JPS6057984A - Photoconductive member - Google Patents
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Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a photoconductive member that is sensitive to electromagnetic waves such as light (here, light in a broad sense refers to ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, R-rays, etc.). Regarding.
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。As a photoconductive material forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive and has a photocurrent (Ip) of 8N ratio.
/dark current (Id)), has absorption spectrum characteristics that match the spectrum characteristics of the electromagnetic waves to be irradiated, has fast photoresponsiveness, has the desired dark resistance value, and is non-polluting to the human body during use. In addition, solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being able to easily process afterimages within a predetermined time. Particularly in the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-polluting property during use is an important point.
この様な点に立脚して最近注目されている光導1!材料
にアモルファスシリコン(以1a−8iと表記す)があ
り、例えば、独国公開第2746967号公報、同第2
855718号公報には電子写真用像形成部材として、
独国公開第2933411号公報には充電変換読取装置
への応用が記載されている。Based on these points, Light Guide 1 has been attracting attention recently! The material is amorphous silicon (hereinafter referred to as 1a-8i), for example, German Publication No. 2746967, German Publication No. 2
Publication No. 855718 describes an image forming member for electrophotography,
DE 2933411 describes an application to a charging conversion reading device.
百年ら、従来のa−8iで構成された光導電層を有する
光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的
、光学的、光導電的特性、及び耐湿性等の使用環境特性
の点、更には経時的安定性の点において、総合的な特性
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。A photoconductive member having a conventional photoconductive layer composed of a-8i has excellent electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, and moisture resistance. The reality is that there are points that can be further improved in terms of usage environment characteristics and furthermore, stability over time, which requires comprehensive improvement of characteristics.
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、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。For example, when applied to an electrophotographic image forming member, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, in the past, it has often been observed that residual potential remains during use, and this type of When a conductive member is used repeatedly for a long period of time, fatigue accumulates due to repeated use, resulting in the so-called ghost phenomenon that causes an afterimage, or when used repeatedly at high speeds, responsiveness gradually decreases, etc. There were many cases where problems occurred.
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
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。Historically, a-8i has a relatively smaller absorption coefficient in the long wavelength region than in the short wavelength region of the visible light region, making it difficult to match with semiconductor lasers currently in practical use. In this case, when a commonly used halogen lamp or fluorescent lamp is used as a light source, there is still room for improvement in that the light on the long wavelength side cannot be used effectively.
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「ポケ」が生ずる一要因となる。In addition, if the irradiated light is not absorbed sufficiently in the photoconductive layer and the amount of light reaching the support increases,
If the support itself has a high reflectance for light transmitted through the photoconductive layer, interference due to multiple reflections will occur within the photoconductive layer, which is one of the causes of "poke" in the image.
この影響は、解像度を上げる為に、照射スポットを小さ
くする程大きくなり、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。This effect becomes larger as the irradiation spot is made smaller in order to increase the resolution, and is a major problem especially when a semiconductor laser is used as the light source.
更に、a−8i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
或いは弗素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び′1
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O
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、支持体側よりの輩荷の注入の
阻止が充分でないこと等が生ずる場合が少なくない。Furthermore, when forming a photoconductive layer using an a-8i material, in order to improve its electrical and photoconductive properties, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms and chlorine atoms, and '1
Boron atoms, phosphorus atoms, etc. are contained in the photoconductive layer as constituent atoms to control gas conduction type, or other atoms are included in order to improve other properties. Depending on the method, problems may arise in the electrical or photoconductive properties of the formed layer. That is, for example, the lifetime of photocarriers generated in the formed photoconductive layer by light irradiation may be shortened. There are many cases where it is not sufficient, or in the dark area, the injection of pollutants from the support side is not sufficiently prevented.
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取り出した後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの層の浮きや剥離、或いは層に亀裂が
生ずる等の現象をダ1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。Furthermore, if the layer thickness exceeds 10 microns or more, the layer may lift or peel off from the surface of the support, or cracks may develop as the time passes for the layer to stand in the air after being removed from the vacuum deposition chamber for layer formation. It was a victory because it caused the phenomenon that occurred most often. This phenomenon is
In particular, there are issues that need to be resolved in terms of stability over time, as this often occurs when the support is a drum-shaped support commonly used in the field of electrophotography.
従ってa−8i材料そのものの特性改良が図られる一方
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。Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-8i material itself, it is necessary to take measures to solve all of the above-mentioned problems when designing photoconductive members.
本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a−8iに
就で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
とし、水素原子(H)又はハロゲン原子(X)のいずれ
か一方を少なくとも含有するアモルファス材料、所jt
l 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特性を有
していること及び長波長側に於ける吸4yスペクトル特
性に優れていることを見出した点に基づいている。The present invention has been made in view of the above points, and is characterized by its applicability and applicability to A-8I as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, solid-state imaging devices, reading devices, etc. As a result of comprehensive research and consideration from this perspective, we have discovered an amorphous material that has silicon atoms (Si) and germanium atoms (Ge) as a matrix and contains at least either hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X). , place jt
l Hydrogenated amorphous silicon germanium, halogenated amorphous silicon germanium, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon germanium [hereinafter referred to as [a-8iGe (H,X)]
A photoconductive member designed and produced with a photoreceptive layer exhibiting photoconductivity consisting of a photoconductive layer (using J) as described below has a remarkable practical effect. It not only shows excellent properties, but also surpasses conventional photoconductive materials in every respect, especially as a photoconductive material for electrophotography. This is based on the discovery that the absorption 4y spectrum characteristics on the wavelength side are excellent.
本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時安定して
いて、殆んど使用環境に制限を受けない全環境型であり
、長波長側の光感度特性に優れると共に耐光疲労に著し
く長け、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず、残留
電位が全く又は殆んど観測されない光導電部材を提供す
ることを主たる目的とする。The present invention has stable electrical, optical, and photoconductive properties at all times, is suitable for all environments with almost no restrictions on usage environments, and has excellent photosensitivity on the long wavelength side and is extremely resistant to light fatigue. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member that is durable, does not cause deterioration even after repeated use, and has no or almost no residual potential observed.
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擾れ、且つ光応答
の速い光導電部材を提供することである。Another object of the present invention is to provide a photoconductive member that has high photosensitivity in the entire visible light range, is particularly compatible with semiconductor lasers, and has a fast photoresponse.
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い光導電
部側を提供することである。Another object of the present invention is to have excellent adhesion between a layer provided on a support and the support and between each layer of laminated layers,
It is an object of the present invention to provide a photoconductive portion side that is dense and stable in terms of structural arrangement and has high layer quality.
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Nf!1!形成の為の帯電処理の際の
電荷保持能が充分あり、且つ多湿雰囲気中でもその特性
の低下が殆んど観測されない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。Another object of the present invention is that when applied as an electrophotographic imaging member, the static Nf! 1! It is an object of the present invention to provide a photoconductive member which has sufficient charge retention ability during charging treatment for formation and has excellent electrophotographic properties in which almost no deterioration of the properties is observed even in a humid atmosphere.
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。Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution.
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
導電部材を提供することでもある。Yet another object of the present invention is to provide a photoconductive member having high photosensitivity, high signal-to-noise ratio characteristics, and good electrical contact with the support.
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
は窒素原子を含有すると共に、その層厚方向に於ける分
布濃度が夫々、C(1) 、 C(31、C(2)なる
第1の層領域(1)。The photoconductive member of the present invention has a support for the photoconductive member and a photoconductive photoreceptive layer made of an amorphous material containing silicon atoms and germanium atoms, A first layer region (1) in which the layer contains nitrogen atoms and has a concentration distribution in the thickness direction of C(1), C(31, and C(2), respectively).
第3の層領域(3)、第2の層領域(2)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)>
C(2) 、 C(1)で、且つC(1) 、 C(2
)の少なくともいずれが一方はOでないか又はC(1)
、 C(2)は等しくはない)。It is characterized by having a third layer region (3) and a second layer region (2) in this order from the support side (however, C(3)>
C(2), C(1), and C(1), C(2
) is not O or C(1)
, C(2) are not equal).
上記した様な層構成を取る様にして設計された本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、極め
て優れた電気的、光学的、光導電的特性、電気的耐圧性
及び使用環境特性を示す。The photoconductive member of the present invention designed to have the above-described layer structure can solve all of the problems described above, and has extremely excellent electrical, optical, and photoconductive properties. Indicates pressure resistance and usage environment characteristics.
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
、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。In particular, when applied as an electrophotographic image forming member, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, it is highly sensitive, and it has a high signal-to-noise ratio. As a result, high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution can be stably and repeatedly obtained with excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics.
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 であって、且つ支持体との密着性に
著しく優れており、高速で長時間連続的に繰返し使用す
ることができる。In addition, the photoconductive member of the present invention has a photoreceptive layer formed on the support, which is strong and has excellent adhesion to the support, and can be repeatedly applied continuously at high speed for a long time. can be used.
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。Further, the photoconductive member of the present invention has high photosensitivity in the entire visible light range, is particularly excellent in matching with semiconductor lasers, and has fast photoresponse.
以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就で詳細に
説明する。Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示した模式的構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically shown to explain the layer configuration of a photoconductive member according to a first embodiment of the present invention.
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。The photoconductive member 100 shown in FIG. 1 includes a support 101 for the photoconductive member, and an a-8iG
The photoreceptive layer 102 is made of e(H,X), contains nitrogen atoms, and has photoconductivity.
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中に万偏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偏無く含有されて
はいるが分布濃度が不均一であっても良い。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、均一な分布で万偏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の層厚方向には万偏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
支持体側101(光受容層102と支持体101との界
面側)の方に多く分布した状態となる様にするか、或い
はこの逆の分布状態となる様に前記光受容層102中に
含有される。The germanium atoms contained in the photoreceptive layer 102 may be uniformly distributed in the photoreceptive layer 102, or may be contained evenly in the layer thickness direction. However, the distribution concentration may be non-uniform. Hyakunen et al. In any case, in the in-plane direction parallel to the surface of the support, it is uniformly distributed and evenly contained from the point of view of uniformizing the properties in the in-plane direction. is necessary. In particular, it is uniformly contained in the layer thickness direction of the light-receiving layer 102, and the side opposite to the side on which the support 101 is provided (
Either the free surface 103 side of the photoreceptive layer 102 is distributed more toward the support side 101 (the interface side between the photoreceptive layer 102 and the supporter 101), or vice versa. It is contained in the photoreceptive layer 102 so as to have a distribution state of .
