JPS60136750A - 光導電部材 - Google Patents
光導電部材Info
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- JPS60136750A JPS60136750A JP58249082A JP24908283A JPS60136750A JP S60136750 A JPS60136750 A JP S60136750A JP 58249082 A JP58249082 A JP 58249082A JP 24908283 A JP24908283 A JP 24908283A JP S60136750 A JPS60136750 A JP S60136750A
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- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[技術分野]
本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光線 11■
視光線、赤外光線、XI、a、γ線等を示す)のような
+1!:磁波に感受性のある光導電部材に関する。 [従来技術] 固体撮像装置、あるいは像形成分野における電子写真用
像形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する
光導電材料としては、高感度で、SN比[光電流(ip
)/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。 このような観点に立脚して、最近注目されているX[型
材料にアモルファスシリコン(以後a−3iと表記する
)があり、例えば独国公開第2748!167号公報、
同第21155718号公報には電子写真用像形成部材
への応用が、また、独国公開第2!333411号公報
には光電変換読取装置への応用がそれぞれ記載されてい
る。 しかしながら、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、および耐温性等の使用
環境特性の点、更には経時的安定性の点において、総合
的な特性向−1−を図る必要があるという更に改善され
るべき問題点があるのが実情である。 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、高暗抵抗化を同峙に図ろうとすると、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り返し使用し
続けると、繰り返し使用による疲労の蓄積が起って、残
像が生ずる所謂ゴースト現象を発するようになったり、
あるいは高速で繰り返し使用すると応答性が次第に低下
したりする等の不都合な点が少なくなかった。 更には、 a−5iは可視光領域の′S波長側に比べて
、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸収係数が
比較的小さく、現在実用化されている半導体レーザーと
のマツチングに於いで、また通常使用されているハロゲ
ンランプや蛍光灯を光源とする場合長波長側の光を有効
に使用し得ないという点に於いて、それぞれ改良される
べき余地が残っている。あるいは、照射される光が光導
電層中に於いて十分吸収されずに支持体に到達する光の
j−が多くなると、支持体自体が光導電層を透過してく
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「ポケ」が生ず
る一要因となる。この影響は、解像度を上げるために照
射スポットを小さくする程大きくなり、殊に半導体レー
ザーを光源とする場合には大きな問題となっている。 更に、 a−9i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
子あるいはフッ素原子や塩素原子等のハロゲン原子、お
よび電気伝導型の制御のためにホウ素原子やリン原子等
が、あるいはその他の特性改良のために他の原子が、各
々構成原子として光導電層中に含有されるが、これ等の
構成原子の含有の様相いかんによっては、形成した層の
電気的あるいは光導電的特性に問題が生ずる場合がある
。 すなわち、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ノミ命が1−分で
ないことに基づき十分な画像濃度が得られなかったり、
あるいは暗部に於いて、支持体側からの電荷の注入の阻
止が十分でないことに基づく問題等を生ず°る場合が多
い。 従って、 a−5i材料そのものの特性の改良が図られ
る一方で、光導電部材を設計する際に、■−記したよう
な所望の電気的及び光学的特性が得られるよう工夫され
る必要がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a−5iに
関し゛電子写真用像形成部材や固体撮像装置ii、、読
取装′iIL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(Si)を母体とする非晶質材料、
殊にシリコン原子(Si)をfす体とし、水素原子(H
)または/\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、すなわち所謂水素化ア
モルファスシリコン、ハロゲン化アモルファスシリコン
あるし)はハロゲン含有水素化アモルファスシリコン〔
以後これ等を総称的にa−9i(H,X)と表記する〕
と、シリコン原子(Si)とゲルマニウム原子(Ge)
とを母体とする非晶質材料、殊にこれらの原子を母体と
し、水素j1(子(H)またはハロゲン原子(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、す
なh チ所3i 水素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウム、ハロゲン化アモルファスシリコンゲルマニウムあ
るいはハロゲン含有水素化アモルファスシリコンゲルマ
ニウム(以後これ等を総称的にa−3iGe(H,X)
と表記する〕とから構成される光導電部材を、以降に説
明するようにその層構造を特定化し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および長波長側に於け
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
基づくものである。 [発明の目的] 本発明は、電気的、光学的、光導電的特性がん時安定し
て、殆ど使用環境の影響を受けない全環境型であり、長
波長側の光感受特性に優れるとともに耐光疲労特性に勇
しく長け、繰り返し使用に際しても劣化現象を起さず、
残留電位が全くまたは殆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。 未発明の別の1」的は、全1町視光域に於いて光感度か
晶く、殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、かつ
光1L: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、通當の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ?1)る程度に静電像形成のための111電処理の際
の電荷保持能が充分あり、優れた電子写真特性を右する
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ζ−ンが
鮮明に出てかつ解像度が高く1画像欠陥、画像流れの生
じない高品質画像を得ることが容易にできる電子写真用
の光導電部材を提供することである。 本発明の更にもう一つの目的は、暗抵抗が十分高く、十
分な受容電位が得られる光導電部材を提供することであ
り、また、各層間の電着性を良くし、生産性を向」ニす
ることにある。 本発明の更にもう一つの目的は、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もあ
る6 [発明の構成] すなわち本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
と、この支持体上に設けられ、光導電性を有する光受容
層とを有する光導電部材に於いて、 +iij記光受霧
光受容層記支持体側から、シリコンI+rC子を含む非
晶質材料で構成された第1の層(I)と、シリコン原子
とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成された第
2の層(II )と、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3の層([11)とから構成
され、かつ前記第1の層(I)および第2の層(II
)の少なくとも一方に、酩素原子が含有されていること
を特徴とする光導電部材である。 前記第2の層(II )中に於けるゲルマニウム原子の
分11j状態は、層厚方向および支持体の表面に平行な
面内に於いて均一である。水素原子及び/又はハロゲン
原子は、前記第1の層CI)中および+1;1記第2の
層(11)rl+の少なくともいずれか一力に含有され
ていることか好ましい。また、前記第1の層(I)中お
よび前記第2の層(rr )中の少なくともいづれか一
力には伝導性を支配する物γ′lが含イ1されているこ
とが好ましい。 光受容層がに記したような層構造を取るようにして構成
された本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総て?
解決することができ、極めて優れた1L気的、光゛i:
的、光導電的特性、電気的耐圧性および使用環531特
性を示す。 殊に、電r写J′↓用像形成部材として適用させた場合
には1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↑、高SN比を有する
ものであって、耐光疲労、繰り返し使用特性に長け、画
像濃度が高く、/\−フト−ンが鮮明に11で、かつ解
像度の高い、高品質の画像を安定して繰り返し得ること
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、殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、
かつ光応答が速い。 [発明を実施するための最良の形態] 以下、図面に従って、本発明の光導電部材について詳細
に説明する。 第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明するため
に層構造を模式的に示した図である。 本発明の光導電部材100は、第1図に示されるよう光
導電部材用の支持体lO1」−に、1−分な体積抵抗と
光導電性を有する光受容層102を有する。光受容層1
02は、前記支持体側からa−9i()1. X)から
なる第1の層(I)103、a−SiGe()1. X
)からなる第2の層(II)104、a−SiN(H、
X)からなる第3の層([11)105を有して構成さ
れる。光導電性は、第1の層(I)および第2のW(I
I)のいずれに荷わせてもよいが、いずれにしても入射
される光が到達する層が光導電性を有するよう層設計さ
れる必要がある。 また、この場合、第1の層(I)および第2の層(II
)の両名がそれぞれ所望の光に対して光導電性を有し
、かつ十分な量のフォトキャリアを発生しくする層とし
て設計されるのが望ましい。 未発1JIの光導電部材に於いては、高光感度化と高暗
抵抗化、または、支持体と光受容層との間のまたは光受
容層を構成する各層間の密着性の改良を9する為に、第
1の層(I)及び第2の層(II )の少なくとも一方
に酸素原子が含有されている。 第1の層CI’)及び第2の層(II )の少なくとも
一方に含イ1される酸素原子は、これらの層の全層領域
に刃部なく含有されていても良いし、あるいは部分的に
偏在させて含有されていても良い。 酸素原子の分布状態は分布濃度C(0)が光受容層の層
厚方向に於いては、均一であっても、不拘=−であって
も良い。 本発明に於いて、このように第1の層(I)及び第2の
層(11)の少なくとも一方の層中に設けられたS素原
子を含有する領域(0)は、光感度と11rf抵抗の向
」二を計ることを上たる[]的とする場合には、これら
の層の全層領域を占めるように設けられる。また、支持
体と第1の層(I)との密着面及び光受容層を構成する
各層間の密着面の中の所望の密着面の密7i性の強化を
計ることを1゜i的とする場合には、例えば、支持体と
第1の層CI)との密着性を強化したい場合には、第1
の層(I)の支持体側端部層領域を、また第1の層(I
)と第2の層(,11)との密ノ、性を強化したい場合
には、第1の層(I)と第2の層(II )の層界面及
び層界面近傍の領域を、第2の層(11)と第3の層(
III)との左前性の強化を目的とする場合には、第2
の層(II )の第3の層(m)側端部層領域を占める
ように設ける等、′&:着性の強化ス1ろうとする層界
面及び層界面近傍の領域を占めるように設けられる。 前者の場合には1層領域(0)中に含有される酸素原子
の含有量は、高光感度を維持するために比較的少なくさ
れ、後者の場合には1層間の密着性を強化するために比
較的多くされるのが望ましい。また、前者と後者の[1
的を同時に達成するためには、支持体側に於いて比較的
多く分4Jさせ、光受容層の1]山表面側の層領域中に
於いて比較的低濃度に分1iさせて層領域(0)を形成
させれば良い。 更に、支持体または第1の層(1)からの電6X+の7
1入を防11−シて、みかけ卜の暗抵抗を」ニげろごと
をII的とする場合は、第1の層(I)の支持体側に酸
素原子を分布させるか、第1の層(I)と第2の層(I
I >の界面及び/又は界面近傍に於いてlX; L
II’(に分ンIjさせるのが望ましい。 なお、本発明に於いては、上記のような層領域(0)は
、1つのみに限られることはなく、」−記の]i的にI
4′;、 Uて光受容層中に複数の層領域(0)を設け
ても良い。 本発明に於いて、このように第1の層(I)及び第2の
層(II )の少なくとも一方の層中に設けられる層領
域(0)に含有される酸素原子の含有星は、上記のよう
な目的を達成できるような層領域(0)自体に要求され
る特性、更に層領域(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いて要求され
る特性、あるいは層領域(0)に直に他の層領域が接触
して設けられる場合には、故地の層領域の有する特性及
び層領域(0)と他の層領域との接触界面に於いて要求
される特性等の有機的関連性に於いて、適宜選択するこ
とができる。 層領域(0)中に含有される酸素原子の星は、形成され
る光導電部材に要求される特性に応して所望に従って適
宜状められるが、好ましくは0.001〜50atom
ic%、より好ましくは0.002−40atomic
%、最適には0.003−30atomic%とされる
のが好ましい。 本発明の先主導部材に於いては、第1の層(I)及び第
2の層(II )の少なくとも一方に伝導性を支配する
物質(C)を含有させることによって、含イ1される層
の伝導性を所望に従って制御することができる。該物質
(C)は、第1の層(I)および第2の層(II )の
少なくとも一方に於いて、層厚方向には均一でも不均一
・でもいずれの分45状態であってもよいように含有さ
れる。また、物質(C)の含イ1される層領域(PN)
に於いて、その層厚方向に、物質(C)は連続的に、均
一あるいは不均一な分布状態となるように含有される。 例えば第2の層(II )の層厚をf:fSlの層(I
)の層厚より厚くシ、主に第2の層(11)を重荷発生
層と電荷輸送層としての機能を持たせるようにして用い
る場合には、伝導性を支配する物質(C)は、第1の層
(I)では支持体側で多くなるような分4j状1几とな
るようにすることが望ましく、また伝・q性を支配する
物質(c)は第2の層(II )では、第1の層(1)
と第2の層(II )との界面または界面近くで多くな
るような分布状態とすることか望ましい。 このような伝導性を支配する物質(C)としては、所謂
、半導体分野でいわれる不純物を挙げることかでき、本
発明に於いては、sIまたはGeに対してp型伝導特性
を与えるP型不純物およびn型化4特性を与えるn型不
純物を挙げることができる。共体的には、p型不純物と
しては、周期律表第■族に属する原子(第■1族原子)
、例えばB。 A1、Ga、 In、TI等があり、殊に好適に用いら
れるのはB 、 Gaである。n型不純物としては、周
期律表第V族に属する原子(第V族原子)、例えばP
、 As、Sb、 Bi、等があり、殊に好適に用いら
れるのはP 、 Asである。 本発明に於いて、光受容層中に設けられる伝導性を支配
する物質(C)の含有されている層領域(PN)中に含
有される伝導性を支配する物質(C)の含有量は、該層
領域(PN)に要求される伝導特性、あるいは該層ダ1
域(PM)が支持体に直に接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できる。また、前記
層領域(PN)に直に接して1τ9けられる他の層領域
の特性や、故地の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考1Mシて伝導性を支配する物質(C)の含有¥
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性
を支配する物質(C)の含有量、とじては、好ましくは
0.001−5X 104104ato ppa+、よ
り好ましくは0.5− 1X 10’ atomic
ppII+、最適には 1〜5X 10’ atomi
c ppmとされるのか望ましい。 本発明に於いては、層領域(PN)に於ける伝導性を支
配する物質(C)の含有ニーを、好ましくは30ato
mic PPm以j二、より好ましくは50atomi
c ppm以1:、/+QJには 100100ato
ppm以Jニにすることによって5例えば該物質(C
)が前記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、支持体側からの光受容
層中への゛ボ:S゛の11人を効果的にト1]止するこ
とができ、−力、前記物質(C)が前記n型不純物の場
合には、光受容層の11山表血かθ極性に帯電処理を受
けた際に、支15体側からの光受容層中へのJl、(孔
の注入を効果的に31111することができる。 1−記のような場合には、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
伝導性を支配する物質(C)の極性とは別の極性の伝導
性を支配する物’jt(C:)を含有させてもよいし、
あるいは同極性の伝4性を支配する物質(C)を、層領
域(PM)に含有される腋よりも一段と少ない星にして
含有させてもよい。 このような場合、前記層領域(Z)に含有される前記伝
導性を支配する物質(C)の含有量としては、層領域(
PN)に含有される前記物質(C)の極性や含イj♀、
に応じて適宜決定されるものであるが、好ましくは0.
001〜IO00atomic ppm、より好ましく
は0.05〜500atomic ppm、最適には0
.1−201−200at ppmとされるのが望まし
い。 未発りjに於いて1層領域(PN)および層領域(Z)
に同種の伝導性を支配する物質(C)を含有させる場合
には、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましく
は30atomic ppm以卜゛とするのが望ましい
。」ニ記した場合の他に、本発明に於いては、光受容層
中に一方の極性を有する伝導性を支配する物質(C)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(G)を含有させた層領域とを直に接するよう
に設けて、該接触領域に所謂空乏層を設けることもでき
る。すなわち、例えば光受容層中(、二前記のp型不純
物を含有する層領域と前記のn型不純物を含イ1する層
領域とを直に接するように設けて所謂p−n接合を形成
して、空乏層をaQけることができる。 未発明に於いて、心安に応じて第1の層(I)中に含有
されるハロゲン原子(X)としては、具体的にはフン素
、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるか、特にフン素、塩
素をll’f適なものとして挙げることかできる。 未発明において、a−3i(H,X)で構成される第1
の層(I)を形成するには、例えばグロー放電1人、ス
パッタリングj去、あるいはイオンブレーティング法イ
・の放心現象を利用する真空堆積法が適用される。 例えばグロー放’iff法によって、a−9i(H,x
)−c’構成される第1の層(I)を形成するには、基
本的にはパ/リコン原子(Sl)を供給し得るSi供給
用の原料カスとノ(に、水素原子(H)導入用の原料ガ
ス及U/又はハロゲン原子(X)導入用の原料カスを、
その内部を減圧にし得る14F積ゴ5内に所定の混合比
とガス流1jtになるようにして導入して、該t1F積
室内にグロー放電を生起させこれ等の力スのプラズブ雰
囲気を形成することによって、イ・め所定位置に設置さ
れて0る支n体表面」ユにa−5i(H,X)から構成
される第1の層(I)をJ杉或する。 また、スパッタリング法で形成する場合にCよ、例えば
^「、He等の不活性カスまた1士これ等の力スをヘー
スとした混合カスの雰囲気中でSiまた1ま5102、
あるいはこれらの混合物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()l)及び/又はハロゲ
ン原子(X)導入用のカスをスノ<・ンタリング用の堆
積室に導入してやれIf良し)。 本発明に於いて、第1の層(1)を形成するのに使用さ
れる原料ガスとなる出発物質として(±、次のものが有
効なものとして挙げられる。 先ず、S i (Jj給1[1の原料カスとなる出発物
質としては、SiH4,S寛2H6、5i3HB 、
5i4H+。等の力゛ス状m、のまたはガス化し得る水
素化ケイ素(シラン類)が有効に使用されるものとして
挙1プられ、殊に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点で5iHa、 5i2)16か好ましい
ものとして挙tずられる。 Si供給用の原料カスとなる有効な出発物質としては、
上記の水素化ケイ素の他に、/\ロゲン原子(X)を含
むケイ素化合物、所謂l\ロケン原子で置換されたシラ
ン誘導体、具体的に1士例え1fsiFn、5i7F6
、5iCl、+ 、 SiBr4 hJノ/\oケン
化ケイ素を好ましいものとして挙げることができ、更に
If、51H7F7、SiH+]2.5iH2GI2
、5iHC13,5iH2Br7 。 5i)IBrHl等の/\ロゲン置換水素化ケイ素、等
々の力′ス状8のあるいはカス化し得る。水素原−r−
を構成安上の一つとするハロゲン化物も有効な第1の層
(1)形成用の出発物質として挙げること力(できる。 これらの)\ロケン原子(X)を含むケイ素イし合物を
使用する場合にも、前述したように層l形成条ヂI−の
適pJな選択によって、形成される第1の層(1)中に
SR共に/\ロゲン原子(X)を導入することができる
。 本発明に於いて、第1の層(I)を形成するのに使用さ
れるハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有効な
出発物質としては、上記のものの他に、例えばフッ素、
塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンガス、CIF 、 C
lF3、BrF 、 BrF3、日rF5、IF5.
