JPS59198462A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS59198462A
JPS59198462A JP58073246A JP7324683A JPS59198462A JP S59198462 A JPS59198462 A JP S59198462A JP 58073246 A JP58073246 A JP 58073246A JP 7324683 A JP7324683 A JP 7324683A JP S59198462 A JPS59198462 A JP S59198462A
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JP
Japan
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layer region
layer
atoms
gas
region
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Pending
Application number
JP58073246A
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English (en)
Inventor
Keishi Saito
恵志 斉藤
Kozo Arao
荒尾 浩三
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS59198462A publication Critical patent/JPS59198462A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Light Receiving Elements (AREA)

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】 α   本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光4
  線、可視光線、赤外光線、X線、γ線等を示す)の
様な電磁波に感受性のある光導電部材に関する0 固体撮像装置、或いは像形成分野における電骨  子写
真用像形成部材やjQ稿院取装置における光4電層を形
成する光導電部材としては、高感度父  で、SN比〔
光電流(Ip)/暗電流(Id) )が高く、照射する
電磁波のスペクトル特性に7ツツ  テングした吸収ス
ペクトル特性を有すること、に  光応答性が速く、所
望の暗抵抗値を翁すること、使用時において人体に対し
て無公害である仁と、更には固体撮像装置においては、
残像を所定時間内に容易に処理することができること等
の特性が要求される。殊に、φ務機としてオフィスで使
用される電子写真装置内に組込まれる電子写真用像形成
部材の場合には、上記の使用時における無公害性は夏要
な点である。
この様な点に立脚して最近注目されている光導電部材に
アモルファスシリコン(以’dt a−8iと表記す)
があり、例えば、独国公開第2746967号公報、同
第2855718号公報には電子写真用像形成部材とし
て、独国公開第2933411号公報には光電変換読取
装置への比、用が記載されている。
百年ら、従来のa −S iで構成された光導電層をイ
」する光導電部材は、暗抵抗値2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かめるという更に改良される可き
点が存するのが実+tfである。
例えば、電子写真用像形成部材に−iη用した場合に、
高光感度化、商暗抵抗化を同時3ζ図ろうとすると、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
が度々鶴、 jilされ、この棟の光導電部材は長時間
繰返し便用し続けると、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、品速で繰返し使用すると比、容性が次第に
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
又、別には、照射込れる光が元々す′重層中に於いて、
充分吸収されずに、支持体に到達する光の址が多くなる
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優良反射によ
る干渉が起って、画像のUボケ」が生ずる一麦因となる
この影響は、解像度を上ける為に、照射スポットを小さ
くする程大きくなり、殊に半導体レーザを光源とする場
合には大きな問題となっている。
更に、aS+材料で光導、に層を構成する場合には、そ
の′電気的、光尋電的特性の改良を図るために、水素原
子或いは弗素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び電
気伝導型の制御のために硼素原子や燐原子等が或いはそ
の他の特性改良のために他の原子が、各々構成原子とし
て光導′4層中に含有されるが、これ等の構成原子の含
イラの仕方如伺によっては、形成した層の電気的或いは
光導電的特性や電気的耐圧性に問題が生ずる場合がある
即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生し/こフォトキャリアの該層中での寿命が充分でない
ことや暗部において、支持体11+11よりの電荷の注
入の阻止が充分でないこと、或いは、転写紙に転写され
た画像に俗に「白ヌケ」と呼ばれる、局Df的な放電破
壊現象によると思われる画像欠陥や、例えば、クリーニ
ングに、ブレードを用いるとその摺擦によると思われる
、俗に1白スジ」といわれてい、る所謂画像欠陥が生じ
たりしていた。又、多湿ヰ囲気中で使用したり、或いは
多湿廖囲気中に長時間放置した直後に使用すると俗にい
う両1象のボケが生ずる場合が少なくなかった。
従ってa−8t材料そのものの特性改良が図られる一方
で光導電部材を設計する際に、上記した様な問題の総て
が解決される様に」−夫される必要がある。
本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a−8iに
就で電子写真用像形成部材や固体撮1象装置、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
bls殊にシリコン原子を母体とし、水素原子(1■)
又はハロゲン原子(X)のいずれか一方を少なくとも含
イ了するアモルファス材料、)E’r 請求素化アモル
ファスシリコン、ハロゲン化アモルファスシリコン、或
いはハロゲン含有水素化アモルファスシリコン〔以後こ
れ等の総称的表記としてl−a−8i (I(。
X)Jを使用する〕から構成され、光導電性を示す光受
容層を有する光導電部材の層構成を以後に説明される様
な特定化の下に設計されて作成式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41していること及び長波長側に於ける吸11Xス
ペクトル特性に優れていることを見出しだ点に基いてい
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、繰返し使用に除しても劣化現象を起さず、残留
電位が全く又は夕tiんど観仙]芒れない光等成部材を
提供することを土たる目的とする。
本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感度が66
<、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、」まつ光
応答の迷い光導電部側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
用された場合、通常の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、静’act形成の為の帯電処理の際の電
荷保持能が充分ある光導電部材を提供することである。
本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得る事が容
易に出来る電子写真用の光導電部材を提供することであ
る。
本発明の更にもう一つの目的は、面光感度性。
高SN比特性を有する光湧電部椙を提供することでもあ
る。
本発明の更に他の目的は、長ルjの使用に於いて画像欠
陥や画像のボケが全<fz<、0度が高く、ハーフトー
ンがj鮮明に出て月、つW(像度のiI6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4中部材を
提供することである。
本発明の目的を達成する光導電部材は、光導電部材用の
支持体と、GezS 11−X (0,95< x≦1
)を含む非晶質材料で構成された、第1の層領域とシリ
コン原子を含む非晶質材料て構成ぢれ、光導電性を示す
第2の層領域とシリコン原子と炭素原子とを會む非J2
.質月料で構成された第3の層領域とが111記支持体
仰」より順に設けられた層構成の光受容層とを4i L
、61J記第1のノー領域中に伝導性を支配する物質が
含イエされている手を特徴上する。
−り記した様な層構成を取る様にして設計された本発明
の光導電部羽は、前記した諸問題の総てをルγ決し得、
極めて優れた電気的、光学的。
光導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を乃くす
殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しておシ高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用11¥性に長け、濃度が
高く、ノ・−7トーンが鮮明に出て、且つ解像度の商い
、高品質の画像を安定して繰返し得ることができる。
史に、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、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且
つ光応答が速い。
以下、図面に従って、不発明の光導電部材に就で詳細に
説明する。
第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示しだ模式的構成図であ
