JPS60122957A - 電子写真用光導電部材 - Google Patents
電子写真用光導電部材Info
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- JPS60122957A JPS60122957A JP58232059A JP23205983A JPS60122957A JP S60122957 A JPS60122957 A JP S60122957A JP 58232059 A JP58232059 A JP 58232059A JP 23205983 A JP23205983 A JP 23205983A JP S60122957 A JPS60122957 A JP S60122957A
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- Japan
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- atoms
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- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光線。
可視光線、赤外光線、X線、r線等を示す)の様な電磁
波に感受性のある光導電部材に関する。
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(I、)
/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。
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(I、)
/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)があシ
、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の応
用、独国公開第2933411号公報しかしながら、従
来のa−8i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。
アモルファスシリコン(以後a−8tと表記す)があシ
、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の応
用、独国公開第2933411号公報しかしながら、従
来のa−8i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・金的な特性向上を計る必要があるという更に
改良される可き点が存するのが実情である。
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・金的な特性向上を計る必要があるという更に
改良される可き点が存するのが実情である。
例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合に、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると、従来にお
いては、その使用時において残留電位が残る場合が度々
観測され、この種の光導電部材は長時間繰シ返し使用し
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とiz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。
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シ返し使用し
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とiz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−81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シも長い波長領域の吸収係数が比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツ
チングに於いて、また、通常使用されているノ・ログ/
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。
波長側の波長領域よシも長い波長領域の吸収係数が比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツ
チングに於いて、また、通常使用されているノ・ログ/
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管透過して来る光に対する反射率
が高い場合には、光導電層内に於いて多重反射による干
渉が起って画像の「ボケ」が生ずる一要因となる。
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管透過して来る光に対する反射率
が高い場合には、光導電層内に於いて多重反射による干
渉が起って画像の「ボケ」が生ずる一要因となる。
この影響は、解像度を上げる為に、照射スポットを小さ
くする程大きくなυ、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。
くする程大きくなυ、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。
従ってa−8i材料そのものの特性改良が計られる一方
で光導電部材を段組する際に、上記した様な問題の総て
が解決される様に工夫される必要がある。
で光導電部材を段組する際に、上記した様な問題の総て
が解決される様に工夫される必要がある。
本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a−8l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
コン原子を母体とする非晶質材料、殊にシリコン原子を
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料、所
謂水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「a−8l (
H,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
れる様に特定化して設計され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
。
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
コン原子を母体とする非晶質材料、殊にシリコン原子を
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料、所
謂水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「a−8l (
H,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
れる様に特定化して設計され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シ
、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。
いて、殆んど使用環境に制限を受けない全環境型であシ
、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。
、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、電子写真用の像形成部材として適
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
持能が充分ある光導電部材を提供することである。
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。
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
特性を有する光導電部材を提供することである。
特性を有する光導電部材を提供することである。
本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、ゲル
マニウム原子と必要に応じてシリコン原子、水素原子、
ハロゲン原子(X)の少なくとも1つを含む非晶質材料
〔以後r a −Go (Sl 、ILX)Jと記す〕
で構成された層領域(G)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層領域(S)とが前記支
持体側よシ順に設けられた層構成の第一の層およびシリ
コン原子と窒素原子とを含む非晶質材料で構成された第
二の層から成る光受容層とを有し、前記第一の層は、酸
素原子を含有し、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々
c (i)。
マニウム原子と必要に応じてシリコン原子、水素原子、
ハロゲン原子(X)の少なくとも1つを含む非晶質材料
〔以後r a −Go (Sl 、ILX)Jと記す〕
で構成された層領域(G)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層領域(S)とが前記支
持体側よシ順に設けられた層構成の第一の層およびシリ
コン原子と窒素原子とを含む非晶質材料で構成された第
二の層から成る光受容層とを有し、前記第一の層は、酸
素原子を含有し、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々
c (i)。
C(3) 、 C(2)でおる第10層領域(1)、第
3の層領域(3)、第2の層領域(2)をこの順で支持
体側よシ有することを特徴とする(但し、C(3)>C
(2)、C(すで且つc (i) 、 C(3)のいず
れか一方はOでない)。
3の層領域(3)、第2の層領域(2)をこの順で支持
体側よシ有することを特徴とする(但し、C(3)>C
(2)、C(すで且つc (i) 、 C(3)のいず
れか一方はOでない)。
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、電気的耐圧性
及び使用環境特性を示す。
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、電気的耐圧性
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
特性が安定しておシ高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高(
、/−=−7)−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。
、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、繰返し使用特性に長け、濃度が高(
、/−=−7)−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。
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、殊に半導体レーデとのマツチングに優れ、
且つ光応答が速い。
感度が高く、殊に半導体レーデ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て詳細に
説明する。
説明する。
第1図は、本発明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10
1の上に、第一の層(1)102と第二の層(n) 1
03とから成る光受容層110を有するもので、該第二
の層(n) 103は自由表面106を一方の端面に有
している。
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10
1の上に、第一の層(1)102と第二の層(n) 1
03とから成る光受容層110を有するもので、該第二
の層(n) 103は自由表面106を一方の端面に有
している。
第一の層(1) 102は、支持体101側よシs −
Gs (81、H,X)で構成された層領域(G) 1
04と、a −Sl (H,X)で構成され光導電性を
有する層領域(S) 105とが順に積層され先導構造
を有する。
Gs (81、H,X)で構成された層領域(G) 1
04と、a −Sl (H,X)で構成され光導電性を
有する層領域(S) 105とが順に積層され先導構造
を有する。
層領域(G) 104中に含有されるゲルマニウム原子
は、該層領域(G) 104中に万遍無く均一に分布す
る様に含有されても良いし、或いは層厚方向には万遍無
く含有されてはいるが分布濃度が不均一であっても良い
。しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行
な面内方向に於いては、均一な分布で万遍無く含有され
るのが面内方向に於ける特性の均一化を計る点からも必
要である。
は、該層領域(G) 104中に万遍無く均一に分布す
る様に含有されても良いし、或いは層厚方向には万遍無
く含有されてはいるが分布濃度が不均一であっても良い
。しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行
な面内方向に於いては、均一な分布で万遍無く含有され
るのが面内方向に於ける特性の均一化を計る点からも必
要である。
殊に、層領域CG)の層厚方向には万遍無く含有されて
いて且つ前記支持体101の設けられである側とは反対
の側(第一の層(1) 102の第二の層(II) 1
03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するか、或いはこの逆の分布状態
となる様に前記層領域(G)104中に含有される。
いて且つ前記支持体101の設けられである側とは反対
の側(第一の層(1) 102の第二の層(II) 1
03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するか、或いはこの逆の分布状態
となる様に前記層領域(G)104中に含有される。
本発明の光導電部材においては、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シ、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。
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シ、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。
本発明に於いては、層領域(G)上に設けられる層領域
(S)中には、ゲルマニウム原子は含有されておらず、
この様な層構造に第一の層(1)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。
(S)中には、ゲルマニウム原子は含有されておらず、
この様な層構造に第一の層(1)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、層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の分布状
態が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が支持体側よシ
層領域(S)に向って減少する変化が与えられている場
・合には、層領域(G)と層領域(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
とにょシ、半導体レーザ等を使用した場合の、層領域(
S)では殆んど吸収し切れない長波長側の光を層領域(
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ことが出来る。
態が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が支持体側よシ
層領域(S)に向って減少する変化が与えられている場
・合には、層領域(G)と層領域(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
とにょシ、半導体レーザ等を使用した場合の、層領域(
S)では殆んど吸収し切れない長波長側の光を層領域(
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ことが出来る。
又、本発明の光導電部材の好ましい実施態様例の1つで
ある層領域(G)にシリコン原子が含有されている場合
には、層領域(G)と層領域(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第14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。
ある層領域(G)にシリコン原子が含有されている場合
には、層領域(G)と層領域(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第14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。
第2図乃至第10図には、ゲルマニウム原子が不均一に
分布されて含有されている場合における光導電部材の層
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。
分布されて含有されている場合における光導電部材の層
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。
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、層領域(G)の層厚を示し、
1は支持体側の層領域(G)の端面の位置を、t、は支
持体側とは反対側の層領域(G)の端面の位置を示す。
の分布濃度Cを、縦軸は、層領域(G)の層厚を示し、
1は支持体側の層領域(G)の端面の位置を、t、は支
持体側とは反対側の層領域(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層領域(G)は1
B側よシt、側に向って層形成がなされる。
B側よシt、側に向って層形成がなされる。
第2図には、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。
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
る層領域(G)が形成される支持体の表面と該層領域(
G)の表面とが接する界面位置t、よシt1の位置まで
は、ゲルマニウム原子の分布濃度CがC,なる一定の値
を取シながらゲルマニウム原子が形成される層領域(G
)に含有され、位置t1よシは濃度C2よシ界面位置E
Tに至るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置
1Tにおいてはゲルマニウム原子の分布濃度CはC3と
される。
る層領域(G)が形成される支持体の表面と該層領域(
G)の表面とが接する界面位置t、よシt1の位置まで
は、ゲルマニウム原子の分布濃度CがC,なる一定の値
を取シながらゲルマニウム原子が形成される層領域(G
)に含有され、位置t1よシは濃度C2よシ界面位置E
Tに至るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置
1Tにおいてはゲルマニウム原子の分布濃度CはC3と
される。
第3図に示される例においては、含有されるゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cは位置tllよシ位置叫に至るまで
