JPS5986056A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS5986056A
JPS5986056A JP57197234A JP19723482A JPS5986056A JP S5986056 A JPS5986056 A JP S5986056A JP 57197234 A JP57197234 A JP 57197234A JP 19723482 A JP19723482 A JP 19723482A JP S5986056 A JPS5986056 A JP S5986056A
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JP
Japan
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layer
layer region
atoms
gas
concentration
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Application number
JP57197234A
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English (en)
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Kozo Arao
荒尾 浩三
Keishi Saito
恵志 斉藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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】
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)の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する。 固体撮像装置、或いは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、
)/暗電流(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
に、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置内
に組込まれる電子写真用像形成部材の場合には、上記の
使用時における無公害性は重要な点である。 この様な点に立脚して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−8tと表記す)があり
、例えば、独国公開第2746967号公報、同第28
55718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
の応用が記載されている。 丙午ら、従来のa  Si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、結合的な特
性向上を図る必要があるという更に改良される可き点が
存するのが実情である。 例えば、電子写真用像形成部材廻適用した場′合K1高
光感度化、高暗抵抗化を同時に図ろうとすると、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
々観測され、この種の光導電部材は長時間繰返し使用し
続けると、繰返し使用による疲労の蓄積が起って、残像
が生ずる所謂ゴースト現象を発する様になる或いは、高
速で繰返し使用すると応答性が次第に低下する等の不都
合な点が生ずる場合が少なくなかった。 更にはa−3tは可視光領域の短波長側に較べて、長波
長側の波長領域よりも長い波長領域の吸収係数il比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツ
チングに於いて、通常使用されているハロゲンランプや
螢光灯を光源とする場合、長波長側の光を有効に使用し
得ていないという点に於いて、夫々改良される余地が残
っている。 又、別には、照射される光が光導電層中に於いて、充分
吸収されずに支持体に到達する光の量が多くなると、支
持体自体が光導電層を透過して来る光に対する反射率が
高い場合には、光導電層内に於いて多重反射による干渉
が起って、画像の1ボケ」が生ずる一要因となる。この
影響は、解像度を上げる為に、照射スポットを小ξ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、a−8i材料で光導電層を構成する場合には、そ
の電気的、光導電的特性の改良を図るために、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
て光導電層中に含有されるが、これ等の構成原子の含有
の仕方如何によっては、形成した層の電気的或いは光導
電的特性に問題が生ずる場合がある0 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分でないこ
と、或いは暗部において、支持体側よりの電荷の注入の
阻止が充分でないこと等が生ずる場合が少なくない。 更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆債
室より取り出した後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの層の浮きや剥離、或いは層に亀裂が
生ずる等の現象を引起し勝ちであった。この現象は、殊
に支持体が通常、電子写真分野に於いて使用されている
ドラム状支持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点
に於いて解決される可き点がある。 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、上記した様な間腕の総て
が解決される様に工夫される必要がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a  Ss
に就て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、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、シ
リコン原子を母体とし、水素原子(H)又はハロゲン原
子(X)のいずれか一方を少なくとも含有するアモルフ
ァス材*L 所fil水5m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[a −8t (H、X) Jを使用する〕から
構成され、光導電性を示す非晶質層を有する光導電部材
の層構成を以後に説明される様な特定化の下に設計され
て作成された光導電部材は実用上著しく優れた特性を示
すばかりでなく、従来の光導電部材と較べてみてもあら
ゆる点において凌駕していること、殊に電子写真用の光
導電部材として著しく優れた特性を有していること及び
長波長側に於ける吸収スペクトル特性に優れていること
を見出した点に基いている。 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、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず、残留
電位が全く又は殆んど観測されない光導電部材を提供す
ることを主たる目的とする。 本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感度が高く
、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光応答
の速い光導電部材を提供することである。 本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い光導電
部材を提供することである。 本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材として通
用させた場合、通常の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、静電像形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分あり、且つ多湿雰囲気中でもその特性の低下
が殆んど観測されない優れた電子写真特性を有する光導
電部材を提供することである。 本発明の更に他の目的は、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1つの目的は、高光感度性、高SN比
特性及び支持体との間に良好な電気的接触性を有する光
導電部材を提供することでもある。 本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体とGez
Stl−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
材料で構成され、光導電性を示す第2の層領域とが前記
支持体側より順に設けられた層構成の非晶質層とを有し
、前記第1の層領域中に於けるゲルマニウム原子の分布
状態が層厚方向に不均一であって、前記第1の層領域に
伝導性を支配する物質が含有され、前記非晶質層には酸