る。
第1図に示す光導電部材100は、光導電部材用として
の支持体101の上に、光受容層102を有し、該光受
容層102は自由表面105を一方の端面に有している
。光受容層102は、支持体101側より、GezSi
、−z (0゜95〈x≦1)なる原子を含む非晶質材
料(以下a−GeXSi+ −z (H,X )とgf
m)で構成された第1の層領域(G) l 03とa 
−8i (I(、X)で構成さ層領域(M) 106と
が順に積層された層構造を有する。
第1の層領域(G) 103中に貧有されるゲルマニウ
ム原子は、該第1の層領域(G) 103の層厚方向及
び支持体1010表面と平行な面内方向に連続的に均一
に分布した状態となる様に前記第1の層領域(G) 1
03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(G) 103に所
望の伝導特性が与えられている0 第1の層領域(G) 103に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
層領域に力逸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イ1
されても良い。
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第10層仙域(G)中に含
有される場合には、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。
殊に、第1の層領域(G)の支ドI#−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’)中に含有でれる前記物質(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゛り
て支持体から光受容層中への特定の極性の電荷の注入を
効果的に阻止することが出来る。
本発明の光導電部材に於いては、伝導特性を制御するこ
との出来る物質(C)を、光受容層の一部を構成する第
1の層領域(G)中に、前記した様に該層領域(G)の
全域に万遍なく、或いは層厚方向に偏在する様に富有さ
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
治させても艮い。
第2の層領域(、S)中に前記!′/J’(’j (C
)を含有させる場合には、編1の層領域(G)中に含イ
1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2の層領域(8)中に含有させる
物質(C)の種類やその含有ht、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
層領域(G)との接触界面を含む層領域中に前記物質(
c)を含有させるのが望ましい。
本発明に於いては、前記物質(C)は第2の層領域(S
)の全層領域に万遍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
第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)が含有されている層
領域と、第2の層領域(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(G)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
層領域(S)とに於いて同種類でも異種類でろっても良
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。
百年ら、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、7ヅ[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、少なくとも光受容層を構成する第1
の層領域(G)中に、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〔第1の層領域(G)の一部又は全部の層領域のいず
れでも良い〕の伝4特性を所望に従って任意に制御する
ことが出来るものでめるが、仁の様な物質としては、所
謂、半導体分野で云われる不純物を挙げることが出来、
本発明に於いては、形成される光受容層を構成するa−
GezStl−x(L X )に対して、P型伝導特性
を与えるP型不純物及びn型伝導特性を与えるn型不純
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■族に属す
る原子(第■族原子)、例えは、B(硼素)、Al(ア
ルミニウム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)
、TJIタリウム)等があり、殊に好適に用いられるの
は、B、Gaである。
n型不純物としては、周期律表第V族に属する原子(第
■族原子)、例えば、P(燐)、As(砒素)、sb(
アンチモン)、13i(ビスマス)等であや、殊に、好
適に用いられるのは、P。
Asである。
本発明に於いて、伝導特性を制御する物質(0)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)に侠求される伝導特性、或いは、該層領域(P
N)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。
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、好ましくは、0.01〜I 
X 105atomic ppm % より好適には、
0、5〜I X 10’ atomic ppm % 
最Aには、1〜5 X 103atomic ppm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(C)が含有
される層領域(PN)に於ける練物%(C)の含有量を
、好ましくはs o at’omic ppm以上、よ
り好適には50 atomic ppm以上、最適には
、100 atomic ppm以上とすることによっ
て、例えば該含有させる物質(C)が前記のP型不純物
の場合には、光受容層の自由表面かの極性に帯電処理を
受けた際に支持体側からの光受容層中への電子の注入を
効果的に阻止することが出来、又、前記含有させる物質
(C)が前記のn型不純物の場合には、光受容層の自由
表面が0極性に帯電処理を受けた隙に、支持体側から光
受容層中への正孔の注入を効果的に阻止することが出来
る。
上記の様71i:場合には、前述した様に、前記層領域
(PN)を除いた部分の層領域(Z)には、層領域(P
N)に含有される伝導特性を支配する物質(C)の伝導
型の極性とは別の伝4Mの極性を有する物質(C)を含
有させても良いし、或いは、同極性の伝導型を有する物
質(C)を、層領域(PN)に含有させる火際の量より
も一段と少ない量にして含有させても良い。
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jツ「望に従って適宜決定されるものであるが、
好ましくは、0.001〜I X 10’ atomi
c ppm 、より好適には0.05〜500 ato
mic ppm 、最適には0.1〜200 atom
icppm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(Z)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、
300 atomic ppm以下とするのが望ましい
本発明に於いては、光受容層中に、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た層領域と、
他方の極性の伝導型をイイする伝導性を支配する物質金
言有させだ層領域とを直に接触する様に設けて、該接触
領域にyす1潤空乏層を設けることも出来る。
詰り、例えば、光受容層中に、前記のP型不純物を含有
する層領域と前1己のn型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謂p −n接合を形成して、
壁乏層を設けることが出来る。
本発明に於いては、第1の層領域(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、この様な層構造に光受容層を形成すること
によって、比較的可視光領域を含む、短波長から比較的
長波長迄の全領域の波長の光に対して光感度が優れてい
る光導電部材とし得る。
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
布しているので、箒1の層領域(G)と第2の層領域(
S)との間に於ける親和性に優れ、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、光を第1の層領域(G)に於い
て、実質的に完全に吸収することが出来、支持体面から
の反射による干渉を防止する仁とが出来る0本発明にお
いて、第1の層領域中に含有されるシリコン原子の含有
i (Nai / (Nai +Noe ) :NAは
層中のA原子の総原子数〕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法められるが、
好ましくは5 X 10’ atomicppm以下、
より好ましくはl X 109 atomic ppm
以下、最適にはI X i o3atomic ppm
以下とされるのが望ましい。即ち、a−GexSL−x
(H,X)におけるXの値としては好ましくは0.95
<x≦1、より好ましくは0.99 < x≦1、最適
には0.999<x≦1とされるのが望ましい。
第1の層領域(G)と第2の層領域(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望の特性が充分
与えられる様に、光導電部、材の設計の際に充分なる注
意が払われるのが望ましい。
第1の層領域(G)の層厚TBは、好ましくは、30λ
〜50μ、より好ましくは、40λ〜40μ、最適には
、50λ〜30μとされるのが望ましい。
又、第2の層領域(S)の層厚Tは、好ましくは、0.
