JPS59184354A - Photoconductive material - Google Patents

Photoconductive material

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JPS59184354A
JPS59184354A JP58058347A JP5834783A JPS59184354A JP S59184354 A JPS59184354 A JP S59184354A JP 58058347 A JP58058347 A JP 58058347A JP 5834783 A JP5834783 A JP 5834783A JP S59184354 A JPS59184354 A JP S59184354A
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photoconductive
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小川 恭介
Shigeru Shirai
茂 白井
Keishi Saito
恵志 斉藤
Teruo Misumi
三角 輝男
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
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    • 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

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Abstract

PURPOSE:To form a photoconductive material capable of obtaining an image high in density, sharp in halftone, high in resolution, and high in quality by forming a photoconductive layer contg. an amorphous material composed essentially of Si atom consisting of 3 regions on a substrate. CONSTITUTION:The first photoconductive layer 102 composed essentially of a-Si, preferably a-Si(H, X) is formed on the substrate 101 of a photoconductive material, and the second layer 106 composed essentially of Si and C atoms is formed on the layer 102. The layer 102 is successively divided into a region A (103), a region B (104), and a region C (105) in the layer thickness direction from the side of the substrate 101 in accordance with the difference of its constituent elements. The region A contains an element of group III of the periodic table, the region B contains no element of group III, and the region C contains the element of group III and N. As a result, extremely superior potential acceptance can be attained by the effects of raising resistance of the layer 102, and widening the gap of an energy band due to high concn. of N in the vicinity of the joined interface between the layers 102 and 106.

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、γ線等を示す)のような′1を磁
波に感受性のある光導電部材に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention utilizes light (herein, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.) that is sensitive to magnetic waves. It relates to a photoconductive member.

固体撮像装置、ある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電層を形成する
光導電材料としては、高感度で、SN比[光電流(Ip
) / (Id) ]が高く、照射する電磁波のスペク
トル特性にマツチングした吸収スペクトル特性を有する
こと、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、
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。殊番乙
事務器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。
Photoconductive materials that form photoconductive layers in solid-state imaging devices, electrophotographic image forming members in the image forming field, and document reading devices have high sensitivity and low S/N ratio [photocurrent (Ip
) / (Id) ], has absorption spectrum characteristics that match the spectrum characteristics of the electromagnetic waves to be irradiated, has fast photoresponsiveness, and has a desired dark resistance value.
Solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being non-polluting to the human body during use and being able to easily dispose of afterimages within a predetermined time. In the case of electrophotographic image forming members incorporated into electrophotographic apparatuses used in offices as special office equipment, the above-mentioned non-pollution during use is an important point.

このような観点に立脚して、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−9iと表記する
)があり、例えば独国公開第2748987号公報、同
第2855718号公報には電子写真用像形成部材への
応用が、また、独国公開第2933411号公報には光
電変換読取装置への応用がそれぞれ記aぎれている。
Based on this viewpoint, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-9i) is a photoconductive material that has recently attracted attention. Applications to image forming members for use in photoelectric conversion and reading devices are described in DE 2933411, respectively.

しかしながら、従来のa−5i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、及び耐湿性等の使用環
境特性の点、更には経時的安定性の点において、総合的
な特性向上を図る必要があるという更に改善されるべき
問題点があるのが実情である。
However, the conventional photoconductive member having a photoconductive layer composed of a-5i has poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, and moisture resistance. The reality is that there are problems that need to be further improved in terms of environmental characteristics and furthermore, stability over time, which requires comprehensive improvement of characteristics.

例えば1.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り返し使用し
続けると、繰り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ようになる等の不
都合な点が少なくなかった。
For example 1. When applied to electrophotographic image forming members, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, in the past, it has often been observed that residual potential remains during use, and this type of photoconductive member When used repeatedly for a long time, fatigue accumulates due to repeated use, resulting in a so-called ghost phenomenon, which causes afterimages.

1      ″・例7ば本発明者等0多く0実験′″
1g(′1     ば、電子写真用像形成部材の光導
電層を構成する材料としテノa−siは、従来)Se、
 CdS 、 ZnO等の無機光導電材料あるいはPV
CzやTNF等の有機光導電材料に較べて、数多くの利
点を有するが、従来の太陽電池用として使用するための
特性が付与されたa−Siから成る単層構成の光導電層
を有する電子写真用像形成部材の上記光導電層に対して
、静電像形成のための帯電処理を施こしても暗減衰(d
ark decay)が著しく速く、通常の電子写真法
が仲々適用され難いこと、加えて多湿雰囲気下において
は上記傾向が著しく、場合によっては現象時間まで帯電
電荷を殆ど保持し得ないことが生じたりする等、解決さ
れるべき点が多々存在していることが判明している。
1 ″・Example 7: 0 experiments by the inventors
Se,
Inorganic photoconductive materials such as CdS, ZnO or PV
Although it has many advantages compared to organic photoconductive materials such as Cz and TNF, it has a single-layer photoconductive layer made of a-Si that has properties suitable for use in conventional solar cells. Even if the photoconductive layer of the photographic image forming member is subjected to charging treatment for electrostatic image formation, the dark decay (d
arc decay) is extremely fast, making it difficult to apply normal electrophotography, and in addition, the above-mentioned tendency is remarkable in a humid atmosphere, and in some cases, it may become impossible to hold the charged charge until the phenomenon time. It has been found that there are many issues that need to be resolved.

更に、a−Si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
あるいはフッ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ホウ素原子やリン原子等が、
ある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
原子の含有の様相いかんによっては、形成した層の電気
的、光導電的特性に問題が生ずる場合がある。
Furthermore, when forming a photoconductive layer using an a-Si material, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms and chlorine atoms, and electrically conductive For control purposes, boron atoms, phosphorus atoms, etc.
Alternatively, other atoms may be contained in the photoconductive layer as constituent atoms to improve other properties, but depending on the content of these constituent atoms, the electrical and photoconductive properties of the formed layer may be affected. There may be problems with the characteristics.

殊に、相接する・層界面においては、含有原子の含有量
、分布状態等によって、製造プロセス上ダングリングボ
ンドができやすく、また、エネルギーバンドの複雑なベ
ンディングが生じやすい。
In particular, at the interface between adjacent layers, dangling bonds are likely to be formed due to the manufacturing process, and complex bending of energy bands is likely to occur depending on the content and distribution of atoms contained therein.

このために種々変化する電荷の挙動や、構造安定性の問
題がとりわけ重要パとなり、光導電部材に目的通りの機
能を発揮させるためには、この部分のコントロールが、
成否の鍵を握っている場合が少なくない。
For this reason, the various changes in charge behavior and structural stability issues are particularly important, and in order for the photoconductive member to perform its intended function, it is necessary to control these aspects.
In many cases, it holds the key to success or failure.

また、a−5i光導電部材が一般に公知の手法で作られ
た場合には1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十分でな
いことに基づき十分な画像濃度が得られなかったり、あ
るいは画像露光量が大きい場合に、光導電層表面近傍に
生成した過剰な光キャリヤが横方向に流れることに基づ
くためか、画像が不鮮明になりやすかったり、更には、
支持体側からの電荷の注入の阻止が十分でないことに基
づく問題等を生ずる場合が多い。従って、a−Si材料
そのものの特性の改良が計られる一方で、光導電部材を
設計する際に、上記したような所望の電気的及び光学的
特性が得られるよう工夫される必要がある。
In addition, if the a-5i photoconductive member is made by a generally known method, 1. When a good image density cannot be obtained, or when the image exposure amount is large, the image tends to become unclear, perhaps because excessive light carriers generated near the surface of the photoconductive layer flow in the lateral direction. teeth,
Problems often occur due to insufficient prevention of charge injection from the support side. Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is necessary to take measures to obtain the desired electrical and optical properties as described above when designing photoconductive members.

本発明は上記の諸点に鑑み成さ°れたもので、a−Si
に関し電子写真用像形成部材や固体裸像装置、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、a
−8i、殊にケイ素原子を母体とし、水素原子(H)及
びノ\ロゲン原子(X)の少なくともそのいずれか一方
を含有するアモルファス材料、すなわち所謂水素化a−
5i、ノ\ロゲン化a−Siあるいはハロゲン含有水素
化a−9i (以後これ等を総称的にa−9i()1.
 X)と表記する)を含有する光導電層を有する光導電
部材に於いて、その層構造を特定化するように設計され
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
見出した点に基づくものである。
The present invention has been made in view of the above points, and
As a result of comprehensive research and consideration from the viewpoint of applicability and applicability as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, solid-state naked image devices, reading devices, etc., we have found that a.
-8i, especially an amorphous material having a silicon atom as its base material and containing at least one of a hydrogen atom (H) and a halogen atom (X), that is, the so-called hydrogenated a-
5i, \halogenated a-Si or halogen-containing hydrogenated a-9i (hereinafter these will be collectively referred to as a-9i()1.
Regarding photoconductive members having a photoconductive layer containing X), photoconductive members designed and created with a specific layer structure exhibit extremely excellent properties in practical use. This is based on the discovery that it is superior in all respects to conventional photoconductive materials, and has particularly excellent properties as a photoconductive material for electrophotography. be.

本発明は、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明に出て且つ
解像度が高く、画像欠陥、画像流れの生じない高品質画
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
提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily obtain high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution, and without image defects or image deletion. purpose.

本発明の他の目的は、電気的、光学的、光導電的特性が
殆ど使用環境の影響を受けず常時安定している全環境型
であり、耐光疲労特性に著しく長け、繰り返し使用に際
しても劣化現象を起さず耐久性に優れ、残留電位が全く
又は殆ど観測されない光導電部材を提供することを目的
とする。
Another object of the present invention is to provide an all-environment type product whose electrical, optical, and photoconductive properties are almost unaffected by the usage environment and are always stable, and which has excellent light fatigue resistance and does not deteriorate even after repeated use. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member that does not cause any phenomenon, has excellent durability, and has no or almost no residual potential observed.

本発明のもう一つの目的は、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
電荷保持能が充分あり、好ましくは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。
Another object of the present invention is that when applied as an image forming member for electrophotography, it has sufficient charge retention ability during charging processing for electrostatic image formation, and is preferably applicable to electrophotography very effectively. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member having excellent electrophotographic properties that can be used.

本発明の更にもう一つの目的は、高光感度性、高SN比
特性及び積層された層間、に良好な電気接触性を有する
光導電部材を提供することでもある。
Yet another object of the present invention is to provide a photoconductive member having high photosensitivity, high signal-to-noise ratio characteristics, and good electrical contact between laminated layers.