IF7、ICI 、IBr等ハロゲン間化合物、IF、
MCI 、 HBr 、 [等(7) ハロゲン化水
素を挙げることができる。 本発明に於いて第1の層(1)を構成する層領域の所望
の層領域中に酸素原子を含有する層領域(0)を設ける
場合には、上記の出発物質を用いて第1の層(I)を形
成する際に酸素原子導入用の出発物質をその量を制御さ
せながら併用して、形成される層中に含有させれば良い
。 第1の層(I)中に含有される酸素原子は、第1の層(
I)の全領域に刃傷なく含有されていても良いし、また
の一層領域のみに含有されていても良い。 また、酸素原子の分布状%)jG(0)は、第1の層(
I)の層厚方向に於いて均一であっても、不均一であっ
ても良い。 本発明に於いて、第1の層(I)に設けられる酸素原子
の含有されている層領域(0I)は、光感度と暗抵抗の
向上を目的とする場合には、第1の層(I)全層領域を
占めるように設けられ、基板との、更には第2の層(I
I ) との密着性の強化を泪る場合には、基板若しく
は第3の層(m)または両方の側の端部層領域を占める
ように設けられる。 このように第1の層(I)中に設けられる層領域(0■
)に含有される酸素原子の含右祉は、 Oij述したよ
うな1−1的を達成できるような層領域(0■)自体に
要求される特性、支持体との接触界面に於いて要求され
る特性、あるいは層領域(0工)に直に接触して設けら
れる他の層領域の有する特性及び層領域(0■)と他の
層領域との接触界面に於いて要求される特性等の有機的
関連性に於いて、適宜選択することができる。 層領域(0I)中に含有される酸素原子の場は、形成さ
れる先導TL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、好ましくは0.001〜50at
omic%、より好ましくは、0.002−40ato
mic%、最適には0.003−30atomic%と
されるのが好ましい。 層領域(0■)を形成するのにグロー放電法を適用する
場合には、」ニ記のPPJlのe (I)形成用の出発
物質の中から所望に応じて選択されたものに更に酸素原
子導入用の出発物質が加えられる。そのようなlI#素
原素原子用入用発物質としては、少なくとも酸素原子を
構成原子として有するガス状の物質またはカス化するこ
とのできる物質をガス化したものの中の大概のものを使
用することができる。 使用する原料ガスの組合せとしては、 (a)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必要に
応じて水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(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、(b)シリコ/原−r−(Si)と水素原子
(H)とを構成原子とする原料ガスと、/\ロケン原子
(×)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)を
構成原fとする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用する、 (C)シリコン原子(Sl)を構成原子とする原料カス
と、酸素原子(0)及び水素原子(H)を構成原子とす
る原料カスとを、所望の混合比で混合する、 (d)シリコン原子(Si)を構成原f−とする原料カ
スと、シリコン原子(Si)と酸素原子(0)と水−+
、原子(H)との3つの原子を構成原fとする)5;(
料カスとを所望の混合比で混合して使用する 等の組合せを挙げることができる。 層領域(0■)を形成するために使用される酸素原子(
0)供給用の原料カスとして有効に使用される出発物質
としては、0を構成原子とする、あるいは0と11とを
構成原fとする、例えば酸素(02)、オゾン(03)
、−・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(N204)、三二酸化窒素(N205)、E
M化窒素(N30) 、 シIJ コy原子(Si)!
:酎耐原子(0)と水素原子(H)とを構成原子とする
1例えばジシロキサン(H3SiO3iH3)、トリシ
ロキサン(H3SiO3iH20SiH3)等の低級シ
ロキサン等を挙げることができる。 スパッタリング法によって、酸素原子を含有する第1の
層(I)を形成する場合には、単結晶または多結晶のS
iウェーハーまたは5i02ウエーハー、またはSiと
5i02が混合されて含有されているウェーハーをター
ゲットとして、これらを16カス雰囲気中でスパッタリ
ングすることによって行なえば良い。 例えば、S1ウエーハーをターゲットとして使用する場
合、酸素原子と必要に応じて水素原f及び/またはハロ
ゲン原子を導入するための原#−1カスを必要に応じて
稀釈ガスで稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し
、これらガスのカスプラズマを形成させて前記slウェ
ーハーをスパッタリングすれば良い。 また、Siと5i02とは別々のターゲットとして、あ
るいはSiと5102とが混合された一枚のターゲット
とじて使用する場合には、スパッター用のカスとしての
稀釈ガスの雰囲気中でまたは少なくとも水素原子()I
)及び/またはハロゲン原子(X)を構成原子として含
有するカス雰囲気中でスパッタリングすることによって
所望の層領域中に酸素原子を含有する層領域(0工)が
設けられた第1の層(I)を形成することができる。 なお、酸素原子導入用のガスとしては、前述したグロー
放電法に於いて酸素原子導入用のガスとして挙げたもの
かスパッタリング用のカスとしても利用することができ
る。 第1の層CI)を構成する層領域中に伝導性を支配する
物質(C)、例えば第■族原子または第V族原子を構造
的に導入するには1層形成の際に、第■族原子導入用の
出発物質または第V族原f−導入用の出発物質をガス状
態で堆積室中に第1の層(I)を形成するための他の出
発物質と共に導入してやればよい。このような第■族原
子導入用の出発物賀用となり得るものとしては、常温常
圧でカス状のまた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。 このような第■族原子導入用の出発物質としては、具体
的には、ホウ素原子導入用としては、82H,、B、H
,。、85 N9、Bs H+ 4)B6 H+。、B
6H12,8GHI4等の水素化ホウ素、BF3 、
BCl2 、 BBr3等のハロゲン化ホウ素等が挙げ
られる。また、この他、他の第m族原子導入用として、
AlCl3 、 GaG13、Ga(CH3):+、I
r+C:13 、 Tic:13等を挙げることができ
る。 第V放原子導入用の出発物質として1本発明に於いて有
効に使用されるのは、リノ原子導入用としては、PH3
、P2H4等の水素化リン、PH,I 。 PF3 、 PFs 、 PCl3、PCl5、PBr
3、PBr3、PI3等のハロゲン化リン等が挙げられ
る。この他、ASH3゜AsF3、AsC:13 、
AsBr3 、 AsF5、SbH3、SbF3゜Sb
F5.5bC13,5bC19、BiH3,B1G13
、B1Br3 等も’JrV族原子導人用導入発物質
の有効なものとして挙げることができる。 本発明に於いて、第1の層(I)に含イ1される伝導性
を支配する物質(C)の含有層は、該第1の層(I)に
要求される伝導特性、あ、るいは該層(I)に直に接し
て設けられる他の層の特性や、故地の層との接触界面に
於は特性等との関係等、有機的関連性の上で適宜選択さ
れる。 本発明に於いて、第1の層(1)中に含有される化4性
を支配する物質の含有層としては、好ましくは0.00
1−5X 10’ atomic ppm、より好まし
くは0.5− 1X 10’ atoIllic pp
m、最適には 1〜5X 10’ atoのICppm
とされるのが望ましい。 未発11に於いて、第1の層(I)中に含有されてもよ
い水素原i’−(H)の量、ハロゲン原子(X)の早ま
たは水、も原f・とハロケン原子との品の和(H+X)
は、 llfましくはl−40atomic%、より好
適には5〜30atomic%とされるのが望ましい。 第1の層(I)中に含有されてもよい水素原子(H)及
び/又はハロゲン原子(X)の敏を制御するには、例え
ば支持体温度、水素原子(H)やハロゲン原子(X)を
含有させるために使用される出発物質の堆積装置系内へ
導入する量、あるいは放電電力等を制御してやればよい
。 本発明の第1の層(I)の層厚は、該第1の層(I)が
主に支持体と第2の層(II )との密着層として働く
か、または密着層と電荷輸送層として働くかによって所
望によって適宜決定される。 前者の場合には、好ましくは1oooA〜50鱗、より
好ましくは2000八〜30μ、最適には2000A〜
10μとされるのが望ましい。後渚の場合には、好まし
くは1〜100μs、より好ましくは1〜80胛、最適
には2〜50μとされるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於いては、第1の層(I)103
」二にシリコン原子とケルマニウム原子とを含む第2の
層(II)104が形成される。 第1の層(I)と第2の層(II )とは、その各々が
シリコン原子という共通の構成原子を有してなる非晶質
材料を主成分とするものなので、その積層界面において
化学的な安定性が十分確保されている。 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、更には第1の層(I)と第2の層(II )または
第2の層(II )と第3の層(m)との密着性、ある
いは第1の層(1)と第2の層(II )と第3の層(
m)との密着性の改良を計るl」的で、第2の層(11
)中には、酸素原子が含イ1されていることが望ましい
。 第2の層(II )中に含有される酸素原子は、第2の
層(II )の全領域に刃傷なく含有されていても良い
し、またの−・層領域のみに含有されていても良い。 また、酸素原子の分布状態C(0)は、第2の層の層厚
方向に於いて均一であっても、不均一であっても良い。 本発明に於いて、第2の層(II )に設けられる酸素
JG(子の含有されている層領域(011)は、光感瓜
と暗抵抗の向」ニを目的とする場合には、第2の層(I
I )全層領域を占めるように設けられ、第1の層(I
)との、及び/または第3の層(III)とのに前件の
強化を計る場合には、(71の層(I)及び/または第
3の層(III)側の端部層領域を占めるように設けら
れる。 このように第2の層(II )中に設けられる層領域(
011)に含有される酸素原子の含有量は、前述したよ
うな目的を達成できるように層領域(Oll)自体に要
求される特性、第1の層(I)や第3の層(m)との接
触界面に於いて要求される特性、あるいは第1の層(I
)や第3の層(m)層の有する特性等との有機的関連性
に於いて、適宜選択することができる。 層領域(Oll)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、好ましくは、0.001−50
atomic駕、より好ましくは、 0.002−40
atomic$最適には0.003−30 atom
ic$とされるのが好ましい。 本発明の光導電部材に於いては、第1の層(I)の層厚
が薄い場合にはゲルマニウム原子の含有される第2の層
(II )には、伝導性を支配する物質(C)を含有さ
せた層領域(PN)を第1の層(1)側に局在的に設け
ることにより、該層領域(PN)を所謂電荷注入阻止層
として機能させることができる。 すなわち、伝導性を支配する物質(C)が含有される層
領域(PN)に於ける該物質の含有量を、好ましくは3
0atomic ppm以上、より好ましくは50at
omic ppm以」ニ、最適にはIooatomic
ppm以」−にすることによって、例えば該含有され
る物質(C)が前記のp型不純物の場合には、光受容層
の自由表面か■極性に帯電処理を受けた際に支持体側か
ら光受容層中への電子の注入を効果的に阻l−すること
ができ、また、前記含有される物質(C)が11j記の
n型不純物の場合には、光受容層の自由表面が(→極性
にイiシ電処理を受けた際に支持体側から光受容層中へ
の1F孔の注入を効果的に阻止することができる。 に記のような場合には、第2の層(II )に於いて前
記層領域(PM)を除いた部分の層領域(211)には
、層領域(PM)に含有される伝導性を支配する物質(
C)の極性とは別の伝導性を支配する物質(C)を含有
させてもよいし、あるいは同極性の伝導性を支配する物
質(C)を層領域(PM)に含有させる量よりも一段と
少ない量にして含有させてもよい。 このような場合、前記層領域(Zll)に含有される前
記伝導性を支配する物質(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
に応じて適宜決定されるものであるが。 好ましくは0.001〜1001000ato ppm
、より好ましくは0.05−500atomic pp
m、最適には0.1〜200atomic pPIIと
されるのが望ましい。 本発明に於いて、第2の層(II )に設けられる層領
域(PN)および層領域(ZII)に同種の伝導性を支
配する物質(C)を含有させる場合には、前記層領域(
211,)に含有される前記伝導性を支配する物J (
C)の含有量としては、好ましくは30atomicp
pm以下とするのが望ましい。」ニ記した場合の他に1
本発明に於いては、第2の層(II )中に、−力の極
性を有する伝導性を支配する物質(C)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(C
)を含有させた層領域とを直に接するように設けて、該
接触領域に所謂空乏層を設けることもできる。すなわち
、例えば第2の層(11)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
に接するように設けて所謂p−n接合を形成して、空乏
層を設けることができる。 本発明に於いて、第2の層(II )中に含有されるケ
ルマニウム原f−の含有量としては1本発明の目的が効
果的に達成されるように所望に従って適宜状められるが
、tl’rましくは1〜9’、5XIO5atomic
ppm、より好ましくは +oo−sx+osato
mic pPm、最適には500〜7XI05atom
ic ppmとされるのか望ましい。 本発明に於いて、必要に紀、して第2の層([1)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、ヨウ素が挙げられるが、特にフッ素
、塩素を好適なものとして挙げることができる。 本発明において、a−3i(ie(H,X)で構成され
る第2の層(11)を形成するには、例えばグロー放電
法、スパッタリング法、あるいはイオンブレーティング
法等の放電現象を利用する真空堆積法が適用される。 例えばグロー放電法によッテ、a−5iGe(H,X)
で構成される第2の層(1■)を形成するには、基本的
にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原
料ガスと、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、必要に応じて水素原子(H) ”
4人用の原料ガス及び/又は/\ロゲン原子(X)導入
用の原料カスを、その内部を減圧にし得る堆積室内に所
定の混合比とガス流量になるようにして導入して、該堆
積室内にグロー放電を生起させこれ等のガスのプラズマ
雰囲気を形成することによって、予め所定位置に設置さ
れている第1の層(I)がその表面に形成された支持体
上にa−SiGe(H,X)から構成される第2の層(
II )を形成する。 また、スパッタリング法で形成する場合には。 例えばAr、 He等の不活性ガスまたはこれ等のガス
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、該ターゲットとGeで構成されたターゲッ
トとの二枚のターゲット、あるいはSlとGeとの混合
されたターゲットを使用して、必要に応してAr、 H
e等の希釈カスで希釈されたGe供給用の原ネ4カスや
必要に応して水素原子(H)導入用のb;(料カス及び
/又はハロケン原子(X)導入用の原料ガスをスパッタ
リング用の堆積室に導入し、所望のカスプラズマ雰囲気
を形成して前記のターゲットをスパッタリングしてやれ
ばよい。 イオンブレーティング法の場合には、例えば多結晶シリ
コン又は中結晶シリコンと多結晶ゲルマこラム又は単結
晶ゲルマニウムとをそれぞれ蒸発源として/hJホード
に収容し、この蒸発源を抵抗加熱〃1、あるいはエレク
トロンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ飛翔
蒸発物を所定のカ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して実施できる。 本発明に於いて、第2の層(II )を形成するのに使
用される原料ガスとなる出発物質としては。 次のものが有効なものとして挙げられる。 先ず、Si供給用の原料ガスとなる出発物質としては、
5i)14、Si2H6、5i3HB 、 5i4H1
゜等のガス状1L、のまたはガス化し得る水素化ケイ素
(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、
殊に、層作成作業の扱い易さ、S1供給効率の良さ等の
点でSiH4,5i786がクイましいものとして挙げ
られる。Ge供給用の原料ガスとなる出発物質としては
、GeH4、Ge2H6、Ge3HB 、Ge4H10
、Ge5H+2、Ge(、H24、Ge7Hu、、ce
8”18、Ge5H+2等のガス状態のまたはガス化し
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、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率
の良さ等の点でGeH4、Ge2H6、Ge3HBが&
Tましいものとして挙(ヂられる。 本発明に於いて、第2の層(II )を形成するのに使
用されるハロゲン原子(X)導入用の原料カスとなる有
効な出発物質としては、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
のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましくは挙げ
られる。また、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またはガス化し得る/\ロ
ゲン原子を含む水素化ケイ素も有効に使用されるものと
して挙げられる。 本発明に於いて、第2の層(n )を形成するのに好適
に使用されるハロゲン化合物としては、其体的には、フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンガス、CIF
、 ClF3、BrF 、’BrF3、BrF、。 IFs 、 IF7. IC;l 、 IBr ’Jの
ハロケン間化合物を挙げることができる。 ハロゲン原f(X)を含むケイ素化合物、所謂ハロケン
原子で置換されたシラン誘導体としては、耳体的には、
SiF4.5i2F 6 、5il14、sis、等の
ハロゲン化ケイ素が好ましいものとして挙げることがで
きる。 このようなハロゲン原子(×)を含むケイ素化合物を使
用して、グロー放電法によって本発明の光導電部材の第
2の層(’II)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
ケイ素ガスを使用しなくとも、第1の層(1)がその表
面に形成された支持体上にa−3iGe(H,X)から
構成される第2の層(n )を形成す−ることかできる
。 グロー放電法に従って、/\ロゲン原子(X)を含む第
2の層(n )を形成する場合、基本的には、例えばS
1供舶用の原料ガスとなるI\ロゲン化ケイ素と、Ge
供給用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウムと、Ar、
He等のガスとを、所定の混合比とガス流量になるよ
うにして4人して、第2の層(II )を形成する堆積
室に導入し、グロー放電を生起させこれ等のカスのプラ
ズマ雰囲気を形成することによって、第1の層(I)が
その表面に形成された支持体上にi2の層(II )を
形成することができる。また、水素原子の導入割合の制
御をより容易にするために、これらのガスに更に水素ガ
スまたは水素原子を含むケイ素化合物のカスも所望量混
合して第2の層(II )を形成してもよい。また、各
カスは、単独種のみでなく、所定の混合比で複数使用し
てもさしつかえない。 スパッタリング法、イオンブレーティング法のいずれの
場合にも、形成される層中に/Xロゲン原子(×)を導
入するには、前記のl\ロゲン化物またはハロゲン原子
を含むケイ素化合物の力スを111積室中に導入し、該
カスのプラズマ雰囲気を形成してやればよい。 また、水素11χ子を導入する場合には、水素原f導入
用のカス、例えばH2、あるいは前記のシラン類及び/
又は水素化ゲルマニウム等のガスをスパッタリング川の
堆積室に導入し、該カスのプラズマ雰囲気を形成してや
ればよい。 本発明に於いて、第2の層(II )の形成の際のハロ
ケン原r−導人川の原料カスとして、前記の/\ロケン
化物またはハロゲン原子を含むケイ素化合物か有効なも
のとして使用されるが、その他に、HF、 HCI 、
HBr 、旧等ノ/\ロケン化水素、S i H2F
7.5iH212,5iH7CI7.5iHC13、S
iH,Br2.5iH7Br、 5iHBr3等(7)
ハロゲ゛/置換水素化ケイ素、およびGeHF3 、
GeHBr3、GeH3F 、 GeHCl3、GeH
7012、、GeHBr3 、GeHBr3 、GeH
Br3 、 GeHBr3GeHI3 、GeH2I2
、GeH3+等の水素化/\ロゲン化ゲルマニウム、等
の水素原子を構成要素の一つとするハロゲン化物、 G
eF4、GeC:l+ 、 GeBr+ 、 Ge1n
、GeFn、GeC12、GeBr2 、 Ge12等
のハロゲン化ゲルマニウム、等々のガス状態のあるいは
ガス化し得る。水素原子を構成要素の一つとする/\ロ
ゲン化物も有効な第2の層口I)形成用の出発物質とし
て挙げることができるに れらの物質のうち、水素原子を含むl\ロゲン化物は、
第2の層(II )の形成の際に、該層中にハロゲン原
子の導入と同時に電気的あるいは光導電的特性の制御に
極めて有効な水素原子も導入されるので、本発明に於い
ては好適な/\ロゲン原子導入用の原料として使用され
る。 水素原子を第2の層(II )中に構造的に導入するに
は、上記の他にH2あるいはS i Ha、Si2H6
,5i3Ho、 5iaH+o等の水素化ケイ素をGe
を供給するためのゲルマニウムまたはゲルマニウム化合
物と、あるいはGeC2、Ge2H6、Ge5HB 、
Ge4H16、Get、HK2. Ge6H,4,Ge
フHH6、GeJlB、 Geg)126等の水素化ゲ
ルマニウムを81を供給するためのシリコンまたはシリ
コン化合物とを、堆積室中に共存させて、放電を生起さ
せることによっても実施できる。 本発明の&Tましい例に於いて、形成される光導電部材
の第2の層(II )中に含有されてもよい水素原子(
)l)の量、/\ロゲン原子(X)の量または水素原子
とハロゲン原子との量の和(H+X)は、好ましくは0
.1)l−40atomic%、より好適には0.05
〜30atolIIic%、最適には0.1−21−2
5ato%とされるのか望ましい。 第2の層(II )中に含有されてもよい水素原子(H
)及び/又はハロゲン原子(X)の量を制御するには、
例えば支持体温度、水素原子(H)や/\ロゲン原子(
X)を含有させるために使用される出発物質の堆積装置
系内へ導入する星、あるいは放電電力等を制御してやれ
