JPS6183543A - 光導電部材 - Google Patents
光導電部材Info
- Publication number
- JPS6183543A JPS6183543A JP20481284A JP20481284A JPS6183543A JP S6183543 A JPS6183543 A JP S6183543A JP 20481284 A JP20481284 A JP 20481284A JP 20481284 A JP20481284 A JP 20481284A JP S6183543 A JPS6183543 A JP S6183543A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoconductive
- charge injection
- conductive substrate
- impurity
- 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
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光（紫外から可視、赤外、Ｘ線、ｒ線等の電
磁波をいう）Ｋ感受性のある光導電部材に関する。
磁波をいう）Ｋ感受性のある光導電部材に関する。
固体撮像素子、電子写真感光体等における光導電性１全
構成する光導電性材料は、その使用上の目的から暗所で
の比抵抗が高く（通常１０１３０画以上）かつ光照射に
より比抵抗が小さくなる性質上もつものでなくてはなら
ない。
構成する光導電性材料は、その使用上の目的から暗所で
の比抵抗が高く（通常１０１３０画以上）かつ光照射に
より比抵抗が小さくなる性質上もつものでなくてはなら
ない。
電子写真を例にとって、その原理及び感光体として必要
な条件を簡単に説明する。電子写真は感光体表面にコロ
ナ放電により電荷全ふらせ帯電させる。次に感光体に光
を照射すると電子と正孔の対ができ、そのどちらか一方
により表面の電荷が中和式れる。例えば、正に帯電させ
た場合、光照射により、できた対のうち電子によって中
和され、感光体表面に正電荷の潜像が形成される。可視
化は、感光体表面の電荷と異符号に帯電したトナーと呼
ばれる黒粉体を感光体表面にクーロン力によって吸引さ
せることによりなされる。この時、電荷がなくともトナ
ーの電荷で、感光体に引きつけられることを避けるため
、感光体と現像器の間に電荷による電場と逆方向の電場
が生ずる様に、現像器の電位を置くするという処理がな
されている。これを以下現像バイアスという。以上が原
理であるが、次に感光体として必要な条件金運べると、
第１にコロナ放電により、帯電した電荷が光照射まで保
持されること、第２に光照射により生成した電子と正孔
の対が再結合することなく、一方が表面の電荷全中和し
さらＫ、もう一方は、感光体支持体まで瞬時罠到達する
ことなどがあげられる。
な条件を簡単に説明する。電子写真は感光体表面にコロ
ナ放電により電荷全ふらせ帯電させる。次に感光体に光
を照射すると電子と正孔の対ができ、そのどちらか一方
により表面の電荷が中和式れる。例えば、正に帯電させ
た場合、光照射により、できた対のうち電子によって中
和され、感光体表面に正電荷の潜像が形成される。可視
化は、感光体表面の電荷と異符号に帯電したトナーと呼
ばれる黒粉体を感光体表面にクーロン力によって吸引さ
せることによりなされる。この時、電荷がなくともトナ
ーの電荷で、感光体に引きつけられることを避けるため
、感光体と現像器の間に電荷による電場と逆方向の電場
が生ずる様に、現像器の電位を置くするという処理がな
されている。これを以下現像バイアスという。以上が原
理であるが、次に感光体として必要な条件金運べると、
第１にコロナ放電により、帯電した電荷が光照射まで保
持されること、第２に光照射により生成した電子と正孔
の対が再結合することなく、一方が表面の電荷全中和し
さらＫ、もう一方は、感光体支持体まで瞬時罠到達する
ことなどがあげられる。
従来、使用されているものでは、非晶質カルコゲナイド
系などがある。非晶質カルコゲナイドは、大面積化が容
易であり、すぐれた光導電性をもつ材料であるが、光の
吸収端が可視から紫外に近いところにあり、笑用土、可
視域の光に対する感度が低い。また硬度が低く、電子写
真感光体に応用した場合、寿命が短いなど、幾つかの問
題音かかえている。
