JPS61113068A - 電子写真用光受容部材 - Google Patents

電子写真用光受容部材

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JPS61113068A
JPS61113068A JP59234112A JP23411284A JPS61113068A JP S61113068 A JPS61113068 A JP S61113068A JP 59234112 A JP59234112 A JP 59234112A JP 23411284 A JP23411284 A JP 23411284A JP S61113068 A JPS61113068 A JP S61113068A
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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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    • H01L31/08Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
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    • H01L31/095Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors
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    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。さらに詳しくは、レーザー光
などの可干渉性光を用いるのに適した光受容部材に関す
る。
〔従来技術〕
デジタル画像情報を画像として記録する方法として、デ
ジタル画像情報に応じて変調したレーザー光で光受容部
材を光学的に走査することにより静電潜像を形成し、次
いで該潜像を現像、必要に応じて転写、定着などの処理
を行ない、画像を記録する方法がよく知られている。中
でも電子写真法を使用した画像形成法では、レーザーと
しては小型で安価なHe−Neレーザーあるいは半導体
レーザー(通常は650〜820nmの発光波長を有す
る)で像記録を行なうことが一般である。
特に、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写真用
の光受容部材としては、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54−813
341号公報や特開昭58−83748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r a 
−9i、1 と略記する)から成る光受容部材が注目さ
れている。
烈乍ら、光受容層を単層構成のa−3i層とすると、そ
の高光感度を保持しつつ、電子写真用として要求される
10L2Ωcm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52178号、同52180号、同581
59号、同58180号、同58161号の各公報に記
載されである様に支持体と光受容層の間、又は/及び光
受容層の上部表面に障壁層を設けた多層構造としたすし
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 −9i系先光受容材はそ
の商品化設計上の許容度に於いて、或いは製造上の管理
の容易性及び生産性に於いて飛躍的に進展し、商品化に
向けての開発スピードが急速化している。
この様な光受容層が多層構造の光受容部材を用いてレー
ザー記録を行う場合、各層の層厚に班がある為に、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、
子扉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■oと上部界面102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λ厚差で不
均一であると、反射光R1+R2が2nd=m入(mは
整数、反射光は強め合う)と2nd=(m+−)λ(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〜± 10000人の凹
凸を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭58
−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、樹脂中にカーボン、着
色顔料、染料を分散したりして光吸収層を設ける方法(
例えば特開昭57−185845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。
然乍ら、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−9i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1表面状態の悪化による
その後のa−9i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I0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I!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KI、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R3となって外部に出て行く。従って、反射光R1
と干渉する成分である出射光R3が残留する為、依然と
して干渉縞模様は完全に消すことが出来ない。
又、干渉を防止して光受容層内部での多重反射を防止す
る為に支持体301の表面の拡散性を増加させると、光
受容層内で光が拡散してハレーションを生ずる為解像度
が低下するという欠点もあった。
特に、多層構成の光受容部材においては、第4図に示す
ように、支持体401表面を不規則に荒しても、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、その粗面度がロット間に於いてバラツ
キが多く、且っ同一ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製造管理上具合が悪かった。加えて、比較的大
きな突起がランダムに形成される機会が多く、斯かる大
きな突起が光受容層の局所的ブレークダウンの原因とな
っていた。
又、単に支持体表面501を規則的に荒した場合、第5
図に示すように、通常、支持体501表面の凹凸形状に
沿って、光受容層502が堆積するため、支持体501
の凹凸の傾斜面と光受容層502の凹凸の傾斜面とが平
行になる。
したがって、その部分では入射光は2nd+=m入また
は2ndI−(m+坏)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.(1+ 、(Lの夫々の差のλ 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」二に多層構成の光受
容層を堆積させた場合にも、第3図において、一層構成
の光受容部材で説明した支持体表面での正反射光と、光
受容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界面で
の反射光による干渉が加わるため、一層構成の光受容部
材の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の欠点を解消した光に感受性のあ
る新規な光受容部材を提供することである。
本発明の別の目的は、可干渉性単色光を用いる画像形成
に適すると共に製造管理が容易である光受容部材を提供
することである。
本発明の更に別の目的は、画像形成時に現出する干渉縞
模様と反転現像時の斑点の現出を同時にしかも完全に解
消することができる光受容部材を提供することでもある
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機械的
耐久性、特に耐摩耗性及び光受容特性に優れた光受容部
材を提供することでもある。
〔発明の概要〕
本発明の光受容部材は、所定の切断位置での断面形状が
主ピークに副ピークが重畳された凸状形状である凸部が
多数表面に形成されている支持体と、シリコン原子とゲ
ルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成された第1の
層と、シリコン原子を含む非晶質材料で構成され光導電
性を示す第2の層と、シリコン原子と炭素原子とを含む
非晶質材料からなる表面層とが支持体側より順に設けら
れた多層構成の光受容層とを有しており、前記第1の層
中に於けるゲルマニウム原子の分布状態が層厚方向に不
均一であり、且つ前記第1の層及び前記第2の層の少な
くとも一方に伝導性を支配する物質が含有され、該物質
が含有されている層領域に於いて、該物質の分布状態が
層厚方向に不均一であると共に、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、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602の層厚がd、か
らd6と連続的に変化している為に、界面603と界面
604とは互いに傾向きを有している。従って、この微
小部分(ショートレンジ)l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?02の界
面7Q3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1、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602の層厚がマ
クロ的にも不均一(d74da)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層まで可干渉性光が透過した場合に就いて本発明
の効果を述べれば、第8図に示す様に、入射光10に対
して、反射光”I +R2+R3R4+R5が存在する
。その為各々の層で第7図を似って前記に説明したこと
が生ずる。
従って、光受容層全体で考えると干渉は夫々の層での相
乗効果となる為、本発明によれば、光受容層を構成する
層の数が増大するにつれ、より一層干渉効果を防止する
ことが出来る。
又、微小部分内に於て生ずる干渉縞は、微小部分の大き
さが照射光スボッI・径より小さい為、即ち、解像度限
界より小さい為、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、鏡面化」−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   d6)は、照射光の波
長なんとすると、 ds    d6 ≧  □ n (n:第2層602の屈折率) であるのが望ましい。
本発明に於ては、多層構造の光受容層の微小部分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 以下である様に全領域に於て均一層厚に形成されるのが
望ましい。
光受容層を構成する第1の層、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、例えば円筒状支持体を予め所望に
従って設計されたプログラムに従って回転させながら規
則的に所定方向に移動させることにより、支持体表面を
正確に切削加工することで所望の凹凸形状、ピッチ、深
さで形成される。この様な切削加工法によって形成され
る凹凸が作り出す線状突起部は、円筒状支持体の中心軸
を中心にした螺旋構造を有する。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−3i層は、層形成
される表面の状態に構造敏感であって、表面状態に応じ
て層品質は大きく変化する。
従って、a−9i層の層品質の低下を招来しない様に支
持体表面に設けられる凹凸のディメンジョンを設定する
必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、画
像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に行
なうことが出来なくなる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、プレートのい
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、
支持体表面の四部のピッチは、好ましくは500μ〜0
.3u、より好ましくは200μ〜1μ、最適には50
騨〜5騨であるのが望ましい。
又、四部の最大の深さは、好ましくは0.1−〜5uI
、より好ましくは0.3u 〜3 賜、 最Hニハ0.