5〜90μ、より好ましくは1〜80μ、最適には2〜
50μとされるのが望ましい。
第1の層領域(G)の層厚TBと第2の層領域(S)の
層厚Tの和(TB+T)としては、両層領域に要求され
る特性と光受容層全体に要求される特性との相互間の有
機的関連性に基いて、光導電部材の層設針の際に所望に
従って、適宜法   □定されるのが望ましい。
本発明の光導電部材に於いては、上記の(TI+T)の
数値範囲としては、好ましくは1〜100μ、好適には
1〜80μ、最適には2〜50μ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、通常はTB/T≦1なる関
係を満足する際に、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
TB/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。
本発明において、第1の層領域(G)の層厚ちとしては
、可成り薄くされるのが望ましく、好ましくは30μ以
下、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。
必要に応じて先覚客層を構成する第1の層領域(G)、
第2の層領域(S)及び第3の層領域M中に含有される
ノ・ロゲン原子<X>としては、具体的にはフッ素、塩
素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素を好適
なものとして挙げることが出来る。
本発明において、a −ceXst、−X(a、 x)
 (0,95くx≦1)で構成される第1の層領域(G
)を形成するには例えばグロー放電法、スパッタリング
法、或いはイオンブレーティング法等の放電現象を利用
する真−全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−GezSil−エ
(H,X)で構成される第1の層領域(G)を形成する
には、0.95 < x≦1の場合、ゲルマニウム原子
(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスとシリコン
原子(St)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、必
要に応じて水511を子Qり導入用の原料ガス又は/及
びノ・ロゲン原子(X)導入用の原料ガスを、内部が減
圧にし得る堆積室内に所望のガス圧状態で導入して、該
堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置に設置
されである所定の支持体表面上にa−GezSil−z
(H,x)からなる層を形成させれば良い。x = 1
の時には前述の原料ガスのうちSt供給用ガスを除いて
おけばよい。
又、スパックリング法で形成する場合には、例えばAr
、He等の不活性ガス又はこれ等のガスをペースとした
混合ガスの雰囲気中でGeで構成されたターゲットを一
枚、或いは、該ターゲットとSiで構成されたターゲッ
トの二枚を使用して、又は、SiとGeの混合されたタ
ーゲットを使用して、必要に応じてHe、Ar等の稀釈
ガスで稀釈されたGe供給用の原料ガスを、必要に応じ
て、水素原子()i)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、Rf
望のガスプラズマ雰囲気を形成して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、例えば多結晶ゲル
マニウム又は単結晶ゲルマニウム、必要に応じて多結晶
シリコン又は単結晶シリコンを用い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カスプラズマ雰囲気中をAJ4させ
る以外はスパッタリングの場合と同様にする事で行う事
が出来る。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガスと成シ
得る物質としては、5ikl、 、 5iJI、 、 
St、塊・。
St、H,o等のカス状態の又はガス化し得る水素化硅
素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ
、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供給効率の良
さ等の点で5IJ(4+ 812H1lが好ましいもの
として挙けられる。
Ge供給用の原料カスと成シ得る物質としては、Gem
、 、 GeJI6 、 Ge3几、 Ge4H10,
Ge5H12、GeaH,4。
Ge、H,、、Ge、、H,8,Ge4H10等のカス
状態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効に使
用されるものとして享げられ、殊に、層作成作業時の取
扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点で、GeH,。
Ge2H6,Ge、H,が好ましいものとして挙けられ
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けられ
、例えば)・ロゲンガス、ノ・ロゲン化物、ノ・ロゲン
間化合物、ノ・ロゲンで置換きれたシジン訪専体等のガ
ス状態の又はカス化し得る/・ロゲン化合物か好棟しく
挙り”られるS又、文には、シリコン原子とノ・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、
・・ロゲノ原子を含む水系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。
杢発す1jにおいて好適に使用し得るノ・ロゲン化合物
としては、具体的には、フッ素、塩素、呆索、ヨウ素の
/%0ゲンカス、BrF 、 Cll戟C/、F、 。
BrF、 、 BrF、、 、 IF、 、 IFl、
 ICA 、 IBr等の7・ロゲン間化合物を挙ける
8ことが出来るO ハロゲン原子を宮む硅素化合物、7ツr鮨、ノ・ロゲン
原子で置換さ些−たシラン訪棉体としては、具体的には
例えばSiF’4 、 Si2F6 、5iCl、 、
 SiBr4等のハロゲン化硅素が好ましいものとして
挙げることが出来る。
この様なノ・ロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグ
ロー放li法によって不発明の特徴的な光導電部材を形
成する場仕には、Ge供給用の原料ガスと共にSt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宮むa−Gez
Six−3c (H,X )から成る第1の層領域(G
)を形成する事が出来る0 グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第一1の層
領域(G)を作成する場合、基本的には、例えばSi供
給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素とGe供給用の原
料ガスとなる水素化ゲルマニウムとAr 、 I(2,
He等のガス等を所定の混合比とガス流拙になる様にし
て第1の層領域(G)を形成する堆積室に導入し、グロ
ー放電を生起してこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成
することによって、所望の支持体上に第1のノー領域f
Glを形成し得るものでめるが、水素原子の尋人割合の
制御を一層谷易になる様に図る為にこれ等のカスに更に
水素カ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O 又、各ガスは単独棟のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。
スパッタリング法、イオンブレーティング法の倒れの場
合にも形成される層中にノ・ロゲン原子を導入するには
、前記の−・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カスのプラ
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、水累原子導入用の原
料ガス、例えば、H2、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カス類のプラズマ雰囲気を形成
してやれば良い。
本発明においては、/・ロゲン原子導入用の原料カスと