系などがある。非晶質カルコゲナイドは、大面積化が容
易であり、すぐれた光導電性をもつ材料であるが、光の
吸収端が可視から紫外に近いところにあり、笑用土、可
視域の光に対する感度が低い。また硬度が低く、電子写
真感光体に応用した場合、寿命が短いなど、幾つかの問
題音かかえている。
このような点に基づき、最近注目されている光導電性材
料浣は、アモルファスシリコン力６る。以下ａ−ＳＬと
書く。ａ−８ｉは吸収波長域が広く全整色（ｐａｎｃｈ
ｒｏｍａｔｉｃ ）であり、感度も高い。また硬度が高
く、電子写真感光体として応用した場合、従来のものよ
り１０倍以上の寿命を持つことが期待されている。さら
に人体に無害であり、単結晶シリコンと比較した場合、
安価で容易に大面積のものが得られるなど多くの利点を
もつ、すぐれた材料である。しかしながら、ａ−３！は
暗所での比抵抗（以下暗抵抗という）が低く、通常１０
Ωｃｒｒ１〜１０ Ωα程度で電子写真感光体のよう
な靜電漕像を形ｇするものでは、表面に帯電させた電荷
？保持することができない。
料浣は、アモルファスシリコン力６る。以下ａ−ＳＬと
書く。ａ−８ｉは吸収波長域が広く全整色（ｐａｎｃｈ
ｒｏｍａｔｉｃ ）であり、感度も高い。また硬度が高
く、電子写真感光体として応用した場合、従来のものよ
り１０倍以上の寿命を持つことが期待されている。さら
に人体に無害であり、単結晶シリコンと比較した場合、
安価で容易に大面積のものが得られるなど多くの利点を
もつ、すぐれた材料である。しかしながら、ａ−３！は
暗所での比抵抗（以下暗抵抗という）が低く、通常１０
Ωｃｒｒ１〜１０ Ωα程度で電子写真感光体のよう
な靜電漕像を形ｇするものでは、表面に帯電させた電荷
？保持することができない。
そこで、ａ−５ｊ′ｆｒ：電子写真に応用した例では、
感光層と支持体との間に、Ｎ、Ｃ，Ｏなどを添加した比
抵抗の高いａ−８！層を設は支持体からのキャリアの注
入を阻止することが試みられている。また、この層は、
ｐ形あるいはｎ形の半導体膜でも良い。ただし正帯電の
場合には、電子をブロックし、正孔が通過しうるｐ形半
導体を用い負帯電の場合にはｎ形半導体？用いる。
感光層と支持体との間に、Ｎ、Ｃ，Ｏなどを添加した比
抵抗の高いａ−８！層を設は支持体からのキャリアの注
入を阻止することが試みられている。また、この層は、
ｐ形あるいはｎ形の半導体膜でも良い。ただし正帯電の
場合には、電子をブロックし、正孔が通過しうるｐ形半
導体を用い負帯電の場合にはｎ形半導体？用いる。
これらの方法により感光体の帯電能は高くなるが、前者
の方法では膜厚を厚くすると、感光層から支持体へ流れ
るキャリアの通過も阻止してしまい、結果として残留電
位が高くなるという問題が生ずる。また、薄い場合には
現像バイアスによる絶縁破壊が起こる。一方、後者の方
法では膜厚を厚くしても、これらの問題は生じない。し
かしこのような手段を用いても、通常の非晶質シリコン
は比抵抗が小さく光分な帯電能が祷られない。さらに、
露光により発生したキャリアの横方向への拡散に起因す
ると思われる画像上のボケが生ずる。
の方法では膜厚を厚くすると、感光層から支持体へ流れ
るキャリアの通過も阻止してしまい、結果として残留電
位が高くなるという問題が生ずる。また、薄い場合には
現像バイアスによる絶縁破壊が起こる。一方、後者の方
法では膜厚を厚くしても、これらの問題は生じない。し
かしこのような手段を用いても、通常の非晶質シリコン
は比抵抗が小さく光分な帯電能が祷られない。さらに、
露光により発生したキャリアの横方向への拡散に起因す
ると思われる画像上のボケが生ずる。
本発明は、上記事情にもとづきなされたもので、その目
的とするところは、残留電位がなく、帯電能にすぐれ、
長寿命である光導電部材全提供するものである。
的とするところは、残留電位がなく、帯電能にすぐれ、
長寿命である光導電部材全提供するものである。
本発明は、かかる目的全達成するために、非晶質シリコ
ンから放る電荷注入防止層及び光導電性層？含む、光導
電部材において、電荷注入防止層に含まれる不純物の量
ｉＮとし、光導電性層に含まれる不純物の量をＭとした
時（Ｎ−Ｍ）／Ｎｕ−０，５以下としたものである。
ンから放る電荷注入防止層及び光導電性層？含む、光導
電部材において、電荷注入防止層に含まれる不純物の量
ｉＮとし、光導電性層に含まれる不純物の量をＭとした
時（Ｎ−Ｍ）／Ｎｕ−０，５以下としたものである。