6go+〜2μとされるのが望ましい。支持体表面の凹
部のピッチと最大深さが上記の範囲にある場合、四部(
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
.1μ〜2騨、より好ましくは0.1騨〜 1.5u、
最適には0.2−〜1μ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、シリコン原子と炭素原子
とを含む非晶質材料からなる表面層とが支持体側より順
に設けられた多層構成となっており、前記第1の層中に
於けるゲルマニウム原子の分布状態が層厚方向に不均一
となっているため、極めて優れた電気的、光学的、光導
電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しており高感度で、高3N比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品
質の画像を安定して繰返し得ることができる。
更に、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
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ッチングに優れ、且つ光
応答が速い。
本発明の光受容部材において、第2の層上に設けられる
シリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材料からなる表
面層には、機械的耐久性に対する保護層としての働き、
および、光学的には、反射防止層としての働きを主に荷
わせることが出来る。
上記表面層は、次の条件を満たす時、反射防止層として
の機能を果すのに適している。
即ち、表面層の屈折率n、層厚をd、入射光の波長を入
とすると、 の時、又は、その奇数倍のとき、表面層は、反射防止層
として適している。
又、第2の層の屈折率をnaとした場合、表面層の屈折
率nが、 n=呂 す時、表面層は、反射防止層として最適である。
a−3i:Hを第2の層として用いる場合、a−9i 
:Hの屈折率は、約3.3であるので、表面層としては
、屈折率1.82の材料が適している。
a−3iG:Hは、Cの量を調整することにより、この
ような値の屈折率とすることが出来、かつ、機械的耐久
性、層間の密着性、及び電気的特性も十分に満足させる
ことが出来るので、表面層の材料としては最適なもので
ある。
また表面層を、反射防止層としての役割に重点を置く場
合には、表面層の層厚としては、0.05〜2騨とされ
るのがより望ましい。
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1O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1000は自由表面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−9i(以後ra−3iGe (
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−5i(以後ra−9i 
(H、X) Jと略記する)で構成され、光導電性を有
する第2の層(S) 1003と、シリコン原子と炭素
原子とを含む非晶質材料からなる表面層1008とが順
に積層された層構造を有する。
第10図に示される光受容部材1004においては、第
2の層1003上に形成される表面層1006は、自由
表面を有し、主に耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的
耐圧性、機械的耐久性、光受容特性において、本発明の
目的を達成する為ら設けられる。
本発明に於ける表面層1008は、シリコン原子(Si
)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素原子(H)及
び/又はハロゲン原子(X)とを含む非晶質材料(以後
、’ a−(StXcl −X )y (H,X) +
−y Jと記す。但し、O< x、  y< 1)で構
成される。
a−(St、 c、 −X )y (H,X) 1− 
yで構成される表面層1008の形成はグロー放電法の
ようなプラズマ気相法(PGVD法)、あルイは光CV
O法、熱cvn法、スパッタリング法、エレクトロンビ
ーム法等によって成される。これ等の製造法は、製造条
件、設!a資本投下の負荷程度、製造規模、作製される
光導電部材に所望される特性等の要因によって適宜選択
されて採用されるが、所望する特性を有する光導電部材
を製造するための作製条件の制御が比較的容易である、
シリコン原子と共に炭素原子及びハロゲン原子を、作製
する表面層100B中に導入するのが容易に行える等の
利点から、グロー放電法或いはスパッタリング法が好適
に採用される。
更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッタリン
グ法とを同一装置系内で併用して表面層100B形成し
てもよい。
グロー放電法によって表面層100Bを形成するには、
a−(Sty cl −X )y (H,X)+−y形
成用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混
合比で混合して、支持体の設置しである堆積室に導入し
、導入されたガスをグロー放電を生起させることにより
ガスプラズマ化して、前記支持体に既に形成されである
第1から第2の層上にa−(SIX CI −x )y
 (H,X) +−yを堆積させれば良い。
本発明に於いて、a−(Six c、 −X )y (
H,X) +−y形成用の原料ガスとしては、シリコン
原子(Si)、炭素原子(C)、水素原子(H)及びハ
ロゲン原子(X)の中の少なくとも一つをその構成原子
として含有するガス状の物質又はガス化し得る物質をガ
ス化したものの中の大概のものが使用され得る。
Si、 C、H、Xの中の一つとしてSiを構成原子と
する原料ガスを使用する場合には、例えば、Siを構成
原子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガスと
、必要に応じてHを構成原子とする原料ガス及び/又は
Xを構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合し
て使用するか、又はSiを構成原子とする原料ガスと、
C及びHな構成原子とする原料ガス及び/又はC及びX
を構成原子とする原料ガスとを、これも又、所望の混合
比で混合するか、或いは、Siを構成原子とする原料ガ
スと、Si、 CおよびHの3つを構成原子とする原料
ガス又はSi、 CおよびXの3つを構成原子とする原
料ガスとを混合して使用することができる。
又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガスに、
Cを構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い
し、SiとXとを構成原子とする原料ガスにCを構成原
子とする原料ガスを混合して使用してもよい。
本発明に於いて、表面層1006中に含有されるハロゲ
ン原子(X)として好適なものは、F 、 CI、Br
、 Iであり、殊にF 、 Clが望ましいものである
本発明に於いて、表面層100Bを形成するのに有効に
使用される原料ガスと成り得るものとしては、常温常圧
に於いてガス状態のもの又は容易にガス化し得る物質を
挙げることができる6本発明に於いて、表面層1006
形成用の原料ガスとして有効に使用されるのは、Siと
■とを構成原子とするSiH4、Si2H6、5i3H
B 、 Si4H10等のシラン(Silane)類等
の水素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、例えば
炭素原子数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチ
レン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素
、ハロゲン単体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合物、
ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、水素化硅素
等を挙げることができる。具体的には、飽和炭化水素と
しては、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、  
プロパ7 ((3He ) 、 n−ブタン(n−CJ
 16 ) 、ペンタン(CsH+2 ) 、エチレン
系炭化水素としては、エチレン(C:2H4)、プロピ
レン((:3H6)、ブテン−1(CaHa ) 、ブ
テン−2(04H8) 、  インブチレン(CaHe
 ) 、ペンテン(C5H,。)、アセチレン系炭化水
素としては、アセチレン(C:2H2)、 メチルアセ
チレン(C:iHJ、ブチン(CaH6) 、ハロゲン
単体としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲン
ガス、ハロゲン化水素としては、F)I、 )II、■
α、HBr 、ハロゲン間化合物としては、BrF 、
 CtF 、 ClF3、CtF5. BrFr、、B
rF3、IF7、IF5、IC1,IBr 、 ハロゲ
ン化硅素としてはSiF4、Si2F6 、5iCf3
Br 、 5iCffi2Br2.5iCiBr3 、
5iCf3I、 SiBr4 、 ハロゲン置換水素化
硅素としては、S i H2F2、SiH2α2.5i
HC13、SiH3CI 、 5iH3Br、 5iH
2Br2 、5iHBr3水素化硅素としては、SiH
,,5i2HB 、 5i3HB 、 5i4H1゜等
のシラン(Silane)類、等々を挙げることができ
る。
これ等の他に、CF4、CCl4.08丁。、C旺3、
Cl2F 2 、 CH3F 、 GH3Cj!、CH
3Br 、 CH31,C2H5α等のハロゲン置換パ
ラフィン系炭化水素、SF4、SF6等のフッ素化硫黄
化合物; 5i(CH3)+、5I(C2H5)4等の
ケイ化アルキルやSiC(CI3)3、Siα2(CH
3)2 、 Siα3CH3等のハロゲン含有ケイ化ア
ルキル等のシラン誘導体も有効なものとして挙げること
ができる。
これ等の表面層1006形成物質は、形成される表面層
100B中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子
及びハロゲン原子と必要に応じて水素原子が含有される
様に、表面層1006の形成の際に所望に従って選択さ
れて使用される。
例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含有が
容易に成し得て、且つ所望の特性の層が形成され得る5
i(C)13)4と、ハロゲン原子を含有させるものと
しての5iHC!3 、5iH2Cf2 、5iC14
、或いは、S i H3C1等を所定の混合比にしてガ
ス状態で表面層1006形成用の装置内に導入してグロ
ー放電を生起させることによってa−(stXc、−X
)y (Cl +H)+−yから成る表面層1006を
形成することができる。
スパッタリング法によって表面層1006を形成するに
は、単結晶又は多結晶のSiウェーハー又はCウェーハ
ーあるいはSi、qCが混合されて含有されているウェ
ーハーをターゲットとして、これらを必要に応じてハロ
ゲン原子又は/及び水素原子を構成要素として含む種々
のガス雰囲気中でスパッタリングすることによって行え
ばよい。
例えば、Siウェーハーをターゲットとして使用すれば
、Cと、H及び/又はXを導入するための原料ガスを、
必要に応じて稀釈して、スバ・ンター用の堆積室中に導
入し、これらのガスのガスプラズマを形成して前記Si
ウェーハーをスパッタリングすれば良い。
また、別法としては、SiとCとは別々のターゲットと
して、又はSiとCの混合した一枚のターゲラ)・を使
用することによって、必要に応じて水素原子又は/及び
ハロゲン原子を含有するガス雰囲気中でスパッタリング
することによって成される。C,H及びXの導入用の原
料ガスとなる物質としては、先述したグロー放電の例で
示した表面層1006形成用の物質がスパッタリング法
の場合にも有効な物質として使用され得る。
本発明に於いて、表面層100Bをグロー放電法又はス
パッタリング法で形成する際に使用される稀釈ガスとし
ては、所謂φ希ガス、例えばHe、 Me、Ar等が好
適なものとして挙げることができる。
本発明に於ける表面層1006は、その要求される特性
が所望通りに与えられる様に注意深く形成される。
即ち、Si、 C、必要に応じて■又は/及びXを構成
原子とする物質は、その作成条件によって構造的には結
晶からアモルファスまでの形態を取り、電気物性的には
、導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、又光
導電的性質から非光導電的性質を各々示すので本発明に
おいては、目的に応じた所望の特性を有するa−(Si
x c、 −X )y (H,X)I−アが形成される
様に、所望に従ってその作成条件の選択が厳密に成され
る。例えば、表面層1008を電気的耐圧性の向上を主
な目的として設ける場合には、a−(Six C+ −
x )y (H,X) +−yは使用環境に於いて電気
絶縁性的挙動の顕著な非晶質材料として作成される。
又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として表面層1008が設けられる場合には上記の
電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に
対しである程度の感度を有する非晶質材料としてa−(
StXC+ −x )y (H,X) t−yが作成さ
れる。第2の層1003の表面上にa−(SiXC1−
x )y (H,X) l−yから成る表面層100B
を形成する際、層形成中の支持体温度は、形成される層
の構造及び特性を左右する重要な因子の一つであって、
本発明においては、目的とする特性を有するa−(Si
Xc、 −X )y (H,X) I−yが所望通りに
作成され得る様に層作成時の支持体温度が厳密に制御さ
れるのが望ましい。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成されるため
の表面層100Gの形成法に併せて適宜最適範囲が選択
されて、表面層1006の形成が実行されるが、好まし
くは20〜400℃より好適には50〜350℃、最適
には100〜300℃とされるのが望ましいものである
。表面層1006の形成には、層を構成する原子の組成
比の微妙な制御が他の方法に比べて比較的容易である事
等のために、グロー放電法やスパッタリング法の採用が
有利であるが、これ等の層形成法で表面層1006を形
