JPS60262164A - 電子写真用光受容部材 - Google Patents

電子写真用光受容部材

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JPS60262164A
JPS60262164A JP59117459A JP11745984A JPS60262164A JP S60262164 A JPS60262164 A JP S60262164A JP 59117459 A JP59117459 A JP 59117459A JP 11745984 A JP11745984 A JP 11745984A JP S60262164 A JPS60262164 A JP S60262164A
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末田 哲夫
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Teruo Misumi
三角 輝男
Yoshio Tsuezuki
津江月 義男
Masahiro Kanai
正博 金井
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    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。さらに詳しくは、レーザー光
などの可干渉性光を用いるのに適した光受容部材に関す
る。
〔従来の技術〕
デジタル画像情報を画像として記録する方法として、デ
ジタル画像情報に応じて変調したレーザー光で光受容部
材を光学的に走査することにより静電潜像を形成し、次
いで該潜像を現像、必要に応じて転写、定着などの処理
を行ない、画像を記録する方法がよく知られている。中
でも電子写真法を使用した画像形成法では、レーザーと
しては小型で安価なHe−Neレーザーあるいは半導体
レーザー(通常は650〜820nmの発光波長を有す
る)で像記録を行なうことが一般である。
特に、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写真用
の光受容部材をしては、その光感度領域の整合性が他の
種類の光受容部材と比べて格段に優れている点に加えて
、ビッカース硬度が高く、社会的には無公害である点で
、例えば特開昭54−86341号公報や特開昭56−
83746号公報に開示されているシリコン原子を含む
非晶質材料(以後rA−3iJと略記する)から成る光
::1 4 受容部材7′注@gh−cb゛6・面乍ら、光受容
層を単層構成のA−3i層とすると、その高光感度を保
持しつつ、電子写真用として要求される1OL2Ωcm
以上の暗抵抗の確保するには、水素原子やハロゲン原子
或いはこれ等に加えてポロン原子とを特定の量範囲で層
中に制御された形で構造的に含有させる必要性がある為
に、層形成のコントロールを厳密に行う必要がある等、
光受容部材の設計に於ける許容度に可成りの制限がある
この設計上の許容度を拡大出来る、詰り、ある程度低暗
抵抗であっても、その高光感度を有効に利用出来る様に
したものとしては、例えば、特開昭54−121743
号公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−4
172号公報に記載されである様に光受容層を伝導特性
の異なる層を積層した二層以上の層構成とじて、光受容
層内部に空乏層を形成したり、或いは特開昭57−52
178号、同52479号、同52180号、同581
59号、同58160号、同58161号の各公報に記
載されである様に支持体と光受容層の間、又は/及び光
受容層の上部表面に障壁層を設けた多層構造としたりし
て、見掛は上の暗抵抗を高めた光受容部材が提案されて
C)る。
この様な提案によって、A−5i系先光受容材はその商
品化設計上の許容度に於いて、或いは製造上の管理の容
易性及び生産性に於いて飛躍的に進展し、商品化に向け
ての開発スピードが急速化している。
この様な光受容層が多層構造の光受容部材を用いてレー
ザー記録を行う場合、各層の層厚に斑がある為に、レー
ザー光が可干渉性の単色光であるので、光受容層のレー
ザー光照射側自由表面、光受容層を構成する各層及び支
持体と光受容層との層界面(以後、この自由表面及び層
界面の両者を併せた意味で「界面」と称す)より反射し
て来る反射光の夫々が干渉を起す可能性がある。
この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ、画像不良の要因となる、殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合には、画像
の見悪くさは顕著となる。
まして、使用する半導体レーザー光の波長領域が長波長
になるにつれ感光層に於ける該レーザー光の吸収が減少
してくるので前記の干渉現象は顕著である。
この点を図面を以って説明する。
第1図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射した光I0と上部界面102で反射した反射光R1、
下部界面lotで反射した反射光R2を示している。
層の平均層厚をd、屈折率をn、光の波長をλ原基で不
均一であると、反射光R,,R2が2nd=m入(mは
整数、反射光は強め合う)と2ndの条件のどちらに合
うかによって、ある層の吸収光量および透過光量に変化
を生じる。
多層構成の光受容部材においては、第1図に示す干渉効
果が各層で起り、第2図に示すように、それぞれの干渉
による相乗的悪影響が生じる。その為に該干渉縞模様に
対応した干渉縞が転写部材上に転写、定着された可視画
像に現われ、不良画像の原因となっていた。
この不都合を解消する方法としては、支持体表面をダイ
ヤモンド切削して、±500人〜±10000人の凹凸
を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭58−
162975号公報)、アルミニウム支持体表面を黒色
アルマイト処理したり、或いは樹脂中にカーボン、着色
顔料、染料を分散したりして光吸収層を設ける方法(例
えば特開昭57−165845号公報)、アルミニウム
支持体表面を梨地状のアルマイト処理したり、サンドブ
ラストにより、砂目状の微細凹凸を設けたすして、支持
体表面に光散乱反射防止層を設ける方法(例えば特開昭
57−18554号公報)等、l 、□□アい、。
□ 面乍ら、これ等従来の方法では、画像上に現われる干渉
縞模様を完全に解消することが出来なかった。
即ち、第1の方法は支持体表面を特定の大きさの凹凸が
多数設けられただけである為、確かに光散乱効果による
干渉縞模様の発現防止にはなっているが、光散乱として
は依然として正反射光成分が現存している為に、該正反
射光による干渉縞模様が残存することに加えて、支持体
表面での光散乱効果の為に照射スポットに拡がりが生じ
、実質的な解像度低下の要因となっていた。
第2の方法は、黒色アルマイト処理程度では、完全吸収
は無理であって、支持体表面での反射光は残存する。又
、着色顔料分散樹脂層を設ける場合はA−3i層を形成
する際、樹脂層よりの脱気現象が生じ、形成される光受
容層の層品質が著しく低下すること、樹脂層がA−3i
層形成の際のプラズマによってダメージを受けて、本来
の吸収機能を低減させると共に1表面状態の悪化による
その後のA−3i層の形成に悪影響を与えること等の不
都合がある。
支持体表面を不規則に荒す第3の方法の場合には、第3
図に示す様に、例えば入射光I0は、光受容層302の
表面でその一部が反射されて反射光R1となり、残りは
、光受容層302の内部に進入して透過光11となる。
透過光重1は、支持体302の表面に於いて、その一部
は、光散乱されて拡散光K l + K 2 + K3
・φ・・となり、残りが正反射されて反射光R2となり
、その一部が出射光R3となって外部に出て行く。従っ
て、反射光R1と干渉する成分である出射光R3が残留
する為、依然として干渉縞模様は完全に消すことが出来
ない。
又、干渉を防止して光受容層内部での多重反射を防止す
る為に支持体301の表面の拡散性を増加させると、光
受容層内で光が拡散してハレーションを生ずる為解像度
が低下するという欠点もあった。
特に、多層構成の光受容部材においては、第4図に示す
ように、支持体401表面を不規則的に荒しても、第1
層402の表面での反射光R2+第2層での反射光R1
+支持体401面での正反射光R3の夫々が干渉して、
光受容部材の各層厚にしたがって干渉縞模様が生じる。
従って、多層構成の光受容部材においては、支持体40
1表面を不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止す
ることは不可能であった。
又、サンドブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロフト間に於いてバラツ