素原子が含有されている事を特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、極め
て優れた電気的、光学的、光導電的特性、耐圧性及び使
用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け。、濃度が高
く、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高
品質の画像を安定して繰返し得ることができる。 又、本発明の光導電部材は支持体上に形成される非晶質
層が、層自体が強靭であって、且つ支持体との密着性に
著しく優れており、高速で長時間連続的に繰返し使用す
ることができる。 更に、本°発明の光導電部材は、全可視光域に於いて光
感度が高く、殊に半導体レー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、本発明の光導電部材に就で詳細に
説明する。 第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示した模式的構成図であ
る。 第1図に示す光導電部材100は、光導電部材用として
の支持体101の上に、非晶質層102を有し、該非晶
質層102は自由表面105を一方の端部に有している
。 非晶質層102は支持体101側よりGeX5i1−X
を含む非晶質材料(以後a  GezSil−x (H
、X )と記載する)で構成された第1の層領域fG)
103とa−8t(H,X)で構成され、光導電性を有
する第2の層領域(S) 104とが順に積層された層
構造を有する。 第1の層領域(G) 103中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、該第1の層領域(G) 1030層厚方向に
は連続的であって且つ前記支持体101の設けられであ
る側とは反対の側(非晶質層102の表面105側)の
方に対して前記支持体101側の方に多く分布した状態
となる様に前記第1の層領域(G) 103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。 本発明に於いては、第1の層領域(G) 103 K含
有される伝導特性を支配する物質(C)は、第1の層領
域(G) 103の全層領域に万遍なく均一に含有され
ても良く、第1の層領域(G) 103の一部の層領域
に偏在する様に含有されても良い。 本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)を第1の
層領域(G)の一部の層領域に偏在する様に第1の層領
域(G)中に含有させる場合には、前記物質(C)の含
有される層領域(PN)は、第1の層領域(G)の端部
層領域として設けられるのが望ましいものである。殊に
、第1の層領域(G)の支持“体側の端部層領域として
前記層領域(PN)が設けられる場合には、該層領域(
PN)中に含有される前記物質(C)の種類及びその含
有量を所望に応じて適宜選択することによって支持体か
ら非晶質層中への特定の極性の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、非晶質層の一部を構成する第
1の層領域(G)中に、前記した様に該層領域(G)の
全域に万遍なく、或いは層厚方向に偏在する様に含有さ
せるものであるが、更には、第1の層領域(G)上に設
けられる第2の層領域(S)中にも前記物質(C)を含
有させても良いものである。第2の層領域(S)中に前
記物質(C)を含有させる場合には、第1の層領域(G
)中に含有される前記物質(C)の種類やその含有量及
びその含有の仕方に応じて、第2の層領域(S)中に含
有させる物質(C)の種類やその含有量、及びその含有
の仕方が適宜法められる。 本発明に於いては、第2の層領域(S)中に前記物質(
C)を含有させる場合、好ましくは、少なくとも第1の
層領域(G)との接触界面を含む層領域中に前記物質を
含有させるのが望ましいものである。 本発明に於いては、前記物質(C)は第2の層領域(S
)の全層領域に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
種類であっても良く、又、その含有量は各層領域に於い
て、同じでも異なっていても良い。 丙午ら、本発明に於いては、各層領域に含有される前記
物質(C)が両者に於いて同種類である場合には、第1
の層領域(G)中の含有量を充分多くするか、又は、電
気的特性の異なる種類の物質(C)を、所望の各層領域
に夫々含有させるのが好ましいものである。 本発明に於いては、少なくとも非晶質層を構成する第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((ン)の一部又は全部の層領域のい
ずれでも良い〕の伝導特性を所望に従って任意に制御す
ることが出来るものであるが、この様な物質としては、
所謂、半導体分野で云われる不純物を挙げることが出来
、本発明に於いては、形成される非晶質層を構成するa
  cexSit−X (H、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
型不純物を挙げることが出来る。 具体的には、P型不純物としては周期律表第■族に層す
る原子(第■族原子)、例えばB(硼素) 、 A6 
(アルミニウム) 、Ga (ガリウム)、■1)(イ
ンジウム) 、TI (タリウム)等があり、殊に好適
に用いられるのは、B5Gaである。 (砒素) 、sb (アンチモン)、Bi(ビスマス)
等であり、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が含有される
層領域(PN)K於けるその含有量は、該層領域(PN
)に要求される伝導特性、或いは該層領域(PN)が支
持体に直に接触して設けられる場合には、その支持体と
の接触界面に於ける特性との関係等、有機的関連性て於
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、鎖側の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考慮されて、伝導特性を制御する物質の含有量が
適宜選択される。 本発明に於いで、層領域(PN)中に含有される伝導特
性を制御する物質(C)の含有量としては、通常の場合
、0.01〜I X 105atn+nic IF  
を好適には、0.5〜I X 10’ atomic戸
、最適には、1〜5 X 103atomic rlp
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q勿質(C)が含
有される層領域(PN)に於ける該物質(C)の含有量
を通常は30 atomic rP以上、好適には50
 atomic P以上、最適には、100atomi
c IF以−ヒ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、シ畔品
質層の自由表面が■極性に帯電処理を受けた際に支持体
側からの非晶質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、非晶質層の自由表面がe極性に帯
電処理を受けた際に、支持体側から非晶質層中への正孔
の注入を効果的に阻止することが出来る。 上記の様な場合には、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(PN)に
含有される伝導特性を支配する物質(C)の伝導型の極
性とは別の伝導型の極性の伝導l特性を支配する物質(
C)を含有させても良いし、或いは同極性の伝導型を有
する伝導特性を支配する物質(C)を、層領域(PN)
に含有させる実際の量よりも一段と少ない量にして含有
させても良いものである。 この様な場合、前記層領域(Z)中に含有される前記伝
導特性を支配する物質(C)の含有量としては、層領域
(PN)に含有される前記物質(C)の極性や含有量に
応じて所望に従って適宜決定されるものであるが、通常
の場合0.001〜1×104104ato IF s
好適には0.05〜500 atomic IF %最
適には0.1〜200 atomic lF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fは
、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましくは、
300 atomic P以下とするのが望ましいもの
である。 本発明に於いては、非晶質層中に一方の極性の伝導型を
有する伝導性を支配する物質を含有させた層領域と他方
の極性の伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有さ
せた層領域とを直に接触する様に設けて、該接触領域に
所謂空乏層を設けることも出来る。詰り、例えば非晶質
層中に前記のP型不純物を含有する層領域と前記の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接合を形成しで、空乏層を設けることが出来
る。 本発明の光導電部材においては、第1の層領域(G)中
に含有されるゲルマニウム原子の分布状態は、層厚方向
においては、前記の様な分布状態を取り、支持体の表面
と平行な面内方向には均一な分布状態とされるのが望ま
