JPS61107253A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPS61107253A
JPS61107253A JP59227895A JP22789584A JPS61107253A JP S61107253 A JPS61107253 A JP S61107253A JP 59227895 A JP59227895 A JP 59227895A JP 22789584 A JP22789584 A JP 22789584A JP S61107253 A JPS61107253 A JP S61107253A
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JP59227895A
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English (en)
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Keishi Saito
恵志 斉藤
Masahiro Kanai
正博 金井
Tetsuo Sueda
末田 哲夫
Teruo Misumi
三角 輝男
Yoshio Tsuezuki
津江月 義男
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
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Original Assignee
Canon Inc
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。さらに詳しくは、レーザー光
などの可干渉性光を用いるのに適した光受容部材に関す
る。
〔従来技術〕
デジタル画像情報を画像として記録する方法として、デ
ジタル画像情報に応じて変調したレーザー光で光受容部
材を光学的に走査することにより静電潜像を形成し、次
いて該潜像を現像、必要に応じて転写、定着などの処理
を行ない、画像を記録する方法がよく知られている。中
でも電子写真法を使用した画像形成法では、レーザーと
しては小型で安価なHe−Neレーザーあるいは半導体
レーザー(通常は850〜820rvの発光波長を有す
る)で像記録を行なうことが一般である。
特に、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写真用
の光受容部材としては、その光感度領域の整合性が他の
種類の光受容部材と比べて格段に優れている点に加えて
、ビッカース硬度が高く、社会的には無公害である点で
例えば特開昭54−88341号公報や特開昭58−8
3748号公報に開示されているシリコン原子を含む非
晶質材料(以後ra−SiJと略記する)から成る光受
容部材が注目されている。
当年ら、光受容層を単層構成のa−3i層とすると、そ
の高光感度を保持しつつ、電子写真用として要求される
10L2ΩC11以上の暗抵抗を確保するには、水素原
子やハロゲン原子或いはこれ等に加   :えてポロン
原子とを特定の量範囲で層中に制御された形で構造的に
含有させる必要性がある為に、層形成のコントロールを
厳密に行う必要がある等、光受容部材の設計に於ける許
容度に可成りの制限がある。
この設計上の許容度を拡大出来る、詰り、ある程度低暗
抵抗であっても、その高光感度を有効に利用出来る様に
したものとしては、例えば、特開昭54−121743
号公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−4
172号公報に記載されである様に光受容層を伝導特性
の異なる層を積層した二層以上の層構成として、光受容
層内部に空乏層を形成したり、或いは特開昭57−52
178号、同52179号、同52180号、同581
59号、同58180号、同 58181号の各公報に
記載されである様に支持体と光受容層の間、又は/及び
光受容層の上部表面に障壁層を設けた多層構造としたり
して、見掛は上の暗抵抗を高めた光受容部材が提案され
ている。
この様な提案によって、a −Si系光受容部材はその
商品化設計上の許容度に於いて、或いは製造上の管理の
容易性及び生産性に於いて飛躍的に進展し、商品化に向
けての開発スピードが急速化している。
この様な光受容層が多層構造の光受容部材を用いてレー
ザー記録を行う場合、各層の層厚に斑がある為に、レー
ザー光が可干渉性の単色光であるので、光受容層のレー
ザー光照射側自由表面、光受容層を構成する各層及び支
持体と光受容層との層界面(以後、この自由表面及び層
界面の両者を併せた意味で「界面」と称す)より反射し
て来る反射光の各々が干渉を起す可能性がある。
この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ、画像不良の要因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合には、画像
の見悪くさは顕著となる。
まして、使用する半導体レーザー光の波長領域が長波長
になるにつれ光受容層に於ける該レーザー光の吸収が減
少してくるので前記の干渉現象は顕著である。
この点を図面を以って説明する。
第1図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射した光10と上部界面1G2で反射した反射光R1、
下部界面101で反射した反射光R2を示している。
層の平均層厚をd、屈折率をn、光の波長を入λ として、ある層の層厚がなだらかに一以上の層n 4差で不均一であると、反射光R,、R2が2nd=m
入(mは整数、反射光は強め合う)と2nd=(m+−
) 入(mは整数、反射光は弱め合う)の条件のどちら
に合うかによって、ある層の吸収光量および透過光量に
変化を生じる。
多層構成の光受容部材においては、第1図に示す干渉効
果が各層で起り、第2図に示すように、それぞれの干渉
による相乗的悪影響が生じる。その為に該干渉縞模様に
対応した干渉縞が転写部材上に転写、定着された可視画
像に現われ、不良画像の原因となっていた。
この不都合を解消する方法としては、支持体表面をダイ
ヤモンド切削して、±500A〜± 1000OAの凹
凸を設けて光散乱面を形成す名方法(例えば特開昭58
−182975号公報)アルミニウム支持体表面を黒色
アルマイト処理したり、或いは、s1脂中にカーボン、
着色顔料、染料を分散したりして光吸収層を設ける方法
(例えば特開昭57−165845号公報)、アルミニ
ウム支持体表面を梨地状のアルマイト処理したり、サン
ドブラストにより砂目状の微細凹凸を設けたりして、支
持体表面に光散乱反射防止層を設ける方法(例えば特開
昭57−18554号公報)等が提案されている。
面乍ら、これ等従来の方法では、画像上に現われる干渉
縞模様を完全に解消することが出来なかった。
即ち、第1の方法は支持体表面を特定の大きさの凹凸が
多数設けられただけである為、確かに光散乱効果による
干渉縞模様の発現防止にはなっているが、光散乱として
は依然として正反射光成分が残存している為に、該正反
射光による干渉縞模様が残存することに加えて、支持体
表面での光散乱効果の為に照射スポットに拡がりが生じ
、実質的な解像度低下の要因となっていた。
第2の方法は、黒色アルマイト処理程度では。
完全吸収は無理であって、支持体表面での反射光は残存
する。又、着色顔料分散樹脂層を設ける場合はa−3i
層を形成する際、樹脂層よりの脱気現象が生じ、形成さ
れる光受容層の層品質が著しく低下すること、樹脂層が
a−9i層形成の際のプラズマによってダメージを受け
て、本来の吸収機能を低減させると共に、表面状態の悪
化によるその後のa−5i層の形成に悪影響を与えるこ
と等の不都合さを有する。
支持体表面を不規則に荒す第3方法の場合には、第3図
に示す様に、例えば入射光1.は、光受容層302の表
面でその一部が反射されて反射光R,となり、残りは、
光受容層302の内部に進入して透過光11 となる、
透過光11は、支持体302の表面に於いて、その一部
は、光散乱されて拡散光に、 、に2.に3・・・とな
り、残りが正反射されて反射光R2となり、その一部が
出射光R6となって外部に出て行く、従って、反射光R
1と干渉する成分である出射光R3が残留する為、依然
として干渉縞模様は完全に消すことが出来ない。
又、干渉を防止して光受容層内部での多重反射を防止す
る為に支持体301の表面の拡散性を増加させると、光
受容層内で光が拡散してハレーションを生ずる為解像度
が低下するという欠点もあった。
特に、多層構成の光受容部材においては、第4図に示す
ように、支持体401表面を不規則に荒しても、第1層
402での表面での反射光R2+第2層での反射光R1
+支持体401面での正反射光R3の夫々が干渉して、
光受容部材の各層厚にしたがって干渉縞模様が生じる。
従って、多層構成の光受容部材においては、支持体40
1表面を不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止す
ることは不可能であった。
又、サンドブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロフト間に於いてバラツ
キが多く、且つ同一ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製造管理上具合が悪かった。加えて、比較的大
きな突起がランダムに形成される機会が多く、斯かる大
きな突起が光受容層の局所的ブレークダウンの原因とな