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。In the photoconductive member of the present invention, the germanium atoms contained in the photoreceptive layer are distributed in the layer thickness direction as described above, and in parallel to the surface of the support. It is desirable to have a uniform distribution in the in-plane direction.
第1図に示される光導電部材100の光受容層102は
、窒素原子の層厚方向の分布濃度C(N)が、C(1)
なる値を有する第1の層領域(1)104、C(2)な
る値を有する第2の層領域+2+105゜C(3)なる
値を有する第3の層領域(3) 106とを有する。In the photoreceptive layer 102 of the photoconductive member 100 shown in FIG. 1, the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms in the layer thickness direction is C(1).
A first layer region (1) 104 having a value of C(2), a second layer region (3) 106 having a value of +2+105°C(3).
本発明に於いては、上記の第1.第2.第3の各層領域
は、これ等3つのいずれの層領域に於いても必ずしも窒
素原子が含有されていることは要しないが、分布濃度C
(3)は、分布濃度C(1) 、 C(2)のいずれよ
りも大きく、且つ、分布濃度C(1) 、 C(2)の
少なくともいずれか一方はOでないか又は分布濃度C(
1) 、 C(2)は等しくない必要がある。In the present invention, the above-mentioned 1. Second. The third layer regions do not necessarily need to contain nitrogen atoms in any of these three layer regions, but the distribution concentration C
(3) is larger than both of the distribution concentrations C(1) and C(2), and at least one of the distribution concentrations C(1) and C(2) is not O or the distribution concentration C(
1) and C(2) must not be equal.
分布濃度Cfl) 、 Cf2)のいずれか一方がOで
ある場合には、光受容層102は、窒素原子を含有しな
い層領域として、第1の層領域(1) 104か又は第
2の層領域+2) 105を有し、それよりも高い分布
濃度C(3)を有する第3の層領域(3)を有する。When either one of the distribution concentrations Cfl) and Cf2) is O, the photoreceptive layer 102 includes either the first layer region (1) 104 or the second layer region as a layer region that does not contain nitrogen atoms. +2) 105 with a third layer region (3) having a higher distribution concentration C(3).
この場合、窒素原子を比較的高濃度に含有させて自由表
面103から光受容層102中への電荷の注入防止効果
が得られる様にするのであれば第1の層領域(1) 1
04を、窒素原子の含有しない層領域として光受容層1
02を設計する必要があり、又、逆に支持体101側か
ら光受容層102中への電荷の注入防止及び支持体10
1と光受容M102との間の密着性の改良を計るのであ
れば、第2の層領域+21105を窒素原子の含有しな
い層領域として光受容M102を設計する必要がある。In this case, if nitrogen atoms are contained in a relatively high concentration to obtain the effect of preventing charge injection from the free surface 103 into the photoreceptive layer 102, the first layer region (1) 1
04 as a layer region containing no nitrogen atoms in the photoreceptive layer 1.
02, and conversely, prevention of charge injection from the support 101 side into the photoreceptive layer 102 and
In order to improve the adhesion between the photoreceptor M102 and the photoreceptor M102, it is necessary to design the photoreceptor M102 with the second layer region +21105 as a layer region that does not contain nitrogen atoms.
本発明に於いては、3者の中、最大の分布濃度C(3)
を有する第3の層領域(3) 106は、良好な光感度
特性を推持しつつ光受容層102の暗抵抗の向上を計る
場合には、分布濃度C(3)の値としては、比較的低い
数値に設定すると共に、その層厚として必要な範囲に於
いて充分な厚さとするのが望ましい。In the present invention, the maximum distribution concentration C(3) among the three
In order to improve the dark resistance of the photoreceptive layer 102 while maintaining good photosensitivity characteristics, the third layer region (3) 106 having It is desirable to set the layer thickness to a relatively low value and to have a sufficient thickness within the required range.
又、分布濃度C(3)の値を比較的高い数値に設定する
ことで第3の層領域(3) 106によって主に電荷注
入防止効果を期待するのであれば、第3の層領域(3)
106の層厚は、電荷注入阻止の効果が充分得られる
範囲に於いて、出来るだけ薄くすると共に、光受容M1
02の自由表面103側、又は支持体101側に出来る
だけ接近した位置に第3の層領域(3) 106を設け
るのが望ましい。Furthermore, if the third layer region (3) 106 is expected to mainly prevent charge injection by setting the value of the distribution concentration C(3) to a relatively high value, the third layer region (3) 106 may be )
The layer thickness of layer 106 is made as thin as possible within the range where the effect of blocking charge injection is sufficiently obtained, and the layer thickness of photoreceptor M1 is
It is desirable to provide the third layer region (3) 106 as close as possible to the free surface 103 of 02 or to the support 101.
この場合に於いて、第3の層領域(3) 106が支持
体101側の方により接近して設けられる場合には、第
1の層領域(1) l 04は、その層厚を必要な範囲
に於いて充分薄くされ、支持体101と光受容層102
との間の密着性の向上を主に計る為に設けられる。In this case, if the third layer region (3) 106 is provided closer to the support 101 side, the first layer region (1) The support 101 and the light-receiving layer 102 are
It is provided mainly to improve the adhesion between the
第3の層領域(3) 106が自由表面103側の方に
より近接して設けられる場合には、第2の層領域(2)
l 05は第3の層領域(3) 106が多湿雰囲気
に晒されるのを防ぐ目的の為に主に設けられる。If the third layer region (3) 106 is provided closer to the free surface 103 side, the second layer region (2)
l05 is provided mainly for the purpose of preventing the third layer region (3) 106 from being exposed to a humid atmosphere.
本発明に於いて、第1の層領域(1)及び第2の層領域
(2)の層厚としては、分布濃度C(1) 、 C(2
)との関係に於いて適宜所望に応じて決定されるが好ま
しくは、0.003〜100μ、より好ましくは0.0
04〜80μ、最適にはo、oos〜50μとされるの
が望ましい。In the present invention, the layer thicknesses of the first layer region (1) and the second layer region (2) are distribution concentrations C(1) and C(2).
), but is preferably 0.003 to 100μ, more preferably 0.0
It is desirable that the thickness be 04 to 80μ, most preferably o, oos to 50μ.
又、第3の層領域(3)の層厚は、分布濃度C(3)と
の関係に於いて適宜決定されるが、好ましくは0.00
3〜80μ、より好ましくは0.004〜50μ、最適
には0.005〜40μとされるのが望ましい。Further, the layer thickness of the third layer region (3) is appropriately determined in relation to the distribution concentration C(3), but is preferably 0.00.
It is desirable that the thickness be 3 to 80μ, more preferably 0.004 to 50μ, and optimally 0.005 to 40μ.
第3の層領域(3)に電荷注入阻止層としての機能を主
に持たせる場合には、光受容層の支持体側又は自由表面
側に近接して設けると共に、その層厚を好ましくは30
μ以下、より好適には20μ以下、最適には10μ以下
とするのが望ましい。この際、第3の層領域(3)が近
接して設けられる支持体側にある第1の層領域(1)又
は自由表面側にある第2の層領域(2)の層厚は、第3
の層領域(3)に含有される窒素原子の分布濃度C(3
)の値と生産的効率の点からによって適宜法められるが
、好ましくは5μ以下、より好ましくは3μ以下、最適
には1μ以下とされるのが望ましい。When the third layer region (3) is mainly provided with the function of a charge injection blocking layer, it is provided close to the support side or the free surface side of the photoreceptive layer, and the layer thickness is preferably 30 mm.
It is desirable that the thickness be less than μ, more preferably less than 20 μ, optimally less than 10 μ. At this time, the layer thickness of the first layer region (1) on the side of the support where the third layer region (3) is provided or the second layer region (2) on the free surface side is the same as that of the third layer region (3).
The distribution concentration C(3) of nitrogen atoms contained in the layer region (3) of
), but it is preferably set to 5μ or less, more preferably 3μ or less, and most preferably 1μ or less.
本発明に於いて、窒素原子の含有分布濃度C(3)の最
大値としては、シリコン原子とゲルマニウム原子と窒素
原子の和(以後[T (5iGeN ) Jと記す)に
対して好ましくは67 atomic%、より好ましく
は50 atomic%、最適には40atanic%
とされるのが望ましい。In the present invention, the maximum value of the distribution concentration C(3) of nitrogen atoms is preferably 67 atomic with respect to the sum of silicon atoms, germanium atoms, and nitrogen atoms (hereinafter referred to as [T (5iGeN ) J). %, more preferably 50 atomic%, optimally 40 atomic%
It is desirable that this is done.
又、分布濃度C(3)の最小値は、T (5iGeN
)に対して好ましくは10 atomic pprl’
lqより好ましくは1 s ato+nic ppm、
最適には20 atomicpprllとされるのが望
ましい。Moreover, the minimum value of the distribution concentration C(3) is T (5iGeN
) preferably 10 atomic pprl'
preferably 1 s ato+nic ppm,
Optimally, it is desirable to set it to 20 atomicpprll.
分布濃度C(1) 、 C(2)が0でない場合は、そ
の最小値としては、T (5iGeN )に対して、好
ましくはl ajornle pplnsより好ましく
は3atomicppm 5jlk適には5 atom
ic ppmとされるのが望ましい。When the distribution concentrations C(1) and C(2) are not 0, the minimum value is preferably 3 atomic ppm, preferably 5 atoms, for T (5iGeN).
It is desirable to set it to ic ppm.
@2図乃至第10図には、本発明における先導冗部材の
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れる。2 to 10 show typical examples in which the distribution state of germanium atoms contained in the light-receiving layer of the leading redundant member in the present invention is non-uniform in the layer thickness direction.
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、縦軸は光導電性を示す光受容層の層厚
を示し、tBは支持体側の光受容層の表面の位置を、t
T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t
B側よりtT側に向って層形成がなされる。In Figures 2 to 10, the horizontal axis represents the distribution concentration C of germanium atoms, the vertical axis represents the layer thickness of the photoreceptive layer exhibiting photoconductivity, and tB represents the position of the surface of the photoreceptive layer on the support side. ,t
T indicates the position of the surface of the photoreceptive layer opposite to the support side. That is, the photoreceptive layer containing germanium atoms has t
Layer formation is performed from the B side toward the tT side.