すなわち本発明の光導電部材は、支持体と、この支持体
上に設けられ、ケイ素原子を母体とする非晶質材料を含
有する光導電性のある第1の層と、この第1の層上に設
けられ、ケイ素原子及び炭素原子を必須成分として含有
する第2の層とを有する光導電部材に於いて、前記第1
の層が、該層の層厚方向に関し前記支持体側から順次、
周期律表第■族原子を含有する領域A、周期律表第■族
原子を含有しない領域B、並びに周期律表第■族原子及
び窒素原子を含有する領域Cから構成されることを特徴
とする。
That is, the photoconductive member of the present invention comprises a support, a photoconductive first layer provided on the support and containing an amorphous material having silicon atoms as a host, and this first layer. In the photoconductive member, the photoconductive member has a second layer provided thereon and containing silicon atoms and carbon atoms as essential components.
The layers are sequentially formed from the support side in the layer thickness direction of the layer,
It is characterized by being composed of a region A containing atoms of group Ⅰ of the periodic table, a region B not containing atoms of group Ⅰ of the periodic table, and a region C containing atoms of group Ⅰ of the periodic table and nitrogen atoms. do.

上記したような光導電層構造を取るようにして構成され
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、光導電的特性及び
使用環境特性を示す。
The photoconductive member of the present invention configured to have the photoconductive layer structure described above can solve all of the problems described above, and has extremely excellent electrical, optical, and photoconductive properties. Indicates usage environment characteristics.

殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
帯電処理の際の電荷保持能に長け、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、画像濃度が高
く、/\−フトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、
高品質の可視画像を得ることができ、耐光疲労、繰り返
し使用特性、殊に多湿雰囲気下での繰り返し使用特性に
長けている。
In particular, when applied as an image forming member for electrophotography, it has excellent charge retention ability during charging processing, has no influence of residual potential on image formation, has stable electrical properties, and has high sensitivity. It has a high signal-to-noise ratio, high image density, clear /\-tones, and high resolution.
High-quality visible images can be obtained, and it has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, especially in a humid atmosphere.

以下、図面に従って、本発明の光導電部材について詳細
に説明する。
Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail according to the drawings.

第1図は、本発明の光導電部材の構成の実施態様例を説
明するために、層構造を模式的に示した図である。第2
a乃至2h図は、本発明の光導電部材の第1の層中の窒
素原子及び周期律表第■族原子の濃度分布を模式的に示
した図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a layer structure for explaining an embodiment of the structure of a photoconductive member of the present invention. Second
Figures a to 2h are diagrams schematically showing the concentration distribution of nitrogen atoms and atoms of group Ⅰ of the periodic table in the first layer of the photoconductive member of the present invention.

本発明の光導電部材100は、第1図に示されるように
、光導電部材用の支持体lO1上に、a−9i、好まし
くはa−9i(H,X)を主成分とシテ含有する光導電
性のある第1の層102が形成されて、更にこの第1の
層102の上にケイ素原子及び炭素原子を必須成分とし
て含有する第2の層106が形成されて構成される。
As shown in FIG. 1, the photoconductive member 100 of the present invention contains a-9i, preferably a-9i (H, A first photoconductive layer 102 is formed, and a second layer 106 containing silicon atoms and carbon atoms as essential components is further formed on the first layer 102.

該第1の層102は該層102の層厚方向に関し、その
構成原子組成の違いにより前記支持体側から領域A(1
03) 、領域B(104)、領域C(105)に順次
区分される。
The first layer 102 has a region A (1
03), area B (104), and area C (105).

領域A (103)中にドープ(含有)される周期律表
第■族原子は、該領域A内において、支持体面に平行な
方向に関してはほぼ均一な濃度分布状態をとるが、層厚
方向に関しては第2a乃至2h図(縦軸は支持体からの
距離、横軸は原子濃度を示し、周期律表第■族原子をホ
ウ素で代表させて図示している)に示されるように均一
であってもよいし、あるいは領域Bに向かってその濃度
が減少するような分布を有してもよい、該領域Aの層厚
方向の厚みは、好ましくは20A〜20u、より好まし
くは30八〜15鱗、最適には40A〜10uとされる
The atoms of group Ⅰ of the periodic table doped (contained) in region A (103) have a nearly uniform concentration distribution state in the direction parallel to the support surface within the region A, but have a nearly uniform concentration distribution state in the direction of the layer thickness. is uniform as shown in Figures 2a to 2h (the vertical axis is the distance from the support, the horizontal axis is the atomic concentration, and the atoms of group Ⅰ of the periodic table are represented by boron). The thickness of the region A in the layer thickness direction is preferably 20A to 20U, more preferably 308 to 15μ. The scales are optimally 40A to 10U.

また、該領域内の周期律表第■族原子の含有量は、好ま
しくは30〜5X10” atomic ppm、より
好ましくは50〜5X 10’ atomic ppm
、最適には100〜5X 103at103ato*と
される0周期律表第■族原子が領域A内において不均一
な濃度分布状態をとるように含有される場合には、該領
域内の周期律表第m族原子の最大濃度は、好ましくは8
0〜I X 105105ato ppm、より好まし
くは lOO〜5 X 105105ato pp+s
、最適には150〜lX1lX105ato ppmと
される争 領域B (loa)は周期律表第■前原子を含有しない
ことによって特徴づけられ、該領域Bの層厚方向の厚み
は、好ましくは1〜100騨、より好ましくは 1〜8
0u、最適には2〜50Qとされる。
Further, the content of Group I atoms of the periodic table in the region is preferably 30 to 5X 10'' atomic ppm, more preferably 50 to 5X 10' atomic ppm.
, optimally 100 to 5 The maximum concentration of group m atoms is preferably 8
0 to 105105ato ppm, more preferably 100 to 5105105ato pp+s
The content area B (loa), which is optimally 150 to 105 to 105 ppm, is characterized by not containing atoms in the first half of the periodic table, and the thickness of the area B in the layer thickness direction is preferably 1 to 100 ppm. 1 to 8, more preferably 1 to 8
0u, optimally 2 to 50Q.

領域C中にドープされる周期律表第■前原子は、支持体
面に平行な方向及び層厚方向に関してほぼ均一な濃度分
布状態をとる。該領域Cの層厚方向の厚みは、好ましく
は20人〜15μ、より好ましくは30A −10牌、
最適にはaoA〜5μsとされる。該領域C内の周期律
表第■前原子の含有濃度は、好ましくは0.01〜LX
 104ato+sic pp■、より好ましくは0.
5〜5X 103103ato ppm、最適には1〜
 IX 103at103ata+sとされる。
The atoms in the first column of the periodic table doped in region C have a substantially uniform concentration distribution in the direction parallel to the support surface and in the layer thickness direction. The thickness of the region C in the layer thickness direction is preferably 20 to 15μ, more preferably 30A-10 tiles,
Optimally, it is set to aoA~5 μs. The concentration of atoms in the first part of the periodic table in the region C is preferably 0.01 to LX
104ato+sic pp■, more preferably 0.
5~5X 103103ato ppm, optimally 1~
IX 103at103ata+s.

一方、領域C内に含有される窒素原子は、該層内におい
て、支持体面に平行な方向に関してはほぼ均一な濃度分
布状態をとるが、層厚方向に関しては、均一な濃度分布
状態をとってもよいしあるいは第2の層へ向かってその
原子濃度が増加するような濃度分布状態をとってもよく
、第2の層へ向かっての原子濃度の増加の様式についも
、第2a乃至2a図(横軸の原子濃度スケールはホウ素
原子の場合と同一ではない)に示されるように、連続的
であっても階段状に変化していても差しつかえない。ま
た、該層の第2の層との層接合界面近傍の最大の窒素原
子濃度を有する部分は、第2C図に代表して示されるよ
うに層厚方向にある長さを有していてもよいし、第2a
図のようにただ一点であってもさしつかえない。領域C
内に窒素原子が不均一な分布状態で含有される場合、該
領域C内の窒素原子の濃度は、その濃度が極大の部分、
すなわち該層の第2の層との層接合界面近傍においては
、好ましくは0.1〜57atomic%、より好まし
くは 1〜57atomic%、最適には5〜57at
omic%とされ、その濃度が極小の部分、すなわち領
域Bとの境界2部分においては、好ましくは0〜35a
tosic%、より好ましくは0〜30atomic%
、最適には0〜25atomic%とされる。
On the other hand, the nitrogen atoms contained in region C have a substantially uniform concentration distribution within the layer in the direction parallel to the support surface, but may have a uniform concentration distribution in the layer thickness direction. Alternatively, the concentration distribution state may be such that the atomic concentration increases toward the second layer, and the manner in which the atomic concentration increases toward the second layer is also shown in FIGS. The atomic concentration scale is not the same as that for boron atoms), so it can be either continuous or stepwise. Further, even if the portion of the layer having the maximum nitrogen atom concentration near the layer junction interface with the second layer has a certain length in the layer thickness direction as shown in FIG. 2C, Good, part 2a
It is acceptable even if it is just one point as shown in the figure. Area C
When nitrogen atoms are contained in a non-uniform distribution state in the region C, the concentration of nitrogen atoms in the region C is at the maximum concentration,
That is, in the vicinity of the layer bonding interface between the layer and the second layer, preferably 0.1 to 57 atomic%, more preferably 1 to 57 atomic%, optimally 5 to 57 atomic%.
omic%, and in the part where the concentration is minimal, that is, in the boundary 2 part with area B, preferably 0 to 35a.
tosic%, more preferably 0-30 atomic%
, is optimally set to 0 to 25 atomic%.

