JPS62109059A - 光受容部材 - Google Patents
光受容部材Info
- Publication number
- JPS62109059A JPS62109059A JP24874885A JP24874885A JPS62109059A JP S62109059 A JPS62109059 A JP S62109059A JP 24874885 A JP24874885 A JP 24874885A JP 24874885 A JP24874885 A JP 24874885A JP S62109059 A JPS62109059 A JP S62109059A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light
- receiving member
- atoms
- support
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- G03G5/10—Bases for charge-receiving or other layers
-
- 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
- G03G5/082—Photoconductive 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、Xa、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。
赤外線、Xa、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。
のに適した光受容部材に関する。
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
いで該潜像を現像するか、更に必要に応じて転写、定着
などの処理を行なう、画像を記録する方法が知られてお
り、中でも電子写真法による画像形成法では、レーザー
として、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の発光波角を
有する)を使用して像記録を行なうのが一般である。
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
いで該潜像を現像するか、更に必要に応じて転写、定着
などの処理を行なう、画像を記録する方法が知られてお
り、中でも電子写真法による画像形成法では、レーザー
として、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の発光波角を
有する)を使用して像記録を行なうのが一般である。
ところで、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ヘテ優しているのに加えて、
ビンカーズ硬度カ高く、公害の問題が少ない等の点から
評価され、例えば特開昭54−86341号公報や特開
昭56−83746号公報にみられるようなシリコン原
子ヲ含む非晶質材料(以後「a−8iJと略記する)か
ら成る光受容部材が注目されている。
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ヘテ優しているのに加えて、
ビンカーズ硬度カ高く、公害の問題が少ない等の点から
評価され、例えば特開昭54−86341号公報や特開
昭56−83746号公報にみられるようなシリコン原
子ヲ含む非晶質材料(以後「a−8iJと略記する)か
ら成る光受容部材が注目されている。
しかしながら、前記光受容部材については、光受容層を
単層構成のa −Si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1012Ω何以上
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ボ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り、た
めに層形成に当って各種条件を厳密にコントロールする
ことが要求される等、光受容部材の設計についての許容
度に可成シの制限がある。そしてそうした設計上の許容
度の問題を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する等して改善する提案がなさ
れている。即ち、例えば、特開昭54−121743号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72号公報にみられるよう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シ、或いは特開昭57 52178
号、同52179号、同52180号、同58159号
、同58160号、同58161号の各公報にみられる
よう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。
単層構成のa −Si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1012Ω何以上
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ボ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り、た
めに層形成に当って各種条件を厳密にコントロールする
ことが要求される等、光受容部材の設計についての許容
度に可成シの制限がある。そしてそうした設計上の許容
度の問題を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する等して改善する提案がなさ
れている。即ち、例えば、特開昭54−121743号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72号公報にみられるよう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シ、或いは特開昭57 52178
号、同52179号、同52180号、同58159号
、同58160号、同58161号の各公報にみられる
よう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。
ところがそうした光受容層が多層構造を有する光受容部
材は、各層の層厚にばらつきがあり、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、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」と称する。)より反射して来る反射光の夫々が干
渉を起してしまうことがしばしばある。
材は、各層の層厚にばらつきがあり、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、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」と称する。)より反射して来る反射光の夫々が干
渉を起してしまうことがしばしばある。
この干渉現象は、形成される可視画1象に於いて、所謂
、干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。
、干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。
殊に階調性の高い中間調の画像を形成する場合にあって
は、識別性の著しく劣った阻画像を与えるところとなる
。
は、識別性の著しく劣った阻画像を与えるところとなる
。
また重要な点として、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、前記の干渉現象が顕著に
なるという問題がある。
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、前記の干渉現象が顕著に
なるという問題がある。
この点を図面を以って以下に説明する。
第61に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射しだ光重。と上部界面602で反射した反射光R工、
下部界面601で反射した反射光R2が示されている。
射しだ光重。と上部界面602で反射した反射光R工、
下部界面601で反射した反射光R2が示されている。
そこにあって、層の平均層Iりをd、屈折率を01光の
波長をλとして、ある層の層厚がなだλ らかに6以上の層厚差で不均一であると、反射光R工、
R2が2nd = mλ(mは整数、反射光は強め合う
)と2nd=(m+1)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が生じる。即ち、光受容部材が
第7図に示すような、2若しくはそれ以上の層(多層)
構成のものであるものにおいては、それらの各層につい
て第6図に示すような干渉効果が起って、第7図に示す
ような状態となり、その結果、それぞれの干渉が相乗的
に作用し合って干渉縞模様を呈するところとなシ、それ
がそのま\転写部材に影響し、該部材上に前記干渉縞模
様に対応した干渉縞が転写、定着される可視画1すに現
出して不良画像をもたらしてしまうといった問題がちる
。
波長をλとして、ある層の層厚がなだλ らかに6以上の層厚差で不均一であると、反射光R工、
R2が2nd = mλ(mは整数、反射光は強め合う
)と2nd=(m+1)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が生じる。即ち、光受容部材が
第7図に示すような、2若しくはそれ以上の層(多層)
構成のものであるものにおいては、それらの各層につい
て第6図に示すような干渉効果が起って、第7図に示す
ような状態となり、その結果、それぞれの干渉が相乗的
に作用し合って干渉縞模様を呈するところとなシ、それ
がそのま\転写部材に影響し、該部材上に前記干渉縞模
様に対応した干渉縞が転写、定着される可視画1すに現
出して不良画像をもたらしてしまうといった問題がちる
。
この問題を解消する策として、(a)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る方法(例えば特開昭58−
162975号公報参照)、fb)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、+i
Jf、設ける方法(例えば特開昭57−165845号
公報参照)、(C)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57−16554号公報
参照)等が提案されている。
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る方法(例えば特開昭58−
162975号公報参照)、fb)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、+i
Jf、設ける方法(例えば特開昭57−165845号
公報参照)、(C)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57−16554号公報
参照)等が提案されている。
これ等の提案方法は、一応の結果はもたらすものの、画
像上に現出する干渉縞模様を完全に解消するに十分なも
のではない。
像上に現出する干渉縞模様を完全に解消するに十分なも
のではない。
即ち、(a)の方法については、支持体表面に特定大の
凹凸を多数設けていて、それにより光散乱効果てよる干
渉縞模様の現出が一応それなりに防止はされるものの、
光散乱としては依然として正反射光成分が残存するため
、該正反射光による干渉縞模様が残存してしまうことに
加え・て、支持体表面での光散乱効果により照射スポッ
トに拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきだしてしま
う。
凹凸を多数設けていて、それにより光散乱効果てよる干
渉縞模様の現出が一応それなりに防止はされるものの、
光散乱としては依然として正反射光成分が残存するため
、該正反射光による干渉縞模様が残存してしまうことに
加え・て、支持体表面での光散乱効果により照射スポッ
トに拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきだしてしま
う。
(blの方法だついては、黒色アルマイト処理では、完
全吸収は不可能であり、支持体表面での反射光は残存し
てしまう。また、着色顔料分散(封脂層を設ける場合は
、a−8i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−8i層形成の際のプラズマ番でよってダ
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−8i層の形成に悪影
響を与えること等の問題点を有する。
全吸収は不可能であり、支持体表面での反射光は残存し
てしまう。また、着色顔料分散(封脂層を設ける場合は
、a−8i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−8i層形成の際のプラズマ番でよってダ
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−8i層の形成に悪影
響を与えること等の問題点を有する。
(C)の方法については、第8図に示す様に、例えば入
射光重0は、光受容層802の表面でその一部が反射さ
れて反射光R1となり、残りは、光受容層802の内部
に進入して透過光量□となる。透過光量lは、支持体8
01の表面に於いて、その一部は、光散乱されて拡散光
に1、K2、K3・・・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
出ては行くが、出射光R3は、反射光R工と干渉する部
分であっていずれにしろ残留するため依然として干渉縞
模様が完全に消失はしない。
射光重0は、光受容層802の表面でその一部が反射さ
れて反射光R1となり、残りは、光受容層802の内部
に進入して透過光量□となる。透過光量lは、支持体8
01の表面に於いて、その一部は、光散乱されて拡散光
に1、K2、K3・・・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
出ては行くが、出射光R3は、反射光R工と干渉する部
分であっていずれにしろ残留するため依然として干渉縞
模様が完全に消失はしない。
ところで、この場合の干渉を防止するについて、光受容
層内部での多重反射が起らないように、支持体801の
表面の拡散性を増加させる試みもあるが、そうしたとこ
ろでかえって光受容層内で光が拡散してハレーションを
生じてしまい結局は解像度が低下してしまう。
層内部での多重反射が起らないように、支持体801の
表面の拡散性を増加させる試みもあるが、そうしたとこ
ろでかえって光受容層内で光が拡散してハレーションを
生じてしまい結局は解像度が低下してしまう。
特に、多層構成の光受容部材においては、第9図に示す
ように、支持体901表面を不規則的に荒しても、第1
層902での表面での反射光R2、第2層での反射光R
1、支持体901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た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9
01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る。
ように、支持体901表面を不規則的に荒しても、第1
層902での表面での反射光R2、第2層での反射光R
1、支持体901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た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9
01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る。
又、サンドブラスト等の方法によって支持本表面を不規
則に荒す場合(・ま、その粗面度がロット間に於いてバ
ラツキが多く、且つ四−ロットに於いても粗面度に不均
一があって、型造管理上問題がある。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をもたら
してしまう。
則に荒す場合(・ま、その粗面度がロット間に於いてバ
ラツキが多く、且つ四−ロットに於いても粗面度に不均
一があって、型造管理上問題がある。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をもたら
してしまう。
又、単に支持体表面を規則的に荒した場合、第10図に
示すように、通常、支持体1001の表面の凹凸形状1
003に沿って、光受容層1002が堆積するため、支
持体1001の凹凸の傾斜面と光受容層1002の凹凸
の傾斜面とが1003’、1004’で示すように平行
になる。
示すように、通常、支持体1001の表面の凹凸形状1
003に沿って、光受容層1002が堆積するため、支
持体1001の凹凸の傾斜面と光受容層1002の凹凸
の傾斜面とが1003’、1004’で示すように平行
になる。
したがって、その部分では入射光は、2ndよ=mλま
たは2nd4 = (m +3A)λの関係が成立ち、
夫夫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d1、d2、d3、d4の夫々の差の中の
最大がメ以上である様な層厚の不均一性〜n があるため明暗の縞模様が現われる。
たは2nd4 = (m +3A)λの関係が成立ち、
夫夫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d1、d2、d3、d4の夫々の差の中の
最大がメ以上である様な層厚の不均一性〜n があるため明暗の縞模様が現われる。
従って、支持体1001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。
、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8図に図示の一層構成の光
受容部材のところ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シ一層複雑となる。
層を堆積させた場合にも、第8図に図示の一層構成の光
受容部材のところ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シ一層複雑となる。
本発明は、主としてa−8iで構成された光受容層を有
する光受容部材について、上述の諸問題を徘除し、各種
要求を満たすものにすることを目的とするものである。
する光受容部材について、上述の諸問題を徘除し、各種