しいものである。 本発明に於いては、第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、この様な層構造に非晶質層を形成すること
によって、可視光領域を含む、比較的短波長から比較的
短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ものである。 又、第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の
分布状態は、全層領域にゲルマニウム原子が連続的に分
布し、ゲルマニウム原子の層厚方向の分布濃度Cが支持
体側より第2の層領域(S)に向って減少する変化が与
えられているので、第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、且つ後述する様に
支持体側端部に於いてゲルマニウム原子の分布濃度Cを
極端に大きくすることにより、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
る干渉を防上することが出来る。 又、本発明の光導電部材に於いては、第1の層領域(G
)と第2の層領域(S)とを構成する非晶質材料の夫々
がシリコン原子という共通の構成要素を有゛しでいるの
で、積層界面に於いて化学的な安定性の確保が充分成さ
れている。 第2図乃至第10図には、本発明における光導電部材の
第1の層領域(G)中に含有されるゲルマニウム原子の
層厚方向の分布状態の典型的例が示される。 後述するように第1の層領域に於る全Ge原の 子数は、全Ge原子と全St原子との和A95 %より
大きな割合を占めるので、そのまま分布濃度を示すと各
々の図の違いが明確でなくなる為、極端な形で図示して
おりこれらの図は模式的なものと理解されたい。実際の
分布としては、Ge全分子数が前述の条件を満たすよう
に、ti (1≦i≦8)又はC1(1≦i≦20)の
値を選ぶか、或いは分布カーブ全体に適当な係数を掛け
たものをとるべきである。 第2図乃至第10図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Cを、縦軸は、第1の層領域(G)の層厚を
示し、tBは支持体側の第1の層領域(G)の端面の位
置を、tTは支持体側とは反対側の第1の層領域(G)
の端面の位置を示す。 即ち、ゲルマニウム原子の含有される第1の層領域(G
)はtB側よりtT側に向って層形成がなされる。 第2図には、第1の層領域(G)中に含有されるゲルマ
ニウム原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示さ
れる。 第2図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る第1の層領域(G)が形成される表面と該第1の層領
域(G)の表面とが接する界面位置tBよりt、の位置
までは、ゲルマニウム原子の分布濃度CがC1なる一定
の値を取り乍らゲルマニウム原子が形成される第1の層
領域(G)に含有され、位置t、よりは濃度C7より界
面位置tTに至るまで徐々に連続的に減少されている。 界面位置tTにおいてはゲルマニウム原子の分布濃度C
はCSとされる。 第3図に示される例においては、含有されるゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cは位置tBより位置1Tに至るまで
濃度C4から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて
濃度C5となる様な分布状態を形成している。 第4図の場合には、位置t8より位置t2まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Cは濃度C6と一定値とされ、位
置t、と位置tTとの間において、徐々に連続的に減少
され、位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に零とさ
れている(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合
である)。 第5図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは位
置tBより位置1Tに至るまで、濃度c8より連続的に
徐々に減少され、位置tTにおいて実質的に零とされて
いる。 第6図に示す例においては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位置tBと位置t3間において濃度Cは一次関
数的に位置t3より位置tTに至るまで減少されている
。 第7図に示される例においては、分布濃度Cは位置tB
より位置t4までは濃度C11の一定値を取り、位置t
4より位置tTまでは濃度CI!  より濃度C+3ま
で一次関数的に減少する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置t。より位置tTに至
るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C14よ
すtT、 tB近傍での変化率が小さい形で濃度Cta
jまで減少している。 第9図においては、位置tBより位置上、に至るまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CI5より濃度
CI6″!で一次関数的に減少され、位置t5と位置t
Tとの間においては、濃度CI6の一定値とされた例が
示されている。 第10図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布濃度Cは位置t9において濃度CI?であり、位置
taK至るまではこの濃度CI?より初めはゆっくりと
減少され、t6の位置付近においては、急激に減少され
て位置t6では濃度c1δとされる。 れて位置tTで濃度CI9となり、位置t7と位置t。 との間では、徐々に減少されて位置t8において、濃度
C2Gに至る。位置t8と位置1Tの間においては、濃
度CtOより実質的に零になる様に図に示す如き形状の
曲線に従って減少されている。 以上、第2図乃至第10図により、第1の層領域(G)
中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向の分布状態
の典型例の幾つかを説明した様に、本発明においては、
支持体側において、ゲルマニウム原子の分布濃度Cの高
い部分を有(−1界面tT側においては、前記分布濃度
Cは支持体側に較べて町成り低くされた部分を有するゲ
ルマニウム原子の分布状態が210層領域(G)に設け
られている。 本発明に於ける光導電部材を構成する非晶質層を構成す
る第1の層領域(G)は好ましくは上記した様に支持体
側の方にゲルマニウム原子が比較的高濃度で含有されて
いる局在領域(A)を有するのが望ましい。 本発明に於いては局在領域(A)は、第2図乃至第10
図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置t11より
5μ以内に設けられるのが望ましいものである。 本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位置t
。より5μ厚までの全層領域(LT)とされる場合もあ
るし、又、層領域(LT)の一部とされる場合もある。 局在領域(A)を層領域(LT)の一部とするか又は全
部とするかは、形成される非晶質層に要求される特性に
従って適宜状められる。 局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態を考えた場合、ゲルマニウム原子
の分布濃度の最大値Cmax が、Nae / (NG
e + Nst )  として、通常は0.99以上、
好適には0.995以上、最適には0.999以上とさ
れる様な分布状態となり得る様に層形成されるのが望ま
しい。 即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る非晶質層は、支持体側からの層厚で5μ以内(tBか
ら5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値Cmaxが存在
する様に形成されるのが好ましいものである。 本発明において、第1の層領域中に含有されるシリコン
原子の含有量CNsl/ (Nst +Nae ) :
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、通常は5 X 10’atomic P以下、好
ましくはI X 10’ atonyicP以下、最適
にはI X 103at103ato以下とされるのが
望ましいものである。即ちa−GezSil−X(H、
X )におけるXの値としては通常は0.95<x≦1
.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。 本発明に於いて第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必要がある。 本発明に於いて、第1の層領域(G)の層厚TBは、通
常の場合、30λ〜50μ、好ましくは、40λ〜40
μ、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、通常の場合、0.