っていた。
又、単に支持体表面501を規則的に荒した場合、第5
図に示すように1通常、支持体501表面の凹凸形状に
沿って、光受容層502が堆積するため、支持体5旧の
凹凸の傾斜面と光受容層502の凹凸の傾斜面とが平行
になる。
したがって、その部分では入射光は2ndl=m入また
は2ndl = (m+H)入が成立ち、夫々明部また
は暗部となる。また、光受容層全体では光受容層の層厚
d+ 、d2.da、daの夫々の差のに あるため明暗の縞模様が現われる。
従って、支持体501表面を規則的に荒しただけでは、
干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。
又、表面を規則的に荒した支持体上に多層構成の光受容
層を堆積させた場合にも、第3図において、一層構成の
光受容部材で説明した支持体表面での正反射光と、光受
容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界面での
反射光による干渉が加わるため、一層構成の光受容部材
の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の欠点を解消した光に感受性のあ
る新規な光受容部材を提供することである。
本発明の別の目的は、可干渉性単色光を用いる画像形成
に適すると共に製造管理が容易である光受容部材を提供
することである。
本発明の更に別の目的は1画像形成時に現出する干渉縞
模様と反転現像時の斑点の現出を同時にしかも完全に解
消すφことができる光受容部材を提供することでもある
本発明のもう1つの別の目的は、電気的耐圧性及び光感
度が高く、電子写真特性に優れた光受容部材を提供する
ことでもある。
本発明の更にもう1つの目的は、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
ことが出来る電子写真用に適した光受容部材を提供する
ことでもある。
本発明の他の目的は、光受容部材の表面における光反射
を低減し、入射光を効率よく利用できる光受容部材を提
供することでもある。
〔発明の概要〕
本発明は、所定の切断位置での断面形状が主ピークに副
ピークが重畳された凸状形状である凸部が多数表面に形
成されている支持体と、シリコン原子とゲルマニウム原
子とを含む非晶質材料で構成された第1の層と、シリコ
ン原子を含む非晶質材料で構成され光導電性を示す第2
の層と、反射防止機能を有する表面層とが支持体側より
順に設けられた多層構成の光受容層とを有しており、前
記光受容層は、酸素原子、炭素原子、窒素原子の中から
選択される少なくとも一種を含有する事を複数有する。
以下1本発明を図面に従って具体的に説明する。
第6図は、本発明の基本原理を説明するための説明図で
ある。
本発明は装置の要求解像力よりも微小な凹凸形状を有す
る支持体(不図示)上に、その凹凸の傾斜面に沿って多
層構成の光受容層を有し、該光受容層は第6図の一部に
拡大して示されるように、第2層802の層厚がd5か
らd6と連続的に変化している為に、界面803と界面
804とは互いに傾向きを有している。従って、この微
小部分(シ1−トレンジ)tに入射した可干渉性光は該
微小部分lに於て干渉を起し、微小な干渉縞模様を生ず
る。
又、第7図に示す様に第1層701と第2層702の界
面703と第2層702の自由表面704とが非平行で
あると、第7図の(A)に示す様に入射光■oに対する
反射光R,と出射光R3とはその進行方向が互いに異る
為、界面703と704とが平行な場合(第7図のr 
(B) J )に比べて干渉の度合が減少する。
従って、第7図の(C)に示す様に、一対の界面が平行
な関係にある場合(r (B) J )よりも非平行な
場合(r (A) J )は干渉しても干渉縞模様の明
暗の差が無視し得る程度に小さくなる。
その結果、微小部分の入射光量は平均化される。
このことは、第6図に示す様に第2層802の層厚がマ
クロ的にも不均一(d7≠dB )であっても同様に云
える為、全層領域に於て入射光量が均一になる(第6図
のr (D)J参照)。
また、光受容層が多層構成である場合に於いて照射側か
ら第2暦まで可干渉性光が透過した場合に就いて本発明
の効果を述べれば、第8図に示す様に、入射光1.に対
して、反射光R凰、R2,R3R4,R5が存在する。
その為各々の暦で第7図を似って前記に説明したことが
生ず葛。
従って、光受容層全体で考えると干渉は夫々の層での相
乗効果となる為、本発明によれば、光量(各層を構成す
る暦の数が増大するにつれ、より一層干渉効果を防止す
ることが出来る。
又、微小部分内に於て生ずる干渉縞は、微小部分の大き
さが照射光スポット径より小さい為、即ち、解像度限界
より小さい為1画像に現われることはない、又、仮に画
像に現われているとしても眼の分解能以下なので実質的
には何等支障を生じない。
本発明に於いて、凹凸の傾斜面は反射光を一方向へ確実
に揃える為に、鏡面仕上げとされるのが望ましい。
本発明に適した微小部分の大きさ!(凹凸形状の一周期
分)は、照射光のスポット径をLとすれば、l≦Lであ
る。
又本発明の目的をより効果的に達成する為には微小部分
lに於ける層厚の差(ds −da )は、照射光の波
長を入とすると、 入 (n:第2層802の屈折率) であるのが望ましい、               
   ソ。
本発明に於ては、多層構造の光受容層の微小部分lの層
厚内(以後「微小カラム」と称す)に於て、少なくとも
いずれか2つの層界面が非平行な関係にある様に各層の
層厚が微小カラム内に於て制御されるが、この条件を満
足するならば該微小カラム内にいずれか2つの層界面が
平行な関係にあっても良い。
但し、平行な層界面を形成する層は、任意の2つの位置
に於ける層厚の差が に 以下である様に全慎域に於て均一層厚に形成されるのが
望ましい。
光受容層を構成する第1の暦、第2の層各層の形成には
本発明の目的をより効果的且つ容易に達成する為に、層
厚を光学的レベルで正確に制御できることからプラズマ
気相法(PCVD法)、光CVD法、熱CVD法が採用
される。
本発明の目的を達成するための支持体の加工方法として
は、化学エツチング、電気メッキなどの化学的方法、蒸
着、スパッタリングなどの物理的方法、旋盤加工などの
機械的方法などを利用できる。しかし、生産管理を容易
に行うために、旋盤などの機械的加工方法が好ましいも
のである。
たとえば、支持体を旋盤で加工する場合、7字形状の切
刃を有するバイトをフライス盤、旋盤等の切削加工機械
の所定位置に固定し1例えば円筒状支持体を予め所望に
従って設計されたプロゲラ、ムに従って回転させながら
規則的に所定方向に移動させることにより、支持体表面
を正確に切削加工することで所望の凹凸形状、ビ、チ、
深さで形成される。この様な切削加工法によって形成さ
れる凹凸が作り出す線状突起部は、円筒状支持体の中心
軸を中心にした螺旋構造を有する。突起部の螺旋構造は
、二重、三重の多重螺旋構造、又は交叉螺旋構造とされ
ても差支えない。
或いは、螺旋構造に加えて中心軸に沿った直線構造を導
入しても良い。
本発明の支持体の所定断面内の凸部は、本発明の効果を
高めるためと、加工管理を容易にするために、一次近似
的に同一形状とすることが好ましい。
又、前記凸部は、本発明の効果を高めるために規則的ま
たは、周期的に配列されていることが好ましい、又、更
に、前記凸部は、本発明の効果を一層高め、光受容層と
支持体との密着性を高めるために、副ピークを複数布す
ることが好ましい。
これ等の夫々に加えて、入射光を効率よく一方向に散乱
するために、前記凸部が主ピークを中心に対称(第9図
(A))または非対称形(第9図(B))に統一されて
いることが好ましい、しかし、支持体の加工管理の自由
度を高める為には両方が混在しているのが良い。
本発明における支持体の所定の切断位置とは、例えば円
筒の対称軸を有する支持体であって、その対称軸を中心
とする螺旋状構造の凸部が設けられている支持体におい
ては、該対称軸を含む任意の面をいい、また例えば、板
状等の平面を有する支持体におていは、支持体上に形成
されている複数の凸部の最低2つを横断する面を言うも
のとする。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れる凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を考慮した上
で、本発明の目的を結果的に達成出来る様に設定される
即ち、第1は光受容層を構成するa−Si層は、層形成
される表面の状態に構造敏感であって、表面状態に応じ
て層品質は大きく変化する。
従って、a−Si層の層品質の低下を招来しない様に支
持体表面に設けられる凹凸のディメンジョンを設定する
必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸かあると、画
像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に行
なうことが出来なくなる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレートのい
たみが早くなるという問題がある。
上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピッチは、好ましくは500μ〜0
.3μs、より好ましくは200    !’。
μs〜1鱗、最適には50−〜5鱗であるのが望ましい
又、凹部の最大の深さは、好ましくは0.1−〜5−9