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。FIG. 2 shows a first typical example of the distribution state of germanium atoms contained in the photoreceptive layer in the layer thickness direction.
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界
面位置tBより1.の位置までは、ゲルマニウム原子の
分布濃度CがCIなる一定の値を取り乍らゲルマニウム
原子が、形成される光受容層に含有され、位It、より
は界面位置tTに至るまで分布濃度C2より徐々に連続
的に減少されている。界面位置tTにおいてはゲルマニ
ウム原子の分布濃度CはC8とされる。In the example shown in FIG. 2, the surface on which the germanium atom-containing photoreceptive layer is formed and the surface of the photoreceptive layer are located 1.0 mm from the interface position tB. Up to the position t, germanium atoms are contained in the formed photoreceptive layer while the distribution concentration C of germanium atoms takes a constant value CI, and the distribution concentration C2 increases until the position It, or even the interface position tT. It has been gradually and continuously reduced. At the interface position tT, the distribution concentration C of germanium atoms is C8.
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より位置tTに至るまで
濃度C4から徐々に連続的に減少して位HtTにおいて
濃度C1となる様な分布状態を形成している。In the example shown in FIG. 3, the distribution concentration C of the contained germanium atoms gradually and continuously decreases from the concentration C4 from the position tB to the position tT, and reaches the concentration C1 at the position HtT. is formed.
第4図の場合には、位H1B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
[tzと位1i1iftT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循未
満の場合である)。In the case of FIG. 4, the distribution concentration C of germanium atoms is kept at a constant value C6 from position H1B to position t2, and gradually and continuously decreases between position [tz and position 1i1iftT, At tT, the distribution concentration C is substantially zero (substantially zero here means less than the detection limit).
第5図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは位
置輸より位置型アに至るまで、濃度C8より連続的に徐
々に減少され、位(iitTにおいて実質的に零とされ
ている。In the case of FIG. 5, the distribution concentration C of germanium atoms is continuously gradually decreased from the concentration C8 from the position type A to the position type A, and becomes substantially zero at position (iitT).
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18間においては、濃度C0と
一定値であり、位置tTにおいては濃度CIOされる。In the example shown in FIG. 6, the distribution concentration C of germanium atoms is a constant value of concentration C0 between position tB and position 18, and the concentration CIO is determined at position tT.
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。Between the positions t and tT, the distribution density C is linearly decreased from the position t3 to the position tT.
第7図に示される例においては、分布濃度Cは位t!f
tBより位置t4までは濃度C1lの一定値を取り、位
Hbより位置tTまでは濃度CI2より濃度C11lま
で一次関数的に減少する分布状態とされている。In the example shown in FIG. 7, the distribution concentration C is of order t! f
From tB to position t4, the concentration C1l takes a constant value, and from position Hb to position tT, the concentration decreases linearly from CI2 to C11l.
第8図に示す例においては、位置tBより位置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
り実質的に零に至る様に一次関数的に減少している。In the example shown in FIG. 8, from position tB to position tT, the distribution concentration C of germanium atoms decreases linearly from the concentration C14 to substantially zero.
第9図においては、位置tBより位置t、に至るまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C,!より濃度
CI6まで一次関数的に減少され、位置t、と位ItT
との間においては、濃度CI6の一定値とされた例が示
されている。In FIG. 9, from position tB to position t, the distribution concentration C of germanium atoms is C,! It is linearly decreased to the concentration CI6, and the position t and the position ItT
An example is shown in which the concentration CI6 is set to a constant value between .
第10図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布濃度Cは位fIttBにおいて濃度C,?であり、
位置t6に至るまではこの濃度C17より初めはゆっく
りと減少され、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Cl1lとされる。In the example shown in FIG. 10, the distribution concentration C of germanium atoms is at a concentration C, ? and
Until reaching position t6, the concentration C17 is slowly decreased at first, and near the position t6, it is rapidly decreased to the concentration Cl1l at position t6.
位置t6と位置t7との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩かに徐々に減少されて位置t7で
濃度C11となり、位置17と位置tll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C7゜に至る。位f1Mfaと位置1Tの間におい
ては、濃度CtO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。Between position t6 and position t7, the concentration is decreased rapidly at first, and then gradually decreased to a concentration C11 at position t7, and between position 17 and position tll,
very slowly and gradually decreased at position t8,
The concentration reaches C7°. Between position f1Mfa and position 1T, the concentration CtO is reduced to substantially zero according to a curve shaped as shown in the figure.
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tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
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つとして挙げられる。As described above with reference to FIGS. 2 to 10, some typical examples of the distribution state of germanium atoms contained in the photoreceptive layer in the layer thickness direction, in the present invention, germanium atoms are The light-receiving layer is provided with a distribution state of germanium atoms having a portion where the distribution concentration C of atoms is high, and a portion where the distribution concentration C is considerably lower on the interface tT side than on the support side. is cited as one of the preferred examples.
本発明に於ける光導電部材を構成する光受容層は好まし
くは上記した様に支持体側の方か又は、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有
されている局在領域(A)を有するのが望ましい。The photoreceptive layer constituting the photoconductive member of the present invention preferably contains germanium atoms at a relatively high concentration on the support side or, conversely, on the free surface side, as described above. It is desirable to have a localized area (A) where
例えば局在領域(A)は、第2図乃至第10図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置tBより5μ以内に設
けられるのが望ましい。For example, if the localized region (A) is explained using the symbols shown in FIGS. 2 to 10, it is desirable that the localized region (A) be provided within 5 μm from the interface position tB.
」−記局在領域(A)は、界面位置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。The localized region (A) may be the entire layer region (LT) up to 5 μm thick from the interface position tB, or may be a part of the layer region (LT).
局在領域(A)を層領域(h’r)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
に従って適宜状められる。Whether the localized region (A) is a part or all of the layer region (h'r) is determined as appropriate depending on the characteristics required of the photoreceptive layer to be formed.
局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原子の分布濃
度の最大値Cmaxがシリコン原子との和に対して、好
ましくは1000 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。The localized region (A) has a distribution state of germanium atoms contained therein in the layer thickness direction, and the maximum value Cmax of the distribution concentration of germanium atoms is preferably 1000 atomic ppm or more with respect to the sum with silicon atoms, more preferably. 5000 atomic ppm or more, optimally I
It is desirable that the layer be formed in such a manner that a distribution state of at least X 10' atomic ppm can be achieved.
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(tn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ものである。That is, in the present invention, the photoreceptive layer containing germanium atoms is formed such that the maximum value Cmax of the distribution concentration exists within 5 μm in layer thickness from the support side (layer region 5 μm thick from tn). It is preferable to
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、シリコン原子
との和に対して、好ましくは1〜9.5 X 1051
05ato 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
。In the present invention, the content of germanium atoms contained in the photoreceptive layer is appropriately determined as desired so that the object of the present invention is effectively achieved, but Preferably 1 to 9.5 x 1051
05ato ppm, more preferably 100-8X
105105ato ppm, optimally 500-7
It is desirable that the amount is 105105 at ppm.
光受容層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、ゲルマニ
ウム原子の層厚方向の分布一度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。The distribution state of germanium atoms in the photoreceptive layer is such that germanium atoms are continuously distributed in the entire layer region, and once the distribution of germanium atoms in the layer thickness direction C is directed from the support side to the free surface side of the photoreceptor layer. If a decreasing change or the opposite change is given, light with the required characteristics can be obtained by arbitrarily designing the change rate curve of the distribution concentration C as desired. The receiving layer can be realized as desired.
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、充分高め、光受容層の自由表面
側に於いては、極力抵める様な、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
、可視光領域を含む、比較的短波長から比較的短波長迄
の全領域の波長の光に対して光感度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。For example, the distribution concentration C of germanium in the photoreceptive layer
On the support side, change in the distribution concentration C is sufficiently increased, and on the free surface side of the photoreceptive layer, the change in the distribution concentration C is suppressed as much as possible.
By applying this to the distribution concentration curve of germanium atoms, it is possible to achieve photosensitivity to light in the entire range of wavelengths from relatively short wavelengths to relatively short wavelengths, including the visible light region, and it is also possible to increase the photosensitivity to light in the entire wavelength range from relatively short wavelengths to relatively short wavelengths, including the visible light region. It is possible to effectively prevent interference with coherent light.
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。Furthermore, as will be described later, by extremely increasing the distribution concentration C of germanium atoms at the end of the photoreceptive layer on the support side, when a semiconductor laser is used, the side of the laser irradiation surface of the photoreceptor layer is Light on the long wavelength side that is not fully absorbed can be substantially completely absorbed in the end layer region of the support side of the photoreceptive layer, effectively eliminating interference due to reflection from the support surface. It can be prevented.
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、史には、光受容層の自由表面からの電荷の注入を防
止する目的の為に、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。In the photoconductive member of the present invention, in order to increase photosensitivity and dark resistance, and to prevent charge injection from the free surface of the photoreceptive layer, the photoreceptor layer contains: Contains nitrogen atoms. The nitrogen atoms contained in the photoreceptive layer may be uniformly contained in the entire layer area of the photoreceptive layer satisfying the above conditions, or may be contained only in a part of the layer area of the photoreceptive layer. It is also possible to make it ubiquitous.
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.第2.第3の各層領域に於いては、層厚方向に均
一である。In the present invention, the distribution state of nitrogen atoms is non-uniform in the layer thickness direction in the entire photoreceptive layer, as described above.
1st. Second. In each third layer region, the thickness is uniform in the layer thickness direction.
第11図乃至第14図には、光受容層全体としての窒素
原子の分布状態の典型的例が示されるO
これ等の図の説明に当って断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。11 to 14 show typical examples of the distribution of nitrogen atoms in the entire photoreceptive layer. Symbols used throughout the explanation of these figures are as shown in FIG. It has the same meaning as used in FIGS.
第11図に示される例では、位置輸より位置t、までは
窒素原子の分布濃度C(N) C□とされ、位[1*か
ら位置i11までは窒素原子の分布濃度C(N)はCW
tとし、位置tllから位置tTまでは窒素原子の分布
濃度C(N)はC21としている。In the example shown in FIG. 11, the distribution concentration of nitrogen atoms is C(N) C□ from position t to position t, and the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms from position [1* to position i11 is C.W.
t, and the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms is C21 from position tll to position tT.