このように窒素原子及び周期律表第■前原子の濃度が層
厚に対し上述したような原子含有濃度分布を有するよう
形成されてなる第1の層を有する本発明の光導電部材が
、電子写真用の感光体として使用された場合に、特に画
像濃度が高く、画像露光量が高い場合にも画像流れが起
らず、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、
高品質の可視画像を得ることができる理由は、窒素原子
ドープによる光導電性を有する第1の層の高抵抗化効果
と、第1の層の第2の層との層接合界面近傍の窒素原子
濃度が高いことによる該部分のエネルギーバンドのワイ
ドギャップ化とにより極めて良好な電荷受容能が達成さ
れること、並びに周期律表第■前原子ドープによる支持
体側からの電荷の注入防止効果とに基づくものと推定さ
れる。すなわち、第1の層の上層部分に層接合界面が存
在すると(例えば領域Bと領域Cとの接合部)、ここで
の過剰の生成キャリアは電界がかかつているとどこにで
も動いて行きダーク部分の電荷を打ち消す作用を起し、
その結果画像流れが生ずるものと解されるが、本発明の
光導電部材の第1の層においては、上述したワイドギャ
ップ化により、たとえ層接合界面においてエネルギーバ
ンドの複雑なベンディングが生じていてもキャリア生成
のための活性化エネルギーが大きくなり、容易にキャリ
ア生成が生じない、なお、領域C内に周期律表第■前原
子を含有させる理由は、該領域内の窒素原子の濃度に従
ってドナー的にドープされる窒素原子も増加するため、
これを補償するために加えられるものである。
In this way, the photoconductive member of the present invention has a first layer formed such that the concentration of nitrogen atoms and atoms in the first column of the periodic table has the above-mentioned atomic concentration distribution with respect to the layer thickness. When used as a photoreceptor for photography, image deletion does not occur even when the image density is particularly high and the image exposure is high, halftones appear clearly, and the resolution is high.
The reason why high-quality visible images can be obtained is the effect of increasing the resistance of the first layer with photoconductivity due to nitrogen atom doping, and the nitrogen near the layer bonding interface between the first layer and the second layer. Extremely good charge-accepting ability is achieved due to the wide gap in the energy band of the part due to the high atomic concentration, and the effect of preventing charge injection from the support side by doping with the atoms in the first part of the periodic table. It is estimated that it is based on In other words, if there is a layer junction interface in the upper part of the first layer (for example, the junction between region B and region C), excess carriers generated here will move anywhere when an electric field is applied, resulting in a dark region. causes the effect of canceling the electric charge of
This is understood to result in image blurring, but in the first layer of the photoconductive member of the present invention, due to the wide gap described above, even if complex bending of the energy band occurs at the layer bonding interface. The activation energy for carrier generation is large, and carrier generation does not occur easily.The reason for including the first atom of the periodic table in region C is that the donor concentration increases according to the concentration of nitrogen atoms in the region. Since the number of nitrogen atoms doped in also increases,
This is added to compensate for this.

本発明において第1の層中に含有されてもよいハロゲン
原子(X)としては、具体的にはフッ素、塩素、臭素、
ヨウ素が挙げられるが、特に塩素、とりわけフッ素を好
適なものとして挙げることができる。
In the present invention, specific examples of the halogen atom (X) that may be contained in the first layer include fluorine, chlorine, bromine,
Mention may be made of iodine, but particularly of chlorine and especially of fluorine.

第1の層中にドープされる周期律表第■前原子としては
、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリ
ウム等が挙げられるが、特にホウ素を好適なものとして
挙げることができる。
The first atom of the periodic table doped in the first layer includes boron, aluminum, gallium, indium, thallium and the like, with boron being particularly preferred.

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1例
えば、NiCr、ステンレス、AI、Cr、 Mo、 
Au、 Nb、 Ta、V 、 Ti、 PL、 Pd
  等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。
The support used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, AI, Cr, Mo,
Au, Nb, Ta, V, Ti, PL, Pd
Metals such as these or alloys thereof can be mentioned.

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシー
ト、ガラス、セラ。
Examples of the electrically insulating support include films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, and ceramic.

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が導電処理
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。
Mick, paper, etc. are usually used. Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side.

すなわち、例えばガラスであれば、その表面に、NiC
r、 A1.Or、No、 Au、 Ir、 Nd、 
Ta、 V、Ti、Pt、In2O3、5n02、IT
O(In203 + 5n02 )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チあれば、NiCr、
AI、Ag、 pb、 Zn、旧、Au、 Cr、 M
o、 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。
That is, for example, if it is glass, NiC is applied to the surface of the glass.
r, A1. Or, No, Au, Ir, Nd,
Ta, V, Ti, Pt, In2O3, 5n02, IT
Conductivity can be imparted by providing a thin film made of O(In203 + 5n02), etc., or if a synthetic resin film such as polyester film is provided, NiCr,
AI, Ag, pb, Zn, old, Au, Cr, M
A thin film of metal such as O, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the above metal to make the surface conductive. gender is given.

支持体の形状としては、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lOO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、支持体としての機能が十分発揮され
る範囲内であれば可能な限り薄くされる。しかしながら
、このような場合支持体の製造上及び取扱い上、更には
機械的強度等の点から、通常は、10騨以上とされる。
The shape of the support is determined as desired, but for example, if the photoconductive member lOO shown in FIG. It is desirable to have a belt shape or a cylindrical shape. The thickness of the support is determined appropriately so that a desired photoconductive member is formed, but if flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. It is made as thin as possible within this range. However, in such a case, from the viewpoint of manufacturing and handling of the support, as well as mechanical strength, the number is usually 10 or more.

本発明において、a−5i(H,X)で構成される第1
の層を形成するには、例えばグロー放電法、スパッタリ
ング法、ある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が適用される。
In the present invention, the first
To form this layer, for example, a vacuum deposition method using a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion blating method is applied.

例えばグロー放電法によって、a−5i(H,X)で構
成される第1の層を形成するには、基本的にはケイ素原
子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共に、
水素原子(H)導入用の原料ガス及び/又はハロゲン原
子(X)導入用の原料ガス、並びに形成領域の構成原子
組成に応じて窒素原子(N)導入用の原料ガス及び周期
律表第■族原子導入用の原料ガスを、所望によりAr、
 He等の不活性のガスと共に、その内部を減圧にし得
る堆積室内に所定の混合比とガス流最になるようにして
導入して、該堆積室内にグロー放電を生起させこれ等の
カスのプラズマ雰囲気を形成することによって、予め所
定位置に設置されている支持体表面上にa−Si(H,
X)からなる層を形成する。
For example, in order to form the first layer composed of a-5i (H,
Depending on the raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or the raw material gas for introducing halogen atoms (X), and the raw material gas for introducing nitrogen atoms (N) according to the constituent atomic composition of the formation region, the raw material gas for introducing nitrogen atoms (N) and the periodic table No. The raw material gas for introducing group atoms may be Ar,
A glow discharge is generated in the deposition chamber by introducing an inert gas such as He into a deposition chamber whose interior can be depressurized at a predetermined mixing ratio and gas flow to generate a plasma of these scum. By forming an atmosphere, a-Si(H,
A layer consisting of X) is formed.

また、スパッタリング法で第1の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
をベースとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成された
ターゲットをスパッタリングする、際、水素原子(H)
及び/又はI\ロゲン原子(X)導入用のガス並びに形
成領域の構成原子組成に応じて窒素原子(N)導入用の
原料ガス及び周期律表第■族原子導入用の原料ガスをス
パッタリング用の堆積室に導入してやれば良い。
In addition, when forming the first layer by sputtering, a target made of Si is sputtered in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He, or a mixed gas based on these gases. In this case, hydrogen atom (H)
and/or I\Gas for introducing rogen atoms (X) and raw material gas for introducing nitrogen atoms (N) and raw material gas for introducing atoms of group Ⅰ of the periodic table according to the constituent atomic composition of the formation region for sputtering. It is sufficient to introduce it into the deposition chamber.

第1の層を形成するのに使用されるSi供給用の原料ガ
スとしては、SiH4,5i2)I6.5i3Hs、5
i4)1to等のガス状態の又はガス化し得る水素化ケ
イ素(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SiH4、S iz 86が好ましいものとし
て挙げられる。
The raw material gas for Si supply used to form the first layer includes SiH4,5i2)I6.5i3Hs,5
i4) Silicon hydride (silanes) in a gaseous state such as 1to or which can be gasified can be effectively used, especially in terms of ease of handling in layer creation work and good Si supply efficiency. SiH4 and S iz 86 are preferred.

本発明において水素原子を第1の層中に導入するには、
主にH2、あるいは前記のSiH4,5izH6,5i
3H6、5i4Hto等の水素化ケイ素のガスを堆積室
中に供給し、放電を生起させて実施される。
In order to introduce hydrogen atoms into the first layer in the present invention,
Mainly H2 or the above SiH4,5izH6,5i
The process is carried out by supplying a silicon hydride gas such as 3H6, 5i4Hto, etc. into the deposition chamber to generate an electric discharge.

本発明において第1の層を形成するのに使用できるハロ
ゲン原子導入用の原料ガスとして有効なのは、多くのハ
ロゲン化物が挙げられ、例えば/\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。更には、ケイ素原子とハロゲ
ン原子と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ケイ素化合物も有効なものとして
挙げることができる。
In the present invention, many halides are effective as the raw material gas for introducing halogen atoms that can be used to form the first layer, such as halogen gas, halides, interhalogen compounds, and halogen-substituted Preferred examples include gaseous or gasifiable halogen compounds such as silane derivatives. Furthermore, a silicon compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom and a halogen atom, can also be mentioned as an effective compound.

本発明において第1の層を形成するのに好適に使用し得
るハロゲン化合物としては、具体的には、フッ素、塩素
、臭素、ヨウ素等のハロゲンガス; BrF 、 CI
F 、 ClF3. BrF3、BrF5、HF3 、
 IF7゜ICI 、 IBr等ハロゲン間化合物を挙
げることができる。
Specifically, halogen compounds that can be suitably used to form the first layer in the present invention include halogen gases such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine; BrF, CI
F, ClF3. BrF3, BrF5, HF3,
Examples include interhalogen compounds such as IF7°ICI and IBr.

ハロゲン原子を含むケイ素化合物、所謂、ハロゲン原子
で置換されたシラン誘導体としては、具体的にはSiF
4、Si2F6.5ill 4 、 SiBr4等ノハ
ロゲン化ケイ素が好ましいものとして挙げられることが
できる。
As silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, specifically, SiF
Preferred examples include silicon halides such as 4, Si2F6.5ill4, and SiBr4.

第1の層中にハロゲン原子を導入する際の原料ガスとし
ては、上記されたハロゲン化合物あるいはハロゲンを含
むケイ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、 HCI、HBr 、旧等のハロ
ゲン化水素、5ihF2.5ih12.5iH2CI2
 、5i)lcI3.5iH2Brz 、 5iHBr
3等ノハロゲン置換水素化ケイ素、等々のガス状態のあ
るいはガス化し得る、水素原子を構成要素の一つとする
ハロゲン化物も有効な第1の層形成用の出発物質として
挙げることができる。
As the raw material gas for introducing halogen atoms into the first layer, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used, but in addition, HF, HCI, HBr, Old hydrogen halide, 5ihF2.5ih12.5iH2CI2
, 5i) lcI3.5iH2Brz, 5iHBr
Gaseous or gasifiable halides having a hydrogen atom as one of their constituents, such as tertiary-halogen-substituted silicon hydride, can also be mentioned as effective starting materials for forming the first layer.

