JPS6159451A - 光電導絶縁要素の製造方法 - Google Patents

光電導絶縁要素の製造方法

Info

Publication number
JPS6159451A
JPS6159451A JP60180597A JP18059785A JPS6159451A JP S6159451 A JPS6159451 A JP S6159451A JP 60180597 A JP60180597 A JP 60180597A JP 18059785 A JP18059785 A JP 18059785A JP S6159451 A JPS6159451 A JP S6159451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
temperature
doped
range
photoconductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60180597A
Other languages
English (en)
Inventor
ポール エム.ボルセンバーガー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co filed Critical Eastman Kodak Co
Publication of JPS6159451A publication Critical patent/JPS6159451A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/0248Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03921Semiconductor 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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • GPHYSICS
    • 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers
    • GPHYSICS
    • 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08278Depositing methods
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/202Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

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、一般に電子写真、特にドープされた水素化無
定形珪素の層を含有する光電導性絶縁要素に関する。さ
らに詳細には、本発明は導電性支持体、その支持体上の
バリヤー層およびバリヤー層上のドープされた水素化無
定形珪素の層からなる特に広い動的露光範囲を与えるの
に適した光電導絶縁要素の改良製造方法に関する。
〔従来の技術〕
光電導性要素は、暗所では絶縁性であるがしかし放射線
に露光されると導電性になる光電導性物質の層を担持し
た導電性支持体を含んでいる。そのような要素を用いて
画像を形成する普通の技術は、要素の表面に静電荷を均
一に帯電させ、次いでその表面を放射線に像状露光する
ことである。
光電導層が照射された領域では、可動性電荷キャリヤー
が発生して要素の表面に移動し、そこで表面電荷を散逸
させる。これによって非照射域に静電潜像と呼ばれる電
荷パターンが残る。この静電潜像は次いでそれが形成さ
れた表面上でかあるいはそれを転写した他の表面で検電
性マーキング粒子を含有する液体または乾式現像剤組成
物を適用して現像することが出来る。これらの粒子は帯
電領域に選択的に引きつけられて付着するかあるいは帯
電領域によって反撥され非帯電領域に選析的に付着する
。マーキング粒子のパターンはそれらの粒子が付着した
表面に定着させることが出来あるいはそれらの粒子を他
の表面に転写してそこに定着させることが出来る。
光電導性要素は、光導電性物質を含有する単一の活性層
を含むことが出来るか、または多重活性層を含むことが
出来る。多重活性層を持つ要素(時にはマルチ活性要素
と呼ばれる)は、少なくとも1つの電荷発生層および少
なくとも1つの電荷輸送層を有する。電荷発生層は可動
電荷キャリヤーを発生させることにより放射線に応答し
、電荷輸送層は電荷キャリヤーの要素の表面への移動を
容易にし、その表面で電荷キャリヤーは光の当った領域
で均一な静電荷を散逸させ、静電潜像を形成させる。
シランガスSiH4のグロー放電分解による無定形珪素
(以下α−Siと呼ぶ)の薄膜の製造は以前から知られ
てbる〔たとえば、R,C、チティック(ChltNc
k) 、J、H,アレキサンダー(Alexander
)及びH,F、スターリング(Sterling)。
ジェーーエレクトロヶムーソシ9(J、Electro
ehem。
Soc、)116,77、(1969)およびR,C。
(197o)]。これら薄膜の導電率および導電形は、
結晶半導体の場合と同様に適当な元素をドープすること
によって変えることが出来ることも知られている〔たと
えば、w、E、スベーア−(Spear)及びP、G、
レコーパーLeCornber) 、ソさらに、原子水
素の存在はこれら物質の電気的および光学的特性に大き
な役割を演じることも広く認識されており〔たとえば、
M、H,プロトスキイしたがって、いわゆる「水素化無
定形珪素」(以下α−Si(H)と呼ぶ)の薄膜の特性
および用途に現在広く関心が持たれている。
電子写真の分野は、α−Si (H)の薄膜の利用に現
在広く関心がある分野である。今日までの所、当業界で
は、電子写真法で使用するのに適した真正および(また
は)ドープα−8I (H)の薄膜を含む種々の光電導
性要素が開示されている(とこで、「ドープα−8I 
(H)層」とはn−形またはp−形にするのに十分な程
度まで1種以上の元素をドープされた水素化無定形珪素
の層を云う)。真正および(または)ドープα−8t(
H)の層を含有する光導電性絶縁要素について記載して
いる多くの特許の中に次のものがある: 米国特許第4,225,222号(1980年9月30
日付)米国特許第4,265.991号(1981年5
月5日付)米国特許第4.359.512号(1982
年11月16日付)米国特許第4,359,514号(
1982年11月16日付)米国特許第4,377.6
28号(1983年3月22日付)米国特許第4.40
3,026号(1983年9月6日付)米国特許第4.