要求を満たすものにすることを目的とするものである。
すなわち、本発明の主たる目的は、電気的、光学的、光
導電的特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久匣、耐湿性に優れ、残留
宅位が全く又は殆んど観測されなく、製造筺埋が容易で
ある、a−8iで構成された光受容層を有する光受容部
材を提供することにある。
導電的特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久匣、耐湿性に優れ、残留
宅位が全く又は殆んど観測されなく、製造筺埋が容易で
ある、a−8iで構成された光受容層を有する光受容部
材を提供することにある。
本発明の別の目的は、全可視光域において光感度が高く
、とくに半導体レーザとのマツチング性に優れ、且つ光
応答の速い、a −Siで構成された光受容層を有する
光受容部材を提供することにある。
、とくに半導体レーザとのマツチング性に優れ、且つ光
応答の速い、a −Siで構成された光受容層を有する
光受容部材を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性及
び高電気的耐圧性を有する、a−8iで構成された光受
容層を有する光受容部材を提供することにある。
び高電気的耐圧性を有する、a−8iで構成された光受
容層を有する光受容部材を提供することにある。
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に浸れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、a−
8iで構成された光受容層を一層する光受容部材を提供
することにある。
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に浸れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、a−
8iで構成された光受容層を一層する光受容部材を提供
することにある。
本発明の更に他の目的は、可干渉性単色光を用いる画像
形成に適し、長期の繰り返し使用にあっても、干渉縞模
様と反転現像時の斑点の現出がなく、且つ画像欠陥や画
像のボケが全くなく、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のでき
る、a−81で構成された光受容層を有する光受容部材
を提供することにある。
形成に適し、長期の繰り返し使用にあっても、干渉縞模
様と反転現像時の斑点の現出がなく、且つ画像欠陥や画
像のボケが全くなく、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のでき
る、a−81で構成された光受容層を有する光受容部材
を提供することにある。
本発明者らは、従来の光受容部材についての前述の諸問
題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た結果、下達する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た結果、下達する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
即ち、本発明は、支持体上に、シリコン原子と、ゲルマ
ニウム原子′またはスズ原子の少くともいずれか一方を
含有する非晶質材料で構成された感光層を少なくとも有
する多層構成の光受容層を有する光受容部材であって、
前記支持体の表面が、主ピークに副ピークが重畳して複
数の微小な凹凸形状を成している断面形状のものであり
、且つ1.該支持体表面上の前記光受容層が、ショート
レンジ内に少くとも一対の非平行な界面を有し、該非平
行な界面が層厚方向と垂直な面内の少くとも一方向に多
数配列しているものであることを骨子とする光受容部材
に関する。
ニウム原子′またはスズ原子の少くともいずれか一方を
含有する非晶質材料で構成された感光層を少なくとも有
する多層構成の光受容層を有する光受容部材であって、
前記支持体の表面が、主ピークに副ピークが重畳して複
数の微小な凹凸形状を成している断面形状のものであり
、且つ1.該支持体表面上の前記光受容層が、ショート
レンジ内に少くとも一対の非平行な界面を有し、該非平
行な界面が層厚方向と垂直な面内の少くとも一方向に多
数配列しているものであることを骨子とする光受容部材
に関する。
ところで、本発明者らが鋭意研究を重ねだ結果、得た知
見は、概要、支持体上に複数の層を有する光受容部材に
おいて、該光受容部材に要求される解像度よりも微小な
凹凸形状を支持体表面に形成するとともに、該凹凸形状
の1周期内の微小部分(以下、「ショートレンジ」と称
す。)内に、少くとも一対の非平行な界面を有するよう
にし、該非平行な界面を層厚方向と垂直な面内の少なく
とも一方向に多数配列せしめ、た場合、画像形成時に現
われる干渉縞模様の問題が解消されること、そして、そ
の場合、支持体表面に設ける凹凸の凸部の縦断面形状は
、ショートレンジ内に形成される各層の層厚の管理され
た不均一化、支持体と支持体上に直接設けられる層との
間の良好な密着性、あるいはさらに、所望の電気的接触
性等を確保するために、主ピークに副ピークが重畳した
形状を呈することが望捷しいというものである。
見は、概要、支持体上に複数の層を有する光受容部材に
おいて、該光受容部材に要求される解像度よりも微小な
凹凸形状を支持体表面に形成するとともに、該凹凸形状
の1周期内の微小部分(以下、「ショートレンジ」と称
す。)内に、少くとも一対の非平行な界面を有するよう
にし、該非平行な界面を層厚方向と垂直な面内の少なく
とも一方向に多数配列せしめ、た場合、画像形成時に現
われる干渉縞模様の問題が解消されること、そして、そ
の場合、支持体表面に設ける凹凸の凸部の縦断面形状は
、ショートレンジ内に形成される各層の層厚の管理され
た不均一化、支持体と支持体上に直接設けられる層との
間の良好な密着性、あるいはさらに、所望の電気的接触
性等を確保するために、主ピークに副ピークが重畳した
形状を呈することが望捷しいというものである。
この知見は、本発明者らが試みた各種の実験により得た
事実関係に基づくものである。
事実関係に基づくものである。
このところを、理解を容易にするため、図面を用いて以
下に説明する。
下に説明する。
第1図は、本発明に係る多層構成の光受容層を有する光
受容部材の一例を示す模式図である。
受容部材の一例を示す模式図である。
この例では、支持体101の表面が、主ピークに副ピー
クが重畳して複数の微小な凹凸形状をなしている断面形
状のものであり、該支持体101上に1その凹凸形状に
沿って、第一の層102と第二の層103とからなる光
受容層を備えている。
クが重畳して複数の微小な凹凸形状をなしている断面形
状のものであり、該支持体101上に1その凹凸形状に
沿って、第一の層102と第二の層103とからなる光
受容層を備えている。
第2乃至4図は、本発明の光受容部材において干渉縞模
様の問題が解消されるところを説明するための図である
。
様の問題が解消されるところを説明するための図である
。
第2(A)図は、第1図に示す光受容部材の光受容層の
一部を拡大して示した図であり、第2(B)図は同部分
における明るさを示す図であり、図中、202は第一の
層、203は第二の層、204は自由表面、205は第
一の層と第二の層との界面を示している。第2(A)図
に示すごとく、第二の層203の層厚は、ショートレン
ジl内においてd2□からd22に連続的に変化してい
るため、自由表面204と界面205とは互いに異なる
傾さを有している。したがって、このショートレンジl
内に入射したレーザー元等の可干渉性光は、該ショート
レンジlにおいて干渉をおこし、微小な干渉縞模様が生
成はする。しかし、/ヨードレンジgにおいて生ずる干
渉縞は、ジョートレン:)lの大きさが照射光スポット
径より小さい、即ち、解像度限界より小さいため、画像
に現われることはない。又、はとんどないことではある
が、仮に、画像に現われる状況が生じたとしても肉眼の
分解能以下なので、実質的には何等の支障もない。
一部を拡大して示した図であり、第2(B)図は同部分
における明るさを示す図であり、図中、202は第一の
層、203は第二の層、204は自由表面、205は第
一の層と第二の層との界面を示している。第2(A)図
に示すごとく、第二の層203の層厚は、ショートレン
ジl内においてd2□からd22に連続的に変化してい
るため、自由表面204と界面205とは互いに異なる
傾さを有している。したがって、このショートレンジl
内に入射したレーザー元等の可干渉性光は、該ショート
レンジlにおいて干渉をおこし、微小な干渉縞模様が生
成はする。しかし、/ヨードレンジgにおいて生ずる干
渉縞は、ジョートレン:)lの大きさが照射光スポット
径より小さい、即ち、解像度限界より小さいため、画像
に現われることはない。又、はとんどないことではある
が、仮に、画像に現われる状況が生じたとしても肉眼の
分解能以下なので、実質的には何等の支障もない。
一方、第3図(但し図中、302は第一の層、303は
第二の層、304は自由表面、305は第一の層302
と第二の層303との界面を示す。)、に示すように、
第一の層302と第二の層303との界面305と、自
由表面304とが非平行である(第3(A)図参照)鳴
合には、入射光重。に対する反射光R工と出射光R3と
はその進行方向が異なるため、界面305と自由表面3
04とが平行である(第3(B)図参照)場合に比べて
、干渉の度合が減少する。即ち、干渉が生じても、第3
(C)図に示すごとく、一対の界面が平行な関係にある
場合よりも、一対の界面が非平行な関係にある場合の方
が干渉の度合が小さくなるため、干渉縞模様の明暗の差
が無視しつる程度に小さくなり、その結果、入射光量は
平均化される。
第二の層、304は自由表面、305は第一の層302
と第二の層303との界面を示す。)、に示すように、
第一の層302と第二の層303との界面305と、自
由表面304とが非平行である(第3(A)図参照)鳴
合には、入射光重。に対する反射光R工と出射光R3と
はその進行方向が異なるため、界面305と自由表面3
04とが平行である(第3(B)図参照)場合に比べて
、干渉の度合が減少する。即ち、干渉が生じても、第3
(C)図に示すごとく、一対の界面が平行な関係にある
場合よりも、一対の界面が非平行な関係にある場合の方
が干渉の度合が小さくなるため、干渉縞模様の明暗の差
が無視しつる程度に小さくなり、その結果、入射光量は
平均化される。
このことは、第2(c1図に示すように、第二の層20
3の層厚がマクロ的に不均一である場合、即ち、異なる
任意の2つの立置における第二の層の層厚d23、d2
4がd234 d24である場合であっても同様であっ
て、全層領域において入射する光量は第2(D)図に示
すように均一となる。
3の層厚がマクロ的に不均一である場合、即ち、異なる
任意の2つの立置における第二の層の層厚d23、d2
4がd234 d24である場合であっても同様であっ
て、全層領域において入射する光量は第2(D)図に示
すように均一となる。
以上、光受容層が第一の層と第二の層とで構成されてい
る場合について記載したが、本発明の光受容部材が3層
以上の多層構成の光受容層を有している場合、例えば、
第4図に示すように支持体401上・罠形成される光受
容層が、第一の層・102、第二の層403、および第
三の層404とから構成される場合であっても、入射光
X。に対して、反射光Rよ、R2、R3、R4およびR
5が存在するが、402.403および404の各層に
おいて、第3図によって説明したごとき入射する光量が
平均化される現象が生ずる。
る場合について記載したが、本発明の光受容部材が3層
以上の多層構成の光受容層を有している場合、例えば、
第4図に示すように支持体401上・罠形成される光受
容層が、第一の層・102、第二の層403、および第
三の層404とから構成される場合であっても、入射光
X。に対して、反射光Rよ、R2、R3、R4およびR
5が存在するが、402.403および404の各層に
おいて、第3図によって説明したごとき入射する光量が
平均化される現象が生ずる。
その上、ショートレ/ジl内の各層の界面は、一種のス
リットとして働き、そこで回折現象を生じる。
リットとして働き、そこで回折現象を生じる。
そのため、各層での干渉は、層厚の差による干渉と、層
界面の回折による干渉との積として現われる。
界面の回折による干渉との積として現われる。
したがって、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ため、本発明の光受容部材において
は第一の層を構成する層の数が増大するにつれ、より一
層干渉による影響を防止することができる。
での相乗効果となるため、本発明の光受容部材において
は第一の層を構成する層の数が増大するにつれ、より一
層干渉による影響を防止することができる。
以上の実、験的に確認された事実関係をもってする前述
の構成の本発明の光受容部材の支持体は、その表面が光
受容部材に要求される解像力よシも微小な凹凸を有し、
しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが重畳
した形状を呈しているものである。
の構成の本発明の光受容部材の支持体は、その表面が光
受容部材に要求される解像力よシも微小な凹凸を有し、
しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが重畳
した形状を呈しているものである。
かくなる表面形状を有する支持体の使用は、その上に光
受容層が形成されてなる光受容部材を、光受容層を通過
した光が支持体表面で反射することにより干渉し形成さ
れる画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた
画像を形成することにつながる。
受容層が形成されてなる光受容部材を、光受容層を通過
した光が支持体表面で反射することにより干渉し形成さ
れる画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた
画像を形成することにつながる。
本発明の光受容部材の支持体の表面について、好適な凹
凸形状の主ピークの1周期の大きさlは、照射光のスポ
ット径をLとすれば、l≦Lの関係にあることが必要で
ある。
凸形状の主ピークの1周期の大きさlは、照射光のスポ
ット径をLとすれば、l≦Lの関係にあることが必要で
ある。
また、本発明の光受容部材の多層構成の光受容層は、シ
リコン原子と、ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なく
ともいずれか一方とを含有するアモルファス材料で構成
され、特に望ましくは/リコン原子(Si)と、ゲルマ
ニウム原子(Ge)又はスズ原子(Sn)の少なくとも
いずれか一方と、水素原子(H)は・・ロゲン原子(X
)の少なくともいずれか一方とを含有するアモルファス
材料〔以下、[a−8i(Ge、5n)(H,X)Jと
表記する。〕で構成された感光層を少なくとも有し、さ
らに必要に応じて伝導比を制御する物質を含有せしめる
ことができる。そして、該光受容層は、伝導性を制御卸
する・物質を含有する電荷注入阻止層を構成層の1つと
して有するか、または/及び障壁層を構成層の1つとし
て有することが望ましい。
リコン原子と、ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なく
ともいずれか一方とを含有するアモルファス材料で構成
され、特に望ましくは/リコン原子(Si)と、ゲルマ
ニウム原子(Ge)又はスズ原子(Sn)の少なくとも
いずれか一方と、水素原子(H)は・・ロゲン原子(X
)の少なくともいずれか一方とを含有するアモルファス
材料〔以下、[a−8i(Ge、5n)(H,X)Jと
表記する。〕で構成された感光層を少なくとも有し、さ
らに必要に応じて伝導比を制御する物質を含有せしめる
ことができる。そして、該光受容層は、伝導性を制御卸
する・物質を含有する電荷注入阻止層を構成層の1つと
して有するか、または/及び障壁層を構成層の1つとし
て有することが望ましい。
本発明の光受容部材においては、前述の表面形状を有す
る支持体と、該支持体上に形成される光受容層とは密接
に関係する。即ち、本発明の光受容部材にあっては、支
持体上に、第一の層と第二の層とを積層して有し、さら
(で第一の層にあっては、後で詳述するように、干渉を
防止することを目的として、第一の層の支持体側の端部
にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を比較的多量に
含有する局在領域を形成せしめるか、又は/及び第一の
層の支持体側の端部に伝導性を制御する物質を比較的多
量に含有する局在領域(すなわち、電荷阻止層)を形成
せしめるか、又は/及び第一の層の支持体側の端部に障
壁層を形成することが望ましく、こうした構成の本発明
の光受容部材は支持体上忙複数の層による複数の界面が
形成されることとなるが、本発明の光受容部材において
は、ジョートレン)ll内に少なくとも一対の非平行な
界面が存在するよう鈍される。
る支持体と、該支持体上に形成される光受容層とは密接
に関係する。即ち、本発明の光受容部材にあっては、支
持体上に、第一の層と第二の層とを積層して有し、さら
(で第一の層にあっては、後で詳述するように、干渉を
防止することを目的として、第一の層の支持体側の端部
にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を比較的多量に
含有する局在領域を形成せしめるか、又は/及び第一の
層の支持体側の端部に伝導性を制御する物質を比較的多
量に含有する局在領域(すなわち、電荷阻止層)を形成
せしめるか、又は/及び第一の層の支持体側の端部に障
壁層を形成することが望ましく、こうした構成の本発明
の光受容部材は支持体上忙複数の層による複数の界面が
形成されることとなるが、本発明の光受容部材において
は、ジョートレン)ll内に少なくとも一対の非平行な
界面が存在するよう鈍される。
そして、本発明の目的をより効果的に達成するためには
、ショートレンジlに於ける層厚の差、例えば前述の第
2(A)図におけるd2□とd22の差は、照射光の波
長をλとすると、次式:d2□−(122≧2n(n:
構成層の屈折率)を満足することが望ましい。そして該
層厚の差の上限は、好ましくは0.1μm〜2μm、よ
り好ましくは0.1 μm −1,5μm 、最適には
0.2μm〜1μmとすることが望ましい。
、ショートレンジlに於ける層厚の差、例えば前述の第
2(A)図におけるd2□とd22の差は、照射光の波
長をλとすると、次式:d2□−(122≧2n(n:
構成層の屈折率)を満足することが望ましい。そして該
層厚の差の上限は、好ましくは0.1μm〜2μm、よ
り好ましくは0.1 μm −1,5μm 、最適には
0.2μm〜1μmとすることが望ましい。
前述のごとく、本発明の光受容部材においては、ジョー
