが望ましいものである。

本発明においては、上記局在領域（Ａ）は、界面位置ｔ
Ｂよシ５μ厚までの全層領域ＬＴとされる場合もあるし
、又、層領域ＬＴの一部とされる場合もある。

局在領域（Ａ）を層領域ＬＴの一部とするか又は全部と
するかは、形成される牙−の非晶質層（１）に要求され
る特性に従って適宜法められる。

局在領域（Ａ）はその中に含有される酸素原子の層厚方
向の分布状態として酸素原子の含有量７ 分布値（分布濃度値）の最大Ｃｍａｘが通常は、八 １０ａｔｏｍｉｃ％以上、好適には２　（１ａｔｏｍｉ
ｃ　４以上、最適には３０ａｔｏｍｔｃ％以上とされる
様な分布状態となυ得る様に層形成されるのが望ましい
。

即ち、本発明の好ましい実施態様例において（２１） は、酸素原子の含有される層領域（０）は、支持体側か
らの層厚で５μ以内（ｔＢから５μ厚の層領域）に分布
濃度の最大値Ｃｍａｚが存在する様に形成される。

本発明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、ｋｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、
　Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ醇の金属又
はこれ等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、ポリカルボネート、セルローズ、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリゾ／、ポ
リスチレン、ポリアミド咎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面側に他
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。

Ａ／、　Ｃｒ、Ｍｏ、　Ａｕ、■ｒ、　Ｗｂ、　Ｔａ、
　Ｖ　、　Ｔｉ、　Ｐｔ、　ＰＪ工ｎ　２０　ｓ　。

（２２） Ｓｎ　Ｏ２、Ｉ　ＴＯ（工ｎ　２０３＋Ｓｎ　Ｏ２）　
　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、ＮｉＣｒ、　ｋｌ　、Ａｇ、　Ｐｂ、Ｚｎ、
　Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、工ｒ。

Ｎｂ、　Ｔａ、Ｖ　、　Ｔｉ、　Ｐｔ等の金属の薄膜を
真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング叫でその表
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１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
としての機能が充分発揮される範囲内であれば可能な限
シ薄くされる。百年ら、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、（２３） １０μ以上とされる。

本発明において、ａ−ｓｌ（Ｈ，Ｘ）で構成されるオー
の非晶質層（１）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−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構
成される牙−の非晶質層（１）を形成するには、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、水素原子（Ｔ（）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、核堆槓室内にグル。−放′醒
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−８ｉ（Ｈ，Ｘ）から成る層を形成させれ
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８１で構成されたタ
ーゲット１１をスパッタリングする際、水素原子（Ｔ（
）又は／及びハロゲン原子（Ｘ）導入用のガスをスパッ
タ（２４） 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、必要に応じてオーの非晶質層（Ｉ）中
に含有されるハロゲン原子（ｘ）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。

本発明において使用されるＳ１供給用の原料ガスとして
は、Ｂｉｔ（４，Ｓｉ２Ｈ６，Ｓｉ、Ｈ，，８１４Ｈ，
。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Ｓｉ
Ｈ、Ｓｉ　Ｈが好ましいものとして挙げら４　　　２　
６ 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げられ
、例えばハロゲンガス、ノ・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く挙げられ
る。

又、更には、シリコン原子とハロゲン原子と（２０ 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ハロゲン化合物として
は、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲ
ンガス、Ｂｒ’ｆ’　、　ＣＩＦ　ｒ　ＣＩＦ　ｓ　。

Ｂ　ｒＦ　ｓ　’＋　ＢｒＦ５．工Ｆ３１工Ｆ、、ＩＣ
Ｃよりｒ等のハ”ゲン間化合物を挙げることが出来る。

ハロゲン原子を含む珪素化合物、所謂、ハロゲン原子で
置換され九シラン訪導体としては、具体的には例えば８
１Ｆ４，５ｉ２Ｆ、、８１Ｃ／４．ＳｉＢｒ４　　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特徴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、所定の支持体上にハロゲン
原子を含むａ−Ｅｌｉから成る牙−の非晶質層（＋）を
形成する事が出来る。

（２６） グロー放ＩＥ法に従って、ハロゲン原子を含むオーの非
晶質層（１）を形成する場合、基本的には、Ｅｌｉ供給
用の原料ガスであるハロゲノ化硅素ガスとＡｒ　＊　Ｈ
２、Ｔ（θ等のガス等を所定の混合比とガス流量になる
様にして牙−の非晶質層（１）を形成する堆積室に導入
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って、所定の支持体上にオーの非
晶質層（１）を形成し得るものであるが、水素原子の導
入を図る為に・これ郷のガスに更に水素原子を含む硅素
化合物のガスも所定量混合して層形成しても良い。