第12図に示される例では、位置tBから位置111ま
では窒素原子の分布濃度C(N)はC2,とし、位置t
12から位置1llsまでは窒素原子の分布濃度C(N
)をC2,と階段状に増加させ位置t13から位置1T
までは窒素原子の分布濃度C(N)は025と減少させ
ている。In the example shown in FIG. 12, the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms from position tB to position 111 is C2, and position t
From 12 to position 1lls, the distribution concentration of nitrogen atoms C(N
) is increased stepwise to C2, from position t13 to position 1T.
Up to this point, the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms was reduced to 025.
第13図の例では、位置tBから位置t14まで窒素原
子の分布濃度C(N)はC76とし、位置t14から位
置11.まで窒素原子の分布濃度C(N)をC,?と階
段状に増加させ位置t8.から位fttTマチ窒素原子
の分布濃度C(N)を初期の濃度よりも少ない濃度02
8としている。In the example of FIG. 13, the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms from position tB to position t14 is C76, and from position t14 to position 11. The distribution concentration of nitrogen atoms C(N) up to C,? and stepwise increase at position t8. The distribution concentration C(N) of nitrogen atoms in the empty position fttT is set to a concentration 02 lower than the initial concentration.
It is set at 8.
第14図に示される例では、位置tBから位置t16ま
では窒素原子の分布濃度C(N)はC2゜とし、位置t
□から位置t、7までは窒素原子の分布濃度C(N)を
CSOに減少させ、位置117から位ii¥1□までは
窒素原子の分布濃度C(N)はCl1lと階段状に増加
させ、位置teaから位置tBまでは窒素原子の分布濃
度C(N)をCooまで減少させている。In the example shown in FIG. 14, the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms from position tB to position t16 is C2°, and position t
From □ to position t, 7, the distribution concentration of nitrogen atoms C(N) is decreased to CSO, and from position 117 to position ii¥1□, the distribution concentration of nitrogen atoms C(N) is increased stepwise to Cl1l. , the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms is reduced to Coo from position tea to position tB.
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場合には、光受容層の支持
体側端部層領域を占める様に設けられる。In the present invention, the layer region (N) containing nitrogen atoms provided in the photoreceptive layer (consisting of at least two layer regions of the above-mentioned first, second, and third layer regions) is , when the main purpose is to improve photosensitivity and dark resistance, a free layer is provided so as to occupy the entire layer area of the photoreceptive layer, and a free layer is provided to prevent charge injection from the free surface of the photoreceptive layer. When it is provided near the surface and its main purpose is to strengthen the adhesion between the support and the photoreceptive layer, it is provided so as to occupy the end layer region of the photoreception layer on the side of the support.
前者の場合、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後者の場合には、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。In the former case, the content of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is relatively small in order to maintain high photosensitivity;
In the second case, it is desirable to increase the amount relatively to prevent charge injection from the free surface of the photoreceptive layer, and in the latter case, it is desirable to increase the amount relatively to ensure enhanced adhesion to the support.
又、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面
層領域には、窒業原子を多くした様な、窒素原子の分布
状態を層領域(N)中に形成すれば良い。In addition, in order to achieve all three simultaneously, it is necessary to distribute the concentration at a relatively high concentration on the support side, to distribute at a relatively low concentration at the center of the photoreceptive layer, and to distribute it at a relatively low concentration on the free surface side of the photoreceptor layer. In the surface layer region (N), a distribution state of nitrogen atoms may be formed in the layer region (N) such that the number of nitrogen atoms is increased.
自由表面からの電荷の注入を防止するためには、自由表
面側で窒素原子の分布濃度C(N)を多くした層領域(
N)を形成するのが望ましい。In order to prevent charge injection from the free surface, a layer region (
It is desirable to form N).
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。In the present invention, the content of nitrogen atoms contained in the layer region (N) provided in the photoreceptive layer depends on the characteristics required for the layer region (N) itself, or when the layer region (N) is attached to the support. When provided in direct contact with the support, it can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the relationship with the properties at the contact interface with the support.
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。In addition, when another layer region is provided in direct contact with the layer region (N), the relationship with the characteristics of the other layer region and the characteristics at the contact interface with the other layer region The nitrogen atom content is appropriately selected with consideration given to the following.
層領域(N)中に含有される窒素原子の磁は、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、T (SjGeN)に対して、好まし
くは0.001〜50 atomic%、より好ましく
は0.002〜40 atomic%、最適にはo、o
oa〜30 atomic%とされるのが望ましい。The magnetism of the nitrogen atoms contained in the layer region (N) can be adjusted as desired depending on the properties required of the photoconductive member to be formed, but it is preferably 0. 001-50 atomic%, more preferably 0.002-40 atomic%, optimally o, o
It is desirable that the content be oa to 30 atomic%.
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To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。In the present invention, even if the layer region (N) occupies the entire area of the photoreceptive layer or does not occupy the entire area of the photoreceptor layer, the layer thickness T of the photoreceptor layer is equal to the layer thickness To of the layer area (N). When the proportion of nitrogen atoms in the layer region (N) is sufficiently large, it is desirable that the upper limit of the content of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is sufficiently smaller than the above value.
本発明の場合には、要領M (N)の層厚To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、T (Si GcN)に対して、好ま
しくは、30 atomic%以下、より好ましくは2
0 atomic%以下、最適には10atomic%
以下とされるのが望ましい。In the case of the present invention, when the ratio of the layer thickness To of the method M (N) to the layer thickness T of the photoreceptive layer is two-fifths or more, The upper limit of the amount of nitrogen atoms contained is preferably 30 atomic% or less, more preferably 2 atomic% or less, based on T (Si GcN).
0 atomic% or less, optimally 10 atomic%
The following is desirable.
本発明に於いて、光受容層をI#威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
表面近傍の方に窒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、前者の場合には、支持体と光受容層との間の密
着性をより一層向上させること及び受容電位の向上を計
ることが出来る。In the present invention, the layer region (N) containing nitrogen atoms that enhances the photoreceptive layer contains nitrogen atoms at a relatively high concentration on the support side and near the free surface, as described above. In the former case, it is desirable to further improve the adhesion between the support and the photoreceptive layer and to improve the receptive potential. I can do it.
上記局在領域(B)は、第11図乃至第14図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位l&tBまたは自由表面
tTより5μ以内に設けられるのが望ましい。The localized region (B), explained using the symbols shown in FIGS. 11 to 14, is preferably provided within 5 μm from the interface position l&tB or the free surface tT.
本発明に於いては、上記局在領域(B)は、界面位置t
Bまたは自由表面IT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(L’r)の一部
とされる場合もある。In the present invention, the localized region (B) is located at the interface position t.
B or the entire layer area up to 5μ thick from the free surface IT (LT
), or as part of the layer region (L'r).
局在領域を層領域(L〒)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。Whether the localized region is a part or all of the layer region (L〒) is determined as appropriate depending on the characteristics required of the light-receiving layer to be formed.
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−Elより好ましくは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。The localized region (B) has a distribution state of nitrogen atoms contained therein in the layer thickness direction, such that the maximum value Cmax of the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms is preferably 500 atomic ppm.
It is desirable that the layer be formed in such a manner that the distribution of -El is more preferably 800 atomic ppm or more, most preferably 1000 atomic ppm or more.
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(
1Bまたはt7から5μ犀の層領域)に分布濃度の最大
値Cmaxが存在する様に形成されるのが望ましい。That is, in the present invention, the layer region N containing nitrogen atoms has a layer thickness within 5 μm from the support side or free surface (
It is desirable to form the layer so that the maximum value Cmax of the distribution concentration exists in the layer region from 1B or t7 to 5μ.
本発明において、必要に応じて光受容層中に含有される
ハロゲン原子閃としては、具体的にはフッ素、塩素、臭
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。In the present invention, specific examples of the halogen atoms contained in the photoreceptive layer as necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. I can do it.
本発明の光導電部材に於いては、光受容層中には、伝導
特性を支配する物質を含有させることによシ、光受容層
の伝4特性を所望に従って任意に制御することが出来る
。In the photoconductive member of the present invention, the conduction characteristics of the photoreceptor layer can be controlled as desired by containing a substance that controls the conduction characteristics in the photoreceptor layer.
この様な物質としては、I9r謂、半得体分野で云われ
る不純物を挙けることが出来、本発明に於いては、形成
される光受容層を構成するa −8iGe(H、X )
に対して、p型伝導%性を与えるn型不純物及びn型伝
導特性を与えるn型不純物を挙けることが出来る。具体
的には、n型不純物としては周期律表第m族に属する原
子(第■1族原子)、例えば、B(硼素)、Ae(アル
ミニウム) 、 Ga (ガリウム) 、 In (イ
ンジウム)。Examples of such substances include so-called I9r impurities in the field of semiconductor materials, and in the present invention, a-8iGe (H,
On the other hand, n-type impurities that provide p-type conductivity and n-type impurities that provide n-type conductivity can be mentioned. Specifically, the n-type impurities include atoms belonging to Group M of the periodic table (Group 1 atoms), such as B (boron), Ae (aluminum), Ga (gallium), and In (indium).
1゛e(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。Among them, B and Ga are particularly preferably used.
n型不純物としては、周期#表第V族に属する原子(第
V族原子)、例えば、P(燐)、A8(砒素)、sb
(アンチモン)、Bi (ビスマス)等であり、殊に、
好適に用いられるのは、P。As n-type impurities, atoms belonging to Group V of the periodic table (Group V atoms), such as P (phosphorus), A8 (arsenic), sb
(antimony), Bi (bismuth), etc., especially,
P is preferably used.
Asである。It is As.
本発明に於いて、光受容層中に含有される伝導特注を制
御する物質の含有量は、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1妥触し7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。In the present invention, the content of the substance that controls conduction customization contained in the photoreceptive layer is determined based on the conductivity properties required of the photoreceptor layer or whether the photoreceptor layer directly meets the requirements of the conduction characteristics. It can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the relationship with the characteristics at the contact interface with the support provided.
