JPS6057848A - 光導電部材 - Google Patents

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＋ｒｌｆｌＡ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、８Ｎ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、残鐵を所定時間内に容易に
処理することができること寺の特性が要求される。殊に
、事務機としてオフィスで使用される電子写真装置内に
組込まれる電子写真用像形成部材の場合には、上記の使
用時における無公害性は重要な点である。

この様な点に立脚して最近注目されている光導電材料に
アモルファスシリコン（以後ａ　−Ｓ　ｉと表記す）が
あり、例えば、独国公開第２７４６９６７号公報、同第
２８５５７１８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。

百年ら、従来のａ　−Ｓ　ｉで構成された光導電層を有
する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電
気的、光学的、光導電的特性、及び耐湿性等の使用環境
特性の点、史には経時的安定性の点において、総合的な
特性向上を図る必要があるという更に改良される可き点
が存するのが実情である。

例えば、電子写真用ｎ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図ろうとすると、従来にお
いては、その使用時において残留電位が残る場合が度々
観測され、この種の光導電部材は長時間繰返し使用し続
けると、繰返し使用による疲労の蓄積が起って、ＩＡＩ
象が生ずる所謂ゴースト現象を発する様になる或いは、
茜迭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。

史には、ａ−８ｉは可視光領域の短波長側に較べて、長
波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸収係数が比較
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
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４重層中に於いて、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Ｊ８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、ｊ￥１．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−８ｉ利料で光導電層を構成する場合には、そ
の電気的、光導電的・１咎性の改良を図るために、水素
原子或いは弗素原子や塩素原子等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、谷々構
成原子として光導電層中に合宿されるが、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う“る場合がある０ 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該Ｉ偕中での寿命が充分で々い
こと、或いは暗部において、支持体側よりの電荷の注入
の阻止が充分でないこと等が生ずる場合が少なくない。

更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取り出しだ後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表向からの層の浮きや剥離、或いは層に亀裂が
生ずる等の現象を引起し勝ちであった。この現象は、殊
に支持体が通常、電子写真分野に於いて使用されている
ドラム状支持体の場合に多く起こる等、経時的安定性の
点に於いて解決される可き点がある。

Ｗ−ｉ−ｒ”、１！：Ｊｔ−ｊ４ＬＪ−ｌｒ）ｔ／ＡＭ
ｕ＋−＋１〆ｌ：４Ｑ−ｈ：Ｉｉｙ’ｌＬ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艦み成されたもので、ａ−８ｉに
就て電子写真用１象形成部材や固体撮像装置、読取装置
等に使用される光２８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
母体とし、水素原子（Ｕ）又はハロゲン原子（Ｘ）のい
ずれか一方を少なくとも含有するアモルファス材料、Ｗ
ｒ　請求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ｒａ−８ｉＧｅ（Ｈ，Ｘ）
　Ｊ　を使用する〕から構成される光導電性を示す光受
容層を有する光導電部材の構成を以後に説明される様な
特定化の下に設計されて作成された光導電部材は実用上
著しく優れた特性を示すばかりでなく、従来の光導電部
材と較べてみてもあらゆる点において凌駕していること
、殊に゛電子写真用の光導電部材として著しく優れた浮
性を有していること及び長波長側に於ける吸収スペクト
ル、面性に優れていることを見出した点に基づいている
。

本発明は電気的、光学的、光４゛；電的符性か常時安置
していて、殆んど使用埋填に制限を受けない全環境型で
あり、長波長側の光感度・１子性に優れると共に耐光疲
労に著しく長け、繰返し使用に除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辱電ｆｉ
ｌｓ材を提供することを王たる目的とする。

本発明の別の目的は、全’ｉｉＪ視光域に於いて光感度
が尚＜、殊に半尋体レーザとのマツチングに優れ、且つ
光応答の速い光へ１す蛍部拐を提供することである。

本発明の他の目的は、文４：ｒ　１７Ｉ−上に設けられ
る層と支持体との間やわ［層される層の各層間にｈ？け
る密着性に優れ、構造配タリ的に緻密で女尾的であり、
層品質の高い光導電ｔａ１１羽を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用の隊形）ＪＸ、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
適用されイｑる程度に、静電１尿形成の為の帯電処理の
際の電荷保持能が光分あり、且つ多湿雰囲気中でもその
特性の低下が殆んど観釦すされない優れた電子写真爵性
をイ」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、濃度が向く、ノ・−フトーン
が鮮明に出て且つ解泳度の簡い、商品質画１象を得る事
が容易に出来る電子写真用の光導電部材を提供すること
である。

本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性。

高ＳＮ比爵性及び支持体とのｌ１ｊｌ　Ｋ良好な電気的
接触性を有する光専奄部利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、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、光４電性を示す光受容層とを有し、該光受容層
は、窒素原子を會有し、そ・の層厚に於ける分布鋲度が
夫々、Ｃ（１１。

Ｃ（３ｔ　、　Ｃ（２）なる第１の層領域、第３のノー
領域、第２の層領域を支持体側よりこの順で有する事を
特徴とする（但し、Ｃ（３）は単独では最大になること
はなく、且つＣ（１１、Ｃ（２１、Ｃ（３１のいずれか
１つが０になる場合は、他の２つはＯではなく且つ等し
くはない）。

上記した様な層構成を取る様にして設ａ１さ４１゜た本
発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得
、極めて優れた電気的、光学的。

光導電的ｑ：ｊ性、電気的耐圧性及び使用環境１ｙ性を
示す。

殊に、電子写真用１形成部材として適用させた場合には
、画１象形成への残留電位の影響が全くなく、その電気
的爵性が安定じでおり高感度で高ＳＮ比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用１：ｆ性に長け、＃団が
市＜、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解塚度の高い、
商品質の画像を安定して繰返し得ることができる。

又、本発明の光導電部材は支持体上に形成される光受容
層が層自体が強靭であって、且つ支持体との密着性に著
しく優れておシ、高速で長時間連続的に繰返し使用する
ことができる。

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

以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就て詳細に
説明する。

第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するだめの模式的に示した模式的構成図であ
る。

第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材用として
の支持体１０１と、該支持体１０１の上に、ａ−８ｉＧ
ｅ　（Ｈ、Ｘ　）から成り、窒素原子を含有し、光導電
性を有する光受容層１０２とを有する。