409,308号(1983年10月11日付)米国特
許第4.443,529号(1984年4月17日付)
米国特許第4,461,819号(1984年7月24
日付)〔発明が解決しようとする問題点〕 潜像の形成に必要な放射線を決定する先受容体特性は、
量子効率、厚さ、誘電率、およびトラッピングの存在で
ある。トラッピングを無視出来る最も簡単な場合、露光
量は次のように表わすことが出来る: ここで、Eは露光量エルグ/ cJ 、 εは相対誘電
率、Lは厚さく7)、eは電荷esu、λは波長nm 
、φは量子効率、Kは5.2 X 10−”に等しい定
数、ΔVは画像領域とバックグラウンド領域間の電圧差
V、−V、である。1を越えることが出来ない量子効率
は吸収されて自由電子−正孔対を生じる入射光子の割合
を表わす。
従来公知の電子写真法では、ΔVは典型的には400−
500Vである。ff = 3.0、λ=500nmお
よびL−10crnの典型的な値を仮定すると、上記式
から11.8〜14.7エルグ/ cAの電光エネルギ
ーが予知される。これ罠よってトラッピングが存在せず
、吸収された放射線に基づくものであると考えられる。
実際、放射線は完全に吸収されず、したがって露光量は
大きくなる。したがって、大抵の光受容体は静電像の形
成に20−100エルグ/ c=Aの露光量を必要とす
る。これらは0.1〜0.02のASA等級に相当する
。これに対して、常用のハロゲン化銀写真では潜像の形
成に必要な露光量は10−2〜10−1エルグ/ c4
またはそれ以下の範囲であり、したがって、電子写真の
放射線感度は、常用のノ・ロダン化銀写真より少なくと
も10 倍だけ小さい。
電子写真感度の他に、電子写真法で光電導絶縁要素を使
用することに関して重要なパラメーターは、露光ラチチ
ーード、またはしばしば呼ばれるように動的露光域であ
る。光受容体の応答を特徴づける通常の方法は、ある初
期電位voに対して露光放射線の対数に対して表面電位
をプロットすることである。露光量の対数は再生すべき
画像の光学濃度を表わすので、V−1ogE曲線の直線
部分は表面電位によって画像を忠実に再生することが出
来る光学濃度の範囲を与える。この露光範囲は普通動的
範囲として記載される。動的範囲を越える光学濃度の範
囲からなる画像は、光受容体表面電位によって正確に再
生することが出来ない。
このため、光受容体動的範囲は電子写真法における臨界
パラメーターである。
動的範囲を評価する普通の方法は、常用の写真で用いる
技術を基礎としている。この技術は下記工程からなる: (1)ある初期電位voに対して露光放射線の対数に対
して表面電位(ボルト)をプロットし、V−1og E
曲線を得る。
(2)次に、曲線の微分係数を測定し、同じ露光軸にプ
ロットする。微分係数はビル)/1ogEの単位として
表わし、コントラストγとして定義する。
(3)次に、動的露光範囲(単位はlogB)を初期電
位vo対最大コントラストγmaxの比として定義する
このように定義すると、動的露光域の実験値は、光受容
体表面電位によって正確に再生出来る光学濃度の範囲に
きわめて近似したものになる。
最大コントラストラ制御する基本的現象は量子効率の電
界依存性である。量子効率の電界依存性が弱い場合、コ
ントラストは大きく、したがって動的範囲は小さい。逆
に、電界依存性の強い量子効率を有する物質はコントラ
ストが低く、動的範囲の大きい物質である。
ドープされた水素化無定形珪素の層を1つまたはそれ以
上含む光電導絶縁要素は、それらを商業的に魅力的にす
る多くの貴重な特性を有し、当業界で現在広く関心が持
たれているが、しかし、これらの要素はむしろコントラ
ストが大きく、したがって動的露光域がむしろ狭く、典
型的には約0.7〜約0.81ogEの範囲である。デ
ジタル情報(たとえば線コピー)の再生にはこの大きさ
の値で普通十分であるが、しかし連続的な色調の再生(
たとえば絵の情報)には十分ではない。したがって、こ
の重要な新しい種類の光電導要素の動的露光域を拡大す
る成功的な技術の開発によって、電子写真業界は大きな
利益を受けるであろう。
ドープされた水素化無定形珪素の層を含む光電導絶縁要
素の最も有用な製造方法は、シラン(たとえば5IH4
)とドープ剤たとえばホスフィンガス(PH3)または
ジボランガス(B2H6)のガス混合物のプラズマ誘起
解離を含む方法である。この方法は、高温・減圧、典型
的には200℃以上の温度および約1トルの圧力で行わ
れる。
したがって、本発明が解決しようとする問題点は、ドー
プされた水素化無定珪素の層を含む光電導絶縁要素の改