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、第1の層形成
の際に層中に、電気的あるいは光電的特性の制御に極め
て有効な成分としての水素原子の導入と同時に、ハロゲ
ン原子も導入することができるので、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。
These halides containing hydrogen atoms introduce halogen atoms into the layer at the same time as hydrogen atoms, which are extremely effective components for controlling electrical or photoelectric properties, are introduced into the layer during the formation of the first layer. Therefore, in the present invention, it is used as a suitable raw material for introducing halogen atoms.

本発明において第1の層を形成するのに使用される窒素
原子供給用の原料ガスとしては、Nを構J&原子とする
、例えば窒素(N2)、アンモニア(、NHs) 、 
 ヒドラジン(H2NNH2>アジ化水素(HNs) 
In the present invention, the raw material gas for supplying nitrogen atoms used to form the first layer includes nitrogen atoms, such as nitrogen (N2), ammonia (NHs),
Hydrazine (H2NNH2>Hydrogen azide (HNs)
.

アジ化アンモニウム(NH4N3)等のガス状の又はガ
ス化し得る窒素、窒化物、アジ化物等の窒素化合物を挙
げることができる。この他に、窒素原子の導入に加えて
ハロゲン原子の導入もできるという点から、三フフ化窒
素(F3N)四フッ化窒素(F4N2)等のハロゲン化
窒素化合物を挙げることができる。
Mention may be made of gaseous or gasifiable nitrogen such as ammonium azide (NH4N3), and nitrogen compounds such as nitrides and azides. In addition to these, halogenated nitrogen compounds such as nitrogen trifluoride (F3N) and nitrogen tetrafluoride (F4N2) can be mentioned since they can introduce halogen atoms in addition to nitrogen atoms.

本発明において第1の層を形成するのに使用される周期
律表第■族原子供給用の原料ガスとしては、B2 H6
、B4HIO1B5 B9、B5 Hll、B6HXl
、 GaCl3、AlCl3 、8F3 、BCl3、
BBr3、BI3等を挙げることができる。
In the present invention, the raw material gas for supplying atoms of group Ⅰ of the periodic table used to form the first layer is B2 H6.
, B4HIO1B5 B9, B5 Hll, B6HXl
, GaCl3, AlCl3, 8F3, BCl3,
BBr3, BI3, etc. can be mentioned.

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a−Si(H,X)から成る第1の層を形成する
には、例えばスパッタリング法の場合にはSi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
気中でスパッタリングし、イオンブレーティング法の場
合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源と
して蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加
熱法、ある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定のガスプラズマ雰囲
気中を通過させることによって実施できる。
To form the first layer made of a-Si(H, Sputtering is performed in a gas plasma atmosphere of This can be carried out by heating and evaporating the flying evaporated material using a method such as the method (method), etc., and passing the flying evaporated material through a predetermined gas plasma atmosphere.

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、形成される第1の層中に所定の原子を
導入するには、水素原子(H)及び/又はハロゲン原子
(X)導入用のガス、並びに形成゛領域の構成原子組成
に応じて窒素原子(N)導入用の原料ガス及び周期律表
第■族原子導入用の原料ガスを、必要に応じてHe、 
At等の不活性ガスも含めてスパッタリング、イオンブ
レーティング室中に導入して、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。
At this time, in both the sputtering method and the ion blating method, in order to introduce predetermined atoms into the first layer to be formed, hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) must be introduced. Depending on the constituent atomic composition of the formation region, the raw material gas for introducing nitrogen atoms (N) and the raw material gas for introducing atoms of group Ⅰ of the periodic table may be used as necessary.
It is sufficient to introduce an inert gas such as At into the sputtering or ion blating chamber to form a plasma atmosphere of the gas.

第1の層中に含有される水素原子、ハロゲン原子、窒素
原子、周期律表第■族原子の量を制御するには、例えば
水素原子(H)、ハロゲン原子(X)窒素1′子(N)
、周期律表第■族原子を含有させるために使用される出
発物質の堆積装置系内へ導入する量、支持体温度、放電
電力等の一種以上を制御してやれば良い。
In order to control the amount of hydrogen atoms, halogen atoms, nitrogen atoms, and atoms of group Ⅰ of the periodic table contained in the first layer, for example, hydrogen atoms (H), halogen atoms (X), nitrogen atoms ( N)
One or more of the following may be controlled: the amount of the starting material used to contain the Group I atoms of the periodic table introduced into the deposition system, the support temperature, the discharge power, and the like.

本発明において、第1の層をグロー放電法又はスパッタ
リング法で形成する際に使用される稀釈用ガスとしては
、所謂稀ガス、例えばHe、 Me、^r等を好適なも
のとして挙げることができる。
In the present invention, as the diluting gas used when forming the first layer by the glow discharge method or the sputtering method, so-called rare gases such as He, Me, ^r, etc. can be preferably mentioned. .

本発明に於ける光導電性のある第1の層102上に形成
される第2の層106は、自由表面を有し、主に耐湿性
、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性
、耐久性において本発明の目的を達成するために設けら
れる。
The second layer 106 formed on the photoconductive first layer 102 in the present invention has a free surface and is mainly characterized by moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, and usage environment. It is provided in order to achieve the object of the present invention in terms of characteristics and durability.

本発明に於ける光導電性のある第1の層と第2の層の各
々がケイ素原子という共通の構成原子を有し−ているの
で、積層界面において化学的な安定性が十分確保されて
いる。
In the present invention, since each of the photoconductive first layer and the second layer has a common constituent atom, silicon atoms, chemical stability is sufficiently ensured at the laminated interface. There is.

本発明に於ける第2の層106は、ケイ素原子と炭素原
子と、必要に応じて水素原子及び/又はハロゲン原子を
含有する非晶質を主成分とする材料(以後、a−(Si
Xc、 −x )y (H,X) l−y ト記t、但
し、0 <  x、  y<  1)で構成される。
The second layer 106 in the present invention is made of an amorphous material (hereinafter referred to as a-(Si
Xc, -x)y (H,X)ly t, where 0<x, y<1).

a−(Six (+ −x )y (H,X) +−y
で構成される第2の層の形成は、グロー放電法、スパッ
タリング法、イオンインプランテーラダン法、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実施
される。これらの製造法は、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ための条件
の制御が比較的容易であり、かつケイ素原子と共に炭素
原子やハロゲン原子を作製する第2の層中に導入するの
が容易に行える等の利点から、グロー放電法あるいはス
パッタリング法が好適に採用される。また、グロー放電
法とスパッタリング法とを同一装置系内で併用して第2
の層を形成してもよい。
a-(Six (+ -x)y (H,X) +-y
The second layer is formed by a glow discharge method, a sputtering method, an ion implantation method, an ion blasting method, an electron beam method, or the like. These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, level of equipment capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured.
It is relatively easy to control the conditions for manufacturing a photoconductive member having desired characteristics, and it is easy to introduce carbon atoms and halogen atoms together with silicon atoms into the second layer. Due to their advantages, the glow discharge method or the sputtering method is preferably employed. In addition, the glow discharge method and the sputtering method can be used together in the same system to create a
A layer may be formed.

グロー放電法によって第2の層を形成するには、a−(
StXC+ −x )y (H,X) I−y形成用の
原料ガスを、必要に応じて希釈ガスと所定の混合比で混
合し、光導電性のある第1の層が形成された支持体の設
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によりガスプラズマ化
して、前記支持体上の光導電性のある第1の層上にa−
(Six c、 −)j )y (H,X) I−yを
堆積させればよい。
To form the second layer by the glow discharge method, a-(
A support on which a photoconductive first layer is formed by mixing a raw material gas for forming StXC+ -x )y (H, The introduced gas is turned into gas plasma by generating a glow discharge, and a-
(Six c, -)j)y (H,X)Iy may be deposited.

本発明に於いて、a−(SixCs −駒y (H,X
) l−y形成用の原料ガスとしては、ケイ素原子(S
i)、炭素原子(C)、水素原子(H)及びハロゲン原
子(X)の中の少なくとも一つをその構成原子として含
有するガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化した
ものの内の大概のものが使用され得る。
In the present invention, a-(SixCs-piece y (H,X
) Silicon atoms (S
i) Most of the gaseous substances containing at least one of carbon atoms (C), hydrogen atoms (H) and halogen atoms (X) as constituent atoms or gasified substances that can be gasified. can be used.

St、C,H,Xの中の一つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合には、例えば、Si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、
必要に応じてHな構成原子とする原料ガス及び/又は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、あるいは、Siを構成原子とする原料ガス
と、C及びHな構成原子とする原料ガス及び/又はC及
び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、あるいはまた、Siを構成原子とする
原料ガスと、Si、 C及びHの三つを構成原子とする
原料ガス又はSi、 C及びXの三つを構成原子とする
原料ガスとを所望の混合比で混合して使用する例が挙げ
られる。
When using a raw material gas having Si as a constituent atom as one of St, C, H, and X, for example, a raw material gas having Si as a constituent atom, a raw material gas having C as a constituent atom,
Raw material gas and/or X as H constituent atoms as necessary
A raw material gas having constituent atoms of Si and a raw material gas having constituent atoms of C and/or C and X may be used by mixing them at a desired mixing ratio, or A raw material gas containing Si as a constituent atom may be mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing Si as a constituent atom and a raw material gas containing Si, C, and H as constituent atoms or Si , C and X as constituent atoms are mixed at a desired mixing ratio.

あるいは他法として、SiとHと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を混合して使用
してもよいし、あるいはSiとXと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を混合して使
用してもよい。
Alternatively, as another method, a raw material gas containing Si and H as constituent atoms and a raw material gas containing C as constituent atoms may be used in combination, or a raw material gas containing Si and X as constituent atoms may be used. and a raw material gas containing C as a constituent atom may be used in combination.

本発明に於いて、第2の層中に含有されてもよいハロゲ
ン原子(X)として好適なものは、F。
In the present invention, a preferable halogen atom (X) that may be contained in the second layer is F.

C1,Br、■であり、殊にF、CIをか望ましいもの
である。
C1, Br, ■, with F and CI being particularly desirable.