光受容層１０２中に含有されるゲルマニウム原子は、該
光受容層１０２中に万遍無く均一に分布する様に含有さ
れても良いし、或いは層厚方向には万遍なく含有されて
はいるが分布ｍ度は不均一であっても良い。百年ら、い
ずれの場合にも支持体の表面と平行な面内方向に於いて
は、均一な分布で万遍無く含有されるのが面内方向に於
ける特性の均一化を計る点からも必要である。

殊に、光受容層１０２の層厚方向には万遍無く含有され
ていて、且つ前記支持体１０１の設けられである側とは
反対の側（光受容層１０２の自由表面１０３側）の方に
対して前記支持体１０１側（光受容層１０２と支持体１
０１との界面側）の方に多く分布した状ｊｂとなる様に
するか、或いはこの逆の分布状態となる様に前記光受容
層１０２中に含有される。

本発明の光導電部材においては、前記した様に光受容層
中に含有されるゲルマニウム原子の分布状態は、層厚方
向においては、前記の様な分布状態を取り、支持体の表
面と平行な面内方向には均一な分布状態とされるのが望
ましい。

第１図に示される光導電部材１００の光受容層１０２に
は、窒素原子が含有され、そのＪｔＩ厚方向に於ける分
布濃度が、Ｃ（１）なる値である第１の層領域（１１１
０４、Ｃ（２）なる値である第２の層領域（２１１０５
、Ｃ（３）なる値である第３の層領域（３１１０６とを
有する。

本発明に於いては、上記の第１．第２．第３の各層領域
は、必ず上記３つの層領域のいずれの層領域中に於いて
も窒素原子が含有されている必要はないが、いずれか１
つの層領域には窒　′素原子が含有されていない場合に
は、他の２つの層領域には窒素原子が必ず含有されてお
シ、且つそれ等の層領域に於ける窒素原子の層厚方向の
分布濃度は異なっている必要がある。詰り、分布濃度Ｃ
ｆ１ｌ　＋　（１２１、Ｃ（３ｔのいずれか１つが０に
なる場合には、他の２つは０でなく且つ等し　′くなら
ない様に各層領域を形成する必要がある。　１この様に
することによって、帯電処理を受けた際に自由表面１０
３側或いは支持体１０１側か　ｊら光受容層１０２中に
電荷が注入されるのを効　′果的に阻止することが出来
ると同時に、光受容層１０２自体の暗抵抗の向上及び支
持体１０１と光受容層１０２との間の密着性の向上を計
ることが出来る。

光受容層１０２が実用的に充分なる光感度と暗抵抗を有
し、且つ光受容層１０２中への電荷つ注入を充分阻止し
得ると共に、光受容層１０２セに於いて発生するフォト
キャリアの輸送が効肢的に成される様にするには、第３
の層領域の層素原子の分布濃度Ｃ（３）は、単独では最
大とならない様に光受容層１０２を設計する必要がある
。この場合、好ましくは、第３の層領域の層重は、他の
２つの層領域の層厚よりも充分厚くなる様に光受容層１
０２を設計するのが望ましく、よシ好ましくは第３の層
領域の層厚は、光ン容層１０２の層厚の５分の１以上を
占める様Ｃ光受容ＪｇＪ１０２を設計するのが望ましい
。

不発明に於いて、第１の層領域（１１及び第２の層領域
（２）の層厚としては、好ましくは０．００３９３０μ
、よシ好適には０．００４〜２０μ、最血には０．００
５〜１０μとされるのが望ましい。

ス、第３の層領域（３）の層厚としては、好ましくは１
〜１００μ、よシ好適には１〜８０μ、最適には２〜５
０μとされるのが望ましい。

第１の層領域（１１及び＠２の層領域（２）を光受容層
中への電荷の注入を阻止する、所謂電荷注入阻止層とし
ての機能を主に持たせる様に光受容層を設計する場合に
は、第１の層領域（１）及び第２の層領域（２）の層厚
は、夫々最大１０μとするのが望ましい。

第３の層領域（３）に電荷発生層としての機能を主に持
たせる様に光受容層を設計する場合には、第３の層領域
（３）の層厚は、使用される光源の光の吸収係数に応じ
て適宜所望に従って決められる。この場合、通常、電子
写真分野に於いて使用される光源を使用するのであれば
、第３の層領域（３）の層厚は、精々１０μ程度あれば
良い０第３の層領域（３）に主に電荷輸送層としての機
能を主に持たせるには、その層厚は少なくとも５μある
のが望ましい。

本発明に於いて、窒素原子の含有分布濃度Ｃ（ｌｌ　、
　Ｃ（２）　、及びＣ（３）の最大値としては、シリコ
ン原子、ゲルマニウム原子及び窒素原子の和に対して、
好ましくは６７　ａｔｏｍｉｅｓ、より好ましくはｓ　
Ｏａｔｏｍｉｅｓ、最適には４０　ａｔｏｍｉｅｓとさ
れるのが望ましい。又、前記分布濃度（ｉｌｌ。

Ｃ（２）　、　Ｃ（３１が０でない場合の最小値として
は、シリコン原子、ゲルマニウム原子及び窒素原子との
和に対して、好ましくは１　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　。

より好ましくは５０ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、最適には
１００１００ａｔｏ　ｐｐｍとされるのが望ましい。

第２図乃至第１０図には光受容層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が不均一な場合の典型
的例が示さ扛る０ 第２図乃至第１０図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Ｃを、縦軸は光４電性を示す光受容層の層厚
を示し、稲は支持体側の層の表面の位置を、ｔＴは支持
体側とは反対側の光受容層の表面の位置を示す。即ち、
ゲルマニウム原子の含有される光受容層はｔｎ側よりｔ
Ｔ側に向って層形成がなされる。

第２図には、光受容層中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態の第１の典型例が示される。

第２図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る光受容層が形成される表面と該光受容層の表面とが接
する界面位置ｔＢより　ｔ＋の位置までは、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度ＣがＣＩなる一定の値を取シ乍らゲル
マニウム原子が、形成される光受容層に含有され、位ｔ
ｔ＋よシは界面位置ｔＴに至るまで分布濃度Ｃ７より徐
々に連続的に減少されている。界面位置１Ｔにおいては
ゲルマニウム原子の分布濃度ＣはＣ３とされる。

第３図に示される例においては、含有されるゲルマニウ
ム原子の分布濃度Ｃは位置ｔＢより位ｔｔＴに至るまで
濃度Ｃ４から徐々に連続的に減少して位置ｔ、において
濃度Ｃ３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ｆｔＢより位置ｔ、まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Ｃは濃度Ｃ６と一足値とされ、位
置ｔ、と位置１Ｔとの間において、徐々に連続的に減少
され、位置ｔ？において、分布濃度Ｃは実質的に零とさ
れて″いる（ここで実質的に零とは検出限界量未満の場
合である。

