JPS6043874A

JPS6043874A - 光導電部材

Info

Publication number: JPS6043874A
Application number: JP58151826A
Authority: JP
Inventors: Keishi Saito; 恵志斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-08-20
Filing date: 1983-08-20
Publication date: 1985-03-08
Also published as: JPH0145985B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光線、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、ｒ線等を示す）の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する。

固体撮像装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、高感度で、８　’Ｎ比〔光電流（Ｉ
ｐ）　／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、所望の暗抵抗値を肩する
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Ｎ要な点である。

この様な点に立脚して最近注目されている光導電材料に
アモルファスシリコン（以後ａ−８ｉと表記す）があシ
、例えば、独国公開第２７４６９６７号公報、同第２８
５５７１８号公報には電子写真用像形成部材として、独
国公開第２９３３４１１号公報には光電変換読取装置へ
の応用が記載されている。。

丙午ら、従来のａ−８ｉで構成された光導電層を有する
光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的
、光学的９元導電的特性、及び耐湿性等の使用環境Ｉ＋
＞性の点、更には経済的安定性の点において、結合的な
特性向上を計る必要があるという更に改良される可き点
が存するのが実情である。

例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合に、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると、従来にお
いては、その使用時において残留電位が残る場合が度々
観測され、この種の光導電部材は長時間繰返し使用し続
けると、繰返し使用による疲労の蓄積が起って、残像が
生ずる所謂ゴースト現象を発する様になる或いは、高速
で繰返し使用すると応答性が次第に低下する、等の不都
合な点が生ずる場合が少なくなかった。

更には、ａ−８ｒは可視光領域の短波長側に較べて、長
波長側の波長領域よシも長い波長領域の吸収係数が比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツ
チングに於いて、通常使用されているハロゲンランプや
螢光灯を光源とする場合、長波長側の光を有効に使用し
得ていないという点に於いて、夫々改良される余地が残
っている。又、別には、照射される光が光導電層中に於
いて、充分吸収されずに、支持体に到達する光の量が多
くなると、支持体自体が光導電層を透過して来る光に対
する反射率が高い場合には、光導電層内に於いて多重反
射による干渉が起って、画像の１ボケ」が生ずる一要因
となる。この影響は、解像度を上ける為に、照射スポッ
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザを光源
とする場合には大きな問題となっている。

更に、ａ−８４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計るために、水素原子
或いは弗素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び電気
伝導型の制御のために硼素原子や燐原子等が或いはその
他の特性改良のために他の原子が、各々構成原子として
光導電層中に含有されるが、これ等の構成原子の含有の
仕方如何によっては、形成した層の電気的或いは光導電
的特性に問題が生ずる場合がある。

１’ｊｌｌち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よって発生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分
でないこと、或いは暗部において、支持体側よりの電荷
の注入の阻止が充分でないこと等が生ずる場合が少なく
ない。

従ってａ−８ｉ材料そのものの特性改良が計られる一方
で光導電部材を設計する際に、上記した様な問題の総て
が解決される様に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−８ｉに
就て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、読取装置等
に使用される光導電部材としての適用性とその応用性と
いう観点から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリ
コン原子（Ｓｉ）とゲルマニウム原子（Ｇｅ）とを母体
とする非晶質材料、殊にこれ等の原子を母体とし、水素
原子（転）又はハロゲン原子（３）のいずれか一方を少
なくとも含有するアモルファス材料、所謂水素化アモル
ファスシリコンゲルマニウム、ハロゲン化アモルファス
シリコンゲルマニウム、或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〔以後これ等の総称的表
記として「ａ−８ｉＧｅ　（Ｈ、Ｘ）　Ｊを使用する〕
から構成される非晶質層を有する光導電部材の構成を以
後に説明される様に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俊焉してい
ること、殊に電子写真用の光導電部材として著しく優れ
た特性を有していること及び長波長側に於ける吸収スー
；クトル特性に優れていることを見出した点に基いてい
る。

本発明は電気的、光学的９元導電的特性が常時安定して
いて、殆んど使用環境に制限を受けない全環境型であり
、長波長側の光感症特性に優れると共に耐光疲労に著し
く長け、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず、残留
電位が全く又は殆んど観測されない光導電部材を提供す
ることを主たる目的とする。

本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感度が高く
、殊に半導体レーザとのマツチングに彼れ、且つ光応答
の速い光導電部材を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材として適
用させた場合、通常の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、静電像形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分あり、優れた電子写真特性を有する光導電部
材を提供することである。

本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得る事が容
易に出来る電子写真用の光導電部材を提供することであ
る。

本発明の更にもう他の目的は、暗導電率が充分高く充分
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
、また各層間の密着性を良くし生産性を向上させること
である。

本発明の更にもう１つの目的は、筒光感度性。

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。

本発明の光導電部材は光導電部材用の支持体と、光導電
的特性する光受容層とを有し、該光受容層はシリコン原
子を含む非晶質材料で構成された第１の非晶質層は）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の非晶質層（Ｊｌ）とが前記支持体側よ
り１１に設けられ′ｆｃ、層棋成を有するとともに酸素
原子を含有し、前記第２の非晶質層中に於けるゲルマニ
ウム原子の分布状態が層厚方向に不均一であることｆ：
％徴とする。

上記した様な層構成を取る様にして設計された本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、極め
て優れた電気拍−２光学的。

光導電的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。

殊に、電子写真用像形成部材として適用させ。

た場合には、画像形成への残留電位の影響が全くなく、
その電気的特性が安定しており高感度で、高ＳＮ比を有
するものであって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、
濃度が高く、ノ・−フトーンがＭ明に出て、且つ解像度
の高い、高品質の画像を安定して繰返し得ることができ
る。

更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且
つ光応答が速い。

更にまた層はがれもなく生産性が向上する。

以下、図面に従って本発明′の光導電部材に就いて詳細
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
模式的に示した構造図である。

第１図に示す光導電部材１００は、光導電部利用として
の支持体１０１の上に、充分なる体積抵抗と光導電性を
有する光受容層１０２とを有し、該光受容層１０２はａ
−８ｉ（Ｈ，Ｘ）から成る第１の非晶質層（Ｉ）１０２
とその上にａ−８ｉＧｅ　（Ｈ，Ｘ）から成る第２の非
晶質層（叫１０３を有する。

第２の非晶質層（Ｉ［）中に含有されるゲルマニウム原
子は該第２の非晶質層（Ｉ）中に於いて、その層厚方向
には不均一に含有される。

光導電性は第１及び第２の非晶質層の少なくとも一方に
荷わせれは良いが、入射される光が充分到達し得る層が
入射される光の波長スペクトルにその吸収スペクトルが
よｐマツチングする様に層設計される必要がある。

本発明の光導電部材に於いては、第１の非晶質層（１）
及び第２の非晶質層（］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有さ
れる層の伝導性を所望に従って任意に制御することがで
きる。物質（Ｃ）は、光受容層、又は第゛１及び第２の
非晶質層に於いて、その層厚方向に均−又は不均一な分
布状態となる様に含有されて良い。又、物質（Ｑが連続
的に含有される層領＊（ＰＮ）に於いて、その層厚方向
に均−分布又は連続的な不均一分布となる様に含有され
て良い。