5〜90μ、好ましくは1〜80μ、最適には2〜50
μ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
る特性と非晶質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、光導電部材の層設計の際に所望に
従って、適宜決定される。 本発明の光導電部材に於いては、上記の(TB+T)の
数値範囲としては通常の場合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Tn及び層厚Tとしては、通常はTB/′r≦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i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T
B /T≦0.8なる関係が満足される様に層厚TB及
び層厚Tの値が決定されるのが望ましいものである。 本発明に於いては、第1の層領域(G)の層厚T、]と
しては、成可く薄くされるのが望ましく、好ましくは3
0μ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。 本発明において、必要に応じて非晶質層を構成する第1
の層領域(G)及び第2の層領域(S)中に含有される
ハロゲン原子(X)としては、具体的にはフッ素、塩素
、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素を好適な
ものとして挙げることが出来る。 本発明において、a  GezSxl−X(H+ X 
) (0,95〈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 GezSt 1−
z(TI 、 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、必要に応じて水素原子(H)導入用の原料ガス
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−GeXSi
□−エ(H、X )からなる層を形成させれば良い。 X−2↓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81で構成されたター
ゲットの二枚を使用して、又は、St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、心
安に応じて、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(
X)導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入し
、所望のガスプラズマ雰囲気を形成して前記のターゲツ
トをスパッタリングしてやれば良い。 イオンブレ−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ガスプラズマ雰囲気中を通過させる
以外はスパッタリング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供給用の原料カスト成り
得る物質としては、5IH4+ 5t2Ha + 5i
3Hs+5id(、+o等のガス状態の又はガス化し得
る水素化硅素(シラン類)が有効に使用されるものとし
て挙げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でSiH< 、 5tylusが好
ましいものとして挙げられる。 Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、GeT
l< 、 G(!2H6、Ge3TIi 、 Ge7H
+e 、 Ge51Lz 、 Ge7H+eア Ge7
H+e。 Ge7H+e l Ge7H+e等のガス状態の又はガ
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
として挙げられ、殊に、層作成作業時の取扱い品さ、G
e供給効率の良さ等の点で、GeH+ 、 Ge2H6
゜Ge5I(sが好ましいものとして挙げられる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、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
。 又、更には、シリコン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
む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明において
は挙げることが出来る0 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲ
ンガス、BrF 、 ClF 、 CjilFs 。 BrF、、 、 RrFs 、 IFs 、 IF7 
、 ICA 、 IBr等の一’%0ゲン間化合物を挙
げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、D[謂、)・ロゲン原
子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には例え
ば5IF4 g 812F6 g blc4 、SiB
r4等のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げるこ
とが出来る。 この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用(7−C
グロー放電法によって本発明の特徴的な光導1F部材を
形成する場合には、Ge供給用の原料ガスと共にSi 
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−・ロゲン原子を含むa−
GezSiニー8から成る第1の層領域(G)を形成す
る事が出来る。 グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第t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・・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 l I(2、
He 等のガス等を所定の混合比とガス流量になる様に
して第1の層領域(G)を形成する堆積室に導入し、ク
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の層領域(
G)を形成し得るものであるが、水素原子の導入割合の
制御を一層容易になる様に計る為にこれ等のガスに更に
水素ガス又は水素原子を含む硅素化合物のガスも所望量
混合して層形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないもので・ある0 スパッタリング法、イオンブレーティング法の何れの場
合にも形成される層中に・・ロゲン原子を導入するには
、前記のノ・ロゲン化合物又は前記の−・ロゲン原子を
含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスのプ
ラズマ雰囲気を形成してやれば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、)Iz、或いは前記したフラン類又は
/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Mf゛積室中室中入して該ガ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、ハロゲン、原子導入用の原f)ガス
として上記さ!tたハロゲン化合物或いはハロゲンを含
む硅素化合物が有効なものとして使用されるものである
メパ、その他に、HF、 HCl。 HI3r 、 III等(7) ハロゲン化合物、5I
H2F2,5iIhI2゜5iH2C4、5iTTC/
!3.5iILBrt 、 5iHBrs等ノ八〇lゲ
ン置換水素化H−素、及びGeHF5 、 GeHtF
t 、 GeH3F。 GeHCl5 + Ge)IzCdz 、 GeHCl
5GeH3Br 、 Gell14 + GeHJt 
+ GeH3I  等の水素化ハロ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、G
eF4y GeC^。 GeBr4HGe14 、 GeF2 、GeBr2y
 GeBr2y Gel2等のハ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
一1の層領域(G)形成用の出発物質として挙げる事が
出来る。 これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲン化物は、第
1の層領域(G)形成の際に層中にハロゲン原子の導入
と同時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な
水素原子も導入されるので、本発明においては好適なハ
ロゲン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F2、或いはSiH4,5itHe。 SbHg I 5itH+o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、GeH+ 、GetHa t Ge5Hs 、G
e5H+z 、Ge5H+z 。 Ge+H+4+ Ge7H+6+ Ge5H+g + 