ばよい。 第2の層(II )中に、伝η性を支配する物質(C)
1例えば第m族原子または第V族原子を構造的に導入す
るには、第1の層(1)の形成法を説明した場合と同様
に、層形成の際に前記した第■族原子導入用の出発物質
または第V族原子導入用の出発物質をカス状態で堆積室
中に、第2の層(II )を形成するための他の出発物
質と共ビ導入してやればよい。 本発明の光導電部材に於ける第2の層(1■)の層厚は
、該第2の層(II )を主としてフォトキャリアの発
生層として用いる場合には、フォトキャリアの励起光源
に対する第2の!(II)の吸収係数を考慮して適宜法
められ、好ましくは1000八〜50u、より好ましく
は100OA〜30鱗、最適には100CIA〜20牌
とされるのが望ましい。また、第2の層(11)を主に
フォトキャリアの発生と輸送のための層として用いる場
合には、フォトキャリアが効率よく輸送されるように所
望によって適宜決定され、好ましくは1〜1QQu、よ
り好ましくは1〜80μs、 Fji、適には2〜50
μとされるのが望ましい。 本発明に於いて、第2の層(II )に酸素原子の含有
された層領域(0■)を設けるには、上述したような第
2の層(n )の形成の際に、酸素原子導入用の出発物
質を併用して、形成される層中にその量を制御しながら
含有させてやれば良い。 層領域(011)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2の層(11)形成用の出発物質
の中から所望に応して選択されたものに更に酸躬原子導
入用の出発物質が加えられる。そのようなm素原子導入
用の出発物質としては、少なくともS素原子−を構成原
子として有するカス状の物質またはカス化することので
きる物質をカス化したものの中の大概のものな使用する
ことができる。 D’+を才(カスの組合せの例としては。 (a)シリコノJj;j子(Sl)を構成原子とする原
料カスと、ゲルマニウム原f<Ge)を#6或原子とす
る原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子とする原料カ
スと、感賞に応して水素原子(H)及び/またはハロゲ
ン原子CX)を構成原子とする原料カスとを所望の混合
比で混合して使用する、 (b)シリコン原i’(si)と水素原子()l)とを
構成原f・とする原料ガスと、ハロゲン原子(X)を構
成原子とする原料ガスと、ゲルマニウム原子(Ge)を
構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子
とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用する、 (C)シリコン原子(Si)とハロゲン原子(X)とを
構國原子とする原料ガスと、ゲルマニウム原子(Ge)
とハロゲン原子(X)とを構成原子とする原料ガスと、
酸素原子(0)を構成原fとする原料ガスと、水素原子
(H)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、 (C)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)と水素原子()])とを構構成子と
する原料ガスと、ゲルマニウム原子(Ge)を構成原子
とする原料ガスとを所望の混合比で混合使用する、 (d)シリコン原子(Sl)を構成原子とする原料ガス
と、ゲルマニウム原子(Ge)を構成原子とする原料カ
スと、シリコン原子(Si)と酸素原子(0)と水素原
子(H)との3つの原子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 等の組合せを挙げることができる。 層領域(011)を形成するために使用される酸素原子
(0)供給用の原料カスとしてイーf効に使用される出
発物質としては、0を構成原子とする、あるいは0と
Hとを構成原子とする、例えば酸素(02)、オソン(
03)、−・醇化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)
、−二酸化窒素(N20)、三二酸化窒素(N703)
、四三酸化窒素(N204)、三二酸化窒素(N20
5)、二酸化窒素(NO3)、シリコン原子(Sl)と
m J h;< r、 (o )と水素原子(H)とを
構成原子とする、例えばジシロキサン(H3SiO5i
H3)、トリシロキサン (H3SiO3i)170S
i)+3) ”jの低級シロキサン等を挙げることがで
きる。 スパッタリング法によって、酸素原子を含有する第2の
層(II )を形成する場合には、単結晶または多結晶
のSlウェーハーまたは5102ウエーハー、またはS
lと8102が混合されて含有されているウェーハーを
ターゲットとして、これらを稀ガス雰囲気中でスパッタ
リングすることによって行なえば良い。 例えば、Siウェーハーをターゲットとして使用する場
合、酸素TX−f−とゲルマニウム原子と必要に応じて
水素原子及び/またはハロゲン原子を導入するための原
料ガスを必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパッター
用の堆積室中に導入し、これらカスのカスプラズマを形
成させて前記Siウェーハーをスパッタリングすれば良
い。 また、Slと5i02とは別々のターゲットとして、あ
るいはSiと5102とが混合された一枚のターゲット
として使用する場合には、スパッター用のカスとしての
ゲルマニウム原(’−(Ge)を構成原子とする原料ガ
スを含む稀釈カスの雰囲気中で、または少なくともゲル
マニウム原子(Ge)を構成原子とする原料カスと水素
原子(11)構成原子として含有するガス及び/または
/\ロゲン原子(X)を構成原子として含イIするカス
との雰囲気中でスパッタリングすることによって所望の
層領域中に酸素原子を含イJする層領域(011)か設
けられた第2の層(II )を形成することができる。 なお、酸素貯:子Jn人用めカスとしては、前述したグ
ロー放電法に於いて酩素原子4人用のガスとして挙げた
ものがスパッタリング用のカスとしても利用することが
できる。 本発明に於いて、第1の層(I)及び第2の層(11)
を形成する際に、酸素原子の含有された層イ11域(0
)をこれらの層の少なくとも一方に設ける場合、該層領
域(0)に金石される酸素原子の分布C度C(0)を層
厚方向に変化させて、所望の層厚方向での分4i状F8
(depth profile)を得るためには、グ
ロー成上の場合には1分tIi e度C(0)を変化さ
せるへき酸4、原r−導入用の出発物質からなるカスを
、その流h;、を所望の変化率曲線に従って適宜変化さ
せながら、用積室内に導入してこれらの層を形成する方
Iノ、を適用することができる。 スパッタリングによる場合には、スノくンタリンク用の
ターゲットとして、例えばSiと5102との混合され
たターゲットを使用する際には、Slと5i02との程
合比を、ターゲットの層厚方向に於いて予め変化させて
おくことによって所望の層厚方向での酸素原子の分布状
態(depth profile)を得ることかできる
。 未発明の光導電部材の第2の層(II)104J。 に形成される第3の層(m)105は、自由表面をイ1
し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性
、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成す
るために設けられる。第2の層(11)と第3の層(I
II)とは、その各々がシリコン原子という共通の構成
原子を41してなる非晶質材料を主成分とするものなの
で、その積層界面において化学的な安定性がト分確保さ
れている。 本発明に於ける第3の層(III)は、シリコン原rl
si)と窒素原/−(N)と、必要に応じて水素原子(
)I)及び/又はハロケン原子(X)を含イ了する非晶
質な主成分とする材料(以後、a−(SlyJ −X
)y (HlX)+−7と記す、イリし、0 < x、
y< 1)で構成される。 a−(SiXJ −x )y (H,X) l−vで構
成される第3の層(III)の形成は、グロー放電法、
スパッタリンク法、イオン・インプランテーション1大
、イオンブレーティング法、エレクトロンビーム法等に
よって実施される。これらの製造法は、製造条件、設ソ
1■資木投ドの負荷程度、製造規模、作製される光導電
部材に所望される特性等の要因によって適宜選択されて
採用されるが、所望する特性を有する光導電部材な製造
するための条件の制御が比較的容易であり、かつシリコ
ン原r−と共に窒素原子やハロケン原子を、作製する第
3の層(m)中に導入するのが容易に行える等の利点か
ら、グロー放′1シ法あるいはスパッタリング法が好適
に採用される。また、グロー放電法とスパッタリング法
とを同一装置系内で併用して第3の層(m)を形成して
もよい。 グロー放心法によって第3の層(m)を形成するには、
a (SlつN+−x)y()1.X)+−y形成用
の原料ガスを、必要に応じて84釈ガスと所疋の混合比
で混合し、第2の層(11)が形成された支持体の設置
しである真空堆積用の堆積室に導入し、導入されたカス
をグロー放電を生起させることによりガスプラズマ化し
て、前記支持体上の第2の層(II )Lにa−(St
y N、 −x )y (H,X)+−yを堆積させれ
ばよい。 本発明に於いて、a−(S+xN+−x)y(H,XL
−y形成用の原料カスとしては、シリコン原子(Si)
、窒素原子(N)、水素原−r−(H)及びハロゲン原
子(X)の中の少なくとも一つをその構成原子として含
有するカス状の物質又はガス化し得る物質をガス化した
ものの内の大概のものが使用され得る。 Sl、N、I(、Xの中の一つとして51を構成原子と
する原料カスを使用する場合には、例えば、Siを構成
原子とする原料ガスと、Nを構成原子とするII1(料
ガスと、必要に応してHを構成原子とする原料カス及び
/又はXを構成片f−とする原料カスとを所望の混合比
で混合して使用するか、あるいは、Siを構成原子とす
る原木1カスと、N及びHを構成原子とする原ネ゛lカ
ス及び/又はN及びXを構成原子とする原木1カスとを
所望の混合比で混合して使用するか、あるいはまた、S
iを構成原子とする原料カスと、Sl、N及びHの玉つ
を構成原子とする原料カス又はSl、N及びXの三つを
構成原子とする原料カスとを所望の混合比で混合して使
用する例か挙げられる。 あるいは側法として、SlとHとを構成原子とする原料
カスと、Nを構成原子とする原料カスとを44合して使
用してもよいし、あるいはSlとXとを構成片r−とす
る原料カスと、Nを構成原子とする原本Iカスとを混合
して使用してもよい。 本発明に於いて、第3の層(III)中に含有されても
よいハロゲン原子(X)として好適なものは、F 、
、C1,Br、lであり、殊にF 、 CIをか望まし
いものである。 本発明に於いて、第3の層(III)形成用の原料カス
となる出発物質としては、SlとHとを構成片rとする
S i H4、Si2H6、5131(、、5i4H1
o 等のカス状のまたはカス化し得る本土化ケイ素(シ
ラン類)が41効に使用されるものとして挙げられ、殊
に層作成作業の扱いやすさ、S1供給効率の良さ等の点
からS i H4、Si2H6が好ましいものとして挙
げられる。 これらの出発物質を使用すれば、層形成条件を適切に選
択することによって、形成される第3の層(m)中にS
iと共にHも導入し得る。 Si供給用の原料ガスとなる有効な出発物質としては、
を記の水素化ケイ素の他に、ハロゲン原子(X)を含む
ケイ素化合物、所謂ハロゲン原子で置換されたシラン誘
導体、具体的には例えばSiF4.5i7F 6 、5
iGI、+ 、 SiBr4等のハロゲン化ケイ素が好
ましいものとして挙げられることかでき、更ニハ、Si
H2F2.5iH212,5iH211:12 、5i
t(C10。 SiH2Br7 、5i)lBr3等のハロゲン置換水
素化ケイ素1等々のガス状態のあるいはガス化し得る、
水素原子を構成要素の一つとするハロゲン化物も有効な
第3の層(m)形成用の出発物質として挙げることがで
きる。 これらのハロゲン原子(X)を含むケイ素化合物を使用
する場合にも、前述したように層形成条件の適切な選択
によって、形成される第3の層(III)中にSiと共
にハロゲン原子(X)を導入することができる。 本発明に於いて、第3の層(m)を形成するのに使用さ
れるハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有効な
出発物質としては、上記のものの他に、例えばフッ素、
塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンガス、GIF 、 C
lF3、Brj、BrF3、BrFr、。 IF3 、 IF7 、lc:l 、 TBr等ハロゲ
ン間化合物、HF、 HC:I 、 HBr 、旧等の
ハロゲン化水素を挙げることかできる。 本発明に於いて、第3の層(m)を形成するのに使用さ
れる窒素原子(N)供給用の原料ガスとして有効に使用
される出発物質としては、Nを構成原子とする、あるい
はNとHとを構成原子とする、例えば窒素(82) 、
アンモニア(NH3) 、ヒドラジン(H,NNH2)
、アジ化水素()lN3) 、アジ化アンモニウム(8
H2N3) ’Jのカス状のまたはカス化し得る窒素、
窒化物、アシ化物等の窒素化合物を挙げることができる
。この他に、窒素原子(N)の導入に加えてハロゲン原
子(×)の導入もできるという点から、三フッ化窒素(
F3N)四フッ化窒素(F4N2)等のハロゲン化窒素
化合物を挙げることができる。 これ等の第3の層(m)形成物質は、形成される第3の
層(m)中に、所定の組成比でシリコン原子、窒素原子
及び必要に応して/\ロゲン原子及び/又は水素原子が
含有されるように、第3の層(m)の形成の際に所望に
従って選択されて使用される。 − スパッタリング法によって第3の層(m)を形成するに
は、例えば次のような方法か採用できる。 第1の方法は、例えばAr、l(e等の不活性ガスまた
はこれらのガスをベースとした混合ガス雰囲気中でSi
で構成されたターゲットをスバ・ツタリングする際、窒
素原子(N)導入用の原料ガスを、必要に応じて水素原
子()I)導入用の及び/又は/\ロゲン原子(X)導
入用の原料ガスと共にスパッタリンを行う堆積室内に導
入してやればよい。 また、第2の方法は、スパッタリング用のターゲットと
して、Siで構成されたターゲ−/ 卜か、Slで構成
されたターケントと5i3Naで構成されたターゲット
との二枚か、あるし)はSiと513N4で構成された
ターケントを使用することによって、第3の層(III
I)中に窒素原子(N)を導入することカーできる。こ
の際、1iij記の窒素原子(N)4人用の原料カスを
併せて使用すれば、その流量を制御することによって第
3の層(m)中に導入される窒素HX子(N)の量を任
意に制御することが容易である。 N 、 HおよびXの導入用の原料カスとなる物質とし
ては、先述したグロー放電の例で示した第3の層(m)
形成用の物質がスノくツタリング法の場合にも有効な物
質として使用され得る。 本発明に於いて、第3の層(m)をグロー放電法又はス
パッタリング法で形成する際に使用される楓釈ガスとし
ては、所謂昂カス、例えIft(e、Ne、 Ar等が
好適なものとして挙げることができる。 本発すjに於ける第3の層(m)は、その要求される特
性が所望通りに与えられるよう
視光線、赤外光線、XI、a、γ線等を示す)のような
+1!:磁波に感受性のある光導電部材に関する。 [従来技術] 固体撮像装置、あるいは像形成分野における電子写真用
像形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する
光導電材料としては、高感度で、SN比[光電流(ip
)/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。 このような観点に立脚して、最近注目されているX[型
材料にアモルファスシリコン(以後a−3iと表記する
)があり、例えば独国公開第2748!167号公報、
同第21155718号公報には電子写真用像形成部材
への応用が、また、独国公開第2!333411号公報
には光電変換読取装置への応用がそれぞれ記載されてい
る。 しかしながら、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、および耐温性等の使用
環境特性の点、更には経時的安定性の点において、総合
的な特性向−1−を図る必要があるという更に改善され
るべき問題点があるのが実情である。 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、高暗抵抗化を同峙に図ろうとすると、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り返し使用し
続けると、繰り返し使用による疲労の蓄積が起って、残
像が生ずる所謂ゴースト現象を発するようになったり、
あるいは高速で繰り返し使用すると応答性が次第に低下
したりする等の不都合な点が少なくなかった。 更には、 a−5iは可視光領域の′S波長側に比べて
、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸収係数が
比較的小さく、現在実用化されている半導体レーザーと
のマツチングに於いで、また通常使用されているハロゲ
ンランプや蛍光灯を光源とする場合長波長側の光を有効
に使用し得ないという点に於いて、それぞれ改良される
べき余地が残っている。あるいは、照射される光が光導
電層中に於いて十分吸収されずに支持体に到達する光の
j−が多くなると、支持体自体が光導電層を透過してく
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「ポケ」が生ず
る一要因となる。この影響は、解像度を上げるために照
射スポットを小さくする程大きくなり、殊に半導体レー
ザーを光源とする場合には大きな問題となっている。 更に、 a−9i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
子あるいはフッ素原子や塩素原子等のハロゲン原子、お
よび電気伝導型の制御のためにホウ素原子やリン原子等
が、あるいはその他の特性改良のために他の原子が、各
々構成原子として光導電層中に含有されるが、これ等の
構成原子の含有の様相いかんによっては、形成した層の
電気的あるいは光導電的特性に問題が生ずる場合がある
。 すなわち、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ノミ命が1−分で
ないことに基づき十分な画像濃度が得られなかったり、
あるいは暗部に於いて、支持体側からの電荷の注入の阻
止が十分でないことに基づく問題等を生ず°る場合が多
い。 従って、 a−5i材料そのものの特性の改良が図られ
る一方で、光導電部材を設計する際に、■−記したよう
な所望の電気的及び光学的特性が得られるよう工夫され
る必要がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a−5iに
関し゛電子写真用像形成部材や固体撮像装置ii、、読
取装′iIL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(Si)を母体とする非晶質材料、
殊にシリコン原子(Si)をfす体とし、水素原子(H
)または/\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、すなわち所謂水素化ア
モルファスシリコン、ハロゲン化アモルファスシリコン
あるし)はハロゲン含有水素化アモルファスシリコン〔
以後これ等を総称的にa−9i(H,X)と表記する〕
と、シリコン原子(Si)とゲルマニウム原子(Ge)
とを母体とする非晶質材料、殊にこれらの原子を母体と
し、水素j1(子(H)またはハロゲン原子(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、す
なh チ所3i 水素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウム、ハロゲン化アモルファスシリコンゲルマニウムあ
るいはハロゲン含有水素化アモルファスシリコンゲルマ
ニウム(以後これ等を総称的にa−3iGe(H,X)
と表記する〕とから構成される光導電部材を、以降に説
明するようにその層構造を特定化し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および長波長側に於け
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
基づくものである。 [発明の目的] 本発明は、電気的、光学的、光導電的特性がん時安定し
て、殆ど使用環境の影響を受けない全環境型であり、長
波長側の光感受特性に優れるとともに耐光疲労特性に勇
しく長け、繰り返し使用に際しても劣化現象を起さず、
残留電位が全くまたは殆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。 未発明の別の1」的は、全1町視光域に於いて光感度か
晶く、殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、かつ
光1L: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、通當の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ?1)る程度に静電像形成のための111電処理の際
の電荷保持能が充分あり、優れた電子写真特性を右する
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ζ−ンが
鮮明に出てかつ解像度が高く1画像欠陥、画像流れの生
じない高品質画像を得ることが容易にできる電子写真用
の光導電部材を提供することである。 本発明の更にもう一つの目的は、暗抵抗が十分高く、十
分な受容電位が得られる光導電部材を提供することであ
り、また、各層間の電着性を良くし、生産性を向」ニす
ることにある。 本発明の更にもう一つの目的は、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もあ
る6 [発明の構成] すなわち本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
と、この支持体上に設けられ、光導電性を有する光受容
層とを有する光導電部材に於いて、 +iij記光受霧
光受容層記支持体側から、シリコンI+rC子を含む非
晶質材料で構成された第1の層(I)と、シリコン原子
とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成された第
2の層(II )と、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3の層([11)とから構成
され、かつ前記第1の層(I)および第2の層(II
)の少なくとも一方に、酩素原子が含有されていること
を特徴とする光導電部材である。 前記第2の層(II )中に於けるゲルマニウム原子の
分11j状態は、層厚方向および支持体の表面に平行な
面内に於いて均一である。水素原子及び/又はハロゲン
原子は、前記第1の層CI)中および+1;1記第2の
層(11)rl+の少なくともいずれか一力に含有され
ていることか好ましい。また、前記第1の層(I)中お
よび前記第2の層(rr )中の少なくともいづれか一
力には伝導性を支配する物γ′lが含イ1されているこ
とが好ましい。 光受容層がに記したような層構造を取るようにして構成
された本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総て?