たとえば第２の非晶質層（Ｉｔ）の層厚を第１の非晶質
層（Ｉ）の層厚より厚くし、主に第２の非晶質層（Ｉｔ
）を電荷発生層と電荷輸送層としての機能を荷わせる様
にして用いる場合には伝導性を支配する物質ｆｃ）は、
第１の非晶質層（Ｉ）では支持体側で多くなる分布状態
となるようにすることが望ましく、また伝導性を支配す
る物質（ｑは第２の非晶質層（Ｉ［）では、第１の非晶
質層（Ｉ）と第２の非晶質Ｎ　（１１）の界面或いは界
面近傍で多くなる分布状態となるようにすることが望ま
しい。

他方、第１の非晶質層（Ｉ）の層厚を第２の非晶質層（
Ｉ［）の層厚よシ厚くし主に第２の非晶質層（ＩＩ）を
電荷発生層とし第１の非晶質層（Ｉ）を電荷輸送層とし
ての機能を荷わせて用いる場合には、伝導性を支配する
物質（ｑは第１の非晶質層（Ｉｌの支持体側によシ多く
分布する状態となる様に含有させることが望ましい。

酸素原子は、支持体及び各層の密着性を主に考慮する場
合は、支持体と第１の非晶質層ｆＩ）との界面又は界面
近傍または／及び第１の非晶僧服（Ｉ）と第２の非晶質
層但）の界面又は界面近傍に多く分布する状態となる様
に含有させることが望ましい。暗導電率を、上けるため
には第１の非晶質層（Ｉ）　ｔたは／及び第２の非晶質
層（Ｉｌ内にその層厚方向に均一に分布する様に含有さ
せてもよいし、光受容層への電荷の注入を防いで見掛は
上高抵抗化を計る場合には、光受容層の自由表面近傍又
は／及び支持体との界面又は／及び界面近傍に多く分布
する様に含有させてもよい。

更に各層の密着性と高抵抗化を同時に計る為には、上記
の２つの組み合せた含有状態になる様に酸素原子を含有
させてもよい。

層領域（ＰＮ）に含有される伝導性を支配する物質（ｑ
としては、所謂−１半導体分野で云われる不純物を挙げ
ることが出来、本発明に於いては、（Ｓｉ又はＧｅ）　
に対して、Ｐ型伝導特性を与えるＰ型不純物及び１１型
伝導特性を与えるｎ型不純物全芋けることが出来る。具
体的には、Ｐ型不純物としては周期律表第■族に属する
原子（第■族原子）、例えはＢ（硼素）、Ａｔ（アルミ
ニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）。

Ｔ７　（タリウム）等があり、殊に好適に用いられるの
は、Ｂ　、　Ｇａ　′″′Ｃある。

ｎ型不純物としては、周期律表第■族に属する原子（第
Ｖ族原子）、例えば、Ｐ（燐）、Ａｓ（砒素）、ｓｂ（
アンチモン）　、　Ｂｉ　（ビスマス）等であシ、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（Ｑの含有されている層領域（ＰＮ）に含有さ
れる伝導特性を制御する物質ρ）の含有量は、該層領域
（ＰＮ）に要求される伝導特性、或いは該層領域（１）
Ｎ）が支持体直に接触して設けられる場合には、該支持
体との接触界面に於ける特性との関係等、有機的関連性
に於いて、適宜選択することが出来る。又、前記層領域
（ＰＮ）に直に接触して設けられる他の層領域の特性や
、該他の層領域との接触界面に於ける特性との関係も考
慮されて、伝導特性を制御する物質の含有量が適宜選択
される。

本発明に於いて、層領域（ＰＮ）中に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量としては、好適には、０．０
０１〜５　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、より好
適には０．５〜ｌＸ１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、最
適には１〜５×ｌｏ３ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　とされる
のが望ましい。

本発明に於いて、伝導特性を支配する物質ｆＣ）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３Ｑ　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｒｎ以上、より好適に
は５Ｑ　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、最適には１．００
ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上することによって、例えば該
含有させる物質（ｑが前記のＰ型不純物の場合には、光
受容層の自由表面が■極性に帯電処理を受けた際に支持
体側からの光受容層中へ注入される電子の移動を効果的
に阻止することが出来、又、前記含有させる物質（Ｃ）
が前記のｎ型不純物の場合には、光受容層の自由表面が
ｅ極性に帯電処理を受けた際に、支持体側から光受容層
中へ注入される正孔の移動を効果的に阻止することが出
来る。

上記の様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
導特性を支配する物質の極性とは別の極性の伝導特性を
支配する物質を含有させても良いし、或いは、同極性の
伝導特性を支配する物質を、層領域（ＰＮ）に含有され
る実際の量よシも一段と少ない量にして含有させても良
い。

この様な場合、前記層領域ｆＺｌ中に含有される前記伝
導特性を支配する物ηの含有量としては、層領域（ＰＮ
）に含有される前記物質の極性や含有量に応じて所望に
従って適宜決定されるものであるが、好ましくは、０．
００１〜１０００　ａｔｏ＋ｎｉｃ　ｐｐｍ。

より好適には０．０５〜５００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
、５（適には０．１〜２０Ｑ　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　
とされるのが望丑しい。

本発明に於いて、層領域（ＰＮ）及び層領域■）に同種
の伝導性を支配する物質を含有させる場合には、層領域
（Ｚ）に於ける含有量としてり、好１しくは、３０　ａ
ｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以下とするのが望ましい。上記した
場合の他に、本発明に於いては、光受容層中に、一方の
極性を有する伝導性全支配する物質を含有させた層領域
と、他方の極性を有する伝導性を支配する物質を含有さ
せｆｃ層領域とを直に接触する様に設けて、Ｒ亥接触領
域に、所謂空乏Ｎ′ｆｒ、設けることも出来る。詰り、
例えば光受容層中に、前記のＰ型不純物を含有する層領
域と前記のｎ型不純物を含有する層領域とを直に接触す
る様に設けて、所ｇｌ’ｉ　Ｐ　ｎ接合を形成して、空
乏層を設けるととが出来る。

本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、更には、支持体と光受容層との間の密着性の改良を
計る目的の為に、光受容層中には、酸素原子が含有され
る。光受容層中に含有される酸素原子は、光受容層の全
層領域に１偏なく含有されても良いし、或いは、光受容
層の一部の層領域のみに含有させて偏在させても良い。

又、酸素原子の分布状態は分布濃度Ｃ（０）が光受容層
の層厚方向に於いては、均一であっても、分布濃度Ｃ（
０）が層厚方向には不均一であっても良い。

本発明に於いて、光受容層に設けられる酸素原子の含有
されている層領域（０）は、光感度と暗抵抗の向上を主
たる目的とする場合には、光受容層の全層領域を占める
様に設けられ、支持体と第１の非晶質層（Ｉ）又は／及
び第１の非晶質層ＣＩ）と第２の非晶５ｉ　７ｉＪ　（
ＩＤとの間の密着性の強化を削るのを主たる目的とする
場合には、第１の非晶質層（１）の支持体側端部層領域
または、第１と第２の非晶質層界面近傍の領域を占める
様に設けられる。

前者の場合、層領域（０）中に含有される酸素原子の含
有量は、高光感度を維持するために比較的少なくされ、
後者の場合には、層間の密着性の強化を確実に計る為に
比較的多くされるのが望ましい。

又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の為には、
支持体側に於いて比較的高濃度に分布させ、光受容層の
自由表面側に於いて比較的低濃度に分布させるか、或い
は、光受容層の自由表面側の表面層領域には、酸素原子
を積極的には含有させない様な酸素原子の分布状態を層
領域（０）中に形成すれば追い。