第５図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは位
置ｔＢより位置ｔＴに至るまで、濃度Ｃ３より連続的に
徐々に減少され、位置ｔＴにおいて実質的に零とされて
いる。

第６図に示す例においては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Ｃは、位置ｔＢと位置ｔ８間においては、濃度Ｃｇと
一定値であシ、位置ｔ、においては濃度Ｃ２゜される。

位置ｔ、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
より位置ｔ４までは濃度Ｃ１ｌの一定値を取シ、位置ｔ
４よシ位置ｔＴまでは濃度ｃｒｔより濃度ＣＩｌ＋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１Ｂよシ位置ｔ７に至
るまで、ゲルマニウム原子の分布＊ｔｉｃは濃度ＣＩ４
よシ実質的に零に至る様に−次関数的に減少している。

第９図においては、位置ｔ８より位＋ｌｆ　ｔｇに至る
まではゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは、濃度ｃｐｓよ
シ濃度ＣＩ６まで一次関数的に減少され、位置ｔ、と位
置ｔＴとの間においては、濃度Ｃｌ１ｌの一定値とされ
た例が示されて−る。

第Ｉ０図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布濃度Ｃは位置ｔＢにおいて濃度Ｃ１１であり、位置
ｔ６に至るまではこの濃度ＣＩ７より初めはゆっくりと
減少され、ｔ、の位置付近においては、急激に減少され
て位置り、では濃度ｃｏｇとされる。

位置ｔ、と位置ｔ、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ｔ、で
濃度Ｃ１，となり、位置ｔ、と位置ｔ。

との間では、極めてゆっくりと徐々に減少されて位置ｔ
８において、濃度ＣｔＯに至る。位置ｔ、と位置１．ｒ
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。

以上、第２図乃至第１０図により、光受容層中に含有さ
れるゲルマニウム原子の層厚方向の分布状態の典型例の
幾つかを説明した様に、本発明においては、支持体側に
おいて、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃの高い部分を有
し、界面ｔ１側においては、前記分布濃度Ｃは支持体側
に較べて可成９低くされた部分を有するゲルマニウム原
子の分布状態が光受容層に設けられている場合は、好適
な例の１つとして卒けられる。

本発明に於ける光導電部材（ｌ−構成する光受容層は、
好ましくは上記した様に支持体ｆｌｌｌｌの方か又はこ
れとは逆に自由表面側の方にゲルマニウム原子が比較的
高濃度で含イテされている局在領域図をイ１するのが望
ましい。

例えば、局在領域図は、第２図乃至第１０図に示す記号
を用いて説明すれば、界面位置ｔＢより５μ以内に設け
られるのが望ましい。

上記局在領域＋Ａｌは、界面泣ｉＮｔ　ｔＢ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（５）を層領域（ＬＴ）の一部とするか又は全
部とするかは、形成される光受容層に要求される特性に
従って適宜法められる。

局在領域図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も１度
の最大値Ｃｍａｘがシリコン原子との和に対して、好ま
しくは１０００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ以上、より好適に
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
状態となり得る様に層形成されるのが望ましい。

即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る光受容層は、支持体側からの層厚で５μ以内（ｔＢか
ら５μ厚の層領域）に分布濃度の最大値Ｃｍａｘが存在
する様に形成されるのが好ましい。

本発明において、光受容層中に含有されるゲルマニウム
原子の含有敏としては、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、シリコン原子
との和に対して、好ましくは１〜９．５　Ｘ　１０５ａ
ｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、より好ましくは１００〜８　Ｘ　
１０５１０５ａｔｏ　ｐｐｍ　、最適には、５００〜７
　Ｘ　１０５１０５ａｔｏ　ｐｐｍとされるのが望まし
い。

光受容層中に於けるゲルマニウム原子の分布状態が、全
層領域にゲルマニウム原子が連続的に分布し、ゲルマニ
ウム原子の層厚方向の分布濃度Ｃが支持体側より光受容
層の自由表面側に向って、減少する変化が与えられてい
るか、又はこの逆の変化が与えられている場合には、分
布濃度Ｃの変化率曲線を所望に従って任意に設計するこ
とによって、要求される特性を持った光受容層を所望通
りに実現することが出来る。

例えば、光受容層中に於けるゲルマニウムの分布濃度Ｃ
を支持体側に於いては、充分病め、光受容層の自由表面
側に於いては、極力低める様な、分布濃度Ｃの変化を、
ゲルマニウム原子の分布濃度曲線に与えることによって
、口」′視光領域を含む、比較的短波長から比較的短波
長迄の全領域の波長の光に対して一光感度化を図ること
が出来ると共に、レーザ光等の可干渉光に対しての干渉
防止を効果的に計ることが出来る。

又、更には後述される様に、光受容層の支持体側端部に
於いて、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃを極端に大きく
することにより、半導体レーザを使用した場合の、光受
容層のレーザ照射面側に於いて充分吸収し切れない長波
長側の光を光受容層の支持体側端部層領域に於いて、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
による干渉を効果的に防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、支持体と光受容層との間の密着性の改良を
図る目的の為に、光受容層中には、窒素原子が含有され
る。光受容層中に含有される窒素原子は、前記の条件を
満たして光受容層の全層領域に万遍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
て遍在させても良い。

本発明に於いて、窒素原子の分布状態は、光受容層全体
に於いては、前記した様に層厚方向に不均一であるが、
第１．ｆｆ１２．ｆｆ１３の各層領域に於いては、層厚
方向に均一である。

第１１図乃至第１５図には、光受容層全体としての酸素
原子の分布状態の典型的例が示される。尚、これ等の図
の説明に自って１ｆｌｒわることなく使用される記号は
、第２図乃至第１０図に於いて使用したのと同様の意味
を持つ。

第１１図に示される例では、位置ｔ１１より位置ｔ、ま
では窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ２，と一定値とさ
れ、位置ｔ、から位置ｔＴまでは窒素原子の分布濃度Ｃ
（Ｎ）はＣ２□と一足とされている。

第１２図に示される例では、位置ｔＢより位置ｔｌＯま
では窒素原子の分布６１反Ｃ（Ｎ）はＣ７，と一定値と
され、位置ｔｌｏより位置ｔ１１まではＶ素原子の分布
濃度Ｃ（Ｎ）はＣ２４とされ位置ｔｌｌから位置ｔ、ｒ
までは窒素原子の分布鋲度Ｃ（Ｎ）はＣ７，とされて３
段階で窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）を減少させている。