GeoHho等の水素化ゲルマニウムとSt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(I()の
縫又はハロゲン原子(X)の量又は水素原子と・・ロゲ
ン原子の量の和(H+X )は通常の場合0. Ol−
40atomicX 1好適には0.05〜30 at
omicX、最適にはQ、 1〜25 atomicX
 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0又は/及
びハロゲン原子(X)の量を制御するには、例えば支持
体温度又は/及び水素原子(t()、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、族1b、々力等を制御してやれば
良い。 本発明に於いて、a−8i(1−1,X)  で構成さ
れる第2の層領域(S)を形成するには前N、Eした第
1の層領域(G)形成用の出発物質(1)の中よシ、G
供給用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物り1〔
第2の層領域(8)形成用の出発物質(II) )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、本発明において、a−8i(H,X)  で構成
される第2の層領域(8”lを形成するには例えばグロ
ー放電法、スパッタリング法、或いはイオンブレーティ
ング法等の放電現象を利用する真空堆積法によって成さ
れる。例えば、グロー放を法によって、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Si供給用の原料ガスと共に、必要に応じて
水素原子(トI)導入用の又け/及びノ・ログン原子(
X)4人用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内
表面上にa−8i(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(H)又は
/及びハロゲン原子(3)4人用のガスをスパッタリン
グ用の堆積室に導入し7ておけば良い。 本発明に於いて、形成される非晶質層をお4成する第2
の層領域(8)中に含有される水素原子(11)の駄又
はノ・ロゲン原子(X)の量又は水素原子とノ・ロゲン
原子の量の和(H+X)は、通常の場合、1〜40at
りm1C%、好適には5〜30at、nm1c%、最適
には5−25 atomjc%  とされるのが望せ1
〜い。 非晶911層を11・マ成する層領域中に、伝樽特性を
制御する物質(C)、例えば、第1II族原子或いは第
V族原子を構造的に尋人して前記物性(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1
11族原子導入用の出発物質或いはF V筋原子爵入用
の出発物質をガス状態で堆積室中に、非晶・11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1■族原子zn人用の出発物<r!i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
層形成染付下で容易にガス化
【7得るものが採用される
のが望ましい。その様な第■族原子導入用の出発物質と
して具体的には硼素原子導入用としては、B10゜ 、
   BJ−1,o 、   、13JI0.  13
.l−1,、、B、I−1,。 、   B、H,、、
、B、i−I、、   等の水素化硼素、BF、 、 
BCI!、 、 13Br、等(1) /S C+ゲン
化硼素等が挙げられる。この他、AlCl、 、 Ge
CzB。 Ge(CH3)、、 InCl!1. TlC1!s等
も結けることが出来る。 第■族原子導入用の出発物質として、本発明においで有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、l)H,
、P21−1.等の氷菓北隣、 PFJ4I、 PI”
、 。 PF、 、 PCI!、 、 PCI:、 、 PI3
r、 、 PIr5. L’I3等(7) )S tf
fゲン化燐北隣げられる。この他、AsH,、AsF3
 * AsC4,。 As1Jr、、AsF、、Sbl山、SbF3.SbF
、、5bC1!3,5bC1!s。 BiH,、BIC1!、 、 Biger、 ’v4も
第v族原子導入用の出発物質の有効なものとして¥げる
ことが出来る。 本発明の光1jl= 7+i、部材に於いては、高光感
度化と商暗抵抗化、町には、支持体と非晶質層との間の
密着性の改良を図る目的の為に、非晶質層中には、酸素
原子が含有される。非晶質層中に含有される酸素原子は
、非晶質層の全層領域に刃側なく含有されても良いし、
或いは、非晶質層の一部の層領域のみに含有させて偏在
させても良い。 又、酸素原子の分布状態は分布濃度C0が、非晶質層の
層厚方向に於いては、均一であっても、不均一であって
もよい。 酸素原子が層厚方向に不均一である場合の分布状態は、
第11図乃至第19図にその典型的例が示される。 第11図乃至第19図において、横軸は酸素原子の分布
濃度Cを、縦軸は、第1の層領域00層厚を示し、tB
は支持体側の第1の層領域0の端面の位置を、tTは支
持体側とは反対側の第1の層領域0の端面の位置を示す
。即ち、酸素原子の含有される第1の層領域0はtB側
よりtT側に向って層形成がなされる。 第11図には、第1の層領域0中に含有される酸素原子
の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。 第11図に示される例では、酸素原子の含有される第1
の層領域(Qが形成される表面と該第1の層領域(0の
表面とが接する界面位置tBよりt、の位置までは、酸
素原子の分布濃度CがC1Iなる一定の値を取り乍ら酸
素原子が形成される第1の層領域0に含有され、位置t
、よりは濃度C22より界面位置tTに至るまで徐々に
連続的に減少されている。界面位置tTにおいては酸素
原子の分布濃度CはC2,とされる。 第12図に示される例においては、含有される酸素原子
の分布濃度Cは位置tBより(57,置t7.に至るま
で濃度C24から徐々に連続的に減少して位置tTにお
いて濃度C7,となる様な分布状態を形成している。 第13図の場合には、位置tBより位置t、″!!、で
は酸素原子の分布濃度Cは濃度C2,と一定値とされ、
位置t2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減
少され、位置tTにおいて、分布潜度Cは実質的に零と
されている(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場
合である)。 第14図の場合には、酸素原子の分布濃度Cは位置tB
より位置1丁に至る才で、濃度C7,より連続的に徐々
に減少され、位if tTにおいて実質的に零とされて
いる。 第15図に示す例においては、酸素原子の分布濃度C(
rJ2、位置toと位置18間においてなよ、濃度C2
I+と一定値であり、位置tTにおいては濃度C1゜と
される。位置t、と位置bpとの間では、分布濃度Cは
一次関数的に位置t、より位置t・I・に至ル丑で減少
されている。 第16図に示される例においてLll、分布濃度Cは位
置(o」二り位置t4までは濃度cII+の一定値を取
り、位置t4より位置t・rまでは濃度c32より#I
)、’fl C□オで一次関数的に減少する分布状態と
されている。 第17図に示す例においては、位置tBより位置tTに
至るまで、酸素原子の分布濃度CはC,4より実質的に
零に至る様に一次関数的に減少している。 第18図においては、位置t13より位置t、に至るま
でd:酸素原子の分布濃度Cは、p度c1.より濃度C
M6まで一次関数的に減少され、位置t5と位置tTと
の間においては、濃度C16の一定値とされた例が示さ
れている。 第19図に示される例においては、酸素原子の分布濃1
i Cは位置113において濃度C37であり、位置t
6に至るまではこのm 1.K C37より初めはゆっ
くりと減少され、’8の位置(=J近においては、急激
に減少されて位fFj、” eでは濃度C18とされる
。 て位置1γで濃度C3,となり、位置t7と位置t8と
の間では、極めてゆっくりと徐々に減少されて位置t8
において、lla 匣C<oに至る。位置t8と位It
 tTの間においては、濃度C3゜より実質的に零にな
る様に図に示す如き形状の曲線に従って減少されている
。 本発明に於いて、非晶質層に設けられる酸素原子の含有
されている層領域(0)は、光感度と暗抵抗の向上を主
たる目的とする場合には、非晶質層の全層領域を占める
様に設けられ、支持体と非晶質層との間の密着性の強化
を図るのを主たる目的とする場合には、非晶質層の支持
体側端部要領Jj1kを占める様に設けられる。 前者の場合、層領域(0)中に含有される酸素原子の含
有量は、高光感度をti?持する為に比較的少なくされ
、後者の場合にヲ」コ、支持体との密着1′1・の強化
を確実に図る為に比較的多くされるのが望寸しい。 又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の為には、
支持体側に於いて比較的高濃度に分布させ、非晶質層の
自由表面仰1に於いて比較的低8111隻に分布させる
か、或いは、非晶質層の自山表面側の表層領域にIIJ
l、酸素原子を4’(’r (j欠的には含有させない
様な酸素原子の分布状態を層領域((J)中に形成すれ
ば良い。 本発明に於いて、非晶質層に設けられる層領域(0)に