又、帯電時に於ける支持体からの電荷の注入を効果的に
防止して見掛は上光受容層の暗抵抗を上げることを目的
とする場合は、第１の非晶質層（Ｉ）の支持体側に高濃
度に酸素原子を含有させるか第１の非晶質層（Ｉ）と第
２の非晶質層（ＩＩ）の界面近傍に高濃度に酸素原子を
含有させる。

本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域（０）に
含有される酸素原子の含有量は、層領域（０）自体に要
求される特性、或いは該層領域（０）が支持体に直に接
触して設けられる場合には、該支持体との接触界面に於
ける特性との関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択
することが出来る。

又、前記層領域（０）に直に接触して他の層領域が設け
られる場合には、該他の層領域の特性や、該他の層領域
との接触界面に於ける特性との関係も考慮されて、酸素
原子の含有量が適宜選択される。

層領域（０）中に含有される酸素原子の量は、形成され
る光導電部材に要求される特性に応じて所望に従って適
宜法められるが、好ましくは、０．００１−５０　ａｔ
ｏｍｉｃ％、より好ましくは、０．００２〜４０　ａｔ
ｏｍｉｃ％２　最適には０．００３〜３０　ａｔｏｒｎ
ｉｃ％とされるのが望ましい。

本発明において、必要に応じて光受容層中に含有される
ハロゲン原子（Ｘ）としては、具体的にはフッ素、塩素
、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素を好適な
ものとして挙けることが出来る。

本発明に於いて、第１の非晶質層中に酸素原子の含有さ
れた層領域（０）を設けるには、第１の非晶質層（Ｉ）
の形成の際に酸素原子導入用の出発物質を第１の非晶質
層（１）形成用の出発物ａと共に使用して、形成される
府中にその邪を制御し乍ら含有してやれば良い。

層領域（０）を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、第１の非晶質層（Ｉ）形成用の出発物質の中から
所望に従って選択されたものに酸素原子導入用の出発物
質が加えられる。その様な酸素原子導入用の出発物質と
しては、少なくとも酸素原子を構成原子とするガス状の
物質又はガス化し得る物質をガス化したものの中の大靴
のものが使用され得る。

例えばシリコン原子（Ｓｉ）を構成原子とする原料ガス
と、酸素原子（０）を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子（Ｈ）又は及びハロゲン原子（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
用するか、又は、シリコン原子（Ｓｉ　）を構成原子と
する原料ガスと、酸素原子（６）及び水素原子（Ｈ）を
構成原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で
混合するか、或いは、シリコン原子（Ｓｉ）を構成原子
とする原料ガスと、シリコン原子（Ｓｉ）。

酸素原子（０）及び水素原子（Ｈ）の３つを構成原子と
する原料ガスとを混合して使用することが出来る。

又、別には、シリコン原子（Ｓｉ）と水素原子（Ｉ−（
）とを構成原子とする原料ガスに酸素原子（０）を４１
４成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。

スパッターリンク法によって、酸素原子を含有する第１
の非晶質層（１）を形成するには、単結晶又は多結晶の
Ｓｉウェーハー又は５ｔ０２ウエーハー、又はＳｉとＳ
　ｒ　０２　が混合されて含有されているウェーハーを
ターゲットとして、これ等を種々のガス雰囲気中でスパ
ッタリングすることによって行えば良い。

例えば、　Ｓｉウェーハーをターゲットとして使用すれ
ば、酸素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハロゲ
ン原子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガ
スで稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記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ＳｉＯ□とは別々のターゲットとし
て、又はＳｉとＳ　ｔ　０２の混合した一枚のターゲッ
トを使用することによって、スパッター用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子（Ｈ）
又は／及びハロゲン原子（Ｘ）を構成原子として含有す
るガス雰囲気中でスパッタリングすることによって成さ
れる。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグ
ロー放電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の
原料ガスが、スパッタリングの場合にも有効なガスとし
て使用され得る。

本発明に於いて、酸素原子の含有される層領域（０）を
設ける場合、該層領域（０）に含有される酸素原子の分
布濃度Ｃ（０）を層厚方向に変化させて所望の層厚方向
の分布状態（ｄｅｐｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する層
領域（０）を形成するには、グロー放電の場合には、分
布濃度Ｃ（０）を変化させるべき酸素原子導入用の出発
物質のガスを、そのガス流量を所望の変化率曲線に従っ
て適宜変化させ乍ら、堆積室内に導入することによって
成される。例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常
用いられている伺らかの方法により、ガス流路系の途中
に設けられた所定のニードルバルブの開口を漸次変化さ
せる操作を行えば良い。

このとき、流量の変化率は線型である必要はなく、例え
ばマイコン等を用いて、あらかじめ設計された変化率曲
線に従って流量を制御し、所望の含有率曲線を得ること
もできる。

層領域（０）をスパッターリング法によって形成する場
合、酸素原子の層厚方向の分布濃度ＣＯを層厚方向で変
化させて酸素原子の層厚方向の所望の分布状態（ｄｅｐ
ｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ）を形成するには、第一には、グ
ロー放電法による場合と同様に、酸素原子導入用の出発
物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室中へ導入する
際のガス流量を所望に従って適宜変化させることによっ
て成される。

第二には、スパッターリング用のターゲットを、例えば
ＳｉとＳ　ｓ　０２との混合されたターゲットを使用す
るのであれば、ＳｉとＳ　ｓ　０２との混合比を、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
よって成される。

本発明において第１の非晶質層（Ｉ）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ることが出来る。

先ずＳｉ供給用の原料ガスとなる出発物質としでハ、ニ
ーＳ、’ｉＨ４，８ｉ　２）！６．’　ｔ’　Ｓｉ　３
Ｈｇ　、’Ｓ　ｉ４Ｈ＋ｏ等ノカス状態ノ又はガス化し
得る水素化硅素（シラン類）が有効に使用されるものと
して挙げられ、殊に、層作成作業の扱い易さ、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。

基中にＳｉ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、
上記の水素化硅素の他に、ノ・ロゲン原子（Ｘ）を含む
硅素化合物、所謂、ノ・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５ｊＦ４　、　Ｓｉ２Ｆ６　
、５ｉＣＡ４．　ＳｉＢｒ４　等のノーロゲン化硅素が
好ましいものとして挙げることが出来、更には、５ｉＩ
（２Ｆ２　、５ｉＩ−１２Ｉ２　、５ｉＨ２ＣＡｉ２　
、５ｉ）Ｉｃ／３゜５ｉＨ２Ｂｒ２　、５ｉＩ−ＩＢｒ
３　等のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或
はガス化し得る、水素原子を構成要素の１つとするノ・
ロゲン化物も有効な電荷注入防止層形成の為のＳｉ供給
用の出発物質として挙げる事が出来る。

これ等のノ・ロゲン原子（Ｘ）を含む硅素化合物を使用
する場合にも前述した様に層形成条件の適切な選択によ
って形成される第１の非晶質層（１）中にＳｉと共にＸ
を導入することが出来る。

本発明において第１の非晶質層中を形成する際に使用さ
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、上記したものの他に、例えば、フッ
素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲン原子、ＢｒＦ　、　
Ｃ／Ｆ　、　ＣＡＦ３　ｔＢｒＦ５　、　ＢｒＦ３　、
　ＩＦ３　、　ＩＦ７　、　ＩＣｌ、　ＩＢｒ等のハロ
ゲン間化合物、ＨＦ　、　’ＨＣＩ　、　ＨＢｒ　、　
ＨＩ等のハロゲン化水素を挙げることが出来る。