成する場合には、前記の支持体温度と同様に層形成の際
の放電パワーが作成されるa−(Six c、 4 )
y (H,X) r−yの特性を左右する重要な因子の
一つである。
本発明に於ける目的が効果的に達成されるための特性を
有するa−(St、 CI −X )y (H,X) 
r−yが生産性良く効果的に作成されるための放電パワ
ー条件としては、好ましくは10〜100OW、より好
適には20〜750W、最適には50〜650Wとされ
るのが望ましいものである。
堆積室内のガス圧としては、好ましくは0.01〜I 
Torr、好適には、 0.1〜0.5Torr程度と
されるのが望ましい。
本発明に於いては表面層1006を作成するための支持
体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記した
範囲の値が挙げられるが、これ等の層作成ファクターは
、独立的に別々に決められるものでなく、所望特性のa
−(S1xC1−x)y(H,xL−yから成る表面層
100fiが形成されるように相互的有機的関連性に基
づいて各層作成ファクターの最適値が決められるのが望
ましい。
本発明の光導電部材に於ける表面層1008に含有され
る炭素原子の量は、表面Rtooeの作成条件と同様、
本発明の目的を達成する所望の特性が得られる表面層1
006が形成される重要な因子の一つである。
本発明に於ける表面層1006に含有される炭素原子の
量は、表面層1006を構成する非晶質材料の種類及び
その特性に応じて適宜所望に応じて決められるものであ
る。
即ち、前記一般式a−(S1xC+−x)y(H,X)
+−yで示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以後、r 
a−9iaC: I−a Jと記す。但し、O< a<
  1) 、シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構
成される非晶質材料(以後、r a−(Sibc、 −
b )c H+−0」と記す。但し、O< b、c <
 1) 、シリコン原子と炭素原子とハロゲン原子と必
要に応じて水素原子とで構成される非晶質材料(以後、
ra−(Si、+C+−,+)a(H,X)l−114
と記す。但し、0< d、 e < 1)に分類される
本発明に於いて、表面層1006がa−3ilG 、−
@で構成される場合、表面層1006に含有ネれる炭素
原子の量は、好ましくは、I X 10−3〜90at
omic%、より好適には1〜80atomic%、最
適には10〜75atomic%とされるのが望ましい
ものである。即ち、先のa−9i6C1−aのaの表示
で行えば、aが好ましくは0.1〜0.999!119
、より好適には0.2〜0.88、最適には0225〜
0.9である。
一方、本発明に於いて、表面層1006がa−(Sib
C14)。Hl−0で構成される場合、表面層100B
に含有される炭素原子の量は、好ましくはlXl0−3
〜80atomic%とされ、より好ましくは1〜90
atoIIic%、最適には10〜80atomic%
とされるのが望ましいものである。水素原子の含有量と
しては、好ましくは1〜40atomic%、より好ま
しくは2〜35atomic%、最適には5〜30at
o+*ic%とされるのが望ましく、これ等の範囲に水
素含有量がある場合に形成される光受容部材は、実際面
に於いて優れたものとして充分適用させ得る。
即ち、先のa−(Stl、C1−b”)cHl−aの表
示で行えば、bが好ましくは0.1〜0.9!3899
、より好適には0.1〜0.88、最適には0.15〜
0.9、Cが好ましくは0.6〜0.99、より好適に
は0.85〜0.98、最適には0.7〜0.95であ
るのが望ましい。
表面層1006が、a−(S L+ CI −a )。
(H,XL−a テ構成される場合には、表面! 10
0B中に含有される炭素原子の含有量としては、好まし
くは、 lXl0−3〜90atomic%、より好適
には1〜90atomic%、最適には10〜80at
omic%とされるのが望ましいものである。ハロゲン
原子の含有量としては、好ましくは、 1〜20ato
mic%とされるのが望ましく、これ等の範囲にハロゲ
ン原子含有量がある場合に作成される光受容部材を実際
面に充分適用させ得るものである。必要に応じて含有さ
れる水素原子の含有量としては、好ましくは19ato
mic%以下、より好適には13atomic%以下と
されるのが望ましいものである。
即ち、先cy)a−(Si、ICl−、、)s(H,X
L−aのd、eの表示で行えば、dが好ましくは、0.
1〜0.98999より好適には0.1〜0.88、最
適には0.15〜O,S、eが好ましくは0.8〜0.
98、より好適には0.82〜0.99、最適には0.
85〜0.88であるのが望ましい。
本発明に於ける表面層1006の層厚の数値範囲は、本
発明の目的を効果的に達成するための重要な因子の一つ
である。
本発明の目的を効果的に達成する様に、所期の目的に応
じて適宜所望に従って決められる。
又、表面層100θの層厚は、該層中に含有される炭素
原子の量や第1から第2の層の層厚との関係に於いても
、各々の層に要求される特性に応じた有機的な関連性の
下に所望に従って適宜決定される必要がある。
更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
においても考慮されるのが望ましい。
本発明に於ける表面層1008の層厚としては、好まし
くは0.003〜30μ、より好適にはo、ooa〜2
0μ、最適には0.005〜10−とされるのが望まし
いものである。
本発明の光受容部材!004に於いては、少なくとも第
1の層(G) 1002又は/及び第2の層(S)10
03に伝導特性を支配する物質(C)が含有されており
、該物質(C)が含有される層に所望の伝導特性が与え
られている。
本発明に於いては、第1の層(G) 1002又は/及
び第2の層(S) 1003に含有される伝導特性を支
配する物質(C)は、物質(C)が含有される層の全層
領域に含有されても良く、物質(C)が含有される層の
一部の層領域に偏在する様に含有されても良い。
しかし、いずれの場合に於いても、前記物質(C)の含
有される層領域(PN)に於いて、該物質の層厚方向の
分布状態は不均一とされる。詰り、例えば、第1のJW
 (G)の全層領域に前記物質(C)を含有させるので
あれば、第1の層(G)の支持体側の方に多く分布する
様に前記物質(C)が第1の層(G)中に含有される。
この様に層領域(PN)に於いて、前記物質(C)の層
厚方向の分布濃度を不均一にすることで、他の層との接
触界面での光学的、電気的接合を良好にすることが出来
る。
本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)を第1の
層(G)の一部の層領域に偏在する様に第1の層(G)
中に含有させる場合には、前記物質(C)の含有される
層領域(PN)は、第1の層(G)の端部層領域として
設けられ、その都度、所望に応じて適宜状められる。
本発明に於いては、第2の層(S)中に前記物質(C)
を含有させる場合、好ましくは、少なくとも第1の層(
G)との接触界面を含む層領域中に前記物質(C)を含
有させるのが望ましい。
第1の層(G)と第2の層(S)の両方に伝導特性を支
配する物質(C)を含有させる場合、第1の層(G)に
於ける前記物質(C)が含有されている層領域と、第2
の層(S)に於ける前記物質(C)が含有されている層
領域とが、互いに接触する様に設けるのが望ましい。
又、第1の層(G)と第2の層(S)とに含有される前
記物質(C)は、第1の層(G)と第2の層(S)とに
於いて同種類でも異種類であっても良く、又、その含有
量は各層に於いて、同じでも異っていても良い。
面子ら、本発明に於いては、各層に含有される前記物質
(C)が両者に於いて同種類である場合には、第1の層
(G)中の含有量を充分多くするか、又は、電気的特性
の異なる種類の物質(C)を所望の各層に、夫々含有さ
せるのが好ましい。
本発明に於いては、少なくとも光受容層を構成する第1
の層(G)又は/及び第2の層(S)中に、伝導特性を
支配する物質(C)を含有させることにより、該物質(
C)の含有される層領域〔$1の層(G)の又は/及び
第2の層(S)の一部又は全部の層領域のいずれでも良
い〕の伝導特性を所望に従って任意に制御することが出
来るものであるが、この様な物質(C)としては、所謂
、半導体分野で云われる不純物を挙げることが出来、本
発明に於いては、形成される光受容層を構成するa−5
i(H,X)又は/及びa −9iGe(H,X)に対
して、p型伝導特性をケえるp型不純物及びn型伝導特
性を与えるn型不純物を挙げることが出来る。
具体的には、p型不純物としては周期律表第■族に属す
る原子(第■族原子)、例えば、B(硼素)、Aj(ア
ルミニウム)、Ga(ガリウム)。
In(インジウム)、TA (タリウム)等があり、殊
に好適に用いられるのは、B、Gaである。
n型不純物としては、周期(1!表第V族に属する原子
(第V族原子)、例えば、P(燐)、As(砒素)、S
b(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である。
本発明に於いて、伝導特性を制御する物質(C)が含有
される層領域(PN)に於けるその含有量は、該層領域
(PN)に要求される伝導性、或いは、該層領域(PN
)が支持体に直に接触して設けられる場合には、その支
持体との接触界面に於ける特性との関係等、有機的関連
性に於いて、適宜選択することが出来る。
又、前記層領域(PN)に直に接触して設けられる他の
層領域や、該他の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考慮されて、伝導特性を制御する物質(C)の含
有量が適宜選択される。
本発明に於いて、層領域(PN)中に含有される伝導特
性を制御する物質(C)の含有量としては、好ましくは
0.01〜5 X 104104ato ppm 、よ
り好適には0.5〜I X 104104ato pp
m 、最適には、1〜5 X 103103ato p
pmとされるのが望ましい。
本発明に於いて、伝導特性を支配する物質(C)が含有
される層領域(PN)に於ける該物質(C)の含有量を
、好ましくは30 atomic ppm以上、より好
適には50 atomic ppm以−1−1最適には
 100 atomic ppm以」二とすることによ
って、例えば該含有させる物質(C)が前記のp型不純
物の場合には、光受容層の自由表面がΦ極性に帯電処理
を受けた際に支持体側からの光受容層中への電子の注入
を効果的に阻止することが出来、又、前記含有させる物
質(C)が前記のn型不純物の場合には、光受容層の自
由表面がO極性に帯電処理を受けた際に支持体側から光
受容層中への正孔の注入を効果的に阻止することが出来
る。
−に記の様な場合に゛は、前述した様に、前記層領域(
PN)を除いた部分の層領域(Z)には、層領域(P 
N)に含有される伝導特性を支配する物質の伝導型の極
性とは別の伝導型の極性の伝導性性を支配する物質を含
有させても良いし、或いは、同極性の伝導型を有する伝
導特性を支配する物質を層領域(PN)に含有させる実
際の量よりも一段と少ない量にして含有させても良いも
のである。
この様な場合、前記層領域(Z)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、層領域(PN
)に含有される前記物質(C)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
、0.001〜1000ato+wic ppm 、よ
り好適には0.05〜500 atomicppm 、
最適には0.1〜200 atomic ppmとされ
るのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(P N)及び層領域(Z)に
同種の伝導性を支配する物質(C)を含有させる場合に
は、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましくは
30 atomic pp層以下とするのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(P N)及び層領域(Z)に
同種の伝導性を支配する物質(C)を含有させる場合に
は、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましくは
30 atomic ppm以下とするのが好ましい。
本発明に於いては、光受容層に、一方の極性の伝導型を
有する伝導性を支配する物質を含有させた層領域と、他
方の極性の伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有
させた層領域とを直に接触する様に設けて、該接触領域
に所謂空乏層を設けることも出来る。
詰り、例えば、光受容層中に、前記のp型不純物を含有
する層領域と前記のn型不純物を含有する層領域とを直
に接触する様に設けて所謂p−n接合を形成して、空乏
層を設けることが出来る。
第27図乃至第35図には、本発明における光受容部材
の層領域(PM)中に含有される物質層(C)の層厚方
向の分布状態の典型的例が示される。尚、各図に於いて
、層厚及び濃度の表示はそのままの値価で示すと各々の
図の違い力く明確でなくな°る為、極端な形で図示して
ηりこれらの図は模式的なものと理解されたい。
実際の分布としては、本発明の目的が達成される可く、
所望される分布濃度線が得られるように、ti(1≦i
≦8)又はC1(1≦i≦17)の値を選らぶか、或い
は分布カーブ全体に適当な係数を掛けたものをとるべき
である。
第27図乃至第35図において、横軸は物質(C)の分
布濃度Cを、縦軸は層領域(PN)の層厚を示し、tB
は支持体側の層領域(G)の端面の位置を、t□は支持
体側とは反対側の層領域(PN)の端面の位置を示す。
即ち、物質(C)の含有される層領域(PN)はtB側
よりtl側に向って層形成がなされる。
第27図には、層領域(PN)中に含有される物質(C
)の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第27図に示される例では、物質(G)の含有される層
領域(PN)が形成される表面と該層(G)の表面とが
接する界面位置1Bよりtlの位置までは、物質(C)
の分布13度Cが濃度C1なる一定の値を取り乍ら物質
(C)が、形成される層(PN)に含有され、位置し、
よりは濃度C2より界面位置1丁に至るまで徐々に連続
的に減少されている。界面位置t□においては物質(C
)の分布濃度Cは実質的に零とされる。(ここでは実質
的に零とは検出限界量未満の場合である。) 第28図は示される例においては、含有される物質(C