良プラズマ誘起解離製造法を提供し、それによって動的
露光域の拡大を計ることであるO 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、導電性支持体、支持体上のバリヤー層および
バリヤー層上のドープされた水素化無定形珪素の層を含
む光電導絶縁要素の製造方法の改良である。この方法は
、ドープされた水素化無定形珪素の層を、シランとドー
プ剤のガス混合物のプラズマ誘起解離法によって形成す
る方法である。
改良は、解離法の温度を、ドープされた水素化無定形珪
素の層の最初の大部分が200〜400℃の温度で形成
され、そしてドープされた水素化無定形珪素の層の最終
的な小部分が125〜175℃の温度で形成されるよう
に制御することからなる。製造方法でそのような温度制
御は、予期せぬことに、用いる温度が従来技術の実施に
より200℃以上である方法によって製造される他の点
で同じ要素に比較して要素の動的露光域の大幅な増大を
もたらすことが見い出された。
所望の温度制御を与える種々の方法を実施することが出
来る。したがって、たとえば、本方法は、第一段階でた
とえば250℃の高い一定温度を使用し、第二段階でた
とえば150℃の低い一定温度を使用する二段法である
ことが出来る。別法として、本方法は高い初期温たとえ
ば250℃で開始し、一連の数段階で各前の段階より低
い温度を使用しながら温度を低下させ、低い温度たとえ
ば150℃で終了する多段法であることが出来る。
他の方法として、高い初期温度たとえば250℃から低
い最終温度たとえば150℃に定常的に漸次減少させる
方法であることが出来る。しかしながら、これらの方法
のいずれを使用するに当っても、ドープ層の大部分すな
わち全厚さのイより太き厚さが200〜400℃の温度
で形成され、ドープ層の央部のみすなわち全厚さのイよ
り小さい厚さが125〜175℃の温度で形成されるこ
とが必要である。
〔作用〕 前述したように、本発明の方法は、シランと一種以上の
ドープ剤のガス混合物のプラズマ誘起解離法を温度制御
し、それによってドープα−Si(f()の層の最初の
大部分を200〜400℃の温度(そのような層の製造
において従来典型的に使用されている温度範囲)で形成
し、他方層の最終的小部分を125〜175℃の温度で
形成するものである。したがって、従来技術の常法は全
付着に対して典型的には単一温度たとえば250℃を使
用するが、本発明の新規な方法は、付着工程を最初に開
始する温度よりかなり低い温度で完了するように温度を
制御する。
5ii−r4のプラズマ誘起解離工程で、種々の化学種
たとえばより安定な化合物の生成の中間種であるstH
,5iu2およびS i H5が生成すると考えられて
いる。解離工程の温度を本文に記載のように制御すると
広い動的露光域の有利な結果が得られる理由は確実には
知られていない。恐らく、ドープ層に水素濃度「輪郭」
が形成される結果であると思われる。したがって、層の
最初の部分の形成に使用される高い温度では、より低い
水素濃度が起ると予期することが出来、層の最終部分の
形成に使用される低い温度では、より高い水素濃度が起
ることが予期することが出来る。この結果水素「輪郭」
すなわち層の厚さ方向に水素濃度の変化が起る。他の特
徴たとえば発生する特定の中間種の濃度に関する輪郭の
形成およびその結果生じる層の特性の修正も重要である
かも知られない。
以下余白 〔実施例〕 本発明に係る光電導性要素は、 (a)  それ自身導電性である支持体物質であるかま
たは電気絶縁性物質に導電層を塗布したものからなる導
電性支持体、 (b)  支持体から要素の光導電層に電荷キャリヤー
が移動するのを妨げる働きをする層である支持体上のバ
リヤー層、および (c)  当業界に公知の多くの種々のドープ剤の一種
以上をドープして変性された水素化無定形珪素層である
ドープα−8l(f()層、 を含む。
本発明の方法は、前記で特定した特徴(a) 、 (b
)および(c)を含む限り種々の異なる光電導性要素の
製造に適用することが出来る。したがって、たとえば要
素は異なるドープ剤をまたは同じドープ剤の異なる量を
ドープされたドープα−Si (H)を2種またはそれ
以上を含むことが出来、また一種以上のドープα−8I
 (I()層の他に真正α−Si (H)層を含むこと
が出来る。
本発明の方法により製造される要素は、導電性支持体を
含み、そのような支持体は導電性物質かまたは電気絶縁
基材に一種以上の導電層を塗布したものからなる複合物
質であることが出来る。導電性支持体は、比較的硬質の