又、前記の伝導特性を制御する物質を光受容ノー中に含
有させるのに、該光受容層の所望される層領域に局在的
に官有させる場合、殊に、非晶質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癒されて、伝導特性を制御す
る物質の含有1が適宜選択される。In addition, when the substance controlling the conduction properties is incorporated into the photoreceptor layer and is locally incorporated in the desired layer region of the photoreceptor layer, it is particularly possible to When containing it in the body side end layer region, consider the characteristics of other layer regions provided in direct contact with this layer region and the relationship with the characteristics at the contact interface with the other layer region. The content of the substance controlling the conduction properties is selected accordingly.
本発明に於いて、光受容層中に含有される伝導特性を制
御する物質の含有量としては、好ましくは、0.01〜
5 x 10’ atomic ppm 、より好まし
くは0.5〜l X 10’ atomic ppm
、 @適には1〜5 X 103atomic ppm
とされるのが望ましいものである。In the present invention, the content of the substance that controls conduction properties contained in the photoreceptive layer is preferably 0.01 to
5 x 10' atomic ppm, more preferably 0.5-1 x 10' atomic ppm
, @suitably 1 to 5 X 103 atomic ppm
It is desirable that this is the case.
本発明に於いて、伝導特性を支配する物質が含有される
層領域に於ける該物質の含有量が好ましくは30ato
mic ppm以上、より好ましくは50 atomi
c ppm以上、最適には、100 atomicpp
m以上の場合には、前記物質は、光受容層の一部の層領
域に局所的に含崩させるのが望ましく、殊に光受容1m
の支持体側端部層領域に偏在させるのが望ましい。In the present invention, the content of the substance controlling conduction properties in the layer region containing the substance is preferably 30ato
mic ppm or more, more preferably 50 atomic
c ppm or more, optimally 100 atomic ppm
m or more, it is preferable that the substance is locally impregnated in a part of the light-receiving layer, particularly in the case where the light-receiving layer is 1 m or more.
It is preferable that the particles be unevenly distributed in the support side end layer region.
上記の中、光受容層の支持体側端部層領域tEl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
る物質を含有させることによって、例えば該宮自させる
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ω極性に帯電処理を受けだ除に支持体側からの光受
容層中への電子の注入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θ極性に帯電処理を受けた除に
、支持体側から光受容層中への正孔の注入を効果的に阻
止することが出来る。Among the above, by containing the substance controlling the conduction characteristics in the support-side end layer region tEl of the photoreceptive layer in a content equal to or higher than the above value, for example, the substance controlling the conduction characteristics can be In the case of n-type impurities, while the free surface of the photoreceptive layer is charged to ω polarity, injection of electrons from the support side into the photoreceptor layer can be effectively prevented.
In addition, when the substance to be contained is the n-type impurity described above, the free surface of the photoreceptive layer is charged to θ polarity, but the injection of holes from the support side into the photoreceptor layer is effectively suppressed. can be effectively prevented.
この様に、前記端部層領域tEl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
りのノー領域、即ち、前記端部層領域+El金除いた部
分の層領域(Zl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f一層領域1!、lに含崩され
る笑除の量よりも一段と少ない蓋にして?t4jさせて
も良いものである。In this way, when the end layer region tEl contains a substance that controls the conduction characteristics of one polarity, the remaining non-region of the photoreceptive layer, that is, the end layer region + El except for the gold. The layer region (Zl may contain a substance that controls the conduction characteristics of the other polarity, or the material that controls the conduction characteristics of the same polarity may be contained in the layer region 1!, l at the end f. It is also good to use a lid that is one step smaller than the amount of shavings that can be used.
この様な揚台、n1JH旧−領域tZl中に含有される
前記伝導特性を支配する物質の含有量としては、端部層
領域fE)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 atomicppm +よ
り好1しくは0.05〜500 atornicppm
l最適には0.1〜200 atomic ppmと
されるのが望ましいものである。In such a lifting platform, the content of the substance controlling the conduction characteristics contained in the n1JH old region tZl is determined according to the polarity and content of the substance contained in the end layer region fE). It is determined appropriately according to the above, but preferably 0.001 to 1000 atomic ppm
The optimum content is preferably 0.1 to 200 atomic ppm.
本発明に於いて、端部層領域(LL)及び層領域tZl
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tZlに於ける宮有縫としては、好ましくは、3
0 atOnlie ppm以下とするのが望ましいも
のである。上記した場合の他に、本発明に於いては、光
受容層中に、一方の極性を南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(ボに
設けて、該接触領域に所謂空乏層を設けることも出来る
。In the present invention, the end layer region (LL) and the layer region tZl
When containing a substance that controls the same type of conductivity,
Preferably, the number of Miyaarui in the layer region tZl is 3.
It is desirable to set it to 0 atOnlie ppm or less. In addition to the above-mentioned case, in the present invention, there is a layer region containing a substance that controls conductivity with one polarity in the photoreceptive layer, and a layer region that controls conductivity with the other polarity. A so-called depletion layer can also be provided in the contact region by directly contacting the layer region containing the substance.
詰り、例えば、光受容層中に、前記のp型不純物を台上
′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。For example, the layer region containing the p-type impurity and the layer region containing the n-type impurity are provided in the photoreceptive layer so as to be in direct contact with each other to form a so-called p-n junction. Thus, a depletion layer can be provided.
本発明において、a−8iGe(H,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−8iGe (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け
/及びノ・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−8iGe(H
,X)からなる層を形成すれば良い。又、ゲルマニウム
原子を不均一な分布状態で含有させるには、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度を所望の変化率曲線に従って制御しな
がらa−8iGe (H,X)からなる層を形成させ扛
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Stで構成されたタ
ーゲット、或には、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
スパッタリングしてやれば良い。In the present invention, the photoreceptive layer composed of a-8iGe (H, be done. For example, in order to form a photoreceptive layer composed of a-8iGe (H, The raw material gas for Ge supply that can supply (Ge) and the raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) as needed/and the raw material gas for introducing hydrogen atoms (X) are kept under reduced pressure inside. a-8iGe (H
, X) may be formed. Further, in order to contain germanium atoms in a non-uniform distribution state, a layer consisting of a-8iGe (H,X) may be formed while controlling the distribution concentration of germanium atoms according to a desired rate of change curve. In addition, when forming by sputtering method, for example, a target made of St, or a target made of St in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He, or a mixed gas based on these gases, or a combination of the target and Ge. Using two targets composed of Si and Ge, or using a mixed target of Si and Ge, as necessary,
A raw material gas for supplying Ge diluted with a diluent gas such as Ar is introduced into a deposition chamber for sputtering, and a gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or hydrogen atoms (X) is introduced as necessary. , by creating a plasma atmosphere of the desired gas. In order to make the distribution of germanium atoms uniform, the target may be sputtered while controlling the gas flow rate of the raw material gas for supplying Ge according to a desired rate of change curve.
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ドに収
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で
きる。In the case of the ion blating method, for example, polycrystalline silicon or single-crystal silicon and polycrystalline germanium or single-crystal germanium are housed in a vapor deposition board as evaporation sources, and the evaporation sources are heated using a resistance heating method or an electron beam. Except for heating and evaporating by method (EB method) etc. and passing the flying evaporated material through the desired gas plasma atmosphere,
This can be done in the same manner as in the sputtering method.
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、SiH4,5itHs 。A substance that can be used as a raw material gas for supplying St used in the present invention is SiH4,5itHs.
Si、Hs + Si+Hto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S I H4eSi2Hs
が好ましいものとして挙げられる。Silicon hydride (silanes) in a gaseous state or that can be gasified, such as Si, Hs + Si + Hto, can be effectively used, and in particular, ease of handling during layer creation work,
S I H4eSi2Hs in terms of St supply efficiency etc.
are listed as preferred.
Ge供給用の原料ガスと成勺得る物質としては、GeH
4、G6JI6、Ge、H,、Ge4H1o s Ge
5Hu、Gem HI3、Ge7H1a、Ge6H+a
、Ge4H1o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% GeH45ced(6、Ge5H@が好ま
しいものとして挙げられる。GeH is a material that can be used as a material gas for supplying Ge.
4, G6JI6, Ge, H,, Ge4H1os Ge
5Hu, Gem HI3, Ge7H1a, Ge6H+a
Germanium hydride in a gaseous state or which can be gasified, such as Ge4H1o, is mentioned as one that can be effectively used.
In particular, %GeH45ced (6, Ge5H@) is preferred in terms of ease of handling during layer formation work, good Ge supply efficiency, and the like.
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
。Effective raw material gases for introducing halogen atoms used in the present invention include many halogen compounds, such as halogen gases, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives, etc. Preferred examples include halogen compounds that can be converted into
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0
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、 ClF5 C1F、、BrF5、
BrF5、IF3、IF7、ICZ s I B r等
のハロゲン間化合物を添げることが出来る。Further, silicon hydride compounds containing halogen atoms, which are in a gaseous state or can be gasified and have silicon atoms and halogen atoms as constituent elements, can also be mentioned as effective in the present invention.0 Suitable in the present invention Specifically, halogen compounds that can be used include halogen gases such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine, BrF, ClF5 C1F, BrF5,
Interhalogen compounds such as BrF5, IF3, IF7, ICZ s I Br, etc. can be added.
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表しては。Silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms.
具体的には例えばSiF、、5i2Fa s 5iCt
a s 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。Specifically, for example, SiF, 5i2Fa s 5iCt
Preferred examples include silicon halides such as a s SiBr4.
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
ー放軍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・・ロゲン原子を含むa−8iGe
から成る光受容層を形成する事が出来る。When a photoconductive member, which is characteristic of the present invention, is formed by a glow release method using such a silicon compound containing a halogen atom, hydrogen is used as a raw material gas capable of supplying St together with a raw material gas for supplying Ge. Even without using silicon oxide gas, a-8iGe containing rogen atoms can be deposited on a desired support.
It is possible to form a photoreceptive layer consisting of.
グロー放軍法に従って、ハ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St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,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。When manufacturing a light-receiving layer containing halogen atoms according to the glow release method, basically, for example, silicon halide is used as a raw material gas for supplying St, germanium hydride is used as a raw material gas for supplying Ge, and Ar%H2 , He, etc., at a predetermined mixing ratio and gas flow rate, are introduced into the deposition chamber where the photoreceptive layer is formed, and a glow discharge is generated to form a plasma atmosphere of these gases. A light-receiving layer can be formed on a desired support, but in order to more easily control the introduction ratio of hydrogen atoms, hydrogen gas or a silicon compound containing hydrogen atoms may be added to these gases. A layer may also be formed by mixing a desired amount of these gases.