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
依って＆−８ｉ（Ｆ（、りから成る非晶質層を形成する
Ｋ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
気中でスバツタリ（２７） 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滑ポートに
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（ＦＢ法）弊によって加熱蒸発させ飛
翔蒸発物を所定ノ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。

この際、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ハロゲン原子を導入す
るには、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良いものである。

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、或いは前記し九シラン煩等のガス
をスパッ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九ハロゲン化合物或
いは（２８） 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、ＨＦ　、　ＨＣｌ。

ｆ（Ｂｒ、　ＨＩ等のハロゲン化水素、５ｉＨ２１１’
２．ＳｉＨ２工、。

５ｉＨ２ＣｌＳｉＨＣ１３，５ｉＨ２Ｂｒ２．５ｉＨＢ
ｒ、等のハロゲ１ ７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
効なオーの非晶質層（１）形成用の出発物質として挙げ
る事が出来る。

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、刀・−の非晶
質層（１）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
ン原子導入用の原料として使用される。

水素原子をオーの非晶質層（１）中に構造的に導入する
Ｋは、上記の他にＨ２、或いはＳｉＨ４゜Ｓｉ２Ｈ６，
５ｉＩＩＨ８，５ｉ４Ｈ１ｏ叫の水素化硅素のガスを８
１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。

（２９） ｆｆｉＪＪ［、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、ハロゲン原子導入用のガス及びＨ
２ガスを必要に応じてＨｅ、Ａｒ等の不活性ガス本含め
て堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を形成し、前記Ｓ
１ターゲツトをスパッタリングする事によって、基板上
Ｋｌ！Ｌ−８ｉ（Ｈ。

Ｘ）から成るオーの非晶質層（１）が形成される。

史には、不純物のドーピングも兼ねてＢ２Ｈ６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牙−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）の皆又は水素原子とハロゲン原子の量のオ
１（Ｈ−）−Ｘ）は通常の場合１〜４０　ａｔｏｍｉｃ
　％　、好適には５〜３０　ａｔｏｍｉｏ　％とされる
のが望ましい。

オーの非晶質層（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
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（３０） る量、放電々力等を制御してやれば良い。

オーの非晶質層（１）に、オＶ族原子を含有する層領域
（Ｖ）及び酸素原子を含有する層領域（０）を設けるに
は、グロー放電法や反応スパッタリング法等による牙−
の非晶質層（１）の形成の際に、牙Ｖ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た牙
−の非晶質層（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。

オーの非晶質層（Ｉ）を構成する、酸素原子の含有され
る層領域（０）及び牙Ｖ族原子の含有される層領域（Ｖ
）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
た牙−の非晶質層（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汽
又は／及び牙Ｖ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牙Ｖ族原子導入
用の出発物質としては、少な（３１） くとも酸素原子或いはオＶ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た吃のの中の
大概のものが使用され得る。

例えば層領域（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／及びハｐ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、これも又所望の混合比で混合するか、或い
は、シリコン原子（Ｓｌ）を構成原子とする原料ガスと
、シリコン原子（８１）、酸素原子（０）及び水素原子
（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、シリコン原子（ｓｌ）と水素原子（Ｈｌと
を構成原子とする原料ガスに酸素原子（０）を　　　　
　１構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い
。

（３２） 酸素原子導入用の出発物質となる本のとして具体的には
、例えば酸素（０２）、オゾン（０３）、−酸化窒素（
ＮＯ）、二酸化窒素（Ｎ０２）、−二酸化窒素（Ｎ２０
）、三二酸化窒素（Ｎ２０．）、四二酸化窒：ｌ　（Ｎ
、０４）、三二酸化窒素（Ｎ２０５）、三酸化窒素（Ｎ
ｏ５）、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、列えば、ジシ０　＊　
９７　（Ｈ，８１０ＳｉＨ，）、トリシロキサｙ　（Ｈ
ＡＳｉＯ８ｉＨ，０８ｉＨ，）等の低級シルキサン等を
挙げることが出来る。

層領域（ＩＩ）をグロー放電法を用いて形成する場合に
牙■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、燐原子導入用としては、ＰＨ，、
Ｐ２ｔ（４等の水素比隣、ＰＨ４工。