物質であることが必要で、α−Si (H)の層にかな
り近い熱膨張係数含有するものであるのが好ましい。特
に有用な物質として、アルミニウム、鋼、および適当な
導電性被覆を施したガラスが挙げられる。好ましくは、
支持体はドラムまたは管状につくられる。そのような形
状は比較的脆い物質たとえばα−8I (H)に対して
用いるのに最も適しているからである。
無定形珪素からなる光電導絶縁要素の特に重要な特徴は
、バリヤー層である、バリヤー層は基体から光導電層へ
の電荷キャリヤーの注入を防止する働き全する。特に、
バリヤー層は光受容体が負の電位に帯電された場合基体
から正孔の注入を防止し、光受容体が正の電位に帯電さ
れた場合基体から電子の注入を防止する。もちろん、電
子写真法において所望なら正または負の帯電を使用する
ことが出来る。要素にバリヤー層を含ませることは、要
素が適当な電荷受容性を与えるために必要である。
無定形珪素光電導絶縁要素でバリヤー層を形成するのに
有用な多数の物質が知られている。たとえば、有用な物
質として、酸化物たとえば酸化珪素(sio)または酸
化アルミニウム(At203)が挙げられる。好ましく
は、バリヤー層は適当なドープ剤を多量にドープしたα
−8t(H)の層である。ここで「多量にドープした」
とは、ドープ剤の濃度が少なくとも100 ppmであ
ることを意味する。
ドープα−Si(H)層の水素含量は所望に応じて特定
の特性を与えるために広範囲にわたって変えることが出
来る。一般に、水素含量は1〜50%、好ましくは5〜
25チ(水素含量は原子チとして定義される)である。
α−8l(H)層の特性を有利に修正するのに使用出来
る多くの種々のドープ剤が当業界で知られている。その
ようなドープ剤の中には、周期表第VA族の元素すなわ
ちNtP+As 、sbおよびBi(n形層を与えるも
の−一すなわち負の電荷キャリヤー(電子)の伝導を選
ぶもの)および周期表第1IIA族の元素すなわちB 
l ht r G a * I nおよびTt(p形層
を与えるもの−一すなわち正の電荷キャリヤー(正孔)
の伝導を選ぶもの)が含まれる。
n形層の形成に好ましいドープ剤は燐であり、燐はプラ
ズマ誘起解離においてホスフィンがス(PH3)として
好適に使用される。p形層の形成に好ましいドープ剤は
硼素であり、硼素はプラズマ誘起解離においてジボラン
がス(B2H6)として好適に使用される。
ドープα−8l (H)の形成に使用されるドープ剤の
濃度は、非常に広い範囲にわたって変えることが出来る
。典型的には、ドープ剤はドープ層の形成に使用される
ガス組成物中で最大に1.000 ppmまでの量、好
ましくは15〜150 ppmの量で使用される。ドー
プα−Si (H)層を要素でバリヤー層として使用す
る場合、ドープ層は典型的に高度にドープされた層、た
とえば500〜5+000 ppmのドープ剤を含有す
る組成物から形成された層である。
ドープ剤が暗抵抗率に及ぼす効果は、使用する特定のド
ープ剤および濃度に左右される。たとえば、30 pp
mまでの硼素濃度では、暗抵抗率は硼素濃度の増大と共
に増大する。この範囲以上では、反対になる。
本発明の方法は、所望に応じて種々の層の厚さが広く変
えられる光電導絶縁要素の製造に有用である。バリヤー
層は典型的には0.01〜5ミクロンの厚さを有する。
ドープα−8l (H)層は典型的には約1〜50ミク
ロンの厚さを有する。
前述したように、n形層の形成に好ましいドープ剤は燐
であり、p形層の形成に好ましいドープ剤は硼素である
。これらの試薬はドープ層で15〜150 ppmの濃
度で使用するのが好ましい。
ドープ剤の使用量は最適結果を得るために注意深く制御
しなければならない。たとえば、余り少いドープ剤量は
望ましくないほど低い量子効率をもたらし、一方、余り
多いドープ剤量は過度に大きい暗電導率をもたらす。
前述した必須の層の他に、本発明の方法で使用される光
電導絶縁要素はある任意の層を含有することが出来る。
たとえば反射を低減して効率を増大させるために反射防
止層を有することが出来る。
窒化珪素は反射防止層の形成に特に有用な物質であり、
有利には0.1〜O,5ミクロンの厚さで使用される。
前述したように、本発明の方法において温度を特に制御
し、しかも広い動的露光域の所望の結果を達成出来る多
くの種々の方法がある。
本方法を二段階法で行う場合、第一段階の温度は200
〜400℃の範囲であることが必要である。この範囲内
で、使用する特定の温度たとえば250〜300℃また
は350℃は得られる結果に大した差はないであろう。
要素のコントラストおよび露光ラチチューPを制御する