キが多く、且つ同一ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製造管理上具合が悪かった。加えて、比較的大
きな突起がランダムに形成される機会が多く、斯かる大
きな突起が光受容層の局所的ブレークダウンの原因とな
っていた。
又、単に支持体表面501を規則的に荒した場合、第5
図に示すように通常、支持体501表面の凹凸形状に沿
って、光受容層502が堆積するため、支持体501の
凹凸の傾斜面と光受容層502の凹凸の傾斜面とが平行
になる。
したがって、その部分では入射光は2ndl=mλまた
は2ndl=(m子局)入が成立ち、夫々明部または暗
部となる。又、光受容層全体では光受容層の層厚dI−
+ d2 + d3 + d4の夫々−性があるため明
暗の縞模様が現われる。
従って、支持体501表面を規則的に荒しただけでは、
干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。
又、表面を規則的に荒した支持体上に多層構成の光受容
層を堆積させた場合にも、第3図において、一層構成の
光受容部材で説明した支持体表面での正反射光と、光受
容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界面での
反射光による干渉が加わるため、一層構成の光受容部材
の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の欠点を解消した光に感受性のあ
る新規な光受容部材を提供することである。
本発明の別の目的は、可干渉性単色光を用いる画像形成
に適すると共に製造管理が容易である光受容部材を提供
することである。
本発明の更に別の目的は、画像形成時に現出する干渉縞
模様と反転現像時の斑点の現出を同時にしかも完全に解
消することができる光受容部材を提供することでもある
6 本発明のもう1つの目的は、電子写真法を利用するデジ
タル画像記録、取分け、ハーフトーン情報を有するデジ
タル画像記録が鮮明に且つ高解像度、高品質で行える光
受容部材を提供することでもある。
本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、高SN比
特性及び支持体との間に良好な電気的接触性を有する光
受容部材を提供することでもある。
本発明の他の目的は、上記の様な優れた特性のほか、更
に耐久性、連続繰返し特性、電気的耐圧制、使用環境特
性、機械的耐久性及び光受容特性に優れた光受容部材を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の光受容部材は、所定の切断位置での断面形状が
主ピークに副ピークが重畳された凸状形状である凸部が
多数表面に形成されている支持体と;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1の
層と、シリコン原子を含む非晶質材料で構成され光導電
性を示す第2の層と、シリコン原子と炭素原子とを含む
非晶質材料からなる表面層とが支持体側より順に設けら
れた多層構成の光受容層と;を有することを特徴として
いる。
以下、本発明を図面に従って具体的に説明する。
第6図は、本発明の基本原理を説明するための説明図で
ある。
本発明において装置の要求解像力よりも微小な凹凸形状
を有する支持体(不図示)上に、その凹凸の傾斜面に沿
って多層構成の光受容層を有し、第6図(A)に拡大し
て示されるように、第2層602の層厚d5からd6と
連続的に変化している為に、界面603と界面604と
は互いに傾向きを有している。従って、この微小部分(
ショートレンジ)文に入射した可干渉性光は、該微小部
分立に於て干渉を起し、微小な干渉縞模様を生ずる。
又、第7図に示す様に第1層701と第2層702の界
面703と第2層702の自由表面704とが非平行で
あると、第7図の(A)に示す様に入射光量@にする反
射光R1と出射光R3とはその進行方向が互いに異る為
、界面703と704とが平行な場合(第7図のr (
B) J )に較べて干渉の度合が減少する。
従って、第7図の(C)に示す様に、一対の界面が平行
な関係にある場合(B)よりも非平行な場合(A)は干
渉しても干渉縞模様の明暗の差が無視し得る程度に小さ
くなる。その結果、微小部分の入射光量は平均化される
このことは、第6図に示す様に、第2層602の層厚が
マクロ的にも不均一(d7≠da)でも同様に伝える為
、全層領域に於て入射光量が均一になる(第6図のr 
(D)J参照)。
また、光受容層が多層構成である場合に於て照射側から
第2層まで可干渉性光が透過した場合に就いて本発明の
効果を述べれば、第8図に示す様に、入射光重0に対し
て、反射光R1,R2、R3、R4、Rsが存在する。
その為各々の層で第7図を以って前記に説明したことが
生ずる。
その上、微小部分内の各層界面は、一種のスリットとし
て働き、そこで回折現像を生じる。そのため各層での干
渉は、層厚の差による干渉と層界面の回折による干渉と
の積として効果が現われる。
従って、光受容層全体で考えると干渉は夫々の層での相
乗効果となる為、本発明によれば、光受容層を構成する
層の数が増大するにつれ、より一層干渉効果を防止する
ことが出来る。
又、微小部分内に於て生ずる干渉縞は、微小部分の大き
さが照射光スポット径より小さい為、即ち、解像度限界
より小さい為、画像に現れることはない。又、仮に画像
に現われているとしても眼の分解能以下なので実質的に
は何隻支障を生じない。
本発明に於て、凹凸の傾斜面は反射光を一方向へ確実に
揃える為に、鏡面仕上げとされるのが望ましい。
本発明に適した微小部分の大きさ文(凹凸形状の一周期
分)は、照射光のスポット径をLとすれば、文≦Lであ
る。
又、本発明の目的をより効果的に達成する為には微小部
分立に於ける層厚の差(d5 d6)は、照射光の波長
を入とすると、 d5− d 6〉−(n :第2層602の屈折率)n であるのが望ましい。
本発明に於ては、多層構造の光受容層の微小部分立の層
厚内(以後「微小カラムjと称す)に於て、少なくとも
いずれか2つの層界面が非平行な関係にある様に各層の
層厚が微小カラム内に於て制御されるが、この条件を満
足するならば該微小カラム内にいずれか2つの層界面が
平行な関係にあっても良い。
但し、平行な層界面を形成する層は、任意の2つの位置
に於る層厚の差が、 以下である様に全領域に於て均一層厚に形成されるのが
望ましい。
光受容層を構成するシリコン原子とゲルマニウム原子を
含む第1の層とシリコン原子を含む第2の層の形成には
、本発明の目的をより効果的且つ容易に達成する為に、
層厚を光学的レベルで正確に制御できることからプラズ
マ気相法(PCVD法)、光CVD法、熱CVD法が採
用される。
本発明の目的を達するための支持体の加工方法としては
、化学エツチング、電気メッキなどの化学的方法、蒸着
、スパッタリングなどの物理的方法、旋盤加工などの機
械的方法などが利用できる。しかし、生産管理を容易に
行うために、旋盤などの機械的加工方法が好ましいもの
である。
たとえば、支持体を旋盤で加工する場合、7字形状の切
刃を有するバイトをフライス盤、旋盤等の切削加工機械
の所定位置に固定し、例えば円筒状支持体を予め所望に
従って設計されたプログラムに従って回転させながら規
則的に所定方向に移動させることにより、支持体表面を
正確に切削加工することで所望の凹凸形状、ピッチ、深
さで形成される。この様な切削加工法によって形成され
る凹凸が作り出す線状突起部は、円筒状支持体の中心軸
を中心にした鎖線構造を有する。突起部の鎖線構造は、
二重、三重の多重螺線構造、又は交叉螺線構造とされて
も差支えない。
或いは、鎖線構造に加えて中心軸に沿った直線構造を導
入しても良い。
本発明の支持体の所定断面内の凸部は、本発明の効果を
高めるためと、加工管理を容易にするために、−次近似
的に同一形状とすることが好ましい。
又、前記凸部は、本発明の効果を高めるために規則的ま
たは、周期的に配列されていることが好ましい。又、更
に、前記凸部は、本発明の効果を一層高め、光受容層と
支持体との密着性を高めるために、副ピークを複数有す
ることが好ましい。
これ等の夫々に加えて、入射光を効率よく一方向に散乱
するために、前記凸部が主ピークを中心に対称(第9図
(A))または非対称形(第9図(B))に統一されて
いることが好ましい。しかし、支持体の加工管理の自由
度を高める為には両方が混在しているのが良い。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れる凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を考慮した上
で、本発明の目的を効果的に達成出来る様に設定される
即ち、第1には光受容層を構成するA−3i層は、層形