本発明に於いて、第2の層形成用の原料ガスとして有効
に使用されるのは、SiとHとを構成原子とするSiH
4,5i2He 、 5i3Hs 、 5i4H1o等
の水素化ケイ素ガス;CとHとを構成原子とする、例え
ば炭素原子数1−4の飽和炭化水素、炭素原子数2〜4
のエチレン系炭化水素、炭素原子数2〜4のアセチレン
系炭化水素;ハロゲン単体;ハロゲン化木素;ハロゲン
間化合物;ハロゲン化ケイ素;ハロゲン置換水素化ケイ
素等を挙げることができる。
In the present invention, SiH containing Si and H as constituent atoms is effectively used as the raw material gas for forming the second layer.
Silicon hydride gas such as 4,5i2He, 5i3Hs, 5i4H1o; C and H as constituent atoms, for example, saturated hydrocarbons with 1-4 carbon atoms, 2-4 carbon atoms
Examples include ethylene hydrocarbons, acetylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, simple halogens, wood halides, interhalogen compounds, silicon halides, and halogen-substituted silicon hydrides.

具体的には、飽和炭化水素としては、メタン。Specifically, methane is a saturated hydrocarbon.

エタン、プロパン、n−ブタン、ペンタン;エチレン系
炭化水素としては、エチレン、プロピレン、ブテン−1
、ブテン−2、i−ブチレン、ペンテン;アセチレン系
炭化水素としては、アセチレン、メチルアセチレン、ブ
チン;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は、HF、
 HI、 Hlll:I、HBr  ;ハロゲン間化合
物としては、CIF 、 ClF3、ClF5、BrF
 、 BrF3、BrF5、IFs 、 IF7 、 
ICI 。
Ethane, propane, n-butane, pentane; ethylene hydrocarbons include ethylene, propylene, butene-1
, butene-2, i-butylene, pentene; acetylene hydrocarbons include acetylene, methylacetylene, butyne; simple halogens include halogen gases such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine; hydrogen halides include HF,
HI, Hlll:I, HBr; Interhalogen compounds include CIF, ClF3, ClF5, BrF
, BrF3, BrF5, IFs, IF7,
ICI.

IBr;ハロゲン化ケイ素としては、SiF4、Si2
F6.5iCI4 、5iC13Br 、 5iChB
r2.5iCIBr3. 伝斜ム5iC131,SiB
r4  ;ハロゲン置換水素化ケイ素としては、SiH
2F2.5iH2C12、5iHCI3.5iH3CI
IBr; silicon halides include SiF4, Si2
F6.5iCI4, 5iC13Br, 5iChB
r2.5iCIBr3. Transcline 5iC131, SiB
r4; As the halogen-substituted silicon hydride, SiH
2F2.5iH2C12, 5iHCI3.5iH3CI
.

5IH3BrJiH2Br2 、5iHBr3等を挙げ
ることができる。
Examples include 5IH3BrJiH2Br2 and 5iHBr3.

これ等の他に、CF4. CCl2、CBr4、CHF
3、(l(2Fz 、 CH3F、 CH3Cl 、 
(H3Br 、 CH31,c2u5(1等のハロゲン
置換パラフィン系炭化水素、SF4、SF6等のフッ素
化硫黄化合物; 5i(()+3)4、Si(C2H5
)4、等のケイ化アルキル; 5iC1(CH3)3.
5iC12(CH3)2.5iC13C83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
して挙げることができる。
In addition to these, CF4. CCl2, CBr4, CHF
3, (l(2Fz, CH3F, CH3Cl,
(H3Br, CH31, c2u5 (halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as 1, fluorinated sulfur compounds such as SF4, SF6; 5i(()+3)4, Si(C2H5
)4, etc.; 5iC1(CH3)3.
Silane derivatives such as halogen-containing alkyl silicides such as 5iC12(CH3)2.5iC13C83 may also be mentioned as effective.

これ等の第2の層形成物質は、形成される第2の層中に
、所定の組成比でケイ素原子、炭素原子及び必要に応じ
てハロゲン原子及び/又は水素原子が含有されるように
、第2の層の形成の際に所望に従って選択されて使用さ
れる。
These second layer forming substances contain silicon atoms, carbon atoms, and optionally halogen atoms and/or hydrogen atoms in a predetermined composition ratio in the second layer to be formed. They are selected and used as desired when forming the second layer.

例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含有が
容易になし得てかつ所望の特性の層が形成され得るSi
(CH3)4と、ハロゲン原子を含有させるものとして
の5iHC13,5iH2CI2.5iCI4又は5i
HaC1等を所定の混合比にしてガス状態で第2の層形
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
よッテa−(SL+ C+ −x )y (H,X) 
l−Vから成る第2の層を形成することができる。
For example, Si, which can easily contain silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms, and can form a layer with desired characteristics.
(CH3)4 and 5iHC13, 5iH2CI2.5iCI4 or 5i as those containing a halogen atom
By introducing HaC1 etc. in a predetermined mixing ratio into the apparatus for forming the second layer in a gas state and causing a glow discharge, a-(SL+C+-x)y(H,X)
A second layer consisting of l-V can be formed.

スパッタリング法によって第2の層を形成するには、単
結晶若しくは多結晶のSiウェーハー及び/又はCウェ
ーハーあるいは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ットとして、これ等を必要に応じて
ハロゲン原子及び/又は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リングすることによって
行えばよい。
To form the second layer by the sputtering method, a monocrystalline or polycrystalline Si wafer and/or C wafer, or a wafer containing a mixture of Si and C is targeted, and these are sputtered as necessary. This may be performed by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and/or hydrogen atoms as constituent elements.

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、H及び/又はXを導入するための原料ガスを、
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リングすればよい。
For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing C, H and/or
The Si wafer may be sputtered by diluting it with a diluting gas as necessary and introducing it into a deposition chamber for sputtering to form a gas plasma of these gases.

また、別には、SiとCとは別々のターゲットとして、
あるいはSi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、必要に応じて水素原子又は/及びハロ
ゲン原子を含有するガス雰囲気中でスパー7タリングす
ることによって成される。
In addition, Si and C are separate targets,
Alternatively, this can be achieved by using a single target containing a mixture of Si and C, and performing sparging in a gas atmosphere containing hydrogen atoms and/or halogen atoms as necessary.

C,H及びX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2の層形成用の物質
がスパッタリング法の場合にも有効な物質として使用さ
れ得る。
Substances that serve as raw material gases for introducing C, H and X include:
The material for forming the second layer shown in the glow discharge example described above can also be used as an effective material in the sputtering method.

本発明において、第2の層をグロー放電法又はスパッタ
リング法で形成する際に使用される稀釈ガスとしては、
所謂粕ガス、例えばHe、 Ne、 Ar等が好適なも
のとして挙げることができる。
In the present invention, the diluent gas used when forming the second layer by a glow discharge method or a sputtering method includes:
Suitable examples include so-called lees gases such as He, Ne, and Ar.

本発明における第2の層は、その要求される特性が所望
通りに与えられるように注意深く形成される。
The second layer in the present invention is carefully formed to provide the desired properties.

即ち、Si、 C、必要に応じてH及び/又はXを構成
原子とする物質は、モー□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、電気的性質
としては、導電性から半導体性。
In other words, the substance whose constituent atoms are Si, C, and H and/or From semiconducting properties.

絶縁性までの間の性質を、また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、本発明におい
ては、目的に応じた所望の特性を有するa−(Six 
C,−X )y (H,X) l−yが形成されるよう
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2の層を電気的耐圧性の向上を主な目的と
して設ける場合には、a−(SiXC,−X )y (
H,X) t−yは使用環境にお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。
In the present invention, a-(Six
The preparation conditions are strictly selected according to the desired conditions so that C,-X)y(H,X)ly is formed. For example, when the second layer is provided with the main purpose of improving electrical voltage resistance, a-(SiXC,-X)y (
H,

また、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主た
る目的として第2の層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−(Si
x cl −X )y (H,X) +−yが作成され
る。
In addition, when a second layer is provided with the main purpose of improving the characteristics of continuous repeated use and the characteristics of the usage environment, the degree of electrical insulation mentioned above is relaxed to a certain extent, and the layer has a certain degree of sensitivity to the irradiated light. As an amorphous material, a-(Si
xcl-X)y(H,X)+-y is created.

第1の層の表面上にa−(Six C+ −x )y 
(H,X) I−yから成る第2の層を形成する際、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の一つであって1本発明においては
、目的とする特性を有するa−(StXC,−X )y
 (H,XL−yが所望通りに作成され得るように層作
成時の支持体温度が厳密に制御されるのが望ましい。
a−(Six C+ −x)y on the surface of the first layer
When forming the second layer consisting of (H, In the invention, a-(StXC,-X)y having the desired properties
(It is desirable that the temperature of the support during layer formation be strictly controlled so that H,XL-y can be formed as desired.

本発明における、所望の目的が効果的に達成されるため
の第2の層の形成法に合わせて適宜最適範囲が選択され
て、第2の層の形成が実行される)が、好ましくは、2
0〜400’0、より好適には50〜350℃、最適に
は 100〜300℃とされるのが望ましいものである
。第2の層の形成には、層を構成する原子の組成比の微
妙な制御が他の方法に比べて比較的容易であること等の
ために、グロー放電法やスパッタリング法の採用が有利
であるが、これ等の層形成法で第2の層を形成する場合
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−(Six C1−11)y (H,
X) I−yの特性を左右する重要な因子の一つとして
挙げることができる。
In the present invention, the formation of the second layer is performed by selecting an appropriate range according to the method of forming the second layer to effectively achieve the desired purpose, but preferably, 2
The temperature is desirably 0 to 400'0, more preferably 50 to 350°C, and optimally 100 to 300°C. For forming the second layer, it is advantageous to employ the glow discharge method or sputtering method, as it is relatively easier to delicately control the composition ratio of the atoms that make up the layer compared to other methods. However, when forming the second layer using these layer forming methods, the discharge power during layer formation is created in the same manner as the support temperature described above. H,
X) It can be mentioned as one of the important factors that influence the characteristics of I-y.

本発明における目的が効果的に達成されるための特性を
有するa−(Six C+ −x )y (H,X) 
t−yが生産性よく効果的に作成されるための放電パワ
ー条件としては、好ましくはlO〜300W、より好適
には20〜250W、 @適には50〜200Wとされ
るのが望ましいものである。
a-(Six C+ -x)y (H,X) having the characteristics to effectively achieve the object of the present invention
The discharge power conditions for effectively creating ty with good productivity are preferably lO~300W, more preferably 20~250W, @ suitably 50~200W. be.

堆積室内のガス圧とじては、好ましくは0.01〜I 
Torr、好適には、 0.1” 0.5Torr程度
とされるのが望ましい。
The gas pressure in the deposition chamber is preferably 0.01 to I
Torr, preferably about 0.1" to 0.5 Torr.