して上記されだノ・ロゲン化合物或いはハロゲンを含む
硅素化合物が上動なものとして使用されるものであるが
、その他に、HF、HC/。
HBr 、 HI等の−・ロゲン化水素、S 1H2R
t SiH2It 5sii−r、cz2.5iHC1
3、5iH2Br2.5iHBr、等の/% IIIゲ
ン置換水素化硅素、及びGeHF3. Ge)■、F、
 、 Ge)]−、F 。
GeHCl3 、 GeH,C4、GeHsCIJ 、
 GeHC3r8. Ge12Br、 。
Ge12Br 、 GeHI3 、 GeH2I2 、
 Ge13I等の水素化ハ0ゲン化ゲルマニウム、等の
水素原子を構成要素の1つとするハロゲン化物、GeF
4. GeCl4. GeBr、。
GeI4 、 GeF2. GeC4、GeBr、 、
 GeI2等の/’N ロゲン化ゲルマニウム、等々の
ガス状態の或いはガス化し得る物質も有効な第1の層領
域(G)形成用の出発物質として挙ける事が出来る。
これ等の物質の中、水素原子を含む・・ログン化物は、
第1の層領域(G)形成の除に層中にノ・ロゲン原子の
導入と同時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有
効な水素原子もdj、入されるので、本発明においては
好適な7−ロゲン導入用の原料として使用される。
水素原子を第1の層領域(G)中に構造的に導入するに
は、上記の他にH2、或いは5ikl、 、 5t2B
、 。
Si、I(、、5i4H,、等の水素化硅素をGeを供
給する為のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と、或
いは、GeH4、Ge2H6,Ge3H@ l Ge4
H10、Ge4H10、Ge6H14。
Ge7H1,、Ge4J、−TH,、Ge(、H2o 
等の水素化ゲルマニウムとSi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)中に含有される水素原子(H)の量
又は−・ロゲン原子(X)の量又祉水素原子とハロゲン
原子の景の和(H+X )は好ましくは0.01〜40
 atomic%、より好適には0.05〜30 at
omic%、最適には0.1〜25atomic%とさ
れるのが望ましい。
第1の層領域(G)中に含有される水素原子(H)又は
/及びハロゲン原子(X)の蛍を制御するには、例えば
支持体温度又は/及び水素原子(ii)、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、放電々力等を制御してやれば
良い。
本発明に於いて、a−8i (H,X )で構成される
第2の層領域(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)の中より、Ge供給
用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質〔第2の
層領域(S)形成用の出発物質(■)〕を使用して、第
1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、a−8i(H,X)で構成される第2の層領域(
S)を形成するには例えばグロー放電法、スパッタリン
グ法、或いはイオン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−8i(H,X)で構成される第2の
層領域(S)を形成するには、基本的には前記したシリ
コン原子(Si )を供給し得るSt供給用の原料カス
と共に、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
にし得る堆積室内に導入して、該堆積室内にグロー放電
を生起させ、予め所定位置に設置されである所定の支持
体3更面上にa −S i(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CH
)又は/及び・・ロゲン原子(X)導入用のガスをスパ
ック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、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
原子とハロゲン原子の量の和(H+X>は、好捷しくは
、1〜40 atomic%、より好適には5〜30 
atomic%、最適には5〜25atornic%と
されるのが望ましい。
光受容層中に、伝導特性を制御する物質fc)、例えば
、第1II族原子或いは第■族原子を構造的に導入して
、その中に前記物質(C)の含有された層領域(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
堆積室中に、光受容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1II族原子専入用
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カス化し得る
ものが採用きれるのが望ましい。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尋人用として
は、B、H6、B4HIO、BJIo 、 BaHH、
B6H,IO+ B、n、2゜B11HI4等の水素化
硼素、BF3. BC73、BBr、等のハロゲン化硼
素等が挙けられる。この他、AlC113゜GaC4、
Ga (CH3)、 、 InCl33. Tl3C1
l、等も挙げることが出来る。
第V族原子導入用の出発物質として、本発明において有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、PH3,
P、H,等の水素化燐、PH,I。
PF3 、 PF5. PC73、PC4、PBr3 
、 PBr、 、 Pl、笠のハロゲン化燐が挙けられ
る。この他、Ash、。
AsF3 、 AsC75+、AsBr3 、 A8F
、 、 5bH8,SbF、 。
SbF、 、 5bC78,5bcz5.54H3,5
iC4、B1Br5等も第V族原子導入用の出発物質の
有効なものとして4けることが出来る。
第1図に示される光専電部拐100tて於いては第2の
層領域(S) 104上に形成される第3の層領域(M
) 106は自由表面を治し、主に耐湿性、連続繰返し
使用唱″性、鉗圧性、使用環境特性、耐久性Qて於いて
本発明の目的を達成するために設けられる。
又、本発明に於いては、第2の層領域(S)104と第
3の層領域(M) 104とを構成する非晶質材料の各
々がシリコン原子という共通の構成要素を有しているの
で、積層界面に於いて化学的な安定性の確保が充分成さ
れている。
本発明に於ける第3の層領域(M)は、シリコン原子(
Si)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素原子(H
)又は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質材料(
以後性a (SiXC+ X)y (L X)t y 
Jと記す。但し、o<xs y<1)で構成される。
a  (Si)(C+−X)y(H% X)+−yで構
成される第3の層領域(M)の形成はグロー放電法、ス
パックリング用、エレクトロンビーム法等によっテ成さ
れる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の負
荷程度、製造規模、作製される光導電部材に所望される
特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所
望する特性を有する光導電部材を製造するだめの作製条
件の制御が比較的容易である、シリコン原子と共に炭素
原子及びハロゲン原子を、作製する第3の層領域(M)
中に導入するのが容易に行える舌の利点からグロー放電
法或はスパッタリング法が好適?で採用される。
更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッタリン
グ法とを同−装置−系内で併用して第3の層領域(M)
を形成してもよい。
グロー放電法によって第3の層領域(M)を形成するに
はa −(5ixC+−x)y(L X )+−y形成
用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合
比で混合して、支持体の設置しである真空堆積室に導入
し、導入されたガスを、グロー放電を生起させることで
ガスプラズマ化して、前記支持体上に既に形成されであ