酸素導入用の原料ガスとしては、例えば酸素（０２）　
、オゾン（Ｏ３）　、−酸化窒素（ＮＯ）　、二酸化窒
素（ＮＯ２）、−二酸化窒素（Ｎ２０）　、　、三二酸
化窒素（Ｎ２０３）　ｓ四二酸化窒素（Ｎ２０４）　ｖ
三二酸化窒素（Ｎ２０５）　ｙ三酸化窒素（ＮＯ３）シ
リコン原子（Ｓｉ）と酸素原子（０）と水素原子（Ｈ）
とを構成原子とする、例えば、ジシロキサン（Ｎ３Ｓｉ
Ｏ８ｉＨ３）。

トリシロキサン（Ｎ３　Ｓ　ｉｔｓ　ｌＨ２Ｏ５ｉＨ３
）　等の低級シロキサン等を挙げることが出来る。

第１の非晶質層中を構成する層領域中に、伝導特性を制
御する物質（Ｃ）、例えば、第■族原子或いは第Ｖ族原
子を構造的に導入するには、層形成の際に、第■族原子
導入用の出発物質或いは第■族原子導入用の出発物質を
ガス状態で堆積室中に、非晶質層を形成する為の他の出
発物質と共に導入してやれば良い。この様な第１族原子
導入用の出発物質と成り得るものとしては、常温常圧で
ガス状の又は、少なくとも層形成条件下で容易にガス化
し得るものが採用されるのが望ましい。その様な第■族
原子導入用の出発物質として具体的には硼素原子導入用
としでは、Ｂ２Ｈ６ｐ　”４Ｈ４０ｐ　Ｂ５Ｈ９ｐ　Ｂ
５Ｈ１１ｐ　Ｂ５Ｈ１０５Ｂ６Ｈ１゜、Ｂ６Ｈ１４等の
水素化硼素、ＢＦ３．　ＢＣ１ｊ３゜ＢＢ　ｒ　３　等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、１’ＪＣｉ
Ｊ３　、　ＧａＣＡ３　、　Ｇａ（ＣＩ（３）３　、　
ＩｎＣ／３　。

ＴｊｌＣｌ　３等も拳げることか出来る。

第１族原子導入用の出発物質として、本発明において有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、丘Ｊ、３
　、　Ｐ２Ｈ４＠の水素比隣、　ＰＨ４Ｉ　。

ＰＦ３　ｙ　ＰＦ５　、　ＰＣＡ３　、ＰＣＡ’ｓ　ｒ
　ＰＢｒ３５　ＰＢｒ３　、ｐＩ３等のハロゲン北隣が
挙げられる。この他、ＡｓＨ３。

ＡｓＦ３．　ＡｓＣｌ３．　ＡｓＢｒ３．　ＡｓＦ５．
　ＳｂＨ３，５ｂＦ３ＳｂＦ５　、　５ｂＣ１３、５ｂ
ＣＪｉ’５　、　ＢｉＨ３、ＢｉＣｌ３　、　Ｂ１Ｂｒ
３等も第■族原子導入用の出発物質の有効なものとして
＃−げることか出来る。

本発明に於いて、第１の非晶質層（Ｉ）中に含有される
水素原子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）５〜３０　
ａｔｏｍｉｃ％　とされるのが望ましい。

第１非晶質層中中に含有される水素原子（）Ｉ）又は／
及びハロゲン原子（Ｘ）のぶ−を制御するには、例えば
支持体温度又は／及び水素原子（）■）、或はハロゲン
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。

本発明の第１の非晶質層（Ｉ）の層厚は、該第１の非晶
質層（１）が土圧支持体と第２の非晶質層■との密着層
として働くかまた密着層と電荷輸送層として働くかによ
って適宜法められる。前者の場合には、好ましくは１０
０ＯＡ〜５０μｍより好ましくは２０００＾〜３０μｍ
、最適には２０００＾〜工０μｍ　とされるのが望まし
い。後者の場合には好ましくは１〜１００μｍより好ま
しくは１〜８０顯１．最適には２〜５０μｍ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の非晶質層の層厚
が充分薄い場合にはゲルマニウム原子の含有される第２
の非晶質層（Ｉ［）には、伝導特性を支配する物質を含
有させた層領域（ＰＮ）を第１の非晶質層（Ｉ）側に局
在的に設けることにより、支持体側より第２の非晶質層
（ＩＤに注入される電荷の移動を効果的に阻止すること
が出来る。

本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、更には、第１の非晶質層ＣＩ）と第２の非晶質層（
ｎ）との間の密着性の改良を図る目的の為に、第２の非
晶質層（ｆｌ）中には、酸素原子が含有される。第２の
非晶質層（Ｉｔ）中に含有される酸素原子は、第２の非
晶質層（ＩＩ）の全層領域に１偏なく含有されても良い
し、或いは、第２の非晶質層（旧の一部の層領域のみに
含有させて偏在させても導電部材の第２の非晶質層（Ｉ
Ｉ）中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向の分布
状態の典型的例が示される。

第２図乃至第１３図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Ｃを、縦軸は、第２の非晶質層（ｆｌ）の層
厚を示−ｔｎＦｉ第１の非晶質層（Ｉ）の第２の非晶質
層（ＩＩ）の端面の位置を、ｔＴは支持体側とは反対側
の第２の非晶質層（ｎ）の端面の位置を示す。即ち、ゲ
ルマニウム原子の含有される第２の非晶質層（ＩＩ）は
ｉｎ側よＪｌｔｒ側に向って層形成がなされる。

第２図には、第２の非晶質層（ＩＩ）中に含肩されるゲ
ルマニウム原子の層厚方向の分布状態の第１の典型例が
示される。

第２図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る第２の非晶質層（ｎ）が形成される表面と該第２の非
晶質層（ｎ）の表面とが接する界面位置ｔＢよりｔｌの
位置前では、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃが０１　な
る一定の値を取り乍らゲルマニウム原子が形成される第
２の非晶質層（旧に含崩され、位置ｔ１よりは濃度Ｃ２
より界面位置ｔＴに至る寸で徐々に連続的に減少されて
因る。界面位置ｔＴにおいてはゲルマニウム原子の分布
濃度ＣＦｉＣ３とされる。

第３図に示される例においては、含崩されるゲルマニウ
ム原子の分布濃度Ｃは位置ｔＢより位ｔｌＱｉ　ｔＴ　
Ｋ至る寸で濃度Ｃ４から徐々に連続的に減少して位置ｔ
Ｔにおいて濃度Ｃ５となる様な分布状態を形成している
。

第４図の場合には、位置ｔＢより位置ｔ２まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Ｃは濃度Ｃ６と一定値とされ、位
置ｔ２と位ｆｍＬｒとの間において、徐々に連続的に減
少され、位置ｔＴにおいて、分布濃度Ｃは実質的に零と
されている（ここで実質的に零とは検出限界量未満の場
合である夕。

第５図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは位
置ｔＢよ如位置ｔＴに至る寸で、濃度ｃ８よシ連続的に
徐々に減少され、位置ｔＴにおいて実質的に零とされて
いる。

第６図に示す例においては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Ｃけ、位置ｔｎと位置１３間においては、濃度Ｃ９と
一定値であシ、位置ｔＴにおいては濃Ｃ１ｏされる。位
置ｔ３と位置ｔＴとの間では、分布濃度Ｃは一次関数的
に位置ｔ３より位置ｔＴに至るまで減少されている。