トレン)l内((おいて、少くともいずれか2つの界面
が非平行な関係にあるように各層の層厚が制御されるが
、この条件を満たす限りにおいて、平行な関係にある界
面が存在してもよい。但し、その場合、平行な関係にあ
る界面について、任意の2つの位置をとって、それらの
位置における層厚の差を6gとし、照射光の波長をλ、
層の屈折率をnとした場合、次式“ λ △lく− n を満足するように層又は層領域を形成するのが望ましい
。
トレン)l内((おいて、少くともいずれか2つの界面
が非平行な関係にあるように各層の層厚が制御されるが
、この条件を満たす限りにおいて、平行な関係にある界
面が存在してもよい。但し、その場合、平行な関係にあ
る界面について、任意の2つの位置をとって、それらの
位置における層厚の差を6gとし、照射光の波長をλ、
層の屈折率をnとした場合、次式“ λ △lく− n を満足するように層又は層領域を形成するのが望ましい
。
本発明の第一の層及び第二の層の作成については、本発
明の前述の目的を効率的に達成するために、その層厚を
光学的レベルで正確に制御する必要があることから、グ
ロー放電法、ス/f!ツタリング法、イオンブレーティ
ング法等の真空堆積法が通常使用されるが、これらの他
、光CVD法、熱CVD法等を採用することもできる。
明の前述の目的を効率的に達成するために、その層厚を
光学的レベルで正確に制御する必要があることから、グ
ロー放電法、ス/f!ツタリング法、イオンブレーティ
ング法等の真空堆積法が通常使用されるが、これらの他
、光CVD法、熱CVD法等を採用することもできる。
以下、第1図により本発明の光受容部材の具体的構成に
ついて詳しく説明する。
ついて詳しく説明する。
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を説明するため
に模式的に示した図であり、図中、100は光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、103は第二の
層、104は自由表面を示す。
に模式的に示した図であり、図中、100は光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、103は第二の
層、104は自由表面を示す。
支持体
本発明の光受容部材における支持体101は、その表面
が光受容部材に要求される解像力よりも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが
重畳した形状を呈しているものである。
が光受容部材に要求される解像力よりも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが
重畳した形状を呈しているものである。
支持体表面に設けられる該凹凸形状は、化学的エツチン
グ、電気メッキ等の化学的方法、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によ
って形成されるが、生産管理を容易に行なうためには、
旋盤などの機械的加工方法が好ましい。
グ、電気メッキ等の化学的方法、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によ
って形成されるが、生産管理を容易に行なうためには、
旋盤などの機械的加工方法が好ましい。
たとえば、支持体の表面を旋盤で加工する場合、7字形
状の切刃を有する〕々イトをフライス盤、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、三重の多重螺線構造、又は、交叉螺線
構造としてもよい。あるいは、螺線構造に加えて、中心
軸に沿った直線構造を導入してもよい。
状の切刃を有する〕々イトをフライス盤、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、三重の多重螺線構造、又は、交叉螺線
構造としてもよい。あるいは、螺線構造に加えて、中心
軸に沿った直線構造を導入してもよい。
また、前記凹凸形状は、本発明の目的を効率的に達成す
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。更に、これに加えて、入射光を効率よく一
方向に散乱するために、前記凹凸形状が、その主ピーク
を中心に対称(第5図(A))、または、非対称(第5
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だめ(/i:ば、両
方が混在しているのがよい。
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。更に、これに加えて、入射光を効率よく一
方向に散乱するために、前記凹凸形状が、その主ピーク
を中心に対称(第5図(A))、または、非対称(第5
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だめ(/i:ば、両
方が混在しているのがよい。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れる微小な凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を考慮
した上で、本発明の目的を効果的に達成出来る様に設定
される。
れる微小な凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を考慮
した上で、本発明の目的を効果的に達成出来る様に設定
される。
即ち、第1には光受容層を構成するa−8i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。
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−8i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微小な凹凸のディメンジョンを設
定する必要がある。
持体表面に設けられる微小な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。
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祭行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。
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、0.3 ttrn 〜5
00 μm 、好ましくは1μm〜200μm、より好
ましくは5μm −5Qμmであるのが望ましい。
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、0.3 ttrn 〜5
00 μm 、好ましくは1μm〜200μm、より好
ましくは5μm −5Qμmであるのが望ましい。
又凹部の最大の深さは、好ましくは0.1μm〜5μm
、より好ましくは0.3μm〜3μm、最適には0.6
μm〜2μm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、凹部(又
は線状突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜加
度、より好ましくは3度〜15度、最適には4度〜10
度とするのが望ましい。
、より好ましくは0.3μm〜3μm、最適には0.6
μm〜2μm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、凹部(又
は線状突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜加
度、より好ましくは3度〜15度、最適には4度〜10
度とするのが望ましい。
本発明に用いる支持体101は、導電性のものであって
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、Ni Cr、ステンレス、Al、
Or、 Mo、Au、 N’b、 Ta1V1 Ti
、pt、pb 等の金属又はこれ等の合金が挙げられる
。
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、Ni Cr、ステンレス、Al、
Or、 Mo、Au、 N’b、 Ta1V1 Ti
、pt、pb 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/、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、紙等が挙げられる。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
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。
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/、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、紙等が挙げられる。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
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NlCr。
Al、 Or%Mo、Au 、 工r%Nb、 Ta
、 V、 Ti、pt、pa、In、03.5nQ2、
■To(In203+5n(12))等から成る薄膜を
設けることによって導電性を付与し、或いはポリエステ
ルフィルム等の合成1封脂フイルムであれば、NiCr
、 Al、 Ag 、 Pb1Zn、Ni、Au、
Or、 Mo、工r、 Nb%Ta、 V。
、 V、 Ti、pt、pa、In、03.5nQ2、
■To(In203+5n(12))等から成る薄膜を
設けることによって導電性を付与し、或いはポリエステ
ルフィルム等の合成1封脂フイルムであれば、NiCr
、 Al、 Ag 、 Pb1Zn、Ni、Au、
Or、 Mo、工r、 Nb%Ta、 V。
Tl、Pt等の金、@の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸
着、ス・ぐツ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
を付与する。支持体の形状は、円筒状、ベルト状、板状
等任意の形状であることができるが、用途、所望によっ
て、その形状は適宜に決めることのできるものである。
着、ス・ぐツ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
を付与する。支持体の形状は、円筒状、ベルト状、板状
等任意の形状であることができるが、用途、所望によっ
て、その形状は適宜に決めることのできるものである。
例えば、第1図の光受容部材100を電子写真用像形成
部材として使用するのであれば、連続高速複写の場合に
は、無端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。支持
体の厚さは、所望通りの光受容部材を形成しうる様に適
宜決定するが、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
可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持
体の製造上及び取扱い上、機械的強度等の点から、通常
は、10μ以上とされる。
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を形成しうる様に適
宜決定するが、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
可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持
体の製造上及び取扱い上、機械的強度等の点から、通常
は、10μ以上とされる。
光受容層
本発明の光受容部材においては、前述の支持体101上
に、シリコン原子を母体とし、ゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子、さらに必要に応じて水素原子又は/及び
ノ・ロゲン原子を含有する非晶質材料で構成され、光導
電性を有する光受容層102が積層されており、該光受
容層は自由表面103を一方の端面に有している。さら
に、該光受容層には、必要に応じて伝導性を制御する物
質を含有せしめることもできる。
に、シリコン原子を母体とし、ゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子、さらに必要に応じて水素原子又は/及び
ノ・ロゲン原子を含有する非晶質材料で構成され、光導
電性を有する光受容層102が積層されており、該光受
容層は自由表面103を一方の端面に有している。さら
に、該光受容層には、必要に応じて伝導性を制御する物
質を含有せしめることもできる。
ところで、本発明の光受容部材の光受容層にゲルマニウ
ム原子及び/又はスズ原子を含有せしめる目的は、主と
して該光受容部材の長波長側における吸収スペクトル特
性を向上せしめることにある。
ム原子及び/又はスズ原子を含有せしめる目的は、主と
して該光受容部材の長波長側における吸収スペクトル特
性を向上せしめることにある。
即ち、前記光受容層中にゲルマニウム原子又は/及びス
ズ原子を含有せしめることにより、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性を示すところのものとなるが、中
でも特に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曖れ光応答
性の速いものとなる。そしてこのことは、半導体レーザ
ーを光源とした場合に特に顕著である。
ズ原子を含有せしめることにより、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性を示すところのものとなるが、中
でも特に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曖れ光応答
性の速いものとなる。そしてこのことは、半導体レーザ
ーを光源とした場合に特に顕著である。
本発明における光受容層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、その全層領域て均一な分布状態
で含有せしめるかあるいは不均一な分布状態で含有せし
めるものである。
又は/及びスズ原子は、その全層領域て均一な分布状態
で含有せしめるかあるいは不均一な分布状態で含有せし
めるものである。
(ここで均一な分布状態とは、ゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の分布濃度が、光受容層の支持体表面と平
行な面方向において均一であり、光受容層の層厚方向て
も均一であることをいい、又、不均一な分布状態とは、
ゲルマニウム原子又け/及びスズ原子の分布濃度が、光
受容層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
光受容層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして、本発明の光受容層においては、特に支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又ハスズ原子を比較的多
量に均一な分布状態で含有する層を設けるか、あるいは
自由表面側よりも支持体側の方に多く分布した状態とな
る様にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を含有せし
めることが望ましく、こうした場合、支持体91すの端
部においてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布
濃度を・1i端に大きくすることにより、半導体レーザ
ー等の長波長の光源を用いた場合に、光受容層の自由表
面側に近い構成層又は層領域においては殆んど吸収しき
れない長波長の光を、光受容層の支持体と接する構成層
又は層領域において実・6的に完全に吸収されるため、
支持体表面からの反射光による干渉が防止されるようだ
なる。
及びスズ原子の分布濃度が、光受容層の支持体表面と平
行な面方向において均一であり、光受容層の層厚方向て
も均一であることをいい、又、不均一な分布状態とは、
ゲルマニウム原子又け/及びスズ原子の分布濃度が、光
受容層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
光受容層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして、本発明の光受容層においては、特に支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又ハスズ原子を比較的多
量に均一な分布状態で含有する層を設けるか、あるいは
自由表面側よりも支持体側の方に多く分布した状態とな
る様にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を含有せし
めることが望ましく、こうした場合、支持体91すの端
部においてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布
濃度を・1i端に大きくすることにより、半導体レーザ
ー等の長波長の光源を用いた場合に、光受容層の自由表
面側に近い構成層又は層領域においては殆んど吸収しき
れない長波長の光を、光受容層の支持体と接する構成層
又は層領域において実・6的に完全に吸収されるため、
支持体表面からの反射光による干渉が防止されるようだ
なる。
前述のごとく、本発明の光受容層においては、ゲルマニ
ウム原子又は/及びスズ原子を全層領域において均一に
分布せしめることもでき、また層厚方向に連、読的かつ
不均一に分布せしめることもできるが、以下、層厚方向
の分布状、櫟の典型的なflJのいくつかを、ゲルマニ
ウム原子を例として、第11乃至19図により説明する
。
ウム原子又は/及びスズ原子を全層領域において均一に
分布せしめることもでき、また層厚方向に連、読的かつ
不均一に分布せしめることもできるが、以下、層厚方向
の分布状、櫟の典型的なflJのいくつかを、ゲルマニ
ウム原子を例として、第11乃至19図により説明する
。
第11図乃至第19図において、横軸はゲルマニウム原
子の分布濃度Cを、縦軸は、光受容層の層厚を示し、t
Bは支持体側の光受容層の端面の位置を、tTは支持体
側とは反対側の自由表面側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光受容層はtB側よりt
T側に向って層形成がなされる。
子の分布濃度Cを、縦軸は、光受容層の層厚を示し、t
Bは支持体側の光受容層の端面の位置を、tTは支持体