る第2の層領域(S)上にa (5izC+−x ) 
y (IL X ) I−y を堆積させれば良い。
本発明に於いて、a  (SIXCI )□y<Hb 
x)I−y形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(
Si)、炭素原子(C)、水素原子(H)、ハロゲン原
子(X)の中の少なくとも一つを構成原子とするガス伏
の物質又はガス化し得る物質をガス化したものの中の大
概のものが使用され得る。
Si%C,H,Xの中の一つとしてSlを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばStを構成原子と
する原料ガスと、CをPへ成原子とする原料ガスと、必
要に応じてHを構成原子とする原料ガス又は/及びXを
構成原子とする原料ガスどを所望の混合比で混合して使
用するか、又はSiを構成原子とする原料ガスと、C及
びHを構成原子とする原料ガス又は/及びC及びXを構
成原子とする原料ガスとを、これも又、所望の混合比で
混合するか、或いは、Siを構成原子とする原料ガスと
、Si、C及びHの3つを構成原子とする原料ガス又は
、Si%C及びXの3つを構成原子とする原料ガスとを
混合して使用することができる。
又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガスにC
を構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良いし
、SiとXとを構成原子とする原料ガスにCを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。
本発明に於いて、第3の層領域(M)中に含有されるハ
ロゲン原子(X)として好適なのはF、CL 。
Br、Iであり、殊にF%Ctが望ましいものであるO 本発明に於いて、第3の層領域(M)を形成するのに有
効に使用される原料ガスと成り得るものとしては、常温
常圧に於いてガス状態のもの・又は容易にガス化し得る
物質を挙げることができる。
本発明に於いて、第3の層領域(M)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SiH4,5i2He 、5isHs、Si、H,
o等のシラン(5iAane )類等の水素化硅素ガス
、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜4の飽
和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素
数2〜3のアセチレン系炭化水素、ハロゲン単体、ノ・
ロゲン化水素、ノ・ロゲン間化合物、ハロゲン化硅素、
ノ・ロゲン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げる事が
できる。具体的には、飽和炭化水素としてはメタン(C
H4) 、 エタ7 (C2I(6) 、プロパン(C
,H,)、n−ブタン(n C4HIO)、ペンタン(
C5HI2)、エチレン系炭化水素としては、エチレン
(02H,) 、プロピレン(C3H,)、ブテン−1
(C4H,l)、ブテン−2(C<Ha)、インブチレ
ン(C4Ha)、ペンテン(C,H,。)、アセチレン
系炭化水素としては、アセチレン(C2H2)、メチル
アセチレン(C,、H,)、ブチン(C4H6)、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、ノ・ロゲン化水素としては、FH,HI、H
CL s )IJ3r s ”ロゲン間化合物としては
、BrF 、 C1F %ClF5、CtFs、B r
Fs、BrF3、IF、、IF、 、 IC111Br
 −” Oゲン化硅素としてはSiF、、5iJa、S
 i C4Br I S i C4Brz、5iC4B
rs、5iC4I 、 5iBr、 、 /% 0ゲン
置換水素化硅素とc−cは、5iHtFt、S 1H2
C4,5iH(J3、Si几C1、5iHJr 、 5
iH7,Brz 、5iHBrs、水素化硅素としては
、SiH4,5t2I(s s 5jJI+o  等の
シラン(Si 1ane ) 類s等々を誉げることが
できる。
これ等の他にCF4 、CC1a s CBr4 s 
C’HFs % CH2F2、C)LF s CHsC
l−%CI(Jr s CI(sI、CdLCl等のハ
ロゲン置換パラフィン系゛炭化水素、  SF、 、S
F、等のフッ素化硫黄化合物、5it(ciも)4.5
i(CdLt)n、等のケイ化アルキルやS 1ce(
CHs )、% St C4(CHs )2、S 10
4CH3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。
これ等の第3の層領域(M)形成物質は、形成される第
3の層領域(M)中に、所定の組成比でシリコン原子、
炭素原子及びハロゲン原子と必要に応じて水素原子とが
含有される様に、第3の層領域(M)の形成の際に所望
に従って選択されて使用される〇 例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含有が
容易に成し得て且つ所望の特性の層が形成され得るS 
i (CH3)4と、ハロゲン原子を含有させるものと
し2てのS 1Hc4+ N 5iH2C4,5xC4
、或いはSiH,Cz等を所定の混合比にしてガス状態
で第3の層領域(M)形成用の装置内に導入してグロー
放電を生起させることによってa −(SIMCI−x
)y(Ct+H)+−アから成る第3の層領域(M)を
形成することができる。
スパッタリング法によって第3の層領域(M)を形成す
るには、単結晶又は多結晶のSiウェーハー又はCウェ
ーハー又はSiとCが混合されて含有されているウェー
ハーをターゲットとして、これらを必要に応じてハロゲ
ン原子又は/及び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
良い0 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又は/及びXを導入するだめの原料ガスを、必
要に応じて稀釈して、スパッタ用の堆積室中に導入し、
これら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良い。
又、別には、Si 、!: C、!:は別々のターゲッ
トとして、又はSiとCの混合した一枚のターゲットを
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ッタリン
グすることによって成される。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3の層領域(M)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。
本発明に於いて、第3の層領域(M、)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・希ガス、例えばI−Ie 、 Ne
 s Ar  等が好適なものとして挙げることができ
る。
本発明に於ける第3の層領域(M)は、その要求される
特性が所望通りに力えられる様に注意深く形成される。
即ち、5isCs必要に応じてH又は/及びXを構成原
子とする物質は、その作成条件によって構造的には結晶
からアモルファスまでの形態を取り、電気物性的には、
導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、又光導
電的性質から非光導1[L画性質を、各々示すので本発
明に於いては、目的に応じた所望の特性を有するa −
(SizC+−x)y(Hs X)+−yが形成される
様に、所望に従ってその作成条件の選択が厳密に成され
る。例えば、第3の層領域(M、)を耐圧性の向上を主
な目的として設けるにはa (StxC+ −z)y(
H% X)I−yは使用環境に於いて電気絶縁性的挙動
の顕著な非晶質材料として作成される。
又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として第3の層領域(M)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
 (SIMCI−x)y(H%X)I−7が作成される
第2の層領域(S)の表面にa−(Si zcl、)y
(HlX)1 yから成る第3の領域(M’)の表面に
a−(SIMCI−x)y(HlX)+−yから成る第