以下、本発明を図示の一実施例を参照しながら説明する
。第１図は成膜装置２示し、図中１は反応室２を形成す
る真空反応容器であり、この真空反応容器１内底部中央
には基台３が配置されているとともにこの基台３の上方
には対向１１４．極４が配置されている。
。第１図は成膜装置２示し、図中１は反応室２を形成す
る真空反応容器であり、この真空反応容器１内底部中央
には基台３が配置されているとともにこの基台３の上方
には対向１１４．極４が配置されている。
また、基台３上に置かれた被成膜体である導電性基体５
け加熱ヒータ６によって加熱されるようになっている。
け加熱ヒータ６によって加熱されるようになっている。
オた、対向電極５には高周波電源などの放電生起用電源
７が接続されている。さらに、真空反応容器１にはバル
ブ８を備え念排気系９およびバルブ１ｏ全備えたガス導
入管１１が接続された構成となっている。導電性基体５
全真空反応室２に取り付け、反応室内２全図示しないメ
カニカルブースターポンプと油回転ボンデにより１０〜
１０Ｔｏｒｒ の真空にする。この時、導電性基体５
は１００℃〜４００℃の温度に保ｆＣｔ″している。次
に反応室２内にＳｌ原子を含むガス、例えば５ＩＲ４，
Ｓｌ□）ｔ６．５ＩＦ４等のガス？導入し・ ０．１〜
ｌ Ｔｏｒｒ程度の圧力になるように、排気速度？調節
し、定常状態になるまで待つ。
７が接続されている。さらに、真空反応容器１にはバル
ブ８を備え念排気系９およびバルブ１ｏ全備えたガス導
入管１１が接続された構成となっている。導電性基体５
全真空反応室２に取り付け、反応室内２全図示しないメ
カニカルブースターポンプと油回転ボンデにより１０〜
１０Ｔｏｒｒ の真空にする。この時、導電性基体５
は１００℃〜４００℃の温度に保ｆＣｔ″している。次
に反応室２内にＳｌ原子を含むガス、例えば５ＩＲ４，
Ｓｌ□）ｔ６．５ＩＦ４等のガス？導入し・ ０．１〜
ｌ Ｔｏｒｒ程度の圧力になるように、排気速度？調節
し、定常状態になるまで待つ。
次に反応室２内の劃Ｉ、４間に１３．５６ ＭＨｚの高
周波電力を印加することで成膜することができる。また
ａ−８Ｊは周期律表第ｍａ族、 Ｖａ族のドーピングに
より価電子制御が可能であり、比抵抗の制御も可能であ
る。さらに窒累、炭素。
周波電力を印加することで成膜することができる。また
ａ−８Ｊは周期律表第ｍａ族、 Ｖａ族のドーピングに
より価電子制御が可能であり、比抵抗の制御も可能であ
る。さらに窒累、炭素。
酸素の添加により比抵抗は高くなる。不純物添加の方法
は、成膜時に、反応室２内にＳｔ原子全含むガスと添加
したい元素を含むガスを混合することで成される。
は、成膜時に、反応室２内にＳｔ原子全含むガスと添加
したい元素を含むガスを混合することで成される。
成膜の方法は以上であるが、次に本発明によ ゛
る光導電部材１２について説明する。
る光導電部材１２について説明する。
本発明による光導電部材１２は導電性基体（導電性支持
体）５上に１！荷注入防止層１３としてＢあるいはＰな
どを添加したν型あるいはｎ型の非晶質シリコン層全膜
厚０．５〜５μｍに横ｊ１する。
体）５上に１！荷注入防止層１３としてＢあるいはＰな
どを添加したν型あるいはｎ型の非晶質シリコン層全膜
厚０．５〜５μｍに横ｊ１する。
この電荷注入防止層１３は添加したＢあるいはＰの量に
より内部応力が異なり、歪緩和のために、炭素などを添
加しても良い。また原料ガスに沸化物全用いたり、ドー
ピングガスが不活性ガスで稀釈されている場合には、沸
素、Ｈｅ。
より内部応力が異なり、歪緩和のために、炭素などを添
加しても良い。また原料ガスに沸化物全用いたり、ドー
ピングガスが不活性ガスで稀釈されている場合には、沸
素、Ｈｅ。
Ａｒ等の膜中への混入があり、これは耐熱性向上などに
効果がある） また、電荷注入防止層１３上に膜厚１，０〜３０μｍで
形成された、光導電性層１．４は電荷注入防止層１３と
ほぼ同−ｆＪ類の不ｔＡ物を含むが、その役割は主に比
抵抗？高くするか、あるいは光感度金高くすることにあ
る。例えば、Ｂの少量の添加ならびに炭素、窒素、酸素
の添加は比抵抗全上昇させ、Ｉｒｅ 、 Ａｒあるいは
Ｇｅなどの添加は、長波長光に対する感度を上昇させる
・更に、本発明による光導電部材１２には、対環境安定
化の為に膜厚０．０５〜５μｍに表面被徨ｆＦ１１５全
設けることも有効でろり、３１０２． ＳＩＮ 。
効果がある） また、電荷注入防止層１３上に膜厚１，０〜３０μｍで