解決することができ、極めて優れた1L気的、光゛i:
的、光導電的特性、電気的耐圧性および使用環531特
性を示す。 殊に、電r写J′↓用像形成部材として適用させた場合
には1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↑、高SN比を有する
ものであって、耐光疲労、繰り返し使用特性に長け、画
像濃度が高く、/\−フト−ンが鮮明に11で、かつ解
像度の高い、高品質の画像を安定して繰り返し得ること
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、殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、
かつ光応答が速い。 [発明を実施するための最良の形態] 以下、図面に従って、本発明の光導電部材について詳細
に説明する。 第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明するため
に層構造を模式的に示した図である。 本発明の光導電部材100は、第1図に示されるよう光
導電部材用の支持体lO1」−に、1−分な体積抵抗と
光導電性を有する光受容層102を有する。光受容層1
02は、前記支持体側からa−9i()1. X)から
なる第1の層(I)103、a−SiGe()1. X
)からなる第2の層(II)104、a−SiN(H、
X)からなる第3の層([11)105を有して構成さ
れる。光導電性は、第1の層(I)および第2のW(I
I)のいずれに荷わせてもよいが、いずれにしても入射
される光が到達する層が光導電性を有するよう層設計さ
れる必要がある。 また、この場合、第1の層(I)および第2の層(II
)の両名がそれぞれ所望の光に対して光導電性を有し
、かつ十分な量のフォトキャリアを発生しくする層とし
て設計されるのが望ましい。 未発1JIの光導電部材に於いては、高光感度化と高暗
抵抗化、または、支持体と光受容層との間のまたは光受
容層を構成する各層間の密着性の改良を9する為に、第
1の層(I)及び第2の層(II )の少なくとも一方
に酸素原子が含有されている。 第1の層CI’)及び第2の層(II )の少なくとも
一方に含イ1される酸素原子は、これらの層の全層領域
に刃部なく含有されていても良いし、あるいは部分的に
偏在させて含有されていても良い。 酸素原子の分布状態は分布濃度C(0)が光受容層の層
厚方向に於いては、均一であっても、不拘=−であって
も良い。 本発明に於いて、このように第1の層(I)及び第2の
層(11)の少なくとも一方の層中に設けられたS素原
子を含有する領域(0)は、光感度と11rf抵抗の向
」二を計ることを上たる[]的とする場合には、これら
の層の全層領域を占めるように設けられる。また、支持
体と第1の層(I)との密着面及び光受容層を構成する
各層間の密着面の中の所望の密着面の密7i性の強化を
計ることを1゜i的とする場合には、例えば、支持体と
第1の層CI)との密着性を強化したい場合には、第1
の層(I)の支持体側端部層領域を、また第1の層(I
)と第2の層(,11)との密ノ、性を強化したい場合
には、第1の層(I)と第2の層(II )の層界面及
び層界面近傍の領域を、第2の層(11)と第3の層(
III)との左前性の強化を目的とする場合には、第2
の層(II )の第3の層(m)側端部層領域を占める
ように設ける等、′&:着性の強化ス1ろうとする層界
面及び層界面近傍の領域を占めるように設けられる。 前者の場合には1層領域(0)中に含有される酸素原子
の含有量は、高光感度を維持するために比較的少なくさ
れ、後者の場合には1層間の密着性を強化するために比
較的多くされるのが望ましい。また、前者と後者の[1
的を同時に達成するためには、支持体側に於いて比較的
多く分4Jさせ、光受容層の1]山表面側の層領域中に
於いて比較的低濃度に分1iさせて層領域(0)を形成
させれば良い。 更に、支持体または第1の層(1)からの電6X+の7
1入を防11−シて、みかけ卜の暗抵抗を」ニげろごと
をII的とする場合は、第1の層(I)の支持体側に酸
素原子を分布させるか、第1の層(I)と第2の層(I
I >の界面及び/又は界面近傍に於いてlX; L
II’(に分ンIjさせるのが望ましい。 なお、本発明に於いては、上記のような層領域(0)は
、1つのみに限られることはなく、」−記の]i的にI
4′;、 Uて光受容層中に複数の層領域(0)を設け
ても良い。 本発明に於いて、このように第1の層(I)及び第2の
層(II )の少なくとも一方の層中に設けられる層領
域(0)に含有される酸素原子の含有星は、上記のよう
な目的を達成できるような層領域(0)自体に要求され
る特性、更に層領域(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いて要求され
る特性、あるいは層領域(0)に直に他の層領域が接触
して設けられる場合には、故地の層領域の有する特性及
び層領域(0)と他の層領域との接触界面に於いて要求
される特性等の有機的関連性に於いて、適宜選択するこ
とができる。 層領域(0)中に含有される酸素原子の星は、形成され
る光導電部材に要求される特性に応して所望に従って適
宜状められるが、好ましくは0.001〜50atom
ic%、より好ましくは0.002−40atomic
%、最適には0.003−30atomic%とされる
のが好ましい。 本発明の先主導部材に於いては、第1の層(I)及び第
2の層(II )の少なくとも一方に伝導性を支配する
物質(C)を含有させることによって、含イ1される層
の伝導性を所望に従って制御することができる。該物質
(C)は、第1の層(I)および第2の層(II )の
少なくとも一方に於いて、層厚方向には均一でも不均一
・でもいずれの分45状態であってもよいように含有さ
れる。また、物質(C)の含イ1される層領域(PN)
に於いて、その層厚方向に、物質(C)は連続的に、均
一あるいは不均一な分布状態となるように含有される。 例えば第2の層(II )の層厚をf:fSlの層(I
)の層厚より厚くシ、主に第2の層(11)を重荷発生
層と電荷輸送層としての機能を持たせるようにして用い
る場合には、伝導性を支配する物質(C)は、第1の層
(I)では支持体側で多くなるような分4j状1几とな
るようにすることが望ましく、また伝・q性を支配する
物質(c)は第2の層(II )では、第1の層(1)
と第2の層(II )との界面または界面近くで多くな
るような分布状態とすることか望ましい。 このような伝導性を支配する物質(C)としては、所謂
、半導体分野でいわれる不純物を挙げることかでき、本
発明に於いては、sIまたはGeに対してp型伝導特性
を与えるP型不純物およびn型化4特性を与えるn型不
純物を挙げることができる。共体的には、p型不純物と
しては、周期律表第■族に属する原子(第■1族原子)
、例えばB。 A1、Ga、 In、TI等があり、殊に好適に用いら
れるのはB 、 Gaである。n型不純物としては、周
期律表第V族に属する原子(第V族原子)、例えばP
、 As、Sb、 Bi、等があり、殊に好適に用いら
れるのはP 、 Asである。 本発明に於いて、光受容層中に設けられる伝導性を支配
する物質(C)の含有されている層領域(PN)中に含
有される伝導性を支配する物質(C)の含有量は、該層
領域(PN)に要求される伝導特性、あるいは該層ダ1
域(PM)が支持体に直に接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できる。また、前記
層領域(PN)に直に接して1τ9けられる他の層領域
の特性や、故地の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考1Mシて伝導性を支配する物質(C)の含有¥
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性
を支配する物質(C)の含有量、とじては、好ましくは
0.001−5X 104104ato ppa+、よ
り好ましくは0.5− 1X 10’ atomic
ppII+、最適には 1〜5X 10’ atomi
c ppmとされるのか望ましい。 本発明に於いては、層領域(PN)に於ける伝導性を支
配する物質(C)の含有ニーを、好ましくは30ato
mic PPm以j二、より好ましくは50atomi
c ppm以1:、/+QJには 100100ato
ppm以Jニにすることによって5例えば該物質(C
)が前記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、支持体側からの光受容
層中への゛ボ:S゛の11人を効果的にト1]止するこ
とができ、−力、前記物質(C)が前記n型不純物の場
合には、光受容層の11山表血かθ極性に帯電処理を受
けた際に、支15体側からの光受容層中へのJl、(孔
の注入を効果的に31111することができる。 1−記のような場合には、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
伝導性を支配する物質(C)の極性とは別の極性の伝導
性を支配する物’jt(C:)を含有させてもよいし、
あるいは同極性の伝4性を支配する物質(C)を、層領
域(PM)に含有される腋よりも一段と少ない星にして
含有させてもよい。 このような場合、前記層領域(Z)に含有される前記伝
導性を支配する物質(C)の含有量としては、層領域(
PN)に含有される前記物質(C)の極性や含イj♀、
に応じて適宜決定されるものであるが、好ましくは0.
001〜IO00atomic ppm、より好ましく
は0.05〜500atomic ppm、最適には0
.1−201−200at ppmとされるのが望まし
い。 未発りjに於いて1層領域(PN)および層領域(Z)
に同種の伝導性を支配する物質(C)を含有させる場合
には、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましく
は30atomic ppm以卜゛とするのが望ましい
。」ニ記した場合の他に、本発明に於いては、光受容層
中に一方の極性を有する伝導性を支配する物質(C)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(G)を含有させた層領域とを直に接するよう
に設けて、該接触領域に所謂空乏層を設けることもでき
る。すなわち、例えば光受容層中(、二前記のp型不純
物を含有する層領域と前記のn型不純物を含イ1する層
領域とを直に接するように設けて所謂p−n接合を形成
して、空乏層をaQけることができる。 未発明に於いて、心安に応じて第1の層(I)中に含有
されるハロゲン原子(X)としては、具体的にはフン素
、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるか、特にフン素、塩
素をll’f適なものとして挙げることかできる。 未発明において、a−3i(H,X)で構成される第1
の層(I)を形成するには、例えばグロー放電1人、ス
パッタリングj去、あるいはイオンブレーティング法イ
・の放心現象を利用する真空堆積法が適用される。 例えばグロー放’iff法によって、a−9i(H,x
)−c’構成される第1の層(I)を形成するには、基
本的にはパ/リコン原子(Sl)を供給し得るSi供給
用の原料カスとノ(に、水素原子(H)導入用の原料ガ
ス及U/又はハロゲン原子(X)導入用の原料カスを、
その内部を減圧にし得る14F積ゴ5内に所定の混合比
とガス流1jtになるようにして導入して、該t1F積
室内にグロー放電を生起させこれ等の力スのプラズブ雰
囲気を形成することによって、イ・め所定位置に設置さ
れて0る支n体表面」ユにa−5i(H,X)から構成
される第1の層(I)をJ杉或する。 また、スパッタリング法で形成する場合にCよ、例えば
^「、He等の不活性カスまた1士これ等の力スをヘー
スとした混合カスの雰囲気中でSiまた1ま5102、
あるいはこれらの混合物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()l)及び/又はハロゲ
ン原子(X)導入用のカスをスノ<・ンタリング用の堆
積室に導入してやれIf良し)。 本発明に於いて、第1の層(1)を形成するのに使用さ
れる原料ガスとなる出発物質として(±、次のものが有
効なものとして挙げられる。 先ず、S i (Jj給1[1の原料カスとなる出発物
質としては、SiH4,S寛2H6、5i3HB 、
5i4H+。等の力゛ス状m、のまたはガス化し得る水
素化ケイ素(シラン類)が有効に使用されるものとして
挙1プられ、殊に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点で5iHa、 5i2)16か好ましい
ものとして挙tずられる。 Si供給用の原料カスとなる有効な出発物質としては、
上記の水素化ケイ素の他に、/\ロゲン原子(X)を含
むケイ素化合物、所謂l\ロケン原子で置換されたシラ
ン誘導体、具体的に1士例え1fsiFn、5i7F6
、5iCl、+ 、 SiBr4 hJノ/\oケン
化ケイ素を好ましいものとして挙げることができ、更に
If、51H7F7、SiH+]2.5iH2GI2
、5iHC13,5iH2Br7 。 5i)IBrHl等の/\ロゲン置換水素化ケイ素、等
々の力′ス状8のあるいはカス化し得る。水素原−r−
を構成安上の一つとするハロゲン化物も有効な第1の層
(1)形成用の出発物質として挙げること力(できる。 これらの)\ロケン原子(X)を含むケイ素イし合物を
使用する場合にも、前述したように層l形成条ヂI−の
適pJな選択によって、形成される第1の層(1)中に
SR共に/\ロゲン原子(X)を導入することができる
。 本発明に於いて、第1の層(I)を形成するのに使用さ
れるハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有効な
出発物質としては、上記のものの他に、例えばフッ素、
塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンガス、CIF 、 C
lF3、BrF 、 BrF3、日rF5、IF5.
IF7、ICI 、IBr等ハロゲン間化合物、IF、
MCI 、 HBr 、 [等(7) ハロゲン化水
素を挙げることができる。 本発明に於いて第1の層(1)を構成する層領域の所望
の層領域中に酸素原子を含有する層領域(0)を設ける
場合には、上記の出発物質を用いて第1の層(I)を形
成する際に酸素原子導入用の出発物質をその量を制御さ
せながら併用して、形成される層中に含有させれば良い
。 第1の層(I)中に含有される酸素原子は、第1の層(
I)の全領域に刃傷なく含有されていても良いし、また
の一層領域のみに含有されていても良い。 また、酸素原子の分布状%)jG(0)は、第1の層(
I)の層厚方向に於いて均一であっても、不均一であっ
ても良い。 本発明に於いて、第1の層(I)に設けられる酸素原子
の含有されている層領域(0I)は、光感度と暗抵抗の
向上を目的とする場合には、第1の層(I)全層領域を
占めるように設けられ、基板との、更には第2の層(I
I ) との密着性の強化を泪る場合には、基板若しく
は第3の層(m)または両方の側の端部層領域を占める
ように設けられる。 このように第1の層(I)中に設けられる層領域(0■
)に含有される酸素原子の含右祉は、 Oij述したよ
うな1−1的を達成できるような層領域(0■)自体に
要求される特性、支持体との接触界面に於いて要求され
る特性、あるいは層領域(0工)に直に接触して設けら
れる他の層領域の有する特性及び層領域(0■)と他の
層領域との接触界面に於いて要求される特性等の有機的
関連性に於いて、適宜選択することができる。 層領域(0I)中に含有される酸素原子の場は、形成さ
れる先導TL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、好ましくは0.001〜50at
omic%、より好ましくは、0.002−40ato
mic%、最適には0.003−30atomic%と
されるのが好ましい。 層領域(0■)を形成するのにグロー放電法を適用する
場合には、」ニ記のPPJlのe (I)形成用の出発
物質の中から所望に応じて選択されたものに更に酸素原
子導入用の出発物質が加えられる。そのようなlI#素
原素原子用入用発物質としては、少なくとも酸素原子を
構成原子として有するガス状の物質またはカス化するこ
とのできる物質をガス化したものの中の大概のものを使
用することができる。 使用する原料ガスの組合せとしては、 (a)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必要に
応じて水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(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、(b)シリコ/原−r−(Si)と水素原子
(H)とを構成原子とする原料ガスと、/\ロケン原子
(×)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)を
構成原fとする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用する、 (C)シリコン原子(Sl)を構成原子とする原料カス
と、酸素原子(0)及び水素原子(H)を構成原子とす
る原料カスとを、所望の混合比で混合する、 (d)シリコン原子(Si)を構成原f−とする原料カ
スと、シリコン原子(Si)と酸素原子(0)と水−+
、原子(H)との3つの原子を構成原fとする)5;(
料カスとを所望の混合比で混合して使用する 等の組合せを挙げることができる。 層領域(0■)を形成するために使用される酸素原子(
0)供給用の原料カスとして有効に使用される出発物質
としては、0を構成原子とする、あるいは0と11とを
構成原fとする、例えば酸素(02)、オゾン(03)
、−・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(N204)、三二酸化窒素(N205)、E
M化窒素(N30) 、 シIJ コy原子(Si)!