側とは反対側の自由表面側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光受容層はtB側よりt
T側に向って層形成がなされる。
尚、各図に於いて、層厚及び濃度の表示はそのままの値
で示すと各々の図の違いが明確でなくなる為、極端な形
で図示しており、これらの図はあくまでも理解を容易に
するだめの説明のだめの模式的なものである。
で示すと各々の図の違いが明確でなくなる為、極端な形
で図示しており、これらの図はあくまでも理解を容易に
するだめの説明のだめの模式的なものである。
第11図には、光受容層中に含有されるゲルマニウム原
子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
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
れる光受容層が形成される支持体表面と光受容層とが接
する界面位置tBよりt□の位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C工なる一定の値を取り乍らゲ
ルマニウム原子が光受容層に含有され、位置tTよりは
濃度C2より位置t7に至るまで徐々に連続的に減少さ
れている。位置tTにおいてはゲルマニウム原子の分布
濃度Cは実質的にゼロとされる。
れる光受容層が形成される支持体表面と光受容層とが接
する界面位置tBよりt□の位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C工なる一定の値を取り乍らゲ
ルマニウム原子が光受容層に含有され、位置tTよりは
濃度C2より位置t7に至るまで徐々に連続的に減少さ
れている。位置tTにおいてはゲルマニウム原子の分布
濃度Cは実質的にゼロとされる。
(ここで実質的にゼロとは検出限界量未満の場合である
)。
)。
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tTK至るま
で濃度C3から徐々に連続的に減少して位置t7におい
て濃度C4となる様な分布状態を形成している。
ウム原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTK至るま
で濃度C3から徐々に連続的に減少して位置t7におい
て濃度C4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ばjlilf−05と一定
位置とされ、位置t2と位置tTとの間において、徐々
に連続的に減少され、位置tTにおいて、分布濃度Cは
実質的にゼロとされている。
ルマニウム原子の分布濃度Cばjlilf−05と一定
位置とされ、位置t2と位置tTとの間において、徐々
に連続的に減少され、位置tTにおいて、分布濃度Cは
実質的にゼロとされている。
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tT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t7において実質的にゼロとされている
。
位置tBより位置tT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t7において実質的にゼロとされている
。
第15図に示す例に於ては、ゲルマニウムi子の分布濃
度Cは、位置tBと位置上4間においては、譲度Cヮと
一定値であり、位置tTに於ては分布濃度Cはゼロとさ
れる。位置t4と位置tTとの間では、分布1鷹度Cは
一次関数的に位置t4より位置t7に至るまで減少され
ている。
度Cは、位置tBと位置上4間においては、譲度Cヮと
一定値であり、位置tTに於ては分布濃度Cはゼロとさ
れる。位置t4と位置tTとの間では、分布1鷹度Cは
一次関数的に位置t4より位置t7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”f
l tBより位置t5までは濃度C8の一定値を取り、
位置t5より位置tTまでは濃度C9より濃度C工。
l tBより位置t5までは濃度C8の一定値を取り、
位置t5より位置tTまでは濃度C9より濃度C工。
まで−次I関、蚊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@tBより位置1Tに
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは【濃度C□
、より一次関数的に減少されて、ゼロに至っている。
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは【濃度C□
、より一次関数的に減少されて、ゼロに至っている。
第18図においては、位it tBより位置t6に至る
まではゲルマニウム原子の分布濃度Cは、ifC工、よ
シ濃度C工、まで一次関数的に減少され、位置t6と位
置tでとの間においては、mfc工、の一定値とされた
例が示されている。
まではゲルマニウム原子の分布濃度Cは、ifC工、よ
シ濃度C工、まで一次関数的に減少され、位置t6と位
置tでとの間においては、mfc工、の一定値とされた
例が示されている。
第19図に示されるψりにおいて、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、tヮ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015とされる。
分布濃度Cは、位置tB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、tヮ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015とされる。
位置t1と位置tB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a度C工。となり、位置t8と位置t、との間では、
徐々に減少されて位置t9において、濃度C1,、に至
る。位置t9と位置t7との間においては濃度Cエヮよ
り実質的にゼロ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。
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t8
でa度C工。となり、位置t8と位置t、との間では、
徐々に減少されて位置t9において、濃度C1,、に至
る。位置t9と位置t7との間においては濃度Cエヮよ
り実質的にゼロ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11図乃至第19図によシ、光受容層中に含有
されるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明の
光受容部材においては、支持体側において、ゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、端面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に比べてかなり低くされた部分を有するゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の分布状態が光受容層に設けられ
ているのが望ましい。
されるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明の
光受容部材においては、支持体側において、ゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、端面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に比べてかなり低くされた部分を有するゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の分布状態が光受容層に設けられ
ているのが望ましい。
即ち、本発明における光受容部材を構成する光受容層は
、好ましくは、上述した様に支持体側の方にゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子が比較的高濃度で含有されて
いる局在領域を有するのが望ましい。
、好ましくは、上述した様に支持体側の方にゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子が比較的高濃度で含有されて
いる局在領域を有するのが望ましい。
本発明の光受容部材に於ては、局在領域は、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t
Bより5μ以内に設けられるのが望ましい。
至第19図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置t
Bより5μ以内に設けられるのが望ましい。
そして、上記局在領域は、界面位置tBより5μ厚まで
の全層領域とされる場合もあるし、又、該層領域の一部
とされる場合もある。
の全層領域とされる場合もあるし、又、該層領域の一部
とされる場合もある。
局在領域を層領域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。
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。
局在領域はその中に含有されるゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム
、原子又は/及びスズ原子の分布濃度の最大値OmaX
がシリコン原子に対して、好ましくは1000 ato
mic ppm以上、より好適には5000 atom
ic ppm以上、最適にはlXl0’atomic
ppm 以上とされる様な分布状態となり得る様に層形
成されるのが望ましい。
及びスズ原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム
、原子又は/及びスズ原子の分布濃度の最大値OmaX
がシリコン原子に対して、好ましくは1000 ato
mic ppm以上、より好適には5000 atom
ic ppm以上、最適にはlXl0’atomic
ppm 以上とされる様な分布状態となり得る様に層形
成されるのが望ましい。
即ち、本発明の光受容部材においては、ゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の含有される光受容層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に
分布濃度の最大値CmaXが存在する様に形成されるの
が好ましいものである。
子又は/及びスズ原子の含有される光受容層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に
分布濃度の最大値CmaXが存在する様に形成されるの
が好ましいものである。
本発明の光受容部材において、光受容層中に含有せしめ
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含有量は、本
発明の目的を効率的1(達成しうる様に所望に従って適
宜決める必要があり、通常は1〜6 x 105105
ato ppmとするが、好ましくは10〜3 X 1
05105ato ppm、より好ましくは1 x 1
0” 〜2 X 105105ato ppmとする。
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含有量は、本
発明の目的を効率的1(達成しうる様に所望に従って適
宜決める必要があり、通常は1〜6 x 105105
ato ppmとするが、好ましくは10〜3 X 1
05105ato ppm、より好ましくは1 x 1
0” 〜2 X 105105ato ppmとする。
また、本発明の光受容部材において、光受容層の層厚は
、本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の1
つであって、光受容部材に所望の特性が与えられるよう
に、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要が
あり、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜8
0μ、より好ましくは2〜50μとする。
、本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の1
つであって、光受容部材に所望の特性が与えられるよう
に、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要が
あり、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜8
0μ、より好ましくは2〜50μとする。
本発明の光受容部材においては光受容層に伝導性を制御
する物質を、全層領域又は一部の層領域に均−又は不均
一な分布状態で含有せしめることができる。
する物質を、全層領域又は一部の層領域に均−又は不均
一な分布状態で含有せしめることができる。
前記伝導性を制御する物質としては、半導体分野におい
ていういわゆる不純物を挙げることができ、P型伝導性
を与える周期律表第1II族に属する原子(以下単K「
第■族原子」と称す。)、又は、n型伝導性を与える周
期律表第V族に属する原子(以下単VC「第V族原子」
と称す。)が使用される。具体的には、第■族原子とし
ては、B(硼素)、p、l (アルミニウム)、Ga(
ガリウム)、In (インジウム)、Tl (タリウム
)等を挙げることができるが、特に好ましいものは、B
、 Gaである。また第V族原子としては、P(燐)、
AS (砒素)、sb (アンチモン)、Bl(ビスマ
ン)等を挙げることができるが、特に好ましいものは、
p、 sbである。
ていういわゆる不純物を挙げることができ、P型伝導性
を与える周期律表第1II族に属する原子(以下単K「
第■族原子」と称す。)、又は、n型伝導性を与える周
期律表第V族に属する原子(以下単VC「第V族原子」
と称す。)が使用される。具体的には、第■族原子とし
ては、B(硼素)、p、l (アルミニウム)、Ga(
ガリウム)、In (インジウム)、Tl (タリウム
)等を挙げることができるが、特に好ましいものは、B
、 Gaである。また第V族原子としては、P(燐)、
AS (砒素)、sb (アンチモン)、Bl(ビスマ
ン)等を挙げることができるが、特に好ましいものは、
p、 sbである。
本発明の光受容層に伝導性を制御する物質である第1I
I、族原子又は第V族原子を含有せしめる場合、全層領
域に含有せしめるか、あるいH一部の層領域に含有せし
めるかは、後述するように目的とするところ乃至期待す
る作用効果によって異なり、含有せしめる量も異なると
ころとなる。
I、族原子又は第V族原子を含有せしめる場合、全層領
域に含有せしめるか、あるいH一部の層領域に含有せし
めるかは、後述するように目的とするところ乃至期待す
る作用効果によって異なり、含有せしめる量も異なると
ころとなる。
すなわち、光受容層の伝導型又は/及び伝導率を制御す
ることを主たる目的にする場合には、光受容層の全層領
域中に含有せしめ、この場合、第■族原子又は第V族原
子の含有量は比較的わずかでよく、通常は1 x 10
−3〜I X 10” atomicppmであり、好
ましくは5 X 10−”5 X102atX102a
to 、最適には1 x 10−1w 2 x 102
102ato ppmである。
ることを主たる目的にする場合には、光受容層の全層領
域中に含有せしめ、この場合、第■族原子又は第V族原
子の含有量は比較的わずかでよく、通常は1 x 10
−3〜I X 10” atomicppmであり、好
ましくは5 X 10−”5 X102atX102a
to 、最適には1 x 10−1w 2 x 102
102ato ppmである。
また、支持体と接する一部の層領域に第■族原子又は第
V族原子を均一な分布状態で含有せしめるか、あるいは
層厚方向ておける第■族原子又は第V族原子の分布濃度
が、支持体と接する側において高濃度となるように含有
せしめる場合には、こうした第■族原子又は第V族原子
を含有する一部の層領域あるいは高濃度に含有する領域
は、電荷注入阻止層として機能するところとなる。即ち
、第■族原子を含有せしめた場合には、光受容層の自由
表面が■極性に帯電処理を受けた際に、支持体側から光
受容層中へ注入される電子の移動をより効率的に阻止す
ることができ、又、第V族原子を含有せしめた場合には
、光受容層の自由表面がe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注入される正孔の移動をよ
り効率的て阻止することができる。そして、こうした場
合の含有量は比較的多量であって、具体的には、30〜
5 X 10’atomic ppm 、好ましくは5
0〜I X 10’ atomicppm1最適にはl
X 102〜5 X 103103ato ppmと
する。さらに、該電荷注入阻止層としての効果を効率的
に奏するためには、第1■族原子又は第V族原子を含有
する支持体側の端部に設けられる層又は層領域の層厚を
tとし、光受容層の層厚をTとした場合、t/T≦0.
4の関係が成立することが望ましく、より好ましくは該
関係式の値が0.35以下、最適には0.3以下となる
ようにするのが望ましい。また、該層又は層領域の層厚
tは、一般的には3 X 10”3〜10μとするが、
好ましくは4 X 10−3〜8μ、最適には5X10
−3〜5μとするのが望ましい。
V族原子を均一な分布状態で含有せしめるか、あるいは
層厚方向ておける第■族原子又は第V族原子の分布濃度
が、支持体と接する側において高濃度となるように含有
せしめる場合には、こうした第■族原子又は第V族原子
を含有する一部の層領域あるいは高濃度に含有する領域
は、電荷注入阻止層として機能するところとなる。即ち
、第■族原子を含有せしめた場合には、光受容層の自由
表面が■極性に帯電処理を受けた際に、支持体側から光
受容層中へ注入される電子の移動をより効率的に阻止す
ることができ、又、第V族原子を含有せしめた場合には
、光受容層の自由表面がe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注入される正孔の移動をよ
り効率的て阻止することができる。そして、こうした場
合の含有量は比較的多量であって、具体的には、30〜
5 X 10’atomic ppm 、好ましくは5
0〜I X 10’ atomicppm1最適にはl
X 102〜5 X 103103ato ppmと
する。さらに、該電荷注入阻止層としての効果を効率的
に奏するためには、第1■族原子又は第V族原子を含有
する支持体側の端部に設けられる層又は層領域の層厚を
tとし、光受容層の層厚をTとした場合、t/T≦0.