濃度C4から徐々に連続的に減少して位置t、において
濃度Csとなる様な分布状態を形成している。
ム原子の分布濃度Cは位置tllよシ位置叫に至るまで
濃度C4から徐々に連続的に減少して位置t、において
濃度Cs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t3よ多位置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1.と位置1Tとの間において、除徐に連続的に減少
され、位置1Tにおいて、分布濃。
ニウム原子の分布濃度Cは濃度c6と一定値とされ、位
置1.と位置1Tとの間において、除徐に連続的に減少
され、位置1T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)。
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
置輸よ多位置t、に至るまで、濃度c8よシ連続的に徐
々に減少され、位置叫において実質的に零とされている
。
置輸よ多位置t、に至るまで、濃度c8よシ連続的に徐
々に減少され、位置叫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1mlと位置13間においては、濃度C9
と一定値であシ、位置叫においては濃度CIOとされる
。位置t3と位置t、との間では分布濃度Cは一次関数
的に位置t3よ多位置tTに至るまで減少されている。
度Cは、位置1mlと位置13間においては、濃度C9
と一定値であシ、位置叫においては濃度CIOとされる
。位置t3と位置t、との間では分布濃度Cは一次関数
的に位置t3よ多位置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
!J)位置t4までは濃度Cttの一定値を取シ、位置
t4よシ位置叫までは濃度Cszよシ濃度C1s tで
一次関数的に減少する分布状態とされている。
!J)位置t4までは濃度Cttの一定値を取シ、位置
t4よシ位置叫までは濃度Cszよシ濃度C1s t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Mt、よシ位置1Tに至
るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度CI4よ
シ実質的に零に至る様に一次関数的に減少している。
るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度CI4よ
シ実質的に零に至る様に一次関数的に減少している。
第9図においては、位置1Bよシ位置tsに至るまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C1lよシ濃度
C1mまで一次関数的に減少され、位置tsと位置し、
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。
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C1lよシ濃度
C1mまで一次関数的に減少され、位置tsと位置し、
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t!lにおいて濃度citであシ、位
置t6に至るまではこの濃度CI?よシ初めはゆっくシ
と減少され、t−の位置付近においては、急激に減少さ
れて位置t6では濃度C1lとされる。位置t6と位置
t7との間においては、初め急激に減少されて、その後
は緩かに徐々に減少されて位置t7で濃度Cteとなシ
、位置t7と位置t8との間では、極めてゆりくシと徐
々に減少されて位置1.において、濃度c冨@に至る。
分布濃度Cは位置t!lにおいて濃度citであシ、位
置t6に至るまではこの濃度CI?よシ初めはゆっくシ
と減少され、t−の位置付近においては、急激に減少さ
れて位置t6では濃度C1lとされる。位置t6と位置
t7との間においては、初め急激に減少されて、その後
は緩かに徐々に減少されて位置t7で濃度Cteとなシ
、位置t7と位置t8との間では、極めてゆりくシと徐
々に減少されて位置1.において、濃度c冨@に至る。
位置tsと位置t、の間においては、濃度CSOよル実
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。
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υ、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
を有し、界面t、側においては、前記分布濃度Cは支持
体側g較ぺて可成シ低くされた部分を有する。図示のよ
うなゲルマニウム原子の分布状態が層領域(G)に設け
られている場合は、好適な例の1つとして挙げられる。
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
を有し、界面t、側においては、前記分布濃度Cは支持
体側g較ぺて可成シ低くされた部分を有する。図示のよ
うなゲルマニウム原子の分布状態が層領域(G)に設け
られている場合は、好適な例の1つとして挙げられる。
本発明に於ける光導電部材を構成する第一の〜層(1)
を構成する層領域(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) t−有するのが望ましい。
を構成する層領域(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) t−有するのが望ましい。
例えば、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t、より5μ以内に
設けられるのが望ましいものである。
記号を用いて説明すれば、界面位置t、より5μ以内に
設けられるのが望ましいものである。
上記局在領域(A)は、界面位置t、よシ5μ厚までの
全層領域(LT)とされる場合もあるし、又、層領域(
L、)の一部とされる場合もある。局在領域(4)を層
領域(LT)の一部とするか又は全部とするかは、形成
される第一の層(1)に要求される特性に従って適宜法
められる6 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としてゲルマニウム原子の分布濃
度の最大値CmaXがシリコン原子との和に対して、好
ましくは1000 atomic ppm以上、好適に
は5000 atomic ppm以上、最適には1x
104aLomlc ppm以上とされる様な分布状態
とな9得る様に層形成されるのが望ましい。
全層領域(LT)とされる場合もあるし、又、層領域(
L、)の一部とされる場合もある。局在領域(4)を層
領域(LT)の一部とするか又は全部とするかは、形成
される第一の層(1)に要求される特性に従って適宜法
められる6 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としてゲルマニウム原子の分布濃
度の最大値CmaXがシリコン原子との和に対して、好
ましくは1000 atomic ppm以上、好適に
は5000 atomic ppm以上、最適には1x
104aLomlc ppm以上とされる様な分布状態
とな9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
る層領域(G)は、支持体側からの層厚で5μ以内(1
Bから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値Cm□が存
在する様に形成されるのが好ましい。
る層領域(G)は、支持体側からの層厚で5μ以内(1
Bから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値Cm□が存
在する様に形成されるのが好ましい。
本発明において、層領域(G)中に含有されるゲルマニ
ウム原子の含有量は、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、シリコン原子と
の和に対して、好ましくは1〜10 X 105ato
mic ppm、より好ましくは100〜9.5 X
10’ atomic ppm、最適には500〜8×
105105ato ppynとされるのが望ましい。
ウム原子の含有量は、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、シリコン原子と
の和に対して、好ましくは1〜10 X 105ato
mic ppm、より好ましくは100〜9.5 X
10’ atomic ppm、最適には500〜8×
105105ato ppynとされるのが望ましい。
本発明に於いて層領域(G)と層領域(S)との層厚は
、一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O 本発明に於いて、層領域(G)の層厚TIlは、好まし
くは30X〜50μ、よシ好ましくは401〜40μ、
最適には501〜30μとされるのが望ましい。
、一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O 本発明に於いて、層領域(G)の層厚TIlは、好まし
くは30X〜50μ、よシ好ましくは401〜40μ、
最適には501〜30μとされるのが望ましい。
又、層領域(S)の層厚Tは、好ましくは0.5〜90
μ、よシ好ましくは1〜80μ、最適には2〜50μと
されるのが望ま−しい。
μ、よシ好ましくは1〜80μ、最適には2〜50μと
されるのが望ま−しい。
層領域(G)の層厚T、と層領域(S)の層厚Tの和(
TI+T)は、両層領域に要求される特性と第一の層(
1)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。
TI+T)は、両層領域に要求される特性と第一の層(
1)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
数値範囲は、好ましくは1〜100μ、よシ好適には1
〜80μ、最適には2〜50μとされるのが望ましい。
数値範囲は、好ましくは1〜100μ、よシ好適には1
〜80μ、最適には2〜50μとされるのが望ましい。
本発明のよシ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は、好ましくはT、/’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。
厚TB及び層厚Tは、好ましくはT、/’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。
上記の場合に於ける層厚Tお及び層厚Tの数値の選択に
於いて、よシ好ましくはT、/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。
於いて、よシ好ましくはT、/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。
本発明に於いて、層領域(G)中に含有されるゲルマニ
ウム原子の含有量がI X 105105ato pp
m以上の場合には、層領域(G)の層厚T、は、可成シ
薄くされるのが望ましく、好ましくは30μ以下、よシ
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。
ウム原子の含有量がI X 105105ato pp
m以上の場合には、層領域(G)の層厚T、は、可成シ
薄くされるのが望ましく、好ましくは30μ以下、よシ
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。
本発明に於いて、形成される第一の層(1)を構成する
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、好ましくは1〜40atomlc
% 、よシ好適には5〜30 atomic %、最適
には5〜25 atomie%とされるのが望ましい。
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、好ましくは1〜40atomlc
% 、よシ好適には5〜30 atomic %、最適
には5〜25 atomie%とされるのが望ましい。
本発明において、必要に応じて第一の層(1)を構成す
る層領域(G)又は/及び層領域(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
、ヨウ素が挙げられ、殊に7.素。
る層領域(G)又は/及び層領域(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
、ヨウ素が挙げられ、殊に7.素。
塩素を好適なものとして挙げることが出来る。
本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、更には、支持体と光受容層との間の密着性の改良を
図る目的の為に、第一の層(1)中には、酸素原子が含
有される層領域(0)が設けられる。第一0層(1)中
に含有される酸素原子は、第一0層(1)の全層領域に
万逼なく含有されても良いし、或いは、第一の層(1)
の一部の層領域のみに含有させて遍在させても良い。
化、更には、支持体と光受容層との間の密着性の改良を
図る目的の為に、第一の層(1)中には、酸素原子が含
有される層領域(0)が設けられる。第一0層(1)中
に含有される酸素原子は、第一0層(1)の全層領域に
万逼なく含有されても良いし、或いは、第一の層(1)
の一部の層領域のみに含有させて遍在させても良い。
本発明に於いて酸素原子の分布状態は、第一の層(1)
全体に於いては前記した様に、層厚方向に不均一である
。集電−砲籾檄へ瓢看磁に第1図に示される光導電部材
100の第一の層(I) 102は、第11図に示され
るように酸素原子が含有され、その層厚方向に於ける分
布濃度がC(1)なる値である第1の層領域(1)10
7 、 C(3)なる値である第3の層領域(3)10
8 、 C(2)なる値である第2の層領域(2) 1
o 9とを有する。層領域(G) 104と層領域(
8) 105の接触界面は、第1と第3と第2の層領域
のいずれにあってもよい。
全体に於いては前記した様に、層厚方向に不均一である
。集電−砲籾檄へ瓢看磁に第1図に示される光導電部材
100の第一の層(I) 102は、第11図に示され
るように酸素原子が含有され、その層厚方向に於ける分
布濃度がC(1)なる値である第1の層領域(1)10
7 、 C(3)なる値である第3の層領域(3)10
8 、 C(2)なる値である第2の層領域(2) 1
o 9とを有する。層領域(G) 104と層領域(
8) 105の接触界面は、第1と第3と第2の層領域
のいずれにあってもよい。
本発明においては上記の第1.第3.第2の各層領域は
、この順で支持体側から配置され、C(3)> C(2
) I C(1)で、且つ、C(1) I C(2)の
いずれか一方は0でないものとする。また、第1.第3
゜第2の各層領域に於いては層厚方向に均一である。
、この順で支持体側から配置され、C(3)> C(2
) I C(1)で、且つ、C(1) I C(2)の
いずれか一方は0でないものとする。また、第1.第3
゜第2の各層領域に於いては層厚方向に均一である。
第12図乃至第21図には第一の層(I)全体としての
酸素原子の分布状態の典型的例が示される。
酸素原子の分布状態の典型的例が示される。
これ等の各図に於いて、横軸は酸素原子の分布濃度C(
0)を、縦軸は第一の層(I)の層厚を示す。
0)を、縦軸は第一の層(I)の層厚を示す。
縦軸に示される1Bは第一の層(1)の支持体側端面の
位置を、鴨は第一の層(1)の支持体とは反対側の端面
の位置を示す。即ち、第一の層(1)はt、側よシ叫側
方向に向って層形成がなされる。
位置を、鴨は第一の層(1)の支持体とは反対側の端面
の位置を示す。即ち、第一の層(1)はt、側よシ叫側
方向に向って層形成がなされる。
第12図に示される例では、位Wt、よ多位置t9まで
は酸素原子の分布濃度C(0)は濃度Catとされ、位
置1.から位置111までは酸素原子の分布濃度C(0
)は濃度CIとし、位置111から位置t、rまでは濃
度C!凰としている。
は酸素原子の分布濃度C(0)は濃度Catとされ、位
置1.から位置111までは酸素原子の分布濃度C(0
)は濃度CIとし、位置111から位置t、rまでは濃
度C!凰としている。
第13図に示される例では、酸素原子の分布濃度C(0
)は位置t、から位置tl意までは濃度cms、位置t
llから位置t13までは濃度C!4と階段状に増加さ
せ、位置ttsから位置t、までは濃度COと減少させ
ている。
)は位置t、から位置tl意までは濃度cms、位置t
llから位置t13までは濃度C!4と階段状に増加さ
せ、位置ttsから位置t、までは濃度COと減少させ
ている。
第14図の例では、酸素原子の分布濃度C(0)は、位
i!t、から位置t14までは濃度C26とし、位置t
1<から位置tie”!では濃度をCWtと階段状に増
加させ、位置ttsから位置t、までは初期の濃度CS
Sよシも低い濃度CHとしている。
i!t、から位置t14までは濃度C26とし、位置t
1<から位置tie”!では濃度をCWtと階段状に増
加させ、位置ttsから位置t、までは初期の濃度CS
Sよシも低い濃度CHとしている。
第15図に示される例では、分布濃度C(O)は位置輸
から位置ttsまでは濃度C89とし、位置t1sから
位置t1γまでは濃度010に減少させ、位置111か
ら位置t111tでは濃度CStと階段状に増力口させ
、位置ttsから位置t!l′!では濃度CIOに減少
させている。
から位置ttsまでは濃度C89とし、位置t1sから
位置t1γまでは濃度010に減少させ、位置111か
ら位置t111tでは濃度CStと階段状に増力口させ
、位置ttsから位置t!l′!では濃度CIOに減少
させている。
第16図に示される例では、第一の層(1)の支持体側
に酸素原子の分布濃度C(0)の高い層領域が設けられ
ている。この様な酸素原子の分布濃度C(0)とするこ
とで、帯電処理を受けた際に支持体側からの電荷の注入
を効果的に阻止出来ると同時に支持体と光受容層との間
の密着も強固にすることが出来る。
に酸素原子の分布濃度C(0)の高い層領域が設けられ
ている。この様な酸素原子の分布濃度C(0)とするこ
とで、帯電処理を受けた際に支持体側からの電荷の注入
を効果的に阻止出来ると同時に支持体と光受容層との間
の密着も強固にすることが出来る。
又、L20と鴫の間の層領域には、より低濃度に酸素原
子を含有させることで、光感度を低下させることなく暗
抵抗の一層の向上を計っているO第17図乃至第21図
の例では、第一の層(1)の支持体側又は、支持体と反
対側に酸素原子の含有されない層領域が第一の層(1)
中に設けらitでいる。
子を含有させることで、光感度を低下させることなく暗
抵抗の一層の向上を計っているO第17図乃至第21図
の例では、第一の層(1)の支持体側又は、支持体と反
対側に酸素原子の含有されない層領域が第一の層(1)
中に設けらitでいる。
本発明に於いて、第一のJf4(1)に設けられる酸素
原子の含有されている層領域(0)は5.光感度と暗抵
抗の向上を主たる目的とする場合には、第一の層(1)
の全層領域を占める様に設けられ、光受容層の自由表面
からの電荷の注入を防止するためには、第二の層(II
)との界面近傍に設けられ、支持体と光受容層との間の
密着性の強化を図るのを主たる目的とする場合には、第
一の層(1)の支持体側端部層領域を占める様に設けら
れる。
原子の含有されている層領域(0)は5.光感度と暗抵
抗の向上を主たる目的とする場合には、第一の層(1)
の全層領域を占める様に設けられ、光受容層の自由表面
からの電荷の注入を防止するためには、第二の層(II
)との界面近傍に設けられ、支持体と光受容層との間の