のは第二段階で使用する温度であり、この温度は125
〜175℃の範囲であることが必要である。しかしなが
ら、ドープα−8l (H)層の全厚さの大部分は20
0〜400℃範囲の温度で形成され、少部分のみが12
5〜175℃範囲の温度で形成されるのが必要である。
全付着が一定の比較的低い温度たとえば150℃で行わ
れる場合、得られる要素の暗室導率は余り大き過ぎて電
子写真で効果的に使用出来ない。他方、全付着が一定の
比較的高い温度たとえば250℃で行われる場合、要素
は所望の広い動的露光域を呈しないであろう。
もちろん、二段階法を使用することは必須ではない。所
望なら三段階またはそれ以上の方法を用いて、第一段階
で200〜400℃範囲の温度で開始し、最終段階で1
25〜175℃範囲の温度で終了することが出来る。2
00〜400℃範囲の最初の温度から125〜175℃
範囲の最終温度へ定常的に漸次減少する温度を使用する
ことも出来る。ドープα−8l (H)の全層の大部分
すなわち全厚のイより多い部分は200〜400℃範囲
の温度で形成しなければならないが、しかし、少部分す
なわち全厚のイ未満は125〜175℃範囲の温度で形
成される。好ましくは、全厚の60〜90%は200〜
400℃範囲の温度で形成され、10〜40チは125
〜175℃範囲の温度で形成される。特に好ましい方法
は250℃における全厚の80%の形成および150t
l::における残りの20チの形成を伴う。
低い温度範囲の上限175℃と高い温度範囲の下限20
0℃との間の温度はもちろん本発明の方法で使用するこ
とから除外されない。たとえば、本方法は250’℃か
ら150℃に漸次減少する温度を使用して、全厚の60
%を250〜200℃の範囲で形成し、全厚の20優を
200〜175℃の範囲で形成し、そして全厚の20チ
を175〜150℃範囲で形成することが出来る。別法
として、本方法は全厚の60%を第一段階で250℃で
形成し、全厚の20チを第二段階で180℃で形成し、
そして全厚の20チを第三段階で150℃で形成する三
段階法であってもよい。
ドープα−5I(a)層の付着方法は、前述したように
温度の適当な変化がなされる唯一の変化である単一連続
法であることが出来る。しかしながら、これは必須では
なく、層は2つ以上の別々の工程で付着させることが出
来、一般に、温度が単一付着で用いるものと同じである
限り同じ効果が認められるであろう。拡大された動的露
光域の効果は、付着層をアニーリングするかまたは他の
方法で熱処理することにより得ることが出来ないことは
明らかであり、知る限りにおいて、付着工程の温度を適
当に制御することによってのみ達成することが出来る。
本文に記載のようにして付着工程の温度を制御すること
によって、動的露光域を従来技術の典型である0、7〜
0.81ogKの値から1.41ogEまたはそれ以上
の高い値に拡大することが出来る。
本発明を下記の例によりさらに説明する。
ステンレス鋼基板に硼素を高度にドープしたα−Si 
(H)からなるバリヤー層をオーバーコートし、さらに
硼素を軽度にドープしたα−Si (H)からなる光導
電層をオーバーコートしたものからなる一連の光電導絶
縁要素を製造した。これらの要素を形成するために、ス
テンレス鋼基板1200mパイレックスガラスプラズマ
反応管の中心に置かれたヒーターブロック上に置いた。
反応管を最初約10−’ )ルの圧力まで排気し、基板
温度全ニクロムヒーター要素によって制御した。反応ガ
スを反応管に導入して全圧’lr0.8)ルとした。基
板全数百社?ルトの負のdc定電位維持し、付着速度は
0.5ミクロン/時であった。
バリヤー層を形成するために、付着は250℃でHeで
希釈した7 00 ppmのB2H6を含有する5IH
40,05トル分圧で行った。厚さ0.03ミクロンの
バリヤー層が形成された後、供給ガス中のB2H6含量
は15 ppmに低下し、下記の表1に示す全厚を有す
る光導電層が形成された。この層は二段温度制御法で形
成し、全層厚の約80%が付着するまで250℃で付着
を行い、次いで残りの20%の付着は150℃で行った
。コントラストおよび動的露光域の測定に当って、露光
は160マイクロセカンドキセノン充填ランプをスペク
トルの可視域のみを含むようにフィルターにかけたもの
で行った。得られた結果は次のようであった。
以下余白 表  1 試験   層厚さ   VOrmax   Vo/7m
ax1 13.9 60 59 1.02 2 12.5 140 142 0.993 2.4 
