JPS62113152A - 光受容部材 - Google Patents
光受容部材Info
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- JPS62113152A JPS62113152A JP25291285A JP25291285A JPS62113152A JP S62113152 A JPS62113152 A JP S62113152A JP 25291285 A JP25291285 A JP 25291285A JP 25291285 A JP25291285 A JP 25291285A JP S62113152 A JPS62113152 A JP S62113152A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。 さらに詳しくは、レーザー光などの可干渉性光を用いる
のに適した光受容部材に関する。 〔従来技術の説明〕 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、中でも電子写真法と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の発光波長を
有する)を使用して像記録を行なうのが一般的である。 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べて優れているのに加えて、
ビッカース硬度カ高く、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
子を含む非晶質材料(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−8i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10120m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知
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(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
て可成りの制限がある。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57−417
2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
空乏層を形成したり、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
の暗抵抗を高めだ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。)よシ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、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。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。 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。 この点を図面を以って以下に説明する。 第6図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射した光重0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、層の平均層厚をd1屈折率をn1光の波
長をλとして、ある層の層厚がなだらかにノ以上の層厚
差で不均一であると、反射n 光R1、R2が2nd=mλ(mは整数、反射光は強め
合う)と2nd=(m十乏)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、定着される可視画像に
現出して不良画像をもたらしてしまうといった問題があ
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、±500X〜±10000 X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) 、(b)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、染料を分ヤしたりして光吸収層
を設ける方法(例えば特開昭57−165845号公報
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r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。 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による干
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だめ
、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たしてしまう
。 (1))の方法については、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、着色顔料分散樹脂層を設ける場合は
、a−8i層を形成する際、樹脂層よシの脱気現像が生
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によってダメ
ージを受けて、本来の吸収機能を低減させると共に、表
面状態の悪化によるその後のa−8i層の形成に悪影響
を与えること等の間遺点を有する。 (C)の方法については、第8図に示す様に、例えば入
射光重。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
に工、R2、R3・・・となり、残りが正反射されて反
射光R2となり、その一部が出射光式となって外部に出
ては行くが、出射光るは、反射光R1と干渉する成分で
あっていずれにしろ残留するだ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。 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
工、支持体901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90
1表面を不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止す
ることは不可能である。 又、サンドブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロット間に於いてバラツ
キが多く、且つ四−ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製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
0(13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10(13’、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工=m2
’Jたは2nd工=(m十%)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2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。 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り一層複雑となる。 〔発明の目的〕 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、上述の諸問題を排除し、各種
要求を満たすもOK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性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されなく、製造管理が容易で
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ーとのマツチング性に優れ、且つ
光応答の速い、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。 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優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、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−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。 〔発明の構成〕 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、上述する知見を得、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
ニウム原子まだ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第一の層と、シリコン原
子と、酸素原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ば
れる少くとも一種とを含有する非晶質材料で構成された
第二の層とを積層して有する光受容部材において、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た結果、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、該非平行な界面が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ま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。 このところを、理解を容易だするため、図面を用いて以
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。 この例では、支持体1010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、その凹凸形状に
沿って、第一の層102と第二の層1(13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
。 。 第2(A)図は、第1図に示す光受容部材の第一の層と
第二の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シ、図中、20
2は第一の層、2(13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2(13の層厚は
、ジョートレン:)1内において(121からd22に
連続的に変化しているため、自由表面204と界面20
5とは互いに異なる傾きを有している。したがって、こ
のジョートレン:)l内に入射したレーザー光等の可干
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、ジョートレン
:)e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屏能以下なので、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、3(13
は第二の層、304は自由表面、305は第一の層30
2と第二の層3(13との界面を示す。 )に示すように、第一の層302と第二の層3(13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)場合には、入射光量0に対する反射光
R1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304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
が平行な関係にちる場合よりも、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う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(
C)図に示すように、第二の層2(13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つの位置
における第二の層の層厚d23、(124がd23キd
24 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、支持体上に第一の層と第二の層とが積層されてい
る場合について記載したが、本発明の光受容部材の第一
の層が多層構造を有している場合、例えば、第4図に示
すように支持体401上に、二つの構成層402′と4
02”から構成される第一の層402、および第二の層
4(13を積層してなる場合であっても、入射光量に対
して、反射光R工、R2、式、R,およびR5が存在す
るが、402′、402”および4(13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、ジョートレン:)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。 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。 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、よシ一
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。 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。 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光受容層は、第一の層と第
二の層とからなり、該第−の層は、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
くはシリコン原子(Sl)と、ゲルマニウム原子(Go
)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)はハロゲン原子(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
−st(Go、5n)(a+X)Jと表記する。〕で構
成され、さらに必要に応じて伝導性を制御する物質を含
有せしめることができる。そして、該第−の層は、多層
構造を有することもあり、特に好ましくは、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
して有するか、または/及び、障壁層を構成層の1つと
して有するものである。 また、前記第二の層は、シリコン原子と、酸素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種とを
含有するアモルファス材料で構成され、特に望ましくは
、シリコン原子(Sl)と、酸素原子(0)、炭素原子
(C)及び窒素原子(N)の中から選ばれる少くとも一
種と、水素原子(H)及びハロゲン原子(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−st(o、c、N)(H+X)J と表記する
。〕で構成される。 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
に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に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:)l内に少なくとも一対の非平行な界
面が存在するようにされる。 そして、本発明の目的をより効果的に達成するためには
、ジョートレン:)lに於ける層厚の差、例えば前述の
第2(A)図における(121とd22の差は、照射光
の波長をλとすると、次式:%式%) 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.