)の分布濃度Cは位置taより位置t□に至るまで濃度
C1から徐々に連続的に減少して位置1丁において濃度
C,lとなる様な分布状態を形成している。
第28図の場合には、位置tBより位1tt2までは、
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度ちと一定値とされ
、位置t2と位置t□との間において、徐々に連続的に
減少され、位置t□において、分布濃度Cは実質的に零
とされている。
第30図の場合には、物質(C)の分布濃度Cは位置し
Bより位置1丁に至るまで、濃度C6より初め連続的に
徐々に減少され、位置t3よりは、急速に連続的に減少
されて、位置1Tにおいて実質的に零とされている。
第31図に示す例に於ては、物質(C)の分布濃度Cは
、位置tBと位置14間においては濃度C7と一定値で
あり、位置1.に於ては分布濃度Cは零とされる。位置
t4とtiとの間では、分布濃度Cは一次関数的に位置
t4より位置を丁に至るまで減少されている。
第32図に示される例においては、分布濃度Cは位置t
Bより位置t5までは濃度C8の一定値を取り、位置t
5より位置1丁までは濃度G9より濃度COOまで一次
関数的に減少する分布状態とされている。
第33図に示す例においては、位置tBより位置t□に
至るまで、物質(C)の分布濃度Cは濃度C1□より一
次関数的に連続して減少されて、零に至っている。
第34図においては、位置1Bより位置t6に至るまで
は物質(C)の分布濃度Cは、濃度CI2より濃度Ct
3まで一時間数的に減少され、位置t6と位置1丁との
間においては、濃度C+3の一定値とされた例が示され
ている。
第35図に示される例において、物質(C)の分布濃度
Cは、位置taにおいて濃度C14であり、位置t7に
至るまではこの濃度014より初めはゆっくりと減少さ
れ、tlの位置付近においては、急激に減少されて位置
t7では濃度cpsとされる。
位置t7と位置t8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t8
で濃度C16となり、位置t8と位置t9との間では、
徐々に減少されて位置t9において、濃度CI7に至る
。位置t9と位置1丁との間においては濃度(lt7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27図乃至第35図により、層領域(PN)中
に含有される物質(C)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、物質(C)の分布濃度Cの高い部分を有し、
界面t□側においては、前記分布濃度Cは支持体側に比
べて可成り低くされた部分を有する物質(C)の分布状
態が層領域(PN)に設けられているのが望ましい。
本発明における光受容部材を構成する層領域(PN)は
好ましくは上記した様に支持体側の方に物質(C)が比
較的高濃度で含有されている局在領域(B)を有するの
が望ましい。
本発明においては局在領域(B)は、第27図乃至第3
5図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBより
5p以内に設けられるのが望ましい。
本発明に於ては、」二記局在領域(B)は、界面位置1
Bより5角厚までの全層領域(L)とされる場合もある
し、又、層領域(L)の一部とされる場合もある。
局在領域(B)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
って適宜状められる。
光受容層を構成する層中に、伝導特性を制御する物質(
C)、例えば、第■族原子或いは第V族原子構造的に導
入して前記物質(C)の含有された層領域(PN)を形
成するには、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
室中に各層を形成する為の他の出発物質と共に導入して
やれば良い。
この様な第■族原子導入用の出発物質と成り得5す るものとしては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも
層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるの
が望ましい。その様な第■放原子導入用の出発物質とし
て、具体的には硼素導入用としては、B2H6+  B
4HIO+ B5H9+  BS’l+ +  ”6H
IO+B6H12+  B6H14等の水素化硼素、B
F3 、 BCl3゜BBr3等のハロゲン化硼素等が
挙げられる。このほか、MCf3 、 GaC13、G
a(Of−13)3. InCf3 、 ’rlct3
等も上げることが出来る。
第V族原子導入用の出発物質として、本発明において有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、 PH3
,P2H,等の水素化燐、PHJ 、  PF3 。
PF5 、 PCl3 、 PCl5 、 PBr3 
、 PBr3 、  PI3等のハロゲン化燐が挙げら
れる。この他AsH3、AsF3 。
AsCl3.  AsBr3. AsF5. SbH3
,SbF3.  SM:ff15゜5bCi 、 Bi
I3 、  B1C13、B1Br3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
第1の層(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の層厚方向には連
続的であって且つ前記支持体1001の設けられである
側とは反対の側(光受容層1001の表面10o5側)
の方に対して前記支持体1001側の方に多く分布した
状態となる様に前記第1の層(G) l002cl+に
含有される。
本発明の光受容部材においては、第1の層(G)中に含
有されるゲルマニウム原子の分布状態は1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
本発明に於いてt±、第1の層(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、可視光領域を含む、比較的短波長から比較的長波長
連の全領域の波長の光に対して光感度が優れている光受
容部材とし得るものである。
又、第1のM (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
、ゲルマニウム原子の層厚方向の分布濃度Cが支持体側
より第2の層(S)に向って減少する変化が与えられて
いるので、第1の層(G)と第2の層(S)との間に於
ける親和性に優れ、且つ後述する様に、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、半導体レーザ等を使用した場合の、第2
の層(S)では殆ど吸収しきれない長波長側の光を第1
の層(G)に於いて、実質的に完全に吸収することが出
来、支持体面からの反射による干渉を防止することが出
来る。
又、本発明の光受容部材に於いては、第1の層(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成されている。
第11図乃至第18図には、本発明における光受容部材
の第1の層(G)中に含有されるゲルマニウム原子の層
厚方向の分布状態の典型的例が示される。
第11図乃至第18図において、横軸はゲルマニウム原
子の分布濃度Cを、縦軸は、第1の層(G)の層厚を示
し、1Bは支持体側の第1の層(G)の端面の位置を、
t□は支持体側とは反対側の層(G)の端面の位置を示
す。即ち、ゲルマニウム原子の含有される第1の層(G
)はtB側よりt□側に向って層形成がなされる。
第11図には、第1の層(G)中に含有されるゲルマニ
ウム原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示され
る。
第11図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有さ
れる第1の層(G)が形成される表面と該第1の層CG
>の表面とが接する界面位置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C,なる一定の値を
取り乍らゲルマニウム原子が形成される第1の層(G)
に含有され、位置1.よりは濃度らより界面位置t工に
至るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置t工
においてはゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C3と
される。
第12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t□に至るま
で濃度C4から徐々に連続的に減少して位置1丁におい
て濃度へとなる様な分布状態を形成している。
第13図の場合には、位置tBより位置t2までは、ゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C6と一定値とされ
、位置t2と位置り丁との間において、徐々に連続的に
減少され、位置t□において、分布濃度Cは実質的に零
とされている(ここで実質的に零とは検出限界量未満の
場合である)。
第14図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
位置tBより位置1丁に至るまで、濃度C8より連続的
に徐々に減少され、位置t□において実質的に零とされ
ている。
第15図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位置を日と位置13間においては、濃度C9と
一定値であり、位置し、に於ては濃度CI0とされる。
位置t3と位置1丁との間では、分IO濃度Cは一次関
数的に位置t3より位置1Tに至るまで減少されている
第16図に示される例においては、分布濃度Cは位置1
Bより位置t4までは濃度011の一定値を取り、位置
し4より位置り丁までは濃度CI2より濃度CI3まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。
第17図に示す例においては、位置しBより位置1丁に
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度GI4
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18図においては1位置taより位置t5に至るまで
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CI5より濃
度C’16まで一次関数的に減少され、位置t5と位置
を丁との間においては、濃度co6の一定値とされた例
が示されている。
第18図に示される例において、ゲルマニウム原子の分
布濃度Cは、位置tBにおいて濃度CI7であり、位置
t6に至るまではこの濃度ct7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”Illとされる。
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、緩やかに徐々に減少されて位置t7
で濃度C19となり、位置し7と位置t8との間では、
極めてゆっくりと徐々に減少されて位置計〇において、
濃度C2Qに至る。位置t8と位置t、との間において
は濃度C20より実質的に零になる様に図に示す如き形
状の曲線に従って減少されている。
以」;、第11図乃至第19図により、第1の層(G)
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1T側においては、前記分布濃度C
は支持体側に比べて可成り低くされた部分を有するゲル
マニウム原子の分布状態が第1の層(G)に設けられて
いるのが望ましい。
本発明における光受容部材を構成する光受容層を構成す
る第1の層(G)は好ましくは上記した様に支持体側の
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。
本発明においては局在領域(A)は第11図乃至第19
図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBより5
川以内に設けられるのが望ましいものである。
本発明に於ては、」−記局在領域(A)は、界面位置1
日より5PL厚までの全層領域(L□)とされる場合も
あるし、又、層領域(L□)の一部とされる場合もある
局在領域(A)を層領域(L工)の一部とするか又は全
部とするかは、形成される光受容層に要求される特性に
従って適宜法められる。
局在領域(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Cwaxがシリコン原子に対して、好ましく
は1000 atomic pp+w以上、より好適に
は5000 atomic ppm以上、最適にはIX
1lX104ato ppm以上とされる様な分布状態
となり得る様に層形成されるのが望ましい。
即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る第1の層(G)は、支持体側からの層厚で5pL以内
(tBから5ル厚の層領域)に分布濃度の最大値Cma
xが存在する様に形成ごれるのが好ましいものである。
本発明に於いて、形成Sれる光受容層を構成する第2の
F (S)中に含有される水素原子(H)の量又はハロ
ゲン原子(X)の量または水素原子とハロゲン原子の量
の和(H十X)は好ましくは1〜40 atomic%
、より好適には5〜30 atomic%、最適には5
〜25 atomic%とされるのが望ましい。
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 105105ato ppm 、 
より好ましくは100〜8×105105ato pp
m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)の層厚丁Bは、好まし
くは30A〜501L、より好ましくは、40.A〜4
0JL、最適には、50八〜30ルとされるのが望まし
い。
又、第2の層(S)の層厚Tは、好ましくは0.5〜9
0ル、より好ましくは1〜80JL最適には2〜50#
Lとされるのが望ましい。
第1の層(G)の層厚丁aと第2の層(S)の層厚Tの
和(丁B+T)としては、両層領域に要求される特性と
光受容層全体に要求される特性との相互間の有機的関連
性に基いて、光受容部材の層設針の際に所望に従って、
適宜決定される。
本発明の光受容部材に於いては、上記の(Ta+T)の
数値範囲としては、好ましくは1−100角、より好適
には1〜80ル、最適には2〜50ルとされるのが望ま
しい。
本発明のより好ましい実施態様例に於いては、に記の層