:酎耐原子(0)と水素原子(H)とを構成原子とする
1例えばジシロキサン(H3SiO3iH3)、トリシ
ロキサン(H3SiO3iH20SiH3)等の低級シ
ロキサン等を挙げることができる。 スパッタリング法によって、酸素原子を含有する第1の
層(I)を形成する場合には、単結晶または多結晶のS
iウェーハーまたは5i02ウエーハー、またはSiと
5i02が混合されて含有されているウェーハーをター
ゲットとして、これらを16カス雰囲気中でスパッタリ
ングすることによって行なえば良い。 例えば、S1ウエーハーをターゲットとして使用する場
合、酸素原子と必要に応じて水素原f及び/またはハロ
ゲン原子を導入するための原#−1カスを必要に応じて
稀釈ガスで稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し
、これらガスのカスプラズマを形成させて前記slウェ
ーハーをスパッタリングすれば良い。 また、Siと5i02とは別々のターゲットとして、あ
るいはSiと5102とが混合された一枚のターゲット
とじて使用する場合には、スパッター用のカスとしての
稀釈ガスの雰囲気中でまたは少なくとも水素原子()I
)及び/またはハロゲン原子(X)を構成原子として含
有するカス雰囲気中でスパッタリングすることによって
所望の層領域中に酸素原子を含有する層領域(0工)が
設けられた第1の層(I)を形成することができる。 なお、酸素原子導入用のガスとしては、前述したグロー
放電法に於いて酸素原子導入用のガスとして挙げたもの
かスパッタリング用のカスとしても利用することができ
る。 第1の層CI)を構成する層領域中に伝導性を支配する
物質(C)、例えば第■族原子または第V族原子を構造
的に導入するには1層形成の際に、第■族原子導入用の
出発物質または第V族原f−導入用の出発物質をガス状
態で堆積室中に第1の層(I)を形成するための他の出
発物質と共に導入してやればよい。このような第■族原
子導入用の出発物賀用となり得るものとしては、常温常
圧でカス状のまた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。 このような第■族原子導入用の出発物質としては、具体
的には、ホウ素原子導入用としては、82H,、B、H
,。、85 N9、Bs H+ 4)B6 H+。、B
6H12,8GHI4等の水素化ホウ素、BF3 、
BCl2 、 BBr3等のハロゲン化ホウ素等が挙げ
られる。また、この他、他の第m族原子導入用として、
AlCl3 、 GaG13、Ga(CH3):+、I
r+C:13 、 Tic:13等を挙げることができ
る。 第V放原子導入用の出発物質として1本発明に於いて有
効に使用されるのは、リノ原子導入用としては、PH3
、P2H4等の水素化リン、PH,I 。 PF3 、 PFs 、 PCl3、PCl5、PBr
3、PBr3、PI3等のハロゲン化リン等が挙げられ
る。この他、ASH3゜AsF3、AsC:13 、
AsBr3 、 AsF5、SbH3、SbF3゜Sb
F5.5bC13,5bC19、BiH3,B1G13
、B1Br3 等も’JrV族原子導人用導入発物質
の有効なものとして挙げることができる。 本発明に於いて、第1の層(I)に含イ1される伝導性
を支配する物質(C)の含有層は、該第1の層(I)に
要求される伝導特性、あ、るいは該層(I)に直に接し
て設けられる他の層の特性や、故地の層との接触界面に
於は特性等との関係等、有機的関連性の上で適宜選択さ
れる。 本発明に於いて、第1の層(1)中に含有される化4性
を支配する物質の含有層としては、好ましくは0.00
1−5X 10’ atomic ppm、より好まし
くは0.5− 1X 10’ atoIllic pp
m、最適には 1〜5X 10’ atoのICppm
とされるのが望ましい。 未発11に於いて、第1の層(I)中に含有されてもよ
い水素原i’−(H)の量、ハロゲン原子(X)の早ま
たは水、も原f・とハロケン原子との品の和(H+X)
は、 llfましくはl−40atomic%、より好
適には5〜30atomic%とされるのが望ましい。 第1の層(I)中に含有されてもよい水素原子(H)及
び/又はハロゲン原子(X)の敏を制御するには、例え
ば支持体温度、水素原子(H)やハロゲン原子(X)を
含有させるために使用される出発物質の堆積装置系内へ
導入する量、あるいは放電電力等を制御してやればよい
。 本発明の第1の層(I)の層厚は、該第1の層(I)が
主に支持体と第2の層(II )との密着層として働く
か、または密着層と電荷輸送層として働くかによって所
望によって適宜決定される。 前者の場合には、好ましくは1oooA〜50鱗、より
好ましくは2000八〜30μ、最適には2000A〜
10μとされるのが望ましい。後渚の場合には、好まし
くは1〜100μs、より好ましくは1〜80胛、最適
には2〜50μとされるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於いては、第1の層(I)103
」二にシリコン原子とケルマニウム原子とを含む第2の
層(II)104が形成される。 第1の層(I)と第2の層(II )とは、その各々が
シリコン原子という共通の構成原子を有してなる非晶質
材料を主成分とするものなので、その積層界面において
化学的な安定性が十分確保されている。 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、更には第1の層(I)と第2の層(II )または
第2の層(II )と第3の層(m)との密着性、ある
いは第1の層(1)と第2の層(II )と第3の層(
m)との密着性の改良を計るl」的で、第2の層(11
)中には、酸素原子が含イ1されていることが望ましい
。 第2の層(II )中に含有される酸素原子は、第2の
層(II )の全領域に刃傷なく含有されていても良い
し、またの−・層領域のみに含有されていても良い。 また、酸素原子の分布状態C(0)は、第2の層の層厚
方向に於いて均一であっても、不均一であっても良い。 本発明に於いて、第2の層(II )に設けられる酸素
JG(子の含有されている層領域(011)は、光感瓜
と暗抵抗の向」ニを目的とする場合には、第2の層(I
I )全層領域を占めるように設けられ、第1の層(I
)との、及び/または第3の層(III)とのに前件の
強化を計る場合には、(71の層(I)及び/または第
3の層(III)側の端部層領域を占めるように設けら
れる。 このように第2の層(II )中に設けられる層領域(
011)に含有される酸素原子の含有量は、前述したよ
うな目的を達成できるように層領域(Oll)自体に要
求される特性、第1の層(I)や第3の層(m)との接
触界面に於いて要求される特性、あるいは第1の層(I
)や第3の層(m)層の有する特性等との有機的関連性
に於いて、適宜選択することができる。 層領域(Oll)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、好ましくは、0.001−50
atomic駕、より好ましくは、 0.002−40
atomic$最適には0.003−30 atom
ic$とされるのが好ましい。 本発明の光導電部材に於いては、第1の層(I)の層厚
が薄い場合にはゲルマニウム原子の含有される第2の層
(II )には、伝導性を支配する物質(C)を含有さ
せた層領域(PN)を第1の層(1)側に局在的に設け
ることにより、該層領域(PN)を所謂電荷注入阻止層
として機能させることができる。 すなわち、伝導性を支配する物質(C)が含有される層
領域(PN)に於ける該物質の含有量を、好ましくは3
0atomic ppm以上、より好ましくは50at
omic ppm以」ニ、最適にはIooatomic
ppm以」−にすることによって、例えば該含有され
る物質(C)が前記のp型不純物の場合には、光受容層
の自由表面か■極性に帯電処理を受けた際に支持体側か
ら光受容層中への電子の注入を効果的に阻l−すること
ができ、また、前記含有される物質(C)が11j記の
n型不純物の場合には、光受容層の自由表面が(→極性
にイiシ電処理を受けた際に支持体側から光受容層中へ
の1F孔の注入を効果的に阻止することができる。 に記のような場合には、第2の層(II )に於いて前
記層領域(PM)を除いた部分の層領域(211)には
、層領域(PM)に含有される伝導性を支配する物質(
C)の極性とは別の伝導性を支配する物質(C)を含有
させてもよいし、あるいは同極性の伝導性を支配する物
質(C)を層領域(PM)に含有させる量よりも一段と
少ない量にして含有させてもよい。 このような場合、前記層領域(Zll)に含有される前
記伝導性を支配する物質(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
に応じて適宜決定されるものであるが。 好ましくは0.001〜1001000ato ppm
、より好ましくは0.05−500atomic pp
m、最適には0.1〜200atomic pPIIと
されるのが望ましい。 本発明に於いて、第2の層(II )に設けられる層領
域(PN)および層領域(ZII)に同種の伝導性を支
配する物質(C)を含有させる場合には、前記層領域(
211,)に含有される前記伝導性を支配する物J (
C)の含有量としては、好ましくは30atomicp
pm以下とするのが望ましい。」ニ記した場合の他に1
本発明に於いては、第2の層(II )中に、−力の極
性を有する伝導性を支配する物質(C)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(C
)を含有させた層領域とを直に接するように設けて、該
接触領域に所謂空乏層を設けることもできる。すなわち
、例えば第2の層(11)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
に接するように設けて所謂p−n接合を形成して、空乏
層を設けることができる。 本発明に於いて、第2の層(II )中に含有されるケ
ルマニウム原f−の含有量としては1本発明の目的が効
果的に達成されるように所望に従って適宜状められるが
、tl’rましくは1〜9’、5XIO5atomic
ppm、より好ましくは +oo−sx+osato
mic pPm、最適には500〜7XI05atom
ic ppmとされるのか望ましい。 本発明に於いて、必要に紀、して第2の層([1)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、ヨウ素が挙げられるが、特にフッ素
、塩素を好適なものとして挙げることができる。 本発明において、a−3i(ie(H,X)で構成され
る第2の層(11)を形成するには、例えばグロー放電
法、スパッタリング法、あるいはイオンブレーティング
法等の放電現象を利用する真空堆積法が適用される。 例えばグロー放電法によッテ、a−5iGe(H,X)
で構成される第2の層(1■)を形成するには、基本的
にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原
料ガスと、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、必要に応じて水素原子(H) ”
4人用の原料ガス及び/又は/\ロゲン原子(X)導入
用の原料カスを、その内部を減圧にし得る堆積室内に所
定の混合比とガス流量になるようにして導入して、該堆
積室内にグロー放電を生起させこれ等のガスのプラズマ
雰囲気を形成することによって、予め所定位置に設置さ
れている第1の層(I)がその表面に形成された支持体
上にa−SiGe(H,X)から構成される第2の層(
II )を形成する。 また、スパッタリング法で形成する場合には。 例えばAr、 He等の不活性ガスまたはこれ等のガス
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、該ターゲットとGeで構成されたターゲッ
トとの二枚のターゲット、あるいはSlとGeとの混合
されたターゲットを使用して、必要に応してAr、 H
e等の希釈カスで希釈されたGe供給用の原ネ4カスや
必要に応して水素原子(H)導入用のb;(料カス及び
/又はハロケン原子(X)導入用の原料ガスをスパッタ
リング用の堆積室に導入し、所望のカスプラズマ雰囲気
を形成して前記のターゲットをスパッタリングしてやれ
ばよい。 イオンブレーティング法の場合には、例えば多結晶シリ
コン又は中結晶シリコンと多結晶ゲルマこラム又は単結
晶ゲルマニウムとをそれぞれ蒸発源として/hJホード
に収容し、この蒸発源を抵抗加熱〃1、あるいはエレク
トロンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ飛翔
蒸発物を所定のカ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して実施できる。 本発明に於いて、第2の層(II )を形成するのに使
用される原料ガスとなる出発物質としては。 次のものが有効なものとして挙げられる。 先ず、Si供給用の原料ガスとなる出発物質としては、
5i)14、Si2H6、5i3HB 、 5i4H1
゜等のガス状1L、のまたはガス化し得る水素化ケイ素
(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、
殊に、層作成作業の扱い易さ、S1供給効率の良さ等の
点でSiH4,5i786がクイましいものとして挙げ
られる。Ge供給用の原料ガスとなる出発物質としては
、GeH4、Ge2H6、Ge3HB 、Ge4H10
、Ge5H+2、Ge(、H24、Ge7Hu、、ce
8”18、Ge5H+2等のガス状態のまたはガス化し
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、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率
の良さ等の点でGeH4、Ge2H6、Ge3HBが&
Tましいものとして挙(ヂられる。 本発明に於いて、第2の層(II )を形成するのに使
用されるハロゲン原子(X)導入用の原料カスとなる有
効な出発物質としては、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
のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましくは挙げ
られる。また、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またはガス化し得る/\ロ
ゲン原子を含む水素化ケイ素も有効に使用されるものと
して挙げられる。 本発明に於いて、第2の層(n )を形成するのに好適
に使用されるハロゲン化合物としては、其体的には、フ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンガス、CIF
、 ClF3、BrF 、’BrF3、BrF、。 IFs 、 IF7. IC;l 、 IBr ’Jの
ハロケン間化合物を挙げることができる。 ハロゲン原f(X)を含むケイ素化合物、所謂ハロケン
原子で置換されたシラン誘導体としては、耳体的には、
SiF4.5i2F 6 、5il14、sis、等の
ハロゲン化ケイ素が好ましいものとして挙げることがで
きる。 このようなハロゲン原子(×)を含むケイ素化合物を使
用して、グロー放電法によって本発明の光導電部材の第
2の層(’II)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
ケイ素ガスを使用しなくとも、第1の層(1)がその表
面に形成された支持体上にa−3iGe(H,X)から
構成される第2の層(n )を形成す−ることかできる
。 グロー放電法に従って、/\ロゲン原子(X)を含む第
2の層(n )を形成する場合、基本的には、例えばS
1供舶用の原料ガスとなるI\ロゲン化ケイ素と、Ge
供給用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウムと、Ar、
He等のガスとを、所定の混合比とガス流量になるよ
うにして4人して、第2の層(II )を形成する堆積
室に導入し、グロー放電を生起させこれ等のカスのプラ
ズマ雰囲気を形成することによって、第1の層(I)が
その表面に形成された支持体上にi2の層(II )を
形成することができる。また、水素原子の導入割合の制
御をより容易にするために、これらのガスに更に水素ガ
スまたは水素原子を含むケイ素化合物のカスも所望量混
合して第2の層(II )を形成してもよい。また、各
カスは、単独種のみでなく、所定の混合比で複数使用し
てもさしつかえない。 スパッタリング法、イオンブレーティング法のいずれの
場合にも、形成される層中に/Xロゲン原子(×)を導
入するには、前記のl\ロゲン化物またはハロゲン原子
を含むケイ素化合物の力スを111積室中に導入し、該
カスのプラズマ雰囲気を形成してやればよい。 また、水素11χ子を導入する場合には、水素原f導入
用のカス、例えばH2、あるいは前記のシラン類及び/
又は水素化ゲルマニウム等のガスをスパッタリング川の
堆積室に導入し、該カスのプラズマ雰囲気を形成してや
ればよい。 本発明に於いて、第2の層(II )の形成の際のハロ
ケン原r−導人川の原料カスとして、前記の/\ロケン
化物またはハロゲン原子を含むケイ素化合物か有効なも
のとして使用されるが、その他に、HF、 HCI 、
HBr 、旧等ノ/\ロケン化水素、S i H2F
7.5iH212,5iH7CI7.5iHC13、S
iH,Br2.5iH7Br、 5iHBr3等(7)
ハロゲ゛/置換水素化ケイ素、およびGeHF3 、
GeHBr3、GeH3F 、 GeHCl3、GeH
7012、、GeHBr3 、GeHBr3 、GeH
Br3 、 GeHBr3GeHI3 、GeH2I2
、GeH3+等の水素化/\ロゲン化ゲルマニウム、等
の水素原子を構成要素の一つとするハロゲン化物、 G
eF4、GeC:l+ 、 GeBr+ 、 Ge1n
、GeFn、GeC12、GeBr2 、 Ge12等
のハロゲン化ゲルマニウム、等々のガス状態のあるいは
ガス化し得る。水素原子を構成要素の一つとする/\ロ
ゲン化物も有効な第2の層口I)形成用の出発物質とし
て挙げることができるに れらの物質のうち、水素原子を含むl\ロゲン化物は、
第2の層(II )の形成の際に、該層中にハロゲン原
子の導入と同時に電気的あるいは光導電的特性の制御に
極めて有効な水素原子も導入されるので、本発明に於い
ては好適な/\ロゲン原子導入用の原料として使用され
る。 水素原子を第2の層(II )中に構造的に導入するに
は、上記の他にH2あるいはS i Ha、Si2H6
,5i3Ho、 5iaH+o等の水素化ケイ素をGe
を供給するためのゲルマニウムまたはゲルマニウム化合
物と、あるいはGeC2、Ge2H6、Ge5HB 、
Ge4H16、Get、HK2. Ge6H,4,Ge
フHH6、GeJlB、 Geg)126等の水素化ゲ
ルマニウムを81を供給するためのシリコンまたはシリ
コン化合物とを、堆積室中に共存させて、放電を生起さ
せることによっても実施できる。 本発明の&Tましい例に於いて、形成される光導電部材
の第2の層(II )中に含有されてもよい水素原子(
)l)の量、/\ロゲン原子(X)の量または水素原子
とハロゲン原子との量の和(H+X)は、好ましくは0
.1)l−40atomic%、より好適には0.05
〜30atolIIic%、最適には0.1−21−2
5ato%とされるのか望ましい。 第2の層(II )中に含有されてもよい水素原子(H
)及び/又はハロゲン原子(X)の量を制御するには、
例えば支持体温度、水素原子(H)や/\ロゲン原子(
X)を含有させるために使用される出発物質の堆積装置
系内へ導入する星、あるいは放電電力等を制御してやれ
ばよい。 第2の層(II )中に、伝η性を支配する物質(C)
1例えば第m族原子または第V族原子を構造的に導入す
るには、第1の層(1)の形成法を説明した場合と同様
に、層形成の際に前記した第■族原子導入用の出発物質
または第V族原子導入用の出発物質をカス状態で堆積室
中に、第2の層(II )を形成するための他の出発物
質と共ビ導入してやればよい。 本発明の光導電部材に於ける第2の層(1■)の層厚は
、該第2の層(II )を主としてフォトキャリアの発
生層として用いる場合には、フォトキャリアの励起光源
に対する第2の!(II)の吸収係数を考慮して適宜法
められ、好ましくは1000八〜50u、より好ましく
は100OA〜30鱗、最適には100CIA〜20牌
とされるのが望ましい。また、第2の層(11)を主に
フォトキャリアの発生と輸送のための層として用いる場
合には、フォトキャリアが効率よく輸送されるように所
望によって適宜決定され、好ましくは1〜1QQu、よ
り好ましくは1〜80μs、 Fji、適には2〜50
μとされるのが望ましい。 本発明に於いて、第2の層(II )に酸素原子の含有
された層領域(0■)を設けるには、上述したような第
2の層(n )の形成の際に、酸素原子導入用の出発物
質を併用して、形成される層中にその量を制御しながら