第７図に示される例においては、分布濃度Ｃは位置ｔＢ
よ多位置ｔ４までは濃度Ｃ１ｌの一定値を取シ、位置ｔ
４より位置ｔＴまでは濃度Ｃ１２より濃度Ｃ１３まで一
次関数的に減少する分布状態とされている。

第８図に示す例においては、位置ｔＢよシ位置ｔＴに至
るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは濃度Ｃ１４よ
シ実質的に零に至る様に一次関数的に減少している。

第９図においては、位置ｉｎより位置ｔ５に至るまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは、濃度Ｃ１５よシ濃度
σ１６まで一次関数的に減少され、＼位置ｔ５と位置を丁との間においては、濃度Ｃ１６の一
定値とされた例が示されている。

第１０図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布口度Ｃけ位置ｔＢにおりて濃度０１７であシ、位１
ｆｉｔ６に至るまではこの濃度Ｃ１７より初めはゆつ〈
シと減少され、ｔ６の位置付近においては、急激に減少
されて位置ｔ６では濃度０１８とされる。

位置１６と位置ｔ７との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩かに徐々に減少されて位置ｔ７で
濃度Ｃ１９となシ、位置ｔ７と位置ｔ８との間では、極
めてゆっくりと徐々に減少されて位置ｔ８において、濃
度０２Ｇに至る。位置ｔ８と位ｔｔＴの間においては、
濃度Ｃ２０より実質的に零になる様に図に示す如き形状
の曲線に従って減少されている。

第１１図に示す例においては、位置ｔＢより１９までゲ
ルマニウム濃度Ｃ２２で一定で位置ｔ９から位置ｔＢま
でゲルマニウム濃度Ｃ２３にさねでいる。

第１２図に示す例においては、位＆ｔｎではゲルマニウ
ム濃度は実質的に零で位置ｔＴでゲルマニウム濃度がＣ
２３に図のように増加している。

第１３図においては、位置ｔＢではゲルマニウム濃度は
実質的に零で位置ｔＢから位置１１０での濃度Ｃ２４ま
で図のようにゲルマニウム濃度が増加し位ｔｉ１ｏから
位ｔａｒまでゲルマニウム濃度Ｃ２４で一定である。

以上第２図から第１３図までのゲルマニウム濃度で第２
図から第１０図までの第１の非晶質層（Ｉ）側近傍でゲ
ルマニウム濃度が多い分布と第１１図から第１３図まで
の第２の非晶質層（Ｉｔ）の自由表面近傍でゲルマニウ
ム濃度の多い分布との組み合せのゲルマニウム濃度分布
にしてもよいものである。

以上、第２図乃至第１３図によシ、第２の非品質層（ｆ
ｆ）中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向の分布
状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明において
は、第１の非晶質層（Ｉ）側および第２の非晶質／ｉｆ
　（ＩＩ）の自由表面側において、ゲルマニウム原子の
分布濃度Ｃの高い部分を崩し、第２の非晶質層（ｎ）の
中央においては、前記分布濃度Ｃは第１の非晶質層（Ｉ
）および第２の非晶質層（ＩＩ）の自由表面側に較べて
可成り低くされた部分を有するゲルマニウム原子の分布
状態が第２の非晶質Ｍ（旧に設けられている。

本発明に於ける光導電部材を構成する非晶質層を構成す
る第２の非晶質Ｍ（■）は好オしくに上記した様に第１
の非晶質ｆｆｉ　（Ｉ）側および／または第２の非晶質
層（ｉｆ）の自由表面側の方にゲルマニウム原子が比較
的高濃度で含有されて込る局在領域（Ａ）を有するのが
望ましい。

本発明に於いては局在領域（Ａ）は、第２図乃至第１３
図に示す記号を用いて説明すれば　界面位ｆｋｉｔｎま
たはｔＴよシ５μ以内に設けられるのが望ましｂもので
ある。

本発明にお騒ては、上記局在領域（Ａ）は、界面位置ｔ
ＢまたはｔＴより５μ厚までの全層領域（ＬＴ）とされ
る場合もあるし、又、層領域（ＬＴ　）の一部とされる
場合もある。

局在領域（Ａ）を層領域（ＬＴ　）の一部とするか又は
全部とするかは、形成される非晶質層に要求される特性
に従って適宜状められる。

局在領域（Ａ）はその中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原子の分布濃
度の最大値Ｃｍａｘがシリコン原子に対して、好ましく
け１０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、よ）好適には
５０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、最適にはＩ　Ｘ
　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　以上とされる様な分
布状態となシ得る様に層形成されるのが望ましい。

即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る非晶質層は、第１の非晶質層（Ｉ）側まｆｃ￥ｉ第２
の非晶質層（ｆｆ）の自由表面からの層厚で５μ以内（
ｔｌｌから５μ厚の層領域）に分布濃度の最大値Ｃｒｎ
ａＸが存在する様に形成されるのが好ましｂものである
。

本発明において、第２の非晶質層（旧に含有されるゲル
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状められるが、好ま
しくは１〜９．５×１０５１０５ａｔｏ　ｐｐｍ、よ）
好ましくけ１００〜８×１０５１０５ａｔｏ　Ｉ）ｐｍ
、最適には、５００〜７　Ｘ　１０５ａｔｏ１０５ａｔ
ｏとされるのが望ましいものである。

本発明において、第２の非晶質層（■）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状められるが、
好ましくは１〜９．５Ｘ　１０５１０５ａｔｏ　ｐｐｍ
、より好ましくは１００〜８．ＯＸ　１０５１０５ａｔ
ｏ　ｐｐｍ、最適には、５００〜７Ｘ１０５ａｔｏｍｉ
ｃ　ｐｐｍとされるのが望ましいものである。

本発明において、必要に応じて第２の非晶質ＪＷ（１１
）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、ヨウ素が羊げられ、殊に７ソ
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−８ｉＧｅ　（Ｈ、Ｘ　）で構成さ
れる第２の非晶質層（Ｉｔ）を形成するには例えばグロ
ー放電法、スパッタリング法、或いはイオンブレーティ
ング法等の放電現象を利用する真空堆積法によって成さ
れる。例えば、グロー放電法によって、ａ−８ｉＧｅ（
１１，Ｘ）Ｔ構成される第２の非晶質層（Ｉｔ）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１〜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２て、該堆積室内にグロ
ー放電を住起させ、予め所定位置ｒ（設置されである所
定の支持体表面上にａ　−８１Ｇｅ（Ｈ，Ｘ）からなる
層を形成させれば良−８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ヌとした混
合ガスの雰囲気中で８ｉ　で構成されたターゲット、或
すは、該ターゲットと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、必要に応じてＨｅ、Ａｒ等の稀釈ガスで
稀釈されたＧｅ供給用の原料ガスを、必要に応じて、水
素原子（Ｈ）又は／及びノ・ロゲン原子（Ｘ）導入用の
ガスをスパッタリング用の堆積室に導入し、所望のガス
プラズマ雰囲気を形成して前記のターゲットをスパッタ
リングしてやれば良い。イオンブレーティング法の場合
には、例えば多結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結
晶ゲルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸発源
として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、
或いはエレクトロンビーム法（ＥＢ法）等によって加熱
蒸発させ飛翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通
過させる以外はスパッタリングの場合と同様にする蔓で
行う事が出来る。

本発明において使用されるＳｉ供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、Ｓ　ｉＨ４、Ｓ　ｉ２　Ｈ６。