密着性の強化を図るのを主たる目的とする場合には、第
一の層(1)の支持体側端部層領域を占める様に設けら
れる。
上記の第1の場合、層領域(0)中に含有される酸素原
子の含有量は、扁光感度を維持する為に比較的少なくさ
れ、第2の場合には、光受容層の自由表面からの電荷の
注入を防ぐために比較的多くされ、第3の場合には、支
持体との密着性の強化を確実に図る為に比較的多くされ
るのが望ましい。
子の含有量は、扁光感度を維持する為に比較的少なくさ
れ、第2の場合には、光受容層の自由表面からの電荷の
注入を防ぐために比較的多くされ、第3の場合には、支
持体との密着性の強化を確実に図る為に比較的多くされ
るのが望ましい。
又、上記王者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、第一の層(1)の中
央に於いて比較的低濃度に分布させ、光受容層の自由表
面側の界面層領域には、酸素原子を多くした様な酸素原
子の分布状態を層領域(0)中に形成すれば良い。
に於いて比較的高濃度に分布させ、第一の層(1)の中
央に於いて比較的低濃度に分布させ、光受容層の自由表
面側の界面層領域には、酸素原子を多くした様な酸素原
子の分布状態を層領域(0)中に形成すれば良い。
本発明に於いて、第一0層(1)に設けられる層領域(
O)に含有される酸素原子の含有量は、層領域(0)自
体に要求される特性、或いは該層領域(0)が支持体に
直に接触して設けられる場合には、該支持体との接触界
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。
O)に含有される酸素原子の含有量は、層領域(0)自
体に要求される特性、或いは該層領域(0)が支持体に
直に接触して設けられる場合には、該支持体との接触界
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、該他の層領域の特性や、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、酸素
原子の含有量が適宜選択される。
られる場合には、該他の層領域の特性や、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、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される特性に応じて所望に従って適
宜法められるが、シリコン原子とゲルマニウム原子と酸
素原子の和〔以後r T(8iGeO)Jと記す〕に対
して、好ましくはo、ooi〜5 Q at□ieチ、
ヨシ好ましくは0.002〜40 atomic%、最
適には0.003〜30 atomic%とされるのが
望ましい。
る光導電部材に要求される特性に応じて所望に従って適
宜法められるが、シリコン原子とゲルマニウム原子と酸
素原子の和〔以後r T(8iGeO)Jと記す〕に対
して、好ましくはo、ooi〜5 Q at□ieチ、
ヨシ好ましくは0.002〜40 atomic%、最
適には0.003〜30 atomic%とされるのが
望ましい。
本発明に於いて、層領域(0)が第一の層(1)の全域
を占めるか、或いは、第一の層CI)の全域を占めなく
とも、層領域(0)の層厚T。の第一の層′(I)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υ充
分多なくされるのが望ましい。
を占めるか、或いは、第一の層CI)の全域を占めなく
とも、層領域(0)の層厚T。の第一の層′(I)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υ充
分多なくされるのが望ましい。
本発明の場合には、層領域(0)の層厚T。が第一の層
(1)の層厚Tに対して占める割合が5分の2以上とな
る様な場合には、層領域(0)中に含有される酸素原子
の量の上限は、好ましくは30atomie%以下、よ
り好ましくは20 atomlc %以下、最適には1
0 atomic %以下とされるのが望ましい。
(1)の層厚Tに対して占める割合が5分の2以上とな
る様な場合には、層領域(0)中に含有される酸素原子
の量の上限は、好ましくは30atomie%以下、よ
り好ましくは20 atomlc %以下、最適には1
0 atomic %以下とされるのが望ましい。
本発明において、第一の層(1)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及び
自由表面近傍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(B)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、支持体と光受容層との間の
密着性をより一層向上させること及び受容電位の向上を
計ることが出来る。
含有される層領域(0)は、上記した様に支持体側及び
自由表面近傍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(B)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、支持体と光受容層との間の
密着性をより一層向上させること及び受容電位の向上を
計ることが出来る。
上記局在領域(B)は、第12図乃至第21図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置tBまたは1Tより5
μ以内に設けられるのが望ましい。
号を用いて説明すれば、界面位置tBまたは1Tより5
μ以内に設けられるのが望ましい。
本発明においては、上記局在領域(B)は、界面位置1
Bまたは1Tより5μ厚までの全層領域(L、)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。
Bまたは1Tより5μ厚までの全層領域(L、)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(B)を層領域(LT)の一部とするか又は全
部とするかは、形成される第一の層(1)に要求される
特性に従って適宜法められる。
部とするかは、形成される第一の層(1)に要求される
特性に従って適宜法められる。
局在領域(B)はその中に含有される酸素原子の層厚方
向の分布状態として、酸素原子の分布濃度C(0)の最
大値CmaKが好ましくは500 atomlc pp
m以上、より好ましくは800 atomic ppm
以上、最適には1000 atomic ppm以上と
される様な分布状態となシ得る様に層形成されるのが望
ましい。
向の分布状態として、酸素原子の分布濃度C(0)の最
大値CmaKが好ましくは500 atomlc pp
m以上、より好ましくは800 atomic ppm
以上、最適には1000 atomic ppm以上と
される様な分布状態となシ得る様に層形成されるのが望
ましい。
即ち、本発明においては、酸素原子の含有される層領域
(0)は、支持体側または自由表面側の界面からの層厚
で5μ以内(L、またはt、から5μ厚の層領域)に分
布濃度C(0)の最大値cmaxが存在する様に形成さ
れるのが望ましい。
(0)は、支持体側または自由表面側の界面からの層厚
で5μ以内(L、またはt、から5μ厚の層領域)に分
布濃度C(0)の最大値cmaxが存在する様に形成さ
れるのが望ましい。
本発明において、a −Go(81、i(、X)で構成
される層領域(G)を形成するには例えばグロー放電法
。
される層領域(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、層領域(G)を形成するに
は、基本的にはシリコン原子(St)を供給し得るSi
供給用の原料ガスとゲルマニウム原子(Go )を供給
し得るGe供給用の原料ガスと、必要に応じて、シリコ
ン原子(si)を供給し得るS1供給用の原料ガス、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 −Ge(St 、)I、X)から
なる層を形成すれば良い。又、ゲルマニウム原子を不均
一な分布状態で含有させるには、ゲルマニウム原子の分
布濃度を所望の変化率曲線に従って制御しながらa −
Gs(St 、)1.x)からなる層を形成させれば良
い。
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、層領域(G)を形成するに
は、基本的にはシリコン原子(St)を供給し得るSi
供給用の原料ガスとゲルマニウム原子(Go )を供給
し得るGe供給用の原料ガスと、必要に応じて、シリコ
ン原子(si)を供給し得るS1供給用の原料ガス、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 −Ge(St 、)I、X)から
なる層を形成すれば良い。又、ゲルマニウム原子を不均
一な分布状態で含有させるには、ゲルマニウム原子の分
布濃度を所望の変化率曲線に従って制御しながらa −
Gs(St 、)1.x)からなる層を形成させれば良
い。
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、SiH415s2H61515HB
aSi4H,。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、S1供給効率の
良さ等の点で5l)14. Si 2I(6が好ましい
ものとして挙げられる。
得る物質としては、SiH415s2H61515HB
aSi4H,。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、S1供給効率の
良さ等の点で5l)14. Si 2I(6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、Gel
H4、G62H6+ GesHe + ”4H101G
e5H12mGe6)114+Gl!17H16r G
e1aH1a 、Ge+9H20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易さ、G
e供給効率の良さ等の点で% Ge1I41Ge 2H
6m ” SH8が好ましいものとして挙げられる。
H4、G62H6+ GesHe + ”4H101G
e5H12mGe6)114+Gl!17H16r G
e1aH1a 、Ge+9H20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易さ、G
e供給効率の良さ等の点で% Ge1I41Ge 2H
6m ” SH8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ノ・ロゲン原千尋入用の原料
ガスとして有効なものとしては、多くのノ・ロゲン化合
物が挙げられ、例えばハロゲンガス。
ガスとして有効なものとしては、多くのノ・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、ノーロゲンで置換さ
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いものとして挙げられる。
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いものとして挙げられる。
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。
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。
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。
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 + Ct
F、1BrF、。
F、1BrF、。
BrF3. IF5. IF7 、 ICt、 IBr
等の/”10ゲン間化合物を挙げることが出来る。
等の/”10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′、所謂、ハロゲン原子
で置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えば
SiF4.5t2F6.5iC14,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げ−ることか出来
る。
で置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えば
SiF4.5t2F6.5iC14,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げ−ることか出来
る。
この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用し゛てグ
ロー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成
する場合には、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含むa −5iG
eから成る層領域(G)を形成する事が出来る。
ロー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成
する場合には、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含むa −5iG
eから成る層領域(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層領域(G
)を作成する場合、基本的には、例えば別供給用の原料
ガスとなるハロゲン化硅素とGo供給用の原料ガスとな
る水素化ゲルマニウムとAr # H2sHe等のガス
等を所定の混合比とガス流量になる様にして層領域(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、
所望の支持体上に層領域(G)を形成し得るものでおる
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ソ!ス又は水素原子を含
む硅素化合物のガスもQi望量混合して層形成しても良
い。
)を作成する場合、基本的には、例えば別供給用の原料
ガスとなるハロゲン化硅素とGo供給用の原料ガスとな
る水素化ゲルマニウムとAr # H2sHe等のガス
等を所定の混合比とガス流量になる様にして層領域(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、
所望の支持体上に層領域(G)を形成し得るものでおる
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ソ!ス又は水素原子を含
む硅素化合物のガスもQi望量混合して層形成しても良
い。
又、各ガスは単独棟のみでなく)51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ちる。
種混合して使用しても差支えないものでちる。
反応ス/4′ツタリング法或いはイオンブレーティング
法に依ってa −840y(H,X)から成る第1の層
領域(G)を形成するには、例えばスパッタリング法の
場合にはStから成るターゲットとGoから成るターゲ
ットの二枚を、或いはStとGeから成るターゲットを
使用して、これを所望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、例え
ば多結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマニ
ウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸発源として蒸着
ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、或いはエレ
クトロンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ飛
翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる事
で行う事が出来る。この他、Slで構成されたターゲッ
トをスパッタリングするll]Ga供給用の原料ガスを
導入して層領域(G)を形成することも出来る。ゲルマ
ニウム原子の分布を不均一にする場合には、例えば前記
Go供給用の原料ガスのガス流量を所望の変化率曲線に
従って制御しながら、前記のターゲットをスパッタリン
グしてやれば良い。
法に依ってa −840y(H,X)から成る第1の層
領域(G)を形成するには、例えばスパッタリング法の
場合にはStから成るターゲットとGoから成るターゲ
ットの二枚を、或いはStとGeから成るターゲットを
使用して、これを所望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、例え
ば多結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマニ
ウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸発源として蒸着
ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、或いはエレ
クトロンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ飛
翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる事
で行う事が出来る。この他、Slで構成されたターゲッ
トをスパッタリングするll]Ga供給用の原料ガスを
導入して層領域(G)を形成することも出来る。ゲルマ
ニウム原子の分布を不均一にする場合には、例えば前記
Go供給用の原料ガスのガス流量を所望の変化率曲線に
従って制御しながら、前記のターゲットをスパッタリン
グしてやれば良い。
スパッタリング法、イオンブレーティング法の刺れの場
合にも形成される層中にノ・ロゲン原子を導入するには
、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原子を含む
硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成してやれば良い。
合にも形成される層中にノ・ロゲン原子を導入するには
、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原子を含む
硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成してやれば良い。
又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、H2、或いは前記したシラン類又は/
及び水素化ゲルマニウム等のガス類をス/4’ 、yタ
リング用の堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲
気を形成してやれば良い。
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/4’ 、yタ
リング用の堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲
気を形成してやれば良い。
本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲン化合物或いはノ・ロゲンを含む硅
素化合物が有効なものとして使用されるものであるが、
その他に、HF 、 HCt、 HBr 。
て上記されたハロゲン化合物或いはノ・ロゲンを含む硅
素化合物が有効なものとして使用されるものであるが、
その他に、HF 、 HCt、 HBr 。
II等のハロゲン化水素、5IH2F2.5iH2I2
,5iIT2Ct2゜5IHCt3.5IH2Br2.