成される表面の状態に構造敏感であって、表面状態に応
じて層品質は大きく変化する。
1:、 従って、A−3i層の層品質の低下を招来しな
い様に支持体表面に設けられる凹凸のディメンジョンを
設定する必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、画
像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に行
なうことが出来なくなる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。
上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピッチは、好ましくは500gm−
0,3#Lm、より好ましくは200pm−17im、
最適には50 p、 m 〜5 JLmであるのが望ま
しい。
又凹部の最大の深さは、好ましくは0.1g、m〜5g
m、より好ましくは0.3pm−3pLm、最適には0
.6gm〜2gmとされるのが望ましい。支持体表面の
凹部のピッチと最大深さが上記の範囲にある場合、凹部
(又は線状突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度
〜20度、より好ましくは3度〜15度、最適には4度
〜lO度とされるのが望ましい。
又、この様な支持体上に堆積される各層の層厚の不均一
に基く層厚差の最大は、同一ピッチ内で好ましくは0.
1gm〜2pm、より好ましくは0 、1 pm−1、
5JLm、最適には0.2g、m〜lpmとされるのが
望ましい。
本発明の光受容部材における光受容層はシリコン原子と
ゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成された第1
の層と、シリコン原子を含む非晶質材料で構成され光導
電性を示す第2の層と、反射防止機能を有する表面層と
が支持体側より順に設けられた多層構成となっているた
め、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、電子写真用光受容部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品質
の画像を安定して繰返し得ることができる。
更に、本発明の光受容部材は、全可視光領域において光
感度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れて
いるため殊に、半導体レーザーとのマツチングに優れ、
且つ光応答が早い。
以下、図面に従って、本発明の光受容部材に就て詳細に
説明する。
第10図は、本発明の実施態様例の光受容部材の層構成
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1O図に示す光受容部材1004は、光受容部材用と
しての支持体1001の上に、光受容層1000を有す
る。
光受容層1000は支持体1001側よりゲルマニウム
原子を含有するa−3i (H、X) (以後ra−5
i Ge (H、X) Jとり略記すル)テ構成された
第1の層(G)1002とa−Si(H、X)で構成さ
れ光導電性を有する第2の層(S)1003と、表面層
1005とが順に積層された層構造を有する(ここで、
Xは/\ロロダ原子をあられす)。第1の層(G)10
02中に含有されるゲルマニウム原子は、該第1の層(
G)1002の層厚方向及び支持体の表面と平行な面内
方向に連続的であって且つ均一な分布状態となる様に前
記第1の層(G)1002中に含有される。
本発明に於いては、第1の層(G)上に設けら1″ れ
る第2の層(S)中には、ゲルマニウム原子は含有され
ておらず、この様な層構造に光受容層を形成することに
よって、可視光領域をふく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
光受容部材として得るものである。
又、第1の層CG)中に於けるゲルマニウム原子の分布
状態は全層領域にゲルマニウム原子が連続的に分布して
いるので、半導体レーザ等を使用した場合の、第2の層
(S)では殆ど吸収しきれない長波長側の光を第1の層
(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、本発明の光受容部材に於いては、第1の層CG)と
第2の層(S)とを構成する非晶質材料の夫々がシリコ
ン原子という共通の構成要素を有し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酸されている。
本発明において、第1の層中に含有されるゲルマニウム
原子の含有量としては、本発明の目的が効果的に達成さ
れる様に所望に従って適宜法められるが、好ましくは1
〜9.5X105 at。
micppm、より好ましくはlOO〜8×10’at
omic ppm、最適には500〜1.7X105a
t omic ppmとされるのが望ましいものである
本発明に於いて第1の層(G)と第2の層(S)との層
厚は、本発明の目的を効果的に達成させる為の重要な因
子の1つであるので形成される光受容部材に所望の特性
が充分与えられる様に、光受容部材の設計の際に充分な
る注意が払われる必要がある。
本発明に於いて、第1の層(G)の層厚TBは好ましく
は30λ〜50tt、より好ましくは、40λ〜40用
、最適には、50A〜30pLとされるのが望ましい。
又、第2の層(S)の層厚Tは、好ましくは0.5〜9
0ル、より好ましくは1〜80p最適には2〜50用と
されるのが望ましい。
第1の層CG)の層厚TBと第2層(S)の層厚Tの和
(TB + T )としては、両層領域に要求される特
性と光受容層全体に要求される特性との相互間の有機的
関連性に基いて、光受容部材の層設針の際に所望に従っ
て、適宜決定される。
本発明の光受容部材に於いては、上記の(TB+T)の
数値範囲としては、好ましくは1〜100IL、より好
適には1〜80用、最適には2〜50ルとされるのが望
ましい。
本発明のより好ましい実施態様例に於いては、上記の層
厚TB及び層厚Tとしては、好ましくはTB/T≦1な
る関係を満足する様に、夫々に対して適宜適切な数値が
選択されるのが望ましい。
上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値の選択の
於いて、より好ましくは T /T≦0.9.最適にはTB/T≦0.8なり る関係が満足される様に層厚TB及び層厚Tの値が決定
されるのが望ましいものである。
本発明に於いて、第1の層CG)中に含有されるゲルマ
ニウムニウム原子の含有量がIXIO5atomic 
ppm以上の場合には、第1の層(G)の層厚TBとし
ては、可成り薄くされるのが望ましく、好ましくは30
ル以下、より好ましくは25ル以下、最適には20pL
以下とされるのが望ましいものである。
本発明において、必要に応じて光受容層を構成する第1
の層(G)及び第2の層(S)中に含有されるハロゲン
原子(X)としては、具体的には、フッ素、塩素、臭素
、ヨウ素が挙げられ、殊にツー、素、塩素を好適なもの
として挙げることが出来る。
本発明において、a−3i Ge (H、X) テ構、
:、 成8 g4第”0層(0)■成す6には例7ばグ
1 ロー放電法、スパッタリング法、或いはイオンブレ
ーティング法等の放電現象を利用する真空堆積法によっ
て成される。例えば、グロー放電法によッテ、a−3i
Ge (H,X) で構成される第1の層(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St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)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−3iGe(H、X)から成る層を形
成させれば良い。又、スパッタリング法で形成する場合
には、例えばAr、He等の不活性ガス又はこれ等のガ
スをベースとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成され
たターゲットとGeで構成されたターゲットの二枚を使
用して、又はSiとGeの混合されたターゲットを使用
してスパッタリングする際、必要に応じて水素原子(H
)又は/及びハロゲン原子(X)導入用のガスをスパッ
タリング用の堆積質に導入してやれば良い。
本発明において使用されるSt供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、SiH4,Si2H6、Si3 H
s、Sii+H+o等のガス状態の又ガス化し得る水素
化硅素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げ