より好ましくは0.3μs〜3−9最適には0.8g〜
2μsとされるのが望ましい、支持体表面の凹部のピー
2千と最大深さが上記の範囲にある場合、凹部(又は線
上突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜20度
、より好ましくは3度〜15度、最適には4度〜10度
とされるのが望ましい。
又、この様な支持体上に堆積される各層の層厚の不均一
性に基く層厚差の最大は、同一ピッチ内で好ましくは0
.1μs〜2牌、より好ましくは0.1μs〜 1.5
g、最適には0.2−〜lμsとされるのが望ましい。
さらに本発明の光受容部材における光受容層はシリコン
原子とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成され
た第1の層とシリコン原子を含む非晶質材料で構成され
、光導電性を示す第2の層と反射防止機能を有する表面
層とが支持体側より順に設けられた多層構成となってお
り、優れた電気的、光学的、光導電的特性、電気的耐圧
性及び使用環境特性を示す。
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品
質の画像を安定して繰返し得ることができる。
更に1本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光
応答が速い。
反射防止機能を持つ表面の厚さは、次のように決定され
る。
表面層の材料の屈折率をnとし、照射光の波長を入とす
ると1反射防止機能を持つ表面層の厚さdは。
が好ましいものである。
また、表面層の材料としては、表面層を堆積する感光層
の屈折率を複数有する特許 n=屓 の屈折率を有する材料が最適である。
この様な光学的条件を加味すれば、反射防止層の層厚は
、露光光の波長が近赤外から可視光の波長域にあるもの
として、0.05〜2鱗とされるのが好適である。
本発明に於いて、反射防止機能を持つ表面層の材料とし
て有効に使用されるものとしては、例えば、MgF2、
A1203 、 ZrO2、TiO2、ZnS 、 C
eO2、CaF2.5i02. SiO、Ta205 
、 AlF2. NaF 、 Si3N4等の無機弗化
物やs41!窒化物、或いは、ポリ塩化ビニル、ポリア
ミド樹脂、ポリイミド樹脂、弗化ビニリデン、メラミン
樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、酢酸セルロース
等の有機化合物が挙げられる。
これらの材料は、本発明の目的をより効果的且つ容易に
達成する為に、層厚を光学的レベルで正確に制御できる
ことから、蒸着法、スパッタリング法、プラズマ気相法
(PCVD法)、光CVD法、熱CVD法、塗布法が採
用される。
以下、図面に従って、本発明の光受容部材に就いて詳細
に説明する。
第10図は、本発明の実施態様例の光受容部材の層構成
を説明するために模式的に示した模式的構成図である。
第10図に示す光受容部材1004は、光受容部材用と
しての支持体1001の上に、光受容層1000を有し
、該光受容層xoooti自由表面1005を一方の端
面に有している。
光受容層1000は支持体1001側よりゲルマニウム
原子と、必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原子
(X)とを含有するa−Si(以後ra−SiGe (
H、X) Jと略記する)で構成された第1の層(G)
 1002と、必要に応じて水素原子又は/及びハロゲ
ン原子(X)とを含有するa−9i(以後ra−Si(
H,X)」と略記する)で構成され、ff1a?lle
*t6@2oFii) (S) 1003a、 K  
 ’射防止機衡を有する表面fi 100Bとが順に積
層された層構造を有する。
第1の暦(G) 1002中に含有されるゲルマニウム
原子は、該第1の層(G) 1002の層厚方向及び支
持体の表面と平行な面内方向に連続的であって、且つ均
一な分布状態となる様に前記第1の層(G)1002中
に含有される。
本発明に於いては、第1の屑(G)上に設けられる第2
の層(S)中には、ゲルマニウム原子は含有されておら
ず、この様な層構造に光受容層を形成することによって
、可視光領域をふくむ比較的短波長から比較的短波長迄
の全領域の波長の光に対して光感度が優れている光受容
部材として得るものである。
又、第1の層(G)中に於けるゲルマニウム原子の分布
状態は全層領域にゲルマニウム原子が連続的に分布して
いるので、半導体レーザ等を使用した場合の、第2の層
(S)では殆ど吸収しきれない長波長側の光を第1の層
CG)に於いて、実質的に完全に吸収することが出来、
支持体面からの反射による干渉を防止することが出来る
又1本発明の光受容部材に於いては、第1の層(G)と
第2の層(S)とを構成する非晶質材料の夫々がシリコ
ン原子という共通の構成要素を有しているので積層界面
に於いて化学的な安定性の確保が充分酸されている。
本発明において、第1の層(G)中に含有されるゲルマ
ニウム原子の含有量としては、本発明の目的が効果的に
達成される様に所望に従って適宜法められるが、好まし
くは1〜9.5X IO5atomic ppm 、よ
り好ましくは100〜8X10Satomic PPI
Iとされるのが望ましい。
本発明に於いて第1の層(G)と第2の層(S)との層
厚は、本発明の目的を効果的に達成させる為の重要な因
子の1つであるので形成される光受容部材に所望の特性
が充分与えられる様に、光受容部材の設計の際に充分な
る注意が払われる必要がある。
本発明に於いて、第1の層(G)の層厚T、は、好まし
くは30A〜50ル、より好ましくは、40人〜40ル
、最適には、50A〜30ILとされるのが望ましい。
又、第2の層(S)の層厚Tは、好ましくは0.5〜9
0IL、より好ましくは1〜80ル最適には2〜50終
とされるのが望ましい。
第1の暦(G)の層厚丁8と第2の層(S)の層厚Tの
和(T1+T)としては、両層領域に要求される特性と
光受容層全体に要求される特性との相互間の有機的関連
性に基いて、光受容部材の層設計の際に所望に従って、
適宜決定される。
本発明の光受容部材に於いては、上記の(Ti+T)の
数値範囲としては、好ましくは1〜100ル、より好適
にぼl〜80ル、最適には2〜50島とされるのが望ま
しい。
本発明のより好ましい実施態様例に於いては、゛上記の
層厚Tl及び層厚Tとしては、好ましくは丁tr/T≦
1なる関係を満足する際に、夫々に対して適宜適切な数
値が選択されるのが望ましい。
上記の場合に於ける層厚T、及び層厚Tの数値の選択に
於いて、より好ましくは、ra / T≦0.9.fi
適にはT、/T≦0.8なる関係が満足される様に層厚
T、及び層厚Tの値が決定されるのが望ましいものであ
る。
本発明に於いて、第1の層(G)中に含有されるゲルマ
ニウム原子の含有量がl X 10’  atosic
ppm以上の場合には、第1のe (G)の層厚r8と
しては、可成り薄くされるのが望ましく、好ましくは3
07を以下、より好ましくは25終以下、最適には20
終以下とされるのが望ましい。
本発明において、光受容層を構成する第1の層CG)及
び第2の層(S)中に必要に応じて含有されるハロゲン
原子(X)としては、具体的には、フッ素、塩素、臭素
、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素を好適なものと
して挙げることが出来る。
本発明において、a −5iGe (H、X) テ構成
される第1の暦(G)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0
例えば、グロー放電法によつ    )□て、  a−
9iGe (H、X) テ構成される第1(7)層(G
)を形成するには、基本的には、シリコン原子(Si)
を供給し得るSi供給用の原料ガスとゲルマニウム原子
(Gs)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)導入様の原料ガス又は/及びハロゲ
ン原子(X)導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る
堆積室内に所望のガス圧状態で導入して、該堆積室内に
グロー放電を生起させ、予め所定位置に設置されである
所定の支持体表面上に含有されるゲルマニウム原子の分
布濃度を所望の変化率曲線に従って制御し乍らa−Si
Ge(H,X)から成る層を形成させれば良い、又、ス
パッタリング法で形成する場合には、例えばAr、He
等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースとした混合ガ
スの雰囲気中でStで構成されたターゲットとGeで構
成されたターゲットの二枚を使用して、又はSiとGe
の混合されたターゲー、トを使用してスパッタリングす
る際。
必要に応じて水素原子(H)又は/及びI\ロゲン原子
(X)導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入
してやれば良い。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、 SiH4,Si2H6。
S’3H8r 514816等のガス状態の又ガス化し
得る水素化硅素(シラン類)が有効に使用されるものと
して挙げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、SL
供給効率の良さ等の点でSin、、 Si2H6。