含イ1される酸素原子の含有量は、層領域(0)自体に
苅求される!特性、或いは該層領域(0)が支持体に直
に接触して設けられる場合に1牡、該支持体との接触界
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(0)に直に接触して他の層領域が設け
られる場合には、鎖側の層領域の特性や、鎖側の層領域
との接触界面に於ける特性との関係も考たgされて、酸
素原子の含有量が適宜選択される。 層領域(0)中に含有される酸素原子の量は、形成され
る光導電部材に要求きれる特性に応じて所望に従って適
宜法められるが、通常の場合、0、001−50 at
omic%、好ましくは、0.002−408tomi
c%、最適には0.003−30 atomic%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(0)が非晶質層の全域を占め
るか、或いは、非晶質層の全域を占めなくとも、層領域
(0)の層厚IPoの非晶質層の層厚Tに占める割合が
充分多い場合には、層領域(0)に含有される酸素原子
の含有量の上限は、前記の値より充分少なくされるのが
望ましい。 本党明の場合には、層領域(0)の層厚Toが非晶質層
の層厚Tに対して占める割合が5分の2以−1−となる
様な場合には、層領域(0)中に含有されるr1安素原
子の、f計の上限としては、通常は、30 atnmi
c51σ以下、好ましくば20 atomic%以下、
最〕閥には10 alOmic%以下とされるのが望せ
しいものである。 本フiβ明において、非晶質層を構成する酸素原子の含
有される層領域(0)は、上記した様に支持体側の方に
酸素原子が比較的高濃度で含有されている局在領域(1
3)を有するものとして設けられるのが望゛ましく、こ
の場合には、支持体と非詰質層との間の密着性をより一
層向」ニさせることか出来る。 一ヒi己局任領域(Bljl、第2図乃至第10図に示
す阻)号を用いて説明すれば、y1′−面位1i#、 
143より5 lt以内に設けられるのが望寸しい。 本発明においては、上記局在領域(+3) t、i、界
面位置113より5μ厚丑での全層領域(LT)とされ
る場合もあるし、又、層領域(LT)の一部とされる場
合もある。 局在領域を層領域(I−r)の一部とするか又は全部と
するかは、形成される非晶質層に要求される特性に従っ
て適宜法められる。 局在領域(13)はその中に含有される酸素原子の層厚
方向の分布状態として酸素原子の分布濃度の最大値Cm
axが通常は500 atomic 111111以上
、好適には800 atomic pilDI以上、最
適には1001000ato p−以上とされる様な分
布状態となり得る藻に層形成されるのが望寸しい。 即ち、本発明においては、酸素原子の含有される層領域
(0)は、支持体側からの層厚で5μ以内(t13から
5μ厚のj層領域)に分布濃度の最大値Cmaxが存在
する様に形成されるのが望ましい。 本発明に於いて、非晶質層に酸素原子の含有さitだ1
−領域(0)を設けるには、非晶質層の形成の際に酸素
原子導入用の出発物質を前記した非晶質層形成用の出発
物質と共に使用して、形成きれる層中にその量を制御し
乍ら含有してやれば良い。 層領域(0)を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、前記した非晶質層形成用の出発物質の中から所望
に従って選択さitたものに酸素原子導入用の出発物質
が加えらノ]5る。その様な酸素原子導入用の出発物質
としては、少々くとも酸素原子を構成原子とするガス状
の!1勿質又はガス化し得る物質をガス化したものの中
の大概1のものが使用され得る。 例えばシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガス
と、酸素原子(0)を構成原子とする原料ガスと、心安
に応じて水素原子(11)又は及びハロゲン原子(X)
を構成原子とする原料ノJスとを/)「、R1の混合比
で混合して使用するか、又しよ、シリコン原子(Si 
)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)及び水
素原子(1[)を構成原子とする原料ガスとを、これも
又所望のγ1も合比で混合するか、或いは、シリコン原
子(Si)を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子
(S’L酸素原子(0)及び水素原子0])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7′)
;出来る。 又、別には、シリコン原子(81)と水素原子(i−i
)とを構成原子とする原料ガスに酸素原子0を構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。 具体的には、例えば酸素(02)、オン゛ン(03)。 −酸化窒素(NO) 、二酸化窒素(NOt)、  −
二酸化窒素(N20)、三二酸化窒素(N20、)、v
貝二酸イヒ窒素(L’J204 ) 、三二酸化窒素(
N20.) 、三酸イヒ窒素(NO,) 、  シリコ
ン原子(Sl)と酸素原子(0)と水素原子(1りとを
構成原子とする、例えば、ジシロキサン(H,S+08
tI−1,) l  )リシロキサン(t−■3s i
os 1H20S 1I(3)等の低級シロキサン等を
挙げることが出来る。 スパックリング法によって、酸素原子を含有する第一の
非晶質層(i)を形成するには、単結晶又(・ま多、清
晶のSiウエーノ・−又は5in2ウエーノ・−1又1
’、Isi、と5I02が混合されて含有されているウ
エーノ・−をターゲットとして、これ等を種々のガス雰
囲気中でスノ(ツタリングすることによって行えば良い
。 例えば、Siウェーハーをターゲットとして使用すれば
、酸素原子と心安に応じて水素原子又は/及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパック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良い。 又、別には、Slと5in2とは別々のターゲットとし
て、又はSiとSiQ、の混合した一枚のターゲットを
使用することによって、スパッタ用のガスとしての稀釈
ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(L()又は
/及びハロゲン原子(ト)を構成原子として含有するガ
ス雰囲気中でスパッタリングすることによって成される
。酸素原子尋人用の原料ガスとしては、先述したグロー
放電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料
ガスが、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使
用され得る。 本発明に於いて、非晶質層の形成の際に、酸素原子の含
有される層領域(0)を設ける場合、該層領域(0)に
含有される酸素原子の分布濃度COを層厚方向に変化さ
せて所望の層厚方向の分布状態(dcptb prof
ile)を有する要領1.j2 (0)を形成するには
、グロー放電の場合には、分布濃度C0を変化させるべ
き酸素原子導入用の出発物質のガスを、そのガス流量を
所望の変化率曲線に従って適宜変化させ乍ら、堆積室内
に導入することによって成される。例えば手動あるいは
外部駆動モータ等の通常用いられている何らかの方法に
より、ガス流路系の途中に設けられた所定のニードルパ
ルプの開口を漸次変化させる操作を行えば良い。このと
き、流計の変化率は線型である必要はなく、例えばマイ
コン等を用いて、あらかじめ設31された変化率曲線に
従って流量を制御し、所望の含有率曲線を得ることもで
きる。 層領域(0)をスパッタリング法によって形成する場合
、酸素原子の層厚方向の分布濃度C0を層厚方向で変化
させて酸素原子の層厚方向の所望の分布状態(dept
h profite )を形成するには、第一には、グ
ロー放電法による場合と同様に、酸素原子尋人用の出発
物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室中へ導入する
際のガス流鼠を所望に従って適宜変化させることによっ
て成される。 第二にdl、スパッタリング用のターゲットを、例えば
S+とsio、との混合されプこターゲットを使用する
のであれば、Siと8i0.との4−5合比を、ターゲ
ットの層厚方向に於いて、予め変化させて訃くことによ
って成される。 本発明に於いて、形成される非晶g!i層を構成する第
2の層領域(S)中に含有される水素原子(tl)の1
.1.又はハロゲン原子(X)の址又は水素原子とハロ
ゲン原子の蛍の和(H+X )は、通常の場合、1〜4
0 at、omjcに、好適には5〜30atomic
%、最適には5〜25 at、omic%とされるのが
望′ま[7い。 本発明において使用される支持体としては、尊重1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、NiC「、ステンレス。 A/?、 Cr 、Mo、Au、 Nb、 Ta、 V
、 Ti 、 Pt 、 Pd等の金属又はこれ等の合
金が挙げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。 ポリエチレン、ポリカーボネート、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
るのが望すしい。 例えば、ガラスでbれば、その表面に、NiCr。 A7.Cr、Mo、Au、 Ir、Nb、Ta、V、T