られ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供給効率
の良さ等の点でSiH4,Si2H6,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、GeH
4、Ge2 H,、、Ge3H8、Ge4H1゜、Ge
5Hr2 、Ge6H1a、Ge7H,6,Ge、H,
、、GegH2゜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、Ge供給効率の良
さ等の点で、GeH4,Ge2 H6,Ge3H8が好
ましいものとして挙げられる。
本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態の
又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる
又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化ケイ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、ヨウ素のハロゲ
ンガス、BrF、CIF、clF:、、BrF5、Br
F3 、IF3 、IFs、ICu、IBr等のハロゲ
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S
 I F4 、 S L2 F6 、 S i C10
、SiBr4等のハロゲン化硅素が好ましいものとして
挙げる事が出来る。
この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光受容部材を形成す
る場合には、Ge供給用の原料ガスと共にSiを供給し
得る原料ガスとしての水素化ケイ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−SiGe
から成る第1の層(G)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第1の層C
G)を作成する場合、基本的には、例えばSt供給用の
原料ガスとなるハロゲン化ケイ素とGe供給用の原料ガ
スとなる水素化ゲルマニウムとAr、H2,He等のガ
ス等を所定の混合比とガス流量になる様にして第1の層
(G)を形成する堆積室に導入し、グロー放電を生起し
てこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによっ
て、所望の支持体上に第1の層(G)を形成し得るもの
であるが、水素原子の導入割合の制御を一1″′ 層容
易になる様に計る為にこれ等のガスに更に水檜 素ガス又は水素原子を含むケイ素化合物のガスも所望量
混合して層形成しても良い。
又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数混合
して使用しても差支えないものである。
反応性スパッタリング法或いはイオンブレーティング法
に依ってa−3i Ge (H、X)から成る第1の層
CG)を形成するには、例えばスパッタリング法の場合
にはSiから成るターゲットとGeから成るターゲット
の二枚を、或いはSi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ポ
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
う車が出来る。
この際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合にも形成される層中にハ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
を含むケイ素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガス
のプラズマ雰囲気を形成してやれば良いものである。
又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、H2、或いは前記したシラン類又は/
及び水素化ゲルマニウム等のガス類をスパッタリング用
の堆積室中に導入して該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ハロゲンを含む硅素
化合物が有効なものとして使用されるものであるが、そ
の他に、HF、HCI、HBr、HI等(7)ハロゲン
化水素、SiH2F2、S iH2I7 、S iH2
Cft、2 、 S iHC文3、S iH2B r2
 、S 1HBr3等+7) ハtffゲン置換水素化
ケイ素、及びGeHF3.GeH2F2、GeH3F、
GeHC文3 、GeH2CJ12、GeHBr3、G
eHBr3 、GeH2Br2、GeH3Br、GeH
I3 、GeH2I2、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、GeF4.GeCJLa 、GeBr4、
GeIa、GeF2. GeC1,、GeBr2 、G
e I、、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CG)形
成用の出発物質として挙げる事が出来る。
これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲン化物は、第
1の層(G)形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同
時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な水素
原子も導入されるので、本発明においては好適なハロゲ
ン導入用の原料として使用される。
水素原子を第1の層CG)中に構造的に導入するには、
上記の他にH2、或いはSiH4、Si2H6,5i3
HB、5i4H1o等の水素化硅素をGeを供給する為
のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と、或いは、G
eH4,Ge2H6,Ge3 HB 、Ge4H,。、
Ge5H12、Ge6 H,4、Ge7H+ 6.Ge
eH,B 、Geg H2゜等の水素化ゲルマニウムと
Stを供給する為のシリコン又はシリコン化合物と、を
堆積室中に共存させて放電を生起させる事でも行う事が
出来る。
本発明の好ましい例において、形成される光受容層を構
成する第1の層(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
at omi 0%、より好適には0.05〜30 a
 t omi c%、最適には0.1〜25at om
i c%とされるのが望ましい。
第1の層(G)中に含有される水素原子(H)又は/及
びハロゲン原子(X)の量を制御するには、例えば支持
体温度又は/及び水素原子(H)、或いはハロゲン原子
(X)を含有させる為に使用される出発物質の堆積装置
系内へ導入する量、放電々力等を制御してやれば良い。
本発明に於いて、a−3t(H,X)で構成さ□1″ 
れる第2の層(S)を形成するには、前記した第1の層
(G)形成用の出発物質(I)の中より、Ge供給用の
原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質〔第2の層(
S)形成用の出発物質(■)〕を使用して、第1の層(
G)を形成する場合と、同様の方法と条件に従って行う
ことが出来る。
即ち、本発明において、a−3t(H,X)で構成され
る第2の層(S)を形成するには例えばグロー放電法、
スフバタリング法、或いはイオンブレーティング法等の
放電現象を利用する真空堆積法によって成される。例え
ば、グロー放電法によってa−Si(H,X)で構成さ
れる第2の層(S)を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子(SL)を供給し得るSi供給用の原料
ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導入用の又は
/及びハロゲン原子(X)導入用の原料ガスを、内部が
減圧にし得る堆積室内に導入して、該堆積室内にグロー
放電を生起させ、予め所定位置に設置されである所定の
支持体表面上にa−3i(H,X)からなる層を形成さ
せれば良い。
又、スパッタリング法で形成する場合には、例えばAr
、He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースとした
混合ガスの雰囲気中でSiで構成されたターゲットをス
パッタリングする際、水素原子(H)又は/及びハロゲ
ン原子(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、形成される光受容層を構成する第2の
層(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1〜40atomci%、よ