5ll−IBr3等のハロゲン置換水素化硅素、及びG
eHF3+ GeHF3+GeHI3. GeHF3+
、 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、Ge
F4. GeC44,GaBr4 、 GeI4゜Ge
F2. GaCl2 、 GeBr2. Ge12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。
,5iIT2Ct2゜5IHCt3.5IH2Br2.
5ll−IBr3等のハロゲン置換水素化硅素、及びG
eHF3+ GeHF3+GeHI3. GeHF3+
、 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、Ge
F4. GeC44,GaBr4 、 GeI4゜Ge
F2. GaCl2 、 GeBr2. Ge12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ノ・ロゲン化物は、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。
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5III4. Si2H6,Si
、H8゜514H1o等の水素化硅素をGo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
、G5H4+G@ 2H6r Ge see 、Gs
4H101Ge 5H121C;@6H14j(E47
H1b +G@5H1s + Ge9H20等の水素化
ゲルマニウムと81を供給する為のシリコン又はシリコ
ン化合物と、を堆積室中に共存させて放電を生起させる
事でも行う事が出来る。
記の他にH2、或いは5III4. Si2H6,Si
、H8゜514H1o等の水素化硅素をGo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
、G5H4+G@ 2H6r Ge see 、Gs
4H101Ge 5H121C;@6H14j(E47
H1b +G@5H1s + Ge9H20等の水素化
ゲルマニウムと81を供給する為のシリコン又はシリコ
ン化合物と、を堆積室中に共存させて放電を生起させる
事でも行う事が出来る。
本発明の好ましい例において、形成される第一の層(1
)を構成する層領域(G)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、好ましくは0.01
〜40 atomia %、よシ好適には0.05〜3
9616m1c % %最適には0.1〜25 ato
mic %とされるのが望ましい。
)を構成する層領域(G)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、好ましくは0.01
〜40 atomia %、よシ好適には0.05〜3
9616m1c % %最適には0.1〜25 ato
mic %とされるのが望ましい。
層領域(G)中に含有される水素原子(I()又は/及
びハロゲン原子<X>の量を制御するには、例えば支持
体温度又は/及び水素原子(H)、或いはノ・ロダン原
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、放電電力等を制御してやれば良い
。
びハロゲン原子<X>の量を制御するには、例えば支持
体温度又は/及び水素原子(H)、或いはノ・ロダン原
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、放電電力等を制御してやれば良い
。
本発明に於いて、a−81(H,X)で構成される層領
域(S)を形成するには、前記した層領域(G)形成用
の出発物質(1)の中より、c・供給用の原料ガスとな
る出発物質を除いた出発物質〔層領域(S)形成用の出
発物質(■)〕を使用して、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事が出来る。
域(S)を形成するには、前記した層領域(G)形成用
の出発物質(1)の中より、c・供給用の原料ガスとな
る出発物質を除いた出発物質〔層領域(S)形成用の出
発物質(■)〕を使用して、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事が出来る。
即ち、本発明において、a−8i(H,X)で構成され
る層領域(8)を形成するには例えばグロー放電法。
る層領域(8)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りて成される。例え
ば、グロー放電法によって、a−St(H,X)で構成
される層領域(S)を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子(St、)を供給し得るS1供給用の原
料ガスと共に、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)導入用の原料がスを、内部
が減圧にし得る堆積室内に導入して5、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 −81(H+ X)からなる層
を形成させれば良い。
放電現象を利用する真空堆積法によりて成される。例え
ば、グロー放電法によって、a−St(H,X)で構成
される層領域(S)を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子(St、)を供給し得るS1供給用の原
料ガスと共に、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)導入用の原料がスを、内部
が減圧にし得る堆積室内に導入して5、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 −81(H+ X)からなる層
を形成させれば良い。
又、ス・フッタリング法で形成する場合には、例えばA
r 、 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Stで構成されたターゲッ
トをスノやツタリングする際、水素原子(ロ)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
の堆積室に導入しておけば良い。
r 、 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Stで構成されたターゲッ
トをスノやツタリングする際、水素原子(ロ)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
の堆積室に導入しておけば良い。
本発明に於いて、第一の層(1)に酸素原子の含有され
た層領域(0)を設けるには、第一の層(1)の形成の
際に酸素原子導入用の出発物質を前記した第一の層(1
)形成用の出発物質と共に使用して、形成される層中に
その量を制御し乍ら含有してやれば良い。
た層領域(0)を設けるには、第一の層(1)の形成の
際に酸素原子導入用の出発物質を前記した第一の層(1
)形成用の出発物質と共に使用して、形成される層中に
その量を制御し乍ら含有してやれば良い。
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、前記した第一の層(1)形成用の出発物質の中か
ら所望に従9て選択されたものに酸素原子導入用の出発
物質が加えられる。その様な酸素原子導入用の出発物質
としては、少なくとも酸素原子を構成原子とするガス状
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。
には、前記した第一の層(1)形成用の出発物質の中か
ら所望に従9て選択されたものに酸素原子導入用の出発
物質が加えられる。その様な酸素原子導入用の出発物質
としては、少なくとも酸素原子を構成原子とするガス状
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。
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) t 449成原子とする原料ガス
と、必要に応じて水素原子(H)又は及びノ・ロダン原
子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で
混合して使用するか、又は、シリコン原子(Sl)を構
成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)及び水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又所望の
混合比で混合するか、或いは、シリコン原子(St)を
構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(St)、酸
素原子(0)及び水素原子(H)の3つを構成原子とす
る原料ガスとを混合して使用することが出来る。
と、酸素原子(0) t 449成原子とする原料ガス
と、必要に応じて水素原子(H)又は及びノ・ロダン原
子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で
混合して使用するか、又は、シリコン原子(Sl)を構
成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)及び水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又所望の
混合比で混合するか、或いは、シリコン原子(St)を
構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(St)、酸
素原子(0)及び水素原子(H)の3つを構成原子とす
る原料ガスとを混合して使用することが出来る。
又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(U)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。
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)、オゾン(05)、−
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、−二酸化窒
素(N20)、三二酸化窒素(N203)、四二酸化窒
素へ204)、三二酸化窒素(N205) 、二酸化窒
素(No、)、シリコン原子(St )と酸素原子(0
)と水素原子()I)とを構成原子とする、例えば、ジ
シロキサン(H,81081B3)、トリシロキサン(
H,5iO8IH20SiHρ等の低級シロキサン等を
挙げることが出来る。
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、−二酸化窒
素(N20)、三二酸化窒素(N203)、四二酸化窒
素へ204)、三二酸化窒素(N205) 、二酸化窒
素(No、)、シリコン原子(St )と酸素原子(0
)と水素原子()I)とを構成原子とする、例えば、ジ
シロキサン(H,81081B3)、トリシロキサン(
H,5iO8IH20SiHρ等の低級シロキサン等を
挙げることが出来る。
スパッタ尺ノグ法によって、酸素原子を含有する層領域
(0)を形成するには、単結晶又は多結晶のsiウェー
ハー又はsto□ウェー71−1又はSlと5tO2が
混合されて含有されているウェーッ1−をターゲットと
して、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリングす
ることによって行えば良い。
(0)を形成するには、単結晶又は多結晶のsiウェー
ハー又はsto□ウェー71−1又はSlと5tO2が
混合されて含有されているウェーッ1−をターゲットと
して、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリングす
ることによって行えば良い。
例えば、Slウェーッ・−をターゲットとして使用すれ
ば、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲ
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、スパッター用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記8%ウェーッー
−をスパッタリングすれば良い。
ば、酸素原子と必要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、スパッター用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記8%ウェーッー
−をスパッタリングすれば良い。
又、別には、Slと5tO2とは別々のターゲットとし
て、又はStと5in2の混合した一枚のターゲットを
使用することによって、スパッター用のガスとしての稀
釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(I()又
は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有する
ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって成され
る。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロ
ー放電の例で示した原粍ブ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。
て、又はStと5in2の混合した一枚のターゲットを
使用することによって、スパッター用のガスとしての稀
釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(I()又
は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有する
ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって成され
る。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロ
ー放電の例で示した原粍ブ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、第一の層(1)の形成の際に、酸素原
子の含有される層領域(0) tl−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C(0)を
層厚方向に階段状に変化させて、所望の層厚方向の分布
状態(d+epth profile)を有する層領域
(0)を形成するには、グロー放電の場合には、分布濃
度C(0)を変化させるべき酸素原子導入用の出発物質
のがスを、そのガス流量を所望の変化率線に従って適宜
変化させながら、堆積室内に導入することによって成さ
れる。
子の含有される層領域(0) tl−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C(0)を
層厚方向に階段状に変化させて、所望の層厚方向の分布
状態(d+epth profile)を有する層領域
(0)を形成するには、グロー放電の場合には、分布濃
度C(0)を変化させるべき酸素原子導入用の出発物質
のがスを、そのガス流量を所望の変化率線に従って適宜
変化させながら、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シ、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を適宜変化させる操作を
行えば良い。このとき、流量の変化は、人為的に行う他
に、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計された
変化率線に従って流量を制御し、所望の含有分布濃度線
を得ることもできる。
いる何らかの方法によシ、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を適宜変化させる操作を
行えば良い。このとき、流量の変化は、人為的に行う他
に、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計された
変化率線に従って流量を制御し、所望の含有分布濃度線
を得ることもできる。
Il! 領域(0)をス・ヤツ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C(O)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(depth profile)を形成するには、
第一には、グロー放電法による場合と同様に、酸素原子
導入用の出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積゛
室中へ導入する際のガス流量を所望に従って適宜変化さ
せることによって成される。
する場合、酸素原子の層厚方向の分布濃度C(O)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(depth profile)を形成するには、
第一には、グロー放電法による場合と同様に、酸素原子
導入用の出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積゛
室中へ導入する際のガス流量を所望に従って適宜変化さ
せることによって成される。
第二には、スパッタリング用のターゲットを、例えば8
1と5102との混合されたターゲットを使用するので
あれば、別と5in2との混合比を、ターゲ、トの層厚
方向に於いて、予め変化させておくことによって成され
る。
1と5102との混合されたターゲットを使用するので
あれば、別と5in2との混合比を、ターゲ、トの層厚
方向に於いて、予め変化させておくことによって成され
る。
本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム原子の含
有される第1の層領域(G)又は/及びゲルマニウム原
子の含有されない第2の層領域(S)には、伝導特性を
制御する物質(C)を含有させることによシ、各層領域
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
。即ち、第一の層(I)中に伝導特性を制御する物質(
C)を含有する層領域(1’N)を設けることで、該層
領域(PN)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。
有される第1の層領域(G)又は/及びゲルマニウム原
子の含有されない第2の層領域(S)には、伝導特性を
制御する物質(C)を含有させることによシ、各層領域
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
。即ち、第一の層(I)中に伝導特性を制御する物質(