4の関係が成立することが望ましく、より好ましくは該
関係式の値が0.35以下、最適には0.3以下となる
ようにするのが望ましい。また、該層又は層領域の層厚
tは、一般的には3 X 10”3〜10μとするが、
好ましくは4 X 10−3〜8μ、最適には5X10
−3〜5μとするのが望ましい。
次に光受容層に含有せしめる第■族原子又は第V族原子
の量が、支持体側においては比較的多量であって、支持
体側から自由表面を有する側に向って減少し、光受容層
の自由表面付近においては、比較的少量となるかあるい
は実質的にゼロに近くなるように第■族原子又は第V族
原子を分布させる場合の典型的例のいくつかを、第加図
乃至第四図によって説明するが、本発明はこれらの例に
よって限定されるものではない。
の量が、支持体側においては比較的多量であって、支持
体側から自由表面を有する側に向って減少し、光受容層
の自由表面付近においては、比較的少量となるかあるい
は実質的にゼロに近くなるように第■族原子又は第V族
原子を分布させる場合の典型的例のいくつかを、第加図
乃至第四図によって説明するが、本発明はこれらの例に
よって限定されるものではない。
各図において、横軸は第u1疾原子又は第V族原子の分
布濃度Cを、縦軸は光受容層の層厚を示し、tBは支持
体と光受容層との界面位置を、t7は光受容層の自由表
面側の端面の位置を示す。
布濃度Cを、縦軸は光受容層の層厚を示し、tBは支持
体と光受容層との界面位置を、t7は光受容層の自由表
面側の端面の位置を示す。
第20図は、光受容層中に含有せしめる第■族原子又は
第V族原子の層厚方向の分布状態の第一の典型例を示し
ている。該別では、第■族原子又は第V族原子を含有す
る光受容層と支持体表面とが接する界面位置tBより位
置tlまでは、第■族原子又は第V族原子の分布a常C
がC工なる一定値をとり、位置t工より自由表面側の端
面位置t7までは、第111族原子又は第V族原子の分
布濃度Cが濃度C2から連続的に減少し、位置tTにお
いては第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが03と
なる。
第V族原子の層厚方向の分布状態の第一の典型例を示し
ている。該別では、第■族原子又は第V族原子を含有す
る光受容層と支持体表面とが接する界面位置tBより位
置tlまでは、第■族原子又は第V族原子の分布a常C
がC工なる一定値をとり、位置t工より自由表面側の端
面位置t7までは、第111族原子又は第V族原子の分
布濃度Cが濃度C2から連続的に減少し、位置tTにお
いては第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが03と
なる。
第21図は、他の典型例の1つを示している。
該0例では、光受容層に含有せしめる第■族原子又は第
V族原子の分布濃度Cは、位置tBから位置tTにいた
るまで、濃度C4から連続的に減少し、位置tTにおい
て濃度c5となる。
V族原子の分布濃度Cは、位置tBから位置tTにいた
るまで、濃度C4から連続的に減少し、位置tTにおい
て濃度c5となる。
第n図に示す例では、位置tBから位置t2までは第■
族原子又は第V族原子の分布濃度Cが濃度C6なる一定
値を保ち、位置t2から位置tTにいたるまでは、第■
族原子又は第V族′原子の分布濃度Cは濃度C7から徐
々に連続的に減少して位置t7においては第■疾原子又
は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。但し
、ここで実質的にゼロとは、検出限界量未満の場合をい
う。
族原子又は第V族原子の分布濃度Cが濃度C6なる一定
値を保ち、位置t2から位置tTにいたるまでは、第■
族原子又は第V族′原子の分布濃度Cは濃度C7から徐
々に連続的に減少して位置t7においては第■疾原子又
は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。但し
、ここで実質的にゼロとは、検出限界量未満の場合をい
う。
第n図に示す例では、第1II族原子又は第V族原子の
分布濃度Cは位置tBより位置tTにいたるまで、濃度
C8から連続的に徐々に減少し、位置t7においては第
■族原子又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロと
なる。
分布濃度Cは位置tBより位置tTにいたるまで、濃度
C8から連続的に徐々に減少し、位置t7においては第
■族原子又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロと
なる。
第24図に示す例では、第■族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは、位置tBより位置t3の間においては濃度
C0の一定値にあり、位置t3から位置計の間において
は、濃度C9から濃度C工。となるまで、−次関数的に
減少する。
布濃度Cは、位置tBより位置t3の間においては濃度
C0の一定値にあり、位置t3から位置計の間において
は、濃度C9から濃度C工。となるまで、−次関数的に
減少する。
第5図に示す例では、第■族原子又は第V族原子の分布
濃度Cは、位置tBより位置t4にいたるまでは濃度C
工、の一定値にあり、位置t4より位置tTまでは濃度
c12から濃度Cよ3となるまで一次関数的に減少する
。
濃度Cは、位置tBより位置t4にいたるまでは濃度C
工、の一定値にあり、位置t4より位置tTまでは濃度
c12から濃度Cよ3となるまで一次関数的に減少する
。
第26図に示す例においては、第■族原子又は第V族原
子の分布濃度Cは、位置tBから位置t7にいたるまで
、濃度014から実質的にゼロとなるまで一次関数的(
C減少する。
子の分布濃度Cは、位置tBから位置t7にいたるまで
、濃度014から実質的にゼロとなるまで一次関数的(
C減少する。
第n図に示す例では、第■族原子又は第V族原子の分布
濃度Cは、位置tBから位置t5にいたるまで濃度C1
5から濃度C工。となるまで−次関数的に減少し、位置
tBから位置tTまでは濃度C工。
濃度Cは、位置tBから位置t5にいたるまで濃度C1
5から濃度C工。となるまで−次関数的に減少し、位置
tBから位置tTまでは濃度C工。
の一定値を保つ。
最後に、第四図に示す例では、第■族原子又は第V族原
子の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度Cエヮであり
、位置tBから位置t6までは濃度C工、からはじめは
ゆっくり減少して、位置t6付近では急激に減少し、位
置t、では濃度C工、となる。次に、位置t6から位置
t、までははじめのうちは急激に減少し、その後は緩か
に徐々に減少し、位置t7においては濃度C19となる
。更に位置t7と位置t8の間では極めてゆっくりと徐
々に減少し、位置上〇において濃度C’lOとなる。ま
た更に、位置℃8から位置tTにいたるまでは、濃度C
20から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。
子の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度Cエヮであり
、位置tBから位置t6までは濃度C工、からはじめは
ゆっくり減少して、位置t6付近では急激に減少し、位
置t、では濃度C工、となる。次に、位置t6から位置
t、までははじめのうちは急激に減少し、その後は緩か
に徐々に減少し、位置t7においては濃度C19となる
。更に位置t7と位置t8の間では極めてゆっくりと徐
々に減少し、位置上〇において濃度C’lOとなる。ま
た更に、位置℃8から位置tTにいたるまでは、濃度C
20から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。
第四図〜第四図に示した例のごとく、光受容層の支持体
側に近い側に第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cの
高い部分を有し、光受容層の自由表面側においては、該
分布濃度Cがかなり低い濃度の部分あるいは実質的にゼ
ロに近い濃度の部分を有する場合にあっては、支持体側
に近い部分に第■族原子又は第V族原子の分布濃度が比
較的高濃度である局在領域を設けること、好ましくは該
局在領域を支持体表面と接触する界面位置から5μ以内
に設けることにより、第■族原子又は第V族原子の分布
濃度が高濃度である層領域が電荷注入jS[l止層を形
成するという前述の作用効果がより一層効率的に奏され
る。
側に近い側に第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cの
高い部分を有し、光受容層の自由表面側においては、該
分布濃度Cがかなり低い濃度の部分あるいは実質的にゼ
ロに近い濃度の部分を有する場合にあっては、支持体側
に近い部分に第■族原子又は第V族原子の分布濃度が比
較的高濃度である局在領域を設けること、好ましくは該
局在領域を支持体表面と接触する界面位置から5μ以内
に設けることにより、第■族原子又は第V族原子の分布
濃度が高濃度である層領域が電荷注入jS[l止層を形
成するという前述の作用効果がより一層効率的に奏され
る。
以上、第■族原子又は第V族原子の分布状態について、
個々に各々の作用効果を記述したが、所望の目的を達成
しうる特性を有する光受容部材を得るについては、これ
らの第■族原子又は第■族原子の分布状態および光受容
層に含有せしめる第1II族原子又は第V族原子の量を
、必要に応じて適宜組み合わせて用いるものであること
は、いうまでもない。例えば、光受容層の支持体側の端
部に電荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外
の光受容層中に、電荷注入・阻止層に含有せしめた伝導
性を制御する物質の極性とは別の極性の伝導性を制御す
る物質を含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝導
性を制御する物質を、電荷注入阻止層に含有される量よ
りも一段と少ない量にして含有せしめてもよい。
個々に各々の作用効果を記述したが、所望の目的を達成
しうる特性を有する光受容部材を得るについては、これ
らの第■族原子又は第■族原子の分布状態および光受容
層に含有せしめる第1II族原子又は第V族原子の量を
、必要に応じて適宜組み合わせて用いるものであること
は、いうまでもない。例えば、光受容層の支持体側の端
部に電荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外
の光受容層中に、電荷注入・阻止層に含有せしめた伝導
性を制御する物質の極性とは別の極性の伝導性を制御す
る物質を含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝導
性を制御する物質を、電荷注入阻止層に含有される量よ
りも一段と少ない量にして含有せしめてもよい。
さらK、本発明の光受容部材においては、支持体側の端
部に設ける構成層として、電荷注入阻止層の代わりに、
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を設けることも
でき、あるいは、該障壁層と電荷注入阻止層との両方を
構成層とすることもできる。こうした障、壁層を構成す
る材料としては、Al2O3,5102、Si3N4等
の無機電気絶縁材料や、f +)カーボネート等の有機
電気絶縁材料を挙げることができる。
部に設ける構成層として、電荷注入阻止層の代わりに、
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を設けることも
でき、あるいは、該障壁層と電荷注入阻止層との両方を
構成層とすることもできる。こうした障、壁層を構成す
る材料としては、Al2O3,5102、Si3N4等
の無機電気絶縁材料や、f +)カーボネート等の有機
電気絶縁材料を挙げることができる。
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現束による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現束による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。
また、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、特に長波開側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに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。
度が高く、また、特に長波開側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに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、電子写真用光少各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
、ノ・−フトーンが鮮明(/!: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。
、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
、ノ・−フトーンが鮮明(/!: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。
次に本発明の光受容層の形成方法について説明する。
本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
ー放電法、ス、eツタリング法、或い、Fri、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
よって行われる。これ等の製造法は、製造条件、設備資
本投下の負荷程度、製造規模、作製される光受容部材に
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、所望の特性を有する光受容部材を製造するに当
っての条件の制(財)が比較的容易であシ、シリコン原
子と共に炭素原子及び水素原子の導入を容易に行い得る
等のことからして、グロー放電法或いはス・Qツタリン
グ法が好適である。
ー放電法、ス、eツタリング法、或い、Fri、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
よって行われる。これ等の製造法は、製造条件、設備資
本投下の負荷程度、製造規模、作製される光受容部材に
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、所望の特性を有する光受容部材を製造するに当
っての条件の制(財)が比較的容易であシ、シリコン原
子と共に炭素原子及び水素原子の導入を容易に行い得る
等のことからして、グロー放電法或いはス・Qツタリン
グ法が好適である。
そして、グロー放・置去とス・Qツタリング法とを同一
装置系内で併用して形成してもよい。
装置系内で併用して形成してもよい。
グロー放電法によってa −SiGe(H,X)で構成
される光受容層を形成するには、シリコン原子(Sl)
を供給しうるS1供給用の原料ガスと、ゲルマニウム原
子(G、)を供給しうるGe供給用の原料ガスと、水素
原子(Hl又は/及び・・ロゲン原子(X)を供給しう
る水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(y、)供給
用の原料ガスを、内部を減圧にしうる堆積室内に所望の
ガス圧状態で導入し、該堆積室内にグロー放電を生起せ
しめて、予め所定位置に設置しである所定の支持体表面
上に、a−8iGe(H,X)で構成される層を形成す
る。
される光受容層を形成するには、シリコン原子(Sl)
を供給しうるS1供給用の原料ガスと、ゲルマニウム原
子(G、)を供給しうるGe供給用の原料ガスと、水素
原子(Hl又は/及び・・ロゲン原子(X)を供給しう
る水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(y、)供給
用の原料ガスを、内部を減圧にしうる堆積室内に所望の
ガス圧状態で導入し、該堆積室内にグロー放電を生起せ
しめて、予め所定位置に設置しである所定の支持体表面
上に、a−8iGe(H,X)で構成される層を形成す
る。
前記S1供給用の原料ガスとなりうる物質としては、S
iH,,512H6,513H8、Si、H工。等のガ
ス状態の又はガス化しうる水素化硅素(シラン類)が挙
げられ、特に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点から、SiH,およびSi2H6が好ま
しい。
iH,,512H6,513H8、Si、H工。等のガ
ス状態の又はガス化しうる水素化硅素(シラン類)が挙
げられ、特に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点から、SiH,およびSi2H6が好ま
しい。
また、前記Ge供給用の原料ガスとなりうる物質として
は、Gem、、Ge2H6、Ge3HI!、Ge、Hl
(、、Ge5HtaGe6H14,Ge7H16、Ge
eHta、G139H20等のガス状態の又はガス化し
りる水素化ゲルマニウムを用いることができる。特に、
層作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点
から、GeH4、Ge2H6、およびGe3H6が好ま
しい。
は、Gem、、Ge2H6、Ge3HI!、Ge、Hl
(、、Ge5HtaGe6H14,Ge7H16、Ge
eHta、G139H20等のガス状態の又はガス化し
りる水素化ゲルマニウムを用いることができる。特に、
層作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点
から、GeH4、Ge2H6、およびGe3H6が好ま
しい。
更に、前記ハロゲン原子供給用の原料ガスとなりうる物
質としては、多くの・・ロゲン[ヒ合物があり、例えば
ハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロ2フ間化合物、・・
ロゲンで置換されたンラ/誘導体等のガス状態の又はガ
ス化しうるハロゲン化合物を用いることができる。具体
的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、
BrF、 CIF、 ClF3、B rF3、BrF5
、工F3、lrF、、Ice。
質としては、多くの・・ロゲン[ヒ合物があり、例えば
ハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロ2フ間化合物、・・
ロゲンで置換されたンラ/誘導体等のガス状態の又はガ
ス化しうるハロゲン化合物を用いることができる。具体
的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、
BrF、 CIF、 ClF3、B rF3、BrF5
、工F3、lrF、、Ice。
よりr等のハロ2フ間化合物、′およびS i F、、
5i2F、、S i C64、SiBr4等のハロゲン
化硼素等が好ましいものとして挙げられる。
5i2F、、S i C64、SiBr4等のハロゲン
化硼素等が好ましいものとして挙げられる。
上述のごときハロゲン原子を含む硅素化合物のガス状態
のもの又はガス化しうるものを原料ガスとしてグロー放
電法により形成する場合には、S1原子供給用原料ガス
としての水素化硅素ガスを使用することなく、所定の支
持体上にハロゲン原子を含有するa−8iで構成される
層を形成することができるので、特に有効である。
のもの又はガス化しうるものを原料ガスとしてグロー放
電法により形成する場合には、S1原子供給用原料ガス
としての水素化硅素ガスを使用することなく、所定の支
持体上にハロゲン原子を含有するa−8iで構成される
層を形成することができるので、特に有効である。
グロー放電法を用いて光受容層を形成する場合には、基
本的には、S1供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGθ供給用の原料となる水素化ゲルマニウムトAr、
H2、He等のガスとを所定の混合比とガス流計になる
よってして堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ
等のガスのプラズマ雰囲気を形成することにより、支持
体上に光受容層を形成するものであるが、電気的あるい
は光電的特性の制御という点で極めて有効であるところ
の水素原子(H)の含有量の制御を一層容易にするため
には、これ等のガスに更に水素原子供給用の原料ガスを
混合することもできる。該水素原子供給用のガスとして
は、水素ガスあるいは、SiH4、Si2H6,513
H8、Si、H工。
本的には、S1供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGθ供給用の原料となる水素化ゲルマニウムトAr、
H2、He等のガスとを所定の混合比とガス流計になる
よってして堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ
等のガスのプラズマ雰囲気を形成することにより、支持
体上に光受容層を形成するものであるが、電気的あるい
は光電的特性の制御という点で極めて有効であるところ
の水素原子(H)の含有量の制御を一層容易にするため
には、これ等のガスに更に水素原子供給用の原料ガスを
混合することもできる。該水素原子供給用のガスとして
は、水素ガスあるいは、SiH4、Si2H6,513
H8、Si、H工。
等の水素化硅素のガスが用いられる。また、水素原子供
給用ガスとして、HF1HOA’5HBr、 H工等の
ハロゲン化物、SiH2F2、SiH2工2.5iH2
C12,5iHCJz、5iH2Br2.5iHBr5
等のハロゲン置換水素fヒ硅素等のガス状態のあるい
はガス化しうるものを用いた場合には、ハロゲン原子(
幻の導入と同時に水素原子(H)も導入されるので、有
効である。
給用ガスとして、HF1HOA’5HBr、 H工等の
ハロゲン化物、SiH2F2、SiH2工2.5iH2
C12,5iHCJz、5iH2Br2.5iHBr5
等のハロゲン置換水素fヒ硅素等のガス状態のあるい
はガス化しうるものを用いた場合には、ハロゲン原子(
幻の導入と同時に水素原子(H)も導入されるので、有
効である。
スパッタリング法によってa−8iGθ(H,りで構成
される光受容層を形成するには、シリコンから成るター
ゲットと、ゲルマニウムから成るターデッドとの二枚を
、あるいは、シリコンとゲルマニウムからなるターデッ
ドを用い、これ等を所望のガス雰囲気中でスパッタリン
グすることによって行なう。
される光受容層を形成するには、シリコンから成るター
ゲットと、ゲルマニウムから成るターデッドとの二枚を
、あるいは、シリコンとゲルマニウムからなるターデッ
ドを用い、これ等を所望のガス雰囲気中でスパッタリン
グすることによって行なう。
イオンブレーティング法を用いて光受容層を形成する場
合には、例えば、多結晶シリコン又は単結晶シリコンと
多結晶ゲルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸
発源として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱
法あるいはエレクトロンビーム法(E、B、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
囲気中を通過せしめることで行ない得る。
合には、例えば、多結晶シリコン又は単結晶シリコンと
多結晶ゲルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸
発源として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱
法あるいはエレクトロンビーム法(E、B、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
囲気中を通過せしめることで行ない得る。
スパッタリング法およびイオンブレーティング法のいず
れの場合にも、形成する層中にハロゲン原子を含有せし
めるには、前述のハロゲン化物又は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、該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成すればよい。又、水素原子を導入する場
合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばF2あるい
は前記した水素化シラン類又は/及び水素化ゲルマニウ
ム等のがス類をスパッタリング用の堆積室内に導入して
これ等のガス類のプラズマ雰囲気を形成すればよい。さ
らにハロゲン原子供給用の原料ガスとしては、前記のハ
ロゲン化物或いはハロゲンを含む硅素化合物が有効なも
のとして挙げられるが、その他に、H1l’、HCI、
HBr、 H工等のハロゲン化物或、S i F2
F2、SiH2工2.5IH2C12,5iHCI3.