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。Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of multiple species at a predetermined mixing ratio.
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。In order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion blating method,
What is necessary is to introduce a gas of the above-mentioned halogen compound or a silicon compound containing the above-mentioned halogen atoms into the deposition chamber to form a plasma atmosphere of the gas.
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、H,、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。In addition, when introducing hydrogen atoms, the raw material gas for introducing hydrogen atoms, such as H, or the above-mentioned silanes or/
Gases such as germanium hydride and the like may be introduced into a deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gases.
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、 HFs HC’5HBr1HI等のハロゲン
化水素、5iHtFt 、5iHtI*、SiH,C1
2、S i ICZ8、SiH,Br2.5iHBr1
等のハロゲン置換水素化硅素、及びGa HFs s
Ge Hz F2、GeHaF、 GeHCl5 s
GeH,Cz、 、 GeH5C1%GeHBr、、G
eH2Br2 、GeHs13r 1GeHI5、Ge
H212、GeHsr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
、 GcF、、GeC1a 、GeBr4 % GeI
4% GeFt % GeCtt、 GeBr2、Ge
L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。In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as raw material gases for introducing halogen atoms, but hydrogen halides such as HFs HC'5HBr1HI, etc. 5iHtFt, 5iHtI*, SiH, C1
2, Si ICZ8, SiH, Br2.5iHBr1
halogen-substituted silicon hydrides such as, and Ga HFs s
Ge Hz F2, GeHaF, GeHCl5s
GeH,Cz, ,GeH5C1%GeHBr,,G
eH2Br2, GeHs13r 1GeHI5, Ge
Halides containing hydrogen atoms as one of their constituent elements, such as hydrogenated germanium halides such as H212 and GeHsr, GcF, GeC1a, GeBr4% GeI
4% GeFt % GeCtt, GeBr2, Ge
Germanium halides such as L, and other gaseous or gasifiable substances may also be mentioned as effective starting materials for forming the photoreceptive layer.
これ等の物質の中、水素原子を含む)・ロゲン化物は、
光受容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。Among these substances, rogenides (containing hydrogen atoms) are
When forming the photoreceptive layer, hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties, are also introduced into the layer at the same time as halogen atoms are introduced into the layer. Ru.
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L、或いはS i H4、S 12 H6、Si、
H,、S 54 Ho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、
GeH< s Ge!Ha、Ge、l−18、Ge、H
,、、Ge、H,、、Ge6 H,4、GGtH+e、
Ge6H,B、Geg H2o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。In order to structurally introduce hydrogen atoms into the photoreceptive layer, in addition to the above, L, S i H4, S 12 H6, Si,
H,, S 54 Ho or other silicon hydride with germanium or a germanium compound for supplying Ge, or
GeH<s Ge! Ha, Ge, l-18, Ge, H
,,,Ge,H,,,Ge6 H,4,GGtH+e,
Ge6H, B, Geg H2o and other germanium hydride and silicon or silicon compound for supplying Si;
This can also be done by coexisting in the deposition chamber and causing discharge.
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ttnO量又はハロゲ
ン原子頭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 atomic
%、よシ好ましくは0.05〜30atomic %
s最適には0.1〜25 atomic %とされる3
のが望ましい。In a preferred example of the present invention, the amount of hydrogen atoms ttnO, the amount of halogen atom heads, or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H
+X) is preferably 0, 01 to 40 atomic
%, preferably 0.05-30 atomic%
Optimally, 3 is preferably 0.1 to 25 atomic %.
光受容層中に含有される水素原子■又は/及びハロゲン
原子(2)の量を制御するには、例えば支持体温度又け
/及び水素原子11或いはノ・ロゲン原子(3)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N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。In order to control the amount of hydrogen atoms (11) and/or halogen atoms (2) contained in the light-receiving layer, for example, the temperature of the support may be varied/and the amount of hydrogen atoms (11) or (3) may be controlled. In the present invention, in order to provide the layer region N containing nitrogen atoms in the photoreceptive layer, the amount of the starting material introduced into the deposition apparatus system, the discharge force, etc. In this case, the starting material for introducing nitrogen atoms may be used together with the above-mentioned starting material for forming the photoreceptive layer, and the amount thereof may be controlled and contained in the layer to be formed.
層領域(へ)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。When a glow discharge method is used to form the layer region, a starting material for introducing nitrogen atoms is added to a material selected as desired from among the starting materials for forming the photoreceptive layer described above. As the starting material for introducing nitrogen atoms, most of the gaseous substances containing at least nitrogen atoms or gasified substances that can be gasified can be used.
例えばシリコン原子(St )を構成原子とする原料ガ
スと、窒素原子(へ)を構成原子とする原料ガスと、必
要に応じて水素原子0又は及びノ・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、窒素原子(へ)及び水素原子σl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(St)、窒素原子N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。For example, a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (St), a raw material gas whose constituent atoms are nitrogen atoms (H), and a raw material gas whose constituent atoms are hydrogen atoms (0 or 2), and hydrogen atoms (2) as necessary. or use a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (St) and raw material gases whose constituent atoms are nitrogen atoms (he) and hydrogen atoms σl. Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms and a raw material gas containing three constituent atoms: silicon atoms (St), nitrogen atoms N, and hydrogen atoms (0) may be mixed at a desired mixing ratio. It can be used in combination with.
又、別には、シリコン原子(St)と水素原子0とを構
成原子とする原料ガスに、窒素原子(へ)を構成原子と
する原料ガスを混合して使用しても良い。Alternatively, a raw material gas containing nitrogen atoms (H) as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing silicon atoms (St) and 0 hydrogen atoms as constituent atoms.
層領域(へ)を形成する際に使用される窒素原子(へ)
導入用の原料ガスに成り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(NT(
、)、ヒドラジン(H7NNH7)。Nitrogen atoms (he) used in forming the layer region (he)
Starting materials that can be effectively used as raw material gases for introduction include nitrogen (N2), ammonia (NT(
), hydrazine (H7NNH7).
アジ化水素(HN、)、アジ化アンモニウム(NH,N
、)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■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(FAN)、四弗化
窒素(F4Nt )等のハロゲン化窒素化合物を挙げる
ことが出来る。Hydrogen azide (HN, ), ammonium azide (NH,N
, ), etc., and nitrogen compounds such as nitrides and azides. In addition to this, halogenated nitrogen compounds such as nitrogen trifluoride (FAN) and nitrogen tetrafluoride (F4Nt) can be mentioned, since in addition to introducing nitrogen atoms (■), halogen atoms (■) can also be introduced. I can do it.
本発明に於いては、層領域へ中には窒素原子で得られる
効果を四に助長させる為に、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(へ
)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,> 、オシ7(03)l−酸化窒素(
NO)、二酸化窒素(Nov ) 、−二酸化窒素(N
20)、三二酸化窒素(Nt Os ) 、四三酸化窒
素(Nt 04 ) 、三二酸化窒素(NyOs)、三
酸化窒素(No、 )、シリコン原子(Si)と酸素原
子(0)と水素原子■とを構成原子とする、例えば、ジ
シロキサン(T(,5iO8iHs) + トリシロキ
サン(Hs S iO8t Hz O8+ )I3)等
の低級シロキサン等を挙げることが出来る。In the present invention, in order to enhance the effect obtained by nitrogen atoms in the layer region, oxygen atoms can be further contained in addition to nitrogen atoms. The raw material gas for introducing oxygen atoms into the layer region is as follows:
For example, oxygen (0,>, oxy7(03)l-nitrogen oxide (
NO), nitrogen dioxide (Nov), -nitrogen dioxide (N
20), nitrogen sesquioxide (NtOs), trinitrogen tetraoxide (Nt04), nitrogen sesquioxide (NyOs), nitrogen trioxide (No, ), silicon atom (Si), oxygen atom (0), and hydrogen atom■ For example, lower siloxanes such as disiloxane (T(,5iO8iHs) + trisiloxane (Hs SiO8t Hz O8+ ) I3) having these as constituent atoms can be mentioned.
スパッタリング法によって層領域■を形成するには、光
受容層形成の際、単結晶又は多結晶のSiウェーハー又
はS i sN、ウェーハー、父は84とS t s
N4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。To form layer region (1) by sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer or Si sN wafer is used for forming the photoreceptive layer.
Sputtering may be performed using a wafer containing a mixture of N4 as a target in various gas atmospheres.
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。For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing nitrogen atoms and optionally hydrogen atoms and/or halogen atoms is diluted with a diluting gas as necessary, and then the material gas for introducing nitrogen atoms and hydrogen atoms and/or halogen atoms as necessary is diluted with a diluent gas and used in a deposition chamber for sputtering. The Si wafer may be sputtered by introducing the gas into the Si wafer and forming a gas plasma of these gases.
又、別には、SiとS i s N4とは別々のターゲ
ットとして、又けSiとSi、N4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0
又け/及びハロゲン原子(3)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。Alternatively, by using Si and SiS N4 as separate targets, or by using a single target containing a mixture of Si, Si, and N4, it is possible to perform sputtering in a dilution gas atmosphere as a sputtering gas. or at least 0 hydrogen atoms
This is accomplished by sputtering in a gas atmosphere containing straddle/and halogen atoms (3) as constituent atoms.
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。As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing nitrogen atoms among the raw material gases shown in the glow discharge example described above can be used as an effective gas also in the case of sputtering.
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(N)を設ける場合、該層領域(N)に
含有される窒素原子の分布濃度0 (N)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(de
pth profile )を有する層領域(N)を形
成するには、グロー放電の場合には、分布濃度0 (N
)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。In the present invention, when a layer region (N) containing nitrogen atoms is provided when forming a photoreceptive layer, the distribution concentration of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is set to 0 (N). By changing stepwise in the layer thickness direction, the desired distribution state (de
To form a layer region (N) with a distribution density 0 (N
) is introduced into the deposition chamber while the gas flow rate of the starting material for introduction of nitrogen atoms is suitably changed according to a desired rate of change curve.
例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法により、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適宜変化させる操作を
行えば良い。For example, the opening of a predetermined needle valve provided in the middle of the gas flow path system may be appropriately changed by any commonly used method such as manually or by using an externally driven motor.