C)を含有する層領域(1’N)を設けることで、該層
領域(PN)の伝導特性を所望に従って任意に制御する
ことが出来る。
この様な物質としては、所謂、半導体分野で云われる不
純物を挙げることが出来、本発明に於いては、81又は
Ge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
。
純物を挙げることが出来、本発明に於いては、81又は
Ge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■族に属す
る原子(第■族原子)、例えば、B(硼素)、At(ア
ルミニウム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)
、Tt(タリウム)等がアシ、殊に好適に用いられるの
は、B、Gaである。
る原子(第■族原子)、例えば、B(硼素)、At(ア
ルミニウム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)
、Tt(タリウム)等がアシ、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■族に属する原子(第
V族原子)、例えば、P(燐)、As(砒素)、Sb(
アンチモン)、l31(ビスマス)等でアシ、殊に、好
適に用いられるのは、P 1Amである。
V族原子)、例えば、P(燐)、As(砒素)、Sb(
アンチモン)、l31(ビスマス)等でアシ、殊に、好
適に用いられるのは、P 1Amである。
本発明に於いて、層領域(PN)に含有される伝導特性
を制御する物質の含有量は、該層領域(PN)に要求さ
れる伝導特性、或いは該層領域(PN)に直に接触して
設けられる他の層領域の特性や、該他の層領域との接触
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。
を制御する物質の含有量は、該層領域(PN)に要求さ
れる伝導特性、或いは該層領域(PN)に直に接触して
設けられる他の層領域の特性や、該他の層領域との接触
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、前記の伝導特性を制御する物質(C)を第一の層(
1)中に含有させるのに、第一の層(1)の所望される
層領域に局在的に含有させる場合、殊に、第一の層(1
)の支持体側端部層領域(E)に含有させる場合には、
該層領域(E)に直に接触して設けられる他の層領域の
特性や、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。
1)中に含有させるのに、第一の層(1)の所望される
層領域に局在的に含有させる場合、殊に、第一の層(1
)の支持体側端部層領域(E)に含有させる場合には、
該層領域(E)に直に接触して設けられる他の層領域の
特性や、該他の層領域との接触界面に於ける特性との関
係も考慮されて、伝導特性を制御する物質の含有量が適
宜選択される。
本発明に於いて、層領域(PN)中に含有される伝導特
性を制御する物質(C)の含有量としては、好ましくは
0.01〜5X10’ atomic ppm 、よシ
好適には0.5〜l X 10’ atomlc pp
m 、最適には1〜5×103103ato ppmと
されるのが望ましい。
性を制御する物質(C)の含有量としては、好ましくは
0.01〜5X10’ atomic ppm 、よシ
好適には0.5〜l X 10’ atomlc pp
m 、最適には1〜5×103103ato ppmと
されるのが望ましい。
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)に於ける該物質(C)の含有量が
好ましくは30 atomic ppm以上、より好適
には5 Q itomlc ppm以上、最適には、1
00100ato ppm以上の場合には、前記物質(
C)は、第一の層(1)の一部の層領域に局所的に含有
させるのが望ましく、殊に第一の層(1)の支持体側端
部に層領域(PN)を偏在させるのが望ましい。
される層領域(PN)に於ける該物質(C)の含有量が
好ましくは30 atomic ppm以上、より好適
には5 Q itomlc ppm以上、最適には、1
00100ato ppm以上の場合には、前記物質(
C)は、第一の層(1)の一部の層領域に局所的に含有
させるのが望ましく、殊に第一の層(1)の支持体側端
部に層領域(PN)を偏在させるのが望ましい。
本発明に於いては、層領域(PN)は、第一の層(1)
を構成する層領域(G)又は層領域(S)の一部又は全
領域に設けることが出来る。又、層領域(PN)は、層
領域(0)の一部又は全領域に設けても良く、或いは層
領域(0)をその一部として包含する様に設けても良い
。
を構成する層領域(G)又は層領域(S)の一部又は全
領域に設けることが出来る。又、層領域(PN)は、層
領域(0)の一部又は全領域に設けても良く、或いは層
領域(0)をその一部として包含する様に設けても良い
。
第一の層(1)の支持体側端部層領域(E)に前記の数
値以上の含有量となる様に前記の伝導特性を支配する物
質(C)を含有させることによって、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
の自由表面が■極性に帯電処理を受けた際に支持体側か
ら光受容層中へ注入される電子の移動を効果的に阻止す
ることが出来、又、前記含有させる物質が前記のn現不
純物の場合には、光受容層の自由表面がO極性に帯電処
理を受けた際に、支持体側から光受容層中へ注入される
正孔の移動を効果的に阻止することが出来る。
値以上の含有量となる様に前記の伝導特性を支配する物
質(C)を含有させることによって、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
の自由表面が■極性に帯電処理を受けた際に支持体側か
ら光受容層中へ注入される電子の移動を効果的に阻止す
ることが出来、又、前記含有させる物質が前記のn現不
純物の場合には、光受容層の自由表面がO極性に帯電処
理を受けた際に、支持体側から光受容層中へ注入される
正孔の移動を効果的に阻止することが出来る。
この様に、前記端部層領域(E)に一方の極性の伝導特
性を支配する物質を含有させる場合には、第一の層(I
)の残りの層領域、即ち、前記端部層領域(E)を除い
た部分の層領域(Z)には、他の極性の伝導特性を支配
する物質を含有させても良いし、或いは、同極性の伝導
特性を支配する物質を、端部層領域(E)に含有される
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
。
性を支配する物質を含有させる場合には、第一の層(I
)の残りの層領域、即ち、前記端部層領域(E)を除い
た部分の層領域(Z)には、他の極性の伝導特性を支配
する物質を含有させても良いし、或いは、同極性の伝導
特性を支配する物質を、端部層領域(E)に含有される
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
。
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の含有量としては、端部層領域(
E)に含有される前記物質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、好ましくは0.
001〜1000 atomic ppm 。
導特性を支配する物質の含有量としては、端部層領域(
E)に含有される前記物質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、好ましくは0.
001〜1000 atomic ppm 。
よシ好適には0.05〜500 atomic ppm
、最適には0、1〜200 atomic ppmと
されるのが望ましい。
、最適には0、1〜200 atomic ppmと
されるのが望ましい。
本発明に於いて、端部層領域(E)及び層領域(Z)に
同種の伝導性を支配する物質を含有させる場合には、層
領域(Z)に於ける含崩量は、好ましくは30 ato
mic ppm以下とするのが望ましい。上記した場合
の他に、本発明に於いては、第一の層(1)中に、一方
の極性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。つまシ、例えば、
第一の層(1)中に、前記のp型不純物を含有する叩頭
戸と前記の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接合を形成して、空乏層を設け
ることが出来る。
同種の伝導性を支配する物質を含有させる場合には、層
領域(Z)に於ける含崩量は、好ましくは30 ato
mic ppm以下とするのが望ましい。上記した場合
の他に、本発明に於いては、第一の層(1)中に、一方
の極性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。つまシ、例えば、
第一の層(1)中に、前記のp型不純物を含有する叩頭
戸と前記の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接合を形成して、空乏層を設け
ることが出来る。
第一の層(1)中に伝導特性を制御する物質、例えば第
■涙腺子或いは第V族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に第■涙腺千尋入用の出発物質或いは第■涙腺
千尋入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、第2の層
領域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■涙腺千尋入用の出発物質と成シ得る
ものとしては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層
形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが
望ましい。その様な第■涙腺千尋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、B2H6IB4H
10・B5H,・B5上11 ・B6H10りL6H1
21B6■114等の水素化硼素、BF、 、 BCt
、 、 BBr、等のハロゲン化硼素等が挙げられる。
■涙腺子或いは第V族原子を構造的に導入するには、層
形成の際に第■涙腺千尋入用の出発物質或いは第■涙腺
千尋入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、第2の層
領域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■涙腺千尋入用の出発物質と成シ得る
ものとしては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層
形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが
望ましい。その様な第■涙腺千尋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、B2H6IB4H
10・B5H,・B5上11 ・B6H10りL6H1
21B6■114等の水素化硼素、BF、 、 BCt
、 、 BBr、等のハロゲン化硼素等が挙げられる。
この他、htct、。
GaCl2. Ga(CHρ、 、 InCts 、
TtCl、等も挙げることが出来る。
TtCl、等も挙げることが出来る。
第■涙腺千尋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、PK、
、 P2H4等の水素ダン、PH4I 、 PF3゜P
F5. PCl5 、 PCl5. PBr3. PB
r3. PI3等の/%ロゲン化ダン挙げられる。この
他、AsH317ksF31A@C13,A@Brs
、 AsF5 、8bH5、8bF3. SbF5゜5
bC15,5bCL5. BIH,、BiCl2 、
BIBrs等も第V涙腺千尋入用の出発物質の有効なも
のとして挙げることが出来る。
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、PK、
、 P2H4等の水素ダン、PH4I 、 PF3゜P
F5. PCl5 、 PCl5. PBr3. PB
r3. PI3等の/%ロゲン化ダン挙げられる。この
他、AsH317ksF31A@C13,A@Brs
、 AsF5 、8bH5、8bF3. SbF5゜5
bC15,5bCL5. BIH,、BiCl2 、
BIBrs等も第V涙腺千尋入用の出発物質の有効なも
のとして挙げることが出来る。
第1図に示される光導電部材100においては第一の層
(1) 102上に形成される第二の層(111103
は自由表面を有し、王に耐洋性、連続繰返し使用特性、
■気的耐圧性、使用j9境特性、耐久性において本発明
の目的を=達成する為に設けられる。
(1) 102上に形成される第二の層(111103
は自由表面を有し、王に耐洋性、連続繰返し使用特性、
■気的耐圧性、使用j9境特性、耐久性において本発明
の目的を=達成する為に設けられる。
本発明における第二の層(n)は、シリコン原子(Si
)と窒素原子(N)と、必要に応じて水素原子(H)又
は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質月料〔〔以
後、「a−(S1xN、−x)y(HlX)1−y」但
し、0<x、y<1、と記す〕で構成される。
)と窒素原子(N)と、必要に応じて水素原子(H)又
は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質月料〔〔以
後、「a−(S1xN、−x)y(HlX)1−y」但
し、0<x、y<1、と記す〕で構成される。
a−(SixN、−X)y(H,X)1−、で(合成さ
れる第二の層(■)の形成はグロー放電法、スA’ツタ
リング法、イオンプランテーション法、イオングレーテ
ィング法、エレク)Clノンビーム法によって成される
。
れる第二の層(■)の形成はグロー放電法、スA’ツタ
リング法、イオンプランテーション法、イオングレーテ
ィング法、エレク)Clノンビーム法によって成される
。
これらの製造法は、製造条件、設偏資本投下の負荷イ呈
度、聾IJ造規模、作製される光導電部劇に所望される
特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所
望する特性を有する光導電部材を製造する為の作製条件
の制御が比較的容易である、シリコン原子と共に9累原
子及びハロゲン原子を、作製する第二0層(II)中に
導入するのが容易に行える等の利点からグロー放電法或
いはスノクツタリング法が好適に採用される。
度、聾IJ造規模、作製される光導電部劇に所望される
特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所
望する特性を有する光導電部材を製造する為の作製条件
の制御が比較的容易である、シリコン原子と共に9累原
子及びハロゲン原子を、作製する第二0層(II)中に
導入するのが容易に行える等の利点からグロー放電法或
いはスノクツタリング法が好適に採用される。
更に、本発明においては、グロー放電法とス/?ツター
リング法とを同一装置系内で併用してpl(二の層(I
nを形成しても良い。
リング法とを同一装置系内で併用してpl(二の層(I
nを形成しても良い。
グロー放電法によって第二の層(10を形成するには、
a−(81xN 1−x )y (■* X) 1−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用の
堆積室に導入し、導入されたガスを、グロー放電を生起
させることでガスプラズマ化して、前記支持体上に既に
形成されている第一0層(1)の上にJL−(S I
xN 1−x )y (H,r X) 1−yを堆積さ
せれば良い。
a−(81xN 1−x )y (■* X) 1−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用の
堆積室に導入し、導入されたガスを、グロー放電を生起
させることでガスプラズマ化して、前記支持体上に既に
形成されている第一0層(1)の上にJL−(S I
xN 1−x )y (H,r X) 1−yを堆積さ
せれば良い。
本発明において、a (S l xN 、−x )y
(H、X) 1−y形jj、’V用の原料ガスとしては
、シリコン原子(sr)、窒素原子(N)、水素原子(
H)、ノ・ロダン原子(X)の中の少なくとも1つを構
成原子とするガス状の物質又はガス化し得る物質をガス
化したものの中の大概のものが使用され得る。
(H、X) 1−y形jj、’V用の原料ガスとしては
、シリコン原子(sr)、窒素原子(N)、水素原子(
H)、ノ・ロダン原子(X)の中の少なくとも1つを構
成原子とするガス状の物質又はガス化し得る物質をガス
化したものの中の大概のものが使用され得る。
Sl、N、H,Xの中の1つとしてSI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、Nを構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とを所望の混合比で混合して使用
するか、又はStを構成原子とする原料ガスと、N及び
Hを構成原子とする原料ガス又は/及びXを構成原子と
する原料ガスとを、これも又、所望の混合比で混合する
か、或いはStを構成原子とする原料ガスと、Si、N
及びHの3つを構成原子とする原料ガス又は、81.N
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
用することが出来る。
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、Nを構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とを所望の混合比で混合して使用
するか、又はStを構成原子とする原料ガスと、N及び
Hを構成原子とする原料ガス又は/及びXを構成原子と
する原料ガスとを、これも又、所望の混合比で混合する
か、或いはStを構成原子とする原料ガスと、Si、N
及びHの3つを構成原子とする原料ガス又は、81.N
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
用することが出来る。
又、別には、SlとHとを構成原子とする原料ガスにN
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
、SlとXとを構成原子とする原料ガスにNf、!It
t成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。
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
、SlとXとを構成原子とする原料ガスにNf、!It
t成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。