厚T、及び層厚Tとしては、好ましくはTII/ 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TB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.最適にはT
、/T≦0.8なる関係が満足される様に層厚丁B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’  atomic
ppm以上の場合には、第1の層(G)の層厚T8とし
ては、可成り薄くされるのが望ましく、好ましくは30
JL以下、より好ましくは25ル以下、最適には20J
L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(G)及
び第2のJ! (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)で構成さ
れる第1の層(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。例
えば、グロー放電法によって、a−3iGe (H、X
)で構成される第1の層(G)を形成するには、基本的
には、シリコン原子(Sl)を供給し得るSi供給用の
原料ガスとゲルマニウム原子(Ga)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−3ide (H,X)から成る
層を形成させれば良い。又、スパッタリング法で形成す
る場合には、例えばAr、He等の不活性ガス又はこれ
等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中でSiで構
成されたターゲットとGeで構成されたターゲラトの二
枚を使用して、又はSiとGeの混合されたターゲット
を使用してスパッタリングする際、必要に応じて水素原
子(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用のガスを
スパッタリング用の堆積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。
Si3H8,Si4[−11゜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、S
t供給効率の良y等の点でSiH4,Si2H6。
が好ましいものとして挙げられる。
Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、GeH
41Ge2H6+ Ge3HB I Ge4H10+ 
Ge5H12+Ge6H14、Ge7H16、GenH
IB 、 GegH2o等のガス状態の又はガス化し得
る水素化ゲルマニウムが有効に使用されるものとして挙
げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効
率の良さ等の点で、GeH4,Ge7H6、Ge3HB
が好ましいものとして挙げられる。
本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態の
又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる
又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化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。
ヨウ素ノハロゲンガス、BrF、Cff1 F、(J 
F3 、 BrF5゜BrF3 jF3 、 IF7 
、ra 、IBr等のハロゲン間化合物を挙げることが
出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えばS
iF4. Si2F6 、5iCI4 、 SiBr4
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−5iGeか
ら成る第1の層(G)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第1の層(
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の層(
G)を形成する堆積室に導入し、グロー放電を生、起し
てこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成す源冊と、吟よ
って、所望の支持体上に第1の層(G)を形9#、シ得
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酸混合して層形成
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。
反応性スパッタリング法或いはイオンブレーティング法
に依ってa −3iGe (H、X)から成る第1の層
(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Geから成るターゲット
の二枚を、或いはSiとGeから成るターゲットを使用
して、これを所望のガスプラズマ雰囲気中でスパッタリ
ングし、イオンブレーティング法の場合には、例えば、
多結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマニウ
ム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸発源として蒸着ポ
ートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、或いはエレク
トロンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ飛翔
蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる事で
行う事が出来る。
この際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を導入す
るには、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原子
を含む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、F2、或いは前記したシラン類又は/
及び水素化ゲルマニウム等のガス類をスパッタリング用
の堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲気を形成
してやれば良い。
本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲン化合物或いはハロゲンを含む硅素
化合物が有効なものとして使用されるものであるが、そ
の他に、HF、Hα、 HBr。
HI等のハロゲン化水素、SiH2F2 、 SiH2
I2 。
5iH2Cf2 、5iHC13、5iH2Br2 、
5iHBr3等のハロゲン置換水素化硅素、及びGeH
F3 、 GeF2F2 、 GeH3F。
GeH(13、Ge)+2 C12、GeHBr3 、
 GeHBr3 。
GeF2Br2 、 GeHBr3 GeHI3 、 
GeHBr3. GeH31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゜GeCl4. GeBr4 、 Ge
I4. GeF2. GeC12、GeBr2 。
GeI2等のハロゲン化ゲルマニウム、等々のガス状態
の或いはガス化し得る物質も有効な第1の層(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の層(G)中に構造的に導入するには、
上記の他にF2 +或いはSiH4、Si2H6。
5i3HB 、 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”、 Ge3HB 、 
Ge4Hz。+ Ge5H12+Ge6H14* Ge
’7H11> + ’G’gaHto l GegH2
゜等の水素化ゲルマニウムとSiミラ給する為のシリコ
ン又はシリコン化合物とを堆積室中に共存させて放電を
生起させる事でも行う事が出来る。
本発明の好ましい例において、形成される光受容層を構
成する第1の層(G)中に含有される水素原子(H)の
量又はハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン
原子の量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40
 atomic%、より好適には0.05〜30 at
omic%、最適には0.1〜25atomic%とさ
れるのが望ましい。
第1の層(G)中に含有される水素原子(H)又は/及
びハロゲン原子(X)の量を制御するには、例えば支持
体温度又は/及び水素原子(H)、或いはハロゲン原子
(X)を含有させる為に使用される出発物質の堆積装置
系内へ導入する量、放電々力等を制御してやれば良い。
本発明に於いて、a −9i (H、X)で構成される
第2の層(S)を形成するには、前記した第1の層(G
)形成用の出発物質(I)の中より、Ge供給用の原料
ガスとなる出発物質を除いた出発物質〔第2の層(S)
形成用の出発物質(II))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−3i(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。例え
ば、グロー放電法によっテa−9i (H、X)で構成
される第2の層(S)を形成するには、基本的には前記
したシリコン原子(Si)を供給し得るSt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」二にa−8i(H,X
)からなる層を形成させれば良い。又、スパッタリング
法で形成する場合には、例えばAr、He等の不活性ガ
ス又はこれ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中
でSiで構成されたターゲットをスパッタリングする際
、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用
のガスをスパッタリング用の堆積室に導入しておけば良
い。
本発明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、
光受容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(OCN)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(OCN)中に含有される原子(O
CN)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(OCN)の含有量は、層領域(O
CN)自体に要求される特性、或いは該層領域(OGN
)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(OGN)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(OGN)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(QC:N)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
所望に従って適宜法められるが、好ましくは0.001
〜50atomic%、より好ましくは、 0.002
〜40atomic%、最適には0.003〜30at
omic%とされるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(DON)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(OCN)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(OGN)に含有され
る原子(OCN)の含有量の上限は、前記の値より充分
多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(0111:N)中に含有される
原子(OCN)の上限としては、好ましくは30ato
麿ic%以下、より好ましくは20ato■ic%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、原子(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図ることが出
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、+16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(QC:N)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43図乃至第51図には、本発明における光受容部材
の層領域(OCN)中に含有ぎれる原子(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43図乃至第51図において、横軸は原子(OCN)
の分布濃度Cを、縦軸は層領域(OGN)の層厚を示し
、1Bは支持体側の層領域(OCN)の端面の位置を、
t工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tB側よりt1側に向って層形成がなされ
る。
第43図には、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第1の
典型例が示される。
第43図に示される例では、原子(OCN)の含有され
る層領域(OCN)が形成される表面と該層領域(QC
:N)の表面とが接する界面位置1丁より11の位置ま
では、原子(OCN)の分布濃度CがCIなる一定の値
を取り乍ら原子(OCN)が形成される層領域(OCN
)に含有され、位置t1よりは濃度C2より界面位置を
丁に至るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置
t□においては原子(OCN)の分布濃度Cは濃度自と
される。
第44図に示される例においては、含有される原子(O
GN)の分Iri濃度Cは位置tBより1丁に至るまで
濃度C,lから徐々に連続的に減少して位置t□におい
て濃度ちとなる様な分布状態を形成している。
第45図の場合には、位置1Bより位置t2までは原子
(OCN)の分布濃度Cは濃度C6と一定値とされ、位
置し2と位置1丁との間において、徐々に連続的に減少