が好ましいものとして挙げられる。
Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、GeH
4* Ge2H6e Ge3H8r Ge4H10+ 
Ge5H12+Ga6H14+ Ge7Hl& + G
eBH1B + GegH2G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1層作成作業時の取扱い易さ、Ge
供給効率の良さ等の点で、Ge1. 、 Ge2H6、
Ge38sが好ましいものとして挙げられる。
本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態の
又はガス化し得る/Xロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。
又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状態の又はガス化し得る。/\ロゲン凰子を
含む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明におい
ては挙げることが出来る。
本発明において好適に使用し得る/\ロゲン化合物とし
ては、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素(7)
 ハロゲン化物、 BrF、αF、αF3. BrF5
. BrF3.HF3.1F、 、Iα、IBt等のハ
ロゲン間化合物を挙げることが出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、/\ロゲン原子
で置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えば
SiF4. Si2F6 、 Siα4 、 SiBr
4等のハロゲン化硅素を好ましいものとして挙げる事が
出来る。
この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光受容部材を形成す
る場合には、Ge供給用の原料ガj     スと共に
Siを供給し得る原料ガスとしての水素化硅素ガスを使
用しなくとも、所望の支持体上にハロゲン原子を含むa
−3i(2eから成る第1の層(G)を形成する事が出
来る。
グロー放電法に従って、ノ\ロゲン原子を含む第1の暦
(G)を作成する場合、基本的には、例えばSi供給用
の原料ガスとなるハロゲン化硅素とGe供給用の原料ガ
スとなる水素化ゲルマニウムとAr、H2,He等のガ
ス等を所定の混合比とガス流量になる様にして第1の暦
(G)を形成する堆積室に算入し、グロー放電を生起し
てこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによっ
て。
所望の支持体上に第1の層(G)を形成し得るものであ
るが、水素原子の導入割合の制御を一層容易になる様に
計る為にこれ等のガスに!に水素ガス又は水素原子を含
む硅素化合物のガスも所望量混合して層形成しても良い
又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。
反応性8パ・p″yyyy法或*41ryiv−1゜テ
ィング法に依ってa −5iGe (H、X)から成る
   ゛第1の屑(G)を形成するには、例えばスパッ
タリング法の場合にはSiから成るターゲットと’G 
eから成るターゲットの二枚を、或いはSiとGeから
成るターゲットを使用して、これを所望のガスプラズマ
雰囲気中でスパッタリングし、イオンブレーティング法
の場合には、例えば、多結晶シリコン又は単結晶シリコ
ンと多結晶ゲルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫
々蒸発源として蒸着ポートに収容し、この蒸発源を抵抗
加熱法、或いはエレクトロンビーム法(EB法)等によ
って加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲
気中を通過させる事で行う事が出来る。
この際1.スパツタリング法、イオンブレーテイング法
の何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を導入
するには、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原
子を含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガス
のプラズマ雰囲気を形成してやれば良いものである。
又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、H7、或いは前記したシラン類又は/
及び水素化ゲルマニウム等のガス類をスパッタリング用
の堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲気を形成
してやれば良い。
本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲン化合物或いはハロゲンを含む硅素
化合物が有効なものとして使用されるものであるが、そ
の他に1.HF、Hα、 HBr。
HI等のハロゲン化水素、SiH2F2 、 SiH2
12。
SiH2α2 、5iHCjL3 、5iH2Br2 
、5iHBr3等(F)/’iロゲン置換水素化硅素、
及びGeHF3 、 GeHBr3 、 Ge)13F
Gelα3 、 Ge)12α2 、 GeH3α、 
GeHBr3 。
GeHBr3 、 GeHBr3ウムeHI3 、 G
eHBr3 、 GsH3I等の水素化ハロゲン化ゲル
マニウム等の水素原子を構成要素の1つとするハロゲン
化物、GeF4゜Geαa + GeBr4 * Ge
Iae GeF2. Geα2 、 GeBr21Ge
Iz等ノハロゲン化ゲルマニウム、等々のカス状態の或
いはガス化し得る物質も有効な第1の層(G)形成用の
出発物質として挙げる事が出来る。
これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲン化物は、第
1の層(G)形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同
時に電気的或いは、光電的特性の制御に極めて有効な水
素原子も導入されるので、本発明においては好適なハロ
ゲン導入用の原、料として使用される。
水素原子を第1の暦(G)中に構造的に導入するには、
上記の他にH2,或いはSiH4、5i2H6。
5i3H6、5i4H1゜等の水素化硅素をGeを供給
する為のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と、或い
は、GeH4,Ge2H6、Ge3Hs + Gl!4
M+(l e Ge5Hu21Ge6H14+ Ge7
H1& + ”!8)11B + Geg820等の水
素化ゲルマニウムとSiを供給する為のシリコン又はシ
リコン化合物とを堆積室中に、共存させて放電を生起さ
せる事でも行う事が出来る。
本発明の好ましい例において、形成される光受容層を構
成する第1の暦(G)中に含有される水素原子(H)の
量又はハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン
原子の量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40
 ato脂ic%、より好適−には0.05〜30 a
tomic%、最適には0.1〜25atomic%と
されるのが望ましい。
第1の暦(G)中に含有される水素原子(H)又は/及
びハロゲン原子(X)の量を制御するには、例えば支持
体温度又は/及び水素原子(H)、或いはハロゲン原子
(X)を含有させる為に使用される出発物質の堆積装置
系内へ導入する量、放電々力等を制御してやれば良い。
本発明に於いて、a−9i (H、X)で構成される第
2のFt (S)を形成するには、前記した第1の暦(
G)形成用の出発物質(I)の中より、Ge供給用の原
料ガスとなる出発物質を除いた出発物質〔第2のM (
S)形成用の出発物質(■)〕を使用して、第1の層(
G)を形成する場合と、同様の方法と条件に従って行う
ことが出来る。
即ち、本発明において、a−5i(H,X)で構成され
る第2の層(S)を形成するには例えばグロー放電法、
スパッタリング法、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0例え
ば、グロー放電法によってa −S 1 (He x)
で構成される第2の暦(S)を形成するには、基本的に
は前記したシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給
用の原料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導入
用の又は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料ガスを
、内部が減圧にし得る堆積室内に導入して、該堆積室内
にグロー放電を生起させ、予め所定位置に設置されであ
る所定の支持体表面上にa−!Ji(H,X)からなる
暦を形成させれば良い、又。
スパッタリング法で形成する場合には1例えばAr、H
e等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースとした混合