5iH2Br2.5iHBr3等のハロゲン置換水素化
硅素、および()e)(F3、G eH2F2、GeH
3F、 GeHC43、□eH20J2、GeI(30
A!1Gelr3、GeF2Br2、GeH3Br1G
eH工3、GeH2工2、GeH3工等の水素化ハロゲ
ン化ゲルマニウム等、GeF4、GeCl4、GeBr
4、GeI、、()eF2、GeC12、GeBr2、
GeI2等のハロゲン化ゲルマニウム等々のガス状態の
又はガス化しうる物質も有効な出発物質として使用でき
る。
れの場合にも、形成する層中にハロゲン原子を含有せし
めるには、前述のハロゲン化物又は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、該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成すればよい。又、水素原子を導入する場
合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばF2あるい
は前記した水素化シラン類又は/及び水素化ゲルマニウ
ム等のがス類をスパッタリング用の堆積室内に導入して
これ等のガス類のプラズマ雰囲気を形成すればよい。さ
らにハロゲン原子供給用の原料ガスとしては、前記のハ
ロゲン化物或いはハロゲンを含む硅素化合物が有効なも
のとして挙げられるが、その他に、H1l’、HCI、
HBr、 H工等のハロゲン化物或、S i F2
F2、SiH2工2.5IH2C12,5iHCI3.
5iH2Br2.5iHBr3等のハロゲン置換水素化
硅素、および()e)(F3、G eH2F2、GeH
3F、 GeHC43、□eH20J2、GeI(30
A!1Gelr3、GeF2Br2、GeH3Br1G
eH工3、GeH2工2、GeH3工等の水素化ハロゲ
ン化ゲルマニウム等、GeF4、GeCl4、GeBr
4、GeI、、()eF2、GeC12、GeBr2、
GeI2等のハロゲン化ゲルマニウム等々のガス状態の
又はガス化しうる物質も有効な出発物質として使用でき
る。
本発明の好ましい例において、形成される光受容層中に
含有される水素原子(I()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1の和(H+X)
は、好ましくは0.01〜40atomic係、より好
適には0.05〜30 atomic %、最適には0
.1〜25 atomic %とするのが望ましい。
含有される水素原子(I()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1の和(H+X)
は、好ましくは0.01〜40atomic係、より好
適には0.05〜30 atomic %、最適には0
.1〜25 atomic %とするのが望ましい。
グロー放電法、ス・Qツタリング法あるいはイオンブレ
ーティング法を用いて、スズ原子を含有するアモルファ
スシリコン(以下、l’−a−8ign(H,X)Jと
表記する。)で構成される光受容層を形成するKは、上
述のa−8iGe(H,X)で構成される層の形成の際
に、ゲルマニウム原子供給用の出発物質を、スズ原子(
Sn)供給用の出発物質にかえて使用し、形成する層中
へのその量を制御しながら含有せしめることによって行
なう。
ーティング法を用いて、スズ原子を含有するアモルファ
スシリコン(以下、l’−a−8ign(H,X)Jと
表記する。)で構成される光受容層を形成するKは、上
述のa−8iGe(H,X)で構成される層の形成の際
に、ゲルマニウム原子供給用の出発物質を、スズ原子(
Sn)供給用の出発物質にかえて使用し、形成する層中
へのその量を制御しながら含有せしめることによって行
なう。
前記スズ原子(Sn )供給用の原料ガスとなりうる物
質としては、水素化スズ(BnH4)やSnF2.5n
F4.5n(J2、SnC!A!、、SnBr2、Sn
Br4、Sn 12、SnI4等のハロゲン化スズ等の
ガス状態の又はガス化しうるものを用いることができ、
ハロゲン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にハ
ロゲン原子を含有するa−8iで構成される層を形成す
ることができるので、特に有効である。なかでも、層作
成作業時の取扱い易さ、Sn供給効率の良さ等の点から
、5nO14が好ましい。
質としては、水素化スズ(BnH4)やSnF2.5n
F4.5n(J2、SnC!A!、、SnBr2、Sn
Br4、Sn 12、SnI4等のハロゲン化スズ等の
ガス状態の又はガス化しうるものを用いることができ、
ハロゲン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にハ
ロゲン原子を含有するa−8iで構成される層を形成す
ることができるので、特に有効である。なかでも、層作
成作業時の取扱い易さ、Sn供給効率の良さ等の点から
、5nO14が好ましい。
そして、5nCl、をスズ原子(Sn)供給用の出発物
質として用いる場合、これをガス化するKは、固体状の
Sn C! 14を加熱するとともIc、Ar、Hθ、
等の不活性ガスを吹き込み、該不活性ガスを用いてノセ
ブリングするのが望ましく、こうして生成したガスを、
内部を減圧にした堆積室内に所望のガス圧状態で導入す
る。
質として用いる場合、これをガス化するKは、固体状の
Sn C! 14を加熱するとともIc、Ar、Hθ、
等の不活性ガスを吹き込み、該不活性ガスを用いてノセ
ブリングするのが望ましく、こうして生成したガスを、
内部を減圧にした堆積室内に所望のガス圧状態で導入す
る。
グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンブレー
ティング法を用いて、第■族原子又は第V族原子を含有
するa−8iGe (H、X )又は/及びa−8ig
n (H、X )で構成される層又は一部の層領域を形
成するには、上述のa−8iGe(H,X)又は/及び
a−8iEln (HI X )で構成される層の形成
の際に、第■族原子又は第V族原子導入用の出発物質を
、a−8iGe (H、X )又は/及びa−8ign
(H、X )形成用の出発物質とともに使用して、形
成する層中へのそれらの量を制御しながら含有せしめる
ことによって行なう。
ティング法を用いて、第■族原子又は第V族原子を含有
するa−8iGe (H、X )又は/及びa−8ig
n (H、X )で構成される層又は一部の層領域を形
成するには、上述のa−8iGe(H,X)又は/及び
a−8iEln (HI X )で構成される層の形成
の際に、第■族原子又は第V族原子導入用の出発物質を
、a−8iGe (H、X )又は/及びa−8ign
(H、X )形成用の出発物質とともに使用して、形
成する層中へのそれらの量を制御しながら含有せしめる
ことによって行なう。
第■族原子導入用の出発物質として具体的には硼素原子
導入用としては、B2H6、B4 Hlo −、B3
Hg、B5H工0、B、H,。、BflH12、Bfl
H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。
導入用としては、B2H6、B4 Hlo −、B3
Hg、B5H工0、B、H,。、BflH12、Bfl
H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。
この他、AlCl3、GaCl3、Ga(CH3)2、
In0A’3、T1013等も挙げることができる。
In0A’3、T1013等も挙げることができる。
第V族原子導入用の出発物質として、具体的には燐原子
導入用としてはPH3、P2H,等の水素北隣、PH,
I、PF3、PF5、PCB、、PCl5、PBr3、
PBr3、PT3等の・・ロデン化燐が挙げられる。こ
の他、A8H3、AsF3、 AsCA’3、 AsB
r3、 AsF5、 SbH3、SbF3、SbF5.
5bC13,5bOla、BiH3、Bi(3h、B1
Br3等も第V族原子導入用の出発物質の有効なものと
して挙げることができる。
導入用としてはPH3、P2H,等の水素北隣、PH,
I、PF3、PF5、PCB、、PCl5、PBr3、
PBr3、PT3等の・・ロデン化燐が挙げられる。こ
の他、A8H3、AsF3、 AsCA’3、 AsB
r3、 AsF5、 SbH3、SbF3、SbF5.