本発明において、第二の層(Ifl中に含有される71
0デン原子(X)として好適なのはF、CL、Br、■
であり、殊にF、C1が望ましいものである。
0デン原子(X)として好適なのはF、CL、Br、■
であり、殊にF、C1が望ましいものである。
本発明において、第二の層(II)を形成するのに有効
に使用される原料ガスと成シ得るものとしては、常温常
圧においてガス状態のもの又は容易にガス化し得る物質
を挙げることが出来る。
に使用される原料ガスと成シ得るものとしては、常温常
圧においてガス状態のもの又は容易にガス化し得る物質
を挙げることが出来る。
本発明において、第二の層(II)形成用の原料ガスと
して有効に使用されるものとしては、SIとHとを構成
原子とする81)I4.81□H6,833H8,81
4)I、。
して有効に使用されるものとしては、SIとHとを構成
原子とする81)I4.81□H6,833H8,81
4)I、。
等のシラン(5llana )類等の水素化硅素ガス、
Nを構成原子とする或いはN、!:■とを構成原子とす
る例えば窒素(N2)、アンモニア(NH,)、ヒドラ
ジン(H2NNH2)、アジ化水素(mv3)、アジ化
アンモニウム(NH4N、)等のガス状の又はガス化し
得る窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物を挙げる
ことが出来る。この他に、窒素原子(N)の導入に加え
て、ハロゲン原子(X)の導入も行えるという点から、
三弗化窒素(F、N) 、四弗化窒素(F4N2)等の
ハロダン化望素化合物を挙けることが出来る。
Nを構成原子とする或いはN、!:■とを構成原子とす
る例えば窒素(N2)、アンモニア(NH,)、ヒドラ
ジン(H2NNH2)、アジ化水素(mv3)、アジ化
アンモニウム(NH4N、)等のガス状の又はガス化し
得る窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物を挙げる
ことが出来る。この他に、窒素原子(N)の導入に加え
て、ハロゲン原子(X)の導入も行えるという点から、
三弗化窒素(F、N) 、四弗化窒素(F4N2)等の
ハロダン化望素化合物を挙けることが出来る。
ハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有効な出発
物質としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の
ハロダンガス、BrF、 C1F、 BrF5゜BrF
、、 IF3. IF7. ICt、 IBr等のハロ
ゲン間化合物、HF、 HCl、 HBr、 HI等の
ハ0ダン化水素を挙げることが出来る。
物質としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の
ハロダンガス、BrF、 C1F、 BrF5゜BrF
、、 IF3. IF7. ICt、 IBr等のハロ
ゲン間化合物、HF、 HCl、 HBr、 HI等の
ハ0ダン化水素を挙げることが出来る。
これ等の第二の層(II)形成物質は、形成される第二
の層(II)中に、所定の組成比でシリコン原子、窒素
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、第二の層(1)の形成の際に所望に従って
選択されて使用される。
の層(II)中に、所定の組成比でシリコン原子、窒素
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、第二の層(1)の形成の際に所望に従って
選択されて使用される。
例えば、シリコン原子と窒素、原子と導入用の原料ガス
と、必要に応じて水素原子導入用又は/及びハロダン原
子導入用の原料ガスを、堆積室内に導入して、グロー放
電を生起させることによってa−(stxN、−x)y
(H,x)1−yから成る第二の層(II)を形成する
ことが出来る。
と、必要に応じて水素原子導入用又は/及びハロダン原
子導入用の原料ガスを、堆積室内に導入して、グロー放
電を生起させることによってa−(stxN、−x)y
(H,x)1−yから成る第二の層(II)を形成する
ことが出来る。
スパッターリング法によって第二の層(n)を形成する
には、単結晶又は多結晶のS1ウエーハー又はSL、N
4ウエーハー又はSlとS l 3N4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ーリングす
ることによって行えば良い。
には、単結晶又は多結晶のS1ウエーハー又はSL、N
4ウエーハー又はSlとS l 3N4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ーリングす
ることによって行えば良い。
例えば、Slウェーハーをターゲットとして使用すれば
、5I5N4とH又は/及びXを導入する為の原料ガス
を、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スバ、ター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成
して前記Slウェーハーをスパッターリングすれば良い
。
、5I5N4とH又は/及びXを導入する為の原料ガス
を、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スバ、ター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成
して前記Slウェーハーをスパッターリングすれば良い
。
又、別には、SNとSl、N4とは別々のターグツ)と
して、又は81と5N3N4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ノや、
ターリングすることによって成される。N、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
電の例で示した第二0m 01)形成用の物質がスパッ
ターリング法の場合にも有効な物質として使用され得る
。
して、又は81と5N3N4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ノや、
ターリングすることによって成される。N、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
電の例で示した第二0m 01)形成用の物質がスパッ
ターリング法の場合にも有効な物質として使用され得る
。
本発明において、第二の層(1)をグロー放軍法又はス
パッターリング法で形成する際に使用される稀釈ガスと
しては、所謂、希ガス、例えばfle 。
パッターリング法で形成する際に使用される稀釈ガスと
しては、所謂、希ガス、例えばfle 。
No、Ar等が好適なものとして挙げることが出来る。
本発明における第二の層(Inは、その要求される特性
が所望通シに与えられる様に注意深く形成される。
が所望通シに与えられる様に注意深く形成される。
即ち、Si、N、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!L−(81xN1−x)、(HIX)、−、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。
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!L−(81xN1−x)、(HIX)、−、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、第二の層(II)を電気的耐圧性の向上を主な
目的として設けるにはa −(S l xNl −x
)y (”X)1−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。
目的として設けるにはa −(S l xNl −x
)y (”X)1−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。
又、連続繰返、し使用特性や使用環境特性の向上を主た
る目的として第二の層Cr1)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利料としてト
(s t xNl −x )y (ti +X) 1
、yが作成される。
る目的として第二の層Cr1)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利料としてト
(s t xNl −x )y (ti +X) 1
、yが作成される。
第一の層(1)の表面に8−(811N、−、)y(H
,X)、−、から成る第二の層(If)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、本発明においては、目
的とする特性を有するa−(SIxNl−X)y(H2
X)1−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。
,X)、−、から成る第二の層(If)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、本発明においては、目
的とする特性を有するa−(SIxNl−X)y(H2
X)1−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。
本発明における、所望の目的が効果的に達成される為の
第二のJ?4 (n)の形成法に併せて適宜最適範囲が
選択されて、第二の層(1)の形成が実行されるが、好
ましくは20〜400℃、よシ好適には50〜350℃
、最適には100〜300℃とされるのが望ましい。第
二の層(It)の形成には、層を構成する原子の組成比
の微妙な制御中層厚の制御が他の方法に較べて比較的容
易である事等の為に、グロー放電法やス・ぐツタ−リン
グ法の採用が有利であるが、これ等の層形成法で駆二の
層(II)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ノ臂ワーが作成されるa−(SI
xNl−x)yX1□の特性を左右する重要な因子の1
つである。
第二のJ?4 (n)の形成法に併せて適宜最適範囲が
選択されて、第二の層(1)の形成が実行されるが、好
ましくは20〜400℃、よシ好適には50〜350℃
、最適には100〜300℃とされるのが望ましい。第
二の層(It)の形成には、層を構成する原子の組成比
の微妙な制御中層厚の制御が他の方法に較べて比較的容
易である事等の為に、グロー放電法やス・ぐツタ−リン
グ法の採用が有利であるが、これ等の層形成法で駆二の
層(II)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ノ臂ワーが作成されるa−(SI
xNl−x)yX1□の特性を左右する重要な因子の1
つである。
本発明における目的が達成される為の特性を有するa−
(stxN、−X)yx、−、が生産性良く効果的に作
成される為の放IEパワー条件は、好ましくは10〜3
00W、より好適には20〜250W%最適には50〜
200Wとされるのが望ましい。
(stxN、−X)yx、−、が生産性良く効果的に作
成される為の放IEパワー条件は、好ましくは10〜3
00W、より好適には20〜250W%最適には50〜
200Wとされるのが望ましい。
堆積室内のガス圧は好ましくは0.01〜l Torr
、よシ好適には0.1〜0.5 Torr程度とされる
のが望ましい。
、よシ好適には0.1〜0.5 Torr程度とされる
のが望ましい。
本発明においては第二の層(II)を作成する為の支持
体温度、放!パワーの望ましい数値範囲としてJ甲を 前記した範囲の値が挙げられるが、これらの層作成7ア
クターは、独立的に別々に決められるものではなく、所
望特性のa−(StxNl−x)y(H,X)1−yか
らなる第二の層(II)が形成される様に相互的有機的
関連性に基づいて各層作成ファクターの最適値が決めら
れるのが望ましい。
体温度、放!パワーの望ましい数値範囲としてJ甲を 前記した範囲の値が挙げられるが、これらの層作成7ア
クターは、独立的に別々に決められるものではなく、所
望特性のa−(StxNl−x)y(H,X)1−yか
らなる第二の層(II)が形成される様に相互的有機的
関連性に基づいて各層作成ファクターの最適値が決めら
れるのが望ましい。
本発明の光導電部材における第二のJ@ (II)に含
有される窒素原子の8は、第二の層(10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得られる第
二の層(If)が形成される重要な因子である。
有される窒素原子の8は、第二の層(10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得られる第
二の層(If)が形成される重要な因子である。
本発明における第二〇R(II)に含有される窒素原子
の量は、第二の層(II)を構成する非晶質材料の種類
及びそ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。
の量は、第二の層(II)を構成する非晶質材料の種類
及びそ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。
即ち、前記一般式a−(81xN、−x)y(H,X)
1−、で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と窒素原子とで構成される非晶質材料〔以後、r
a−81,N1−a Jと記す。但し、0<a<1〕、
シリコン原子と窒素原子と水素原子とで構成される非晶
質材料〔以後、r a−(st6N、−6)eu、−0
」と記す。
1−、で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と窒素原子とで構成される非晶質材料〔以後、r
a−81,N1−a Jと記す。但し、0<a<1〕、
シリコン原子と窒素原子と水素原子とで構成される非晶
質材料〔以後、r a−(st6N、−6)eu、−0
」と記す。
但し、0〈b%a<1)、シリコン原子と窒素原子とハ
ロダン原子と必要に応じて水素原子とで構成される非晶
質劇料〔以後、ra−(SidNl、)、(H,X)、
、Jと記す。但し0<d、s<1)に分類される。
ロダン原子と必要に応じて水素原子とで構成される非晶
質劇料〔以後、ra−(SidNl、)、(H,X)、
、Jと記す。但し0<d、s<1)に分類される。
本発明において、第二〇湘(1)がa−8%、N1−、
で構成される場合、第二の層(II)に含有される窒素
原子の量は、好ましくはI X 10−3〜90 at
omic%、よシ好適には1〜80 atomicチ、
最適には10〜75atomle%とされるのが望まし
い。即ち、先のa−8IaN、−8のaの表示で行えば
、aが好ましくは0.1〜0.99999、よシ好適に
は0.2〜0.99、最適には0.25〜0.9である
。
で構成される場合、第二の層(II)に含有される窒素
原子の量は、好ましくはI X 10−3〜90 at
omic%、よシ好適には1〜80 atomicチ、
最適には10〜75atomle%とされるのが望まし
い。即ち、先のa−8IaN、−8のaの表示で行えば
、aが好ましくは0.1〜0.99999、よシ好適に
は0.2〜0.99、最適には0.25〜0.9である
。
本発明において、第二の層(II)が”−”bNf−b
)cHl−cで構成される場合、第二の層(Inに含有
される窒素原子の量は、好ましくはlX10−3〜90
atomic %とされ、より好ましくは1〜90
atomicチ、最適には10〜80 atomic係
とされるのが望ましい。水素原子の含有量は、好ましく
Fii〜40 atomicチ、よシ好ましくは2〜3
5 atomle %、最適にFi5〜30atoml
c %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。
)cHl−cで構成される場合、第二の層(Inに含有
される窒素原子の量は、好ましくはlX10−3〜90
atomic %とされ、より好ましくは1〜90
atomicチ、最適には10〜80 atomic係
とされるのが望ましい。水素原子の含有量は、好ましく
Fii〜40 atomicチ、よシ好ましくは2〜3
5 atomle %、最適にFi5〜30atoml
c %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。
即ち、先のa(81BN、−b)eHl−0の表示で行
えばbが好ましくは0.1〜0.99999、よ)好適
には0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、C
が好ましくは0.6〜0.99、より好適に嬬0.65
〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望ま
しい。
えばbが好ましくは0.1〜0.99999、よ)好適
には0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、C
が好ましくは0.6〜0.99、より好適に嬬0.65
〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望ま
しい。
第二の層(It)が、’−””’dNl−d)e(H”
1−eで構成される場合には、第二の層(Ill中に含
有される窒素原子の含有量は、好ましく tj I X
10−3〜90 atomicチ、よシ好適に−は1
〜90 atomic %、最適には10〜80 at
omicチとされるのが望ましい。ハロゲン原子の含有
量は、好ましくは1〜20 atomicチ、より好適
には1〜18 atomic %、最適には2〜15a
tomic%とされるのが望1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拐を
実際面に充分適用させ得るものである。
1−eで構成される場合には、第二の層(Ill中に含
有される窒素原子の含有量は、好ましく tj I X
10−3〜90 atomicチ、よシ好適に−は1
〜90 atomic %、最適には10〜80 at
omicチとされるのが望ましい。ハロゲン原子の含有
量は、好ましくは1〜20 atomicチ、より好適
には1〜18 atomic %、最適には2〜15a
tomic%とされるのが望1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拐を
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は、好ましく
は19 atomicチ以下、よシ好適には13ato
mic %以下とされるのが望ましい。
は19 atomicチ以下、よシ好適には13ato
mic %以下とされるのが望ましい。
即ち、先のa−(SldNl−,1)、(HlX)1−
eのd、@の表示で行えば、dが好ましくは0.1〜0
.99999、よル好適にFio、 1〜0,99、最
適には0.15〜0.9、eが好ましくは0.8〜0.