3の層領域(M)を形成する際、層形成中の支持体温度
は、形成される層の構造及び−特性を左右する重要な因
子であって、本発明に於いては、目的とする特性を有す
るa−(5izC+ −x ) y (H% X )l
−yが所望通りに作成され得る様に層作成時の支持体温
度が厳密に制御されるのが望ましい。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成されるだめ
の第3の層領域(M)の形成法に併せて適宜最適範囲が
選択されて、第3の層領域(2)の形成が実行されるが
、好1しくけ、20〜400℃、より好適には50〜3
50℃、最適には100〜300℃とされるのが望まし
いもf のである。第3の層領域(M)の形成には、層を構成す
る原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他の方法に
較べて比較的容易である事等のために、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3の層領域(M)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(S’xC+ −x ) y (Hs X )+−
yの特性を左右する重要な因子の一つである。
本93’IWJに於ける目的が達成されるだめの特性を
有するa−(5ixC+−X )y (Hlx)+−y
が生産性良く効果的に作成されるだめの放電パワー条件
としては、打首しくは、10〜30(IW、  より好
適には2O−250W、最適には50〜20oWとされ
るのが望丑しいものである。
コイL積室内のガス圧は、打首しくけ、0.01〜1’
I”orrs好適には、0.1〜0.5 Torr程度
とされるのが望オしい。
本発明に於いては第3の層領域(M)を作成するだめの
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オフ、るものではなく、所
望特性のa、 −(5ixC+−X) y (Hs X
 ) 1−yから成る第3の層領域(M)が形成される
様に相互的有機的関連性に拮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丑しい。
本発明の光導電部材に於ける第3の層領域(2)に含有
される炭素原子の量は、第3の層領域(紛の作成条件と
同様、本発明の目的を達成する所望の特性がイ)られる
第3の層領域(M)が形成さ゛れる重要な因子である。
本発明に於ける第3の層領域(M)に含有される炭素原
子の量は、第3の層領域(+14’)を構成する非晶質
材料の種類及びそのl随性に15’rじて適宜所望に応
じて決められるものである。
即ち、前記一般式a  (5izC+ ’X ) y 
(Hlx)+−yで示される非晶質材料は、大別すると
、シリコン原子と炭素原子とで1¥’i rj′i、i
 iする非晶質材料(以後、r a 5iaC+ −4
Jと記す。但し、O<a<1)、シリコン原子と炭素原
子と水素原子とで構成される非晶質材料(以後、ra 
 (SiI)C+−1))cH+−Jと記ず。但し% 
 o<b、 (・〈1)、シリコン原子と炭素原子とハ
ロゲン原子と必−92に応じて水素原子とで構成される
非晶質材料(以後、ra−(SidC,−d、)e(H
lX)、e、Jと記ず。但し0 < d 、 e < 
1 )、に分類される。
本発明に於いて、第3の層領域(M)がa−81ac+
 aで<、47;成される場合、第3の層領域(M)に
含有される炭素原子の114[け、好寸しくは、IX]
、O’〜90 atomic%、より好適には1〜80
atomic%、最適にけ]、(1〜75 at、om
jc’%とされるのが望ましいものである。即ち、先の
asiac+−gのaの表示で行えば、aが、好寸しく
け、01〜0.99999、より好適には02〜099
、最適には0.25〜09である。
本発す]に於いて、第3の層領域(Mi)がa−(Si
b” +1 ) CI+ c9でiM成される場合、第
3の層領域(λf)に含有される炭素原子の量は、好ま
しくはI X 10’ 〜90 atomjc%とされ
、より好ましくけ1〜90 atomic%、最適には
10〜80atomic4とされるのが望寸しいもので
ある。水素原子の含有量としては、好ましくは1〜40
atomic%、より打首しくば2〜35 atomi
c%、最適には5〜30 atomic%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’tf=’、部材は、実際面に於いて優れた
ものとして充分適用させ得る。
即ち、先のa (5ibC+−1))c■(+−cの表
示で行えばbが\好寸しくは0,1〜0.99999、
より好適には01〜0.99、最適には0.15〜0,
9、Cが打首しくは0.6〜0.〜99、より好適には
0.65〜0.98、最適には07〜0.95であるの
が望ましい。
第3の層領域(M)が、 a (5i(IC+ −d 
)。(HlX)、−eで構成される場合には、第3の層
領域(M)中に含有される炭素原子の含有量としては、
好寸シフくは、I X 10−3−90 atorni
c%、より好適には1−90 atomic%、最適に
は] O〜80atomic%とされるのが望ましい。
ノ・ロゲン原子の含有(;l−とじては、好ましくは、
1〜20 atomic96とされるのが望ましく、こ
れ等の範囲に・・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チ以下、より好適には1
3atomicq6以下とされるのが望ましい。
即ち、先のa (SidC+ −d )e(HlX)+
−eのd。
eの表示で行えばdが好ましくは、01〜0.9999
9、より好適には01〜0.99、最適には0.15〜
0.9、eが打首しくは、0,8〜0.99、より好適
には0.82へ−0,99、最適には0,85〜0.9
8であるのが望ましい。
本発明に於ける第3の層領域(■■)の層厚の数範囲(
づ:、本発明の目的を効果的に達成するだめの重要な因
子の一つである。
本発明の目的を効翳的に達成する様に所期の目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。
−又、第3の層領域(M)の層厚は、該層(M)中に含
有される炭素原、子の量や第1の層領域(G)と第2の
層領域(S)の層厚との関係に於いても、各々の層領域
に要求されるtR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のが望捷しい。
四に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
に於いても考慮されるのが望ましい。
本発明に於ける第3の層領域(M)の層厚としては、好
ましくは0.003〜30μ、よシ好適には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。
本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えば、NiCr、ステンレス。
AA、 Cr、 Mo、 Au、 Nb+ Ta、 V
、 Ti 、 Pt、 Pd等の金属又はこれ等の合金
が誉げられる。
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、ポリアミド等の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。
セラミック、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面を導電
処理され、該導電処理された表面側に他の層が設けられ
るのが望寸しい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NxCr lA
t、Cr 2Mo 、All + Ir t M+ T
a + V’ t Ti+ Pt +Pd 、 Int
Os 、 5n02 + ITO(In2O3+5nO
t)等から成る薄膜を設けることによって導電性が付与
され、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フィル
ムであれば、NiCr + At; Ag ) P b
 + Zn + Nl tAu、 Cr7Mo、 Ir
、 Nb、 Ta、 V、 Ti 、 Pt等の金属の
薄膜を真空蒸、=、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、板状等任意の形状と