i、Pt、Pd。 In2O,、5n02. I’I’0(In、Os+5
n02)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 、 A/? 、 Ag 
、 Pb 、 Zn 、 Ni 、 Au 、Cr 。 Mo、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt等の金属の薄
膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等でそ
の表面に設け、又は前記金属でその表面をラミネート処
理して、その表面に導電性が付与される。支持体の形状
としては、円筒状、ベルト状、板状等任意の形状としイ
!) 、所望数よって、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イ
」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
iqjさは、所望通りの光導電部材が形成される様に摘
宜決定されるが、光導電部材としてOJ撓性が委求され
る場合に&j1、支持体としての機能が充分発揮される
範囲内であればLI丁能な限り薄くされる。丙午ら、こ
の様な場合支持体の製造−ヒ及び取吸い上、機械的強度
等の点から、通常に1、」0μ以上とされる。 次に本猟明の光導電部材の製造方法の一例の(1:L略
について1i12すjする。 第20図に光導電部材の製造装置の一例を示す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、本発明の
光導電部材を形成するだ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1102は、Heで稀釈され
た5it−J+ カーX (純u 99.999X 。 以下5iI(4/Heと略す。)ボンベ、1103はl
−1eで希釈されたGeH,ガス(純度99.999%
、以下GeH4/Heと略す。)ボンベ、1104はI
(eで希釈された13214.ガス(純度99.99 
’X 、以下B2H6/Heと略す。)ボンベ、110
5はNoガス(純度99.999X ) ホ7 ヘ、1
106はH2ガス(純度99.999%)ボンベである
。 これらのガスを反応室1101に流入させるにtよガス
ボンベ1102−ILO6のパルプ1122〜1126
、’)−クバルブ1135が閉じられていることを確認
し、又、流入パルプl】12〜1116、流出バルブ1
117〜1121、補助バルブ1132゜1133が開
かれていることを確認して、先づメインバルブ1134
を開いて反応室1101 、及び各ガス配管、内を排気
する。次に真空計1136の読みが約5 X 10″t
orrになった時点で補助パルプ113’2,1133
、流出バルブl ]、 17〜1121を閉じる。 次にシリンダー状基体1137上に非晶質層を形成する
場合の1例をあげると、ガスボンベ1102より5tl
−I、/ileガス、ガスボンベ1103より(Jet
 I4/ L−Leガス、ガスボンベ1104よりB1
1(、l/l−1eガス、ガスボンベ1105よりNo
ガスをバルブ1122〜]、 l 25を開いて出口圧
ゲージJ127〜1130の圧を1 h / crAに
調整し、流入バルブ1112〜]、115Q徐々に開け
て、マスフロコントローラ1107〜I J、 I O
内に夫々流入させる。 引@続いて流出バルブ1117〜1120.補助バルブ
1132を徐々に開いて夫々のガスを反応室11O】に
流入させる。このときの8iH4/14eガス流1.i
と(Jet4./ l−1eガス流堵とB、H,/He
ガス流量とNoガス61r、 iiとの比が所望の飴に
なるように流出バルブ1117〜1120を調整し、又
、反応室1 ]、 0 ]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パルプ11
34の開口を調整する。そして基体1137の温度が加
熱ヒーター1138により50〜4f)OCの範囲の1
1++’を度に設定されていること(確認された後、電
源lI40を所望の電力に設定して反応室1101内に
グロー放電を生起させ同時にあらかじめ設計された変化
率曲線に従ってGe1(4/Heガスの流量を手動ある
いは外部駆動モータ等の方法によってバルブ1118の
開口を漸次変化させる操作を行なって形成される層中に
含有されるゲルマニウム原子の分布濃度を制御111す
る。 この様にして、基体1137上に、硼素原子0力と酸素
原子(0)とが含有され、前記の変化率曲線に従ったゲ
ルマニウム原子の分布状態が形成されている。a−Ge
x841−x(H,X )で構成されだ層領域(B、0
)が所望の層厚に形成される。 層領域(H,0)が所望層厚に形成された段階に於いて
、流出バルブ1118,1119.1120の夫々を完
全に閉じること、及び必要に応じて放電条件を変えるこ
と以外は、同様な条件と手順に従って所望時間グロー放
電を維持することで前記層領域(B、O)上に、硼素原
子(B)、酸素原子(0)、及びゲルマニウム原子(G
e)が含有されていない、a−8i (H,X)で構成
された層領域(S)が形成されで、非晶質層の形成が終
了される。 上記の非晶質層の形成の際に、g(層形成開始後、所望
の時間が経過した段階で、堆留室への1321−1./
 Heガス或いはHeガスの流入を止めることによって
、硼素原子の含有された層領域(B)及び酸素原子の含
有された層領域(0)の各層厚を任意に制御することが
出来る。 父、ノツ[望の変化率曲線に従って、Jlfi績罠1]
01へのHeガスのガス流星、を制御することによって
、層領域(0)中に含有される酸素原子の分布状態を所
望通りに形成することが出来る。 層形成を行っている間は層形成の均一化を図るため基体
1137はモータ1139により一定速〃、紅で回:販
させ−でやるのが望ましい。 実施例1 第20図に示した製造装置によシ、シリンダー状のAJ
基体上に、第1衣に示す条件で第21図に示すガス流量
比の変化率曲線に従ってGeH4/HeガスとSiH4
/Heガスのガス流量比を層作成経過時間と共に変化さ
せて層形成を行って電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置しθs、OkV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、2 Aux−sec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(トナーとキャリアを
含む)を像形成部材表面をカスケードすることによって
、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。像形成
部材上のトナー画像を05. OkVのコロナ帯電で転
写紙上に転写した処、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2 第20図に示した製造装置によシ第2表に示す条件で第
22図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、GeH
J HeガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作
成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例1と
同様にして層形成を行って電子写真用像形成部材を得た
。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上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20図に示した製造装置により第3表に示す条件で第
23図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、(Je
H,/Heガスと5iI(4/Heガスのガス流量比を
層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例
1と同様にして層作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 第20図に示した製造装置にょシ、第4表に示す条件で
第24図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
JJ4/HeガスとS 1HJHe ;11 スノガス
流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件
は実施例1と同様にして、層形成を行って電子写真用像
形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上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5 第20図に示した製造装置にょシ第5表に示す条件で第
25図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Gel
−14/HeガスとSiH,/Heガスノカス流量比を
層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例
1と同様にして、層作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6 第20図に示した製造装置により、第6表に示す条件で
第26図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