99、よシ好適には0.82〜0.99、最適には0,
85〜0.98であるのが望ましい。
eのd、@の表示で行えば、dが好ましくは0.1〜0
.99999、よル好適にFio、 1〜0,99、最
適には0.15〜0.9、eが好ましくは0.8〜0.
99、よシ好適には0.82〜0.99、最適には0,
85〜0.98であるのが望ましい。
本発明における第二の層(It)の層厚の数範囲は、本
発明の目的を効果的に達成する為の重要な因子の1つで
ある。
発明の目的を効果的に達成する為の重要な因子の1つで
ある。
本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目的に応じ
て適宜所望に従りて決められる。
て適宜所望に従りて決められる。
又、第二の層(II)の層厚は、該層(If)中に含有
される窒素原子の量や第一の層(1)の層厚との関係に
おいても、各々の層領域に要求される特性に応じた有機
的な関連性の下に所望に従って適宜決定される必要があ
る。
される窒素原子の量や第一の層(1)の層厚との関係に
おいても、各々の層領域に要求される特性に応じた有機
的な関連性の下に所望に従って適宜決定される必要があ
る。
更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
においても考慮されるのが望ましい。
においても考慮されるのが望ましい。
本発明における第二の層(n)の層厚は、好ましくFi
o、003〜30μ、より好適には0.004〜20μ
、最適にはo、 o o s〜10μとされるのが望ま
しいO また、本発明においては、望素原子で得られる効果を更
に助長させる為に、第二の層(IIl中に蟹素原子と共
に炭素原子を含有させてもよい。炭素原子を第二の層(
It)に導入する為の炭素原子導入用の原料ガスとして
は、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜5の
飽和炭化水素、炭素数2〜5のエチレン系炭化水素、炭
素数2〜4のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。
o、003〜30μ、より好適には0.004〜20μ
、最適にはo、 o o s〜10μとされるのが望ま
しいO また、本発明においては、望素原子で得られる効果を更
に助長させる為に、第二の層(IIl中に蟹素原子と共
に炭素原子を含有させてもよい。炭素原子を第二の層(
It)に導入する為の炭素原子導入用の原料ガスとして
は、CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜5の
飽和炭化水素、炭素数2〜5のエチレン系炭化水素、炭
素数2〜4のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4)
、エタン(C2H6)、プ014ン(C,)(8)、n
−ブタン(n−CaH、o )、ペンタン(C5H1□
)、エチレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4
)%プロピレン(C,H6)、ブテン−1(C4I(8
)、ブテン−2(C41(8)、インブチレン(C4H
8)、(ンテン(C5H1゜)、アセチレン(C2H2
)、メチルアセチレン(C,H4)、ブチン(C4H6
)等が挙げられる。
、エタン(C2H6)、プ014ン(C,)(8)、n
−ブタン(n−CaH、o )、ペンタン(C5H1□
)、エチレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4
)%プロピレン(C,H6)、ブテン−1(C4I(8
)、ブテン−2(C41(8)、インブチレン(C4H
8)、(ンテン(C5H1゜)、アセチレン(C2H2
)、メチルアセチレン(C,H4)、ブチン(C4H6
)等が挙げられる。
これ等の他にStとCとHとを構成原子とする原料ガス
として、5l(CH5)4.5l(C2H5)4等のケ
イ化アルキルを挙げることが出来る。
として、5l(CH5)4.5l(C2H5)4等のケ
イ化アルキルを挙げることが出来る。
本発明において使用される支持体は、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、
NlCr、ステンレス、At、Cr+ MopAu、
Nb+ Ta、 V、 Ti、 Pt、 Pd等の金属
又はこれ等の合金が挙げられる。
縁性であっても良い。導電性支持体としては、例えば、
NlCr、ステンレス、At、Cr+ MopAu、
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、ポリカーゲネート、セルローズアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニ#、/I7塩化ビニリデン、?
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ましい。
ン、ポリカーゲネート、セルローズアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニ#、/I7塩化ビニリデン、?
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ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、 NtarsA
tI Cr、 Me、 Au、 Ir+ Nb+ Ta
、 V、 TL Pt+ Pd。
tI Cr、 Me、 Au、 Ir+ Nb+ Ta
、 V、 TL Pt+ Pd。
In2O3,SnO2,ITO(In203+5nO2
) 9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、 Pb、 Z
n、 Nl、 Aue Cr、 jdo。
) 9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、 Pb、 Z
n、 Nl、 Aue Cr、 jdo。
Ir+ Nb+ Ta、 Va Tl+ Pt等の金稿
の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スバ、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
可能な限シ薄くされる。而し乍ら、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、好まし
くは、10μ以上とされる。
の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スバ、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
可能な限シ薄くされる。而し乍ら、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、好まし
くは、10μ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。
て説明する。
第22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1102u、Heで稀釈され
た81)14ガス(純度99.99996.以下81
Ha/4Ieと略す)がンベ、1103はHeで稀釈さ
れたGeHaガス(純度99.999%、以下GeHa
7’f(eと略す)ボンベ、1104はNo ff X
(純度99.cr9チ)ボンベ、11o5はHeガス
(純度99.999%)?ンベ、1106はH2−Xス
(純度99.999係)ボンベである。
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1102u、Heで稀釈され
た81)14ガス(純度99.99996.以下81
Ha/4Ieと略す)がンベ、1103はHeで稀釈さ
れたGeHaガス(純度99.999%、以下GeHa
7’f(eと略す)ボンベ、1104はNo ff X
(純度99.cr9チ)ボンベ、11o5はHeガス
(純度99.999%)?ンベ、1106はH2−Xス
(純度99.999係)ボンベである。
これらのガスを反応室11o1に流入させるにはガスボ
ンベ1102〜11o6のパルプ1122〜1126、
リークパルプ1135が閉じられていることを確認し、
又、流入パルプ1112〜1116、流出パルプ111
7〜1121.補助パルプ1132.1133が開かれ
ていることを確認して、先ずメインパルプ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刈o−6torrになっ
た時点で補助バルブ1132.1133、流出パルプ1
117〜1121を閉りる。
ンベ1102〜11o6のパルプ1122〜1126、
リークパルプ1135が閉じられていることを確認し、
又、流入パルプ1112〜1116、流出パルプ111
7〜1121.補助パルプ1132.1133が開かれ
ていることを確認して、先ずメインパルプ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刈o−6torrになっ
た時点で補助バルブ1132.1133、流出パルプ1
117〜1121を閉りる。
次にシリンダー状基体1137上に光受容層を形成する
場合の1例をあげると、ガスビンぺ11o2よシS l
H474Ieガス、ガスボンベ11o3よf) GeH
4,/)Isガス、ガスボンベ1104よりNoガスを
パルプ1122.1123.1124を開いて川口圧ゲ
ージ1127.1128.1129の圧を1 kyA−
に調整し、流入パルプ1112.1113.1114を
徐々に開けて、マスフローコントローラ1107,11
08゜1109内に夫々流入させる。引き続いて流出パ
ルプ1117,1118,1119、補助バルブ113
2を除徐に開いて夫々のガスを反応室1101に流入さ
せる。このときのS I H4/I(eガス流量とGe
H4/4(@ガス流量とNOガラ流量との比が所望の
値になるように流出パルプ1117,1118.111
9を調整し、又、反応室1101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1134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によル50〜400℃の範囲
の温度に設定されていることを確認された後、電源11
40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線
に従ってGeH4/)leガスおよびNoガスの流量を
手動あるいは外部駆動モータ等の方法によりてパルプ1
118、パルプ112oの開口を適宜変化させる操作を
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
及び酸素原子の分布濃度を制御する。
場合の1例をあげると、ガスビンぺ11o2よシS l
H474Ieガス、ガスボンベ11o3よf) GeH
4,/)Isガス、ガスボンベ1104よりNoガスを
パルプ1122.1123.1124を開いて川口圧ゲ
ージ1127.1128.1129の圧を1 kyA−
に調整し、流入パルプ1112.1113.1114を
徐々に開けて、マスフローコントローラ1107,11
08゜1109内に夫々流入させる。引き続いて流出パ
ルプ1117,1118,1119、補助バルブ113
2を除徐に開いて夫々のガスを反応室1101に流入さ
せる。このときのS I H4/I(eガス流量とGe
H4/4(@ガス流量とNOガラ流量との比が所望の
値になるように流出パルプ1117,1118.111
9を調整し、又、反応室1101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1134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によル50〜400℃の範囲
の温度に設定されていることを確認された後、電源11
40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線
に従ってGeH4/)leガスおよびNoガスの流量を
手動あるいは外部駆動モータ等の方法によりてパルプ1
118、パルプ112oの開口を適宜変化させる操作を
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
及び酸素原子の分布濃度を制御する。
上記の様にして、所望時間グロー放電を維持して、所望
層厚に、基体1137上に層領域CG)を形成する。所
望層厚に層領域CG)が形成された段階に於いて、流出
パルプ1118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層領域CG)上に
ゲルマニウム原子の実質的に含有されない層領域(S)
を形成することが出来る。
層厚に、基体1137上に層領域CG)を形成する。所
望層厚に層領域CG)が形成された段階に於いて、流出
パルプ1118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層領域CG)上に
ゲルマニウム原子の実質的に含有されない層領域(S)
を形成することが出来る。
層領域(G)および層領域(S)中に、伝導性を支配す
る物質を含有させるには、層領域CG)および層領域(
S)の形成の際に例えばn2n6. PH3等のガスを
堆積室1101の中に導入するガスに加えてやれば良い
。
る物質を含有させるには、層領域CG)および層領域(
S)の形成の際に例えばn2n6. PH3等のガスを
堆積室1101の中に導入するガスに加えてやれば良い
。
上記の様にして所望層厚に形成された第一の層(1)上
に第二の層(II)を形成するには、第一の層(1)の
形成の際と同様なパルプ操作によって、例えば5IH4
ffス、洲、ガスの夫々を必要に応じてHs等の稀釈ガ
スで稀釈して、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。
に第二の層(II)を形成するには、第一の層(1)の
形成の際と同様なパルプ操作によって、例えば5IH4
ffス、洲、ガスの夫々を必要に応じてHs等の稀釈ガ
スで稀釈して、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。
第二の層(ID中にハロゲン原子を含有させるには、例
えばS tF4ガスとNH,ガス、或いはこれに5IH
2ガスを加えて上記と同様にして第二の層(I)を形成
することによって成される。 − 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
1101内、流出パルプ1117〜1121から反応室
1101内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ1117〜1121を閉じ、補助パル
プ1132.1133を開いてメインパルプ1134を
全開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じ
て行う。
えばS tF4ガスとNH,ガス、或いはこれに5IH
2ガスを加えて上記と同様にして第二の層(I)を形成
することによって成される。 − 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
1101内、流出パルプ1117〜1121から反応室
1101内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ1117〜1121を閉じ、補助パル
プ1132.1133を開いてメインパルプ1134を
全開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じ
て行う。
第二の層(II)中に含有される窒素原子の量は例えば
、グロー放電による場合は5IH4ガスと、NH,yス
の反応室1101内に導入される流量比を所望に従って
変えるか、或いは、スパッターリングで層形成する場合
には、ターダ、トを形成する際シリコンウェハ(!:S
1.N4ウェハのスノや、夕面積比率を変えるか、又は
シリコン粉末とS i 3N4粉末の混合比率を変えて
ターrヮトを成型することによって所望に応じて制御す
ることが出来る。第二の層(1)中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5IF4ガスが反応室1101内に導入される際
の流量を調整することによって成される。
、グロー放電による場合は5IH4ガスと、NH,yス
の反応室1101内に導入される流量比を所望に従って
変えるか、或いは、スパッターリングで層形成する場合
には、ターダ、トを形成する際シリコンウェハ(!:S
1.N4ウェハのスノや、夕面積比率を変えるか、又は
シリコン粉末とS i 3N4粉末の混合比率を変えて
ターrヮトを成型することによって所望に応じて制御す
ることが出来る。第二の層(1)中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5IF4ガスが反応室1101内に導入される際
の流量を調整することによって成される。
又、層形成を行っている間は層形成の均一化を計るため
基体1137はモータ1139にょシ一定速度で回転さ
せてやるのが望ましい。
基体1137はモータ1139にょシ一定速度で回転さ
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22図に示した製造装置にょシシリンダー状のAt基
体上に第1表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料A 11−1〜17−6)を夫々作成した