本発明においては第2の層を作成するための支持体温度
、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なく、所望特性(7) a
−(SIX C+ −x )y (Ht X) l−y
がら成る第2の層が形成されるよう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6本発明の光導電部材における第2の層に
含有される炭素原子の量は、第2の層の作成条件と同様
、本発明の目的を達成される所望の特性が得られる第2
の層が形成されるための重要な因子の一つである。
In the present invention, the values in the above-mentioned ranges are mentioned as the preferable numerical ranges of the support temperature and discharge power for creating the second layer, but these layer creation factors can be determined independently and separately. , but the desired characteristic (7) a
−(SIX C+ −x )y (Ht X) ly
It is preferable that the optimum value of each layer formation factor is determined based on mutual organic relationship so that a second layer consisting of The amount of atoms is the same as the conditions for forming the second layer, and the amount of the second layer is such that the desired properties that achieve the object of the present invention are obtained.
This is one of the important factors for the formation of this layer.

本発明における第2の層に含有される炭素原子の量は、
第2の層を構成する非晶質材料の特性に応じて適宜所望
に応じて決められるものである。
The amount of carbon atoms contained in the second layer in the present invention is
It can be determined as desired depending on the characteristics of the amorphous material constituting the second layer.

即ち、前記一般式a−(StXcl −X )y (H
,X) l−yで示される非晶質材料は、大別すると、
ケイ素原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以後
、a−SiaC: +−、と記す、但し、0 < a<
 1) 、ケイ素原子と炭素原子と水素原子とで構成さ
れる非晶質材料(以後、a−(Si、、c、 −b )
e Hl−6と記す、但し、0 < b、 c < 1
) 、ケイ素原子と炭素原子とハロゲン原子と必要に応
じて水素原子とで構成される非晶質材料(以後、a−(
Si7 (:1−4 )e (H,X) l−0と記す
、但し、0 < d、 e < 1)に分類される。
That is, the general formula a-(StXcl-X)y (H
,
An amorphous material composed of silicon atoms and carbon atoms (hereinafter referred to as a-SiaC: +-, where 0 < a <
1) , an amorphous material composed of silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms (hereinafter a-(Si, , c, -b)
e Written as Hl-6, provided that 0 < b, c < 1
), an amorphous material composed of silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms, and optionally hydrogen atoms (hereinafter referred to as a-(
Si7 (:1-4)e (H,X) l-0, however, it is classified as 0 < d, e < 1).

本発明において、第2の層がa−9+1CI−aで構成
される場合、第2の層に含有される炭素原子の量は、好
ましくは、I X 10’ 〜90atomic%、よ
り好適には1〜80atomic%、最適には10〜7
5ato鵬ic%とされるのが望ましいものである。即
ち、先のa−9i+1Ct−aのaの表示で行えば、a
が好ましくは0.1〜0.99999、より好適には0
.2〜0.99、最適には0.25〜0.8である。
In the present invention, when the second layer is composed of a-9+1CI-a, the amount of carbon atoms contained in the second layer is preferably I x 10' to 90 atomic%, more preferably 1 ~80 atomic%, optimally 10-7
It is desirable that it be 5ato%. That is, if we display a in the previous a-9i+1Ct-a, a
is preferably 0.1 to 0.99999, more preferably 0
.. 2 to 0.99, optimally 0.25 to 0.8.

一方、本発明において、第2の層が a−(Sib C+ −b )。(H,XL−eで構成
される場合、第2の層に含有される炭素原子の量は、好
ましくはIX iO゛3〜90atomic%とされ、
より好ましくは1〜90atomic%とされるのが望
ましいものである。
On the other hand, in the present invention, the second layer is a-(Sib C+ -b). (When composed of H, XL-e, the amount of carbon atoms contained in the second layer is preferably IXiO゛3 to 90 atomic%,
More preferably, it is 1 to 90 atomic%.

水素原子の含有量としては、好ましくは1〜40ato
mic%、より好ましくは2〜35atomic%、最
適には5〜30atamic%とされるのが望ましく、
これ等の範囲に水素含有量がある場合に形成される光導
電部材は、実際面において優れたものとして充分適用さ
せ得るものである。
The hydrogen atom content is preferably 1 to 40 atom
mic%, more preferably 2 to 35 atomic%, optimally 5 to 30 atomic%,
Photoconductive members formed with hydrogen contents within these ranges are well suited for practical applications.

即ち、先のa−(SibC+−b)。(H,XL、eの
表示で行えば、bが好ましくは0.1〜0.11991
1111、より好適には0.1〜0.99、最適には0
.15〜0.3、Cが好ましくは0.6〜0.98、よ
り好適には0.65〜0.98、最適には0.7〜0.
85であるのが望ましい。
That is, the previous a-(SibC+-b). (If expressed as H, XL, e, b is preferably 0.1 to 0.11991
1111, more preferably 0.1 to 0.99, optimally 0
.. 15-0.3, C is preferably 0.6-0.98, more preferably 0.65-0.98, optimally 0.7-0.
85 is desirable.

第2の層が、a−(Sia C+ −a )e (H,
X) r−*で構成される場合には、第2の層中に含有
される炭素原子の含有量としては、好ましくは、lXl
0−3〜80atomic%、より好適には1〜llO
atomic%、最適には10〜80atomic%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、好ましくは、 1〜20atomic%、よ
り好適には1〜18atomic%、最適には2〜15
atomic%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、好ましくは19
atomic%以下、より好適には13atomic%
以下とされるのが望) 1     ましいものである。
The second layer is a−(Sia C+ −a )e (H,
X) r-*, the content of carbon atoms contained in the second layer is preferably lXl
0-3 to 80 atomic%, more preferably 1 to 11O
It is desirable that the content be atomic%, most preferably 10 to 80 atomic%. The content of halogen atoms is preferably 1 to 20 atomic%, more preferably 1 to 18 atomic%, most preferably 2 to 15 atomic%.
It is desirable that the halogen atom content be in atomic%, and photoconductive members prepared when the halogen atom content is within these ranges can be sufficiently applied in practice. The content of hydrogen atoms contained as necessary is preferably 19
atomic% or less, more preferably 13 atomic%
(It is desirable that the following is true.) 1.

即ち、先のa−(Sia(+−a)a()1. xL−
aのd、 eの表示で行えば、dが好ましくは、0.1
〜0.99999より好適には0.1〜0.9111.
 !適には0.15〜G、9、eが好ましくは0.8〜
o、98、より好適には0.82〜0.98、最適には
0.85〜0.98であるのが望ましい。
That is, the previous a-(Sia(+-a)a()1.xL-
If expressed as d and e in a, d is preferably 0.1
~0.99999, more preferably 0.1~0.9111.
! Suitably 0.15~G, 9, e, preferably 0.8~
o, 98, more preferably 0.82 to 0.98, most preferably 0.85 to 0.98.

本発明における第2の層の層厚の数値範囲は、本発明の
目的を効果的に達成するように所期の目的に応じて適宜
所望に従って決められる。
The numerical range of the layer thickness of the second layer in the present invention is appropriately determined as desired depending on the intended purpose so as to effectively achieve the purpose of the present invention.

また、第2の層の層厚は、該第2の層中に含有される炭
素原子の量や第1の層の層厚との関係においても、各々
の層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
、生産性や量生産を加味した経済性の点においても考慮
されるのが望ましい。
In addition, the thickness of the second layer is determined according to the characteristics required for each layer, including the amount of carbon atoms contained in the second layer and the relationship with the thickness of the first layer. It needs to be determined as appropriate based on the organic relationship and desired. In addition, it is desirable to take into account the economical aspects of productivity and mass production.

本発明における第2の層の層厚としては、好ましくは0
.003〜30−1より好適には0.004〜20μ、
最適には0.005〜10μとされるのが望ましいもの
である。
The thickness of the second layer in the present invention is preferably 0.
.. 003-30-1 more preferably 0.004-20μ,
The optimum thickness is preferably 0.005 to 10μ.

第2の層中に含有される炭素原子の量は、グロー放電法
による場合には、例えば炭素原子導入用のガスの堆積室
内に導入するガス流量を調整することにより制御でき、
またスパッタリング法で層形成を実施する場合には、タ
ーゲットを形成する際にシリコンウェハーとグラファイ
トウェハー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
ができる。第2の層中に含有されるハロゲン原子の量は
、ハロゲン原子導入用の原料ガスの堆積室内に導入する
ガス流量を調整することにより制御できる。
In the case of the glow discharge method, the amount of carbon atoms contained in the second layer can be controlled, for example, by adjusting the flow rate of a gas for introducing carbon atoms into the deposition chamber.
In addition, when layer formation is performed using a sputtering method, the sputtering area ratio of the silicon wafer and graphite wafer is changed when forming the target, or the mixing ratio of silicon powder and graphite powder is changed and the target is molded. , can be controlled as desired. The amount of halogen atoms contained in the second layer can be controlled by adjusting the flow rate of a raw material gas for introducing halogen atoms introduced into the deposition chamber.

次にグロー放電分解法によって生成される光導電部材の
製造方法の例について説明する。
Next, an example of a method for manufacturing a photoconductive member produced by a glow discharge decomposition method will be described.

第3図にグロー放電分解法による光導電部材の製造装置
を示す。
FIG. 3 shows an apparatus for manufacturing photoconductive members using the glow discharge decomposition method.

図中の1102〜1106のガスポンベには、本発明の
光導電部材の非晶質層を形成するための原料ガスが密封
されており、その−例として、例えば1102は、Si
H4ガス(純度913.99%)ボンベ、1103はB
2で希釈されたB2)16ガス(純度99.99%、以
下B2H6/B2ガスと略す)ボンベ、1104はNH
3ガス(純度99.99%)ボンベ、1105はCH4
ガス(純度1119.99%)ボンベ、1106はSi
F4ガス(純度89.8θ%)ボンベである0図示され
ていないがこれら以外に、必要に応じて所望のガス種を
増設することが可能である。
Gas cylinders 1102 to 1106 in the figure are sealed with raw material gas for forming the amorphous layer of the photoconductive member of the present invention.
H4 gas (purity 913.99%) cylinder, 1103 is B
B2) 16 gas (purity 99.99%, hereinafter abbreviated as B2H6/B2 gas) diluted with 2, 1104 is NH
3 gas (99.99% purity) cylinder, 1105 is CH4
Gas (purity 1119.99%) cylinder, 1106 is Si
A cylinder of F4 gas (purity 89.8θ%) is not shown, but other desired gas types can be added as needed.

これらのガスを反応室1101に流入させるには。To flow these gases into the reaction chamber 1101.