30 27 1.11 4 2.4 30 25 1.20 5 2.430 31 0.97 6 2.4 30 31 0.97 7 2.4 30 21 1.43 表■に記載の試験サンプルの平均動的露光域は1、10
1ogEであった。
比較として、温度を150℃に低下させない、すなわち
付着中温塵を250℃に維持したことを除いて前記と同
様にして行った試験において表Hに示す結果を得た。
以下余白 表■

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、導電性支持体、前記支持体上のバリヤー層および前
    記バリヤー層上のドープα−Si(H)層からなる光電
    導絶縁要素を製造するに当つて、前記ドープα−Si(
    H)の層をシランとドープ剤のガス混合物のプラズマ誘
    起解離法によつて形成し、その際、温度を、前記ドープ
    α−Si(H)層の最初の大部分が200〜400℃の
    温度で形成され、前記ドープα−Si(H)層の最終的
    少部分を125〜175℃の温度で形成されるように制
    御することを特徴とする、光電導絶縁要素の製造方法。
JP60180597A 1984-08-20 1985-08-19 光電導絶縁要素の製造方法 Pending JPS6159451A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US642604 1984-08-20
US06/642,604 US4540647A (en) 1984-08-20 1984-08-20 Method for the manufacture of photoconductive insulating elements with a broad dynamic exposure range

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6159451A true JPS6159451A (ja) 1986-03-26

Family

ID=24577275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60180597A Pending JPS6159451A (ja) 1984-08-20 1985-08-19 光電導絶縁要素の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4540647A (ja)
EP (1) EP0174241B1 (ja)
JP (1) JPS6159451A (ja)
CA (1) CA1251694A (ja)
DE (1) DE3565728D1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4618381A (en) * 1983-05-26 1986-10-21 Fuji Electric Corporate Research And Development Ltd. Method for adding impurities to semiconductor base material
US4741964A (en) * 1986-07-17 1988-05-03 International Business Machines Corporation Structure containing hydrogenated amorphous silicon and process
US4851367A (en) * 1988-08-17 1989-07-25 Eastman Kodak Company Method of making primary current detector using plasma enhanced chemical vapor deposition
JP2809540B2 (ja) * 1992-02-21 1998-10-08 シャープ株式会社 光導電型液晶ライトバルブおよびその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2746967C2 (de) * 1977-10-19 1981-09-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektrofotographische Aufzeichnungstrommel
AU530905B2 (en) * 1977-12-22 1983-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member