され1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46図の場合には、原子(OCN)の分布濃度Cは位
Mtaより位置t□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47図に示す例においては、原子(OCN)の分布濃
度Cは位置tBと位置13間においては濃度C9と一定
値であり、位置t3より位置t1に至るまで、濃度C9
に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48図に示される例においては、分布濃度Cは位置t
aより位置t4までは濃度C11の一定値を取り、位置
t4より位置t□までは濃度CI2より濃度C03まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。
第48図に示す例においては、位置t、3より位置1丁
に至るまで、原子(QC:N)の分布濃度Cは濃度CI
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50図においては、位置taより位置t5に至るまで
は原子(QC:N)の分布濃度Cは、濃度cpsよりC
I6までの連続的に徐々に減少され、位置t5と位置を
丁との間においては、濃度CI6の一定値とされた例が
示されている。
第51図に示される例においては、原子(QC:N)の
分布濃度Cは、位置taにおいては濃度CI7であり、
位置t6に至るまではこの濃度Ca7より初めは緩やか
に減少され、t6の位置付近においては、急激に減少さ
れて位置上6では濃度CI8とされる。
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、緩やかに徐々に減少されて位置t7
で濃度019となり、位置t7と位置t8との間では、
極めてゆっくりと徐々に減少されてt8において、濃度
C2゜に至る。位置t8と位WLrの間においては濃度
C2゜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43図乃至第51図により、層領域(OCN)
中に含有される原子(QC:N)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、本発
明においては、支持体側において、原子(OGN)の分
布濃度Cの高い部分を有し、界面1.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
を有する原子(OCN)の分布状7gが層領域(0ON
)に設けられている。
原子(OCN)の含有される層領域(OGN)は、1−
記した様に支持体側の方に原子(QC:N)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。
−1−記局在領域(B)は、第43図乃至第51図に示
す記号を用いて説明すれば、界面位置tBより5pL以
内に設けられるのが望ましい。
本発明においては、」二記局在領域(B)は、界面位置
しBより5に厚までの全領域(L□)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
に従って適宜決められる。
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500atomic p
pm以上、より好適には800atomic ppm以
上、最適には1001000ato ppm以−1−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5Ii。
以内(tBから5PL厚の層領域)に分布濃度Cの最大
値Cmay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層接触
界面で反射されるのを阻fにし、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43図乃至第46図、第48図及
び第51図に示される分布状態となる様に、原子(OC
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(OCN)を設けるには、光受容層の形成の際
に原子(OCN)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(QC:N)導入用
の出発物質としては、少なくとも原子(OCN)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)−耐
化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、−二酸化窒素
(N20)、三二酸化窒素(N203 ) 、四三酸化
窒素(N20A)、三二酸化窒素(N205)、三酸化
窒素(NO3) 、 シリコン原子(Si)と酸素原子
(0)と水素原子(H)とを構成原子とする、例えばジ
シロキサン(H35iO3iH3)、トリシクロキサン
(H3SiOSiH20SiH3)等の低級シクロキサ
ン、メタン((84) 、 エタン(C2H6)、プロ
パン(C3H8)、n−ブタン(n−Ca Hro )
 、ペンタン(Cs H12)等の炭素数1〜5の飽和
炭化水素、エチレン(C2H4)、プロピレン(C:3
H6)、ブテン−1(Ca Hs )、ブテン−2(C
4H8) 、インブチレン(CaHs)、ペンテン(C
sH+o)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(C3H4)
、ブチン(C4H6)等の炭素数2〜4のアセチレン系
炭化水素、窒素(N2)、アンモニア(NH3)、ヒド
ラジン(H2NNH2) 、アジ化水素(HN3)、ア
ジ化アンモニウム(NH4N3) 、三弗化窒素(F3
N)、四弗化窒素(F4N)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(OGN)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、Si3N、、カーボンブラック等を挙げるこ
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(OCN
)の含有される層領域(OCN)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
を層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状態(d
epfhprofile)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、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
れた変化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲
線を得ることもできる。
層領域(OCN)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(OCW)の層厚方向の所望の分
布状態(depthprofile)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、該ガスを堆積空中へ
導入する際のガス流量を所望に従って適宜変化させるこ
とによって成される。第二にはスパッタリング用のター
ゲットを、例えば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5i02との混合比
をターゲットの層厚方向に於いて、予め変化させておく
ことによって成される。
本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えば、N1Gr、ステンレス、M、Cr、Mo、 Au
、 Nb、 Ta、 V、 Ti、 Pt、 Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、ガラス、セラミック、紙等が通常使用される。こ
れ等の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一
方の表面を導電処理され、該導電処理された表面側に他
の層が設けられるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面にMint、A11
. Cr、 Mo、 Au、Ir、Nb、 Ta、V、
 Ti、 Pt、 Pd。
In2O3、5n02、ITO(In203 +5n0
2)等から成る薄膜を設けることによって導電性が付与
され、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂フィル
ムであれば、NiCr、 AI、 Ag、 Pb、 Z
n、旧、Au、 Or、No、It、 Nb、Ta、■
、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100
4を電子写真用光受容部材として使用するのであれば連
続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とする
のが望ましい。支持体の厚さは、所望通りの光受容部材
が形成される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。
面子ら、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10IL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20図に光受容部材の製造装置の一例を示す。
図中2002〜2006のガスボンベには、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SiH4ガス(純度8i
3.i39!3%、以下、S i H4と略す)ボンベ
、2003はGeH4ガス(純度119.999%、以
下GeH4と略す)ボンベ、2004はNOガス(純度
99.999%、以下NOと略す)ボンベ、2005は
H2で稀釈されたB2H6ガス(純度H,999%、以
下B2 H6/ H2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2002〜2006のバルブ2022〜2026、
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2012〜2016、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2001、及び各ガス配管内を排気する。次
に真空計203Bの読みが約5 X 1O−6torr
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NOガス、ガスボンベ2005よりB
2H6/ H2ガス、2006よりH2ガスをバルブ2
022.2023.2024.2025.2026を開
いて出口圧ゲージ2027゜2028.2029.20
30.2031(7)圧をI Kg/crn’に調整し
、流入バルブ2012.2013.2014.2015
.2016ヲ徐々に開けて、マスフロコントローラ20
07.2008.2008.2010.2011内に夫
々流入させる。引き続いて流出バルブ2017.201
8.2019.2020.2021、補助バルブ203
2.2033を徐々に開いて夫々のガスを反応室200
1に流入させる。このときのSiH4ガス流量GeH4
ガス流量、NOガス流量の比が所望の値になるように流
出バルブ2017.2018.2019.2020.2
021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2036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20
37の温度が加熱ヒーター2038により50〜400
℃の範囲の温度に設定されていることを確認した後、電
源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、同時にあらかじめ設計された変
化率曲線に従って、GeH4ガスの流量及びB2H6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2018.2020の開口を暫時変化させる操
作を行って形成される層中に含有されるゲルマニウム原
子及び硼素原子の分布濃度を制御する。
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の層(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2018を完全に閉じること及び必要に応じて放
電条件を変える以外は、同様な条件と手順に従って所望
時間グロー放電を維持することで第1の層(G)上にゲ
ルマニウム原子の実質的に含有されない第2の層(S)
を形成することが出来る。
なお、第1の層(G)及び第2の層(S)の各層には、
流出バルブ2018あるいは2020を適宜開閉するこ
とで酸素原子あるいは硼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
原子あるいは硼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2004のNOガスを
例えばNH3ガスあるいはCH4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2038により一定
速度で回転させてやるのが望ましい。
最後に、上記第2の層(S)を形成後、例えば200B
の水素(H2)ガスボンベをメタン(CH4)ガスボン
ヘニ取す換地、マスフローコントローラー2007と2
011を所定の流量に設定する以外は、同様な条件と手
順に従って所望時間グロー放電を維持炭素原子から主に
形成される表面層を形成することができる。
−1−記シリコン原子と炭素原子から主に形成される表
面層をスパッタリングで形成する場合には、例えば20
08の水素(H2)ガスボンベをアルゴン(Ar)ガス
ボンベに取り換え、堆積装置を清掃し、カソード電極上
に例えばSiからなるスパッタリング用ターゲットとグ
ラファイトからなるスパッタリング用ターゲットを、所
望の面積比になるように一面に張る。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
〔実施例〕
以下実施例について説明する。
実施例1 AI支持体(長さく L )  357mm、外径(r
)80mm)を旋盤で第21図(B)に示す様な表面性
に加−「シた。
次に、第1表に示す条件で、第20図の膜堆積袋置を使
用し、所定の操作手順に従ってa−3i系主電子写真用
光受容材を作製した。
なお、第1層は、GeH4、5lt(4、B2 H6/