ガスポンベ1102〜110Bの各バルブ1122〜1
12B及びリークバルブ1135が閉じられていること
を確認し、また、流入バルブ1112〜111B、流出
バルブ1117〜1121及び補助バルブ1132.1
133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1138の読みが約5×10°’ 
tarrになった時点で補助バルブ1132.1133
及び流出バルブ1117〜1121を閉じる。続いてガ
スボンベ1102よりSiH4ガス、ガスポンベ110
3よりB2H6/B2ガス、ガスポンベ1104よりN
H3ガス、ガスポンベ1105よりCH4ガス、ガスポ
ンベ1106よりSiF4ガスをそれぞれバルブ112
2〜1126を開いて出口圧ゲージ1127〜1131
の圧を1Kg/am2に調整し、流入バルブ1112〜
111Bヲ徐々に開けて、マスフロコントローラt 1
07〜1111内に流入させる。引き続いて流出バルブ
1117〜1121及び補助バルブ1132.1133
を徐々に開いて夫々のガスを反応室口01に流入させる
。このときのこれら各ガス流量の比が所望の値になるよ
うに流出バルブ1117〜1121を調整し、また、反
応室内の圧力が所望の値になるように真空計1136の
読みを見ながらメインバルブ1134の開口を調整する
Each valve 1122-1 of gas pump 1102-110B
12B and leak valve 1135 are closed, and also ensure that inlet valves 1112-111B, outlet valves 1117-1121 and auxiliary valve 1132.1 are closed.
After confirming that 133 is open, first open the main valve 1134 to exhaust the reaction chamber 1101 and the gas piping. Next, the reading of vacuum gauge 1138 is about 5 x 10°'
When the tarr is reached, the auxiliary valve 1132.1133
and close the outflow valves 1117-1121. Next, SiH4 gas from the gas cylinder 1102 and gas cylinder 110
B2H6/B2 gas from 3, N from gas pump 1104
H3 gas, CH4 gas from gas pump 1105, and SiF4 gas from gas pump 1106 are supplied through valves 112, respectively.
Open 2 to 1126 and check the outlet pressure gauges 1127 to 1131.
Adjust the pressure to 1Kg/am2, and inflow valve 1112~
Gradually open 111B and install mass flow controller t1
07-1111. followed by outflow valves 1117-1121 and auxiliary valves 1132.1133
are gradually opened to allow each gas to flow into the reaction chamber port 01. At this time, adjust the outflow valves 1117 to 1121 so that the ratio of these gas flow rates becomes the desired value, and also adjust the main valve while checking the reading on the vacuum gauge 1136 so that the pressure inside the reaction chamber becomes the desired value. Adjust the aperture of 1134.

そして気体シリンダー1!37の温度が加熱ヒーター1
138により50〜400℃の温度に設定されているこ
とを確認した後、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る。
And the temperature of gas cylinder 1!37 is heating heater 1
After confirming that the temperature is set at 50 to 400° C. by step 138, the power source 1140 is set to the desired power to generate glow discharge in the reaction chamber 1101.

同時にあらかじめ設計された窒素原子及びホウ素原子含
有量曲線が得られるように、NHaガス及びB2H6/
H2ガス流量を適宜変化させ、それに応じて変化するプ
ラズマ状態を補正する意味で、必要に応じ放電パワー、
基板温度等を制御して第1のさ    層の領域Aを形
成する。
At the same time, NHa gas and B2H6/
In order to appropriately change the H2 gas flow rate and correct the changing plasma state, the discharge power,
Region A of the first layer is formed by controlling the substrate temperature and the like.

また1層形成を行っている間は1層形成の均一化を計る
ために基体シリンダー1137をモータ1138により
一定速度で回転させる。
Further, while one layer is being formed, the base cylinder 1137 is rotated at a constant speed by a motor 1138 in order to ensure uniform layer formation.

次に使用した全てのガス操作系バルブを閉じ、反応室1
101を一旦高真空まで排気する。真空計1138の読
みが約5X 104torrになったら上記の場合と同
様な操作の繰り返しを行い、SiH4、SiF4の操作
系バルブを開け、各原料ガスの流量が所望の値となるよ
うコントロールし、上記と同様にしてグロー放電を生起
させ、第1の層の領域Bを形成する。
Next, close all the gas operation system valves used and close the reaction chamber 1.
101 is once evacuated to high vacuum. When the reading on the vacuum gauge 1138 reaches approximately 5X 104 torr, repeat the same operation as above, open the SiH4 and SiF4 operation system valves, control the flow rate of each raw material gas to the desired value, and Glow discharge is generated in the same manner as described above to form region B of the first layer.

第1の層の領域Cについても、上述と同様な操作の繰り
返しにより、あらかじめ設計された各構成原子の含有量
分布曲線を有するものが形成される。
Regarding the region C of the first layer, by repeating the same operations as described above, a region having a content distribution curve of each constituent atom designed in advance is formed.

次に使用した全てのガス操作系バルブを閉じ、反応室1
101を一旦高真空まで排気する。真空計1138の読
みが約5X 10’ torrになったら上記の場合と
同様な操作の繰り返しを行い、SiH4,CH4及び必
要に応じHe等の希釈ガスの操作系バルブを開け、各原
料ガスの流量が所望の値となるようコントロールし、第
1の層の場合と同様にしてグロー放電を生起させ第2の
層が形成される。第2の層中にハロゲン原子を含有させ
る場合には、SiF4の操作系バルブを同時に開け、グ
ロー放電を生起させればよい。
Next, close all the gas operation system valves used and close the reaction chamber 1.
101 is once evacuated to high vacuum. When the reading on the vacuum gauge 1138 reaches approximately 5X 10' torr, repeat the same operation as above, open the operating system valves for SiH4, CH4, and if necessary He, etc., and adjust the flow rate of each raw material gas. is controlled to a desired value, and a glow discharge is generated in the same manner as in the case of the first layer to form the second layer. When halogen atoms are contained in the second layer, the SiF4 operating valve may be opened at the same time to generate glow discharge.

以下、実施例について説明する。Examples will be described below.

実施例1 第3図に示した光導電部材の製造装置を用い、先に詳述
したグロー放電分解法によりAI製のシリンダー上に第
1表に示した製造条件に従い非晶質層を形成した。得ら
れた感光体ドラムの一部を切り取り、二次イオン質量分
析装置を使用して層厚方向のホウ素原子及び窒素原子濃
度の定量を実施し、第4図に示した濃度分布結果を得た
。また、感光体ドラムの残りの部分を電子写真装置にセ
ットして帯電コロナ電圧+6KV、画像露光0.13〜
1.51ux・secにより潜像を形成し、引き続き現
像、転写、定着の各プロセスを周知の方法で実施し1画
像評価を行なった0画像評価は通常の環境下でA4サイ
ズの用紙を用い、通算lO万枚相当の画像出しを実施し
、高温高湿環境下で更にlO万枚相当の画像出しを実施
し、−万枚毎のサンプルにつき各画像の[濃度] [解
像性] [階調再現性]し画像欠陥1等の優劣をもって
評価したが、環境条件、耐久枚数によらず、上記全ての
項目について極めて良好な評価が得られた。特に、[濃
度]の項目については特筆すべきものがあり、極めて高
濃度のものが得られることが確認された。これは電位測
定の結果からも裏付けられており、例えば非晶質層表面
に何らの処置を程こしていないものと比較すると、1.
2〜1.5倍程度受容電位が向上していることが判明し
、窒素原子ドープによる表面からの電荷注入防止効果が
十分に効を奏していることが推察された。この電荷受容
能の向上は単に画像濃度のみにとどまらず、広いコロナ
条件のラティチュードが得られ、画質の選択範囲が拡大
されるという大きな利点を有する。
Example 1 Using the photoconductive member manufacturing apparatus shown in FIG. 3, an amorphous layer was formed on an AI cylinder according to the manufacturing conditions shown in Table 1 by the glow discharge decomposition method detailed above. . A part of the obtained photoreceptor drum was cut out, and the concentration of boron atoms and nitrogen atoms in the layer thickness direction was determined using a secondary ion mass spectrometer, and the concentration distribution results shown in Figure 4 were obtained. . In addition, the remaining part of the photoreceptor drum was set in the electrophotographic device, and the charging corona voltage was +6KV, and the image exposure was 0.13~
A latent image was formed at 1.51 ux/sec, and then the development, transfer, and fixing processes were performed using well-known methods, and one image was evaluated.The 0 image evaluation was performed using A4 size paper under normal conditions. Images equivalent to a total of 10,000 images were produced, and images equivalent to 10,000 images were produced in a high-temperature, high-humidity environment, and the [density] [resolution] [floor] of each image was Tonal reproducibility] and image defect 1 were evaluated, and extremely good evaluations were obtained for all of the above items, regardless of the environmental conditions or the number of durable sheets. In particular, the item [Concentration] deserves special mention, and it was confirmed that a product with extremely high concentration could be obtained. This is also supported by the results of potential measurements; for example, when compared with a case where no treatment is applied to the surface of the amorphous layer, 1.
It was found that the acceptance potential was improved by about 2 to 1.5 times, and it was inferred that the effect of preventing charge injection from the surface by nitrogen atom doping was sufficiently effective. This improvement in charge acceptance ability not only improves image density, but also has the great advantage that a wide latitude of corona conditions can be obtained, and the range of image quality selection can be expanded.

また、更に特筆すべき項目として[解像性]が挙げられ
、今回の一連の試験ではいかなる環境条件のもとでも極
めて鮮明な画像が維持できることが解った。これは非晶
質層の領域Cに第4図のような窒素原子濃度分布をもた
せた効果とみられ、このような窒素原子濃度分布をもた
ないものとは、高湿条件下で歴然たる差が現われた。
Another item worth mentioning is resolution, and this series of tests showed that extremely clear images can be maintained under any environmental conditions. This is considered to be the effect of providing the nitrogen atom concentration distribution in region C of the amorphous layer as shown in Figure 4, and there is a clear difference under high humidity conditions from that which does not have such a nitrogen atom concentration distribution. appeared.

実施例2.3及び比較例1.2 実施例1において、第1の層の第3層目(領域C)の層
厚を堆積時間を変えることにより種々変更したことを除
いては、実施例1と同様な方法で感光体ドラムを作製し
た。この感光体ドラムについて実施例1と同様な画像評
価を実施したところ、第2表の結果を得た。
Example 2.3 and Comparative Example 1.2 Example 1 except that the thickness of the third layer (area C) of the first layer was variously changed by changing the deposition time. A photoreceptor drum was produced in the same manner as in Example 1. When the same image evaluation as in Example 1 was performed on this photoreceptor drum, the results shown in Table 2 were obtained.