り好適には5〜3゜atomci%、最適には5〜25
at omi c%とされるのが望ましい。
第1O図に示される光受容部材1004においでは、第
2の層1003上に形成される表面層1005は自由表
面を有し、主に耐湿性、連続繰返し特性、電気的耐圧性
、使用環境特性、機械的耐久性、光受容特性において本
発明の目的を達成する為に設けられる。
本発明に於ける表面層1005は、シリコン原子(S 
i)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素原子(H)
又は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質材料(以
後ra−(SiC1)x −x y (H,X)l J と記す。但し、O<x、V≦■)で
構成される。
a−(Si C+ ) (H,X)+ 、テx −x 
y 構成される表面層I QO5の形成はグロー放電法のよ
うなプラズマ気相法、(PCVD法)、あるいは光CV
D法、熱CVD法、スパッタリング法、エレクトロンビ
ーム法等によって成される。
これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の負荷程度
、製造規模、作製される光導電部材に所望される特性等
の要因によって適宜選択されて採用されるが、所望する
特性を有する光受容部材を製造するための作製条件の制
御が比較的嚇易である、シリコン原子と共に炭素原子及
び/\ロロダ原子を、作製する表面層1005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はス
パッターリング法が好適に採用される。更に、本発明に
於いては、グロー放電法とスパッターリング法とを同一
装置系内で併用して表面層1005を形成してもよい。
グロー放電法によって表面層1005を形成するには、 a−(Si C1) (H,X)+ 。
x −x、y 形成用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の
混合比で混合して、支持体の設置しである1′ 真空堆
積室に導入し、導入されたガスを、グロー“ 放電を生
起させることでガスプラズー化して、前記支持体上に形
成されである層上に a (S I Ci ) (H+X) I−yx −x
 y を堆積させれば良い。
本発明に於いて、a−(St Cs−X)。
(H,X)+ 形成用の原料ガスとしては、シ y リコン原子(Si)、炭素原子(C)、水素原子(H)
、ハロゲン原子(X)の中の少なくとも一つを構成原子
とするガス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。
Si、C,H,Xの中ノーツトシテ、Siを構成原子と
する原料ガスを使用する場合は、例えば、Siを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガスと、
必要に応じて、H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Siを構成原子とする原料ガスと、
C及びHを構成原子とする原料ガス又は/及びC及びX
を構成原子とする原料ガスとを、これも又、所望の混合
比で、混合するか、或いは、Siを構成原子とする原料
ガスと、Si、C及びHの3つを構成原子とする原料ガ
ス又は、Si、C及びXの3つを構成原子とする原料ガ
スとを混合して使用することができる。
又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガスにC
を構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良いし
、StとXとを構成原子とする原料ガスにCを構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。
本発明に於いて、表面層1005中に含有されるハロゲ
ン原子(X)として好適なのは、F。
0文、Br、Iであり、殊にF、CIが望ましいもので
ある。
本発明に於いて、表面層1005を形成するのに有効に
使用される原料ガスと成り得るものとして′は、常温常
圧に於いてガス状態のもの又は容易にガス化し得る物質
を挙げることができる。
本発明に於いて、表面層1005形成用の原料ガスとし
て有効に使用されるのは、SiとHとを構成原子とする
S iH4、S 12 H6* S i3 HB、5i
4Hz等のシラy (S を文ane)類等の水素化硅
素ガス、CとHとを構成原子とする、例えば、炭素数1
〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水
素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素、ハロゲン単
体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化硅
素、ハロゲン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げる事
ができる。具体的には、飽和炭化水素としてはメタン(
CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(03Ha)
、n−ブタン(n−C4HX、) 、ペンタン(CsH
12)、エチレン炭化水素としては、エチレン(C2H
4)、プロピレン(C3Hb )、ブテン−1(Ca’
 He )−、ブテン−2(C4H8)、インブチレン
CC4He )、ペンテン(C,、H力)、アセチレン
系炭化水素としては、アセチレン(C2H2)、メチル
アセチレン(C3H4) 、ブチン(C4H6)、ハロ
ゲン単体としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロ
ゲンガス、/\ロロダ化水素としては、FH,HI、H
Cu、HBr、ハロゲン間化合物としては、BrF、C
MF、CMF3 、ClF5 、B rF5 、BrF
3 、I F7 。
IF5.IC文、IBr、ハロゲン化硅素としては、S
iF4 、Si2 F6 、Si0M3 Br、5tC
J12 Br2 .5iCIBr3 、Si0M3 I
 。
SiBr4 、ハロゲン置換水素化硅素としては、Si
H2F2 、SiH2C文3,5iH3C見。
5iH3Br、5iH3Br、5iH2Br2 。
5iHBr3.水素化硅素としては、SiH4。
Si2 HB 、Si3 HB 、5i4Hz等のシラ
ン(SiMane)類、等々を挙げることができる。
これ等の他にCF、、CCM、、CBr4 。
CHF3 、CH2F2 、CH3F 、CH2O文。
CH3B r 、 CH3I 、 C2Hs Cl 、
等ノハロ・:・□ 1 ケン置換パラフィン系炭化水素、SF、、SF6の
フッ素化硫黄化合物、St (CH3)a 、5t(C
2H5) 4.等のケイ化アルキルや5iC1(CH3
) 3 、S i C立2 (CH3) 2 1 S 
i C13CH3等のハロゲン含有ケイ化アルキル等の
シラン誘導体も有効なものとして挙げることができる。
これ等の表面層1005形成物質は形成される表面層1
005中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子及
びハロゲン原子と必要に応じて水素原子とが含有される
様に、表面層1005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、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含有が
容易に成し得て且つ所望の特性の層が形成され得る5i
(CH3)qと、ハロゲン原子を含有されるものとして
のS i HCJlj3 、 S i H2C文2 、
SiC文。、或いは、5iH3C文等を所定の混合比に
して、ガス状態で表面層1005形成用の装置内に導入
してグロー放電を生起させることにとってa −(St
 C1)CCU+x −X H)l から成る表面層1005を形成するこ y とができる。
スパッターリング法によって表面層1005を形成する
には、単結晶又は、多結晶のSiウェーハー又はCウェ
ーハー又はSt、!:Cが混合されて含有されているウ
ェーハーをターゲットとして、これらを必要に応じてハ
ロゲン原子又は/及び水素原子を構成要素として含む種
々のガス雰囲気中でスパッターリングすることによって
行えば良い。
例えば、Siウェーハーをターゲットとして使用すれば
、CとH又は/及びXを導入するための原料ガスを、必
要に応じて稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し
、これらのガスのガスプラズマを形成して前記Siウェ
ーハーをスパッターリングすれば良い。