ＰＦ、、　ＰＦ５．　ＰＣｌ５．　ＰＣｌ、、　ＰＢｒ
３．　ＰＢｒ３．　Ｐ工３等のハロゲン北隣が挙げられ
る。この他、ＡｓＨ，、ＡｓＦ、。

Ａｓ（Ｊ、、ＡｓＢｒ３．ＡｅＦ’５．ＳｂＨ，、８ｂ
ＩＦ５．　ＳｂＦ５．５ｂＣ１，。

５ｂＣＩ　　ＢｉＨＢｉＣｌ３．　Ｂ１Ｂｒ、　尋もオ
Ｖ族原子導５１　　　　　３１ 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
。

（３３） 牙Ｖ族原子を含有する層領域（Ｖ）に導入される牙Ｖ族
原子の含有量は、堆積室中に流入されるオ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。

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Ｋは、単結晶又は多結晶の８１ウエ
ーハー又は８１０２ウエーハー、又は８１と８１０２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
、酸素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハｐ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Ｓ１ウエーハー
をスパッターリングすれば良い。

（３４） 又、別には、Ｓｌと８１０２とは別々のターゲットとし
て、又は日１と５ｉｎ２の混合した一枚のターゲットを
使用するととＫ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
／及びノ・ロゲン原子（Ｘ）を構成原子として含有する
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
。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー
放電の例で示した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使用され得る。

本発明の光導電部材に於いては、オーの非晶質層（１）
上に設けられるオニの非晶質層（ＩＩ）は、シリコン原
子（Ｓｌ）と炭素原子（Ｃ）とノ・ロゲン原子（Ｘ）と
、必要に応じて水素原子（Ｈ）とで構成される非晶質材
料（ａ−（８１ｚＣｔ−Ｘ）ア（［（、Ｘ）１□。

但し、Ｏ＜ｘ、ｙ＜１］で形成されるので、オーの非晶
質層（Ｉ）とオニの非晶質層（ＩＩ）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（３５） て化学的な安定性の確保が充分成されている。

ａ　　（ｓ　１ｘ　ｃ　、−リア（Ｈ，Ｘ）　１−アで
構成されるオニの非晶質層（ＩＩ）の形成はグロー放電
法、スパッタリング法、イオンイングランチージョン法
、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較的容易である、シリコン原子と
共に炭素原子及びハロゲン原子を、作製するオニの非晶
質層（ＩＩ）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りフグ法が好適に採用
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オニの非晶質層（Ｉ
Ｉ）を形成しても良い。　　　　　　　　）グロー放電
法によってオニの非晶質層（１１）を形成するには、ａ
−（８１ＸＣ１−ｘ）ｙ（Ｈ，Ｘ）、　、形成用（３６
） 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前記支持体上に晩に形成され
であるオーの非晶質層（１）上に’　−（””ｘＣ４−
ｘ）ｙ（Ｈ９ｘ）　１−７を堆積させれば良い。

本発明に於いて、ａ　−（５ｉｘＣＩ　Ｋ）７（ＪＸ）
　１−ｙ形成用の原料ガスとしては、Ｓｉ、Ｃ、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。

１３１、Ｃ，Ｘの中の１つとしてＢ１を構成原子とする
原料ガスを使用する場合は、りＵえばＳｌ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、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、Ｓｌを構成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（３
７） る原料ガスと、Ｓｉ、Ｃ及びＸ０３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Ｘ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１更用しても良い
。

本発明に於いて、オニの非晶質ｍ、（ｎ）中に含有され
るハロゲン原子（Ｘ）として好適なのはＦ。

Ｃ１，Ｂｒ、■であり、殊ＫＦ’、ＣＩが望ましいもの
である。

本発明に於いて、オニの非晶質層（Ｉ）中には必要に応
じて水素原子を含有させることが出来る。

オニの非晶質層（ＩＩ）への水素原子の含有は、オーの
非晶質層（１）との連続層形成の際に原料ガス種の一部
共通化を図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、オニの非晶質層（ｎ）を形成するのに
有効に使用される原料ガスと成り得るものとしては、常
湛常田に於いてガス状態のも（３８） の又は容易にガス化し得る物質を挙げることが出来る。

この様なオニの非晶質層（ＩＩ）形成用の物質としては
、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〜乙のアセチレン系炭化
水素、ハロゲン単体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合
物、ノ・ロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、水素
化硅素等を挙げる事が出来る。

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（Ｃ：３Ｈ８）、ｎ−ブ
タン（ｎ−Ｃ４Ｈ，。）、ペンタ７　（Ｃ５Ｈ１２）、
エチレン系炭化水素としては、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、
プロピレン（Ｃ５Ｈ６）、ブテン−１（Ｃ４Ｈ８）、ブ
テン−２（Ｃ４Ｈ，）、イソブチレン（Ｃ４Ｈ８）、ペ
ンテン（Ｃ５Ｈ２゜）、アセチレン系炭化水素としては
、アセチレン（Ｃ２）１２）、メチルアセチレン（Ｃ３
Ｔ（４）、ブチン（Ｃ４■６）　ｂノ・ロゲン単体とし
ては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のノ・ロゲンガス、
ノ・ロゲン化水素としては、ＦＨ，Ｈ工＊　［（ＣＩＨ
ＨＢｒ、　／％　ｌ：Ｉデフ間（５９） 工Ｆ７．工Ｆ５．工Ｃ１，よりｒ、ハロゲン化硅素とし
てはＳｉＦ４．Ｓｉ２Ｆ６，５ｉＣ１４，日ｉ　Ｃｌ　
ｓ　Ｂ　ｒ　、　　Ｓ　ｉ　Ｃ／　２　Ｂ　ｒ　２１　
Ｓ　ｉ　ＣＩ　Ｂ　ｒ　３ｍＢＩＣｌ、Ｉ、　ＳｉＢｒ
４．ハロゲン置換水素化硅素としでは、ＦｌｉＨ２Ｆ’
２，５ｉＨ２Ｇ／２．５ｉＨＣｌ、、　ＳｉＨ３Ｃｌ。

ＳＩＨ，Ｂｒ、　５ｉＴ−１２Ｂｒ２．５ｉＨＢｒ５、
水素化硅素としては、Ｓｉ［（Ａ、　Ｓｉ、Ｈ６，’５
ｉ５Ｈ６，５ｉ４Ｈ，、等のシラン（Ｓｉｌａｍｅ）　
類、等々を挙げることが出来る。

これ等の他に、　　ＣＣｌ４．　ＣＴ（Ｆ、、　ＣＨ２
Ｆ、　ＣＨ３Ｆ。

ＣＨＣｌ　、　ＣＨＢ　ｒ　、ＣＨ５工、　Ｃ２Ｆ１５
Ｃ１等ノハロゲン置５ 換パラフィン系炭化水素、ＳＦ４．８Ｆ、等のフッ素化
硫黄化合物、５ｉ（ＣＨ，）４．８１（Ｃ２ｔ（５）４
等のケイ化アルキルや８１Ｃｌ（ＣＨ，）、、　５ｉｃ
１２（ＣＩ、）２゜５ｉＣｌ、ＣＨ，等のハロゲン含有
ケイ化アルキル等のシラ／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）・二の非晶質層（ＩＩ）形成物質は、形成さ
れるオニの非晶質１！　（ｍｌ）中に、所定の組　　　
　　１成比でシリコン原子、炭素原子及びハロゲン原子
と必要に応じて水素原子とが含有される様に、（４０） オニの非晶質層（ＩＩ）の形成の際に所望に従って選択
されて使用される。

例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含有が
容易に成し得て且つ所望の特性の層が形成され得るＥｌ
ｉ（ＣＨ５）４と、ハロゲン原子（Ｘ）を含有させるも
のとしての８１ＨＣｌ、、５ｉＣ１４゜８１Ｈ２（４！
　２１或いは５ｉ）Ｉ５ＣＩ等を所定の混合比にしてガ
ス状態でオニの非晶質層（ＩＩ）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ト（日’”Ｃ
＋　ｘ　）ｙ（ＣＩ　＋　Ｈ）　Ｉ−アから成るオニの
非晶質層（ＩＩ）を形成することが出来る。

スパッターリング法によってオニの非晶質層（ｎ）を形
成するには、単結晶又は多結晶のＳ１ウエーハー又はＣ
ウェーハー又は日１とＣが混合されて含有されているウ
ェーノー−をターゲットとして、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ク−リングすることＫよって行えば
良い。

例、ｔば、８１ウエーハーをターゲットとして使（４１
） 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、ＳｌとＣとは別々のターゲットとして、又
はＳｌ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、少なくともハ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、必要に応じて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オニの非晶質
層（Ｉｆ）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、オニの非晶質層（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、稀ガス、列えばＨθＪθ、Ａｒ
　弊が好適な本のとして挙げることが出来る。

本発明に於けるオニの非晶質層（Ｉｔ）は、その（４２
） 要求される特性が所望通シに与えられる様に注意深く形
成される。

即ち、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シ、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
本発明に於りては、目的に応じた所望の特性を有するａ
−（８１ｘＣ１−りア（Ｈ，Ｘ）　、−アが形成される
様に１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、オニの非晶質層（ｎ）を耐圧性の向上を主
な目的として設けるにはａ−（ＳｉｘＣ、−、）ア（Ｈ
，Ｘ）　、−ア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−ヒを主た
る目的としてオニの非晶質層（Ｉｔ）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程度の感度を有する非晶質材料と
してａ−（Ｓ１ｘＣ４−Ｘ）ｙ（４３） （Ｈ，り、−アが作成される。

オーの非晶質層（１）の表面にト（ＳｉＸＣ４−Ｘ）ｙ
（Ｈ，り＝ｙから成るオニの非晶質層（ＩＩ）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で１本発明に於いて
は、目的とする特性を有するａ　−（ｓ　ｔｘｃ　＋　
−ｘ）ｙ（Ｈ、ｘ　）　＋、が所望通Ｊ７に作成され得
る様に層作成時の支持体ｍ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
オニの非晶質層（ＩＦ）の形成法に併せて適宜最適範囲
が選択されて、オニの非晶質層（１）の形成が実行され
るが、通常の場合３０〜４００℃、好適には１００〜５
００　”Ｏとされるのが望ましいものである。オニの非
晶質層（＋ｒ）の形成には、層を構成する原子の組成比
の微妙な制御中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
でオニの非晶質層（ＩＩ）を形成する場合には、（４４
） 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
成されるト（Ｓ１ＸＣ１−Ｘ）ア（Ｈ，Ｘ）　、−アの
特性を左右する重要な因子の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−
（ＳｉＸＣ、−Ｘ）、（Ｅ（、Ｘ）　ｌ−７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
１０〜５００　Ｊ好適には２０〜２００Ｗである。

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

本発明に於いてはオニの非晶質層（ＩＩ）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げられるが、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　（ｓ　ｉ　ｘＣ５−Ｘ）ア（Ｈ，り　、−７
から成るオニの非晶質層（ＩＩ）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。

（４つ 本発明の光導電部材に於けるオニの非晶質層（ＩＩ）に
含有される炭素原子及びハロゲン原子の量は、オニの非
晶質層（ＩＩ）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牙−の非晶質層（■）が形成
される重要な因子である。

本発明に於けるオニの非晶質層（ＩＦ）に含有される炭
素原子の量は通常は１×１Ｏ−５−ｑ　（３ａｔｏｍｉ
ｃφ好適には１〜９０　ａｔｏｍｉｃ　％、最適には１
０〜８０ａｔｏｍｉｃ　％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　
！ＬｔＯｍｉＣ％、好適には１〜１８　ａｔｏｍｉｃ％
、最適には２〜１５　ａｔｏｍｉＱ％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がある場合に
作成される光導電部材を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１９ａｔｏｍｔａ　％　、好適には１
３　ａｔｏｍｉｃ　１以下とされるのが望ましいもので
ある。即ち先のａ−（８１□ＣＩ（）ア（Ｈ，り　、−
アの工、ｙ表示で行えばＸとしては通常（４６） は０．１≦Ｘ０，９９９９９、好適には０．１≦Ｘ≦０
．９９、最適には０．１５≦Ｘ≦０．９、ｙとしては通
常０．８≦ｙ≦０．９９、好適には０．８２≦ｙ≦０．
９９、で最適には０．８５≦ｙ≦０．９８であるのが望
ましい。

本発明に於けるオニの非晶質層（ＩＩ）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、オニの非晶質層（ＩＩ）の層厚は、牙−の領域１０
５の層厚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、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のが望ましい。

本発明に於けるオニの非晶質層（ＩＩ）の層厚としては
、通常０．００３〜６０μ、好適には０．００４〜２０
μ、最適には０．００５−１０μとされるのが望ましも
のである。

本発明の光導電部材に於いては、オＶ族原子（４７） の含有されるｒ＠声域（Ｖ）の上に設けられ、オＶ族原
子の含有されない層領域（Ｂ）（牙１図では層領域１０
４に相当する）には、伝導特性を制御する物質を含有さ
せることにょシ、該層領域（Ｂｌ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
る非晶質層を構成するａ−８ｉ（［（、Ｘ）に対して、
Ｐ型伝導特性を与えるＰ型不純物、具体的には、周期律
表牙■族に属する原子（オ■族原子）、飼えば、Ｂ　（
１ｊ１１１素）、Ａ４（、アルミニウム）、Ｇａ（ガリ
ウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｔｌタリウム）等があシ
、殊に好適に用いられるのは、Ｂ、Ｇａである。

本発明に於いて、層領域（Ｂ）に含有される伝導特性を
制御する物質の含有量は、該層領域（Ｂｌに要求される
伝導特性、或いは核層領域（Ｂ）に直に接触して設けら
れる他の層領域の特性や、腰仙の層領域との接触界面に
於ける特性との関（４８） 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、層領域（Ｂ）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、０．０
０１〜ｉ　Ｑ　Ｑ　Ｑ　ａｔｏｍｉＱ　ｐ’ｐｍ　、好
適には０．０５〜５００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、最
適には０．１〜２００ａｔｍｉｃ　ｐｐｍとされるのが
望ましいものである。

層領域（Ｂ）中に伝導特性を制御する物質、例えば牙■
族原子を構造的に導入するには、層形成の際に牙■族原
子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、非晶質層
（１）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。この様な牙厘族原子導入用の出発物質と成シ得
るものとしては、常温常圧でガス状の又は、少なくと４
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。その様なオ■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・　Ｂ２Ｈ６・Ｂ４
Ｈ１Ｇ・Ｂ５Ｈ？・ＢＳＨＩ　Ｉ・Ｂ６Ｈ１０・Ｂ６馬
２１Ｂ６Ｈ１４等の水素化硼素、ＢＰ、　、ＢＣｌ３．
ＢＢｒ７等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、
（４９） ＡｌＣｌ２．Ｃｈ””１３＋”（ＣＨ３）５＋工ｎｃ１
５．ＴｌＣｌ３　等４挙げることが出来る。

次に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。

牙１１図に光導電部材の製造装置の一例を示す。

図中ノ１１０２〜１１０６の夫々のガスボンベＫＨ１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
おシ、その−例としてたとえば１１ｏ２は、Ｈｅで稀釈
されｆ５Ｂ１Ｈ４ガス（純度９９．９９９係、以下Ｓ　
ｉ　Ｈ４／　Ｈｅと略す。）ボンへ、１１０５ｉＨｅで
稀釈されたＰＥ（、ガス（純度９９．９９９　’１　、
以゛下ＰＨｓ／　Ｈｅと略す。）ボンベ、１１ｏ４はｃ
２Ｈ４ガス（純度９９．９９％）　ホンへ、１１０５１
ｄＮＯカＸ（純度９９．９９９４）ボンベ、　　１１０
６はＨｅで稀釈ｆレタ５ｉｒ４．／ｊス（純［９９，９
９９％　、　以下Ｂ１１１’４／［（ｅと略す。）ボン
ベテアル。

とれらのガスを反応室１１０１に流入させるにはガスボ
ンベ１１０２〜１１ｏ６のバルブ１１２２〜１１２６、
リークバルブ１１３５が夫々閉じられていること（５０
） を確認し、又、流入バルブ１１１２〜１１１６、流出バ
ルブ１１１７〜１１２１、補助バルブ１１３２が開かれ
ていることを確認して、先づメインバルブ１１３４を開
いて反応室１１０１　、及びガス配管内を排気する。次
に真空計１１６６の読みが約５Ｘ１０　　ｔｏｒｒにな
った時点で補助パルプ１１３２、流出バルブ１１１７〜
１１２１を閉じる。

その後、反応室１１０１内に導入すべきガスのボ／べに
接続されているガス配管のバルブを所定通り操作して、
所望するガスを反応室１１ｏ１内に導入する。

次Ｋ、本発明の光導電部材を作成する場合の一例の概斐
を述べる。ガスボンベ１１ｏ２　より１３１Ｈ４／Ｈθ
〃スを、ガスボンベ１１０３　よ如ＰＨ，／Ｈｅガスを
、ガスボンベ１１ｏ５　よりＮｏガスを、夫々バルブ１
１２２，１１２３．１１２５を開いて出口圧ゲージ１１
２７．１１２８．１１３０の圧を１　ｋｙ／ｃｍ２に調
整し、流入パルプ１１１２，１１１３．１１１５を徐々
に開けて、マスフロコントローラ１１０７，１１０８゜
１１１０内に流入させる。引き続いて流出バルブ（５１
） ＋１１７，１１１Ｂ、１１２０　　、補助パルプ１１３
２を徐々に開いて夫々のガスを反応室１１０１　Ｋ流入
させる。

このときのＢ１Ｈ４／Ｈθガス流量とＢ２Ｈ６／Ｈθガ
ス流量とＮｏガス流量との比が所望の値になるように流
出バルブ１１１７．１１１８．１１２０を調整し、又、
反応室１１０１内の圧力が所望の値になるようＫ・真空
計１１５６の読みを見ながらメインバルブ１１３４の開
口を調整する。そして基体１１３７の温間が加熱ヒータ
ー１１３８により５０〜４００　’０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１１４０を所望
の電力に設゛定して反応室１１０１内にグロー放電を生
起させ、同時にあらかじめ設計された変化率曲線に従っ
てＮｏガスの流量を手動あるいは外部駆動モータ等の方
法によってバルブ１１２ｏを漸次変化させる操作を行な
って形成される層中に含有される酸素原子の分布＃度を
制御し乍ら層領域（ｐ、ｏ）を形成する。　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　）層領域（ｐ、ｏ）が
所望層厚に形成された時点に於すで一旦、放電を中止し
てバルブ１１１８を完（５２） 全に閉じる。その後の層形成はＮｏガスと５ｉｎ４、／
Ｈｅガスの使用のみで行われ、Ｎｏガスの流量は引き続
き前記の変化率曲線に従って調節する。

その結果、層領Ｍ（Ｐ、０）上に燐原子の含有されない
層領域が所望の層厚で形成されて、オ・−の非晶質層（
Ｉ）の形成が終了される。

上記の様にして、非晶質層（１）が、含有される牙Ｖ族
原子と酸素原子の所望の分布濃度（ａｅｐｔｈｐｒｏｆ
ｉｌｅ）をμつて、所望層厚に形成された後流出バルブ
１１１７．１１２０が一旦完全に閉じられ放電も中断さ
れる。

非晶質層（１）の形成の際に使用される原料ガス種とし
ては、　　１９１Ｈ４ガスの他に、殊にＳ１□Ｈ６ガス
が層形成速度の向上を計る為に有効である。

オーの非晶質層（１）中にハロゲン原子を含有させる場
合には上記のガスに、汐ｕえばＳｉＦ４／Ｈａを、更に
付加して反応室１１０１内に送シ込む。

オーの非晶質層（１）上にオニの非晶質層（ＩＩ）を形
成するには、例えば、ボンベ１１０２内に充填されてい
るＳ　ｉＨａ／Ｈａガスと、ボンベ１１０５内（５３） に充填されているＳ　ｉ　Ｆ４　／Ｅ（ｅガスと、ボン
ベ１１ｏ６内に充填されているＣ２Ｈ４ガスを使用し、
前記した非晶質層（１）の場合と同様の手順によって行
うことが出来る。

本発明の光導電部材を構成する各層の中、スパッターリ
ング法で形成され得る層を牙１１図の装置で作成する場
合には、例えば非晶質層（［１の場合には次の様に行う
。

基体１１６７を固定部材１１３９に堅固に固定し、支持
体兼用の電極１１４１上に、高純度シリコンウェーハー
１１４２−１上に高純度グラファイト１１４２−２を所
望の面積比率にして配置し九ターゲットを設着する。基
体１１３７上に前記した様にして、非晶質層（夏）を予
め形成しておく。

反応室１１０１内を所定側部のバルブを操作して所定の
真空！ｆＫなるまで排気し死後、電極兼用のシャッター
１１４２を開いてターゲットと基体１１３７とを対向さ
せ、又、加熱ヒータ１１３８により所望温度に支持体を
加熱して、スパッターリングの準備をする。

（５４） ボンベ１１０６よシＳ　ｉ　Ｆ　４／Ｈθガスを、又、
予めＣ２Ｈ４ガスに代えてＡｒガスが充填されであるボ
ンベ１１０４　よりＡｒガスを夫々所定細部のバルブを
操作して、反応室１１０１内に所望する流量比で流入さ
せ、スパッターリングする際の所望する真空度にする。

反応室１１０１内が所望の真空度罠なってその内圧が安
定した後、電源１１４０をＯＮシて、スパッターリング
を開始し、所望の時間継続させる。

この様にして、所望層厚のオニの非晶質層（Ｉｌｌがオ
ーの非晶質層（Ｉ）上に形成される。

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１１０１　内、流出バルブ１１１７〜１１２１
から反応室１１０１内に至る配管内に残留するととを避
けるためＫ、流出バルブ１１１７〜１１２１を閉じ補助
バルブ１１３２を開いてメインバルブ１１３４を全開し
て系内金一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う
。

実施列　を 牙１１図に示した製造装置＃を用い、牙１、オ（５５） ２層領域内で、第１２図に示すような酸素＃度分布を持
つ像形成部材を牙１表の条件下で作製した。

こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置しθ５．ＯＫＶで０．２ｓｅｃ間コｐす帯電を行い、
直ちに光像を照射した。光像はタングステンランプ光源
を用い、　　１．５１ｕｘ、ｅｅａの光量を透過型のテ
ストチャートを通して照射させた。

その後直ちに、■荷電性の現像剤（トナーとキャリアー
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。部材上のトナー画
像を、θ５．ＯＫＶのコロナ帯電で転写紙上に転写した
所、解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高＃闇の画
像が得られた。

実施例　２゜ 第１１図に示した製造装置を用い、第１．第２ＪＩ領域
内で第１３図に示すような酸素分布濃度を有する像形成
部材を牙２表の条件下で作成した。

（５６） その他の条件は実施例１と同様にして行った。

こうして得られ光像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。

実施例　３ 牙１１図に示した製造装置を用い、第１、第２層領域内
で第１４図に示すような酸素分布濃度を有する像形成部
材を第３表の条件下で作成し友。

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に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。

実施列　４゜ 非晶質層（Ｉｔ）の層の形成時、ＳｉＨ４ガス、ＳｉＦ
４ガス、Ｃ２Ｈ４ガスの流量比を変えて、非晶質層（Ｉ
Ｉ）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き
実施例１に述べた如き作（５７） １象、現像、クリーニングの工程を約５万回繰シ返した
後、画像評価を行ったところ第４表の如き結果を得た。

実施例　５゜ 非晶質＃　（ＩＩ）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
を繰シ返し、牙５表の結果を得曳。

実施例　６ 牙１及び第２層領域の形成方法を第６表の如く変える以
外は、実施例１と同様な方法で層形成を行い、実施例１
と同様な画質評価を行ったところ、良好な結果が得られ
た。

実施例　Ｚ 第１２図に示した製造装置を用い、オフ表に示す条件の
もとに牙１５図に示すような酸素分布濃度を持つ像形成
部材をオフ表の条件下で作製した。

その他の条件は実施例１と同様にして行った。

（５Ｂ） こうして得られた像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。

（５９） （６の 特開昭５８−Ｉ　Ｇ　３９５２　（１７）第　　５　　
表 （【３２ ＜（４ン を下記の第８表に示す条件にした以外は、実施例６に示
した各条件と手順に従って、電子写真用像形成部材の夫
々を作製し、実施例１と同様の方法で計測したところ、
夫々に就いて特に画質、耐久性の点に於いて良好な結果
が得られた。

α６−ンン な例の１つを説明する為の模式的説明図、第２図乃至第
１０図は、夫々、本発明の光導電部材原子の分布濃度を
説明する模式的説明図、ｆ１１図は、本発明の光導成部
材を作製する為に使用された装置の模式的説明図、牙１
２図乃至第１５図は、夫々、本発明の実施例に於ける層
領域（０）中の酸素原子の分布濃度を示す説明図である
。

１００・・・・・光導′成部材 １０１・・・・・支持体 １０２・・・・・オーの非晶質層（１）１０６・・・・
・牙−の層領域（０） １０４・・・・・オ四の層領域（Ｖ） １０５・・・・・層領域 １０６・・・・・オニの非晶質層（ＩＩ）１０７・・・
・・自由表面 出願人　キャノン株式会社 ・、二″「艷二 （６（−λン １ｏθ □Ｃ □Ｃ □こ □こ 第１２図 第１３図 層層Ｊ、〜 第１４図 應１５図 Ｎ摩Ｌｒ・ 第１頁の続き ０発　明　者　白井茂 東京都大田区下丸子３丁目３０番 ２号キャノン株式会社内 ４１９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （η　光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母体と
   する非晶質材料で構成され、光導電性を示すオーの非晶
   質層とシリコン原子と炭素原子とハロゲン原子とを含む
   非晶質材料で構成されたオニの非晶質層とを有し、前記
   オーの非晶質層が、構成原子として、層厚方向に不均一
   で連続的な分布状態で酸素原子が含有されているオーの
   層領域と、構成原子として、層厚方向に連続的な分布状
   態で周期律表オ■族に属する原子が含有され、前記オー
   の非晶質層の支持体側に内在しているオニの層領域とを
   有する事を特徴とする光導電部材。 （２）　　オーの層領域がオーの非晶質層の全層領域を
   占めている特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材・ （３）　　周期律表オＶ族に属する原子の分布状態が層
   厚方向に均一である特許請求の範囲第１項（１） に記載の光導電部材。 （４）　　酸素原子が支持体側の方に多く分布してｂる
   特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材。