第１３図の例では、位置ｔＢより位１ｉｆｆｉ　ｔ＋２
までは窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ２６とし、位置
ｔ、２から位置ｔＴまでは窒素原子の分布濃度Ｃ（ト）
はＣ２７とされている。

Ｗ、１４図の例では、位置ｔＢよシ位置ｔ’ｓまでは窒
素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）は０２Ｂとし、位置ｔＢから
位ｗｔＩ４までは窒素原子の分布ｅ度Ｃ（へ）はＣ２，
とし、位置ｔ１４から位置ｔ、までは窒素原子の分布濃
度Ｃ（Ｎ）はＣ８゜としている。このように３段階で窒
素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）を増加している。

第１５図の例では、位置ｔ８より位置ｔＩ、までは、窒
素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ３１とし位置ｔ１５から
位置ｔ１６までは、窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ３
□とし、位置ｔｌ１１から位置ｔＴ甘では、窒素原子の
分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ８，としている。支持体側および
自由表面側で窒素原子の分布濃度Ｃ（へ）が高くなるよ
うにしである。

本発明に於いて、光受容層に設けられる窒素原子の含有
されている層領域（Ｎ）（前記した第１、第２．第３の
層領域の少なくとも２つの層領域で構成される）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、光受容層の自由
表面からの電荷の注入を防止するためには、自由表面近
傍に設けられ、支持体と光受容層との間の密着性の強化
を図るのを主たる目的とするｉ合には、光受容層の支持
体側端部層領域（Ｅ）を占める請求に設けられる。

上記の第１の場合、層領域（Ｎ）中に含有される窒素原
子の含有量は、高光感度を維持する為に比較的少なくさ
れ、２番目の場合光受容層の自由表面からの電荷の注入
を防ぐために比較的多くされ、第３の場合には、支持体
との密着性の強化を確実に図る為に比較的多くされるの
が望ましい。

又、上記三者を同時に達成する目的の為には、支持体側
に於いて比較的高濃度に分布させ、光受容層の中央に於
いて比較的低濃度に分布させ、光受容層の自由表面側の
表向層領域には、窒素原子をより多くした様なｒ夜素原
子の分布状態を層領域（Ｎ）中に形成すれば良い。

本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域（Ｎ）に
含有される窒素原子の含有量は、層領域（Ｎ）自体に要
求される特性、或いは該層領域（Ｎ）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（Ｎ）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、窒素
原子の含有量が適宜選択される。

層領域（Ｎ）中に含有される窒素原子の量は、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
宜決められるが、シリコン原子、ゲルマニウム原子及び
窒素原子の和と対して好ましくは、０．００１〜５０　
ａｔｏｍｉｃ％　、よシ好ましくは、０．００２〜４０
　ａｔｏｍｉｃ％　、最適には０．００３〜３０　ａｔ
ｏｍｉｃチとされるのが望ましいものである。

本発明に於いて、層領域（Ｎ）が光受容層の全域を占め
るか、或いは、光受容層の全域を占めなくとも、層領域
（Ｎ）の層厚％の光受容層の層厚Ｔに占める割合が充分
多い場合には、層領域（Ｎ）に含有される窒素原子の含
有量の上限は、前記の値より充分少なくされるのが望ま
しい０本発明の場合には、層領域（Ｎ）の層厚Ｔ。が光
受容層の層厚Ｔに対して占める割合が５分の２以上とな
る様な場合には、層領域（Ｎ）中に含有される窒素原子
の量の上限としては、シリコン原子、ゲルマニウム原子
及び窒素原子の３渚の和に対して、好ましくは、３０　
ａｔｏｍｉｃ％以下、より好ましくは、２０　ａｔｏｍ
ｉｃ％以下、最適には１０　ａｔｏｍｉｃ％以下とされ
るのが望ましい。

本発明において、光受容層を構成する窒素原子の含有さ
れる層領域（Ｎ）は、上記した様に支持体側及び自由表
面近傍の方に蓋素原子が比較的高濃度で含有されている
局在領域（Ｂ）を有するものとして設けられるのが望ま
しく、０１１者の場合には、支持体と光受容層との間の
密着性をよシ一層向上させること及び受容電位の向上を
計ることが出来る。

上記局在領域（Ｂ）は、第１１図乃至第１５図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置ｔＢまたは自由表面１
Ｔより５μ以内に設けられるのが望ましい。

本発明においては、上記局在領域（Ｂ）は、界面位置ｔ
Ｂまたは自由表面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０局在領域（Ｂ）を層領域（、ＬＴ）
の一部とするか又は全部とするかは、形成される光受容
層に要求される特性に従って適宜決められる。

局在領域（Ｂ）はその中に含有される窒素原子の層厚方
向の分布状態として窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）の最大
値Ｃｍａｘが好ましくは５００ａｔｏｍｉｃ　ＰＰｍ以
上、よシ好適には８００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ以上、最
適には１０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上とされる様
な分布状態となり得る様に層形成されるのが望ましい。

即ち、本発明においては、窒素原子の含有される層領域
（Ｎ）は、支持体側または自由表面からの層厚で５μ以
内（ｔｎまたは１Ｔから５μ厚の層領域）に分布洩度Ｃ
（Ｎ）の最大値Ｃｍａｘが存在する様に形成されるのが
Ｗｌしい。

本発明において、必要に応じて先受８１１Δ中に含有さ
れるハロゲン原子（Ｘ）としては、共体的にはフッ素、
塩素、ｆＡ素、ヨウ素が挙けられ、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。

本発明の光８電部月に於いては、光受容層中には、伝導
特性を支配する物質（Ｃ）を含有させることにより、光
受容層の伝２０．４？性を所望に従って任意に制御する
ことが出来る。

この様な物質としては、所謂、半専体分野で云われる不
純物を挙けることが出来、本発明に於いては、形成され
る光受容層を溝底するａ−８ｔＧｅ　（Ｈｒ　Ｘ　）に
対して、ｐ型伝導特性を与えるｐ型不純物及びｎ型伝導
特性を与えるｎ型不純物を挙げることが出来る。具体的
には、ｐ型不純物としては周期律表第■族に属する原子
（第■族原子）、例えば、Ｂ（硼素）　Ｉ　Ａ／　（ア
ルミニウム）　ｔ　Ｇａ　（ガリウム）　、　Ｉｎ　（
インジウム）。