し得、所望によって、その形状は決定されるが、例えば
、第1図の光導電部材100を電子写真用像形成部材と
して使用するのであれば連続高速複写の場合には、無端
ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。支持体の厚さ
は、所望通りの光導電部材が形成される様に適宜決定さ
れるが、光導電部材として可撓性が要求される場合には
、支持体としての機能が充分発揮される範囲内であれば
可能な限り薄くされる。百年ら、この様な場合支持体の
製造上及び取扱い上、機械的強度等の点から、通常は1
0μ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つい
て説明する。
第2図に光導電部材の製造装置の一例を示す。
図中の202〜2Q、6のガスボンベには、本発明の光
導電部材を形成するための原料ガスが密封されており、
その1例としてたとえば202は、Heで稀釈されだS
iH4ガス(純度99.999%、以下SiH4/He
と略す。)ボンベ、203はI−1,eで希釈されたG
eH4ガス(純度99.999%、以下G(!H4/H
eと略す。)ボンベ、204はHeで希釈されだSiF
%ガス(純度99.99%、以下S iFi /l−T
eと略す。)ボンベ、205は爪で稀釈されだB2H,
ガス(純度99.999%+以下B2Ha /Heと略
す。)ボンベ、206は迅ガス(純度99.999% 
)ボンベである。
これらのガスを反応室201に流入させるにはガスボン
ベ202〜206のパルプ222〜226、リークパル
プ235が閉じられていることを確五とンし、又、流入
パルプ212〜216、流出パルプ217へ・221、
補助パルプ232 、233が開かれていることを確B
 t、て、先ずメインパルプ234を開いて反応室20
1、及び各ガス配管内を排気する。次に真空計236の
読みが約5 X 10″6torrになった時点で補助
パルプ232 、233 、流出パルプ217〜221
を閉じる。
次にシリンダー伏基体237上に光受容層を形成する場
合の1例をあげると、ガスボンベ202よ’)SiL/
Heガス、ガスボンベ203よりGeH4/Heガス、
カスボンベ205よ’) BtHa/Heガスをパルプ
222 、223 、225を夫々間いて出口圧ゲージ
227 、228 、230の圧をI K9肩に調整し
、流入パルプ212 、213 、 215を徐々に開
けて、マスフロコントローラ207 、208 、21
0内に夫々を流入させる。引き続いて流出パルプ217
 、218 。
220、補助パルプ232を徐々に開いて夫々のガスを
反応室201に流入させる。このときのSiH4/He
ガス流量とGeH</Heガス流量B2迅/Heガス流
量との比が所望の値になるように流出パルプ217 、
218 、220を調整し、また、反応室201内の圧
力が所望の値になるよ′うに真空計236の読みを見な
がらメインパルプ234の開口を調整する。そして基体
237の温度が加熱ヒーター238により50〜400
℃の範囲の温度に設定されていると、とを確認された後
、電源240を所望の電力に設定して反応室201内に
グロー放電を生起させて基体237上に第1の層領域(
G)を形成する。所望の層厚に第1の層領域(G)が形
成された3時点に於いて、流出パルプ218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、前記の第1の層領域(G)上にゲルマニ
ウム原子が実質的に含有されてない第2の層領域(S)
を形成することが出来る。
第2の層領域(S)中に、伝導性を支配する物質(C)
を含有させるには、第2の層領域(S)の形成の際に、
例えばB、T(、l、PH3等のガスを堆積室201の
中に導入する他のガスに加えてやれば良い。
この様にして、第1の層領域CG’)と第2の層領域(
S)とで構成された層が基体237上に形成される。
上記の様にして所望層厚に形成された第1の層領域(G
)と第2の層領域(S)上に第3の層領域(M)を形成
するには、第3の層領域(M、)の形成時に使用しない
ガスラインにCJLガスのボンベをつなぎ、第2の層領
域(S)の形成の際と同様なパルプ操作によって、例え
ば5iI(、ガス、02H,ガスで夫々を必要に応じて
m等の稀釈して、所望の条件に従って、グロー放電を生
起させることによって成される。
第3の層領域(M)中にハロゲン原子を含有させるには
、例えばSiF4ガスとCtH4ガス、或いは、これに
5iT(4ガスを加えて上記と同様にして第3の層領域
(M)を形成することによって成される。
第3の層領域(M)中に含有される炭素原子の景は例え
ば、グロー放電による場合とSiH4ガス、CtI7I
4ガスの反応室201内に導入される流量比を所望に従
って変えるか、或いは、スパッタリングで層形成する場
合には、ターゲットを形成する際シリコンウェハとグラ
ファイトウェハのスパッタ面積比率を変えるか、又はシ
リコン粉末とグラファイト粉末の混合比率を変えてター
ゲットを成型することによって所望に応じて制御するこ
とができる。第3の層領域(M)に含有されるハロゲン
原子(X)の量は、ハロゲン原子導入用の原料ガス、例
えばSiF、ガスが反応室201内に導入される際の流
量を調整することVこよって成される。
又、層形成を行つイいる間は層形成の均一化を計るため
基体237はモータ239により一定速度で回転させて
やるのが望ましい。
以下実施例について説明する。
実施例1゜ 第2図に示した製造装置によシ、シリンダー状のA!基
体上に、第1表に示す条件で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■5. OKVで0.3 HeC間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した光像はタングステンランプ光
源を用い、2ノux−sicの光量を透過型のテストチ
ャートを通して照射させた。
その後直ちに、O荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を像形成部材表面をカスタ。
−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へ 画像を、■5.0にVのコロナ帯電で転写紙上に転写し
た所、解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の
画像が得られた。
実施例乙 第2図に示した製造装置によル、第2表に示す条件にし
た以外は実施例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帯電極性と現像剤
の荷電極性の夫々を実施例1と反対にした以外は実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したと
ころ極めて鮮明な画質が得られた。
実施例3゜ 第2図に示した製造装置により、第3表に示す条件にし
た以外は実施例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゜ 実施例1に於いて、Ge)L / HeガスとS iH
,/Heガスのガス流量比を変えて第1層中に含有され
るゲルマニウム原子の含有量を第4表に示す様に変えた
以外は、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を
夫々作成した。
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第4
表に示す結果が得られた。
実施例5゜ 実施例1に於いて第1層の層厚を第5表に示す様に変え
る以外は、実施例1と、同様にして各電子写真用像形成
部材を作成した。
こうして得られた各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第
5表に示す結果が得られた。
実施例6゜ 幀2図に示した製造装置によシ、シリンダー状のA7基
体上に、第6表に示す条件で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■5.0に%”f Q、 3 sc間コロナ帯電を
行い、直ちに光像を照射した光像はタングステンラング
光源を用い、27ux−seeの光量を透過型のテスト
チャートを通して照射させた。
その後直ちに、○荷電性の現i剤(トナーとキャリアー
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、■5.0にVのコロナ帯電で