Ｓ　１３ＨＢ　、　Ｓ　ｉ４　Ｉ−１□。等のガス状態
の又はガス化し得る水素化硅素（シラン類）が有効に使
用されるものとして挙げられ、殊に、層作成作業時の取
扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ４゜Ｓｉ
２月６が好ましいものとして挙げらｈる。Ｇｅ供給用の
原料ガスと成シ得る物質としては、　ＧｅＨ４。

Ｇｅ　２）（６、Ｇｅ　３）ＴＢ　、　Ｇｅ　４ｎｌＯ
、Ｇｅ　５）１１２　、’Ｇｅ６１−４１４　。

Ｇｅ７Ｈ１６、ＧｅＢＨＩＢ　、Ｇｅ７Ｈ１６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
扱す易さ、Ｇｅ供給効轡の良さ等の点で、ＧｅＨ４、Ｇ
ｅ２　Ｈ６、Ｇｅ３　）（Ｂ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
スとして不動なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、−・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
ｔする。

又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明において
は挙げることが出来る。

本発明において好適に使用し得る）・ロゲン化合物とし
ては、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のノ）
ロゲンガス、Ｂ　ｒＦ　、　ＣＪＦ　、　ＣＪ３Ｆａ　
。

ＢｒＦ５　、　ＢｒＦ３　、　ＩＦ３　、　ＩＦ７　、
　ＩＣＪ　、　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８
ｉＦ４．Ｓｉ２Ｆ６，５ｉＣＪ４．ＳｉＢｒ４等のハロ
ゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが出来る。

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用り、てグ
ロー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成
する場合には、Ｇｅ供給用の原料ガスと共にＳｉ　を供
給し得る原料ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなく
とも、所望の支持体上にハロゲン原子を含むａ−８ｉＧ
ｅから成る非晶質層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２の非晶
質層（Ｉｆ）を製造する場合、基本的には、例えばＳｉ
供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素とＧｅ供給用の
原料ガスとなる水素化ゲルマニウムとＡｒ　、Ｈ２、Ｈ
ｅ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２の非晶質層（ＩＩ）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、第２の非晶質層（■）を形成し得
るものであるが、水素原子の導入割合の制御を一層容易
になる様に計７！７為にこれ等のガスに更に水素ガス又
は水素原子を含む硅素化合物のガスも所望量混合して層
形成しても良い。

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。

スパッタリング法、イオンフ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硅
素化合物のガスを堆積室９妃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
Ｌ７てやれば良い。

本発明においては、ノ・ロゲン原子導入用の原料ガスと
して上記されたノ・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　、　Ｈ（２）。

１−ＩＢｒ、）ｉＩ等のノ・ロゲン化水素、８ｉＨ２Ｆ
２　、ＳｉＨ２■ｚ。

Ｓ　１Ｈ２（Ｊ２　、　Ｓ　１Ｈｃ−６３、Ｓ　ｉＩ’
１２Ｂｒ２　、　Ｓ　１ＨＢｒ３等の）−ロゲン置換水
素化硅素、及びＧｅ月ｐ３．ＱｅＨｚＦｚ　ｌＯｅＩ−
１３Ｆ　、　ＧｅＩ−（Ｃ詔ａ　、　ｏｅ）ｉ２ＣＩ３
２．　ＧｅＩ３　Ｃ−１３、ＧｅＨＢｒａ　。

Ｇｅ）ｉ２Ｂｒ２　、ＧｅＩ３　Ｂｒ　、、ＧｅＨＩ３
　、ＧｅＨ２Ｉ２　、ＧｅＩ３　Ｉ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
ノ・ロゲン化物。

ＧｅＦ　４　、　Ｇ　ｅＣ−０４、Ｇ　ｅＨｒ４１　Ｇ
ｅＩ４　＋　Ｇ　ｅＦ２１　ＧｅＣ，、ｅ２１ＧｅＢ１
−２．Ｇｅ１２　、等のノ・ロゲン化ゲルマニウム、等
等のガス状態の或いはガス化し得る物質も有効な第２の
非晶質層（Ｉｆ）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２
の非晶質層（層形成の際に層中にハロゲン原子の導入と
同時に電気的成員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、本発明におりては好適なハロ
ゲン導入用の原料として使用される。

水素原子を第２の非晶質層（１１）中に構造的に導入す
るには、上記の他にｌ］；’、或いは８＋Ｈ４＋８ｉ２
Ｈａ、８ｉａＨａ、８ｉａＨｔｏ等の水素化硅素をＧｅ
を供給する為のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と
或いは、　ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈ６、ＧｃｌＨＢ　、　Ｇ
ｅ　４Ｈ□ｏ。

Ｇｅ５Ｈ１２、Ｇｅ６Ｈ１４、Ｇｅ７Ｈ１６、Ｇｅ５Ｈ
１２、Ｇｅ５Ｈ１２等の水素化ゲルマニウムと８ｉを供
給する為のシリコン又はシリコン化合物とを堆積室中に
共存させて放電を生起させる事でも行う事が出来る。

本発明の好ましい例において、形成される光導電部材の
第２の非晶質＃　（ＩＩ）中に含有される水素原子（Ｈ
）の量又はハロゲン原子（ｘ）　ｇ量又は水素原子とハ
ロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ　）は好オしくは０．０１
〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、より好適には０．０５〜３０
　ａｔｏｍｉｃ％、最適には０．１〜２５ａｔｏｍｉｃ
ｑ６　とされるのが望ましい。

第２の非晶質Ｎ（ＩＩ）中に含治される水素原子（Ｉｉ
）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ｈる出発物
質の堆積装置系内へ導入する量、放電電力等を制御して
やれば良い。

第２の非晶質５（１［）を構成する層領域中に、伝導特
性を制御する物質、例えば、第租族原子或いは第■族原
子を構造的に導入するには、層形成の際に、第１１ｉＴ
Ｋ原子導入用の出発物質或いは第〜族加子導入用の出発
物質をガス状態で堆積室中１で、第２の非晶質層（ＩＩ
）を形成する為の他の出発物質と共に導入してやれば食
込。

本発明の光導電部材に於ける第２の非晶質層（Ｉ［）の
層厚は、第２の非晶質層（ＩＩ）を主にフォトキャリア
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の苅品質層（ＩＩ）の吸収係数を考慮
して適宜決められ、好ましくは１０００λ〜５０μｍ１
よシ好ましくは１０００λ〜３０μｍ１最適には１００
０λ〜２０μｍとされるのが望ましい。

また第２の非晶質層（ｎ）を主に７オトギヤリアの発生
と輸送の層として用いる場合は、フォトキャリアが効率
よく発生され輸送される様に所望に従って適宜決められ
好ましくは１〜１００μｍ１よシ好ましくは１〜８０μ
ｍ１最適には２〜５０μｍとされるのが望ましい。

本発明に於いて、伝導特性を支配する物質を含有して支
持体側に偏在して設けられる層領域の層厚としては、該
層領域と該層領域上に形成される非晶質層を構成する他
の層領域とに要求される特性に応じて所望に従って適宜
決定され筋３　Ｌ　＜　ＩＪるものであるが、その下限としては詐索Ｃ漬沿には、３
０Å以上、好適には４０Å以上、最適△ には５０λ以上とされるのが望′ましいものである。

又、上記層領域中に含有される伝導特性を制御する物質
の含有量が３　Ｑ　ａｔｏｍｉｃ　１）ＰＴ１以上とさ
れる場合には、該層領域の層厚の上限としては、好まし
くは１０μ以下、よシ好適には８μ以下、最適には５μ
以下とされるのが望ましい。