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0(N)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′K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。When forming the layer region (N) by a sputtering method, the distribution concentration 0 (N) of nitrogen atoms in the layer thickness direction is changed stepwise in the layer thickness direction to obtain a desired distribution state (N) of nitrogen atoms in the layer thickness direction. In order to form a depth profile ), first, as in the case of the glow discharge method, a starting material 'K for introducing nitrogen atoms is used in a gaseous state, and when the gas is introduced into the deposition chamber, This is accomplished by appropriately changing the gas flow rate as desired.
第二にけ、スパッタリング用のターゲットを、例えばS
lとSi、N、との混合されたターゲットを使用するの
であれば、Siとsi、N、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。Second, a target for sputtering, for example, S
If a target containing a mixture of L, Si, and N is used, this can be done by changing the mixing ratio of Si, Si, and N in advance in the layer thickness direction of the target. .
光受容層中に、伝導%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■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
。In the photoreceptive layer, there is a substance that controls the conductivity, such as No.
To structurally introduce group atoms or group V atoms, during layer formation, a starting material for introducing group (I) atoms or a starting material for introducing group V atoms is introduced in a gaseous state into a deposition chamber. It may be introduced together with other starting materials for forming the photoreceptive layer.
この様な第■族原子導入用の出発物質と成り得るものと
しては、常僑常圧でガス状の又は、少なくとも層形成榮
沖下で容易にガス化しmるものが採用されるのが望まし
い。その様な第10族原子導入用の出発物質として具体
的には硼老原子導入用としては、B2H,、B、)I、
。、B、11. 、 I3.[(、、、I(61−1,
。。As a starting material for the introduction of such group (III) atoms, it is desirable to use a material that is gaseous under normal pressure or at least easily gasified under the layer forming process. . Specifically, starting materials for introducing Group 10 atoms include B2H,, B, )I,
. , B, 11. , I3. [(,,,I(61-1,
. .
B、14.、 、 B、I−J、、 、等の水素化硼素
、 Bli”、 、 80g3. [3Br3等のハロ
ゲン化硼素等が挙げられる。この他、Al(Jjt、
、 Ga(37t3 、 Ga((3H,)s 、 1
nO1s、 Tl07I、寺も挙けることが出来る。B, 14. , , B, I-J, , etc., Bli'', , , 80g3.
, Ga(37t3, Ga((3H,)s, 1
nO1s, Tl07I, and Temple can also be mentioned.
第V族原子導入用の出発物質として、本発明νておいて
有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、PH,
、P、H,等の水素比隣、I)i−I、 T 、 PI
’、 。In the present invention, starting materials for introducing Group V atoms that are effectively used include PH,
, P, H, etc., I) i-I, T, PI
', .
PF、 、 P(Jl、 、 PC&、 PBr、 、
PBr、 、 PI3等のハロゲン比隣が挙げられる
。この他、A、5l13. AsF、 。PF, , P(Jl, , PC&, PBr, ,
Examples include halogen ratios such as PBr, PI3, etc. In addition, A, 5l13. AsF, .
As07!s、 AsBr3 、 Asl’、 、 S
bH,、SbF、 、 SbF、 、 5bOAs 。As07! s, AsBr3, Asl', , S
bH,, SbF, , SbF, , 5bOAs.
5bOj!s 、 B+l−1s 、 Brols 、
B+Brs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。5bOj! s, B+l-1s, Brols,
B+Brs and the like can also be mentioned as effective starting materials for introducing group V atoms.
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
としては好ましくけ、30λ以上、よシ好適にけ40A
以上、最適には、50Å以上とされるのが望ましいもの
である。In the present invention, the layer thickness of the layer region constituting the light-receiving layer and containing a substance that controls conduction properties and provided unevenly on the support side is defined as the thickness of the layer region formed on the layer region and the layer region formed on the layer region. The lower limit is preferably 30λ or more, and more preferably 40A.
As mentioned above, the optimum thickness is preferably 50 Å or more.
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、好ましくけ
10μ以下、より好適には8μ以下、峡適には5μ以下
とされるのが望ましい。Further, when the content of the substance controlling the conductive properties contained in the layer region is 30 atomic ppm or more, the upper limit of the layer thickness of the layer region is preferably 10 μm or less, more preferably 10 μm or less. is desirably 8μ or less, preferably 5μ or less.
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% N+Gr 、ステンレス。The support used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include %N+Gr and stainless steel.
A6 、 Or、 Mn、 An、 Nb、 Ta、
V、 Ti、 Pt、 Pb等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。A6, Or, Mn, An, Nb, Ta,
Examples include metals such as V, Ti, Pt, and Pb, and alloys thereof.
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。Polyester is used as an electrically insulating support.
ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロース。Polyethylene, polycarbonate, cellulose.
アセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル。Acetate, polypropylene, polyvinyl chloride.
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
。Films or sheets of synthetic resins such as polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramics, paper, etc. are commonly used. Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side.
例えば、ガラスであれば、その表面にs N(Gr+k
l、 Or、 Mo、 Au、 Ir、 Nh、 Ta
、 V、 Tj、Pt、 Pd。For example, if it is glass, s N (Gr+k
l, Or, Mo, Au, Ir, Nh, Ta
, V, Tj, Pt, Pd.
In203 + SnO,+ ITO(IntOs +
Snow)等から成る薄膜を設けることによって導電
1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、Ni0r、 AI、 Ag、 P
d、 Zn、 Ni、 Au。In203 + SnO, + ITO (IntOs +
Conductivity 1 is imparted by providing a thin film made of Ni0r, AI, Ag, P, etc., or if it is a synthetic resin film such as polyester film.
d, Zn, Ni, Au.
Or、 Mo、 Ir、 Nb、 Ta、 V、 Ti
、 Pi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1版
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、例えは、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、所望油浸の光導電部材が形成され
る様に適宜決定されるが、光導電部材として度胸性が費
求される場合には、支持体き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。Or, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti
, thin films of metals such as Pi are deposited by vacuum evaporation, electron beam evaporation,
Conductivity is imparted to the surface by sputtering or the like, or by laminating the surface with the metal. The shape of the support may be any shape, such as a cylinder, a belt, or a one-plate shape, and the shape is determined as desired. For example, the photoconductive member 100 in FIG. If used as a member for continuous high-speed copying, it is desirable to have an endless belt shape or a cylindrical shape. The thickness of the support is appropriately determined so as to form the desired oil-immersed photoconductive member, but if the photoconductive member requires courage, the thickness of the support may be sufficient. It is made as thin as possible within the range that can be achieved. In such cases, the thickness is preferably 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc.
次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略につ−
て説明する。Next, an outline of an example of the method for manufacturing the photoconductive member of the present invention will be explained.
I will explain.
第15図に光導電部材の製造装置の一例を示す。FIG. 15 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus.
図中の1102〜1106のガスボンベには、本発明の
光4電部材を形成するための原料ガスが密封されており
、その1例としてたとえば1102ば、lleで稀釈さ
れた5il14ガス(純度99.999%。Gas cylinders 1102 to 1106 in the figure are sealed with raw material gases for forming the photovoltaic member of the present invention. For example, 1102 and 1106 are 5il14 gases diluted with lle (purity 99. 999%.
以下5i114/Heと略す。)ボンベ、1103はH
eで希釈されだGe)14ガス(純+199.999%
、以下Ge1−44/1]eと略す。)ボンベ、110
4はHeで希釈されたS i F、ガス(純度99.9
99r、以下5ili”、/Ile と略す。)ボンベ
、1105はNH,ガス(純度99.999%)ボンベ
、1106はH2ガス(純度99.999X)ボンベで
ある。Hereinafter, it will be abbreviated as 5i114/He. ) cylinder, 1103 is H
Ge) 14 gas (pure +199.999%
, hereinafter abbreviated as Ge1-44/1]e. ) cylinder, 110
4 is S i F gas diluted with He (purity 99.9
99r (hereinafter abbreviated as 5ili'', /Ile) cylinder, 1105 is an NH gas (purity 99.999%) cylinder, and 1106 is an H2 gas (purity 99.999X) cylinder.
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〜]106のバルブ1122〜1126%
リークバルブ1135が1■じられていることを確認1
〜、又、流入パルプ1112〜1116、流出パルプ1
117〜112】、補助パルプI 132゜1133が
開かハ、でいることを確認して、先ずメインバルブ11
34を開いて反応室11−01、及び各ガス配管内を排
気する。次に真空計1136の読ミが約5 X H)
torrになった時点で補助パルプ1132,1133
、流出パルプ1117〜1121を閉じる。In order to flow these gases into the reaction chamber 1101, valves 1122 to 1126 of gas cylinders 1102 to 106 are used.
Check that the leak valve 1135 is closed 1
~, also, inflow pulps 1112 to 1116, outflow pulp 1
117-112], auxiliary pulp I 132° 1133 are open, first open the main valve 11.
34 is opened to exhaust the inside of the reaction chamber 11-01 and each gas pipe. Next, the reading of the vacuum gauge 1136 is about 5 X H)
When it becomes torr, auxiliary pulp 1132, 1133
, close the outflow pulps 1117-1121.
次にシリンダー状基体1137上に光受容1栖を形成す
る揚台の1例をあげると、ガスボンベ1102より5i
ll、/Heガス、ガスボンベ1103よりGeH4/
I leガス、ガスボンベ1105よりNH,ガスをパ
ルプ1122.1123.1124を開いて出口圧ゲー
ジ1127.1128.1129の圧をIKti/ca
に調整1〜、流入パルプ1112.1113.1114
を徐々にl3i1ケて、マスフロコントローラ1107
.1108.1109内に夫々流入させる。引き絖いて
?+を出バルブ1117,1118.1119.補助バ
ルブl]32’i徐々に開いて夫々のガスを反応室11
01に流入させる。このときのS i H,/ Heガ
スbV、 IXiと()eH,/ l 4eガス流量と
N113ガス流h1・との比が所望の値になるように流
出パルプ1117,1118.1119を調整1〜、父
、反応室1101内の圧力が所望の値になるように瓜空
計1136の読みを見ナカラメインバルブ1134の開
口を調整する。Next, to give an example of a platform for forming a light receiving area on the cylindrical base 1137, 5i from the gas cylinder 1102 is used.
ll, /He gas, GeH4/ from gas cylinder 1103
I le gas, NH gas from gas cylinder 1105, open pulp 1122.1123.1124 and check the pressure of outlet pressure gauge 1127.1128.1129 to IKti/ca
Adjust to 1~, inflow pulp 1112.1113.1114
Gradually increase l3i1, mass flow controller 1107
.. 1108 and 1109 respectively. Is it tied up? + output valves 1117, 1118.1119. Auxiliary valve l] 32'i gradually opens to supply each gas to the reaction chamber 11.