転写紙上に転写した所、解像力に優れ1階調再現性のよ
い鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例7゜ 第2図に示した製造装置により、シリンダー状のAA基
体上に、第7表に示す条件で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e5. OKVでQ、 3 sec間コロナ帯電を
行い、直ちに光像を照射した光像はタングステンランプ
光源を用い%  2 /、ux H9eeのf噺を透過
型のテストチャートを通して照射させた。
その後直ちに、■荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を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、05.0にVのコロナ帯電
で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現性の
よい鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例8゜ 第2図に示した製造装置により、プリング−状のAl基
体上に、第8表に示す条件で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祠を、帯電露光実験装置に設
置し05,6にVで0.3 Sec間コロナ帯電を行い
、直ちに光像を照射した光像はタングステンランプ光源
を用い、21ux−twの光量を透過型のテストチャー
トを通して照射させた。
その後直ちに、■荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を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、es、oに■のコロナ帯電で
転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現性のよ
い鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例9゜ 第2図に示した製造装置によシ、第9表に示す条件にし
た以外は実施例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10゜ 第2図に示した製造装置により、第10表に示す条件に
した以外は実施例1と同様傾して、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I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11゜ 実施例1に於いて光源をタングステンランプの代ルに8
10nmのGaAs系半導体レーザ(10m W )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と同様の条件で
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画像が得られた。
実施例12゜ 第3の層領域(M)の作成条件を第11表に示す各条件
にした以外は実施例2〜1oの各実施例と同様の条件と
手順に従って電子写真用像形成部材の夫々(試料/l6
12−201〜t 2−208.12−301〜12−
308. ・・=・、12−1001〜12−1009
 +7) 72個の試料)を作成した。
とうして得られた各電子写真用像形成部材の夫々を個別
に複写装げに設置し、05KVで0.2弐間コロナ帯電
を蒼い、光像を照射した。光源はタングステンランプを
用b1光量は1.0nux・弐とした。m像は■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。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
シ返し10万回以上行っても、いずれの場合も画像の劣
化は見られなかった。
各試料の転写画像の総合画質評価と繰返し連続使用によ
る耐久性の評価の結果を第12表に示す。
実施例13゜ 第3の層領域の形成時、シリコンウェハとグラファイト
のターゲツト面積比を変えて、第3の層領域(M)に於
けるシリコン原子の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
拐の夫々を作成した。こうして得られた像形成部材の夫
々につき、実施例1に述べた如き、作像、現像、クリー
ニングの工程を約5万回繰p返した後画像評価を行った
ところ第13表の如き結果を得た。
実施例14゜ 第3の層領域(M)の形成時、Si几ガスと(2,H。
ガスの流量比を変えて、第3の層領域(M)に於けるシ
リコン原子と炭素原子の含有量比を変化させる以外は実
施例1と全く同様な方法によって像形成部材の夫々を作
成した。こうして得られた各像形成部材につき、実施例
1に述べた如き方法で転写までの工程を約5万回繰シ返
した後、画像評価を行ったところ、第14表の如き結果
を得た。
実施例15゜ 第3の層領域(M)の形成時、SiH4ガス、SiF。
ガス、 C,H,ガスの流量比を変えて、第3の層領域
(M)に於けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変
化させる以外は、実施例1と全く同様な方法によって像
形成部拐の夫々を作成した。
こうして得られた各像形成部材につき実施例1に述べた
如き作像、現像、クリーニングの工程を約5万回繰シ返
した後、画像評価を行ったところ第15表の如き結果を
得た。
実施例16゜ 第3の層領域(M)の層厚を変える以外は、実施例1と
全く同様な方法によって像形成部材の夫々を作成した実
施例1に述べた如き、作像、現像、クリーニングの工程
を繰シ返し第16表の結果を得た。
第16表 //′ / /′ 以上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・・・・
釣200℃ゲルマニウム原子(Ge)非含有層・・・・
・約250℃放電周波数  :  13.56MHz反
応時反応室内圧 :0.3Torr
【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図は、実施例に於いて本発明の光
導電部拐を作製する為に使用された装置の模式的説明図
である。 100  ・・・・・光導電部材 101・・・・・・支持体 102・・・・・・光受容層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  光導電部材用の支持体と、該支持体上に、G
    eXSi、−x(0,95<x≦1)を含む非晶質本料
    で構成された第1の層領域と、シリコンμ子を含む非晶
    質材料で構成され、光4電性に示ず第2の層領域とシリ
    コン原子と炭素原円とを含む非晶質材料で構成された第
    3の層雀域とが前記支持体制より順に設けられた層調成
    の光受答層とを有し、前記第1の層領域し伝導性を支配
    する物質が含有されている事4特徴とする光導電部材。
  2. (2)  第1の層領域、第2の層領域及び第3の層領
    域の少なくともいずれか一方に水素原子7含イ1されて
    いる4!f、W ii+V求の範囲第1項に配属の光導
    電部羽。
  3. (3)  第1の層領域、第2の層領域及び第3の3領
    域の少なくともいずれか−)に・・ロゲンR子が含有さ
    れている時計請求の範囲第1項及び同第2項に記載の光
    導電部材。
  4. (4)伝導性を支配する物質が周期律表第■族に属する
    原子である特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 夕(5)  伝導性を支配する物JTLが周期律表=v
    族にに   属する原子である特許請求の範囲第1項に
    記載の光導電部材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62258465A (ja) * 1986-04-08 1987-11-10 Canon Inc 光受容部材

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JPS62258465A (ja) * 1986-04-08 1987-11-10 Canon Inc 光受容部材

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