又、別には、SiとCとは別々のターゲットとして、又
はSiとCの混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を含有するガス雰囲気中で、スパッターリングするこ
とによって成される。C,H及びXの導入用の原料ガス
となる物質としては、先述したグロー放電の例で示した
表面層1005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。
本発明に於いて、表面層1005をグロー放電法又はス
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、He、Ne、Ar等が
好適なものとして挙げることができる。
本発明に於ける表面層1005は、その要求される特性
が所望通りに与えられる様に注意深く形成される。
即ち、St 、C,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を、各々示すので、本発
明に於いては、目的に応じた所望の特性を有するa−(
SiXC1,−x )y (H、X) l−7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、表面層1005を電気的耐圧性の向上
を主な目的として設けるには、 a−(Si C1) (Hlx)1〜。
x −x y は使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非晶質材
料として作成される。
又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として表面層1005が設けられる場合には上記の
電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に
対しである程度の感度を有する非晶質材料として a−(Si CI ) (H,X) 1X−X y 、
−y が作成がされる。
第2の層表面に a−C5j CI ) (H2X)I−9x −x y から成る表面層1005を形成する際、層形成中11、
゛ の支持体温度は、形成される層の構造及び特性を左右す
る重要な因子であって、本発明に於いては、目的とする
特性を有する a (S ix C1x ) y (H+ 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。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成されるため
の表面層1005の形成法に併せて適宜最適範囲が選択
されて、表面層1005の形成が実行されるが好ましく
は、20〜400’O1より好適には50〜350℃、
最適にはioo〜3゜OoCとされるのが望ましいもの
である。表面層1005の形成には、層を構成する原子
の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他の方法に較べて
、比較的容易である事等のために、グロー放電法やスパ
ッターリング法の採用が有利であるが、これ等の層形成
法で表面層1005を形成する場合には前記の支持体温
度と同様に層形成の際の放電パワーが作成される a−(S i CI ) (H+X) 1 yx −x
 y の特性を左右する重要な因子の一つである。
本発明に於ける目的が達成されるための特性を有する a (S iCr ) (HlX) r yx −x 
y が生産性良く効果的に作成されるための放電パワー条件
としては好ましくは10〜100OW、より好適には2
0〜750W、最適には50〜650Wとされるのが望
ましいものである。
堆積室のガス圧は好ましくは0.01〜IT。
rr、より好適には0.1〜0.5Torr程度とされ
るのが望ましい。
本発明に於いては、表面層1005を作成するための支
持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記し
た範囲の値が挙げられるが、これ等の層作成ファクター
は、独立的に別々に、決められるものではなく、所望特
性の a (S i y、 C1−x) (H、X) r−7
/ から成る表面層1005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。
本発明の光受容部材に於ける表面層1005に含有され
る炭素原子の量は、表面層1005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表面層1
005が形成される重要な因子である。
本発明に於ける表面層1005に含有される炭素原子の
量は、表面層1005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(S I X” X)V(H、X)
 1 yで示される非晶質材料は、大別すると、シリコ
ン原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以後、r
a−5iC2Jと記a a す。但し、O<a<1)、シリコン原子と炭素原子と水
素原子とで構成される非晶質材料(以後、ra−(St
 Cs ) H+ J と記す。
b bc −c 但し、Orb、c<1)、シリコン原子と炭素原子とハ
ロゲン原子と必要に応じて水素原子とで構成される非晶
質材料(以後、・ra (SiaC+ ) (H,X)
+ 1と記す。但しOd e −e <d、e<1)、に分類される。
本発明に於いて、表面層1005がa S 1aC1−
で構成される場合、表面層1005に含有される炭素原
子の量は好ましくは、I X 10 ’〜90atom
ic%、より好適には1〜80at o m i c%
、最適には10〜75at omi c%とされるのが
望ましものである。即ち、先のaS 1aC1−a の
aの表示で行えば、aが好ま【 1h″ しくは0.1〜0.99999、より好適には0.2〜
0.99、最適には、0.25〜0.9である。
本発明に於いて、表面層1005がa−(SibCl−
b)。H,−8で構成される場合、表面層1005に含
有される炭素原子の量は、好ましくはI X 10 ’
 〜90 a t o m i c%とされ、より好ま
しくは、1〜90atomic%、最適には10〜80
atomic%とされるのが望ましいものである。水素
原子の含有量としては、好ましくは1〜40atomi
c%、より好ましくは2〜35atomiC%、最適に
は5〜30at。
m i 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受容部材は、実際面
に於いて優れたものとして充分適用させ得る。
即ち、先のa−(Si1.C+ ))(H+−cの表示
で行なえばbが好ましくは、0.1〜0゜99999、
より好適には、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
適には0.65〜0゜98、最適には0.7〜0.95
であるのが望ましい。
表面層1005が、a (S i C1,1) e(H
,X)+ で構成される場合には、表面層 e 1005中に含有される炭素原子の含有量としては、好
ましくは、lXl0”390at omi c%、より
好適には、1〜90atomic%、最適には10〜8
0atomic%とされるのが望ましいものである。ハ
ロゲン原子の含有量としては、好ましくは、1〜20a
tomic%とされるのが望ましく、これ等の範囲にハ
ロゲン原子含有量がある場合に作成される光受容部材を
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19a
 Lo m i c%以下、より好適には13atom
ic%とされるのが望ましいものである。
即ち、先のa(S 1 、I C+ 、1 ) e(H
,X)1− のd、eの表示で行なえば、dが好ましく
は、0.1〜0.99999、より好適には、0.1〜
0.99、最適には0.15〜0.9、eが好ましくは
、0.8〜0.99、より好適には0.82〜0.99
、最適には 0.85〜0.98であるのが望ましい。
本発明に於ける表面層1005の層厚の数範囲は本発明
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様に所期の目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。
又、表面層1005の層厚は、該層中に含有される炭素
原子の量や第1の層、第2の層の層厚との関係に於いて
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
に於いても考慮されるのが望ましい。本発明に於ける表
面層1005の層厚としては、好ましくは0.003〜
30p、好適には0.004〜20ル、最適には、0.