゛本発明に於いて、第２の非晶質層（ＩＩ）に酸素原子
の含有された層領域（０）を設けるには、第２の非晶質
層■の形成の際に酸素原子導入用の出発物質を前記しｆ
ｃ第２の非晶質層（Ｉｔ）形成用の出発物質と共に使用
して、形成される層中にその量を制御し乍ら含有してや
れば良い。

層領域（０）を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、前記した第２の非晶質層（ＩＩ）形成用の出発物
質の中から所望に従って選択されたものに酸素原子導入
用の出発物質が加えられる。

その様な酸素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も酸素原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものの中の大概のものが使用され
得る。

例えばシリコン原子（Ｓｉ）を構成原子とする原料ガス
と、酸素原子０）を構成原子、とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子■又は及びハロゲン原子■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か
、又は、シリコン原子（Ｓｔ）を構成原子とする原料ガ
スと、酸素原子（０）及び水素原子卸を構成原子とする
原料ガスとを＼これも又所望の混合比で混合するか、或
いは、シリコン原子（Ｓｉ）を構成原子とする原料ガス
と、シリコン原子（Ｓｉ）、酸素原子０）及び水素原子
０の３つを構成原子とする原料ガスとを混合して使用す
ることが出来る。

又、別には、シリコン原子（Ｓｉ）と水素原子部とを構
成原子とする原料ガスに酸素原子０）を構成原子とする
原料ガスを混合して使用しても良い。

スパッタリング法によって、酸素原子を含有する第１の
非晶質層（Ｉ）を形成するには、単結晶又ハ多結晶のＳ
ｔウェーッ・−又はＳｉＯ＊ウェーッ・−１又はＳｉと
Ｓｉｎ、が混合されて含有されているウェーハーをター
ゲットとして、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタ
リングすることによって行えば良い。

例えば、Ｓｉウェーハーをターゲットとして使用すれば
、酸素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン
原子を尋人する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパック−用の堆積室中に導入し、これ等
のガスのガスプラズマを形成して前記Ｓｉウェーハーを
スパッタリングすれば良い。

又、別には、ＳｉとＳｉｎ、とは別々のターゲットとし
て、又はＳｔと５ｉ０２の混合した一枚のターゲットを
使用することによって、スパック−用のガスとしての稀
釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子■又は／及
びハロゲン原子囚を構成原子として含有するガス雰囲気
中でスパッタリングすることによって成される。酸素原
子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例
で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガスが、
スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用され得
る。

本発明に於いて、第２の非晶質層（Ｕ）の形成の際に、
酸素原子の含有される層領域０）を設ける場合、該層領
域（０）に含有される酸素原子の分布濃度Ｃ（０）を層
厚方向に変化させて、所望の層厚方向の父布状態（ｄｅ
ｐｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ　）を有する層領域０）を形成
するには、グロー放電の場合には、分布濃度ＣＣ））を
変化させるべき酸素原子導入用の出発物質のガスを、そ
のガス流量を所望の変化率曲線に従って適宜変化させ乍
ら、堆積室内に導入することによって成される。

例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられて
いる伺らかの方法によシ、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルパルプの開口を漸次変化させる操作を
行えば良い。このとき、流量の変化率は線型である必要
はなく、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計さ
れた変化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲
線を得ることもできる。

層領域０）をスパッタリング法によって形成する場合、
酸素原子の層厚方向の分布濃度Ｃ（０）を層厚方向で変
化させて、酸素原子の層厚方向のルテ望の分布状態（ｄ
ｅｐｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ　）を形成するには、第一に
は、グロー放電法による場合と同様に、酸素原子導入用
の出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室中へ導
入する際のガス流量を所望に従って適宜変化させること
によって成される。

第二には、スパッタリング用のクーゲラトラ、例えばＳ
ｉと５ｉｎ２との混合されたターゲットを使用するので
あれば、ＳｉとＳｉＯ□との混合比を、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成さ
れる。

本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えば、ＮｉＣｒ、ステンレス。

Ａ／、、Ｃｒ、Ｉ■ｏ　、　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　＋Ａ
ｔ、Ｃｒ＋Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ＋Ｔｉ　
、ｐｔ。

Ｐｄ　、　ＩｎｘＯｓ　、　５ｎＯｚ　、　ＩＴＯ（Ｉ
ｎ２０！＋５ｎＯｔ　）等から成る薄膜を設けることに
よって導電性が付与され、或いはポリエステルフィルム
等の合成樹脂フィルムであれば、ＮｉＣｒ　、　Ａｔ　
ｚ　Ａｇ　ｒ　Ｐｂ　ｒ　Ｚｎ　＋　Ｎｉ　ｒＡｕ　＋
Ｃｒ　、Ｍｏ　、　Ｉｒ　、Ｎｂ　＋Ｔａ　＋Ｖ＋Ｔｉ
　ｙＰｔ等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、
スパッタリング等でその表面に設け、又は前記金属でそ
の表面をラミネート処理して、その表面に導電性が付与
される。支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、板
状等任意の形状とし得、所望によって、その形状は決定
−情れるが、例えば第１図の光導電部材１００を電子写
真用像形成部材として使用するのであれば連続高速複写
の場合には、無端ベルト状又は円筒状とするのが望まし
い。支持体の厚さは、所望通シの光導電部材が形成され
る様に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性が要
求される場合には、支持体としての機能が充分発揮され
る範囲内でちれば可能な限シ薄くされる。−丙午ら、こ
の様な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２０図に光導電部材の製造装置の一例を示す。

図中の１１０２〜１１０６のガスボンベには、本発明の
光導電部材を形成するだめの原料ガスが密封されておシ
、その−例としてたとえば１１０２は、、　Ｈｅで稀釈
されたＳｉＨ４ガス（純度９９．９９９％。

以下ＳｉＨ４／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１ｏ３はＨｅ
で希釈されたＧｅＨ４ガス（純度９９．９９９％、以下
ＧｅＨ４／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０４はＨｅで希
釈されたＳｉＦ４ガス（純度９９．９９％、以下ＳｉＦ
４／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０５はＨｅで稀釈され
た迅Ｈ６ガス（純度９９．９９９Ｘ、以下、　ＢｔＨｓ
／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０６はＮＯ・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のパルプ１１２２〜１１２６　
、リークパルプ１１３５が閉じられていることを確認し
、又、流入パルプ１１１２〜１１１６゜流出パルプ１１
１７〜１１２１　、補助パルプ１１３２゜工１３３が開
かれていることを確認して、先づメインパルプ１１３４
を開いて反応室１１ｏ１、及び各ガス配管内を排気する
。次に真空計１１３６の読みが約５Ｘ１０’ｔｏｒｒに
なった時点で補助バルブ１１３２　、１１３３、流出パ
ルプ１１１７〜１１２１を閉じる。

次にシリンダー状基体１１３７上に第１の非晶質層（Ｄ
を形成する場合の１例をあげると、ガスボンベ１１０２
よ’）　Ｓ　ｉＬ／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０６よシ
ＮＯガス、ガスボンベ１１０５よシＢ、Ｈ６／Ｈｅガス
をパルプ１１２２．１１２６．１１２５を夫々間いて出
口圧ゲージ１１２７．１１３１．１１３０の圧を１胸／
ｄに調整し、流入パルプ１１１２，１１１６゜１１１５
を徐々に開けて、マスフロコントローラ１１０７．１１
１１．１１１０内に夫々流入させる。