5bC13,5bOla、BiH3、Bi(3h、B1
Br3等も第V族原子導入用の出発物質の有効なものと
して挙げることができる。
以上記述したように1本発明の光受容部材の光受容層は
、グロー放電法、スパッタリング法等を用いて形成する
が、光受容層に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及
びスズ原子、第■族原子又は第V族原子、あるいは水素
原子及び/又はハロゲン原子の各々の含有量の制御は、
堆積室内へ流入する、各々の原子供給用出発物質のガス
流量あるいは各々の原子供給用出発物質間のガス流量比
を制御することにより行われる。
、グロー放電法、スパッタリング法等を用いて形成する
が、光受容層に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及
びスズ原子、第■族原子又は第V族原子、あるいは水素
原子及び/又はハロゲン原子の各々の含有量の制御は、
堆積室内へ流入する、各々の原子供給用出発物質のガス
流量あるいは各々の原子供給用出発物質間のガス流量比
を制御することにより行われる。
また、光受容層形成時の支持体温度、堆積室内のガス圧
、放電パワー等の条件は、所望の特性を有する光受容部
材を得るためには重要な要因であり、形成する層の機能
に考慮をはらって適宜選択されるものである。さらに、
これらの層形成条件は、光受容層に含有せしめる上記の
各原子の種類及び量によっても異なることもあることか
ら、含有せしめる原子の種類あるいはその量等にも考慮
をはらって決定する必要もある。
、放電パワー等の条件は、所望の特性を有する光受容部
材を得るためには重要な要因であり、形成する層の機能
に考慮をはらって適宜選択されるものである。さらに、
これらの層形成条件は、光受容層に含有せしめる上記の
各原子の種類及び量によっても異なることもあることか
ら、含有せしめる原子の種類あるいはその量等にも考慮
をはらって決定する必要もある。
具体的には、a−8iGe (H,X)からなる層を形
成する場合、あるいは第1■族原子又は第V族原子を含
有せしめたa−8iGe ()(、x )からなる層を
形成する場合については、支持体温度は、通常50〜3
50℃とするが、より好ましくは50〜300℃、特に
好ましくは100〜300℃とする。
成する場合、あるいは第1■族原子又は第V族原子を含
有せしめたa−8iGe ()(、x )からなる層を
形成する場合については、支持体温度は、通常50〜3
50℃とするが、より好ましくは50〜300℃、特に
好ましくは100〜300℃とする。
そして、堆積室内のガス圧は、通常O0旧〜5To r
rとするが、好ましくは、0.001〜3 Torr、
特に好ましくは0.1〜I TOrrとする。まだ、放
電、eワーは0.005.〜50W/(7112とする
のが通常であるが、好ましくは0.01〜30 W/m
2、特に好ましくは0.01〜20W/CIrL2とす
る。
rとするが、好ましくは、0.001〜3 Torr、
特に好ましくは0.1〜I TOrrとする。まだ、放
電、eワーは0.005.〜50W/(7112とする
のが通常であるが、好ましくは0.01〜30 W/m
2、特に好ましくは0.01〜20W/CIrL2とす
る。
しかし、これらの、層形成を行うについての支持体温度
、放電、eワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通
常には個々に独立しては容易には決め難いものである。
、放電、eワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通
常には個々に独立しては容易には決め難いものである。
したがって、所望の特注の非晶質材料層を形成すべく、
相互的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件
を決めるのが望ましい。
相互的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件
を決めるのが望ましい。
本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよう
に、ショートレンジ内K 少(とも一対の非平行な界面
を有するように形成されていることが必要であり、その
ために支持体上に形成される層の表面が支持体表面に対
し非平行となるように形成されるわけであるが、そのよ
うにするについては、成膜操作中、放電、eワー、ガス
圧を比較的高く保つことによって行われる。
に、ショートレンジ内K 少(とも一対の非平行な界面
を有するように形成されていることが必要であり、その
ために支持体上に形成される層の表面が支持体表面に対
し非平行となるように形成されるわけであるが、そのよ
うにするについては、成膜操作中、放電、eワー、ガス
圧を比較的高く保つことによって行われる。
そしてそれらの放電・Qワー、ガス圧は、使用がスの種
類、支持体の材質、支持体表面の形状、支持体温度等に
よって異り、これらの種々の条件を考慮して決定される
。
類、支持体の材質、支持体表面の形状、支持体温度等に
よって異り、これらの種々の条件を考慮して決定される
。
ところで、本発明の光受容層に含有せしめるゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子、第■族原子又は第V族原子
、あるいは水素原子又は/及びハロゲン原子の分布状態
を均一とするためには、光受容層を形成するに際して、
前記の諸条件を一定に保つことが必要である。
ム原子又は/及びスズ原子、第■族原子又は第V族原子
、あるいは水素原子又は/及びハロゲン原子の分布状態
を均一とするためには、光受容層を形成するに際して、
前記の諸条件を一定に保つことが必要である。
また、本発明において、光受容層の形成の際K、該層中
に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子あ
るいは第■族原子又は第V族原子の分布濃度を層厚方向
(で変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する光受
容層を形成するには、グロー放電法を用いる場合であれ
ば、ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子あるいは第1
■族原子又は第V族原子導入用の出発物質のガスの堆積
室内に導入する際のガス流量を、所望の変化率に従って
適宜変化させ、その他の条件を一定に保ちつつ形成する
。そして、ガス流量を変化させるには、具体的には、例
えば手動あるいは外部5嘔動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を
行えばよい。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。
に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子あ
るいは第■族原子又は第V族原子の分布濃度を層厚方向
(で変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する光受
容層を形成するには、グロー放電法を用いる場合であれ
ば、ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子あるいは第1
■族原子又は第V族原子導入用の出発物質のガスの堆積
室内に導入する際のガス流量を、所望の変化率に従って
適宜変化させ、その他の条件を一定に保ちつつ形成する
。そして、ガス流量を変化させるには、具体的には、例
えば手動あるいは外部5嘔動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を
行えばよい。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。
まだ、光受容層をス・Qツタリング法を用いて形成する
場合、ゲルマニウム原子又はスズ原子あるいは第■族原
子又は第V族原子の層厚方向の分布濃度を層厚方向で変
化させて所望の層厚方向の分布状態を形成するには、グ
ロー放電法を用いた場合と同様に、ゲルマニウム原子又
はスズ原子あるいは第■族原子又は第■族原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入
する際のガス流量を所望の変化率に従って変化させる。
場合、ゲルマニウム原子又はスズ原子あるいは第■族原
子又は第V族原子の層厚方向の分布濃度を層厚方向で変
化させて所望の層厚方向の分布状態を形成するには、グ
ロー放電法を用いた場合と同様に、ゲルマニウム原子又
はスズ原子あるいは第■族原子又は第■族原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入
する際のガス流量を所望の変化率に従って変化させる。
以下、本発明を実施例1乃至11に従って、より詳細に
説明するが、本発明はこれ等によって限定されるもので
はない。
説明するが、本発明はこれ等によって限定されるもので
はない。
各実施例においては、光受容層をグロー放電法を用いて
形成した。第四図はグロー放電法による本発明の光受容
部材の喪造装置である。
形成した。第四図はグロー放電法による本発明の光受容
部材の喪造装置である。
図中の2902.2903.2904.2905.29
06のガスボンベには、本発面の夫々の層を形成するた
めの原料ガスが密封されており、その−例として、たと
えば、2902は8iH4ガス(純度99.999係)
ボンベ、2903はH2で稀釈されたB2 H6ガス(
純度99.999%、以下B2 Ha / H2と略す
。)ボンベ、2904はSi2H6ガス(純度99.9
99 % )ボンベ、2905ばGθ瓜ガス(純度99
.999チ)ボンベ、2906 ハネ活性ガス(He)
ボンベである。そして、2906’は5nC14が入っ
た密閉容器である。
06のガスボンベには、本発面の夫々の層を形成するた
めの原料ガスが密封されており、その−例として、たと
えば、2902は8iH4ガス(純度99.999係)
ボンベ、2903はH2で稀釈されたB2 H6ガス(
純度99.999%、以下B2 Ha / H2と略す
。)ボンベ、2904はSi2H6ガス(純度99.9
99 % )ボンベ、2905ばGθ瓜ガス(純度99
.999チ)ボンベ、2906 ハネ活性ガス(He)
ボンベである。そして、2906’は5nC14が入っ
た密閉容器である。
これらのガスを反応室2901に流入させるにはガスボ
ンベ2902〜2906のパルプ2922〜2926、
リークパルプ2935が閉じられていることを確認シ又
、流入パルプ2912〜2916、流出パルプ2917
〜2921、補助パルプ2932.2933が開かれて
いることを確認して、先ずメインパルプ2934を開い
て反応室2901、ガス配管内を排気する。次に真空計
2936の読みが約5 X 1O−6torrになった
時点で、補助バルブ2932.2933、流出パルプ2
917〜2921を閉じる。
ンベ2902〜2906のパルプ2922〜2926、
リークパルプ2935が閉じられていることを確認シ又
、流入パルプ2912〜2916、流出パルプ2917
〜2921、補助パルプ2932.2933が開かれて
いることを確認して、先ずメインパルプ2934を開い
て反応室2901、ガス配管内を排気する。次に真空計
2936の読みが約5 X 1O−6torrになった
時点で、補助バルブ2932.2933、流出パルプ2
917〜2921を閉じる。
基体シリンダー2937上に光受容層102を形成する
場合の一例をあげる。ガスボンベ2902よりSiH4
ガス、ガスボンベ2905よりGeH,ガスの夫夫をパ
ルプ2922.2925を開いて出口圧ゲージ2927
.2930の圧を1kg/cIrL2に調整し、流入バ
ルブ2912.2915を徐々に開けて、マスフロコン
トローラ2907.2910内に流入させる。引き続い
て流出/々ルブ2917.2920、補助l虐ルブ29
32を徐々に開いてガスを反応室2901内に流入させ
る。このときのSiH4ガス流量、GeH4ガス流量の
比が所望の値にhるように流出・ミルブ2917.29
20を調整し、又、反応室2901内の圧力が所望の値
になるように真空計2936の読みを見ながらメインパ
ルプ2934の開口を調整する。
場合の一例をあげる。ガスボンベ2902よりSiH4
ガス、ガスボンベ2905よりGeH,ガスの夫夫をパ
ルプ2922.2925を開いて出口圧ゲージ2927
.2930の圧を1kg/cIrL2に調整し、流入バ
ルブ2912.2915を徐々に開けて、マスフロコン
トローラ2907.2910内に流入させる。引き続い
て流出/々ルブ2917.2920、補助l虐ルブ29
32を徐々に開いてガスを反応室2901内に流入させ
る。このときのSiH4ガス流量、GeH4ガス流量の
比が所望の値にhるように流出・ミルブ2917.29
20を調整し、又、反応室2901内の圧力が所望の値
になるように真空計2936の読みを見ながらメインパ
ルプ2934の開口を調整する。
そして基体シリンダー2937の温度が加熱ヒーター
2938により50〜400℃の範囲の温度に設定され
ていることを確認された後、電源2940を所望の電力
に設定して反応室2901内にグロー放電を生起せしめ
るとともに、マイクロコンピュータ−(図示せず)を用
いて、あらかじめ設計された変化率線に従って、GeH
4ガス流量とSiH4ガス流量の比を制御しながら、基
体シリンダー2937上に先ず、ゲルマニウム原子を含
有する光受容層を形成する。
2938により50〜400℃の範囲の温度に設定され
ていることを確認された後、電源2940を所望の電力
に設定して反応室2901内にグロー放電を生起せしめ
るとともに、マイクロコンピュータ−(図示せず)を用
いて、あらかじめ設計された変化率線に従って、GeH
4ガス流量とSiH4ガス流量の比を制御しながら、基
体シリンダー2937上に先ず、ゲルマニウム原子を含
有する光受容層を形成する。
光受容層中にハロゲン原子を含有せしめる場合には、上
記の5IH4ガスやGel、ガスにかえて例えばSiF
4ガスやGθF4ガスを反応室に送り込めばよい。
記の5IH4ガスやGel、ガスにかえて例えばSiF
4ガスやGθF4ガスを反応室に送り込めばよい。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出パルプは全て閉じることは言うまでもない。
流出パルプは全て閉じることは言うまでもない。
また、光受容層中にスズ原子を含有せしめる場合にあっ
て、原料ガスとして5nO14を出発物質としだガスを
用いる場合【は、2906’ K入れられた固体状5n
C14を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するととも
に、該SnC!14中にAr、He等の不活性ガスボン
ベ2906よりAr、 He等の不活性ガスを吹き込み
、バブリングする。発生した5n(1!44のガスは、
前述のSiH,、GeH,ガス等と同様の手順により反
応室内に流入させる。
て、原料ガスとして5nO14を出発物質としだガスを
用いる場合【は、2906’ K入れられた固体状5n
C14を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するととも
に、該SnC!14中にAr、He等の不活性ガスボン
ベ2906よりAr、 He等の不活性ガスを吹き込み
、バブリングする。発生した5n(1!44のガスは、
前述のSiH,、GeH,ガス等と同様の手順により反
応室内に流入させる。
実施例1
支持体として、シリンダー状AA’基体(長さ357朋
、径80n)に旋盤で第30 (A)図に示すような溝
を形成した。このときの溝の形の断面形状は第30 (
BJ図に示すとおりであった。なお、第I(A)図は該
1?支持体の全体図であり、第30 (B)図は、その
表面の一部分の断面形状を示す図である。
、径80n)に旋盤で第30 (A)図に示すような溝
を形成した。このときの溝の形の断面形状は第30 (
BJ図に示すとおりであった。なお、第I(A)図は該
1?支持体の全体図であり、第30 (B)図は、その
表面の一部分の断面形状を示す図である。
次に、該AA’支持体上に、以下の第1表に示す条件で
、第四図に示しだ製造装置によシ光受容層を形成した。
、第四図に示しだ製造装置によシ光受容層を形成した。
こうして得られた光受容部材について、それらの光受容
層の層厚を電子顕微鏡で測定したところ、光受容層の表
面は、支持体の表面に対して非平行となっておシ、Al
支持体の中央と両端部とでの平均層厚の層厚差は2μm
であった。
層の層厚を電子顕微鏡で測定したところ、光受容層の表
面は、支持体の表面に対して非平行となっておシ、Al
支持体の中央と両端部とでの平均層厚の層厚差は2μm
であった。
さらに、これらの光受容部材について、第31図に示す
画像露光装置を用い、波長78onm %スポット径8
0μmのレーザー光を照射して画像露光を行ない、現像
、転写を行なって画像を得た。
画像露光装置を用い、波長78onm %スポット径8
0μmのレーザー光を照射して画像露光を行ない、現像
、転写を行なって画像を得た。
−得られた画像において、干渉縞模様の発生は観察され
ず、実用性の良好な電子写真特性を示すものが得られた
。
ず、実用性の良好な電子写真特性を示すものが得られた
。
なお、第31 (A)図は露光装置の全体を模式的に示
す平面略図であり、第31 (B)図は露光装置の全体
を模式的に示す側面略図である。図中、3101は光受
容部材、3102は半導体レーザー、3103はfθレ
ンズ、3104はポリゴンミラーを示している。
す平面略図であり、第31 (B)図は露光装置の全体
を模式的に示す側面略図である。図中、3101は光受
容部材、3102は半導体レーザー、3103はfθレ
ンズ、3104はポリゴンミラーを示している。
第 1 表
At基体温度:250°C
放電周波数: 13.56MH2
実施例2
第2表に示す層形成条件に従って光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、At支持体上に光受
容層を形成した。この際、Sitガス及びGθF、ガス
のガス流量は第32図に示す流量変化線に従って、マイ
クロコンピュータ−制御により、自動的に調整した。
外はすべて実施例1と同様にして、At支持体上に光受
容層を形成した。この際、Sitガス及びGθF、ガス
のガス流量は第32図に示す流量変化線に従って、マイ
クロコンピュータ−制御により、自動的に調整した。
こうして得られた光受容部材の各々について、それらの
微小部分内の光受容層の層厚の差を、電子顕微鏡で測定
したところ、光受容層の表面は支持体表面に対して非平
行となっており、また光受容層のシリンダー中央と両端
の平均層厚の差は2.3μmであった。
微小部分内の光受容層の層厚の差を、電子顕微鏡で測定
したところ、光受容層の表面は支持体表面に対して非平
行となっており、また光受容層のシリンダー中央と両端
の平均層厚の差は2.3μmであった。
さらに、これらの光受容部材について、実施例1と同様
にして画像を形成したところ、各々の画像において、干
渉縞の発生は見られず、実用性の良好な電子写真特性を
示すものが得られた。
にして画像を形成したところ、各々の画像において、干
渉縞の発生は見られず、実用性の良好な電子写真特性を
示すものが得られた。
第 2 表
At基体温度: 250℃
放電周波数: 13.56MH2
実施例3
実施例1と同様にして、第30 (C)〜(81図に示
す断面形状を有するA4支持体(シリンダーNcr30
1〜303)を得た。
す断面形状を有するA4支持体(シリンダーNcr30