(第2表)。
体上に第1表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料A 11−1〜17−6)を夫々作成した
(第2表)。
各試料に於けるダルマニウム原子の含有分布濃度は第2
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に示さ
れる。
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に示さ
れる。
こうして得られた各試料を、帯電露光実験装置に設置し
■5.OkVで0.3sea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−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。
■5.OkVで0.3sea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−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、0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K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.OkVのコロナ帯電で
転写紙上に転写した所、いずれの試料も解像力に優れ、
階調再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。
を含む)を像形成部材表面をカスケードすることK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.OkVのコロナ帯電で
転写紙上に転写した所、いずれの試料も解像力に優れ、
階調再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。
上記に於いて、光源をタングステンランプの代シに81
0 nmのGaAs系半導体レーザ(10mW )を用
いて、静電像の形成を行った以外は、上記と同様のトナ
ー画像形成条件にして、各試料に就いてトナー転写画像
の画質評価を行ったところ、いずれの試料も解像力に優
れ、階調再現性の良い鮮明な高品位の画像が得られた。
0 nmのGaAs系半導体レーザ(10mW )を用
いて、静電像の形成を行った以外は、上記と同様のトナ
ー画像形成条件にして、各試料に就いてトナー転写画像
の画質評価を行ったところ、いずれの試料も解像力に優
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2
第22図に示した製造装置にょシシリンダー状のAt基
体上に第3表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料A 21−1〜27−6)を夫々作成した
(第4表)。
体上に第3表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料A 21−1〜27−6)を夫々作成した
(第4表)。
各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃度は第2
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に示さ
れる。
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に示さ
れる。
これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の画像評価
テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就て38℃、801R
Hの環境に於いて20万回の繰返し使用テストを行った
ところ、いずれの試料も画像品質の低下は見られなかっ
た。
テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就て38℃、801R
Hの環境に於いて20万回の繰返し使用テストを行った
ところ、いずれの試料も画像品質の低下は見られなかっ
た。
実施例3
第22図に示した製造装置にょシシリンダー状のAt基
体上に第5表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料431−1〜37−6)を夫々作成した(
第6表)。
体上に第5表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料431−1〜37−6)を夫々作成した(
第6表)。
各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃度は第2
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に′示
される。
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に′示
される。
これ等の試料の夫々に就で、実施例1と同様の画像評価
テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就て38℃、801R
Hの環境に於いて20万回の繰返し使用テストを行った
ところ、いずれの試料も画像品質の低下は見られなかっ
た。
テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就て38℃、801R
Hの環境に於いて20万回の繰返し使用テストを行った
ところ、いずれの試料も画像品質の低下は見られなかっ
た。
実施例4
第22図に示した製造装置によシシリンダー状のAt基
体上に第7表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料扁41−1〜47−6 )を夫々作成した
(第8表)。
体上に第7表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料(試料扁41−1〜47−6 )を夫々作成した
(第8表)。
各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃度は第2
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に示さ
れる。
3図に、又、酸素原子の含有分布濃度は第24図に示さ
れる。
これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の画像評価
テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就て38℃、80チR
Hの環境に於いて20万回の繰返し使用テストを行った
ところ、いずれの試料も画像品質の低下は見られなかっ
た。
テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就て38℃、80チR
Hの環境に於いて20万回の繰返し使用テストを行った
ところ、いずれの試料も画像品質の低下は見られなかっ
た。
実施例5
層(n)の作成条件を第9表に示す各条件にした以外は
、実施例1の試料A11−1.12−1.13−1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Al1−1−1〜11−1−8 、12−1−1〜
12−1−8 、13−1−1〜13−1−8の24個
の試料)を作成した。
、実施例1の試料A11−1.12−1.13−1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Al1−1−1〜11−1−8 、12−1−1〜
12−1−8 、13−1−1〜13−1−8の24個
の試料)を作成した。
こうして得られた各電子写真用像形成部材の夫夫を個別
に複写装置に設置し、各実施例に記載したのと同様の条
件に呵って、各実施例に対応し良電子写真用像形成部材
の夫々について、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を行った。
に複写装置に設置し、各実施例に記載したのと同様の条
件に呵って、各実施例に対応し良電子写真用像形成部材
の夫々について、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を行った。
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10表に示すO 実施例6 ffi (II)の形成時、シリコンウェハと5L3N
4のターr、ト面積比を変えて、層(1)における7リ
コン原子と窒素原子の含有量比を変化させる以外は、実
施例1の試料A11〜1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、り
IJ =ングの工程を約5万回繰り返した後画像評価を
行ったところ第11表の如き結果を得た。
よる耐久性の評価の結果を第10表に示すO 実施例6 ffi (II)の形成時、シリコンウェハと5L3N
4のターr、ト面積比を変えて、層(1)における7リ
コン原子と窒素原子の含有量比を変化させる以外は、実
施例1の試料A11〜1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、り
IJ =ングの工程を約5万回繰り返した後画像評価を
行ったところ第11表の如き結果を得た。
実施例7
M (n)の層の形成時、5in4ガスとNH3ガスの
流量比を変えて、層(Illにおけるシリコン原子と窒
素原子の含有量比を変化させる以外は実施例1の試料A
12−1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5万回繰り返した後、
画像評価を行ったところ、pJIF12表の如き結果を
得た。
流量比を変えて、層(Illにおけるシリコン原子と窒
素原子の含有量比を変化させる以外は実施例1の試料A
12−1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5万回繰り返した後、
画像評価を行ったところ、pJIF12表の如き結果を
得た。
実施例8
層(11)の層の形成時、5IH4ガス、S iF4ガ
ス、NH,ガスの流量比を変えて、/1il(I[)に
おけるシリコン原子と窒素原子の含有量比を変化さiる
以外は、実施例1の試料A13−1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に述べた如き作像、現像、
クリーニングの工程を約5万回繰り返した後、画像評価
を行ったところ第13表の如き結果を得た。
ス、NH,ガスの流量比を変えて、/1il(I[)に
おけるシリコン原子と窒素原子の含有量比を変化さiる
以外は、実施例1の試料A13−1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に述べた如き作像、現像、
クリーニングの工程を約5万回繰り返した後、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9
70 (II)の層厚を変える以外は、実施例1の試料
A14−1と全く同様な方法によって像形成部材の夫夫
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14表の結果を得た。
A14−1と全く同様な方法によって像形成部材の夫夫
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14表の結果を得た。
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。
に示す。
基体温度:グルマニウム原子(Go )含有層・・・・
・・約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: 0.3 Torr
・・約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: 0.3 Torr
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1゛0図は夫々第一の層
(I)中のrルマニウム原子の分布状態を説明する為の
説明図、第11図は第一の!(1)中の酸素原子の濃度
分布を説明する図、第12図乃至第21図は夫々第一の
層(1)中の酸素原子の分布状態を説明するための説明
図、第22図は、本発明で使用された装置の模式的説明
図で、第23図、第24図は夫々本発明の実施例に於け
る各原子の含有分布状態を示す分布状態図である。 100・・・光導%部材 101・・・支持体102・
・・第一の層(1) 103・・・第二の層(■1)1
07・・・光受容層 −一一一−C ( −一一−−−−−−−−−−−−−−−−−−一−→−
−Cωン□C(の Cω) C(0)
模式的層構成図、第2図乃至第1゛0図は夫々第一の層
(I)中のrルマニウム原子の分布状態を説明する為の
説明図、第11図は第一の!(1)中の酸素原子の濃度
分布を説明する図、第12図乃至第21図は夫々第一の
層(1)中の酸素原子の分布状態を説明するための説明
図、第22図は、本発明で使用された装置の模式的説明
図で、第23図、第24図は夫々本発明の実施例に於け
る各原子の含有分布状態を示す分布状態図である。 100・・・光導%部材 101・・・支持体102・
・・第一の層(1) 103・・・第二の層(■1)1
07・・・光受容層 −一一一−C ( −一一−−−−−−−−−−−−−−−−−−一−→−
−Cωン□C(の Cω) C(0)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)光導電部材用の支持体と、ゲルマニウム原子と必
要に応じてシリコン原子を含む非晶質材料で構成された
層領域(G)とシリコン原子を含む非晶質材料で構成さ
れ光導電性を示す層領域(S)とが前記支持体側よシ順
に設けられた層構成の第一の層iおよびシリコン原子と
窒素原子とを含む非晶質材料で構成された第二の層から
成る光受容層とを有し、前記第一の層は、酸素原子を含
有し、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々C(1)
、 C(3)。 C(2)である第1の層領域(1)、第3の層領域(3
)、第2の層領域(2)をこの順で支持体側よシ有する
ことを特徴とする光導電部材(但し、C(3) > C
(2) 、 C(1)で、且つC(1) 、 C(2)
のいずれか一方は0でない)。 (2)層領域(S)及び層領域(G)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)層領域(S)及び層領域(G)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2項に記載の光導電部材。 (4)層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の分布
状態が不均一である特許請求の範囲第1項に記載の光導
電部材。 (5) 層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の分
布状態が均一である特許請求の範囲第1項に記載の光導
電部材。 (6)第一の層中に伝導性を支配する物質が含有されて
諭る特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 (7ン 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6項に記載の光導電部材
。。 (8) 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6項に記載の光導電部材
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58232059A JPS60122957A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 電子写真用光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58232059A JPS60122957A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 電子写真用光導電部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60122957A true JPS60122957A (ja) | 1985-07-01 |
JPH0225177B2 JPH0225177B2 (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=16933329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58232059A Granted JPS60122957A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 電子写真用光導電部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60122957A (ja) |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58232059A patent/JPS60122957A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0225177B2 (ja) | 1990-05-31 |