形成された、光導電性層１．４は電荷注入防止層１３と
ほぼ同−ｆＪ類の不ｔＡ物を含むが、その役割は主に比
抵抗？高くするか、あるいは光感度金高くすることにあ
る。例えば、Ｂの少量の添加ならびに炭素、窒素、酸素
の添加は比抵抗全上昇させ、Ｉｒｅ 、 Ａｒあるいは
Ｇｅなどの添加は、長波長光に対する感度を上昇させる
・更に、本発明による光導電部材１２には、対環境安定
化の為に膜厚０．０５〜５μｍに表面被徨ｆＦ１１５全
設けることも有効でろり、３１０２． ＳＩＮ 。
ＳＩＣ、ＢＮ等の比抵抗の高い層？比較的薄く光導電性
層１４上に積層している。
層１４上に積層している。
実施例１
電荷注入防止層１３全成す非晶質シリコン層中にけＢが
ｌＸｌ０ から０．５ ａｔｏｍｉｃ％、光導電性層
１４には、Ｂが１×１０ からｌ Ｘ １０−’ａｔｏ
ｒｎｌｃ ％、炭素が１０からｌ Ｑ ａｔｏｍｉｃ
％の不純物全音むように作成し、表面破覆Ｎ１ｓに非晶
質炭化シリコン（以下ａ−８ＩＣと魯＜）？用いて、光
導電部材１２全作成した。この時導電性基体５に円筒上
のＡｌｔ−用い、電子写Ｘ 感光体として応用したとこ
ろ、高感度で長寿命な感光体であることが確認された。
ｌＸｌ０ から０．５ ａｔｏｍｉｃ％、光導電性層
１４には、Ｂが１×１０ からｌ Ｘ １０−’ａｔｏ
ｒｎｌｃ ％、炭素が１０からｌ Ｑ ａｔｏｍｉｃ
％の不純物全音むように作成し、表面破覆Ｎ１ｓに非晶
質炭化シリコン（以下ａ−８ＩＣと魯＜）？用いて、光
導電部材１２全作成した。この時導電性基体５に円筒上
のＡｌｔ−用い、電子写Ｘ 感光体として応用したとこ
ろ、高感度で長寿命な感光体であることが確認された。
実施例２
電荷注入防止層Ｉ３中に、Ｂｔ−ＩＸＩＯ−２から０．
５ ａｔｏｍｉｃ％、炭素ｔｔ、ｏから１０ ａｔｏｍ
ｉｃ壬の不純物全音み、光導電性１１４中に、Ｂ全１×
ＩＯからＩ Ｘ １０ ａｔｏｍｌｅ％炭ｘｔｔ、。
５ ａｔｏｍｉｃ％、炭素ｔｔ、ｏから１０ ａｔｏｍ
ｉｃ壬の不純物全音み、光導電性１１４中に、Ｂ全１×
ＩＯからＩ Ｘ １０ ａｔｏｍｌｅ％炭ｘｔｔ、。
からｌ Ｏａｔｏｍｉｃ ％、Ａｒ ｆ数％ａ＆含むよ
うに作成し念。表面被覆層１５にはａ−３ＩＣを用い、
実施例１と同様に試験したところ、上記以上に高ｇ度で
あることが認められた。
うに作成し念。表面被覆層１５にはａ−３ＩＣを用い、
実施例１と同様に試験したところ、上記以上に高ｇ度で
あることが認められた。
実施例３
電荷注入防止層Ｉ３は、実施例１及び実施例２と同様に
作成し、光導電性層１４には、実施例】の光導電性層１
４にＧｅ ｆ ０．５からａｔｏｍｌｃ係程度全含むよ
うに作成し、実施例１及び２と同様の試験全レーデ−プ
リンター音用いたところ、７９０ ｎｍの光に対し初期
電位４００ｖに設定した時の半減露光量が５．０ ＠ｒ
ｇ／ｃｒｒ？と高感度であった。
作成し、光導電性層１４には、実施例】の光導電性層１
４にＧｅ ｆ ０．５からａｔｏｍｌｃ係程度全含むよ
うに作成し、実施例１及び２と同様の試験全レーデ−プ
リンター音用いたところ、７９０ ｎｍの光に対し初期
電位４００ｖに設定した時の半減露光量が５．０ ＠ｒ
ｇ／ｃｒｒ？と高感度であった。
以上のように光導電性層１４中に、通常のａ−８ｉより
も比抵抗を高くするような元素を混入させることで、特
に表面を帯電させるような光導電部材１２においては、
帯電能全向上させ、さらに膜の面方向の電荷の移動を防
ぐことが可能となった。
も比抵抗を高くするような元素を混入させることで、特
に表面を帯電させるような光導電部材１２においては、
帯電能全向上させ、さらに膜の面方向の電荷の移動を防
ぐことが可能となった。
一方、光導電性層１４に長波長増感のために光学的バン
ドギャップ１小さくすることも不純物の添加により可能
になる。従って電荷注入防止層１３中の不純物よりも多
くの不純物？光導電性層１４中に含む場合にすぐれた特
性の光導電部材１２となる。
ドギャップ１小さくすることも不純物の添加により可能
になる。従って電荷注入防止層１３中の不純物よりも多
くの不純物？光導電性層１４中に含む場合にすぐれた特
性の光導電部材１２となる。
以上説明したように、本発明によれば非晶質シリコンか
ら成る電荷注入防止層及び光導電性層全含む、光導電部
材において、電荷注入防止層に含まれる不純物の量ｉＮ
とし、光導電性層に含１れる不純物の量ｉＭとしだ時（
Ｎ−Ｍ）／’Ｎを０．５以下としたから、残留電位がな