FI4/HeガスとSiH4/Heガスのガス流」、ヲ
比を層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実
施例1と同様にl−て、層形成を行って電子写真用像形
成部材をイ)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−1二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7 第20図に示した製造装置によシ、第7表に示す条件で
第27図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
1−T4/H,eガスとSiH4/Heガスのガス流量
比を層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実
施例1と同様にして、層形成を行って電子写真用像形成
部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したどころ極め
て鮮明な画質が得られた。 実施例8 実施例1に於いて、S i H4/Heガスの代シにS
i、I(6/Heガスを使用し、第8表に示す条件にし
た以外は、実施例1と同様の条件にして層形成を竹って
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jIIで転写紙上にii!ii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9 実施例1に於いて、SiH,/Heガスの代t)KSi
B’4/HeSiF4/leガスに示す条件にした以外
は、実施例1と同様の条件にして層形成を行って電子写
真用像形成部材を得た。 こうして得られた峠形成部材に就いて、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 実施例1に於いて、Sitム/1(eガスの代シに(S
 iH,/1(e −1−SiF4/l1e)ガスを使
用し、第1O表に示す条件にした以外は、実施例1と同
様の条件にして層形成を行って電子写真用像形成部材を
得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施191J 
]と同様の条件及び手j:(1て転写紙」−K 1il
ii像を形成したところ極めて鮮明な画質がaられた。   実実力で6汐り〕 1 第20図に示した製造装置により、シリンダー状のAi
乱体上に、第11表に示す条件で第21図に示すガス流
量比の変化率曲線に従って、(:1elI4/ Ile
カスとS inイ/ Ireガスのガス流量比を層作成
経過117間と共に変化させて層形成を行って電子写真
用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置し05. Okv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、27Iux−8ecの光量を透過  実型
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(トナーとキャリアを含
む)を像形成部材表面をカスケード   1することに
よって、像形成部材表面上に良好なトナー両像を得た。 像形成部材上のトナー画像を、e5.okVのコロナ帯
電で転写紙上に転写した処、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。 施例12 実施例11に於いて、第1層の作成の際にはBtH,の
(8iH,+ GeHa )に対する流量を、第2層の
作成の際にはB、H,のSiH4に対する流量を第12
衣に示す様に変えた以外は、実施例11と同様の条件で
電子写真用像形成部材の夫々を作成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例11と同
様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ第
12表に示す結果が得られた0 施例13 実施例1〜10に於いて、第2層の作成条件を第13表
及び第14表に示す条件にした以外は、各実施例に示す
条件と同様にして電子写真用像形成部材の夫々(試料A
l301〜1310.1401〜1410)を作成した
。 こうして得られた像形成部材の夫々に就いて、実施例1
と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したとこ
ろ第13Aおよび14A表に示す結果が得られ友。 実施例14 実施例1に於いて、光源を夕/ゲステンランプの代シに
810nrnOGaAs系半導体レープ(10口+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、実捲例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m工明な高品位の画像が得られた。 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(Oe)含有層・・・・・
・約200℃ゲルマニウム原子(Oe)非含有層・・・
約250℃放電周波数: 13.561Jllz 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図乃至第10図で使用された装置
の模式的説明図で、第21図乃至第27図は夫々本発明
の実施例に於けるガス流量比の変化率曲線を示す説り1
図である。 100・・・光導電部拐 101・・・支持体 102・・・非晶質層 出願人  キャノン株式会社 394− に 一一一−C L も22回 ! カ゛ズ流量比 7J”ズ5能i比 第24目 刀′°スプ記!比

Claims (6)

    【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
    e)(Sll−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
    晶質材料で構成され、光導電性を示す第2の層領域とが
    前記支持体側より順に設けられた層構成の非晶質層とを
    有し、前記第1の層領域中に於けるゲルマニウム原子の
    分布状態が層厚方向に不均一であって、前記第1の層領
    域に伝導性を支配する物質が含有され、前記非晶質層に
    は酸素原子が含有されている事を特徴とする光導電部材
  2. (2)第1の層領域及び第2の層領域の少なくともいず
    れか一方に水素原子が含有されている特許請求の範囲第
    1項に記載の光導電部材。
  3. (3)第1の層領域及び第2の層領域の少なくともいず
    れか一方にハロゲン原子が含有されている特許請求の範
    囲第1項及び同第2項に記載の光導電部材。
  4. (4)第1の層領域中に於けるゲルマニウム原子の光導
    電部材。
  5. (5)  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。
  6. (6)伝導性を支配する物質が周期律表第V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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906542A (en) * 1987-04-23 1990-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Light receiving member having a multilayered light receiving layer composed of a lower layer made of aluminum-containing inorganic material and an upper layer made of non-single-crystal silicon material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906542A (en) * 1987-04-23 1990-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Light receiving member having a multilayered light receiving layer composed of a lower layer made of aluminum-containing inorganic material and an upper layer made of non-single-crystal silicon material
US4981766A (en) * 1987-04-23 1991-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Light receiving member having a multilayered light receiving layer composed of a lower layer made of aluminum-containing inorganic material and an upper layer made of a non-single-crystal silicon material

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