含有させてやれば良い。 層領域(011)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2の層(11)形成用の出発物質
の中から所望に応して選択されたものに更に酸躬原子導
入用の出発物質が加えられる。そのようなm素原子導入
用の出発物質としては、少なくともS素原子−を構成原
子として有するカス状の物質またはカス化することので
きる物質をカス化したものの中の大概のものな使用する
ことができる。 D’+を才(カスの組合せの例としては。 (a)シリコノJj;j子(Sl)を構成原子とする原
料カスと、ゲルマニウム原f<Ge)を#6或原子とす
る原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子とする原料カ
スと、感賞に応して水素原子(H)及び/またはハロゲ
ン原子CX)を構成原子とする原料カスとを所望の混合
比で混合して使用する、 (b)シリコン原i’(si)と水素原子()l)とを
構成原f・とする原料ガスと、ハロゲン原子(X)を構
成原子とする原料ガスと、ゲルマニウム原子(Ge)を
構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子
とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用する、 (C)シリコン原子(Si)とハロゲン原子(X)とを
構國原子とする原料ガスと、ゲルマニウム原子(Ge)
とハロゲン原子(X)とを構成原子とする原料ガスと、
酸素原子(0)を構成原fとする原料ガスと、水素原子
(H)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、 (C)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)と水素原子()])とを構構成子と
する原料ガスと、ゲルマニウム原子(Ge)を構成原子
とする原料ガスとを所望の混合比で混合使用する、 (d)シリコン原子(Sl)を構成原子とする原料ガス
と、ゲルマニウム原子(Ge)を構成原子とする原料カ
スと、シリコン原子(Si)と酸素原子(0)と水素原
子(H)との3つの原子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 等の組合せを挙げることができる。 層領域(011)を形成するために使用される酸素原子
(0)供給用の原料カスとしてイーf効に使用される出
発物質としては、0を構成原子とする、あるいは0と
Hとを構成原子とする、例えば酸素(02)、オソン(
03)、−・醇化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)
、−二酸化窒素(N20)、三二酸化窒素(N703)
、四三酸化窒素(N204)、三二酸化窒素(N20
5)、二酸化窒素(NO3)、シリコン原子(Sl)と
m J h;< r、 (o )と水素原子(H)とを
構成原子とする、例えばジシロキサン(H3SiO5i
H3)、トリシロキサン (H3SiO3i)170S
i)+3) ”jの低級シロキサン等を挙げることがで
きる。 スパッタリング法によって、酸素原子を含有する第2の
層(II )を形成する場合には、単結晶または多結晶
のSlウェーハーまたは5102ウエーハー、またはS
lと8102が混合されて含有されているウェーハーを
ターゲットとして、これらを稀ガス雰囲気中でスパッタ
リングすることによって行なえば良い。 例えば、Siウェーハーをターゲットとして使用する場
合、酸素TX−f−とゲルマニウム原子と必要に応じて
水素原子及び/またはハロゲン原子を導入するための原
料ガスを必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパッター
用の堆積室中に導入し、これらカスのカスプラズマを形
成させて前記Siウェーハーをスパッタリングすれば良
い。 また、Slと5i02とは別々のターゲットとして、あ
るいはSiと5102とが混合された一枚のターゲット
として使用する場合には、スパッター用のカスとしての
ゲルマニウム原(’−(Ge)を構成原子とする原料ガ
スを含む稀釈カスの雰囲気中で、または少なくともゲル
マニウム原子(Ge)を構成原子とする原料カスと水素
原子(11)構成原子として含有するガス及び/または
/\ロゲン原子(X)を構成原子として含イIするカス
との雰囲気中でスパッタリングすることによって所望の
層領域中に酸素原子を含イJする層領域(011)か設
けられた第2の層(II )を形成することができる。 なお、酸素貯:子Jn人用めカスとしては、前述したグ
ロー放電法に於いて酩素原子4人用のガスとして挙げた
ものがスパッタリング用のカスとしても利用することが
できる。 本発明に於いて、第1の層(I)及び第2の層(11)
を形成する際に、酸素原子の含有された層イ11域(0
)をこれらの層の少なくとも一方に設ける場合、該層領
域(0)に金石される酸素原子の分布C度C(0)を層
厚方向に変化させて、所望の層厚方向での分4i状F8
(depth profile)を得るためには、グ
ロー成上の場合には1分tIi e度C(0)を変化さ
せるへき酸4、原r−導入用の出発物質からなるカスを
、その流h;、を所望の変化率曲線に従って適宜変化さ
せながら、用積室内に導入してこれらの層を形成する方
Iノ、を適用することができる。 スパッタリングによる場合には、スノくンタリンク用の
ターゲットとして、例えばSiと5102との混合され
たターゲットを使用する際には、Slと5i02との程
合比を、ターゲットの層厚方向に於いて予め変化させて
おくことによって所望の層厚方向での酸素原子の分布状
態(depth profile)を得ることかできる
。 未発明の光導電部材の第2の層(II)104J。 に形成される第3の層(m)105は、自由表面をイ1
し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性
、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成す
るために設けられる。第2の層(11)と第3の層(I
II)とは、その各々がシリコン原子という共通の構成
原子を41してなる非晶質材料を主成分とするものなの
で、その積層界面において化学的な安定性がト分確保さ
れている。 本発明に於ける第3の層(III)は、シリコン原rl
si)と窒素原/−(N)と、必要に応じて水素原子(
)I)及び/又はハロケン原子(X)を含イ了する非晶
質な主成分とする材料(以後、a−(SlyJ −X
)y (HlX)+−7と記す、イリし、0 < x、
y< 1)で構成される。 a−(SiXJ −x )y (H,X) l−vで構
成される第3の層(III)の形成は、グロー放電法、
スパッタリンク法、イオン・インプランテーション1大
、イオンブレーティング法、エレクトロンビーム法等に
よって実施される。これらの製造法は、製造条件、設ソ
1■資木投ドの負荷程度、製造規模、作製される光導電
部材に所望される特性等の要因によって適宜選択されて
採用されるが、所望する特性を有する光導電部材な製造
するための条件の制御が比較的容易であり、かつシリコ
ン原r−と共に窒素原子やハロケン原子を、作製する第
3の層(m)中に導入するのが容易に行える等の利点か
ら、グロー放′1シ法あるいはスパッタリング法が好適
に採用される。また、グロー放電法とスパッタリング法
とを同一装置系内で併用して第3の層(m)を形成して
もよい。 グロー放心法によって第3の層(m)を形成するには、
a (SlつN+−x)y()1.X)+−y形成用
の原料ガスを、必要に応じて84釈ガスと所疋の混合比
で混合し、第2の層(11)が形成された支持体の設置
しである真空堆積用の堆積室に導入し、導入されたカス
をグロー放電を生起させることによりガスプラズマ化し
て、前記支持体上の第2の層(II )Lにa−(St
y N、 −x )y (H,X)+−yを堆積させれ
ばよい。 本発明に於いて、a−(S+xN+−x)y(H,XL
−y形成用の原料カスとしては、シリコン原子(Si)
、窒素原子(N)、水素原−r−(H)及びハロゲン原
子(X)の中の少なくとも一つをその構成原子として含
有するカス状の物質又はガス化し得る物質をガス化した
ものの内の大概のものが使用され得る。 Sl、N、I(、Xの中の一つとして51を構成原子と
する原料カスを使用する場合には、例えば、Siを構成
原子とする原料ガスと、Nを構成原子とするII1(料
ガスと、必要に応してHを構成原子とする原料カス及び
/又はXを構成片f−とする原料カスとを所望の混合比
で混合して使用するか、あるいは、Siを構成原子とす
る原木1カスと、N及びHを構成原子とする原ネ゛lカ
ス及び/又はN及びXを構成原子とする原木1カスとを
所望の混合比で混合して使用するか、あるいはまた、S
iを構成原子とする原料カスと、Sl、N及びHの玉つ
を構成原子とする原料カス又はSl、N及びXの三つを
構成原子とする原料カスとを所望の混合比で混合して使
用する例か挙げられる。 あるいは側法として、SlとHとを構成原子とする原料
カスと、Nを構成原子とする原料カスとを44合して使
用してもよいし、あるいはSlとXとを構成片r−とす
る原料カスと、Nを構成原子とする原本Iカスとを混合
して使用してもよい。 本発明に於いて、第3の層(III)中に含有されても
よいハロゲン原子(X)として好適なものは、F 、
、C1,Br、lであり、殊にF 、 CIをか望まし
いものである。 本発明に於いて、第3の層(III)形成用の原料カス
となる出発物質としては、SlとHとを構成片rとする
S i H4、Si2H6、5131(、、5i4H1
o 等のカス状のまたはカス化し得る本土化ケイ素(シ
ラン類)が41効に使用されるものとして挙げられ、殊
に層作成作業の扱いやすさ、S1供給効率の良さ等の点
からS i H4、Si2H6が好ましいものとして挙
げられる。 これらの出発物質を使用すれば、層形成条件を適切に選
択することによって、形成される第3の層(m)中にS
iと共にHも導入し得る。 Si供給用の原料ガスとなる有効な出発物質としては、
を記の水素化ケイ素の他に、ハロゲン原子(X)を含む
ケイ素化合物、所謂ハロゲン原子で置換されたシラン誘
導体、具体的には例えばSiF4.5i7F 6 、5
iGI、+ 、 SiBr4等のハロゲン化ケイ素が好
ましいものとして挙げられることかでき、更ニハ、Si
H2F2.5iH212,5iH211:12 、5i
t(C10。 SiH2Br7 、5i)lBr3等のハロゲン置換水
素化ケイ素1等々のガス状態のあるいはガス化し得る、
水素原子を構成要素の一つとするハロゲン化物も有効な
第3の層(m)形成用の出発物質として挙げることがで
きる。 これらのハロゲン原子(X)を含むケイ素化合物を使用
する場合にも、前述したように層形成条件の適切な選択
によって、形成される第3の層(III)中にSiと共
にハロゲン原子(X)を導入することができる。 本発明に於いて、第3の層(m)を形成するのに使用さ
れるハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有効な
出発物質としては、上記のものの他に、例えばフッ素、
塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンガス、GIF 、 C
lF3、Brj、BrF3、BrFr、。 IF3 、 IF7 、lc:l 、 TBr等ハロゲ
ン間化合物、HF、 HC:I 、 HBr 、旧等の
ハロゲン化水素を挙げることかできる。 本発明に於いて、第3の層(m)を形成するのに使用さ
れる窒素原子(N)供給用の原料ガスとして有効に使用
される出発物質としては、Nを構成原子とする、あるい
はNとHとを構成原子とする、例えば窒素(82) 、
アンモニア(NH3) 、ヒドラジン(H,NNH2)
、アジ化水素()lN3) 、アジ化アンモニウム(8
H2N3) ’Jのカス状のまたはカス化し得る窒素、
窒化物、アシ化物等の窒素化合物を挙げることができる
。この他に、窒素原子(N)の導入に加えてハロゲン原
子(×)の導入もできるという点から、三フッ化窒素(
F3N)四フッ化窒素(F4N2)等のハロゲン化窒素
化合物を挙げることができる。 これ等の第3の層(m)形成物質は、形成される第3の
層(m)中に、所定の組成比でシリコン原子、窒素原子
及び必要に応して/\ロゲン原子及び/又は水素原子が
含有されるように、第3の層(m)の形成の際に所望に
従って選択されて使用される。 − スパッタリング法によって第3の層(m)を形成するに
は、例えば次のような方法か採用できる。 第1の方法は、例えばAr、l(e等の不活性ガスまた
はこれらのガスをベースとした混合ガス雰囲気中でSi
で構成されたターゲットをスバ・ツタリングする際、窒
素原子(N)導入用の原料ガスを、必要に応じて水素原
子()I)導入用の及び/又は/\ロゲン原子(X)導
入用の原料ガスと共にスパッタリンを行う堆積室内に導
入してやればよい。 また、第2の方法は、スパッタリング用のターゲットと
して、Siで構成されたターゲ−/ 卜か、Slで構成
されたターケントと5i3Naで構成されたターゲット
との二枚か、あるし)はSiと513N4で構成された
ターケントを使用することによって、第3の層(III
I)中に窒素原子(N)を導入することカーできる。こ
の際、1iij記の窒素原子(N)4人用の原料カスを
併せて使用すれば、その流量を制御することによって第
3の層(m)中に導入される窒素HX子(N)の量を任
意に制御することが容易である。 N 、 HおよびXの導入用の原料カスとなる物質とし
ては、先述したグロー放電の例で示した第3の層(m)
形成用の物質がスノくツタリング法の場合にも有効な物
質として使用され得る。 本発明に於いて、第3の層(m)をグロー放電法又はス
パッタリング法で形成する際に使用される楓釈ガスとし
ては、所謂昂カス、例えIft(e、Ne、 Ar等が
好適なものとして挙げることができる。 本発すjに於ける第3の層(m)は、その要求される特
性が所望通りに与えられるよう
【こ注意深く形成される
。 即ち、Si、’N、必要に応じてH及び/又はXを構成
原r−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、心気的性質と
しては、導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を
、また光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質
を各々示すので、本発明に於いては、目的に応した所望
の特性を有するa−(Six N、 −x ’)v (
H,X)+−yが形成されるように、所望に従ってその
作成条件の選択が厳密に成される。例えば、第3の層(
m)を電気的耐圧性の向上を主な目的として設ける場合
には、a−(St、 N、 −X )y (H,X)
I−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。 また、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主た
る目的として第3の層(m)が設けられる場合には」ニ
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右する非晶質材料としてa
−(SIxN+−x)y(H,X)+−yが作成される
。 第2の層(II )の表面上にa−(Si、 N、 −
11)y (HlX)+−yから成る第3の層(m)を
形成する際、層形成中の支持体温度は、形成される層の
構造及び4、シ性を左右する重要な因子の一つであって
、本発明においては、目的とする特性を有するa−(S
iXN+−X)y (H,X) +−アが所望通りに作
成され得るように層作成時の支持体温度が厳密に制御さ
れるのが望ましい。 本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成されるだめ
の第3の層(m)の形成法に合わせて適宜最適範囲が選
択されて、第3のIt (m)の形成か実行されるが、
好ましくは、20〜400°C1より好適には50〜3
50℃、最適には100〜300℃とされるのが望まし
い。第3の層(III)の形成には、層を構成する原子
の組成比の微妙な制御が他の方法に比へて比較的容易で
あること等のために、グロー放電法やスパッタリング法
の採用が有利であるが、これ等の層形成法で第2の層を
形成する場合には、前記の支持体温度と同様に層形成の
際の放電パワーが作成されるa (Six N+ −x
)y (HlX)+、、yの特性を左右する重要な因
子の一つとして挙げることができる。 本発明に於ける目的が効果的に達成されるための特性を
イ〕するa−(SixN+−x)y(H,X)+−yが
生産性よく効果的に作成されるための放電ノくワー条件
としては、好ましくは10〜300W、より好適に1±
20〜250W 、最適には50〜200Wとされるの
が望ましい。 jt+積室内のカス圧としては、ofましくは0,01
〜I Torr、好適には、0.1−0.5Torr程
度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第3の層(III)を作成するための
支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記
した範囲の値が挙げられるが、これ等の層作成ファクタ
ーは、独立的に別//に決められるもノテなく、所望特
性のa−(Six N+ −x )y (H5XL−−
から成る第3の層(m)が形成されるように相カー的有
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於ける第3の層(m) jこ含有
される窒素原子の量は、第3の層(III)のf[成条
件と同様、本発明の目的を達成されるy所望の特性が得
られる第3の層(m)が形成されるための重要な因子の
一つである。未発明にお(する第3の層(m)に含有さ
れる窒素原子の量4、第3の層(III)を構成する非
晶質材料の特性に応して適宜所望に応して決められるも
のである。 即ち、前記一般式a−(SlxN+−x)y(H,X)
+−y テ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、d
−Sia11+−a と記す。但し、0<a<1)、
シリコン原子 材料(以後、a−(SibN+−b)c)It−eと記
す。但し、0<b、c<l)、シリコン原子と窒素原子
と/\ロケン原子と心霊に応して水素原子とで構成され
る非晶質材料(以後、a−(SidN+−、I)e(H
,X)+−aと記す。但し、O<d、e<1)に分類さ
れる。 本発明に於いて、第3の層(m)かa−5iBN 1−
a’で構成される場合、第3の層(III)に含有さ
れる窒素原子のht−は、好ましくは、lXl0−3〜
60atomic%、より好適には1〜50atomi
c%、最適には10〜45aton+ic%とされるの
が望ましいものである。即ち、先のa−Si6N H−
tlのaの表示で行えば。 aが々fましくは0.4〜0.99999、より好適に
は0.5〜0.99、最適には0.55〜0.9である
。 一方、本発明に於いて、第3の層(m)かa−(Si、
N、 −b )e H+−cで構成される場合、ft
IJ3の層(m)に含有される窒素原子の量は、好まし
くはIX 10’−80atomic%、より好ましく
はI−5l−50ato%、最適には10〜50ato
mic%とされるのか望ましいものである。水素原子の
含有h1としては、好ましくは1〜40atomic%
、より好ましくは2〜35atoiic%、@適には5
−35−30ato%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−(SibN+−b)、:H+−cの表示
で行えば。 bが好ましくは0.45〜0.99999、より好適に
は0.45〜0.89、最適には0.45〜0.9.
cが好ましくはo、e〜0988、より好適には0.6
5〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望
ましい。 第3の層(m)が、a−(SiJ+−1)e(H,XL
−a テ構成される場合には、第3の層(■)中に含有
される窒素原子の含有量としては、好ましくは、1 X
10’ −80atomic%、より好適には1〜6
0atomic%、最適には10−55atomic%
とされるのか望ましいものである。ハロゲン原子の含有
量としては、好ましくは、1〜20atoIIlic%
、より好適には l−11−18ajo%、最適には2
〜15atomic%とされるのか望ましく、これ等の
範囲にハロゲン原子含有量がある場合に作成される光導
電部材を実際面に充分適用させ得るものである。必要に
応じて含有される水素原子の含有量としては、好ましく
は111atomic%以ト°、より好適には13at
omic%以下とされるのか望ましいものである。 即ち、先(7) a−(Si7 NI−a )。(H,
X)+−e (’) d、 eの表示で行えば、dが好
ましくは、0.4〜0.9E1999より好適には0.