1〜303)を得た。
該At支持体(シリンダーN(1301〜303)上に
、第3表に示す層形成条件に従って、光受容層を形成し
た。
、第3表に示す層形成条件に従って、光受容層を形成し
た。
こうして得られた光受容部材の各々について、微小部分
内の光受容層の層厚の差を、実施例1と同様にして測定
したところ、光受容層の表面は支持体の表面に対して非
平行となっていた。
内の光受容層の層厚の差を、実施例1と同様にして測定
したところ、光受容層の表面は支持体の表面に対して非
平行となっていた。
また、光受容層のシリンダー中央と両端の平均層厚の差
は2.2μmであった。
は2.2μmであった。
これらの光受容部材について、実施例1と同様にして画
像を形成したところ、各々の得られた画像において、干
渉縞の発生は観察されず、実用性の良好な電子写真特性
を示すものが得られた。
像を形成したところ、各々の得られた画像において、干
渉縞の発生は観察されず、実用性の良好な電子写真特性
を示すものが得られた。
実施例4〜10
第4〜10表に示す層形成条件に従って光受容層を形成
した以外はすべて実施例3と同様にしてAt支持体(試
料N11301〜303)上に光受容層を形成した。こ
の際、各実施例において光受容層形成時における使用ガ
スの流量は、各々、第33〜39図に示す流量変化線に
従って、マイクロコンピュータ−制御により、自動的に
調整した。
した以外はすべて実施例3と同様にしてAt支持体(試
料N11301〜303)上に光受容層を形成した。こ
の際、各実施例において光受容層形成時における使用ガ
スの流量は、各々、第33〜39図に示す流量変化線に
従って、マイクロコンピュータ−制御により、自動的に
調整した。
得られた光受容部材について、実施例1と同様にして画
像形成をおこなった。
像形成をおこなった。
得られた画像は、いずれも干渉縞の発生が観察されず、
そして極めて良質のものであった。
そして極めて良質のものであった。
比較例1
比較実験として、実施例1の光受容部材を作成した際に
使用したA7支持体に代えて、サンドブラスト法により
At支持体の表面を粗面化したAt支持体を採用したほ
かは前述の実施例1の高周波電力250〜300 Wで
作製した光受容部材と全く同様の方法で光受容部材を作
成した。この際のサンドブラスト法により表面粗面化処
理したAt支持体の表面状態については光受容層を設け
る前に小板研究所の万能表面形状測定器(SK−3c)
で測定したが、この時平均表面粗さは1.8μmである
ことが判明した。
使用したA7支持体に代えて、サンドブラスト法により
At支持体の表面を粗面化したAt支持体を採用したほ
かは前述の実施例1の高周波電力250〜300 Wで
作製した光受容部材と全く同様の方法で光受容部材を作
成した。この際のサンドブラスト法により表面粗面化処
理したAt支持体の表面状態については光受容層を設け
る前に小板研究所の万能表面形状測定器(SK−3c)
で測定したが、この時平均表面粗さは1.8μmである
ことが判明した。
この比較用光受容部材を実施例1で用いた第1図の装置
に取り付けて、同様の画像形成を行なったところ、全面
黒色画像中には明瞭な干渉縞が形成されていた。
に取り付けて、同様の画像形成を行なったところ、全面
黒色画像中には明瞭な干渉縞が形成されていた。
比較例2
高周波電力を40Wとした以外はすべて実施例1と同様
にして、At支持体(試料NC1101〜108 )上
に光受容層を形成した。
にして、At支持体(試料NC1101〜108 )上
に光受容層を形成した。
得られた光受容部材について電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、光受容層の表面は、支持体の表面に対して平行にな
っていた。まだ中央と両端部での層厚の差は1μmであ
った。
ろ、光受容層の表面は、支持体の表面に対して平行にな
っていた。まだ中央と両端部での層厚の差は1μmであ
った。
これらの光受容部材について、実施例1と同じ方法で画
像形成を行なったところ、各々の光受容部材において、
実用には適さない明瞭な干渉縞模様が観察された。
像形成を行なったところ、各々の光受容部材において、
実用には適さない明瞭な干渉縞模様が観察された。
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。
より、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。
また、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ーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに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。
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ーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに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。
、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。
第1図は本発明の光受容部材の1例を模式的に示した図
であシ、第2乃至4図は、本発明の光受容部材における
干渉縞の発生の防止の原理を説明するだめの部分拡大図
であり、第2図は、光受容層の構成層各層の界面が非平
行な場合に干渉縞の発生が防止しうろことを示す図、第
3図は、光受容層の構成層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を比較する図、第4図
は、光受容層の構成層が三以上の多層である場合におけ
る干渉縞の発生の防止を説明する図である。第5図は、
本発明の光受容部材の支持体の表面形状の典型例を模式
的に示す図である。第6乃至10図は、従来の光受容部
材における干渉縞の発生を説明する図であって、第6図
は、光受容層における干渉縞の発生、第7図は、多層構
成の光受容層における干渉縞の発生、第8図は、散乱光
による干渉縞の発生、第9図は、多層構成の光受容層に
おける散乱光による干渉縞の発生、第10図は、光受容
層の構成層各層の界面が平行である場合の干渉縞の発生
を各々示している。第11〜19図は、本発明の光受容
層におけるゲルマニウム原子又はスズ原子の層厚方向の
分布状態を表わす図であシ、第20−3図は、本発明の
光受容層における第■族原子又は第■族原子の層厚方向
の分布状態を表わす図であり、各図において、縦軸は光
受容層の層厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表わし
ている。第四図は、本発明の光受容部材の光受容層を製
造するだめの装置の1例で、グロー放電法による製造装
置の模式的説明図である。 第30 (A1図は、旋盤による機械的加工により形成
された、本発明の光受容部材の支持体の全体図であり、
第30 (B)〜(E)図は、該支持体の表面の一部分
の断面形状を示す図である。第31図はレーザー光によ
る画像露光装置を説明する図である。 第32乃至39図は、本発明の光受容層形成におけるガ
ス流量比の変化状態を示す図であシ、縦軸は光受容層の
層厚、横軸は使用ガスのガス流量を示している。 第1乃至第4図について、 100・・・光受容層、101・・・支持体、102.
202.302.402・・・第一の層、103.20
3.303.403・・・第二の層、404・・・第三
の層、104.204.304・・・自由表面、205
.305・・・第一の層と第二の層との界面、。 第6乃至10図について、 601・・・下部界面、602・・・上部界面、701
・・・支持体、702.703・・・光受容層、801
・・・支持体、802・・・光受容層、901・・・支
持体、902・・・第1層、903・・・第2層、10
01・・・支持体、1002・・・光受容層、1003
・・・支持体表面、1004・・・光受容層表面、第四
図において、 2901・・・反応室、2902〜2906・・・ガス
ボンベ、2906’−・・8nCム槽、2907〜29
11− Y スフ C1コアトローラ、2912〜29
16・・・流入ノルゾ、2917〜2921・−・流出
ノセルフ、2922〜2926・・・ノζルブ、292
7〜2931・・・圧力調整器、2932.2933・
・・補助ノ々ルフ、2934・・・メインノルゾ、29
35・・・リークノζルフ、2936・・・真空計、2
937・・・基体シリンダー、2938・・・加熱ヒー
ター、2939・・・モーター、294o・・・高周波
電源、 第31図において、 3101・・・光受容部材、3102・・・半導体レー
ザー、3103・・・fθレンズ、3104・・・ポリ
ゴンミラー。
であシ、第2乃至4図は、本発明の光受容部材における
干渉縞の発生の防止の原理を説明するだめの部分拡大図
であり、第2図は、光受容層の構成層各層の界面が非平
行な場合に干渉縞の発生が防止しうろことを示す図、第
3図は、光受容層の構成層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を比較する図、第4図
は、光受容層の構成層が三以上の多層である場合におけ
る干渉縞の発生の防止を説明する図である。第5図は、
本発明の光受容部材の支持体の表面形状の典型例を模式
的に示す図である。第6乃至10図は、従来の光受容部
材における干渉縞の発生を説明する図であって、第6図
は、光受容層における干渉縞の発生、第7図は、多層構
成の光受容層における干渉縞の発生、第8図は、散乱光
による干渉縞の発生、第9図は、多層構成の光受容層に
おける散乱光による干渉縞の発生、第10図は、光受容
層の構成層各層の界面が平行である場合の干渉縞の発生
を各々示している。第11〜19図は、本発明の光受容
層におけるゲルマニウム原子又はスズ原子の層厚方向の
分布状態を表わす図であシ、第20−3図は、本発明の
光受容層における第■族原子又は第■族原子の層厚方向
の分布状態を表わす図であり、各図において、縦軸は光
受容層の層厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表わし
ている。第四図は、本発明の光受容部材の光受容層を製
造するだめの装置の1例で、グロー放電法による製造装
置の模式的説明図である。 第30 (A1図は、旋盤による機械的加工により形成
された、本発明の光受容部材の支持体の全体図であり、
第30 (B)〜(E)図は、該支持体の表面の一部分
の断面形状を示す図である。第31図はレーザー光によ
る画像露光装置を説明する図である。 第32乃至39図は、本発明の光受容層形成におけるガ
ス流量比の変化状態を示す図であシ、縦軸は光受容層の
層厚、横軸は使用ガスのガス流量を示している。 第1乃至第4図について、 100・・・光受容層、101・・・支持体、102.
202.302.402・・・第一の層、103.20
3.303.403・・・第二の層、404・・・第三
の層、104.204.304・・・自由表面、205
.305・・・第一の層と第二の層との界面、。 第6乃至10図について、 601・・・下部界面、602・・・上部界面、701
・・・支持体、702.703・・・光受容層、801
・・・支持体、802・・・光受容層、901・・・支
持体、902・・・第1層、903・・・第2層、10
01・・・支持体、1002・・・光受容層、1003
・・・支持体表面、1004・・・光受容層表面、第四
図において、 2901・・・反応室、2902〜2906・・・ガス
ボンベ、2906’−・・8nCム槽、2907〜29
11− Y スフ C1コアトローラ、2912〜29
16・・・流入ノルゾ、2917〜2921・−・流出
ノセルフ、2922〜2926・・・ノζルブ、292
7〜2931・・・圧力調整器、2932.2933・
・・補助ノ々ルフ、2934・・・メインノルゾ、29
35・・・リークノζルフ、2936・・・真空計、2
937・・・基体シリンダー、2938・・・加熱ヒー
ター、2939・・・モーター、294o・・・高周波
電源、 第31図において、 3101・・・光受容部材、3102・・・半導体レー
ザー、3103・・・fθレンズ、3104・・・ポリ
ゴンミラー。
Claims (15)
- (1)支持体上に、シリコン原子と、ゲルマニウム原子
及びスズ原子の少くともいずれか一方とを含有する非晶
質材料で構成された感光層を少なくとも有する多層構成
の光受容層を有する光受容部材であつて、前記支持体の
表面が、主ピークに副ピークが重畳して複数の微小な凹
凸形状を成している断面形状のものであり、且つ、該支
持体表面上の前記光受容層が、ショートレンジ内に少く
とも一対の非平行な界面を有し、該非平行な界面が層厚
方向と垂直な面内の少くとも一方向に多数配列している
ものであることを特徴とする光受容部材。 - (2)光受容層が伝導性を制御する物質を含有している
、特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (3)光受容層が、伝導性を制御する物質を含有する電
荷注入阻止層を構成層の1つとして有する、特許請求の
範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (4)光受容層が構成層の1つとして障壁層を有する、
特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (5)非平行な界面の配列が規則的である、特許請求の
範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (6)非平行な界面の配列が周期的である、特許請求の
範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (7)ショートレンジが0.3〜500μである、特許
請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (8)前記支持体が円筒状である特許請求の範囲第(1
)項に記載の光受容部材。 - (9)前記支持体の表面に設けられた凹凸形状が、螺旋
構造を有する線状突起部を形成している特許請求の範囲
第(8)項に記載の光受容部材。 - (10)前記螺線構造が多重螺線構造である特許請求の
範囲第(9)項に記載の光受容部材。 - (11)前記線状突起がその稜線方向に於いて区分され
ている特許請求の範囲第(9)項に記載の光受容部材。 - (12)前記線状突起の稜線方向が円筒状支持体の中心
軸に沿つている特許請求の範囲第(13)項に記載の光
受容部材。 - (13)前記支持体表面に設けられた凹凸は傾斜面を有
する特許請求の範囲第(8)項に記載の光受容部材。 - (14)前記傾斜面が鏡面仕上げされている特許請求の
範囲第(13)項に記載の光受容部材。 - (15)光受容層の自由表面には、支持体表面に設けら
れた微小な凹凸と同一のピッチで配列された微小な凹凸
が形成されている特許請求の範囲第(1)項に記載の光
受容部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60248748A JPH0719069B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 光受容部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60248748A JPH0719069B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 光受容部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62109059A true JPS62109059A (ja) | 1987-05-20 |
JPH0719069B2 JPH0719069B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=17182780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60248748A Expired - Fee Related JPH0719069B2 (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | 光受容部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0719069B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58139153A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 電子写真用感光体 |
JPS60213956A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Canon Inc | 光受容部材 |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP60248748A patent/JPH0719069B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58139153A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 電子写真用感光体 |
JPS60213956A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Canon Inc | 光受容部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0719069B2 (ja) | 1995-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS60185956A (ja) | 光受容部材 | |
JPS62109059A (ja) | 光受容部材 | |
JPS6258260A (ja) | 光受容部材 | |
JP2564114B2 (ja) | 光受容部材 | |
JPH0690531B2 (ja) | 光受容部材 | |
JPH0719070B2 (ja) | 光受容部材 | |
JPS6252555A (ja) | 光受容部材 | |
JPS6239864A (ja) | 光受容部材 | |
JPH0234025B2 (ja) | ||
JPS62115453A (ja) | 光受容部材 | |
JPS6240466A (ja) | 光受容部材 | |
JPH0235300B2 (ja) | ||
JPS61110150A (ja) | 光受容部材 | |
JPS62113153A (ja) | 光受容部材 | |
JPS6127554A (ja) | 光受容部材 | |
JPS6239866A (ja) | 光受容部材 | |
JPS6239865A (ja) | 光受容部材 | |
JPH0234383B2 (ja) | ||
JPS60225853A (ja) | 電子写真用光受容部材 | |
JPS6258261A (ja) | 光受容部材 | |
JPH0234026B2 (ja) | ||
JPS6240464A (ja) | 光受容部材 | |
JPS62116944A (ja) | 光受容部材 | |
JPS6240467A (ja) | 光受容部材 | |
JPH0235298B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |