JPS58171051A - 電子写真用光導電部材 - Google Patents

電子写真用光導電部材

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JPS58171051A
JPS58171051A JP57053612A JP5361282A JPS58171051A JP S58171051 A JPS58171051 A JP S58171051A JP 57053612 A JP57053612 A JP 57053612A JP 5361282 A JP5361282 A JP 5361282A JP S58171051 A JPS58171051 A JP S58171051A
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勇 清水
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    • 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

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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
線、赤外光線、X線、r線等を示す)υ様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する0 囲体撮像装置、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1111層を編成す
る光導電材料としては、高感度で、8N比〔光電#1(
Ip)/暗電II (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九吸収スペクトル特
性を有すること、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有
する仁と、使用時において人体に対して無公害であるこ
と、更には同体撮健装置においては、残像を所定時間内
に容易に処理することができること勢041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1
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0 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−111と表記す)がT
oり、例えば、−国公一第2146967号公報、同第
2855718号公報には電子写真用像形成部材として
、111111全開嬉2933411号会報には光電羨
換読取装置への応用が記載されている。
函乍ら、従来のa−8iで構成され先光導電層を有する
光導電部材は、暗抵抗値、光感度9党応答性等の電気的
9党学的、光導電的**、及び耐湿性等の使用環境特性
の点、更には経時的安定性の点くおいて、結合的な特性
向上を計る必要があるという更に改良される可き点が存
するのが夾情である。
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或いは、高速
で繰返し使用すると応答性が次第に低下する等の不都合
な点が生ずる場合が少なくなかった。
更には、a−8tは可視光領域の短波長側に較べて、長
波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸収係数が比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツ
チングに於いて、通常使用されているハロゲンラングや
螢光灯を光源とする場合、長波長側の光を有効に使用し
得ていないという点に於いて、夫々改良される余地が残
っている。
又、別には、照射される光が光導電層中に於いて、充分
吸収されずに支持体に到達する光O量が多くなると、支
持体自体が光導電層を透過して来る光に対する反射率が
高い場合には、光導電層内に於いて多重反射による干渉
が起って、画像の「ボケ」が生ずる一要因となる0この
影響は、解健度を上げる為に、照射スポットを小さくす
る程大きくな勤、殊に半導体レーザを光源とする場合に
は大11に問題となっているO 更に、a−81材料で光導電層を構成する場合には、そ
の−気的、光導電的特性の改良を計る丸めに、水素原子
或いは弗素原子中塩素原子勢のハロゲン原子、及び電気
伝導IIの制御の九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伽の原子が、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、形成し九層の電気的或いは光導
電的特性に問題が生ずる場合がある。
即ち、例えば、形成し先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郵命が充分でないこ
と、或いは暗部において、支持体側よりの電荷の注入の
阻止が充分でないこと等が生ずる場合が少なくない0 更には、層厚が士数声以上になると層形成用の真空堆積
室よプ取り出した後、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−1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0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0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、上記し九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−81に
就て電子写真用像形成部材中四体操會鋏置、読散鋏置勢
に装用される光導電部材としての適用性とその応用性と
込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、水嵩原子(H)又はハロゲン原子
(1)のいずれか一方を少なくとも含有するア毫ル7ア
ス材料、所■水素化ア毫ルファスシリコン、ハロゲン化
アモルファスシリコン、或いは^−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、光
導電性を示す非晶質層を有する光導電部材0層構成を以
後KI!明される様な特定化の下に設計されて作成され
先光導電部材は実用上著しく優れ丸物性を示すばかシで
なく、従来の光導電II#と較べてみてもあらゆる点に
おいて凌駕していること、lkK電子写真用の光導tS
材として着しく優れ九豐性を有していること及び長波長
側に於轄る徴収スペクトル特性に優れていることを見出
し要点に基いている。
本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時安定して
いて、殆んど使用環境に制限を受けない全環境型であり
、長波長側の光感度特性に優れると共に耐光疲労に著し
く長け、繰返し便用に際しても劣化現象を起さず、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。
本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感度が嵩<
、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光応答
の速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、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、電子写真用の像形成部材として適
用させ九場合、通常の電子零真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、靜電儂形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分あシ、且つ多S写圃気中でもその特性の低下
が殆んど観測されない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ヰ、貴度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解儂度の高い、高晶質画像を得る事が容
晶に出来る電子写真用O光導′IEs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、為光感度性。
高SN比特性及び支持体との関KJIL好な電気約接触
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
コン原子とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成
され丸、第1の層領域とシリコン原子を含む非晶質材料
で構成され、光導電性を示す820層領域とが前記支持
体側よ)INK設けられ九層構成の非晶質層とを有し、
前記第1の層領域中に於けるゲルマニウム原子の分布状
態が層厚方向に不均一であって、曽配落1の層領域に伝
導性を支配する物質が含有され、前記非晶質層には酸素
原子が含有されている事を4I微とする。
上記し走様な層構成を取る様にして設計され九本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、極め
て優れ九電気的2党学的。
光導電的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。
殊に、電子写真用倫形成部材として適用させ九場合には
、ii儂影形成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シ高感度で、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、/−−7)−ンが鮮明に出て、且つ解g11度の高
い、高品質のiji儂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
ることができる。
更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーずとのマツチングに優れ、且
つ光応答が速い。
以下、図面(従って、本発tSO光導電部#に就て詳細
に説明す・る0 11111図は、本発明のal10m!施態様例の光導
電部材の層構成を説明する九めに模式的に示し九模式的
構成図である。
第111に示す光導電部材lOOは、光導電部材用とし
ての支持体1GI C)上に、非晶質層1o!を有し、
皺非晶質層102は自由表m iosを一部0端面に有
している。
非晶質層102紘支持体101儒よりゲルマニウム原子
を含有するa−8t (H,り (以II ja−UG
@(H,X)Jと略記する)で構成され九第10層領域
(G) 103とa−8l(H,X)で構成され、光導
電性を有するjI2の層領域(8) 104とがl[K
積層され走用構造を有する。
第10層領域(G) 103中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、紋#11O層領域(G)10310層厚一方
向には連続的であって且つ前記支持体1010設けられ
である側とは反対O儒(非晶質層1o2の表面105儒
)の方に対して前記支持体101儒の方に多く分布した
状態となる様に前記第1の層領域(G) ios中に含
有される。
本発明の光導電部材100に於いては、少なくとも第1
の層領域(G) 103に伝導特性を支配する物質(C
)が含有されており、第1の層領域働103に所望の伝
導特性が与えられている。
本発明に於いては、第1の層領域(G) 103 K含
有される伝導特性を支配する物質(C)は、第1の層領
域(G) 103の全層領域に刃傷なく均一に含有され
ても良く、第1の層領域(G) 103の一部の層領域
に偏在する様に含有されても良い。
本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)を第1の
層領域(G)の一部の層領域に偏在する様に#Ilの層
領域(G)中に含有させる場合には、前記物質(C)の
含有される層領域(PN)は、第1の層領域(G)の端
部層領域として設けられるのが望ましいものである。殊
に、#!lの層領域(G)の支持体側の端部層領域とし
て前記層領域(PN)が設けられる場合には、該層領域
(PN)中に含有される前記物質(C)の種類及びその
含有量を所望に応じて適宜選択することによって支持体
から非晶質層中への特定の極性の′1荷の注入を効果的
に阻止することが出来る。
本発明の光導電部材に艮いては、伝導特性を制御するこ
との出来る物質(C)を、非晶質層の一部を構成する第
1の層領域(G)中に、前記した様に蚊層領域(G)の
全域に刃傷なく、或いは層厚方向に偏在する様に含有さ
せるものであるが、更には、第1の層領域(G)上に設
けられる第2の層領域(S)中にも前記物質(C)を含
有さ゛せても良いものである。
第2の層領域(8)中に前記物質(C)を含有させる場
合には、第1の層領域(G)中に含有される前記物質(
C)の種類やその含有量及びその含有の仕方に応じて、
第20層領域(S)中に含有させる物質(C)の種類や
その含有量、及びその含有の仕方が適宜法められる。
本発明に於いては、第2の層領域(S)中に前記物質(
C)を含有させる場合、好ましくは、少なくとも第1の
ノー領域(G)との接触界面を含む層領域中に前記物質
を含有させるのが望ましいものである。
本発明に於いては、前記物質(C)は第2の層領域(S
)の全層領域に刃傷なく含有させても良いし、或いは、
その一部の層領域に均一に含有させても良いものである
@1の層領域(G)と第2の層領域(S)の両方に伝導
特性を支配する物質(C)を含有させる場合、第1の層
領域(G)に於ける前記物質(C)が含有されているノ
fl饋域と、第2のノー領域(S)に於ける前記物質(
C)が含有されている層領域とが、互いに接触する様に
設けるのが望ましい。又、第1の層領域(C)と第2の
層領域(S)とに含有される前記物質(C)は、第1の
層領域(G)と第2の1−領域(S)とに於Vて同種類
でも異種類であっても良く、又、その含有量は各層領域
に於いて、同じでも異っていても良い。
丙午ら、本発明に於いては、各層領域に含有される前記
物質(C)が両者に於いて同種類である場合には、第1
の層領域(G)中の含有量を充分多くするか、又は、電
気的特性の異なる種類の物質(C)を、所望の各層領域
に夫々含有させるのが好ましいものである。
本発明に於いては、少なくと4非晶質層を構成する@1
の層領域(G)中くい伝導特性を支配する物質(C)を
含有させることにより、該物質(C)の含有される層領
域(1110層領域(G)〇一部又は全部の層領域のい
ずれでも良い〕の伝導特性を所望に従って任意Kll制
御することが出゛来るものであるが、この様な物質とし
ては、所■、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−8iGo (H,X)に対して、Pal伝導特
性を与えるP製不純物及び11!1伝導特性を与えるa
ll不純物を挙けることが出来る。
具体的には、P型不純物とし、ては周期律表第履族に属
する原子(第厘族原子)、例えば、l(硼素)、A/(
アルミニウム)、Ga(ガリウム)。
In (インジウム)t’rz(タリウム)等がToり
、殊に好適に用いられるのは、B5Gaである。
田型不純物としては、周期律表第■族に属する原子(@
v族原子)°、例えば、P(燐)、As(砒素)、Sb
(アンチモン)、Bi(ビスマス)勢であり、殊に、好
適に用いられるのは、P。
Amである。
本発明に於いて、伝導特性を制御する物質が含有される
層領域(PN)に於けるその含有量は、該層領域(PN
)K要求される伝導特性、或いは該層領域(PN)が支
持体に直に接触して設けられる場合には、その支持体と
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。
又、前記層領域(PN)に直に接触して設けられる他の
層領域や、該他の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考慮されて、伝導特性を制御する物質の含有量が
適宜選択される。
本発明に於いて、層領域(PN)中に含有される伝導特
性を制御する物質(C)の含有量としては、通常の場合
、0.01〜5 X 10’ atomic P。
好適には、0.5〜I X 10’ atomic n
 、最適には、1〜5 X 1 G” atomic−
とされるのが望ましいものである。
本発明に於いて、伝導特性を支配する物質りが含有され
る層領域(PN)K於ける該物質(C)の含有量を通常
は30 atom鋤−以上、好適には50 atomi
e−以上、最適には、100 atoms−以上とする
ことによって、例えば鋏含有させる物質(C)が前記の
pm不純物の場合には、非晶質層の自由表向が■極性に
帯電処暑を受けえ巖に支持体側からO非晶質層中への電
子の注入を効果的に阻止すること′iI&出米、又、前
記含有させる物質(C)が前記のnjl不義物の場合に
は、非晶質層の自由表面がO極性に帯電処暑を受叶え際
に、支持体側から非晶質層中へ0正孔の注入を効果的に
阻止することが出来る。
上記OSな場合には、前述し九11に、前記層領域(P
N)t&いた部分の層領域(Z)Kは、層領域(PN)
に含有される伝導特性を支配する物質(C)の伝導蓋の
極性と紘別0伝導蓋の極性の伝導特性を支配する物質(
C)を含有させても真いし、或いは同極性の伝導型を有
する伝導特性を支配する物質(C)を、層領域(PN)
K含有させる実際の量よりも一段と少ない量にして含有
させても爽いものである。
この様な場合、前記層領域(Z)中に含有される前記伝
導特性を支配する物質(C)の含有量としては、層領域
(PN)に含有される前記物質(C)の極性や含有量に
応じて所望に従って適宜決定されるものであるが、通常
の場合0.001〜1001000ato IJfll
J y好適には0.05〜500 atomic pf
l+ 、最適には0.1〜200 atomic碧とさ
れるのが望ましいものである。
本発明に於いて、層領域(PN)及び層領域(イ)に同
種の伝導性を支配する物質(C)を含有させる場合には
、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましくは、
30 atomic p1m1以下とするのが望ましい
ものである。
本発明に於いては、非晶質層中に一方の極性の伝導型を
有する伝導性を支配する物質を含有させ走用領域と他方
の極性の伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有さ
せ走用領域とを直に接触する様に設けて、#接触領域に
所謂空乏層を設けることも出来る。詰り、例えば非晶質
層中に前記のP型不純物(含有する層領域と前記のna
ll不純物を含有する層領域とを直に接触する様に設け
て所II P −n I!合を形成して、空乏層を設け
る仁とが出来る。
本発明の光導電部材においては、嬉ltJ層領域(G)
中に含有されるゲルマエクム原子Oi#布状態社、層厚
方向において社、前記の様な分布状態を堆シ、支持体の
表面と平行な画内方崗には均一な分布状態とされるのが
望ましいものである。
本発明に於いては、第一0層領域(G)上に設けられる
第2の層領域(S)中には、ゲルマニウム原子は含有さ
れておらず、この様な層構造に非晶質層を形成すること
によって、可視光領域を含む、比較的短波長から比較的
畏披長迄O食領域の波長の党に対して光感度が優れてい
る光導電部材とし得るものである。
又、第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の
分布状態は、全層領域にゲルマニウム原子が連続的に分
布し、ゲルマニウム原子の層厚方向の分布一度Cが支持
体側よりti2の層領域(S) K向って減少する変化
が与えられているので、第10層領域(G)と第2の層
領域(8)との間に於ける親和性に優れ、且つ後述する
様に支持体側端部に於いてゲルマニウム原子の分布濃t
Cを極端に大きくすることによシ、半導体レーザ等を使
用した場合の、第2の層領域(S)では殆んど吸収し切
れない長波長側の光をl/l110層領域(G)に於い
て、実質的に完全に41収することが出来、支持体面か
らの反射による干渉を防止することが出来る。
又、本発明の光導電部材に於いては、第10層領域(G
)と$112の層領域(S)とを構成する非晶質材料の
夫々がシリコン原子という共通の構成l!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2図乃至第10図には、本発明における光導電部材の
@lC)層領域(G)中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態の典蓋的例が示される。
#I2図乃至1110図において、横軸はゲルマニウム
原子の分布濃度Cを、縦軸は、嬉10層領域(G)の層
厚を示し、tlは支持体側O嬉10層領域(G) O端
面の位置を、t!は支持体側とは反対側O第1の層領域
(G)0端画の位置を示す。
即ち、ゲルマニウム原子の含有される嬉10層領域(G
)はb側よシt!側に向って層形成がなされる。
第2図には、第1の層領域(G)中に含有されるゲルマ
ニウム原子の層厚方向の分布状態0IIlの典蓋例が示
される。
第2図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る第1の層領域(G)が形成される表面と皺第10層領
域(G)の表面と1IAIIすゐ界面位置を鵬よりt、
の位置までは、ゲル!二りム原子の分布濃fcがC8な
る一定の値を敷)乍らゲルマニウム原子が形成される嬉
10層領域(G) K含有され、位置t、よりは濃度C
3より界面位置t!に至るまで徐々に連続的に減少され
ている。界面位置tテにおいてはゲルマニウム原子の分
布濃度CはC,とされる。
第3図に示される例においては、含有されるゲルマニウ
ム原子の分布#&Cは位置t、j6位置t?に至るまで
濃度C4から徐々に連続的に減少して位置t?において
#If Cmとなる様な分布状望を形成している。
第4図の場合には、位置1Bより位置t、まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Cは濃j[csと一定値とされ、
位置t、と位置1Tとの間において、徐々に連続的に減
少され、位置t、において、分布11)&Cは実質的に
零とされている(ここで実質的に零とは検出限界量未満
、の場合である)。
tXs図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃fcは
位置1Bより位置1Tに至るまで、濃度C−よ多連続的
に徐々に減少され、位置t?において実質的に零とされ
ている。
第6図に示す例においては、ゲルマニウム原子の分布濃
度C唸、位置t1と位置t、関においては、濃度C・と
一定値であり、位置t、においては員cm−gjれる0
位置上、と位置t、との間では、分布濃度Cは一次関数
的に位置t、より位置t、Kliるまで減少されている
第7WJに示される例においては、分布濃度Cは位置t
、より位置1.1では濃度C00一定値を職シ、位置t
4より位置t!壕では濃度elfより濃度Cs、tで一
次関数的に減少する分布状態とされている。
jlIg図に示す例においては、位置t、より位置t、
に至るまで、グル’v=ウム鳳子O分布談tCはll1
1度C1目実質的に零に至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t、より位置twKmるまでは
ゲルマニウム原子の分布一度Cは、濃度C,ICIII
jlCtaまで一次関数的に減少され、位置t、と位置
t、とO関においては、濃度csmの一定値とされ九例
が示されている。
第10図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布#IIIILCは位置tBにおいて#I度C3!で
あり、位置t、に至るまではこの濃度Cttより初めは
ゆっくりと減少され、t、の位置付近においては、急激
に減少されて位Itsでは濃度C1lとされる。
位置t1と位置1.との間にIいては、初め急激に減少
されて、その後は、緩かに徐々に減少されて位置t、で
濃rl c、*となり、位置1.と位置t。
との間では、極めてゆっくりと徐々に減少されて位置t
、において、濃度ら。に至る。位置1.と位置tρ間に
おいては、濃度C1,より実質的に零になる様に図(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1θ図によシ、第1の層領域(G)
中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向の分布状態
の興産例の幾つかを説明し先様に、本発明においては、
支持体@において、ゲルマニウム原子の分布濃度Cの高
い部分を有し、界面t?側においては、前記分布IIf
Cは支持体側に較べて可成p低くされた部分を有するゲ
ルマニウム原子の分布状態が@10層領域口に般社もれ
ている。
本発明に於ける光導電部材を構成する非晶質層を構成す
る第10層領−(G)は好ましくは上記し先様に支持体
側の方にゲルw=りム厘子が比較的高濃度で含有されて
いる局在領域(ム)を有するのが望ましい。
本発明に於いては局在領域(A)は、第21!乃至第1
0図に示す記号を用いてl!明すれば、界面位置t、よ
り5#以内に設けられるのがiIましいものである。
本発明においては、上記局在領域(ム)杜、界面位置t
lよ〕5声厚までO全層領域(L、)とされる場合もあ
るし、又、層領域(L、)0一部とされる場合もある0 局在領域(A)を層領域(LW)〇一部とするか又は全
部とするかは、形成される非晶質層に要求される特性に
従って適宜後められる。
局在領域(ム)はその中に含有されるゲルマニウム原子
0層厚方向の分布状−としてゲルマニウム原子の分布濃
度の最大値Cmaxがシリコン原子に対して、通常は1
000 atomic pp1以上、好適には5000
 atomic ppI以上、最適にはI X 104
atomic鱗以上とされる様な分布状態表な9得る橡
に層形成されるのが望ましい。
即ち、本発明においては、ゲルマニウムM子の含有され
る非晶質層は、支持体側からの層厚で5声以内(tmか
ら5μ厚の層領域)K分布濃度の最大値Cmaxが存在
する様に形成されるのが好ましいものである。
本発に!Aにおいて、#11の層領域中に含有されるゲ
ルマニウム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って適宜後められるが、通
常は1〜9.5X10’atomie鱗、好ましくは1
00〜8 X 10’ atomic Flip、最適
には、500〜7 X 10’ atomic騨とされ
るのが望ましいものである。
本発明に於いて#11の層領域(G)とJ120層領域
(S)との層厚は、本発明の目的を効果的に達成させる
為の重要な因子の1つであるので形成される光導電部材
に所mem性が充分与えられる様に1光導電部材の設計
の際に充分なる注意が払われる必要がある。
本発明に於いて、第10層領域(G) 0層厚−は、通
常の場合、30ム〜50μ、好ましくは、40五〜40
μ、最適には1go五〜30sとされるのが望ましい。
又、第2の層領域(8)0層厚iは、過電O場合、O,
S〜90s1好ましくは1〜80μ、最適には2〜50
Iaとされるのが望ましい。
第1の層領域(G) 0層厚i、と第20層領域(2)
の層厚TO和(’r、+’r )としては、両層領域に
要求される特性と非晶質層金体Kl!求される特性との
相互間の有機的関連性に基いて、光導電部材の層設計の
IIK所望に従って、適宜決定される。
本発明の光導電部材に於いては、上記の(T。
+’1’)の数値amとしては通常の場合l〜lOO声
、好適には1〜80μ、最適には2〜50声とされるの
が望ましい。
本発明のより好ましい実施態様例に於いては。
上記の層厚TB及び層厚Tとしては1通常はTB/T≦
1なる関係全満足する際に、夫々に対して適宜適切な数
値が選択されるのが望ましい。
上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値の選択に
於いて、より好−ましくはTB/T≦0.9゜最適には
’rB/T≦0.8なる関係が満足される様に層厚TB
及び層厚Tの値が決定されるのが望ましいものである。
本発明に於いて、第1の層領域(6)中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含装置がlX10’atoaic P
F1以上の場合には、第1の層領域G)の層厚TBとし
ては、成可く薄くされるのが望ましく、好ましくは30
μ以下2.より好ましくは25μ以下、最適には20μ
以下とされるのが望ましいものである。
本発明において、必要に応じて非晶質層を構成する第1
の層領域り)及び第2の層領域(S)中に含有されるハ
ロゲン原子(3)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、a−8iG・(H,X)で構成される
第10層領域(G)を形成するに社例えばグー−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、グロー款電法によって、a−8iG・(H,X)
で構成される嬉10層領域(G)を形成するKは、基本
的Ilcはシリコン原子(81)を供給し得る81供給
用の原料ガスとゲルマニウム原子(G・)を供給し得る
偽供給用の原料ガスと、必l!に応じて水素原子I4入
用の原料ガス又は/及びハロゲン原子(2)導入用の原
料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に所望のガス圧
状態で導入して、該堆積意向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含
有されるゲルマニウム原子の分布濃度を所望O変化率曲
線に従って制御1乍らa−8iG・(H,X)からな1
層を形成させれば棗い。又、スパッタリング法で形成す
る場合には、例えばAr、 H@勢の不活性ガス又はこ
れ等のガスをペ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、或いは、腋ターゲットと龜で構
成されたターゲットの二枚を使用して、又は、SiとG
eの混合され九ターゲットを使用して、必要に応じて、
H・、ムr@0稀釈ガスで稀釈され九G・供給用のM料
ガスを、必要に応じて、水素原子(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
室に導入し、所望のガスのグツズ!雰囲気を形成すると
共に、前記Ge供給用の原料ガスのガス流量を所望の変
化率曲線に従って制御し乍ら、前記のターゲットをスパ
ッタリングしてやれば良い。
イオンブレーティング法の場合には、例えば多結晶シリ
コン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマニウム又は単結
晶ゲルマニウムとを、夫々蒸発源として蒸−着ボートに
収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、或いは、エレクトロ
ンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ、飛翔蒸
発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる以外は
、スパッタリング法の場合と同様にする事で行うことが
出来る。
本発明において使用されるSl供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、SIH,、81,H,,81晶。
81*Hte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KW用されるものとして挙げられ
、殊に、層作成作業時の**%AIkさ、Si供給効率
の良さ尋の点で81H,、si、H,が好ましいものと
して挙けられる。
G・供給用の原料ガスと成り得る物質としては、Gel
、t  GelHa e  G@@H@ I  Ge4
H,@ s  GeiIL* *  GelHM *(
jMBm pGo@H1* HG・、為0等のガス状I
IIの又はガス化し得為水素化ゲルマ二りムが有効Kt
1用されるものとして挙げられ、殊に、層作成作業時の
IIL扱い鼻さ、G・供給効率の良さ等0点で、Gel
6 e Gel)l、 。
Ges&が好ましいものとして挙げられる。
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げられ
、例えばハロゲンガス、^ロゲン化物、ハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換され九シラン鍔導体勢のガス状態の
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を構成**
とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化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O 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、7ツ嵩、塩素、臭素、曹つ素の/%O
ゲンガス、BrF’、 CIF、 CIFg 。
BrF@ 、 BrF@ 、 IP、 、 IF、 、
 Ice、 IBr 等のへ0ゲン開化金物を挙けるこ
とが出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、新開、ハロゲン原子で
置換されたシラン鰐導体としては、具体的Kd例、t 
ハSiF4 、83.F@、 BiCl2 、5IBr
4等のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙けること
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、G・供給用の原料ガスと共KSi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
、所望の支持体上にハロゲン原子を含むa−8iG・か
ら成る第1の層領域(G)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従って、ハロゲン原子を會むatの層領
域(G)を作成する場合、基本的には、例えばSl供給
用の原料ガスとなるハロゲン化硅素とG・供給用の原料
ガスとなる水嵩化ゲルマニウムとムr、)4.H・等の
ガス等を所定の混合比とガス流量になる様にしてj[1
の層領域(G)を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グツダマ1!履気を形成す
ることによって、所望の支持体上に第1の層領域日針形
成し得るものであるが、水素原子の導入割合の制御を一
層容易になる様に計る為にこれ等のガスに更に水素ガス
又は水素原子を含む硅素化合物のガスも所望量混合して
層形成しても良い0 又、各ガスは単独種のみでなく所定の拠金比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。
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lA原子導入用の
原料ガス、例えば、瓜、或いは前記したシラン類又は/
及び水素化ゲルマニウム等のガス類をスパッタリング用
の堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲気を形成
してヤれは良い。
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、 )Ice。
Hnr、HI等のハロゲン化水素、SiH,iF、、 
SiH,I、。
5iH1C4、81HC1,、SiH,Br、 、 5
IHBr1等のハ0ゲン置換水嵩化硅素、及びGeHF
1 、 Go、Il&F、 、 GeV。
GeHC1,、Ge八(j、 、 GeB、(J、 G
*HBr@ 、 Go51rl。
G@%Br、 GeH11,GeHlll 、 GeH
II等の水素化ハHゲン化ゲルマニウム、等の水嵩原子
を構成要素の1つとするハロゲン化中、GeF、 、 
G@C#4 。
GeBr4 、 G*I4 、 GeF1 、 GeC
1@ 、 GeBrl 、 G@II等Oハロゲン化ゲ
ルマニウム、等々OiIス状態O或いはガス化し得る物
質も有効な第1C)層領域働形成用O出発物質として挙
げる事が出来るOこれ等の物質の中水素原子を會むハロ
ゲン化物は、#Ilの層領域(G)形成O11[K層中
にハロゲン原子の導入と同時に電気的或いは党電釣養性
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導入用の原料として使用さ
れる0 水素原子を第10層領域(G)中に構造的に導入するに
は、上記の他に迅、或いは5tHatsi、&。
81a& * 5iaHゆ等の水素化礒嵩をG・を供給
する為のゲルマニウム又はゲルミニラム化合物と、或い
は、GeH4s G@*Ha e Ge、H,e Ge
4Hg I GesHn *G@@H14、GsyH1
@ 、 G*@H@@ 、 Go6%@等の水嵩化ゲル
マニウムと81を供給する為のシリコン又はシリコン化
合物と、を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。
本発明の好ましい例において、形成される光導電部材の
第1の層領域(G)中に含有される水嵩原子(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0.01〜40 
atomies、好適には0.05〜30 atomi
e’lG、最適には0.1〜25 atemielとさ
れるのが望ましい。
$1の層り4Cり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
置系内へ導入する量、放電々力勢を制御してやれば良い
本発明に於いて、a−81(H,X)で構成される第2
0層領域(S)を形成するには前記した第1の層領域(
G)形成用の出発物質(I)の中よシ、G供給用の原料
ガスとなる出発物質を除いた出発物質(@2の層領域(
S) 31!成用の出発物質(1))を使用して、jl
lの層領域(G)を形成する場合と同様の方法と条件に
従って行うことが出来る。
即ち、本発明において、・a−81(H,X)で構成さ
れる第2の層領域(S)を形成するKは例えばグロー放
電法、スパッタリング法、或いはイオングレーティング
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−81(H,X)
で構成される111120層領域(S)を形成するには
、基本的には前記し友シリコン原子(Sl)を供給し得
るSI供給用の原料ガスと共に1必要に応じて水素原子
(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型内に導入して、
鋏堆積室内にグ謂−款電を生起させ、予め所定位置に設
置されである所定の支持表面上K a−8t (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
性ガス又はこれ等のガスをベースとし九楓合ガスohm
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)又は/及びハロゲン原子(X)4
人用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入しておけ
ば良い、。
本発明に於いて、形成される非晶質層を構成する第2の
層領域(S)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−・ロゲン原子の
量の和(H+X)は、通常の場合、1〜40 atom
ies 、好適にFi5〜30atomie* 、最適
、には5〜25 atomicsとされるのが望ましい
非晶質層を構成する層領域中に、伝導特性を制御する物
質(C)、例えば、第■族原子或いは第■族原子を構造
的に導入して前記物質(C)の含有され走用領域(PN
)を形成するには、層形成の際に、第■族原子導入用の
出発物質或いは第V族原子導入用の出発物質をガス状態
で堆積意中に、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。この様な第覆族原子導入用の
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■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、BtL r B4HII * Bs山t n、艮1
1 B@H1@ e B−艮8.−艮。
等の水素化硼素、BP、 、 BCI、 、 BBr、
等の7%0ダン化硼素等が挙げられる。この他、A/C
4゜GaCl、 、 Ga (Cル)、 、 InC/
1 、 TlCl、等も挙げることが出来る。
第V族鳳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、鱗原子導入用としては、Pへ= 
P*Ha勢の水素化燐、 PH,I、PF、。
PF6 I PO2、PC/w e PBr、 t P
If@ g PI3等のハgゲン化燐が挙げられる。こ
の他、ムmH,、AsF= 。
AmC’/、、  AsBr@  、  AIFI  
、  Sb%  、  5bF1. 8bF、、5bC
4。
SbCl、 、 BiH,、B*Ct、 、 B1Br
、郷も第V族厘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。
本発明の光導を部材に於いては、為光感度化と高暗抵抗
化、更には、支持体と非晶質層と0間の密着性の改良を
計る目的の為に、非晶質層中には、酸素原子が含有され
る。非晶質層中に含有される酸素原子は、非晶質層の全
層領域に刃傷なく含有されても良いし、或いは、非晶質
層の一部の層領域のみに含有させて偏在させても良い。
又、酸素原子の分布状態は分布濃[CUが非晶質層の層
厚方向に於いては、均一であっても、@2図乃至第10
図を用いて説明したゲルマニウム原子の分布状態と同様
に分布濃度C口が層厚方向には不均一であっても良い。
詰り、酸素原子の分布濃[C(0が層厚方向に不均一で
ある場合の酸素原子の分布状態は、第2図乃至gio図
を用いてゲルマニウム原子の場合と同様に説明され得る
本発明に於いて、非晶質層に設けられる酸素原子の含有
されている層領域(0)は、光感度と暗抵抗の向上を主
たる目的とする場合には、非晶質層の全層領域を占める
様に設けられ、支持体と非晶質層との間の密着性の強化
を計るのを主たる目的とする場合には、非晶質層の支持
体側端部層領域を占める様に設けられる。
m者の場合、層領域(0)中に含有される酸素原子の含
有量は、高光感度を維持する為に比較的少なくされ、後
者の場合には、支持体との密着性の強化を確実に計る為
に比較的多くされるのが望ましい0 又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の為には、
支持体側に於いて比較的高amに分布り させ、非晶質層の自−表面側に於いて比較的低濃度に分
布させるか、或いは、非晶質層の自−表面側の表層領域
には、酸素原子を積極的には含有させない様な酸素原子
0分布状−を層領域(0)中に形成すれば東い。
本発明に於いて、非晶質層に設けられる層領域(0)に
含有される酸素原子の含有量線、層領域(0)自体に要
求される特性、或いは該層領域(0)が支持体に直に接
触して設けられる場合には、該支持体との接触界画く於
ける特性とO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。
又、前記層領域(0)に直に接触して他O層領域が設け
られる場合には、該他の層領域の特性や、腋他の層領域
との接触界面に於ける特性との関係も考慮されて、酸素
原子の含有量が適宜選択される。
層領域(0)中に含有される酸!原子の量は、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、0.001〜50 at
omi d l  好まし7くは、0.002〜40 
atomIc ’lk を最適には0.003〜30 
aten+ie @とされるのが望ましいものである。
本発明に於7いて、層領域(0)が非晶質層の全域を占
めるか、或いは、非晶質層の全域を占めなくとも、層領
域(0)の層厚Toの非晶質層の層厚Tに占める割合が
充分多い場合には、層領域(ロ)に含有される酸素原子
の含有量の上限は、前記の値より充分少なくされるのが
望ましい。
本発明の場合には、層領域(0)のl−厚−が非晶質層
の層厚Tに対して占める割合が5分の2以上となる様な
場合には、層領−(0)中に含有される酸素原子の量の
上限としては、通常は、30 atomic−以下、好
ましくは20 atom1e1g以下、最適には10a
tom1e−以下とされるのが蓋ましいものである。
本発明において、非晶質層を構成する酸素原子の含有さ
れる層領域(0)は、上記し九IIK支持体側の方に酸
素原子が比較的高濃度て含有されている局在領域(B)
を有するものとして設妙られるのが望ましく、こO場合
には、支持体と非晶質層との閏の密着性をより一層崗上
さぜることが出来る。
上記局在領域(B) Fi、IH2m乃’li嬉10図
に示す記号を用いてIii!明すれば、界面位置t1よ
)5μ以内に設けられるのが望ましい@ 本実f!Aにおいては、上記局在領域(B)は、界面位
置t、より5声厚までの*層領域(L?)とされる場合
もあるし、又、層領域(′XJt)の一部とされる場合
もある。
局在領域を層領域(L?)0−都とするか又は金部とす
るかは、形成される非晶質層に要求される特性に従って
適宜法められる。
局在領域(B)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分布濃度の最大値Cma
xが通常は500 atomic 111以上、好適に
は800 atomic p1m1以上、最適には10
01000ato 9’4以上とされる様な分布状態と
なり得る様に層形成されるのが望ましい。
即ち、本発明においては、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5s以内(1,から5
μ厚の層領域)に分布濃度の最大値Cmaxが存在する
様に形成されるのが望ましい0 本発明に於いて、神品質層に酸素原子の含有され走用領
域(0)を設けるKは、非晶質層の形成の際に酸素原子
導入用の出発物質を前記し先非晶質層形成用の出発物質
と共に使用して、形成されるI−中にその量を制御し乍
ら含有してやれば良い。
層領域(0)を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、前記し先非晶質層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が
加えられる0七〇am酸素原子導入用の出発物質として
は、少なくとも酸素原子を構成原子とするガス状O物質
又紘ガス化し得る物質をガス化し丸ものO中の大概のも
のが使用され得る。
例えばシリコン原子(81)を構成原子とする原料jス
と、酸素原子(0)を構成原子とする原料ガスと、必!
!に応じて水素原子(H)又は及びハロゲン原子(X)
を構成原子とする原料j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(81)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、これも又所望の拠金比で
混合するか、或いは、シリコン原子(81)を構成原子
とする原料ガスと、シリコン原子(St ) 。
酸lAN子(0)及び水嵩原子(H) +1り sつを
構成原子とする原料ガスとを鴎合して使用する仁とが出
来る。
又、別には、シリコン原子(Si )と水素原子0とを
構成原子とする原料ガスに酸素原子(0)を構成原子と
する原料ガスを混合して使用しても東い。
具体的には、例えば酸素(@)、オゾン(へ)。
−酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO,)  、 −
土酸化窒素(八〇)、三二酸化窒素(xom) 、四二
酸化窒素(為04)、三二酸化窒素(八へ)、三酸化窒
素(No、) 、シリコン原子(別)と酸lA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(ル810SIHa) 、  )ジシロキサン
(I(,510SiH,O8iル)等の低級シロキサン
等を挙げることが出来る。
スパッターリング法によって、酸素原子を含有する第一
の非晶質層(1)を形成するには、単結晶又は多結晶の
Stウェーハー又は810.クエーハー、又はSiと8
10.が混合されて含有されているクエーハーをターゲ
ットとして、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリ
ングすることによって行えば良い。
HLId、st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lIK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
ガ予で権釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、こ
れ勢のガスのガスプラズマを形成して前記81クエーハ
ーをスパッターリングすれば良い。
又、別には、StとSin、とは別々のターゲットとし
て、又は81とSin、 0混合した一枚のターゲット
を使用することKよって、スパッター用のガスとしての
稀釈ガ1スの響圃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、先述し丸グ
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。
本発明に於いて、非晶質層の廖虞OAK、酸素原子の含
有される層領域(0)を設ける場合、該層領域(0)に
含有される酸素原子の分布淡度cHt層厚方向に変化さ
せて所望の層厚方向の分布状all (d@pth p
rofile)を□有する層領域(0)を形成するには
、グロー放電の場合には、分布a*Caを変化させるべ
き酸素原子導入用の出発物質のガスを、そのガス流量を
所望の変化率−纏に従って適宜変化させ乍ら、堆積室内
に導入することによって成される。例えば手動あるいは
外部駆動モータ等の通常用いられている何らかの方法に
より、ガス流路系の途中に設けられた所定のニードルパ
ルプの開口を漸次変化させる操作を行えば良い。このと
き、流量の変化率は線屋である必要はなく、例えばマイ
コン等を用いて、あらかじめ設計され九変化率自纏に従
って流量を制御し、所望の含有率−纏を得ることもでき
る。
層領域(0)をスパッターリング法によって形成する場
合、酸素原子の層厚方向の分布濃度C向を層厚方向で変
化させて酸素原子の層厚方向の所望の分布状II (d
epth profile)を形成するには、第一には
、グロー放電法による場合と同様に1酸素原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室中へ導入
する際のガス流量を所望に従9て適宜変化させることく
よって成される。
第二には、スパッターリング用のターゲットを、例えば
81と8101との混合され九ターゲットを使用するの
であれば、引と810.とOil会比を、ターゲットの
層厚方向に於いて、予め変化させておくことによって成
される。
本発明に於いて、形成される非晶質層を構成する第20
層領域(S)中に含有される水嵩原子(H)の量又は・
・ロゲン原子(X)の量又は水嵩原子とハロゲン原子の
量の和(H+X)は、過電O場合、1〜40 atom
ic’1 m好適にはS〜30atomic5G +最
適には5〜25 atomic−とされるのが望ましい
本発明において使用される支持体としては、導電性でも
1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/、 ”:r、 Mo、 Au、 Nb、 Ta、 
V、 Ti、 Pt、 Pd等の金属又はこれ勢の合金
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、ボリアイド等の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。
t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、該導電処理され九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、 Ir、 Nb、 T
a、 V、 Ti、 Pt、 Pd。
In、O,、SnO,、ITO(In、01+SnO,
)等から成る薄膜を設けるととK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、 A/I Ag、 Pb、 Zn
、 Ni、 Au、Cr。
Mo、 Ir、 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
リング等でその表面に設け、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、板状勢任意
の形状とし得、所i1によって、その形状は決定される
が、例えば、第1図O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、所菫過りO光導電部#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0機能が充分発揮される範囲
角であれば可能1*シ薄くされる。向乍ら、ζ0atk
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、lOμ以上とされる。
次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略にりい
て説明する。
第11wAK党導電部材OH造装置の一例を示す0 図中の1102〜1106のガスボンベにハ、本発明の
光導電部材を形成する丸めOJI料ガスが1對されてお
り、その1例としてたとえば1102は、H・で稀釈さ
れたSiH,ガス(純& 99.9991g。
以下siル/Heと略す。)ボンベ、11o3はHeで
希釈され九〇em、ガス(純度99.999%、以下G
*HJ’Heと略す。)ボンベ、11o4はHeで希釈
され九BtHaガス(純11:99.9’jチ、以下鳥
八鹿・と略す。)ボンベ、1105はNoガス(純度9
9゜999%)ボンベ、1106は為ガス(純度99.
5199S)ボンベである。
これらのガスを反応室1101に流入させるにはガスボ
ンベ1102〜1106のバルブ1122〜1126゜
リークバルブ1135が閉じられていることを確認し、
又、流入バルブ1112〜1116、流出バルブ111
7〜1121 、補助パルプ1132. 1133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11ot 、及び各ガス配管内を排気す
る。次に真空計1136のiみが約5 X 10’to
rr Kな−)&時点で補助バルブ1132. 113
3、流出パルプ1117 ?−1121を閉じる。
次にシリンダー状基体1137上に非晶質層を形成する
場合の1例をあげると、ガスボンベ1162 x J)
 5tH4,イ)(e カjC、カxホyへ1108り
G@i・ガス、ガスボンベ1104より為Hs/H・ガ
ス、ガスボンベ11o5よりカガスヲハルプ1122〜
1125を開イテ出口圧ゲージ1127〜11.IOの
圧を1 kg/C1iに調整し、流入パルプ1112〜
1115を徐々に開ゆて、マス7oコントa−ツ110
7〜111G内に夫々流入させる。引き続りて流出パル
プ1117〜112G、補助パルプ1112を徐々に開
いて夫々のガスを反応室1101 KJI人させる。こ
のときの5iHJ″H・ガス流量とGeH,/Heガス
流量とB、H,/H・ガス流量と擢ガス流量との比が所
望の値になるように流出パルプ1117〜1120を調
整し、又、反応室1101 P30圧カが所望の値にな
るように真空計113@ OWLみを見ながらメインパ
ルプ11340j1口を調整する。
そして基体1137の温度が加熱ヒーター11$8によ
り50〜400℃の範囲の温度に設定されていることを
確認された後、電If 1140 を所望の電力に設定
して反応室1101内にグミー款電を生起させ同時にあ
らかじめ設計された変化率−纏に従ってGe)Iし1e
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1118の開口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ゲルマニウム原子の分
布amを制御する。
この様にして、基体1137上に、硼**子(6)と酸
素原子(0)とが含有され、前記の変化率−線に従っ九
ゲルマニウム原子の分布状態が形成されている、a−8
iGe (H,X)で構成され走用領域(B、O)が所
望の層厚に形成される0層領域(B、0)が所望層厚に
形成され九段階に於いて、流出パルプ1118.111
9.1120 の夫々を完全に閉じること、及び必要に
応じて放電条件を変えること以外は、同様な条件と手順
に従って所望時間グロー放電を維持することで前記層領
域(B、0)上に、硼素原子(B)、酸素原子(0)、
及びゲルマニウム原子(Ge)が含有されていない、a
−8i (H,X)で構成された層領域(6)が形成さ
れて、非晶質層の形成が終了される。
上記の非晶質層の形成のIIK、該層形成−麺後、所望
の時間が経過し九段階で、堆積室へOB、H,/)i・
ガス或いはぬガスの流入を止めることによって、硼素原
子の含有され走用領域(B)及び酸素原子の含有され走
用領域(0)0各層厚を任意に制御することが出来る。
又、所望の変化率−纏に従って、堆積量1101へのぬ
ガスのガス流量を制御することによって、層領域(0)
中に含有される酸素原子0分布状態を所望通)に形成す
ることが出来る。
層形成を行っている間は層形成の均一化を計る丸め基体
1137は毫−夕118−により一定適度で回転させて
やるのが望ましい。
以下実施例について説明する。
7/ 2/′ /′ 実施例1 第11図に示した製造装置により、シリンダー状のU基
体上に、第1表に示す条件で第12図に示すガス流量比
の変化率曲線に従ってGeH,/にガスと5i)ti/
lieガスのガス流量比を層作成経過時間と共に変化さ
せて層形成を行って電子写真用像形成部材を得九。
こうして得られ九像形成部材を、帯・電露光実験装置に
設置しθ5.QkVで0.3sec間コロナ帯電を行い
、直ちに光量を照射し先光像はタングステンランプ光源
を用い、 21ux−setの光量を透過型のテストチ
ャートを通して照射させ丸。
その後直ちに、■荷電性の現儂剤(トナーとキャリアを
含む)を像形成部材表面をカスケードすることによって
、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。像形成
部材上のトナー画像を05.Okvのコロナ帯電で転写
紙上に転写し九所、解儂力に優れ、階調再現性のよい鮮
明な高濃度の画像が得られ丸。
実施例2 第11図に示した製造装置によや第2表に示す条件で第
13図に示すガス流量比の変化率−線に従って、Ge)
(4/hガスとSIK/にガスのガス流量比を層作成経
過時間と共に変化させ、その他の条件は′実施例1と同
様にして層形成を行って電子写真用像形成部材を得た。
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K11i儂を形成し九ところ
極めて鮮明な画質が得られえ。
実施例3 第11図に示し丸製造装置により第3表に示す条件で第
14図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、GeH
,/Meガスと5iH1/lieガスのガス流量比を1
−作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例
1と同様にして層形成を行って電子写真用僧形成部材を
得た。
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。
実施例4 第11図に示した製造装置により1第4表に示す条件で
第15図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、(1
eH1/lioガスと5IH47Beガスのガス流量比
を層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施
例1と同様にして、層形成を行って電子写真用像形成部
材を得九。
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sii*を形成したところ
極めて鮮明な画質が得られ九。
/ / / 第11図に示した製造装置により第5表に示す条件で第
16図に示すガスam比の変化率1繍に従って、+1g
+14/lieガスとSiH,/ileガスのガス流量
比を層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実
施例1と同様にして、r−形成を行って電子写真用像形
成部材を得た。
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KIlii儂を形成したとこ
ろ極めて鮮明な画質が得られた。
/ 実施例6 第11図に示し友製造装置により、第6表に示す条件で
第17図に示すガス流量比の変化率曲線に従ってs ”
Ha/Iaガス1とSiH@/i@ガスのガス流量比を
層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例
1と同様にして、層形成を行って電子写真用像形成部材
を得た。
こうして得られ九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1儂を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。
/ / 実施例7 第11図に示した製造装置により、第7表に示す条件で
第18図に示すガス流量比の変化率e ―繍に従ってs ”)(4/4tガスとSiH4/ M
eバガスガス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、
その他の条件は実施例1と同様にして、層形成を行って
電子写真用像形成部材を得九。
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KIIii儂を形成したとこ
ろ極めて鮮明な画質が得られ九〇実施例8 実施例IK於いて%!3iH4/Isガスの代りi’c
81晶/にガスを使用し、第8表に示す条件にし九以外
は、実施例1と同様の条件にして層形成を行って電子写
真用像形成部材を得え。
こうして得られ九gIi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K11i儂を形成し九と
ころ極めて鮮明な画質が得られ友。
実施例9 実施例1に於すて、5it(4/ Heガスの代シにS
iF、/ IIsガスを使用し、第9表に示す条件にし
た以外は、実施例1と同様の条件にして層形成を行って
電子写真用像形成部材を得た。
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1儂を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例1O 実施例IK於いて、8iHI/−ガスの代ヤK(siI
(11b+5iFa / h )ガスを使用し、第1O
表に示す条件にし九以外は、実施例1と岬様の条件にし
て層形成を行って電子写真用像形成部材を得九〇こうし
て得られ九II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K11iilを形成し九ところ極
めて鮮明な画質が得られえ。
/ 実施例11 第11図に示した製造装置により、シリンダー状のU基
体上に、第11表に示す条件で第12図に示すガス流量
比の変化率曲線に従って、G+!)ia/lieガスと
5iHa / lieガスのガス流量比を層作成経過時
間と共に変化させて層形成を行って電子写真用像形成部
材を得た。
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.QkVで0.3sec間コロナ帯電を行い、
直ちに光像を照射し丸。光像はタンゲステンランプ光源
を用い、 21ux−setの光量を透過型のテストチ
ャートを通して照射させ九。
その後直ちにe荷電性の現像剤(トナーとキャリアを含
む)を僧形成部材表面をカスケードするととKよって、
僧形成部材表面上に良好なトナー画儂を得た。傷形成部
材上のトナー1儂をs e、 5. OkVのコロナ帯
電で転写紙上に転写し九所、解儂力に優れ、階調再現性
のよい鮮明な高濃度の1儂が得られた。
実施例12 実施例11に於いて、第1層の作成のIIKは八1の(
8iH4−1−Go)(、) K対する流量を、第2層
の作成の際KFiB、H,のSiH,に対する流量を第
12表に示す様に変え先具外は、実施flllと同様の
条件で電子写真用像形成部材の夫々を作成し喪。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例11と同
様の条件及び手順で転写紙上Kil儂を形成し九ところ
第12表に示す結果が得られた。
実施例13 実施例1−10に於いて、第2層の作成条件を第13表
及び第14表に示す条件にした以外は、各実施例に示す
条件と同様にして電子写真用像形成部材の夫々(試料A
l301−1310 。
1401−1410 )を作成した。
こうして得られた像形成部材の夫々に就いて、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
ろ第15表に示す結果が得られた。
実施例14 実施例IK於いて、光源をタングステンランプの代シに
810nmのGaAs系半導体レーザ(10mW)を用
いて、静電像の形成を行った以外は、実施例1と同様の
トナー画像形成条件にして、実施例1と同様の条件〒作
成した電子写真用像形成部材に就いてトナー転写画像の
画質評価を行ったところ、解像力に優れ、階調再現性の
良い鮮明な高品位のthi儂が得られ九。
以にの本発明の実施例に於ける共通の層作成条件を以下
に示す。
基体温度: ゲルマニウム原子(Ge)含有層−−−−
一約200”0ゲルマニウム原子(Ge)非含有層−m
−約250℃放電周波数:  13.58 MHz 反応時反応室内圧: 0.3 Torr
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明する為の
模式的層構成図、第2図乃至第10図は夫々非晶質層中
のゲルマニウム原子の分布状態を説明する為の説明図、
第11図は、本発明で旋用された装置の模式的説明図で
、第12図乃至第18図は夫々本発明の実施例に於ける
ガス流量−比の変化率曲線を示す#i明図である010
0・・・光導電部材 101・・・支持体 102・・・非晶質層 出願人  キャノン株式金社 代理人  丸 島 儀 −r7y ←−刀デー 9一一一一一一 〇 第12同 7′]7渣量比 力°ズブtea 第160 第17置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 光導電部材用の支持体と、誼支持体上に、シリ
    コン原子とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成
    され丸、第10層領域とシリ  1コン原子を含む非晶
    質材料で構成され、光導電部材用す第2の層領域とが前
    記支持体側より馴に設けられ九層構成の非晶質層とを有
    し、  ]帥前記第の層領域中に於けるゲルマニウム原
    子の分布状態が層厚方向に不均一であって、前記第1の
    層領域に伝導性を支配する物質が 3゜含有され、前記
    非晶質層には酸素原子が含有されている事を特徴とする
    光導電部材01(製 第1の層領域及び1820層領域
    の少なくと  1もいずれか一方に水素原子が含有され
    ている特許請求の範囲1111項に記載O光導電部材。 (3)  第1の層領域及び1s20層領域の少なくと
    4いfれか一方にハロゲン原子が含有1れて  jいる
    特許請求の範囲第1項及び同第2項に記載の光導電部材
    。 ’4)910層領域中に於けるゲルマニウム原子の分布
    状態が前記支持体側の方に多く分布する分布状態である
    特許請求の範囲第1に記載の光導電部材。 旬 伝導性を支配する物質が周期律表嬉厘族に属する原
    子である特許請求の範囲1IE1項に記載の光導電部材
    。 :a 伝導性を支配する物質が周期律表gv族に属する
    原子である特許請求の範S第1項に記載の光導電部材。
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