01. At this time, adjust the outflow pulps 1117, 1118, and 1119 so that the ratio of S i H, / He gas bV, IXi to ( ) eH, / l 4e gas flow rate and N113 gas flow h1 becomes the desired value. ~, Father, adjust the opening of the main valve 1134 by checking the reading of the pressure gauge 1136 so that the pressure inside the reaction chamber 1101 reaches the desired value.
そして基体l】37の(m度が加熱ヒーター1138に
より50〜400℃の範囲の篇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、同時にあら
かじめ設計された変化率曲線に従ってNH,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の開口を適宜変化させる操作を行なって形成さ
れる層中に含有される窒素原子の分布濃変を制御する。After confirming that the temperature of the substrate l]37(m degree) is set in the range of 50 to 400°C by the heating heater 1138, the power supply 1140 is set to the desired power and the temperature is set in the reaction chamber 1101. It is contained in a layer formed by generating a glow discharge and at the same time appropriately changing the opening of the valve 1118 by adjusting the flow rate of NH and gas manually or by using an external drive motor or the like according to a pre-designed rate of change curve. control the distribution concentration of nitrogen atoms.
父、1−形成を行っている間は層形成の均一化を図るた
め基体]137はモータll39により一定速度で回転
はせてやるのが車重しい。Father, 1-During formation, in order to ensure uniform layer formation, the base body 137 is rotated at a constant speed by a motor 1139, which is heavy.
以下実施例について説明する。Examples will be described below.
実施例1
第15図に示り、た製造装置Vこよねシリンダー状のA
A基体上に第1表に示す粂件で電子写真用像形成部材と
1〜での試料(試料46111〜/f/113−4)を
夫々作成した(第2表)。Example 1 As shown in FIG.
Electrophotographic imaging members and samples 1 to 1 (sample 46111 to f/113-4) were prepared on substrate A according to the conditions shown in Table 1 (Table 2).
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
6図に、又、窒素原子の含有分布濃度d:第17図に示
される。The content distribution concentration of germanium atoms in each sample is the first
6, and the distribution concentration d of nitrogen atoms is shown in FIG. 17.
こうして得られた各試料を、帯電露光実験装置に設置α
し■5. OKVで0.3(8)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)の光量を透過型のテストチャ
ートを通して照射させた。Each sample obtained in this way was placed in a charging exposure experimental device α
■5. Perform corona charging for 0.3 (8) with OKV,
A light image was immediately irradiated. A light image was generated using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 21 ux-(8) was irradiated through a transmission type test chart.
その陵直ちに、θ荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を像形成部材表面をカスケードすることによっ
て、僧形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。像形
成部材−Fのトナー画像を ■5. OKVのコロナ帯
電で転写紙上に転写j〜だ所、いrれの試料にIr≧い
ても解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な畠嬶度のi
tf+i像が得られた。A good toner image was obtained on the surface of the imaging member by immediately cascading a θ-chargeable developer (including toner and carrier) over the surface of the imaging member. Toner image on image forming member-F ■5. The corona charging of OKV transfers onto the transfer paper, and even if the sample contains Ir≧, it has excellent resolution and clear gradation with good gradation reproducibility.
A tf+i image was obtained.
」二i己に於いて、光源をタングステンランフ′の代り
に81 Q n m (Q GaA、s系半導体レーザ
(lomW)を用いて、静電1象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9よいてト
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M偉力に優れ、階調再現性の良い鮮明な旨品位
の画像が得られた。''2, the same toner image was obtained except that an 81 Q nm (Q GaA, S-based semiconductor laser (LOMW)) was used instead of the tungsten lamp as the light source, and an electrostatic single image was formed. When the image quality of the toner transfer image was evaluated using 9 samples for each sample under the forming conditions, it was found that all samples had excellent M power and a clear, high-quality image with good gradation reproducibility.
実施例2
第15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僧形成部材として
の試料(試料−1621−1〜23−4)を夫々作成し
た(第4表)。Example 2 Samples (Samples-1621-1 to 23-4) as electrophotographic forming members were prepared on a cylindrical At substrate under the conditions shown in Table 3 using the manufacturing apparatus shown in FIG. 15. (Table 4).
各試料に於けるゲルマニウム原子のよ有分布濃度は第1
6図に、又、車重原子の含有分布濃度は第17図に示さ
れる。The distribution concentration of germanium atoms in each sample is the first
The distribution concentration of vehicle heavy atoms is shown in FIG. 6, and in FIG. 17.
これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の画像評価
テストを行ったところ、いずれの試料本高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就で38℃、80%l
−4l−1の環壇に於いて20万回の繰返し使用テスト
を行ったところ、いずれの試料も画像品質の低下は見ら
れなかった。When each of these samples was subjected to the same image evaluation test as in Example 1, all of the samples provided high quality toner transfer images. In addition, each sample was heated at 38°C and 80% l.
-4l-1 was tested for repeated use 200,000 times, and no deterioration in image quality was observed in any of the samples.
5(3
第2表
第4表
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。5(3) Common layer forming conditions in the examples of the present invention shown in Table 2 and Table 4 are shown below.
基体温度:ゲルマニウム原子(()e)含有層・・・・
・・約200℃放電周波数: 13.56Mf4z
反応時反応室内圧: 0.3 TorrSubstrate temperature: germanium atom (()e) containing layer...
...About 200℃ discharge frequency: 13.56Mf4z Reaction chamber pressure during reaction: 0.3 Torr
第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明する為の
模式的層構成図、第2図乃至第10図は夫々光受容j−
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14図は、夫々、光受容層中の窒素原
子の分布状態を説明するだめの説明図、第15図は、本
発明で使用された装置の模式的説明図で、第16図。
第17図は夫々本発明の実施例に於ける各原子の分佑状
帖を示す分布状態図である。
lOO・・・光導電部材 101・・・支持体102・
・光受容!−
1!−リイーi・・ヂ
4
C
−−m−→−C
−一−−→−C
□CFIG. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the photoconductive member of the present invention, and FIGS.
11 to 14 are explanatory diagrams for explaining the distribution state of nitrogen atoms in the photoreceptive layer, and FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the distribution state of nitrogen atoms in the photoreceptive layer, respectively. FIG. 16 is a schematic explanatory diagram of the device used in the invention. FIG. 17 is a distribution diagram showing the distribution of each atom in the embodiments of the present invention. lOO...Photoconductive member 101...Support 102.
・Photoreception! -1! -Riii...di4 C --m-→-C -1--→-C □C
Claims (8)
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
すると共に、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々、c
(i)。 C(3) 、 C(2)なる第1の層領域(1)、第3
の層領域(3)、第2の層領域(2)を支持体側よりこ
の順で有する事を特徴とする光導電部材(但し、C(3
)> C(2) 、 C(1)で、且つC(1) 、
C(2)の少なくともいずれか一方はOでないか、又は
C(1)。 C(2)は等しくはない)。(1) It has a support for a photoconductive member and a photoreceptive layer that exhibits photoconductivity and is made of an amorphous material containing silicon atoms and germanium atoms, and the photoreceptor layer contains nitrogen atoms. contain, and the distribution concentration in the layer thickness direction is c
(i). C(3), C(2) first layer region (1), third layer region
A photoconductive member characterized by having a layer region (3) of C(3) and a second layer region (2) in this order from the support side (However, C(3)
)> C(2), C(1), and C(1),
At least one of C(2) is not O, or C(1). C(2) are not equal).
の範囲第1項に記載の光導電部材。(2) The photoconductive member according to claim 1, wherein the photoreceptive layer contains hydrogen atoms.
請求の範囲第1項及び同第2項に記載の光導電部材。(3) The photoconductive member according to claims 1 and 2, wherein the photoreceptive layer contains halogen atoms.
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。(4) The photoconductive member according to claim 1, wherein the distribution state of germanium atoms in the photoreceptive layer is non-uniform in the layer thickness direction.
が層厚方向に均一である特許請求の範題第1項に記載の
光導電部材。(5) The photoconductive member according to claim 1, wherein the distribution state of germanium atoms in the photoreceptive layer is uniform in the layer thickness direction.
いる特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。(6) The photoconductive member according to claim 1, wherein the photoreceptive layer contains a substance that controls conductivity.
原子である特許請求の範囲第6項に記載の光導電部材。(7) The photoconductive member according to claim 6, wherein the substance governing conductivity is an atom belonging to Group 1 of the periodic table.
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) The photoconductive member according to claim 6, wherein the substance that controls conductivity is an atom belonging to Group V of the periodic table.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58167073A JPS6057984A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Photoconductive member |
US06/647,693 US4572882A (en) | 1983-09-09 | 1984-09-06 | Photoconductive member containing amorphous silicon and germanium |
DE3433161A DE3433161C2 (en) | 1983-09-09 | 1984-09-10 | Electrophotographic recording material (photoconductive element) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58167073A JPS6057984A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Photoconductive member |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6057984A true JPS6057984A (en) | 1985-04-03 |
JPH0215060B2 JPH0215060B2 (en) | 1990-04-10 |
Family
ID=15842897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58167073A Granted JPS6057984A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Photoconductive member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6057984A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH029506A (en) * | 1988-03-10 | 1990-01-12 | Hertel Ag Werkzeuge & Hartstoff | Tool exchange holder |
JPH06500269A (en) * | 1990-03-21 | 1994-01-13 | ケンナメタル インコーポレイテッド | Tool holder assembly with angle adjustment mechanism |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP58167073A patent/JPS6057984A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH029506A (en) * | 1988-03-10 | 1990-01-12 | Hertel Ag Werkzeuge & Hartstoff | Tool exchange holder |
JPH06500269A (en) * | 1990-03-21 | 1994-01-13 | ケンナメタル インコーポレイテッド | Tool holder assembly with angle adjustment mechanism |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0215060B2 (en) | 1990-04-10 |
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