DE2954551C2 (ja) * 1978-03-03 1989-02-09 Canon K.K., Tokio/Tokyo, Jp
JPS56116037A (en) * 1980-02-19 1981-09-11 Fujitsu Ltd Manufacture of electrophotographic receptor
JPS56150752A (en) * 1980-04-25 1981-11-21 Hitachi Ltd Electrophotographic sensitive film
JPS574172A (en) * 1980-06-09 1982-01-09 Canon Inc Light conductive member
JPS574053A (en) * 1980-06-09 1982-01-09 Canon Inc Photoconductive member
US4409308A (en) * 1980-10-03 1983-10-11 Canon Kabuskiki Kaisha Photoconductive member with two amorphous silicon layers
US4403026A (en) * 1980-10-14 1983-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Photoconductive member having an electrically insulating oxide layer
JPS57177156A (en) * 1981-04-24 1982-10-30 Canon Inc Photoconductive material
JPS58124224A (ja) * 1982-01-21 1983-07-23 Toshiba Corp 電子写真用アモルフアス水素化シリコンの製造法

Also Published As

Publication number Publication date
CA1251694A (en) 1989-03-28
EP0174241B1 (en) 1988-10-19
US4540647A (en) 1985-09-10
DE3565728D1 (en) 1988-11-24
EP0174241A1 (en) 1986-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5573884A (en) Image-forming member for electrophotography
US4720444A (en) Layered amorphous silicon alloy photoconductive electrostatographic imaging members with p, n multijunctions
JPH07104605B2 (ja) オ−バ−コ−テイング型無定形ケイ素像形成部材
JPS63178248A (ja) バリヤー層を有する無定形ケイ素像形成部材
US4666806A (en) Overcoated amorphous silicon imaging members
JPS5913021B2 (ja) 複合感光体部材
JPS6198358A (ja) 無定形ケイ素および酸化ケイ素からなる不均質電子写真像形成部材
JPS6159451A (ja) 光電導絶縁要素の製造方法
JPH0549107B2 (ja)
US4619877A (en) Low field electrophotographic process
US4758487A (en) Electrostatographic imaging members with amorphous boron
JPH1090929A (ja) 電子写真用光受容部材
JPS6161387B2 (ja)
JPH0380307B2 (ja)
JPH0145989B2 (ja)
JP3058522B2 (ja) 電子写真感光体及びその製法
JPS6159353A (ja) 低電界電子写真法
JPS58187942A (ja) 光導電部材
JPS6161386B2 (ja)
JPH02146054A (ja) 電子写真感光体
JPS60140255A (ja) 電子写真用光導電部材
JPH0588390A (ja) 感光体用半導体素子
JP2002311614A (ja) 電子写真用光受容部材
JPS582850A (ja) 電子写真感光体
JPS5824148A (ja) 電子写真感光体