ガスの雰囲気中でSiで構成されたターゲットをスパッ
タリングする際、水素原子(H)又は/及びハロゲン原
子(X)導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導
入しておけば良い。
本発明に於いて、形成される光受容層を構成する第2層
(S)中に含有される水素原子(H)の量又はハロゲン
原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の量の和(
H+X)は、好ましくは1〜40atomic%、より
好適には5〜30atomic%、最適には5〜25a
to厘ic%とされるのが望ましい。
本発明の光受容部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、更には、支持体と光受容層との間の密着性の改良を
図る目的の為に、光受容層中には、酸素原子、炭素原子
、窒素原子の中から選択される少なくとも一種の原子が
層厚方向には均一、又は不均一な分布状態で含有される
。光受容層中に含有されるこの様な原子(OCN)は、
先受i層の全層領域に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ることで偏在させ
ても良い。
原子(0ON)の分布状態は分布濃度C(OCN)が、
光受容層の支持体の表面と平行な面内に於いては均一で
あることが望ましい。
本発明に於いて、光受容層に設けられる原子(OCN)
の含有されている層領域(OCN)は、光感度と暗抵抗
の向上を主たる目的とする場合には、光受容層の全層領
域を占める様に設けられ、支持体と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。
前者の場合、層領域(0071)中に含有される原子(
OCN)の含有量は、高光感度を維持する為に比較的少
なくされ、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。
本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域(OCN
)に含有される原子(0ON)の含有量は、層領域(Q
CN)自体に要求される特性、或いは該層領域(OCN
)が支持体との接触して設けられる場合には、該支持体
との接触界面に於ける特性との関係等、有機的関連性に
於いて、適宜選択することが出来る。
又、前記層領域(00%)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、
原子(OCN)の含有量が適宜選択される。
層領域(OCN)中に含有される原子(OCN)の量に
は、形成される光受容部材に要求される特性に応じて所
望に従って適宜状められるが、好ましくは0.001〜
50atomic%、より好ましくは、0.002〜4
0atomic%、最適には0.003〜30atom
ic%とされるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(OCN)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(OCX)の層厚Ta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(OCN)に含有され
る原子(OCに)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。
本発明の場合には、層領域(OCN)の層厚↑O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(OCN)中に含有される原子(
OCN)の上限としては、好ましくは30atamic
%以下、より好ましくは20atomic%以下、最適
には10atomic%以下とされるのが望ましい。
本発明の好適な実施態様例によれば、J[子(OCN)
は、支持体上に直接設けられる前記の第1の層には、少
なくとも含有されるのが望ましい、詰り、光受容層の支
持体側端部層領域に原子(OCN)を含有されることで
、支持体と光受容層との間の密着性の強化を計ることが
出来る。・更に、窒素原子の場合には、例えば、硼素原
子との共存下に於いて、暗抵抗の向上と高光感度の確保
が一層出来るので、光受容層に所望量含有されることが
望ましい。
又、これ等の原子(0011)は、光受容層中に複数種
含有させても良い、即ち、例えば、第1の層中には、酸
素原子を含有させたり、或いは、同一層領域中に例えば
酸素原子と窒素原子とを共存させる形で含有させても良
い。
第18図乃至第24図には1本発明における光受容部材
の層領域(OCN)中に含有される原子(OCN)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
第16図乃至第24図において、横軸は原子(OCN)
の分布濃度Cを、縦軸は層領域(OCN)の層厚を示し
、tBは支持体側の層領域(00%)の端面の位置を、
を丁は支持体側とは反対側の層領域(OCN)の端面の
位置を示す、即ち、原子(OCN)の含有される層領域
(OCN)は1.側より1T側に向って層形成がなされ
る。
第16図には1M領域(OCN)中に含有される原子(
OCN)の層厚方向の分布状態が不均一な場合の第1の
典型例が示される。
第1B図に示される例tは、N子(OCN)の含有され
る層領域(OCN)が形、成される表面と該層領域(O
CN)の表面とが接する界面位Elksよりt8の位置
までは、原子(OCN)の分布濃度CがCユなる一定の
値を取り乍ら原子(OCN)が形成される層領域(OC
N)に含有され、位1ttsよりは濃度4より界面位置
tTに至るまで徐々に連続的に減少されている。界面位
置1Tにおいては原子(QC:N)の分布濃度Cは濃度
らとされる。
第17図に示される例においては、含有される原子(O
CR)の分布濃度Cは位置1.よりt□に至るまで濃度
Caから徐々に連続的に減少して位1tTにおいて濃度
へとなる様な分布状態を形成している。
第18図の場合には1位置tBより位1thまでは原子
(00%)の分布濃度Cは濃度Cもと一定値とされ、位
置L2と位置1.との間において、徐々に連続的に減少
され、位置1丁において、分布濃度Cは実質的に零とさ
れている(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合
である)。
第18図の場合には、原子(OCN)の分布濃度Cは位
置1.より位置1.に至るまで、濃度C8より連続的に
徐々に減少され、位置1丁において、実質的に零とされ
ている。
第20図に示す例においては、原子(OCN)の分布濃
度Cは位置1.と位置ts間においては濃度C9と一定
値であり、位置1.においては濃度C1゜とされる0位
置t3と位置1丁との間では、分布濃度Cは一次関数的
に位置t3より位置1丁に至るまで減少している。
第21図に示される例においては1分布源度Cは位置1
.より位置t4までは濃度Cttの一定値を取り、位置
t4より位置1丁までは濃度C12より濃度aSSまで
は一次関数的に減少する分布状態とされている。
第22図に示す例においては1位置1.より位11tr
に至るまで、J[子(OCN)の分布濃度Cは濃度C1
4より実質的に零に至る様に一次関数的に減少している
第23図においては1位置1.より位置t5に至るまで
は原子(OCN)の分布濃度Cは、濃度C15より01
&までの一次関数的に減少され1位置1.と位置1、と
の間においては、濃度C□6の一定値とされた例が示さ
れている。
第24図に示される例においては、原子(OCN)の分
布濃度Cは1位置t8においては濃度Cttであり、位
置t6に至るまではこの濃度Cttより初めは緩やかに
減少され、tt、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Ctaとされる。
位置tもと位置t7との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t7
で濃度CtSとなり1位置1.と位置t8との間では、
極めてゆっくりと徐々に減少されてtsに    ・お
いて、濃度C2oに至る0位置t8と位置1.の間にお
いては濃度C2oより実質的に零になる様に図に示す如
き形状の曲線に従って減少されている。
以上、第1B図乃至第24図により、層領域(QCFg
)中に含有される原子(OCN)の層厚方向の分布状態
が不均一な場合の典型例の幾つかを説明した様に1本発
明においては、支持体側において、原子(00%)の分
布濃度Cの高い部分を宥し、界面1.側においそは、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
を有する原子(QCFg)の分布状態が層領域(OCN
)に設けられている。
原子(OCN)の含有される層領域(OCN)は、上記
した様に支持体側の方に原子(OCN)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、この場合には、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が出来る。
上記局在領域(B)は、第18図乃至第24図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置1.より5IL以内に
設けられるのが望ましい。
本発明においては、上記局在領域CB)は、界面位II
 tsより51L厚までの全領域(LT)とされる場合