引き続いて流出パルプ１１１７　、１１２１　、１１２
０゜補助パルプ１１３２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Ｓｉｎ＜／Ｈｅガ
ス流量とＮＯガス流量とＢ２Ｈｓ／Ｈｅガス流量との比
が所望の値になるように流出バルプエエ１７゜１１２１
．１１２０を調整し、又、反応室１１０１内の圧力が所
望の値になるように真空計１１３６の読みを見ながらメ
インパルプ１１３４の開口を調整する。そして基体１１
３７の温度が加熱ヒーター１１３８によシ５０〜４００
℃の範囲の温度に設定されていることを確認された後、
電源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基体１１３７上に第１の非晶
質層（Ｉ）を形成する。

次に第１の非晶質層（１）上に８２の非晶質層（［［）
を形成する場合の１例をあげると、ガスボンベ１１０２
よｐ　Ｓｉｎ／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０３よシＧｅ
几／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０６よシＮＯガス、ガス
ボンベ１１０５よｐＢ＊Ｉ（ａ／Ｈｅガスをパルプ１１
２２゜１１２３．１１２６．１１２５を夫々間いて出口
圧ゲージ１１２７．１１２８．１１３１．１１３０の圧
をｘＫｇ／ｄｉに調整し、流入パルプ１１１２．１１１
３．１１１６゜１１１５を徐々に開けて、マスフロコン
トローラ１１０７．１１０８．１１１１．１１１０内に
夫々流入させる。引き続いて・流出パルプ１１１７，１
１１８　。

１１２１　、１１２０、補助パルプ１１３２を徐々に開
いて夫々のガスを反応室１１ｏ１に流入させる。

このときＳｉＬ／Ｈｅガス流量とＧｅＨ４／Ｈｅガス流
量ＮＯガス流量とＢ＊Ｈａ／Ｈｅガス流量との比が所望
の値になるように流出パルプ１１１７　、１１１８　。

１１２１．１１２０を調整し、又、反応室１１０１内の
圧力が所望の値になるように真空計１１３６の読みを見
ながらメインパルプ１１３４の開口を調整する。そして
基体１１３７の温度が加熱ヒーター１１３８によシ５０
〜４００℃の範囲の温度に設定されていることを硫認さ
れた後、電源１１４０を所望の電力に設定して反応室１
１０１内にグロー放電を生起させて第２の非晶質層（［
）を形成する。

又、層形成を行っている間は層形成の均一化を計るため
基体１１３７はモータ１１３９に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。

こうして得られた各試料を、帯電露光実験装置に設置し
■５．　ＯＫＶで０．３度間コロナ帯電を行い、直ちに
光像を照射した。光像はタングステンランプ光源を用い
、２１ｕｘ−（８）の光量′ｆ：透過型のテストチャー
トを通して照射させた。

その後直ちに、○荷電性の現像剤（トナーとキャリアー
を含む）を保形成部材表面をカスケードすることによっ
て、像形成部材表面上に良好なトナー画像を荷た。像形
成部材上のトナー′　画像を、■５．　ＯＫＶのコロナ
帯電で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現
性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。

上記に於いて、光源をタングステンランプの代シに８１
０　ｎｍのＱ　＆Ａｓ系半導体レーザ（ｉ　０ｍＷ）を
用いて、静電像の形成を行った以外は、上記と同様のト
ナー画像形成条件にして各試料に就でトナー転写画像の
画質評価を行ったところ、解像力に優れ、階調再現性の
良い鮮明な高品位の画像が得られた。

実施例１第２０図に示した製造装置により、シリンダー状Ａｔ基
体上に第１表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の各試料（試料１−１−１〜１−１０−１〜１６−１Ｏ
−６）を作成した。この際各試料の光受容層中に含有さ
れる硼素原子、酸素原子及びゲルマニウム原子の分布状
態が第１４Ａ図、第１４Ｂ図、第１５図に夫々示される
。各試料中の硼素原子、酸素原子及びゲルマニウム原子
の分布状態は、予め定められたガス流量の変化率曲線に
従って、該当するパルプの開閉状態を自動的に操作する
ことによってＢ、Ｈａ、ＮＯ及びＧｅＦ４のガス流量全
調節することによって形成した。各試料に於ける硼素原
子及び酸素原子の分布状態は、第３表に示される。又、
各試料に於けるゲルマニウム原子の分布状態は第３表に
示される１つの試料ＮＯ０の試料に就で、第１５図実施
例２第２０図に示した製造装置によシ、シリンダー状Ａｔ基
体上に第２表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の各試料（試料２１−１−１〜２１−１０−１〜２８９
６）を作成した。この際各試料の光受容層中に含有され
る硼素原子、酸素原子及びゲルマニウム原子の分布状態
が第１７図、第１８図、第１９図に夫々示される。

各試料中の硼素原子、酸漿原子及びゲルマニウム原子の
分布状態は、予め定められたガス流量の変化率曲線に従
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、Ｂ２Ｈ１、Ｎｏ及びＧｅＦ４のガス流量を
調節することによって形成した。各試料に於ける硼素原
子及び酸素原子の分布状態は、第４表に示される。又、
各試料に於けるゲルマニウム原子の分布状態は、第４表
に示される１つの試料ＮＯ，の試料に就で、第１９図に
示される６つの分布状に！（６０１〜６０６）を取る様
にして試料の夫々を作成した（試料数は４３２ケ）。

これ等の各試料に就て実施例１と同様の画像評価を適用
したとζろ、いずれの場合も高品質の画像が得られ、又
、ｌｏ万回の繰返し使用に於いても画質の低下は見られ
なかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のｙｔ導電部材の層栴成を説明する為
の模式的説明図、第２図乃至第１３図は、夫々、ゲルマ
ニウム原子の分布状態を説明する為の説明図、第１４Ａ
図、第１４Ｂ図、第１７図は、夫々、実施例に於ける硼
素原子の分布状態を示す分布図、第１５図及び第１８図
は、夫々、実施例に於ける酸素原子の分布状態を示す分
布図、第１６図及び第１９図は、夫々、実施例に於ける
ゲルマニウム原子の分布状態を示す分布図、第２０図は
、本発明の光導電部材を製造する為の製造装置の一例を
示す模式図である。１０１・・・支持体　１０２・・・光受容層１０３・・
・第１の非晶質層（Ｉ）１０４・・・第２の非晶質層ａＩ）。Ｃ −−ｍ−→−Ｃ −一〜−−−う−Ｃ −一一−→−に −−→−Ｃ冶１１品

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光導電部材用の支持体と光導電性を有する光受容
層とを有し、該光受容層はシリコン原子を含む非晶質材
料で構成された第１の非晶質層（ＩＪ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の非晶質層（］Ｉ）とを有するとともに酸素原子を含
有し、前記第２の非晶質Ｎ　（１）に含有されるゲルマ
ニウム原子が不均一に分布している事を特徴とする光導
電部材。
（２）第１の非晶質層（Ｉ）および第２の非晶質層（町
の少なくとも一方に水素原子または／及びハロゲン原子
が含有されている特許請求の範囲第１項に記載の光導電
部材。
（３）第１の非晶質層（Ｉ）および第２の非晶質層（Ｉ
ｆ）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項および第２項に記載の光
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
原子である特許請求の範囲第３項に記載の光導電部材。
（５）伝導性を支配する物質が周期律表第■族に属する
原子である特許請求の範囲第３項に記載の光導電部材。