4〜0.89、最適には0.45〜0.9、eが好まし
くは0.8〜0.98、より好適にL±0.82〜0.
99、最適には0.85〜0.88であるのが望ましし
1゜本発明に於ける第3の層(m)の層厚の数イ肯範囲
は、本発明の目的を効果的に達成するための重要な因子
の一つである。本発明の目的を効果的に達成するように
、所期の目的に応じて適宜所望に従って決められる。 また、第3の層(m)の層厚は、該第3の層(III)
中に含有される窒素原子の量や第1の層(I’)および
第2の層(II )の層厚との関係においても、各々の
層に要求される特性に応じた有機的な関連性の下に所望
に従って適宜決定される必要がある。更に加え得るに、
生産性や猾生産を加味した経済性の点においても考慮さ
れるの力く望ましい。 本発明に於けるfJS3の層(m)の層厚としては、好
ましくは0.003〜30牌、より好適1二C±0.0
04−20u、最適には0.005−1103tとされ
るのが望ましいものである。 本発明において使用される支持体101としては、導電
性でも電気絶縁性であっても良1.N。導tE性支持体
としては、例えば、NiCr、ステンレス、A1、Cr
、 Mo、Au、 Nb、 Ta、 V 、Ti、Pt
、 Pd 等の金属又はこれ等の合金か挙げられる。 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−1・、セルロースアセテ−1・、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル、ボ1ノ1ス蟲化ヒニリ
テン、ポリスチレン、ボlノアミド等の合成樹脂のフィ
ルム又はソート、カラス、セラミ、7り、紙等が通常使
用される。これ等の゛市気絶縁性支)1体は、af適に
は少なくともその一1jの表面が導゛1シ処理され、該
4゛屯処理された表161供11’iこイ但の層か設け
られるのか望ましし)。 すなわち、例えばカラスであれ1f、その表o’iiに
NiC:r、A1. Cr、Ha、 Au、 Ir、
Nd、 Ta、V 、T1、 pt、In2O3、5
n07 、ITO(In203 + 5nO7) 等
力)も成る薄11りを設けることによって導電性力)イ
・j与され、或いはポリエステルフィルム等の合成m
I+旨フィルムであれば、NiCr、A1. Ag、
Pb、 Zn、 Ni。 Au、 Cr、 Mo、Ir、 Nb、 Ta、 V
、Ti、 Pt等の金属のン111漠を真空蒸着、電イ
ーヒームA着、スパフタリング等でその表面に、没け、
または前記金属でその表面をラミネート処理して、その
表面に導電性が伺与される。 支持体の形状としては、所望によって、その形状は決定
されるが、例えば第1図の光導電部材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、無端へルト状又は円筒状とするのか望まし
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τJ(1(
i性か要求される場合には、支持体としての機能か1分
発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる。しか
しながら、このような場合支持体の製造り及び取扱い」
ニ、更には機械的強度等の点から、通常は、10坤以」
二とされる。 次に、本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略につ
いて説明する。 第2図にグロー放電分解法による光導電部材の製造装置
を示す。 図中の1102〜1106のカスボンベには1本発明の
光導電部材の光導電層を形成するための原料カスか電封
されており、その−例として、例えば1102は、He
で希釈された5i)14カス(純度98.989%、以
下’SiH4/Heカスと略す)ポンl\、1103は
He テa釈されたGeHaカス(純度99.899%
、以下GeH4/’Heカスと略す)ホンへ、1104
はHeで肴、釈されたSil’4カス(純度99J!1
9%、以’f−S i F4 / Heカスと略す)ホ
ンへ、 +105はHeで6釈されたNHAカス(純度
9L989%、以下NH:+/)Heカスと略す)ホン
へ、1106はHeカス(純度99.999%)ホンへ
である。図小されていないかこれら以外に、必要に応じ
て所望のカス種のホンへを増、没することがtIf能で
ある。 これらのカスを反応室+101に流入させるには。 カスホンへ1102〜1106の各バルブ1122〜1
126及びリークバルブ1135が閉じられていること
を確認し、また、カ〔、入バルブ1112〜+118、
流出バルブ1117〜1121及び補助バルブ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及び各カス配管
内を排気する。次に真空計1136の読みが約5X 1
0” Lorrになった19点で補助バルブ1132.
1133及び流出バルブ1117〜1121を閉しる。 先ず、シリング−状基体1137J二に第1の層(I)
を形成する場合の一例を示すと、カスポンベ1102よ
りSiH4/Heガス、ガスポンへ1106よりHeカ
スをバルブ1122,1128を開いて出口圧ゲージ1
127.1131の圧を1Kg/cm2に調整し、流人
バルブ1l12. +116を徐々に開けて、マスフロ
コントローラ1107.1111内に流入させる。引き
続いて流出バルブ+117.112+及び補助バルブ1
132.1133を徐々に開いてカスを反応室+101
に流人させる。このときSiH4/Heガス流量とHe
カス流量との比か所望のイ直になるように流出/ヘルプ
1117、+121を調整し、また、反15室内の圧力
が所望の値になるように真空計1136の読みを見なが
らメインバルブ1134の聞1コを調整する。そして基
体シリング−1137の温度が加熱ヒーター1138に
より50〜400℃の所定の温度に設定されていること
を確認した後、電源1140を所望の、tカに設定して
反応室1101内にクロー放電を生起させて、基体シリ
ンター11374二に第1の層(I’)を形成する。ま
た、層形成を行っている間は、層形成の均一化を計るた
めに基体シリング−1137をモータ1139により一
定速度で回転させる。最後に使用した全てのカス操作系
/\ルブを閉じ、反応室+101を一旦高真空まで排気
する。 次にこのようにして形成された第1の層(I)の1−に
第2の層(II )を形成する場合の一例を示すと、真
空1:11136の読みが約5X 10” torrに
なったら−1−記の場合と同様な操作の繰り返しを行う
。 すなわち、カスホンへ11O2よりSiH4/ Heカ
ス、カスポンへ1103よりGeH4/Heカス、カス
ポンへ1106よりNoカスをバルブ+122.112
3,1126をそれぞれ開いて出1コ圧ケージ1127
.1128.1131の圧を1Kg7cm2に調整し、
流入バルブ1112.1113.1116ヲ徐々に開け
て、マスフロコントローラ1107.1108.111
1内にそれぞれ流入させる。引き続いて流出バルブ11
17.1118、+121及び補助パルブ1132、+
133を徐々に開いてそれぞれのカスを反応室+101
に流入させる。このときSiH4/Heガス浣jijと
GeH4/ Heカス流計とNOカス流量との比が所望
のイ1白になるように流出バルブ+117.1118.
1121を調整し、また、反応室内の圧力か所望の値に
なるように真空1l−113tlの読みを見ながらメイ
ンバルブ+134の開口を調整する。そして基体シリン
ター1137の温度が加熱ヒーター1138により50
〜400℃の所定の温度に設定されていることを確認し
た後、電源114Oを所望の電力に設定して反応室11
01内にグロー放電を生起させて、基体シリング−11
37上に第1の層CI)の形成の場合と同様にして第2
の層(,11)を形成する。 次にこのようにして形成された第2の層(11)の」ニ
に第3の層(III)を形成する場合には、先の場合と
同様に、使用した全てのガス操作系バルブを閉じ、反応
室1101を−r4−高真空まで排気し、真空1i11
13Bの読みが約5X 10” tar「になったら、
」上記の場合と同様にして、例えばカスボンベ1102
よりSiH4/Heカス、刀スポ/べ1104よりSi
F4/Heカス、ガスポンへ1105よりN)!3/H
eガスを供給して、グロー放電を生起させ第3の層(I
II)が形成される。第3の層(m)中の窒素原fの礒
はNH3/Heカスの供給流量番調整することによって
制御される。 以下、実施例について説明する。 実施例1 第2図に示した光導電部材の製造装置を用い、先に詳述
したグロー放電分解法によりAl製のシリンター」二に
第】表に示した製造条件に従い光受容層を形成し、重子
写真用の像形成部材の各試ネ](試才(遥1t−16−
10の合ii 160個の試料)を作成した。 各試料に於ける光受容層中の第1の層(1)と第2の層
(I+ )からなる層領域に含有されたホウ素原子の分
布状態を第3A図及び第3B図に、また酸素原子の分布
状態をF 4 [aにそれぞれ示す。 このようなホウ素原子及び酸素原子の分布は、予め定め
られたガス流量の変化曲線に従って該当するバルブの開
閉状態を自動的に操作することによって、B2 H6/
He及びNOのガス流星を調節することによって形成
した。各試料に於けるホウ素原子および酸素原子の分布
状態と、第3A図、第3B図および第4図との対応を第
2表に−・覧表として示した。 このようにして得られた像形成部材の各試料のそれぞれ
を個別に帯電露光実験装置にセントしての5.0 KV
で0.3秒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、0.21u
x−seeの光φを透過型のテストチャートを通して照
射させた。 その後直ぢに、θ荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を光導電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
部材表面上のトナー画像をLD5.OKVのコロナ帯電
で転写紙」二に転写したところ、いずれの像形成部材に
ついても、解像度に優れ、階調「【)現性の良い、鮮明
な高濃度の画像が得られた。 次に、光源をタングステンランプの代わりに、810n
mのGaAs系半導体レーザー(LOmW)を用いて、
静電像の形成を行なった以外は上記と同様なトナー画像
形成条件にして、トナー転写画像の画質iff価を行っ
たところ、いずれの像形成部材についても先の場合と同
様、階調丙現性の良い!!1明な高品位の画像か得られ
た。 実施例2 第2図の製造装置を用い、シリンター状のAl製基体j
−に、第3表に示した製造条件にした以外は実施例1と
同様にして、電r−写真用の像形成部材の各試tl(試
ネ121−1〜28−9の合計72個の試料)を「1製
した。 この際の各試料に於ける光受容層中の第1の層(I)と
第2の層(11)からなる層領域に含有されたホウ素原
子の分4j状7魚を第5図に、また酸素原r−の分1H
i状態を第6図にそれぞれ示した。各試本1中のホウ素
j;j子及び酸素原子の分布は、実施例1の場合と同様
、Y・め定められたカス流量の変化曲線に従って該当す
るバルブの開閉状態を自動的に操作することによって、
B2 H6/ He及びNoのカス流量を調節すること
によって形成した。各試料に於けるホウ素原子および酸
素原子の分布状態と、第5図および第6図との対応を第
4表に一覧表として示した。 このようにして得られた像形成部材の各試料のそれぞれ
を個別に用いて、実施例1と同様にトナー転写画像の画
質評価を行ったところ、いずれの像形成部材についても
、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3 第3の層(m)の作成条件を第5表に示した各条件にし
た以外は、それぞれ実施例1の試料届5−5および14
−10並びに実施例2の試料46.25−3を作成した
のと同様の条件と手順に従って電子写真用の像形成部材
をそれぞれ(試料J、5−5−1〜5−5−8 、 1
410−1−14−10−8 、25−3−1〜25〜
3−8の合計24個の試料)を作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な条件で画質評価と、繰り返し連続使
用による耐久性の評価を行った。 これらの各試料の評価結果を第6表に示した。 実施例4 第3の層(n: )の作製をスパッタリング法により実
施し、その形成時にシリコンウェハーと窒化シリコンウ
ェハーのターケント面積比を種々変更して、第3の層(
■)中のシリコン原子と窒素原f−の含有量比を変化さ
せた以外は実施例1の試料超8−9 と同様にしてシリ
ング−状のA1製基体上に光受容層を形成して電V’J
真用の像形成部材(試才1y6.8−9−1〜8−9−
7の計7個)を作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な作像、現像、クリーニングの(−程
を約5万回繰り返した後1画質評価を行ったところ、第
7表の評価結果を得た。 実施例5 第3の層(III)の形成時に、S i )14カスと
NH3カスの流星比を変えて、第3の層(m)中のシリ
コン原子と窒素原子の含有量比を変化させた以外は実施
例1の試料届8−9 と全く同様にしてシリング−状の
Ai製基体とに光受容層を形成して電子写J′r用の像
形成部材(試料4.8−8−11〜8−9−18+7)
計8個)をそれぞれ作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例Iと同様な作像、現像、クリーニングの工程を
約5万回繰り返した後、画質評価を行ったところ、第8
表の評価結果を得た。 実施例6 第3の層(III) (7)形成時ニ、 S+H4jJ
’ ストSiF4 カスとNH3ガスの流脣比を変えて
、第3の層(m)中のシリコンウェハーと窒素原子の含
有量比を変化させた以外は実施例1の試料流8−8と全
く同様にしてシリング−状のAI製基体」ニに光受容層
を形成して電−F 17真用の像形成部材(試料、18
−9−21〜B−8−28の318個)をそれぞれ作製
した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な作像、現像、クリーニングの工程を
約5力回緑り返した後、画質評価を行ったところ、第9
表の評価結果を得た。 実施例7 第3の層(m)の層厚をを変化させた以外は実施例1の
試料流8−9と全く同様にしてシリング−状のAI#A
基体上に光受容層を形成して電子写真用の像形成部材(
試料NG、8−9−31〜8−9−34の計4個)をそ
れぞれ作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な作像、現像、クリーニングの工程を
約5刀回繰り返した後、画質評価を行ったところ、第1
0表の評価結果を得た。 以」二の本発明の実施例に於ける共通の層作成条件を以
丁に示す。 支持体温度。 第1および第3の層形成時 約250″C第2の層形成
時 約200°C 放電周波数: 13.56 MHz 反応11ν反応室内圧: 0.3 Torr第10表
。 即ち、Si、’N、必要に応じてH及び/又はXを構成
原r−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、心気的性質と
しては、導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を
、また光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質
を各々示すので、本発明に於いては、目的に応した所望
の特性を有するa−(Six N、 −x ’)v (
H,X)+−yが形成されるように、所望に従ってその
作成条件の選択が厳密に成される。例えば、第3の層(
m)を電気的耐圧性の向上を主な目的として設ける場合
には、a−(St、 N、 −X )y (H,X)
I−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。 また、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主た
る目的として第3の層(m)が設けられる場合には」ニ
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右する非晶質材料としてa
−(SIxN+−x)y(H,X)+−yが作成される
。 第2の層(II )の表面上にa−(Si、 N、 −
11)y (HlX)+−yから成る第3の層(m)を
形成する際、層形成中の支持体温度は、形成される層の
構造及び4、シ性を左右する重要な因子の一つであって
、本発明においては、目的とする特性を有するa−(S
iXN+−X)y (H,X) +−アが所望通りに作
成され得るように層作成時の支持体温度が厳密に制御さ
れるのが望ましい。 本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成されるだめ
の第3の層(m)の形成法に合わせて適宜最適範囲が選
択されて、第3のIt (m)の形成か実行されるが、
好ましくは、20〜400°C1より好適には50〜3
50℃、最適には100〜300℃とされるのが望まし
い。第3の層(III)の形成には、層を構成する原子
の組成比の微妙な制御が他の方法に比へて比較的容易で
あること等のために、グロー放電法やスパッタリング法
の採用が有利であるが、これ等の層形成法で第2の層を
形成する場合には、前記の支持体温度と同様に層形成の
際の放電パワーが作成されるa (Six N+ −x
)y (HlX)+、、yの特性を左右する重要な因
子の一つとして挙げることができる。 本発明に於ける目的が効果的に達成されるための特性を
イ〕するa−(SixN+−x)y(H,X)+−yが
生産性よく効果的に作成されるための放電ノくワー条件
としては、好ましくは10〜300W、より好適に1±
20〜250W 、最適には50〜200Wとされるの
が望ましい。 jt+積室内のカス圧としては、ofましくは0,01
〜I Torr、好適には、0.1−0.5Torr程
度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第3の層(III)を作成するための
支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記
した範囲の値が挙げられるが、これ等の層作成ファクタ
ーは、独立的に別//に決められるもノテなく、所望特
性のa−(Six N+ −x )y (H5XL−−
から成る第3の層(m)が形成されるように相カー的有
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於ける第3の層(m) jこ含有
される窒素原子の量は、第3の層(III)のf[成条
件と同様、本発明の目的を達成されるy所望の特性が得
られる第3の層(m)が形成されるための重要な因子の
一つである。未発明にお(する第3の層(m)に含有さ
れる窒素原子の量4、第3の層(III)を構成する非
晶質材料の特性に応して適宜所望に応して決められるも
のである。 即ち、前記一般式a−(SlxN+−x)y(H,X)
+−y テ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、d
−Sia11+−a と記す。但し、0<a<1)、
シリコン原子 材料(以後、a−(SibN+−b)c)It−eと記
す。但し、0<b、c<l)、シリコン原子と窒素原子
と/\ロケン原子と心霊に応して水素原子とで構成され
る非晶質材料(以後、a−(SidN+−、I)e(H
,X)+−aと記す。但し、O<d、e<1)に分類さ
れる。 本発明に於いて、第3の層(m)かa−5iBN 1−
a’で構成される場合、第3の層(III)に含有さ
れる窒素原子のht−は、好ましくは、lXl0−3〜
60atomic%、より好適には1〜50atomi
c%、最適には10〜45aton+ic%とされるの
が望ましいものである。即ち、先のa−Si6N H−
tlのaの表示で行えば。 aが々fましくは0.4〜0.99999、より好適に
は0.5〜0.99、最適には0.55〜0.9である
。 一方、本発明に於いて、第3の層(m)かa−(Si、
N、 −b )e H+−cで構成される場合、ft
IJ3の層(m)に含有される窒素原子の量は、好まし
くはIX 10’−80atomic%、より好ましく
はI−5l−50ato%、最適には10〜50ato
mic%とされるのか望ましいものである。水素原子の
含有h1としては、好ましくは1〜40atomic%
、より好ましくは2〜35atoiic%、@適には5
−35−30ato%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−(SibN+−b)、:H+−cの表示
で行えば。 bが好ましくは0.45〜0.99999、より好適に
は0.45〜0.89、最適には0.45〜0.9.
cが好ましくはo、e〜0988、より好適には0.6
5〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望
ましい。 第3の層(m)が、a−(SiJ+−1)e(H,XL
−a テ構成される場合には、第3の層(■)中に含有
される窒素原子の含有量としては、好ましくは、1 X
10’ −80atomic%、より好適には1〜6
0atomic%、最適には10−55atomic%
とされるのか望ましいものである。ハロゲン原子の含有
量としては、好ましくは、1〜20atoIIlic%
、より好適には l−11−18ajo%、最適には2
〜15atomic%とされるのか望ましく、これ等の
範囲にハロゲン原子含有量がある場合に作成される光導
電部材を実際面に充分適用させ得るものである。必要に
応じて含有される水素原子の含有量としては、好ましく
は111atomic%以ト°、より好適には13at
omic%以下とされるのか望ましいものである。 即ち、先(7) a−(Si7 NI−a )。(H,
X)+−e (’) d、 eの表示で行えば、dが好
ましくは、0.4〜0.9E1999より好適には0.