Ｔｅ（タリウム）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（燐）、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ　
（アンチモン）、Ｂｉ　（ビスマス）等でアリ、殊に、
好適に用いられるのは、Ｐ。

Ａｓである。

本発明に於いて、光受容層中に含有される伝導特性を制
御する物質（Ｃ）の含有量は、該光受容層に要求される
伝導特性、或いは該光受容層が直に接触して設けられる
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、前記の伝導特性を制御する物質を光受容層中に含有
させるのに、該光受容層の所望される層領域に局在的に
含有させる場合、殊に、光受容層の支持体側端部層領域
に含有させる場合には、該層領域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、光受容層中に含有される伝導特性を制
御する物質（Ｃ）の含有量としては、好ましくは、０．
０１〜５　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、よシ好
適には０．５〜Ｉ　Ｘ　１０’　ａｔｏｒｎｉｃ　ｐｐ
ｍ　、最適には１〜５　Ｘ　１０３ａｔｏｍｉｃ　ｐｐ
ｍ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＊（Ｃ）が含有
される層領域に於ける該物′Ｊｉ（Ｃ）の含有量が、好
ましくは３０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、より好適に
は５０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、最適には、ｉｏ。

ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上の場合には、前記物’Ａ　（
Ｃ）は、光受容ノψの一部の層領域に局所的に含有させ
るのが望ましく、殊に光受容層の支持体側端部層領域（
Ｅ）に偏在させるのが望ましい。

上記の中、光受容層の支持体側端部層領域■に前記の数
値以上の含有量となる様に前記の伝導特性を支配する物
質（Ｃ）を含有させることによって、例えば該含有させ
る物質（Ｏ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だ際に支持体側から
光受容層中へ注入される電子の移動を効果的に阻止する
ことが出来、又、前記含有させる物質が前記のｎ型不純
物の場合には、光受容層の自由表面がＯ極性に帯電処理
を受けた際に、支持体側から光受容層中へ注入される正
孔の移動を効果的に阻止することが出来る。

この様に、前記端部層領域０に一方の極性の伝導特性を
支配する物質を含有させる場合には、光受容層の残りの
層領域、即ち、前記端部層領域（ト）を除いた部分の層
領域ｅ）には、他の極性の伝導特性を支配する物質を含
有させても良いし、或いは、同極性の伝導特性を支配す
る物質を、端部層領域（ト）に含有される実際の量より
も一段と少ない量にして含有させても良い。

この様な場合、前記層領域（イ）中に含有される前記伝
導特性を支配する物質Ｃ）の含有量としては、端部層領
域■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、ｏ
、ｏｏｉ〜１００１０００ａｔｏ　ｐｐｍ　ｓ　よシ好
適には０．０５〜５００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ　１最適
には０．１〜２００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍとされるの
が望ましい。

本発明に於いて、端部層領域［Ｆ］及び層領域２）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（８）に於ける含有量としては、好ましくは、３０　
ａｔｏｍｉｃ　ＰＰｒｒｌ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を支配する物質を含有させた
層領域と、他方の極性を有する伝導性を支配する物質を
含有させた層領域とを直に接触する様に設けて、該接触
領域に所謂空乏層を設けることも出来る。詰り、例えば
、光受容層中に１前記のｐ型不純物を含有する層領域と
前記のｎ型不純物を含有する層領域とを直に接触する様
に設けて所謂ｐ−ｎ接合を形成して、空乏層を設けるこ
とが出来る。

本発明において、ａ　Ｓ　ＩＧｅ　（Ｌ　Ｘ　）で構成
される光受容層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　Ｓ　Ｉ　Ｇｅ　（Ｈ＊　
Ｘ　）で構成される光受容層を形成するには、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卸導入用の
原料ガス又は／及びハロゲン原子（イ）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、該雄接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−
８ｉＧｃ　（ＨｌＸ）からなる層を形成すれば良い□又
、ゲルマニウム原子を不均一な分布状態で含有させるに
はゲルマニウム原子の分布濃度を所望の変化率曲線に従
って制御し乍らａ−８ｉ　Ｇｅ　（ＨｌＸ　）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
　ｓ　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４ｉ（成はｉ″Ｌだタ
ーゲット、或いは、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（７て、又は、ＳｔとＧｅの混合
されたターゲットを使用して、必要に応じて、ＨａｌＡ
ｒ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Ｉ又は／及びハロゲン原子閃導
入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入し、所望
のガスのプラズマ雰囲気を形成することによって成され
る。ゲルマニウム原子の分布を不均一にする場合には、
前記Ｇｅ供給用の原料ガスのガス流量を所望の変化率曲
線に従って制御し乍ら、前記のターゲットをスパックリ
ング１〜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、
スパッタリング法の場合と同様にする事で行うことが出
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シ
得る物質としては、Ｓ　ｉ　Ｈ４、Ｓｉ２Ｈ６゜５ｉｓ
Ｈ８、ＳＬＨ＋ｏ等のガス状態の又はガス化し得る水素
化硅素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げ
られ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Ｓｔ供給効率
の良さ等の点で５ｉ）Ｊイ、　３ｊ２Ｈ。

が好ましいものとして誉げられる。

Ｇｅ供給用の原料ガスと成り得る物質としては、Ｇｅ　
Ｈ４、Ｇｅ２Ｈｅ　ｓ　Ｇｅ５Ｈｓ　ｓ　Ｇｅ４Ｈ＋ｏ
　％　Ｇｅ、ＩＨｌＧｅａ　Ｈ１４、ＱｅｙＨ＋ａ、Ｇ
ｅ５ｌ−Ｌａ、ＧｅＪＬ。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
挙けられ、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、Ｇ１３Ｈ４、ＧｅｔＨｇ、Ｇｅ、
Ｈ，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・・ロゲン原子導入用の原料
ガスとして有効なのは、多くのノ・ロゲン化合物が挙げ
らすＬｌ例えばノ・ロゲンガス、ノ・ロゲン化物、ノ・
ロゲン間化合物、ノ・ロゲンで置換されたシラン肪導体
等のガス状態の又はガス化し得る・・ロゲン化合物が好
才しく挙げらツアーる。

又、更には、シリコン原子とノ・ロゲン原子とを構成要
緊とするガス状態の又（叶ガス化し＋’ｌる、・・ロゲ
ン原子を含む水素化硅素化合物も有効外ものとして本発
明において（′）、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１・よ、具体的には、フッ〕苫、塩素、臭素、ヨウ素
の）Ｓ　Ｑゲンガス、ｌ３ｒＦ、Ｃ／−Ｆ　ｓ　Ｃ／Ｆ
＊、ＢｒＦ５　、Ｂｒ　Ｆ］　、ＩＦ３　、ＩＦ　７　
、ＩＣＩ、　Ｉ４３＋−等（７）ノ１ｊｌ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ｎｌ”Ｊ、’・υゲ
ン原子で置換された７ラン誘導体と１．て（−１１、具
体的には例えばＳｉＦ４．５１２Ｆ６、Ｓ　１Ｃ１４，
３ｉＢｒ＋等のハロゲン化硅素が好ましいものとして円
（げることか出来る。

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成す
る場合には、Ｇｅ供給用の原料ガスと共にＳｔを供給し
得る原料ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも
、所望の支持体上にハロゲン原子を含むａ　５ｉＧｅか
ら成る光受容層を形成する事が出来る。

グロー放電法に従って、ノ・ロゲン原子を含む光受容層
を製造する場合、基本的には、例えばＳｉ供給用の原料
ガスとなるノ・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Ａｒ１Ｈｔ　ｓ　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光受容
層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、
所望の支持体上に光受容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図る為
にこれ等のガスに更に水素ガス又は水素原子を含む硅素
化合物のガスも所望量混合して層形成しても良い。

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比複数種混合
して使用しても差支えないものであるＣ 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硅
素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスのプラズマ
雰囲気を形成してやれば良いものである。

又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、■２、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、　Ｊ−ＩＦ、　ＨＣｌ、ＨＢｒ％ＨＩ等のノ・
ロゲン化水素、Ｓ　ｉ　Ｌ　Ｆ２、Ｓ　ｉ　Ｌ　Ｌ、Ｓ
　ｉ　Ｆ２　Ｃ４、Ｓ　ｉ　ＨＣｌ、、Ｓ　ｔ　Ｉ４２
　Ｂｒ２．５ｉＨＢｒ、等のノ蔦ロゲン誼換水素化硅素
、及びＧｅ　Ｊ−ＩＦｓ、Ｇ（！Ｈ２Ｆ２、ＧｅＨｓＦ
、　Ｇｅ１−ＩＣ４ｓ　ＧｅＨ２Ｃｔ２、ＧｅＨ，、Ｃ
６，ＧｅＨＢｒ５、ＧｅＦ２　Ｂｒ２、ＧｅＨｓＢｒ　
％　ＧｅＨＩ、、ＧｅＬＩｉ、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）・ロゲン化物、ＧｅＦ４、ＧｅＣ４、ＧｅＢｒ
４、Ｇｅ　Ｉ４、Ｇｅ　Ｆ２、ＧｅＣ１，、ＧｅＢｒ２
、ＧｅＩｚ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光受容層形成用の
出発物質として挙げる事が出来る。

これ等の物質の中、水素原子を含むノ・ロゲン化物は、
光受容層形成の際に層中に７・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ノ・ロゲ
ン導入用の原料として使用される。

水素原子を光受容層中に構造的に導入するには、上記の
他にＦ２、或いはＳ　ｔ　Ｈ，，５ｉ２Ｈａ、５ｉＪ１
．．５ｉ４Ｈ＋ｏ等の水素化硅素をＧｅを供給する為の
ゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と、或いは、Ｇｅ
Ｈ４、ＧｅＪＩ、、Ｇｅ５Ｈｓ、Ｇｅ４　Ｈ＋ａ、ＧＣ
５Ｈ１２、ＧｅｅＨ＜、Ｇｅ７Ｈ＋ａ　ｓ　Ｇｅ７Ｈ＋
ａ　ｓ　Ｇｅ７Ｈ＋ａ等の水素化ゲルマニウムとＳｉ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
光受容層中に含有される水素原子σ−Ｄの量、又はハロ
ゲン原子（イ）の量、又は水素原子とハロゲン原子の量
の和（Ｈ十Ｘ）は、好ましくは、０．０１〜４０　ａｔ
ｏｍｉｃ％、より好適には０．０５〜３０　ａｔｏｍｉ
ｃ％、最適には０．１〜２５　ａｔｏｍｉｃ　％とされ
るのが望ましい。

光受容層中に含有される水素原子σ■又は／及びハロゲ
ン原子閃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α−Ｄ、或いはノ・ロゲン原子■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、光受容層に窒素原子の含有された層領
域■を設けるには、光受容層の形成の際に窒素原子導入
用の出発物質を前記した光受容層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Ｎを形成するのにグロー放電法を用いる場合には
、前記した光受容層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窒素原子導入用の出発物質が加え
られる。その様な窒素原子導入用の出発物質としては、
少なくとも窒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。

層領域軸を形成する際に使用される雷１累原子代導入用
の原料ガスに成シ得るものとして有効に使用される出発
物質は、Ｎを構成原子とする或いはＮとＨとを構成原子
とする例えば窒素（Ｎ２）、アンモニア（ＮＨｓ）　ｓ
　ヒドラジン（Ｈ２ＮＮＨ２）、アジ化水素（ＨＮ３）
、アジ化アンモニウム（ＮＨ４Ｎ、）等のガス状の又は
ガス化し得る窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物
を挙げることが出来る。この他に、窒素原子（へ）の導
入に加えて、ノ・ロゲン原子■の導入も行えるという点
から、三弗化窒素（Ｆ３Ｎ）　、四弗化窒素（Ｆ４Ｎ２
）等のノ・ロゲン化窒素化合物を挙げることが出来る。

本発明に於いては、層領域軸中には窒素原子で得られる
効果を更に助長させる為に、窒素原子に加えて、更に酸
素原子を含有することが出来る。

酸素原子を層領域軸に導入する為の酸素原子導入用の原
料ガスとしては、例えば酸素（０，）、オゾン（ＯＳ）
　Ｓ−酸化窒素（ＮＯ）　、二酸化窒素（ＮＯ２）、−
二酸化窒素（Ｎ、０）、三二酸化窒素（Ｎｚ０ｓ）、四
三酸化窒素（Ｎ、０．）　、三二酸化窒素（Ｎｚｏｓ）
、三酸化窒素（ＮＯＳ）、シリコン原子（Ｓｔ）と酸素
原子０）と水素原子０とを構成原子とする、例えば、ジ
シロキサン（Ｈｓ　Ｓ　ｉＯＳ　ｉＨ３）　、）ジシロ
キサン（Ｈｓ　Ｓ　ｉ　ＯＳ　ｉ　Ｌ　ＯＳ　ｉ　Ｈｓ
　）等の低級シロキサン等を挙げることが出来る。

スパッタリング法によって、層領域軸を形成するＫは、
光受容層の形成の際に単結晶又は多結晶のＳｉウェーハ
ー又はＳ　ｉ、Ｎ、ウェーハー、又はＳｉとＳ　ｉ、Ｎ
、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
、窒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
スパッタリングすれば良い。

又、別にはｓ　ＳｔとＳ　ｉｓ　Ｎ４とは別々のターゲ
ットとして、又はＳｉとＳｉ３Ｎ、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
Ｉ又は／及びハロゲン原子■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ととによって虚言れ
スー０去百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窒素原子導入用の原
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、光受容層の形成の際に、窒素原子の含
有される層領域軸を設ける場合、該層領域軸に含有され
る窒素原子の分布濃度０代を層厚方向に階段状に変化さ
せて、所望の層厚方向の分布状態（ｄｅｐｔｈ　ｐｒｏ
ｆｉｌｅ　）を有する層領域□を形成するには、グロー
放電の場合には、分布濃度Ｃ軸を変化させるべき窒素原
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フ等の通常用いられて
いる何らかの方法によシ、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を適宜変化させる操作を
行えば良い。

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

第二には、スパッタリング用のターゲットを、例えばＳ
ｔとＳｉ３Ｎ、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　ｉｓ　Ｎ４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ｎ 光受容層中に、伝導特性を制御する物質、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１族原子導入用の出発物質或いは第Ｖ族原
子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、光受容層
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シ得るものと
しては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形成条
件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望まし
い。その様な第１族原子導入用の出発物質として具体的
には硼素原子導入用としては、Ｂｚ　Ｈｅ、Ｂ４ＨＩＯ
、ＢＪＩｏ、Ｂｓ１−Ｌ＋１ＢａＩ（＋ｏ　％、Ｂ６Ｈ
Ｉ２、Ｐ６Ｈ１４等の水素化硼素、ＢＦ３　％　Ｂｃｔ
、、ＢＢｒ、等の）・ロゲン化硼素等が挙げられる６、
この他、Ａｔｃｔ、、ＱｎＣｌｓ、Ｇａ　（ＣＨｓ　）
ｓ、ＩｎＣｔｓ　％　ＴｔＣｔｓ等も挙げることが出来
る。

第Ｖ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、ｐＨｓ、
Ｐ２Ｈ４等の水素北隣、ＰＩ（、Ｉ、ＰＦ、、ＰＦｓ　
ｓ　ＰＣｔｓ　％　ＰＣｔｓ、ＰＢｒ、、ＰＢｒ、　％
　ＰＩ、等のハロゲン北隣が挙げられる。この他、ＡＳ
Ｈ３、Ａｓ　Ｆ３、Ａｓ　Ｃ１ｓ、ＡａＢｒｓ　ｓ　Ａ
ｓＦ＋、５ｂＨｓ、Ｓｂ　Ｆｓ、５ｂＦｓ、５ｂＣｔＩ
１％５ｂＣ４３、ＢｉＨ，、Ｂ　ｉ　Ｃｔｓ、ＢｉＢｒ
ｘ等も第Ｖ族原子導入用の出発物質の有効なものとして
挙げることが出来る。

本発明に於いて、光受容層を構成し、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光
受容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るものであるが、その下限
としては、好ましくは、３０Å以上、よシ好適には４０
λ以上、最適には、５０Å以上とされるのが望ましい。

又、上記層領域中に含有される伝導等性を制御する物質
（Ｏの含有量が３０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ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、好適にはａ　ｌｔ以下、最適には５μ以
下とされるのが望ましい。

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、ＮｉＣｒ５ステンレス、ＡＡ、Ｃｒｓ　Ｍ２Ｓ　
Ａｕ　１　Ｎｂ；　Ｔａ　１　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〕′とだ表面側に
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、Ａｔ
ｓ　Ｃｒｓ　Ｍ２Ｓ　Ａｕ１１ｒｘ　Ｎｂｓ　Ｔａ％Ｖ
１Ｔｉｓ　Ｐｔ５Ｐｄ、　Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｎ　０２、Ｉ
ＴＯ（Ｉｎ２Ｏ＊　＋５ｎ０２）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イＡ／ムであれば、ＮｉＣｒ％
ｋｔｓ　ＡｇｌＰｄ％Ｚｎ、Ｎｌ　％　Ａｕ　１Ｃｒ　
％　Ｍｏ、Ｉｒ％Ｎｂｓ　Ｔａｔ　ＶｌＴｉｎ　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・−ト処理して、その表面に導電性が付与される。

支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状等任意
の形状とし得、所望によって、その形状は決定されるが
、例えば、第１図の光導電部材１００を電子写真用像形
成部材として使用するのでおれば連続高′４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）の光導電部材が形成される様に
適宜決定されるが、光導電部材として可撓性が要求され
る場合には、支持体としての機能が充分発揮される範囲
内であれば可能な限シ薄くされる。百年ら、この様な場
合支持体の製造上及び取扱い上、機械的強度等の点から
、好ましくは、１０μ以上とされる。

次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略につい
て説明する。

第１６図に光導電部材の製造装置の一例を示す○ 図中の１１０２〜１１０６のガスボンベには、本発明の
光導電部材を形成するための原料ガスが密封されておシ
、その１例としてたとえば１１０２は、Ｈｅで稀釈され
た５ｉＨＡガス（純度９９．９９９％、以下Ｓ　ｉ　Ｈ
，／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０３はＨｅで希釈され
たＧｅＨａガス（純度９９．９９９％％　以下Ｇｅ　Ｌ
　／Ｈｅと略す０）ボンベ、１１０４はＨｅで希釈され
たＳｉＦ、ガス（純度９９．９９チ、以下ＳｉＦ、／Ｈ
ｅと略す。）ボンベ、１１０５はＮＨ，ガス（純度９９
．９９９％）ボンベ、１１０６はＩ’Ｉ２ガス（純度９
９．９９９条）ボンベである。

これらのガスを反応室１１０１に流入させるにはガスボ
ンベ１１０２〜１１０６のバルブ１１２２〜１１２６、
リークパルプ１１３５が閉じられていることを確認し、
又、流入バルブ１１１２〜１１１６、流出バルブ１１１
７〜１１２１．補助パルプ１１３２．１１３３が開かｉ
ｚでいることを確認して、先ずメインパルプ１１３４を
開いて反応室１１０１、及び各ガス配管内を排気する。

次に真空計１１３６の読みが約５　Ｘ　］、　］０−６
ｔｏｒｒなった時点で補助パルプ１１３２．１１３３．
流出バルブ１１１７〜１１２１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例をあけると、ガスボンベ１１０２よ勺Ｓ　ｉ
　Ｌ　／　Ｈｅガス、ガスボンベ１１ｏ３よ、！ｌ）　
Ｇｅ　Ｈ＜　／　Ｈｅガス、ガスボンベ１１０５よりＮ
Ｈ。

ガスをバルブ１１２２．１１２３．１１２４を開いて出
口圧ゲージ１１２７，１１２８．１１２９の圧を１　ｋ
ｆ／ｉに調整し、流入バルブ１１１２．１１１３．１１
１４を徐々に開けて、マスフロコントローラ１１０７．
１１０８％　１１０９内に夫々流入させる。引き萩いて
流出バルブ１１１７，１１１８．１１１９、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。このときのＳ　ｉ　Ｈ４／　Ｈｅガス流量
とＧｅＨ，／Ｈｅガス流量とＮＨ，ガス流量との比が所
望の値になるように流出バルブエ１１７．１１１８．１
１１９を調整し隻又、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により５０〜４００”Ｃ
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１１ｏ１内に
グロー放電を生起させ、同時にあらかじめ設計された変
化率曲線に従ってＮＩ（、ガスの流量を手動あるいは外
部駆動モータ等の方法によってバルブ１１１８ハｎ塙１
−Ｉ　Ｊ−Ｗｆ　４　＋Ａ＋　／Ｉ、キ、Ｌ噌」ｕｌＬ
−）！−瓢、ノ１ｃＩ」−一れる層中に含有される窒素
原子の分布（震度Ｃ■を制御する。

又、層形成を行っている間は層形成の均一化を図るため
基体１１３７はモータ１１３９にょシ一定速度で回転さ
せてやるのが望捷しい。

以下実施例について説明する○ 実施例１ 第１６図に示した製＠装置により、シリンダー状のＡｔ
基体上に第１表に示す６１件で電子写真用像形成部材と
しての試料（試ｆ−ＩＮ１］１−１〜・１３−６）を夫
々作成した（第２表）。

各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃度は第１
７図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第１８図に示さ
れる。

こうして得られた各試料を、帯電露光実験装置に設置し
０５．ＯｋＶで０．３ｓｃｃ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−ｓｅｃの光量を透過型のテストチャート
を通１〜て照射させた。

その後直ちに、ｎ茹雷イ／トの用伶剖Ｃトナーシキャリ
アーを含む）を像形成部材表面をカスケードすることＫ
よって、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得だ。

保形成部材上のトナー画像を、■５．０ｋＶのコロナ帯
電で転写紙上に転写した所、いずれの試料に於いても解
像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得
られた。

上記に於いて、光源をタングステンランプの代シに８１
０ｎｍのＧａＡｓ系半尋体レーザ（ｉｏｍＷ）を用いて
、静電像の形成を行った以外は、同様のトナー画像形成
条件にして、各試料に就いてトナー転写画像の画質評価
を行ったところ、いずれの試料の場合も、解像力に優れ
、　Ｉｖ調再現性の良い鮮明な高品位の画像が得られた
。

実施例２ 第１６図に示した製造装置により、シリンダー状のＡｔ
基体上に第３表に示す条件で電子写真用像形成部材とし
ての試料（試料）＆Ｌ２１−１〜２３−６）を夫々作成
した（第４表）。

各試料に於ける、ゲルマニウム原子の含有分布濃度は第
１７図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第１８図に示
される。

これ等の試料の夫々に就て、実施例１と同様の′ｇＭ像
評価テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のト
ナー転写画像を与えた。又、各試料に就て３８°Ｃ，８
０％ＲＨの環境に於いて２０万回の繰返し使用テストを
行ったところ、いずれの試料も画像品質の低下は見られ
なかっ以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条件
を以下に示す。

基体温度：ゲルマニウム原子（Ｇｅ）含有層・・・・・
約２００°Ｃ放電周波数：１３．５６ＭＨｚ 反応時反応室内圧：　０．３　Ｔｏｒｒ

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の層構成を説明する為の
模式的層構成図、第２図乃至第１０図は、夫々、光受容
層中のゲルマニウム原子の分布状態を説明する為の説明
図、第１１図乃至第１５図は、夫々、光受容層中の偵素
原子の分布状態を説明するための説明図、第１６図は、
本発明で使用された装置の模式的説明図で、第１７図、
第１８図は夫々本発明の実施例に於ける各原子の含有分
布濃度状態を示す分布状態図である。 １００・・・・・光導電部材　１０１・・・・・・支持
体１０２・・・・・・光受容層 −一−−→−Ｃ −一一一一−→−−０ 一□−−う−Ｃ Ｃ □　Ｑ（Ｎ） −Ｃ（Ｎ　） （晶戴。−／、） （／７θ３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　光導電部材用の支持体と、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、光導電
   性を示す光受容層とを有し、該光受容層は、窒素原子を
   含有し、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々ＣＴＩＩ
   　、　Ｃ（３１、Ｃ（２１なる第１の層領域、第３の層
   領域、第２の層領域を支持体側よシこの順で有する事を
   特徴とする光導電部材（但し、Ｃ（３）は単独では最大
   になるととはなく、且つＣ（１１、Ｃ（２＋　、　Ｃ（
   ３）のいずれか１つが０になる場合は、他の２つは０で
   はなく且つ等しくはない）。 （２）　光受容層中に水素原子が含有されている特許請
   求の範囲第１項に記載の光導電部材。 （３）　光受容層中にハロゲン原子が含有されている特
   許請求の範囲第１項及び同第２項に記載／７−１臀道Ｊ
   ｉＩＩ帽れ （４）　光受容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特許請求の範囲第１項に
   記載の光導電部材。 （５ン　光受容層中に於けるゲルマニウム原子の分布状
   態が、層厚方向に均一である特許請求の範囲第１項に記
   載の光導電部材。 （６）　光受容層中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項に記載の光導電部材。 （７）　伝導性を支配する物質が周期律表第■族に属す
   る原子である特許請求の範囲第６項に記載の光導電部材
   。 （８）　伝導性を支配する物質が周期律表第Ｖ族に属す
   る原子である特許請求の範囲第６項に記載の光導電部材
   。