実施例4.5及び比較例3〜5 第1の層の第3層目(領域C)の形成において、アンモ
ニアガスの流量を種々変更したことを除いては、実施例
3と同様な条件、方法で感光体ドラムを作製した。この
感光体ドラムについて実施例1と同様な画像評価を実施
したところ、第3表の結果を得た。
Example 4.5 and Comparative Examples 3 to 5 The conditions were the same as in Example 3, except that the flow rate of ammonia gas was variously changed in the formation of the third layer (area C) of the first layer. A photoreceptor drum was manufactured using the method. When the same image evaluation as in Example 1 was performed on this photoreceptor drum, the results shown in Table 3 were obtained.

実施例6及び7 第4及び5表に示した製造条件に従い、それぞれ実施例
1と同様な方法で感光体ドラムを作製した。得られた感
光体ドラムの窒素原子及びホウ素原子の濃度分布形態は
、それぞれ第5及び6図のようなものであった。これら
の感光体ドラムについて実施例1と全く同様な画像評価
を実施した結果、いずれも実施例1とほぼ同等の良好な
結果が得られた。
Examples 6 and 7 Photoreceptor drums were produced in the same manner as in Example 1 according to the production conditions shown in Tables 4 and 5, respectively. The concentration distribution forms of nitrogen atoms and boron atoms in the obtained photoreceptor drum were as shown in FIGS. 5 and 6, respectively. As a result of performing image evaluations on these photoreceptor drums in exactly the same manner as in Example 1, good results almost equivalent to those in Example 1 were obtained in all cases.

実施例8 第1の層については、それぞれ実施例1.6.7と同様
な条件と手順に従って形成したドラム状光導電部材上に
、特開昭57−52178、同57−521711に詳
細に開示されているスパッリング法により、第2の層を
第6−1表に示す各条件によりそれぞれ形成した試料9
種と、第6−2表に示す各条件に変えた以外は実施例1
と同様なグロー放電法により第2の層を前記と同じドラ
ム状光導電部材上にそれぞれ形成した試料15種(試料
at 8−1−1〜8−1−8.8−6−1〜B−6−
8,8−7−1〜8−7−8の合計24個の試料)を作
成した。
Example 8 The first layer was formed on a drum-shaped photoconductive member formed according to the same conditions and procedures as in Example 1.6.7, respectively. Sample 9 in which the second layer was formed by the sputtering method according to the conditions shown in Table 6-1.
Example 1 except that the species and conditions shown in Table 6-2 were changed.
15 types of samples (Samples at 8-1-1 to 8-1-8.8-6-1 to B -6-
A total of 24 samples (8, 8-7-1 to 8-7-8) were created.

こうして得られた各電子写真用像形成部材のそれぞれを
個別に複写装置に設置し、−5,OKVで0.2sec
間コロナ帯電を行い、光像を照射した。
Each of the electrophotographic image forming members obtained in this manner was individually installed in a copying machine, and
Corona charging was performed for a while, and a light image was irradiated.

゛光源はタングステンランプを用い、光量は1.01u
x 拳sec とした。潜像は十荷電性の現像剤(トナ
ーとキャリアーを含む)によって現像され、通常の紙に
転写された。転写画像は、極めて良好なものであった。
゛The light source uses a tungsten lamp, and the light intensity is 1.01u.
x fist sec. The latent image was developed with a highly charged developer (containing toner and carrier) and transferred to regular paper. The transferred image was extremely good.

転写されないで電子写真用像形成部材上に残ったトナー
は、ゴムブレードによってクリーニングされた。このよ
うな工程を繰り返しlO万回以上行っても、いずれの場
合も画像の劣化は見られなかった。
Toner that was not transferred and remained on the electrophotographic imaging member was cleaned with a rubber blade. Even when this process was repeated over 10,000 times, no image deterioration was observed in any case.

各試料の転写画像の総合画質評価と繰り返し連続使用に
よる耐久性の評価の結果を第7表に示した。
Table 7 shows the results of the overall image quality evaluation of the transferred image of each sample and the evaluation of durability through repeated and continuous use.

実施例9 スパッリング法により形成する第2の層の形成時に、シ
リコンウェーハーとグラファイトのターゲツト面積比を
変えて、第2の層におけるケイ素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
よって像形成部材のそれぞれを作成した。こうして得ら
れた像形成部材のそれぞれにつき、実施例1と同様な、
作像、現像、クリーニングの工程をlO万回繰り返した
後画像評価を行ったところ、第8表に示した結果を得た
Example 9 When forming the second layer by the sputtering method, the target area ratio of the silicon wafer and graphite was changed, and the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the second layer was changed. Each of the imaging members was made in exactly the same manner as in Example 1. For each of the imaging members thus obtained, similar to Example 1,
After repeating the steps of image formation, development, and cleaning 10,000 times, image evaluation was performed, and the results shown in Table 8 were obtained.

実施例1O 第2の層の形成時、SiH4ガスとC2H4ガスの流量
比を変えて、第2の層におけるケイ素原子と炭素原子の
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のそれぞれを作成した。こうして得
られた像形成部材のそれぞれにつき、実施例1と同様な
、作像、現像、クリーニングの工程をlO万回繰り返し
た後画像評価を行ったところ、第9表に示した結果を得
た。
Example 1O Completely the same method as in Example 1 except that when forming the second layer, the flow rate ratio of SiH4 gas and C2H4 gas was changed to change the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the second layer. Each of the imaging members was prepared by: For each of the image forming members thus obtained, the image forming, developing, and cleaning steps similar to those in Example 1 were repeated 10,000 times, and then image evaluation was performed, and the results shown in Table 9 were obtained. .

実施例11 第2の層の形成時、SiH4ガス、SiF4ガス、C2
H4ガスの流量比を変えて、第2の層におけるケイ素原
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のそれぞれを作成
した。こうして得られた像形成部材のそれぞれにつき、
実施例1と同様な、作像、現像、クリーニングの工程を
10万回繰り返した後画像評価を行ったところ、第10
表に示した結果を得た。
Example 11 When forming the second layer, SiH4 gas, SiF4 gas, C2
Example 1 except that the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the second layer was changed by changing the flow rate ratio of H4 gas.
Each of the imaging members was made in exactly the same manner. For each of the imaging members thus obtained,
When image evaluation was performed after repeating the same steps of image formation, development, and cleaning 100,000 times as in Example 1, the 10th
The results shown in the table were obtained.

第  6−1   表 スパッタリング中、Arを200SCCM供給第  6
 − 2  表 x+5iH4/He= t、 xzsiH4/He=0
.5 、 HsiF4/He=0.5
Table 6-1 During sputtering, supplying Ar at 200 SCCM No. 6
- 2 Table x+5iH4/He=t, xzsiH4/He=0
.. 5, HsiF4/He=0.5

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の光導電部材の構成の実施態様例を説
明するために、層構造を模式的に示した図である。第2
a乃至2h図は、本発明の光導電部材の第1の層中の窒
素原子及び周期律表第■族原子の濃度分布を模式的に示
した図である。第3図は、グロー放電分解法による光導
電部材の製造装置を示した図である。第4〜6図は、本
発明の実施例に於ける光導電部材の構成原子濃度分布の
分析結果を示した図である。 100:光導電部材  101:支持体102:第1の
層   103:領域AlO4:領域B      1
05 :領域C106:第2の層   1101 :反
応室1102〜ll0EI:ガスボンベ 1107〜1111:マスフロコントローラ1112〜
111B:流入バルブ 1117〜1121 :流出バルブ 1122〜1126:バルブ 1127〜1131 :圧力調整器 +132:M助バルブ  1133:メインバルブ11
34:ゲートバルブ 1135 :リークバルブ113
6 :真空計    1137:基体シリンダー113
8 :加熱ヒーター 1139 :モータ1140 :
高周波電源(マツチングボックス)11E   2a 
  ’       第  2b   図     第
  2c  間第  2d  図      第  2
e  図      第  21   図II   2
9   図         III   2h   
間第  4  図
FIG. 1 is a diagram schematically showing a layer structure for explaining an embodiment of the structure of a photoconductive member of the present invention. Second
Figures a to 2h are diagrams schematically showing the concentration distribution of nitrogen atoms and atoms of group Ⅰ of the periodic table in the first layer of the photoconductive member of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an apparatus for manufacturing a photoconductive member using a glow discharge decomposition method. 4 to 6 are diagrams showing the analysis results of the concentration distribution of constituent atoms of the photoconductive member in the example of the present invention. 100: Photoconductive member 101: Support 102: First layer 103: Area AlO4: Area B 1
05: Region C106: Second layer 1101: Reaction chamber 1102~ll0EI: Gas cylinder 1107~1111: Mass flow controller 1112~
111B: Inflow valves 1117-1121: Outflow valves 1122-1126: Valves 1127-1131: Pressure regulator +132: M auxiliary valve 1133: Main valve 11
34: Gate valve 1135: Leak valve 113
6: Vacuum gauge 1137: Base cylinder 113
8: Heater 1139: Motor 1140:
High frequency power supply (matching box) 11E 2a
' Figure 2b Figure 2c Figure 2d Figure 2
e Figure 21 Figure II 2
9 Figure III 2h
Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] l)、支持体と、この支持体上に設けられ、ケイ素原子
を母体とする非晶質材料を含有する光導電性のあるMl
の層と、この第1の層上に設けられ、ケイ素原子及び炭
素原子を必須成分として含有する第2の層とを有する光
導電部材に於いて、前記第1の層が、該層の層厚方向に
関し前記支持体側から順次、周期律表第■族原子を含有
する領域A、周期律表第■族原子を含有しない領域B、
並びに周期律表第■族原子及び窒素原子を含有する領域
Cから構成されることを特徴とする光導電部材。
l) a support, and a photoconductive Ml provided on the support and containing an amorphous material based on silicon atoms;
and a second layer provided on the first layer and containing silicon atoms and carbon atoms as essential components, wherein the first layer is a layer of the layer. In order from the support side in the thickness direction, a region A containing atoms of group (I) of the periodic table, a region B not containing atoms of group (I) of the periodic table,
and a region C containing an atom of Group I of the periodic table and a nitrogen atom.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61238065A (en) * 1985-04-15 1986-10-23 Canon Inc Photoreceptor
JPS61256354A (en) * 1985-05-10 1986-11-13 Canon Inc Photoreceptor
JPS61272748A (en) * 1985-05-28 1986-12-03 Canon Inc Light receiving member

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JPS61272748A (en) * 1985-05-28 1986-12-03 Canon Inc Light receiving member

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