もあるし、又、層領域(LT)の一部とされる場合もあ
る。
局在領域(B)を層領域(Lt)の一部とするか又は全
部とするかは、形成される光受容層に要求される特性に
従って適宜状められる。
局在領域(B)はその中に含有される原子(OCN)の
層厚方向の分布状態として原子(OCN)分布濃度Cの
最大値Cmaxが、好ましくは50Qatomic p
pm以上、より好適には800ato■ic ppm以
上、最適には1001000ato pp−以上とされ
る様な分布状態となり得る様に層形成されるのが望まし
い。
即ち、本発明においては、原子(OCN)の含有される
層領域(OCN)は、支持体側からの層厚で5川以内(
Lmから5JL厚の層領域)に分布濃度Cの最大値Cw
axが存在する様に形成されるのが望ましい。
本発明において、層領域(OCN)が光受容層の一部の
層領域を占める様に設けられる場合には層領域(OCN
)と他の層領域との界面において、屈折率が緩やかに変
化する様に、原子(OCN)の層厚方向の分布状態を形
成するのが望ま、しい。
この様にすることで、光受容層に入射される光が暦接触
界面で反射されるのを阻止し、干渉縞模様の発現をより
効果的に防止することが出来る。
又、層領域(OCN)中での原子(OCN)の分布濃度
Cの変化線は滑らかな屈折率変化を与える点で。
連続して緩やかに変化しているのが望ましい。
この点から、例えば第1B図乃至第18図、第22図及
び第24図に示される分布状態となる様に、原子(DO
N )を層領域(OCN)中に含有されるのが望ましい
本発明に於いて、光受容層に原子(OCN)の含有され
た層領域(QC)l)を設けるには、光受容層の形成の
際に原子(0(:N)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j     よい
層領域(OCN)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原子(OCN)導入用の
出発物質としては、少なくとも原子(OCR)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る。
具体的には、例えば酸素(02)、オゾン(03)−酸
化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2) 、−二酸化窒
素(N20)、三二酸化窒素(820s ) 、四二酸
化窒素(N2oa)、三二酸化窒素(NtOs)、三酸
化窒素(NOi) 、 シリコン原子(Si)と酸素原
子(0)と水素原子(H)とを構成原子とする1例えば
ジシロキサン(Hs 5iO8iHs) 、  )リシ
クロキサン(H3SiO9iH20SiH3)等の低級
シクロキサン、メタン(C)L4)、エタン(C2H6
)、プロパン(C3H8)、n−ブタン(n−Cm H
1o ) 、ペンタ7 (Cs H12)等の炭素数1
〜5の飽和炭化水素、エチレン((、zl。
プロピL/ 7 (C3H6) 、ブテン−1(C1H
@) 。
ブテン−2(C,H@)、イソブチレン(CsH@)、
ペン     キ、:テン(Cs Hto )等の炭素
数2〜5のエチレン系炭化水素、アセチレン(C2H2
)、メチルアセチレン0函)、ブチン(Cm H6)等
の炭素数2〜4の7セチレン系炭化水素、窒素(N2)
、アンモニア(NH3)、ヒドラジン(H2NNH2)
 、アジ化水素(IN、) 、アジ化アンモニウム(N
LNs) 、三弗化窒素CF3N)、四弗化窒素CF4
N)等々を挙げることが出来る。
スパッタリング法の場合には、原子(QC:N)導入用
の出発物質としては、グロー放電法の際に列挙した前記
のガス化可能な出発物質の他に、固体化出発物質として
、5i02、Si3 Ng、カーボンブラ。
り等を挙げることが出来る。これ等は、Si等のターゲ
ットと共にスパッタリング用のターゲットとしての形で
使用される。
本発明に於いて、光受容層の形成の際に、原子(0ON
)の含有される層領域(00%)を設ける場合、該層領
域(OCN)に含有される原子(OCN)の分布濃度c
t一層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状m 
(depthprofile)を有する層領域(OCN
)を形成するには、グロー放電の場合には1分布濃度C
を変化させるべき原子(OCN)導入用の出発物質のガ
スを、そのガス流量を所望の変化率曲線に従って適宜変
化させ乍ら、堆積室内に導入することによって成される
例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流量系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を暫時変化させる操作を
行えば良い、このとき、流量の変化率は線型である必要
はなく、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計さ
れた変化率−′線に従って流量を制御し、所望の含有率
曲線を得ることもできる。
層領域(0ON)をスパッタリング法によって形成する
場合、原子(OCN)の層厚方向の分布濃度Cを層厚方
向で変化させて、原子(OCN)の層厚方向の所望の分
布状!1Q (depthprof i le)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
、原子導入・用の出発物質をガス状態で使用し、該ガス
を堆積室中へ導入する際のガス流量を所望に従って適宜
変化させることによって成される。第二にはスパッタリ
ング用のターゲットを1例えばSiと5i02との混合
されたターゲットを使用するのであれば、Siと5i0
2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虞される。
本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い、導電性支持体としては、例
えば、NiCr、ステンレス、M、Or、 No、 A
u、 Nb、 Ta、 V、 Ti、 Pt、 Pd等
の金属又はこれ等の合金が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。こ
れ等の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一
方の表面を導電処理され、該導電処理された表面側に他
の暦が設けられるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面にNiCr、A1.
 Cr、 No、 Au、 Ir、 Wb、 Ta%V
、 Ti、 Pt%Pd。
I!1203.5n02、Iτ0(In2O3+ Sl
2O3)等から成る薄膜を設けることによって導電性が
付与され、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フ
ィルムであれば、NiCr、 A1. Ag、 Pb、
 Zn、 Ni%Au、 Cr、No、 Ir、 Nb
、丁a、 V、 Ti、 Pt等の金属の薄膜を真空蒸
着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設
け、又は前記金属でその表面をラミネート処理して、そ
の表面に導電性が付与される。支持体の形状としては、
円筒状、ベルト状、板状等任意の形状とし得、所望によ
って、その形状は決定されるが、例えば、第10図の光
受容部材1004を電子写真用光受容部材として使用す
るのであれば連続高速複写の場合には、無端さルト状又
は円筒状とするのが望ましい、支持体の厚さは。
所望通りの光受容部材が形成される様に適宜決定される
が、光受容部材として、可撓性が要求される場合には、
支持体としての機能が充分発揮される範囲内であれば可
能な限り薄くされる。面乍ら、この様な場合支持体の製
造上及び取扱い上、  ゛機能的強度の点から、好まし
くは10蒔以上とされる。
次に本発明の光受容部材の製造方法の一例の概略につい
て説明する。
第12図に光受容部材の製造装置の一例を示す。
図中2002〜200Bのガスボンベには1本発明の光
受容部材を形成する為の原料ガスが密封されており、そ
の−例として例えば2002は5fH4ガス(純度99
.999%、以下、SiH4と略す)ボンベ、2003
はGeH4ガス(純度1119.999%、以下GeH
4と略す)ボンベ、2004はNOO12純度H,99
9%、以下NOと略す)ボンベ、200BはH2ガス(
純度99.999%)ボンベである。
これらのガスを反応室2001に流入させるにはガスボ
ンベ2002〜200Bのバルブ2022〜202B、
リークバルブ2035が閉じられていることを確認し、
又、流入バルブ2012〜201B、流出バルブ201
7〜2021、補助バルブ2032.2033が開かれ
ていることを確認して、先ずメインバルブ2034を開
いて反応室200I、及び各ガス配管内を排気する0次
に真空計203Bの読みが約5 X to’ torr
になった時点で補助バルブ2032.2033、流出バ
ルブ2017〜2021を閉じる。
次にシリンダー状基体2037上に光受容層を形成する
場合の1例をあげると、ガスボンベ2002よりSiH
4ガス、ガスボンベ2003よりGeH4ガス、ガスボ
ンベ2004よりNOO12200BよりH2ガスをバ
ルブ2022.2G23.2024.2028を開いて
出口圧ゲージ2027.2028.2029.2031
の圧をl Kg/cゴに調整し、流入バルブ2G12.