005〜10ルとされるのが望ましいものである。
表面層1005には、機械的耐久性に対する保護層とし
ての働き、及び光学的には反射防止層としての働きを主
に荷わせることができる。
表面層1005は、次の条件を満すとき、反射防止層と
しての機能を果すのに適している。
即ち、表面層1005の屈折率をn2層厚をd、入射光
の波長を入とすると、 入 d= − n 1:′ のとき、又はその奇数倍のとき、表面層は、反
射防止層として適している。又、第2の層の屈折率をn
aとした場合、表面層の屈折率nがn=’r丁 を満し、且つ表面層の層厚dが 又はその奇数倍であるとき、表面層は反射防止層として
最適である。a−3t:Hを第2の層として用いる場合
、a−St:Hの屈折率は、約3゜3であるので、表面
層としては、屈折率1.82の材料が適している。a−
3t:HはCの量を調整することにより、このような値
の屈折率とすることができ、かつ機械的耐久性、層間の
密着性及び電気的特性も十分に満足させることができる
ので、表面層の材料としては最適なものである。
また表面層1005を反射防止層としての役割に重点を
置く場合には、表面層の層厚としては、0.05〜2g
mとされるのがより望ましい。
本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては例え
ば、NiCr、ステンレス、AfL、Cr、Mo、Au
、Nb、Ta、V、Ti 。
pt 、 Pd等の金属又はこれ等の合金が挙げられる
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシー
ト、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。これ
等の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方
の表面を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、AM
、Cr、Mo、Au、Ir。
Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3。
S n02 、 I TO(I n203 +S n0
2 )等から成る薄膜を設けることによって導電性が付
与され、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フィ
ルムであれば、NiCr 、Au 、Ag 、Pb 。
Zn、Ni、Au、Cr、Mo、Ir、Nb。
Ta、V、Ti 、Pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設け、又
は前記金属でその表面をラミネート処理して、その表面
に導電性が付与される。
支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状等任意
の形状−とじ得、所望によって、その形状は決定される
が、例えば、第10図の光受容部材1004を電子写真
用光受容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、所望通りの光受容部材が形成される
用に適宜決定されるが、光受容部材として可撓性が要求
される場合には、支持体としての機能が充分発揮される
範囲内であれば可能な限り薄くされる。面乍ら、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10.以上とされる。
次に、本発明の光受容部材の製造方法の一例の概略につ
いて説明する。
第11図に光受容部材の製造装置の一例を示す。
図中、1102〜1106のガスボンベには、本発明の
光受容部材を形成するための原料ガスが密封されており
、その−例として例えば1102は、SiH4ガス(純
度99.999%、以下SiH4と略す)ボンベ、11
03はGeH4ガス(純度99.999%、以下 Ge
H4と略す)ボンベ、1104はS iF4ガス(純度
99.99%、以下SiF4と略す)ボンベ、1105
はHeガス(純度99.999%)ボンベ、1106は
H2ガス(純度99.999%)ボンベ、1145はC
H4ガス(純度99.999%)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1102〜1106.1145のバルブ1122〜
1126.1144、リークバルブ1135が閉じられ
ていることを確認し、また流入バルブ1112〜111
6.1143、流出バルブ1117〜1121.114
1、補助バルブ1132.1133が開かれていること
を確認して、先ずメインバルブ1134を開いて反応室
1101、及び各ガス配管内を排気する。次に真6 空計1136の読みが約5X10torrになった時点
で補助バルブ1132.1133、流出バルブ1117
〜1121,1141を閉じる。
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、ガスボンベ1102よりSi
H,ガス、ガスボンベ1103よりGeH4ガスをバル
ブ1122.1123を開いて出口圧ゲージ1127.
1128の圧をIKg / c m 2に調整し、流入
バルブ1112.1113を徐々に開けて、マスフロコ
ントロラー1107.1108内に夫々流入させる。引
続いて流出バルブ1117.1118、補助バルブ11
32を徐々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SiH4ガス流量とGeH4ガス流
量との比が所望の値になるように流出バルブ1117.
1118を調整し、また、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
インバルブ1134の開口を調整する。そして、基体1
137の温度が加熱ヒーター1138により50〜40
0℃の範囲の温度に設定されていることを確認した後、
電源1140を所望の電力に設定して反応室1101内
にグロー放電を生起させて形成される層中にゲルマニウ
ム原子を含有させる。
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1137七に第1の層CG)を形成する。所
望層厚に第1の層(G)が形成された段階において、流
出/久ルブ1iia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第1の層(G)上
にゲルマニウム原子の実質的に含有されない第2のFe
 (S)を形成することができる。
上記の第2の層(S)を形成した後、マスフロコントロ
ーラー1107と1142を所定の流量比に設定する以
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、第2の層(S)上にシリコン原子と
炭素原子から主に構成される表面層を所望層厚に形成す
ることができる。
層形成を行なっている間は層形成の均一化を図るため基
体1137はモーター1139により一定速度で回転さ
せてやるのが望ましい。
以下実施例について説明する。
実施例I AI支持体(長さくL) 357mm 、径(r)80
mm)を旋盤で第12図CB)に示す様な表面性に加工
した。
次に、第11図の堆積装置を使用し、第5表に示す条件
で種々の操作手順にしたがって、 A−3iの電子写真
用光受容部材を前述のA1支持体上に堆積した。
尚、表面層の堆積は次の様にして行なわれた。
第2層の堆積後、第5表に示す様にCH4ガス流量がS
iH4ガス流量に対して流量比がSiH4/ CH4=
 l / 30となる様に各ガスに対応するマスフロコ
ントローラーを設定し、高周波電力150Wで0.5p
m厚のa−3iC(H)を堆積した。
この様にして作製したA−3i:Hの電子写真用光受容
部材の表面状態は第12図(C)の様で1・:′ あ、
え。
□ 以上の様な電子写真用の光受容部材について、第13図
に示す画像露光装置(レーザー光の波長780nm、ス
ポット径80gm)で画像露光を行い、それを現像、転
写、して画像を得た。得られた画像には干渉縞模様は観
察されず、実用に十分なものであった。
実施例2 実施例1と同様にして第2層まで堆積した後、水素(H
2)ボンベをアルゴン(Ar)ガスボンベに取りかえ、
堆積装置を清掃し、カソード電極上にSiからなるスパ
ッタリング用ターゲットとグラファイトからなるスパッ
タリング用ターゲットとを面積比が第1表試料No、1
01に示す如くになる様に一面にはる。前記光受容部材
を設置し、堆積装置内を拡散ポンプで十分に減圧する。
その後アルゴンガスを0.015torrまで導入し高
周波電力150Wでグロー放電を起して表面材料をスパ
ッタリングして前記支持体上に第1表試料No、101