 H2の各ガスの流量を第22図及び第36図のように
なるように、マスフロコントローラー200?、 20
08及び2010をコンピューター(IP9845B)
により制御した。また、シリコン原子と炭素原子から主
に形成される表面層の堆積は、次の様にして行なわれた
。すなわち、第2層の堆積後、第1表に示す様にCH4
ガスの流量がSiH4iス泣縫に対して論量比がSiH
4/CH4=  1/30となる様に各ガスに対応する
マスフロコントローラーを設定し、高周波電力を300
Wとしてグロー放電を生じさせることにより、表面層を
形成した。
このようにして作製した光受容部材の表面状態は、第2
1図(C)の様であった。
以−にの電子写真用光受容部材について、第26図に示
す画像露光装置(レーザー光の波長780nffi、ス
ポット径80JLII )で画像露光を行ない、それを
現像、転写して画像を得た。得られた画像には、干渉縞
は模様は観測されず、実用に十分なものであった。
実施例2 第1iを形成する際、GeH4、5iF(4、B2 i
(6/ H2の各ガスの流量を第23図及び第3714
のようになるように、マスフロコントローラー2007
.2008及び2010をコンピューター(IP984
5B)により制御した以外は、実施例1と同様の条件で
a−9i系主電子写真用光受容材を作製した。
以」二の電子写真用光受容部材について、実施例1と同
様に、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波長
780n+*、スポット径80騨)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。
得られた画像には、干渉縞模様は観測されず、実用に十
分なものであった。
実施例3 第2表に示す条件で行なう以外は、実施例1と同様にし
て、本20図の膜堆積装置で種々の操作手順に従ってa
−3i系主電子写真用光受容材を作製した。
なお、第1層は、GeH4、5iHi+ 、 B2H6
/ H2の各ガスの流量を第24図及び第38図のよう
になるよう     喝に、マスフロコントローラー2
007.2008及び201Oをコンピュータ(HP9
845B)により制御した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波長
780n腸、スポット径80μ)で画像露光を行ない、
それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には、
干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった。
実施例4 第1層を形成する際、GeH4、SiH4、B2 H6
/ H2の各ガスの流量を第25図及び第39図のよう
になるように、マスフロコントローラー2007.20
08及び2010をコンピュータ(HP9845B)に
より制御した以外は、実施例3と同様の条件で、a −
9i系主電子写真用光受容材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長7801層、スポット径80μ)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例5 第3表に示す条件で行なう以外は、実施例1と同様にし
て、第20図の膜堆積装置で種々の操作手順に従ってa
−Si系電子写真用光受容部材を作製した。
尚、第1層及びA層は、GeH4、SiH4、B2 H
6/ B2の各ガスの流量を第40図のようになるよう
に、マスフロコントローラー2007.2008及び2
010をコンピュータ(HP9845B)により制御し
た。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780n嘗、スポット径80騨)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例6 第4表に示す条件で行なう以外は、実施例1と同様にし
て、第20図の膜堆積装置で種々の操作手順に従ってa
−3i系電子写真用光受容部材を作製した。
尚、第1層及びA層は、GeH4、5iH4r B2 
Hb / B2の各ガスの流量を第41図のようになる
ように、マスフロコントローラー2007.2008及
び2010をコンピューター(HP9845B)により
制御した。
以−Lの電子写真用光受容部材について、実施例1と同
様にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の
波長780nm、スポット径80μ)で画像露光を行な
い、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像に
は、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであっ
た。
実施例7 第5表に示す条件で行なう以外は、実施例1と同様にし
て、第20図の膜堆積装置で種々の操作手順に従ってa
−3i系電子写真用光受容部材を作製した。
尚、第1層及びA層は、GeH4、SiH4、82H6
/ B2の各ガスのitを第42図のようになるように
、76ス フロコントロ−ラ 瞥     ピユータ(IP9845B)により制御し
た。
以りの電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長7801s、スポット径80μs)で画像露光を行な
い,それを現像、転写して画像を得た。得られた画像に
は、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであっ
た。
実施例8 実施例1において使用したNoガスをNH3ガスに変え
た以外は実施例1と同様の条件と手順に従ってa−Si
系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第28図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780nm、スポット径80μs)で画像露光を行な
い、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像に
は、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであっ
た。
実施例9 実施例1において使用したNoガスをCH4ガスに変え
た以外は実施例1と同様の条件と手順に従ってa−Si
系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第28図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780nm、スポット径80鱗)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例1O 実施例3において使用したNH3ガスをNoガスに変え
た以外は実施例3と同様の条件と手順に従ってa−Si
系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780nm、スポット径80u)で画像露光を行ない
、それを現像,転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例11 実施例3に於いて使用したNH3ガスをCH4ガスに変
えた以外は実施例3と同様の条件と手順に従ってa−S
i系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長7BOr++s、スポット径80μ)で画像露光を行
ない、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像
には、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであ
った。
実施例12 実施例5において使用したCH4ガスをNoガスに変え
た以外は実施例5と同様の条件と手順に従ってa−3i
系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780n腸、スポット径80μ)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例13 実施例5において使用したCH4ガスをNH3ガスに変
えた以外は実施例5と同様の条件と手順に従ってa−5
i系電子写真用受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長7B0n■、スポット径80騨)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例14 第6表に示す条件で行なう以外は、実施例1と同様にし
て、第20図の堆積装置で種々の操作手順に従って電子
写真用光受容部材を作製した。
なお、 S+Hn 、 GeH4、B2H6/ H2の
流量を第52図のようになるようにして、また窒素原子
含有層は、NH3の流量を第5B図のようになるように
、各々SiH4、GeH4、B2H6/ H2およびN
H3(7)マスフロコントローラー2007.2008
.2010.2009をコンピュータ(IP9845B
)により制御して形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長7BOn層、スポット径80μ)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例15 実施例14に於て使用したNH3ガスをNoガスに変え
た以外は実施例14と同様の条件と手順に従ってa−S
i系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780n鵬、スポット径80μ)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例1B 実施例14に於て使用したNH3ガスをCH4ガスにえ
た以外は実施例14と同様の条件と手順に従って   
   1a−Si系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780n腸、スポット径80u)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例17 M支持体(長さく L )  357mm、外径(r)
80ms)を、第60図に示す様な表面性に旋盤で加工
した。
次に、第7表に示す条件で、第20図の堆積装置で種々
の操作手順に従って電子写真用光受容部材を作製した。
なお、S!H4’、 GeH4、B2H6/ H2の流
量を第53図のようになるように、また炭素原子含有層
は、CI、の流量を第57図のようになるように、各々
SiH4、GeH4,B2H6/ H2およびCH4ノ
マスフロコントローラ−2007,200B、 201
0.2009をコンピュータ(HP8845B)により
制御して形成した。また、表面層は、実施例1と同様に
して形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780nm、スポット径80騨)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例18 実施例17に於て使用したCH4ガスをNoガスに変え
た以外は実施例17と同様の条件と手順に従ってa−S
i系電子写真用光受容部材を作製した。
このようにして作成した電子写真用光受容部材について
、第2B図に示す画像露光装置(レーザー光の波長78
0n+s、スポット径80u)で画像露光を行ない、そ
れを現像、転写して画像を得た。得られた画像には、干
渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった。
実施例18 実施例17に於て使用したCH4ガスをNH3ガスに変
えた以外は実施例17と同様の条件と手順に従ってa−
3i系電子写真用光受容部材を作製した。
これらの電子写真用光受容部材について実施例1と同様
にして、第2B図に示す画像露光装置(レーザー光の波
長780nm、スポット径80牌)で画像露光を行ない
、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像には
、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであった
実施例20 M支持体(長さく L )  357+wm、径(r 
) 80mm)を、第61図に示すような表面性に旋盤
で加工した。
次に、第8表に示す条件で、第20図の堆積装置で種々
の操作手順に従って電子写真用光受容部材を作製した。
なお、SiH4、GeH4、B2H6/ B2の流量を
第54図のようになるように、また酸素原子含有層は、
NOの流量を第58図のようになるように、各々SiH
4゜GeH4、82H6/ B2およびNoのマスフロ
コントローラー2007.2008.2010.200
9をコンピュータ(l(P9B45B)により制御して
形成した。また、表面層は、実施例1と同様にして形成
した。
以上の電子写真用の光受容部材について、第28図に示
す画像露光装置(レーザー光の波長78011ffi、
スポット径80u)で画像露光を行ない、それを現像、
転写して画像を得た0画像には干渉縞模様は観察されず
、実用に十分なものであった。
実施例21 実施例20に於て使用したNoガスをNH3ガスに変え
た以外は実施例20と同様の条件と手順に従ってa−8
i系電子写真用光受容部材を作製した。
このようにして作成した電子写真用光受容部材について
実施例1と同様にして、第26図に示す画像露光装置(
レーザー光の波長7B0nm、スポット径80牌)で画
像露光を行ない、それを現像、転写して画像を得た。得
られた画像には干渉縞模様は観測されず、実用に十分な
ものであった。
実施例22 実施例20に於て使用したNoガスをCH4ガスに変え
た以外は実施例20と同様の条件と手順に従ってa−9
i系電子写真用光受容部材を作製した。
以上の電子写真用光受容部材について、第26図に示す
画像露光装置(レーザー光の波長780nm、スポット
径80−)で画像露光を行ない、それを現像、転写して
画像を得た。得られた画像には、干渉縞模様は観測され
ず、実用に十分なものであった。
実施例23 M支持体(長さく L )  357mm、径(r )
 80mm)を、第21図に示すような表面性に旋盤で
加工した。
次に、第9表に示す条件で、第20図の堆積装置で種々
の操作手順に従って電子写真用光受容部材を作製した。
なお、S i H4、GeH4、B2 H6/ [2の
流量を第55図のようになるよう番乙また窒素原子含有
層は、 NH3の流量を第59図のようになるように、
各々5IH41GeH4,B2 Hb / B2および
NH3のマスフロコントローラー2007.2008.