2013.2014.2018を徐々に開けて、マスフ
ロコントローラ2007.200B、2008.201
1内に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ2017
.201B、2018.2021、補助バルブ2032
、2033を徐々に開いて夫々のガスを反応室2001
に流入させる。このときのSiH4ガス流量GeH4ガ
ス流量、NOガス流量とH2ガス流量の比が所望の値に
なるように流出バルブ2017.201B、2018.
2021を調整し、また、反応室2001内の圧力が所
望の値になるように真空計2038の読みを見ながらメ
インバルブ2034の開口を調整する。そして、基体2
037の温度が加熱ヒーター2038により50〜40
0℃の範囲の温度に設定されていることを確認した後、
電$2040を所望の電力に設定して反応室2001内
にグロー放電を生起させる。
上記の様にして所望時間グロー放電を維持して、所望層
厚に、基体2037上に第1の暦(G)を形成する。所
望層厚に第1の層(G)が形成された段階に於て、流出
バルブ201Bを完全に閉じること及び必要に応じて放
電条件を変える以外は、同様な条件と手順に従って所望
時間グロー放電を維持することで第1のJ!) (G)
上にゲルマニウム原子の実質的に含有されない第2のF
! (S)を形成することが出来る。
なお、第1の暦(G)及び第2の層(S)の各層には、
流出バルブ2018を適宜開閉することで酸素原子を含
有させたり、含有させなかったり、あるいは各層の一部
の層領域にだけ酸素原子を含有させることも出来る。ま
た、酸素原子に代えて層中に窒素原子あるいは炭素原子
を含有させる場合には、ガスボンベ20G4のNOガス
を例えばMW3ガスあるいはC)L4ガス等に代えて、
層形成を行なえばよい、また、使用するガスの種類を増
やす場合には所望のガスボンベを増設して、同様に層形
成を行なえばよい、層形成を行っている間は層形成の均
一化を計るため基体2037はモーター2039により
一定速度で回転させてやるのが望ましい。
最後に、第2の暦(S)上に反射防止機能を待つ表面層
を堆積させるために1例えば200Bの水素(H2)ガ
スボンベをアルゴン(Ar)ガスボンベに取り変え、堆
積装置を清掃し、カソード電極上に表面層の材料を一面
に張る。その後、装置内に第2の層(S)まで形成した
ものを設置し、減圧した後アルゴンガスを導入し、グロ
ー放電を生起させ表面層材料をスパッタリングして、所
望層厚に表面層を形成する。
以下本発明の実施例について説明する。
実施例1 本実施例ではスポット径80鱗の半導体レーザー(波長
780mm)を使用した。したが−1テa−9i :)
Iを堆     1、。
積させる第11図CB)に示される円筒状のM支持  
   体(長さくL) 357mm、径(r) 80m
m)を作成した。
次に、第1a表に示す条件で、第12図の膜堆積装置を
使用し、所定の操作手順に従って表面層の積層されたa
−9i系主電子写真用光受容材を作成した。
なお、NOガスは、その流量がSiH4ガス流量とGe
)Iaガス流量との和に対して、初期値が3.4マo1
%になるようにマスフロコントローラを設定して導入し
た。
また1表面層は、第12図の膜堆積装置のカソード電極
上に、第18表に示すような各種材料の板(厚さ3腸鳳
)、本例ではZrO2を一面に張り、第1層および第2
層形成時に使用したH2ガスをArガスに取りかえた後
、装置内を約5 X 1G′4toorの真空とし、次
いでArガスを導入して、高周波電力を300Wとして
グロー放電を起し、カソード電極上のZrO2をスパッ
タリングすることによって形成した。以下の実施例にお
いても、表面層形成材料を変える以外は、本例と同様に
して表面層の形成を行った。
この場合には、第11図CB)、(C)のように光受容
層の表面と支持体の表面とは非平行であった。
以上の電子写真用の光受容部材について、波長−780
nmの半導体レーザーをスポット径80−で第15図に
示す装置で画像露光を行い、それを現像、転写して画像
を得た。この場合、得られた画像には干渉縞模様は、観
察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだった
実施例2 シリンダー状M支持体の表面を旋盤で、第13図、第1
4図に示されるように加工した。これ等の円筒状のM支
持体上に、実施例1と同様の条件で、電子写真用光受容
部材を作製した これらの光受容部材について、実施例1と同、様に第1
5図の装置で波長780nmの半導体レーザーを使い、
スポット径80−で画R露光を行ったところ、画像には
干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性
を示すものが得られた。
実施例3 以下の点を除いて実施例2と同様な条件で光受容部材を
作製した。そのとき第1の層の層厚を10−とした。
これらの光受容部材について、実施例1と同様な像露光
装置において、画像露光を行った結果、画像には干渉縞
模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性を示す
ものが得られた。
実施例4 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第1表に示す条件で光受容部材を作製した。
上記、の条件で作製した光受容部材の断面を、電子顕微
鏡で観測した。第1の層の平均層厚は、シリンダーの中
央と両端で0.091mであった。第2の層の平均層厚
はシリンダーの中央と両端で3−であった。
これらの光受容部材について、実施例1と同様な像露光
装置において、画像露光を行った結果。
画像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子
写真特性を示すものが得られた。
実施例5 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第2表に示す条件で光受容部材を作製した。
これらの各光受容部材について実施例1と同様にレーザ
ー光で画像露光したところ、画像露光を行った結果、画
像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写
真特性を示すものが得られた。
実施例6 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第3表に示す条件で光受容部材を作製した。
これらの各光受容部材について実施例1と同様にレーザ
ー光で画像露光したところ1画像露光を行った結果、画
像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写
真特性を示すものが得られた。
実施例7 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第4表に示す条件で光受容部材を作製した。
これらの各光受容部材について実施例1と同様にレーザ
ー光で画像露光したところ、画像露光を行った結果、画
像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写
真特性を示すものが得られた。
実施例8 第1の層を形成する際、NOガス流量をSiH4ガス流
量とGeH,ガス流量との和に対して、第22図に示す
ように変化させて、暦作製終了時にはNOガス流量が零
になるようにした以外は、実施例1と同様の条件で電子
写真用光受容部材を作成した。
以上の電子写真用の光受容部材について、波長780n
mの半導体レーザーをスポット径80鱗で第15図に示
す装置で画像露光を行い、それを現像、転写して画像を
得た。
この場合、得られた画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例9 シリンダー状M支持5体の表面を旋盤で、第13図、第
14図に示されるように加工した。これ等の円筒状のM
支持体上に、実施例8と同様の条件で、電子写真用光受
容部材を作製した。
これらの光受容部材について、実施例8と同様に第15
図の装置で波長780nmの半導体レーザーを使い、ス
ポット径80−で画像露光を行ったところ、画像には干
渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性を
示すものが得られた。
実施例10 以下の点を除いて実施例9と同様な条件で光受容部材を
作製した。そのとき第1の層の層厚を10−とした。
これらの光受容部材について、実施例1と同様な像露光
装置において1画像露光を行った結果、画像には干渉縞
模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性を示す
ものが得られた。