の表面層を堆積した。
同様にして、Siとグラファイトのターゲットの面積比
を変えて、表面層を第1表試料No、102〜107に
示される様に形成する以外は上記と同様の方法で光受容
部材を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様にレーザーで画像露光し、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、
第1表の如き結果を得た。
実施例3 表面層の形成時、SiH,ガスとCH4ガスの流量比を
変えて、表面層におけるシリコン原子と炭素原子の含有
量比を変化させる以外は実施例1と全く同様な方法によ
って電子写真用光受容部材の夫々を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様にレーザーで画像露光し、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、
第2表の如き結果を得た。
実施例4 表面層の形成時、SiH4ガス、SiF4ガス、CH4
ガスの流量比を変えて、表面層におけるシリコン原子と
炭素原子の含有量比を変化させる以外は実施例1と全く
同様な方法によって電子写真用光受容部材の夫々を作製
した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様にレーザーで画像露光し、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、
第3表の如き結果を得た。
実施例5 表面層の層厚を変える以外は実施例1と全く同様な方法
によって電子写真用光受容部材の夫々を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様に、作像、現像、クリーニングの工程を
繰り返し、第4表の如き結果を得た。
実施例6 表面層の作製時の放電電力を300Wとし、平均層厚を
2pLmとする以外は実施例1と全く同様な方法によっ
て電子写真用光受容部材を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の表面層の平均
層厚差は中央と両端で0.57hmであった。また、微
小部分での層厚差はO,1g、mであった。
この様な電子写真用光受容部材では干渉縞は観察されず
、また実施例1と同様な装置で作像、現像、クリーニン
グの工程を繰り返し行ったが、実用に十分なものであっ
た。
実施例7 第14図、第15図、第16図に示す表面性のシリンダ
ー状Al支持体上に、第6表に示す条件で行なう以外は
実施例1と同様にして電子写真用光受容部材を形成した
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙上に可視画像11) を得た。この
様な画像形成プロセスを10万回連) 続して行ったり この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と1
0万回目の画像の間には何等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例8 第14図、第15図、第16図に示す表面性のシリンダ
ー状At支持体上に、第7表に示す条件で行なう以外は
実施例1と同様にして電子写真用光受容部材を形成した
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙上に可視画像を得た。この様な画像
形成プロセスを10万回連続して行った。
この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と1
0万回目の画像の間には何等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例9 第14図、第15図、第16図に示す表面性のシリンダ
ー状Al支持体上に、第8表に示す条件で行なう以外は
実施例1と同様にして電子写真用光受容部材を形成した
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙上に可視画像を得た。この様な画像
形成プロセスを10万回連続して行った。
この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と1
0万回目の画像の間には何等差異はなく、高品質の画像
であった。
[発明の効果] 以上、詳細に説明した様に、本発明によれば、可干渉性
単色光を用いる画像形成に適し、製造管理が容易であり
、且つ画像形成時に現出する干渉縞模様と反転現像時の
斑点の現出を同時にしかも完全に解消することができ、
しかも機械的耐久性、特に耐摩耗性、及び光受容特性に
優れた光受容部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、干渉縞の一般的な説明図である。 第2図は、多層の光受容部材の場合の干渉縞の説明図で
ある。 第3図は散乱光による干渉縞の説明図である。 第4図は、多層の光受容部材の場合の散乱光による干渉
縞の説明図である。 第5図は、光受容部材の各層の界面が平行な場合の干渉
縞の説明図である。 11:′ 第6図は光受容部材の各層の界面が非平行な
場合に干渉縞が現われないことの説明図である。 第7図は、光受容部材の各層の界面が平行である場合と
非平行である場合の反射光強度の比較の説明図である。 第8図は、各層の界面が非平行である場合の干渉縞が現
われないことの説明図である。 第9゛図は代表的な支持体の表面状態の説明図である。 第1O図は、光受容部材の層構成の説明図である。 第11図は、実施例で用いた光受容層の堆積装置の説明
図である。 第12図は、実施例で用いたAI支持体の表面状態の説
明図である。 第13図は、実施例で使用した画像露光装置である。 第14図、第15図、第16図は、実施例で使用したA
5L支持体の表面状態の説明図である。 1000・・・・・・・・・光受容層 1001・・・・・・・・・A文支持体1002・・・
・・・・・・第1の層 1003・・・・・・・・・第2の層 1004・・・・・・・・・光受容部材1005・・・
・・・・・・表面層 1301・・・・・・・・・電子写真用光受容部材13
02・・・・・・・・・半導体レーザー1303・・・
・・・・・・fθレンズ1304・・・・・・・・・ポ
リゴンミラー1305・・・・・・・・・露光装置の平
面図1306・・・・・・・・・露光装置の側面図。 箪 3 図 笥 4 図 箪 5 図 @ 6 閏 (D) 第 7 国 (A) (B) (C) R 穣置 笥 8 閏 笛9図 ! 1 m 12 図 (A) (B) (C) Cμm) (、um) II 13図

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の切断位置での断面形状が主ピークに副ピー
    クが重畳された凸状形状である凸部が多数表面に形成さ
    れている支持体と;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1の層と、シリコン原
    子を含む非晶質材料で構成され光導電性を示す第2の層
    と、シリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材料からな
    る表面層とが支持体側より順に設けられた多層構成の光
    受容層と;を有することを特徴とする光受容部材。
  2. (2)前記凸部が規則的に配列されている特許請求の範
    囲第1項に記載の光受容部材。
  3. (3)前記凸部が周期的に配列されている特許請求の範
    囲第1項に記載の光受容部材。
  4. (4)前記凸部の夫々は、−次近似的に同一形状を有す
    る特許請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
  5. (5)前記凸部は、副ピークを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の光受容部材。
  6. (6)前記凸部の前記断面形状は、主ピー゛りを中心に
    して対称形状である特許請求の範囲第1項に記載の光受
    容部材。
  7. (7)前記凸部の前記断面形状は、主ピー−りを中心に
    して非対称形状である特許請求の範囲第1項に記載の光
    受容部材。
  8. (8)前記凸部は、機械的加工によって形成された特許
    請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
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