2010.2009をコンピュータ(IP!3845B
)により制御して形成した。また、表面層は、実施例1
と同様にして形成した。
以上の電子写真用の光受容部材について、実施例1と同
様にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の
波長780nm、スポット径80μ)で画像露光を行な
い、それを現像、転写して画像を得た。画像には干渉縞
模様は観察されず、実用に十分なものであった・ 実施例24 実施例23に於て使用したNH3ガスをNOガスに変え
た以外は実施例23と同様の条件と手順に従ってa−3
i系主電子写真用光受容材を作製した。
これらの電子写真用光受容部材について、実施例1と同
様にして、第26図に示す画像露光装置(レーザー光の
波長780nm、スポット径80μ)で画像露光を行な
い、それを現像、転写して画像を得た。得られた画像に
は、干渉縞模様は観測されず、実用に十分なものであっ
た。
実施例25 実施例23に於て使用したNH3ガスをCH4ガスに変
えた以外は実施例23と同様の条件と手順に従ってa−
3i系主電子写真用光受容材を作製した。
このようにして作成した電子写真用光受容部材について
、実施例1と同様にして、第26図に示す画像露光装置
(レーザー光の波長780nm、スポット径80胛)で
画像露光を行ない、それを現像、転写して画像を得た。
得られた画像には、干渉縞模様は観測されず、実用に十
分なものであった。
実施例26 実施例1から実施例25までについて、H2で3000
vol ppmに稀釈した82 H6ガスの代りにH2
で3000vol pTII!lに稀釈したPH3ガス
を使用して、電子写真用光受容部材を作製した(試料N
o、2601〜2700)。 なお、他の作成条件は、
実施例1から実施例25までと同様にした。
これらの電子写真用の光受容部材について、第26図に
示す画像露光装置(レーザー光の波長780nm、スポ
ット径80μ)で画像露光を行ない、それを現像、転写
して画像を得た。画像には干渉縞模様は観察されず、実
用に十分なものであった。
実施例27 第21図(B)に示すような表面性に旋盤で加工したM
支持体(長さくL) 357mm、径(r) 80mm
)を用い、表面層形成時のSiH4ガスとCH4ガスの
流量比を第11表に示すように変化させて、表面層にお
けるシリコン原子と炭素原子の含有比を変える以外は、
実施例1と同様の条件と手順に従ってa−Si系電子写
真用光受容部材を作成した(試料、/12701〜27
08)。
これらの電子写真用光受容部材について、第26図に示
す画像露光装置(レーザー光の波長780nm。
スポット径80μs)で画像露光し、作像、現像、クリ
ーニングの工程を5万回繰り返した後、画像評価を行っ
たところ第11表の如き結果を得た。
実施例28 第21図(B)に示すような表面性に旋盤で加工したM
支持体(長さくL) 357mm、径(r) 80+u
g)を用い、表面層形成時の原料ガスをSiH4ガス、
 CH4ガス及びSiF4とし、これらガスの流量比を
第12表に示すように変化させる以外は、実施例27と
同様の条件と手順に従ってa−5i系主電子写真用光受
容材を作成した(試料、i、2801〜2808)。
これらの電子写真用光受容部材について、第26図に示
す画像露光装置(レーザー光の波長780nie。
スポット径80騨)で画像露光し、作像、現像、クリー
ニングの工程を5万回繰り返した後1画像評価を行った
ところ第12表の如き結果を得た。
実施例28 第21図(B)に示すような表面性に旋盤で加工したM
支持体(長さくL) 357mm、径(r) 80mm
)を用い、表面層をスパッタリング法で形成する以外は
、実施例1と同様の条件と手順に従ってa−9i系主電
子写真用光受容材を作成した(試料遂2901〜290
?)。
なお、表面層の形成は以下のようにして行なった。すな
わち、第2の層形成後、該層まで形成した支持体を第2
0図の堆積装置内から取り出し、該装置の水素(H2)
ガスボンベをアルゴン(、A r )ガスボンベに取り
換え、装置内を清掃し、カーソード電極上にSiからな
る厚さ5mmのスパッタリング用ターゲットとグラファ
イトからなる厚さ5mmのスパッタリング用ターゲット
を、その面積比がそれぞれ第13表の面積比になるよう
に一面に張る。その後、装置内に第2の層まで形成した
支持体を設置し、減圧した後アルゴンガスを導入して≠
井掬キ常4坤(ロ)キ士ガ明寸ル;高周波電力を300
Wとしてグロー放電を生起させ方ソード電極上の表面層
材料をスパッタリングすることによって表面層を形成し
た。
これらの電子写真用光受容部材について、第26図に示
す画像露光装置(レーザー光の波長7BOn+m。
スポラ]・径80騨)で画像露光し、作像、現像、クリ
ーニングの二[程を5万回繰り返した後、画像評価を行
ったところ第13表の如き結果を得た。
〔発明の効果〕
以−1−1詳細に説明した様に、本発明によれば、可干
渉性単色光を用いる画像形成に適し、製造管理が容易で
あり、注つ画像形成時に現出する干渉縞模様と反転現像
時の回置の現出を同時にしかも完全に解消することがで
き、しかも機械的耐久性、特に耐摩耗性及び光受容特性
に優れた光受容部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、干渉縞の一般的な説明図である。 第2図は、多層の光受容部材の場合の干渉縞の説明図で
ある。 第3図は散乱光による干渉縞の説明図である。 第4図は、多層の光受容部材の場合の散乱光による干渉
縞の説明図である。 第5図は、光受容部材の各層の界面が平行な場合の干渉
縞の説明図である。 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)、(B)、(G)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1θ図は、光受容部材の層領域の説明図である。 第11図から第19図は、第1の層におけるゲルマニウ
ム原子の分布状態を説明する為の説明図である。 第20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21図及び第80図乃至第81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22図から第25図及び第36図から第42図及び第
52図〜第59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。 第26図は、実施例で使用した画像露光装置の説明図で
ある。 第27図から第35図は、層領域(PN)に於ける物質
(C)の分布状態を説明する為の説明図である。 第43図から第51図は、層領域(OGN)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
。 1000・・・・・・・・・・・・・・・・・・光受容
層1001・・・・・・・・・・・・・・・・・・M支
持体1002・・・・・・・・・・・・・・・・・・第
1の層1003・・・・・・・・・・・・・・・・・・
第2の層1004・・・・・・・旧・・・・・・・・光
受容部材1005・・・・・・・・・・・・・・・・・
・光受容部材の自由表面2601・・・・・・・・・・
・・・・・・・・電子写真用光受容部材2602・・・
・・・・・・・・・・・・・・・半導体レーザー260
3・・・・・・・・・・・・・・・・・・fθレンズ2
804・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポリゴン
ミラー2605・・・・・・・・・・・・・・・・・・
露光装置の平面図260B・・・・・・・・・・・・・
・・・・・露光装置の側面図特許出願人  キャノン株
式会社 代 理  人   若   林     −袈1第+I
El 第2図 第3図 第4図 第5図 第0図 第12図 第14図 第15図 一一一一一 flKG濱(酬暮 Cn 枦KC該−と 第26図 第27図 第28図 第29図 第30図 第3I図 第32図 第33図 第34図 第35図 (ノ             () 、+−ノぐ 2 区 り Q ″′ 呻 沫 II′l; 第46図 第49図 fA4’7図 第48図 第50図 第51図 仲K(仄−暮 U〕 〃ス汎■几 力°スン丸量↓L ブス流lル 第581 方゛スラit)[。 第59図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の切断位置での断面形状が主ピークに副ピー
    クが重畳された凸状形状である凸部が多数表面に形成さ
    れている支持体と、シリコン原子とゲルマニウム原子と
    を含む非晶質材料で構成された第1の層と、シリコン原
    子を含む非晶質材料で構成され光導電性を示す第2の層
    と、シリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材料からな
    る表面層とが支持体側より順に設けられた多層構成の光
    受容層とを有しており、前記第1の層中に於けるゲルマ
    ニウム原子の分布状態が層厚方向に不均一であり、且つ
    前記第1の層及び前記第2の層の少なくとも一方に伝導
    性を支配する物質が含有され、該物質が含有されている
    層領域に於いて、該物質の分布状態が層厚方向に不均一
    であると共に、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。
  3. (3)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。
  4. (4)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。
  5. (5)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。
  6. (6)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。
  7. (7)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。
  8. (8)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。
  9. (9)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。
  10. (10)前記凸部は、機械的加工によって形成された特
    許請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
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