実施例11 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第5表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ1画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例12 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第6表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ、画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例13 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第7表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ、画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例14 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第8表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ、画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例15 第12図に示した製造装置により、シリンダー状のM支
持体(シリンダB)上に第9表乃至第12表に示す各条
件で第25図乃至第28図に示すガス流量比の変化率曲
線に従ってNOとSiH,とのガス流量比を層作成経過
時間と共に変化させて層形成を行って電子写真用の光受
容部材の夫々を得た。ただし、表面層は、ZrO2を用
い実施例1と同様に形成した。
き こうして得られた各光受容部材を、実施例1と同様の条
件と手段で特性評価を行ったところ、干渉縞模様は肉眼
では全く観察されず、且一つ、十分良好な電子写真特性
を示し、本発明の目的に適ったもので漬った。
実施例IB 第12図に示した製造装置により、シリンダー状のM支
持体(シリンダB)上に第13表に示す条件で第25図
に示すガス流量比の変化率曲線に従って、NOと5iH
aとのガス流量比を暦作成経過時間と共に変化させて層
形成を行って電子写真用光受容部材を得た。ただし、表
面層は、 ZrO2を用い実施例1と同様に形成した。
こうして得られた各光受容部材を、実施例1と同様の条
件と手段で特性評価を行ったところ、干渉縞模様は肉眼
では全く観察されず、且つ、十分良好な電子写真特性を
示し、本発明の目的に適ったものであった。
実施例17 第12図に示した製造装置により、シリンダーのM支持
体(シリンダB)上に第14表乃至第15表に示す各条
件で第27図に示すガス流量比の変化率曲線に従ってN
H3とSiH4とのガス流量比およびCH4とSiH,
とのガス流量比を層作成経過時間と共に変化させて層形
成を行って電子写真用の光受容部材の夫々を得た。ただ
し、表面層は、ZrO2を用い実施例1と同様に形成し
た。
こうして得られた各光受容部材を、実施例1と同様の条
件と手段で特性評価を行ったところ、干渉縞模様は肉眼
では全く観察されず、且つ、十分良好な電子写真特性を
示し1本発明の目的に適ったものであった。
実施例1B 第12図に示した製造装置により、第11図(B)で示
されるシリンダー状のM支持体上に表面層材質を第tS
表に示す条件42701〜2722の各種の材料、層厚
とする以外は、実施例1と同様の条件と手順に従って2
2個のa−5i系電子写真用光受容部材を作成した(試
料酸2701〜2722) 。
どれらの電子写真用光受容部材について、第15図に示
す画像露光装置(レーザー光の波長780nm、スポッ
ト径80IAIIl)で画像露光を行ない、それを現像
、転写して画像を得た。いずれかの画像にも干渉縞模様
は観測されず、実用に十分なものであった。
[発明の効果] 以上、詳細に説明した様に1本発明によれば、可干渉性
単色光を用いる画像形成に適し、製造管理が容易であり
、且つ画像形成時に現出する干渉縞模様と反転時の斑点
の現出を同時にしかも完全に解消することができ、しか
も表面における光反射を低減し、入射光を効率よく利用
できる光受容部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、干渉縞の一般的な説明図である。 第2図は、多層の光受容部材の場合の干渉縞の説明図で
ある。 第3図は散乱光による干渉縞の説明図である。 第4図は、多層の光受容部材の場合の散乱光による干渉
縞の説明図である。 第5図は、光受容部材の各層の界面が平行な場合の干渉
縞の説明図である。 第6図(A)、(B)、(C)、(D)は光受容部材の
各層の界面が非平行な場合に干渉縞が現われないことの
説明図である。 第7図(A)、CB)、(C)は、光受容部材の各層の
界面が平行である場合と非平行である場合の反射光強度
の比較の説明図である。 第8図は、各層の界面が非平行である場合の干渉縞が現
われないことの説明図である。 第9図(A)、(B)はそれぞれ代表的な支持体の表面
状態の説明図である。 第10図は、光受容部材の層領域の説明図である。 第11図、第13図及び第14図は、実施例で用いたM
支持体の表面状態の説明図である。 第12図は実施例で用いた光受容層の堆積装置の説明図
である。 第15図は、実施例で使用した画像露光装置の説明図で
ある。 第1B図から第24図は、層領域(0111:N)中の
原子(0,C,N)の分布状態を説明するための説明図
である。 第25図から第28図は、実施例におけるガス流量の変
化を示す説明図である。 1000・・・・・・・・・・・・・・・・・・光受容
層1001・・・・・・・・・・・・・・・・−U支持
体1002・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1
の暦1003・・・・・・・・・・・・・・・・・・第
2の暦1004・・・・・・・・・・・・・・・・・・
光受容部材1005・・・・・・・・・・・・・・・・
・・光受容部材の自由表面2801・・・・・・・・・
・・・・・・・・・電子写真用光受容部材2802・・
・・・・・・・・・・・・・・・・半導体レーザー28
03・・・・・・・・・・・・・・・・・・fθレンズ
2804・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポリゴ
ンミラー2805・・・・・・・・・・・・・・・・・
・露光装置の平面図2808・・・・・・・・・・・・
・・・・・・露光装置の側面図第111       
 i 第2図 第3図 第4図 (A)            (8)(C) 1り 第7図 第8TEJ 第9図 lJJm) 第13図 (pm) 第14図 第15図 □C 第16図 第17図 第18図 第19図 第20図 第21図 第22図 第23留 □C 第24レ ブス汎量比 乃“スラ糺量尾 η°ス;、ttrc 第27図 つ゛ス′;瓦量ぶL 第28図

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の切断位置での断面形状が主ピークに副ピー
    クが重畳された凸状形状である凸部が多数表面に形成さ
    れている支持体と、シリコン原子とゲルマニウム原子と
    を含む非晶質材料で構成された第1の層と、シリコン原
    子を含む非晶質材料で構成され光導電性を示す第2の層
    と、反射防止機能を有する表面層とが支持体側より順に
    設けられた多層構成の光受容層とを有しており、前記光
    受容層は、酸素原子、炭素原子、窒素原子の中から選択
    される少なくとも一種を含有する事を特徴とする光受容
    部材。
  2. (2)前記凸部が規則的に配列されている特許請求の範
    囲第1項に記載の光受容部材。
  3. (3)前記凸部が周期的に配列されている特許請求の範
    囲第1項に記載の光受容部材。
  4. (4)前記凸部の夫々は、一次近似的に同一形状を有す
    る特許請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
  5. (5)前記凸部は、副ピークを複数有する特許請求の範
    囲第1項に記載の光受容部材。
  6. (6)前記凸部の前記断面形状は、主ピークを中心にし
    て対称形状である特許請求の範囲第1項に記載の光受容
    部材。
  7. (7)前記凸部の前記断面形状は、主ピークを中心にし
    て非対称形状である特許請求の範囲第1項に記載の光受
    容部材。
  8. (8)前記凸部は、機械的加工によって形成された特許
    請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
  9. (9)前記光受容層が、酸素原子、炭素原子、窒素原子
    の中から選択される少なくとも一種を層厚方向には均一
    な状態で含有する特許請求の範囲第1項に記載の光受容
    部材。
  10. (10)前記光受容層が、酸素原子、炭素原子、窒素原
    子の中から選択される少なくとも一種を、層厚方向には
    不均一な状態で含有する特許請求の範囲第1項に記載の
    光受容部材。
  11. (11)第1の層及び第2の層の少なくともいずれか一
    方に水素原子が含有されている特許請求の範囲第1項に
    記載の光受容部材。
  12. (12)第1の層及び第2の層の少なくともいずれか一
    方にハロゲン原子が含有されている特許請求の範囲第1
    項又は同第11項に記載の光受容部材。
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