く帯電能にすぐれ、長寿命である光導電部材全提供でき
るといった効果を奏する。
ら成る電荷注入防止層及び光導電性層全含む、光導電部
材において、電荷注入防止層に含まれる不純物の量ｉＮ
とし、光導電性層に含１れる不純物の量ｉＭとしだ時（
Ｎ−Ｍ）／’Ｎを０．５以下としたから、残留電位がな
く帯電能にすぐれ、長寿命である光導電部材全提供でき
るといった効果を奏する。
第１図は成膜装置の構成説明図、第２図は本発明の光導
電部材の層構造を示す説明図である。 ５・・・導電性基体、１３・・・電荷注入防止層、１４
・・・光導電層、１５・・・表面被覆層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 手続補正書 昭和５９年１１か１２日 帽チ長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９−２０４８１２ 号 ２、発明の名称 光 傳 電 師 材 ３、補正をする者 事件との関係 特許出厘人 ＜３０７１株式会比東芝 ４、代理人 ５、自発補正 ６ 補正の対象 明細書全文
電部材の層構造を示す説明図である。 ５・・・導電性基体、１３・・・電荷注入防止層、１４
・・・光導電層、１５・・・表面被覆層。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 手続補正書 昭和５９年１１か１２日 帽チ長官 志賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９−２０４８１２ 号 ２、発明の名称 光 傳 電 師 材 ３、補正をする者 事件との関係 特許出厘人 ＜３０７１株式会比東芝 ４、代理人 ５、自発補正 ６ 補正の対象 明細書全文
Claims (4)
- （１）非晶質シリコンから成る電荷注入防止層及び光導
電性層を含む、光導電部材において、電荷注入防止層に
含まれる不純物の量をＮとし、光導電性層に含まれる不
純物の量をＭとした時（Ｎ−Ｍ）／Ｎは０．５以下であ
ることを特徴とする光導電部材。 - （２）電荷注入防止層に含まれる不純物は、周期律表I
IIａ族並びにＶａ族、並びに炭素、窒素、酸素、フッ素
、不活性ガスの中の少くとも１つ以上であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光導電部材。 - （３）光導電性層に含まれる不純物は、周期律表IIIａ
族並びにＶａ族、並びに炭素、窒素、酸素、フッ素、不
活性ガス、並びにＧｅの中の少くとも２つ以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載の
光導電部材。 - （４）光導電部材において、光導電性層の上に表面被覆
層を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第３項までに記載の光導電部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20481284A JPS6183543A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20481284A JPS6183543A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 光導電部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183543A true JPS6183543A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16496779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20481284A Pending JPS6183543A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183543A (ja) |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP20481284A patent/JPS6183543A/ja active Pending
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