4〜0.89、最適には0.45〜0.9、eが好まし
くは0.8〜0.98、より好適にL±0.82〜0.
99、最適には0.85〜0.88であるのが望ましし
1゜本発明に於ける第3の層(m)の層厚の数イ肯範囲
は、本発明の目的を効果的に達成するための重要な因子
の一つである。本発明の目的を効果的に達成するように
、所期の目的に応じて適宜所望に従って決められる。 また、第3の層(m)の層厚は、該第3の層(III)
中に含有される窒素原子の量や第1の層(I’)および
第2の層(II )の層厚との関係においても、各々の
層に要求される特性に応じた有機的な関連性の下に所望
に従って適宜決定される必要がある。更に加え得るに、
生産性や猾生産を加味した経済性の点においても考慮さ
れるの力く望ましい。 本発明に於けるfJS3の層(m)の層厚としては、好
ましくは0.003〜30牌、より好適1二C±0.0
04−20u、最適には0.005−1103tとされ
るのが望ましいものである。 本発明において使用される支持体101としては、導電
性でも電気絶縁性であっても良1.N。導tE性支持体
としては、例えば、NiCr、ステンレス、A1、Cr
、 Mo、Au、 Nb、 Ta、 V 、Ti、Pt
、 Pd 等の金属又はこれ等の合金か挙げられる。 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−1・、セルロースアセテ−1・、ポ
リプロピレン、ポリ塩化ビニル、ボ1ノ1ス蟲化ヒニリ
テン、ポリスチレン、ボlノアミド等の合成樹脂のフィ
ルム又はソート、カラス、セラミ、7り、紙等が通常使
用される。これ等の゛市気絶縁性支)1体は、af適に
は少なくともその一1jの表面が導゛1シ処理され、該
4゛屯処理された表161供11’iこイ但の層か設け
られるのか望ましし)。 すなわち、例えばカラスであれ1f、その表o’iiに
NiC:r、A1. Cr、Ha、 Au、 Ir、
Nd、 Ta、V 、T1、 pt、In2O3、5
n07 、ITO(In203 + 5nO7) 等
力)も成る薄11りを設けることによって導電性力)イ
・j与され、或いはポリエステルフィルム等の合成m
I+旨フィルムであれば、NiCr、A1. Ag、
Pb、 Zn、 Ni。 Au、 Cr、 Mo、Ir、 Nb、 Ta、 V
、Ti、 Pt等の金属のン111漠を真空蒸着、電イ
ーヒームA着、スパフタリング等でその表面に、没け、
または前記金属でその表面をラミネート処理して、その
表面に導電性が伺与される。 支持体の形状としては、所望によって、その形状は決定
されるが、例えば第1図の光導電部材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、無端へルト状又は円筒状とするのか望まし
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τJ(1(
i性か要求される場合には、支持体としての機能か1分
発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる。しか
しながら、このような場合支持体の製造り及び取扱い」
ニ、更には機械的強度等の点から、通常は、10坤以」
二とされる。 次に、本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略につ
いて説明する。 第2図にグロー放電分解法による光導電部材の製造装置
を示す。 図中の1102〜1106のカスボンベには1本発明の
光導電部材の光導電層を形成するための原料カスか電封
されており、その−例として、例えば1102は、He
で希釈された5i)14カス(純度98.989%、以
下’SiH4/Heカスと略す)ポンl\、1103は
He テa釈されたGeHaカス(純度99.899%
、以下GeH4/’Heカスと略す)ホンへ、1104
はHeで肴、釈されたSil’4カス(純度99J!1
9%、以’f−S i F4 / Heカスと略す)ホ
ンへ、 +105はHeで6釈されたNHAカス(純度
9L989%、以下NH:+/)Heカスと略す)ホン
へ、1106はHeカス(純度99.999%)ホンへ
である。図小されていないかこれら以外に、必要に応じ
て所望のカス種のホンへを増、没することがtIf能で
ある。 これらのカスを反応室+101に流入させるには。 カスホンへ1102〜1106の各バルブ1122〜1
126及びリークバルブ1135が閉じられていること
を確認し、また、カ〔、入バルブ1112〜+118、
流出バルブ1117〜1121及び補助バルブ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及び各カス配管
内を排気する。次に真空計1136の読みが約5X 1
0” Lorrになった19点で補助バルブ1132.
1133及び流出バルブ1117〜1121を閉しる。 先ず、シリング−状基体1137J二に第1の層(I)
を形成する場合の一例を示すと、カスポンベ1102よ
りSiH4/Heガス、ガスポンへ1106よりHeカ
スをバルブ1122,1128を開いて出口圧ゲージ1
127.1131の圧を1Kg/cm2に調整し、流人
バルブ1l12. +116を徐々に開けて、マスフロ
コントローラ1107.1111内に流入させる。引き
続いて流出バルブ+117.112+及び補助バルブ1
132.1133を徐々に開いてカスを反応室+101
に流人させる。このときSiH4/Heガス流量とHe
カス流量との比か所望のイ直になるように流出/ヘルプ
1117、+121を調整し、また、反15室内の圧力
が所望の値になるように真空計1136の読みを見なが
らメインバルブ1134の聞1コを調整する。そして基
体シリング−1137の温度が加熱ヒーター1138に
より50〜400℃の所定の温度に設定されていること
を確認した後、電源1140を所望の、tカに設定して
反応室1101内にクロー放電を生起させて、基体シリ
ンター11374二に第1の層(I’)を形成する。ま
た、層形成を行っている間は、層形成の均一化を計るた
めに基体シリング−1137をモータ1139により一
定速度で回転させる。最後に使用した全てのカス操作系
/\ルブを閉じ、反応室+101を一旦高真空まで排気
する。 次にこのようにして形成された第1の層(I)の1−に
第2の層(II )を形成する場合の一例を示すと、真
空1:11136の読みが約5X 10” torrに
なったら−1−記の場合と同様な操作の繰り返しを行う
。 すなわち、カスホンへ11O2よりSiH4/ Heカ
ス、カスポンへ1103よりGeH4/Heカス、カス
ポンへ1106よりNoカスをバルブ+122.112
3,1126をそれぞれ開いて出1コ圧ケージ1127
.1128.1131の圧を1Kg7cm2に調整し、
流入バルブ1112.1113.1116ヲ徐々に開け
て、マスフロコントローラ1107.1108.111
1内にそれぞれ流入させる。引き続いて流出バルブ11
17.1118、+121及び補助パルブ1132、+
133を徐々に開いてそれぞれのカスを反応室+101
に流入させる。このときSiH4/Heガス浣jijと
GeH4/ Heカス流計とNOカス流量との比が所望
のイ1白になるように流出バルブ+117.1118.
1121を調整し、また、反応室内の圧力か所望の値に
なるように真空1l−113tlの読みを見ながらメイ
ンバルブ+134の開口を調整する。そして基体シリン
ター1137の温度が加熱ヒーター1138により50
〜400℃の所定の温度に設定されていることを確認し
た後、電源114Oを所望の電力に設定して反応室11
01内にグロー放電を生起させて、基体シリング−11
37上に第1の層CI)の形成の場合と同様にして第2
の層(,11)を形成する。 次にこのようにして形成された第2の層(11)の」ニ
に第3の層(III)を形成する場合には、先の場合と
同様に、使用した全てのガス操作系バルブを閉じ、反応
室1101を−r4−高真空まで排気し、真空1i11
13Bの読みが約5X 10” tar「になったら、
」上記の場合と同様にして、例えばカスボンベ1102
よりSiH4/Heカス、刀スポ/べ1104よりSi
F4/Heカス、ガスポンへ1105よりN)!3/H
eガスを供給して、グロー放電を生起させ第3の層(I
II)が形成される。第3の層(m)中の窒素原fの礒
はNH3/Heカスの供給流量番調整することによって
制御される。 以下、実施例について説明する。 実施例1 第2図に示した光導電部材の製造装置を用い、先に詳述
したグロー放電分解法によりAl製のシリンター」二に
第】表に示した製造条件に従い光受容層を形成し、重子
写真用の像形成部材の各試ネ](試才(遥1t−16−
10の合ii 160個の試料)を作成した。 各試料に於ける光受容層中の第1の層(1)と第2の層
(I+ )からなる層領域に含有されたホウ素原子の分
布状態を第3A図及び第3B図に、また酸素原子の分布
状態をF 4 [aにそれぞれ示す。 このようなホウ素原子及び酸素原子の分布は、予め定め
られたガス流量の変化曲線に従って該当するバルブの開
閉状態を自動的に操作することによって、B2 H6/
He及びNOのガス流星を調節することによって形成
した。各試料に於けるホウ素原子および酸素原子の分布
状態と、第3A図、第3B図および第4図との対応を第
2表に−・覧表として示した。 このようにして得られた像形成部材の各試料のそれぞれ
を個別に帯電露光実験装置にセントしての5.0 KV
で0.3秒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、0.21u
x−seeの光φを透過型のテストチャートを通して照
射させた。 その後直ぢに、θ荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を光導電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
部材表面上のトナー画像をLD5.OKVのコロナ帯電
で転写紙」二に転写したところ、いずれの像形成部材に
ついても、解像度に優れ、階調「【)現性の良い、鮮明
な高濃度の画像が得られた。 次に、光源をタングステンランプの代わりに、810n
mのGaAs系半導体レーザー(LOmW)を用いて、
静電像の形成を行なった以外は上記と同様なトナー画像
形成条件にして、トナー転写画像の画質iff価を行っ
たところ、いずれの像形成部材についても先の場合と同
様、階調丙現性の良い!!1明な高品位の画像か得られ
た。 実施例2 第2図の製造装置を用い、シリンター状のAl製基体j
−に、第3表に示した製造条件にした以外は実施例1と
同様にして、電r−写真用の像形成部材の各試tl(試
ネ121−1〜28−9の合計72個の試料)を「1製
した。 この際の各試料に於ける光受容層中の第1の層(I)と
第2の層(11)からなる層領域に含有されたホウ素原
子の分4j状7魚を第5図に、また酸素原r−の分1H
i状態を第6図にそれぞれ示した。各試本1中のホウ素
j;j子及び酸素原子の分布は、実施例1の場合と同様
、Y・め定められたカス流量の変化曲線に従って該当す
るバルブの開閉状態を自動的に操作することによって、
B2 H6/ He及びNoのカス流量を調節すること
によって形成した。各試料に於けるホウ素原子および酸
素原子の分布状態と、第5図および第6図との対応を第
4表に一覧表として示した。 このようにして得られた像形成部材の各試料のそれぞれ
を個別に用いて、実施例1と同様にトナー転写画像の画
質評価を行ったところ、いずれの像形成部材についても
、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3 第3の層(m)の作成条件を第5表に示した各条件にし
た以外は、それぞれ実施例1の試料届5−5および14
−10並びに実施例2の試料46.25−3を作成した
のと同様の条件と手順に従って電子写真用の像形成部材
をそれぞれ(試料J、5−5−1〜5−5−8 、 1
410−1−14−10−8 、25−3−1〜25〜
3−8の合計24個の試料)を作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な条件で画質評価と、繰り返し連続使
用による耐久性の評価を行った。 これらの各試料の評価結果を第6表に示した。 実施例4 第3の層(n: )の作製をスパッタリング法により実
施し、その形成時にシリコンウェハーと窒化シリコンウ
ェハーのターケント面積比を種々変更して、第3の層(
■)中のシリコン原子と窒素原f−の含有量比を変化さ
せた以外は実施例1の試料超8−9 と同様にしてシリ
ング−状のA1製基体上に光受容層を形成して電V’J
真用の像形成部材(試才1y6.8−9−1〜8−9−
7の計7個)を作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な作像、現像、クリーニングの(−程
を約5万回繰り返した後1画質評価を行ったところ、第
7表の評価結果を得た。 実施例5 第3の層(III)の形成時に、S i )14カスと
NH3カスの流星比を変えて、第3の層(m)中のシリ
コン原子と窒素原子の含有量比を変化させた以外は実施
例1の試料届8−9 と全く同様にしてシリング−状の
Ai製基体とに光受容層を形成して電子写J′r用の像
形成部材(試料4.8−8−11〜8−9−18+7)
計8個)をそれぞれ作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例Iと同様な作像、現像、クリーニングの工程を
約5万回繰り返した後、画質評価を行ったところ、第8
表の評価結果を得た。 実施例6 第3の層(III) (7)形成時ニ、 S+H4jJ
’ ストSiF4 カスとNH3ガスの流脣比を変えて
、第3の層(m)中のシリコンウェハーと窒素原子の含
有量比を変化させた以外は実施例1の試料流8−8と全
く同様にしてシリング−状のAI製基体」ニに光受容層
を形成して電−F 17真用の像形成部材(試料、18
−9−21〜B−8−28の318個)をそれぞれ作製
した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な作像、現像、クリーニングの工程を
約5力回緑り返した後、画質評価を行ったところ、第9
表の評価結果を得た。 実施例7 第3の層(m)の層厚をを変化させた以外は実施例1の
試料流8−9と全く同様にしてシリング−状のAI#A
基体上に光受容層を形成して電子写真用の像形成部材(
試料NG、8−9−31〜8−9−34の計4個)をそ
れぞれ作製した。 このようにして得られた像形成部材のそれぞれを用いて
、実施例1と同様な作像、現像、クリーニングの工程を
約5刀回繰り返した後、画質評価を行ったところ、第1
0表の評価結果を得た。 以」二の本発明の実施例に於ける共通の層作成条件を以
丁に示す。 支持体温度。 第1および第3の層形成時 約250″C第2の層形成
時 約200°C 放電周波数: 13.56 MHz 反応11ν反応室内圧: 0.3 Torr第10表
Ei’S l IΔは、本発明の光導電部材の構成を説
明するために層構造を模式的に示した図で−ある。第2
図は、グロー放電分解法による光導電部材の製造装置を
示した図である。第3A図、第3B図および第5図は、
本発明の実施例に於いて作成された光導電部材の光受容
層に於けるホウ素原子の分布状態を示した図であり、第
4図および第6図は、本発明の実施例に於いて作成され
た光導電部材の光受容層に於ける#素原子の分布状態を
示した図である。 100:光導電部材 101:支持体 102:光受容層 +03 : 7tS1の層104二
第2の層 1O5:第3の層 +101 :反応室 1102〜1106:ガスボンベ 1107〜1111:マスフロコントローラ1112〜
l1le:流入バルブ 1117〜1121+流出バルブ 1122〜1126+バルブ 1127〜+131 :圧力調整器 1132 :補助バルブ 1133:メインバルブ!1
34 :ゲートバルブ ++35 :リークバルブ11
36:真空計 1137 :基体シリング−1138:
加熱ヒーター +139 :モータ+140 :高周波
型fi(マツチングボックス)(301) ’(302
) (303) (3014)(a[omicppmン 第 (305) (306) (307) (308)5図 (401) (!4j2) (403) Uo4) (
匂05)(atomjc Z) 第 6 (匂06) (407) (1408) (1409)
IC1n4γ ” Cm、+x UCm;+x UCl
C:n:+ゝ図
明するために層構造を模式的に示した図で−ある。第2
図は、グロー放電分解法による光導電部材の製造装置を
示した図である。第3A図、第3B図および第5図は、
本発明の実施例に於いて作成された光導電部材の光受容
層に於けるホウ素原子の分布状態を示した図であり、第
4図および第6図は、本発明の実施例に於いて作成され
た光導電部材の光受容層に於ける#素原子の分布状態を
示した図である。 100:光導電部材 101:支持体 102:光受容層 +03 : 7tS1の層104二
第2の層 1O5:第3の層 +101 :反応室 1102〜1106:ガスボンベ 1107〜1111:マスフロコントローラ1112〜
l1le:流入バルブ 1117〜1121+流出バルブ 1122〜1126+バルブ 1127〜+131 :圧力調整器 1132 :補助バルブ 1133:メインバルブ!1
34 :ゲートバルブ ++35 :リークバルブ11
36:真空計 1137 :基体シリング−1138:
加熱ヒーター +139 :モータ+140 :高周波
型fi(マツチングボックス)(301) ’(302
) (303) (3014)(a[omicppmン 第 (305) (306) (307) (308)5図 (401) (!4j2) (403) Uo4) (
匂05)(atomjc Z) 第 6 (匂06) (407) (1408) (1409)
IC1n4γ ” Cm、+x UCm;+x UCl
C:n:+ゝ図
Claims (5)
- (1)光導電部材用の支持体と、この支持体りに設けら
れ、光導電性を有する光受容層とを有する光導電部材に
於いて、+iij記光受容層が、前記支持体側から、シ
リコン原子を含む非晶質材料で構成された第1の層(I
)と、シリコン原子とケルマニウム原子どを含む非晶質
材木−]で構成された第2の層(II )と、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3の
層(III)とから構成され、かつjiij記第1記音
11)および第2の層(II )の少なくとも一方に、
酸素原子か含有されていることを特徴とする光導電部材
。 - (2)第1の層(I)および第2の層(11)の少なく
とも一力に、水素原子及び/又はハロゲン原子が含イ、
Iされている特許請求の範囲第1項記載の光導電部材。 - (3)第1の層(I)および第2の層(11)の少なく
とも一方に、伝導性を支配する物質が含有されている特
許請求の範囲第1項または第2項記載の光導電部材。 - (4)伝導性を支配する物質が周期律表第■族に属する
原f−である詩話請求の範囲第3項記載の光導電RR材
。 - (5)伝4刊を支配する物質か周期律表第V族に屈する
原子である特、i1請求の範囲第3項記載の光導電部材
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58249082A JPS60136750A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58249082A JPS60136750A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光導電部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60136750A true JPS60136750A (ja) | 1985-07-20 |
Family
ID=17187729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58249082A Pending JPS60136750A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 光導電部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60136750A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62182748A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真用感光体及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP58249082A patent/JPS60136750A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62182748A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真用感光体及びその製造方法 |
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