1μm〜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、ショー
トレンジ!内において、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△lとし、照射光の波長をλ、層
の屈折率をnとした場合、次式: 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/Q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OVD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。 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シ、図中、100は光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、1(13は第二
の1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。 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、eツタリン
グなどの物理的方法、施蓋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i
d、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
状の切刃を有するバイトをフライス盤、旋盤等の切削加
工機械の所定位置に固定し、例えば円筒状支持体、を予
め所望に従って設計されたプログラムに従って回転させ
ながら規則的に所定方向に移動させることにより、支持
体表面を正確に切削加工することで、所望の凹凸形状、
ヒ0ツチ、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憚旋構造を有する。突起部の
螺旋構造は、二重、三重の多重螺旋構造、又は交叉螺旋
構造とされても差支えない。或いは、螺旋構造に加えて
中心軸に沿った直線構造を導入してもよい。 また、前記凹凸形状は、本発明の目的を効率的に達成す
るだめに、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1これに加えて、入射光を効率よく一
方向だ散乱するために、前記凹凸形状が、その主ピーク
を中心に対称(第5図(A))、まだは、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ためには、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。 即ち、第1には光受容層を構成するa−E!i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、岬
に応じて層重質は大きく変化する。 従って、a −5i(Ge、Sn) (H、X )層の
層重質の低下を招来しない様に支持体表面に設けられる
なめらか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。 まだ、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。 上記しだ着層積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の四部のピッチは、通常は0.3μm〜50
0μm、好ましくは1μm〜200μm1 より好まし
くは5μm−50μm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
、よシ好ましくは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〜2
0度、より好ましくは3変〜15度、最適には4度〜1
0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、まだ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、NiCr、ステンレス、A6.
Or、 Mo、Au、 Nb、 Ta。 V、Ti、ptlpb 等の金属又はこれ等の合金が挙
げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又tf
′i/−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、NiCr、kl
、I Cr、Mo、Au、 工r、 Nb、 T
a、V、Ti、Pt、Pd、 工n2(13.5n0
2、■To (In2O3+ 5n02 )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樹脂フィルムであれば、Ni
Cr 、 Al、 Ag 、 Pb。 Zn、Ni、Au、OrSMO1工r、 N’b、
Ta、 V、Tl、Pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、ス・Q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運され
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。 第一の層 本発明の光受容部材においては、前述の支持体101上
に、シリコン原子と、ゲルマニウム原子及びスズ原子の
少なくともいずれか一方と、好ましくはさらに水素原子
及びノ・ロゲン原子の少な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第一の層102が積層されて
さらに、該第−の層102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ができ、伝導性を制御
する物質を比較的多量に含有する電荷注入阻止層又は/
及び障壁層を、支持体側の端部に有することが望ましい
。 本発明において、該第−の層に含有せしめることのでき
るハロゲン原子としては、具体的には、フッ素、塩素、
臭素、ヨウ素が挙げられるが、特に、フッ素及び塩素が
好ましいものとして挙げられる。そして、該第−の層中
に含有せしめる水素原子(■()の量又はノ・ロゲン原
子(X)の量又は水素原子とノ・ロゲン原子の量の和(
H十X )は、好ましくは0.01〜40 atomi
c%、よシ好適には0.05〜30 atomic%、
最適には0.1〜25atomic %とするのが望ま
しい。 また、本発明の光受容部材において、第一の層の層厚は
、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。 ところで、本発明の光受容部材の第一の層にゲルマニウ
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。 即ち、前記第一の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シ、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長
波長文の全領域の波長の光に対して光感度が優れ光応答
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−特に顕著である。 本発明における第一の層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、その全層領“域に均一な分布状
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、第一の層の支持体表面と
平行な面方向において均一であり、第一の層の層厚方向
に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は/及びスズ原子の分布濃度が、
第一の層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが
、第一の層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして本発明の第一の層においては、特に、支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又は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
自由表面側よシ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、支持体側の端部に
おいてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度
を極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
域において実質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になる。 前述のごとく、本発明の第一の層においては、ゲルマニ
ウム原子又は/及びスズ原子を全層中に均一に分布せし
めることもでき、また層厚方向に連続的かつ不均一に分
布せしめることもできるが、以下、層厚方向の分布状態
の典型的な例のいくつかを、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】1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、第一の層の層厚を示し、t
Bは支持体側の第一の層の端面の位置を、t7は支持体
側とは反対側の第二の層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第一の層はtB側よりも
tT側に向って層形成がなされる。 湖、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
するための説明のための模式的なものである。 第11図には、第一の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。 第11図に示される例では、ゲルマニウムi子の含有さ
れる第一の層が形成される支持体表面と第一の層とが接
する界面位置tBよシtlの位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を取り乍らゲ
ルマニウム原子が第一の層に含有され、位Rtlよりは
濃度C2より界面位flit tTに至るまで徐々に連
続的に減少されている。界面位置tTにおいてはゲルマ
ニウム原子の分布濃度Cは実質的に零とされる。 (ここで実質的に零とは検出限界埼未満の場合である。 ) 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より位置を丁に至るま
で濃度C3から徐々に連続的に減少して位置tTにおい
て濃度C,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よシ位置t2までは、ゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度c5と一定位置とさ
れ、位置t、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
零とされている。 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よシ位置1T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(t RtTにおいて実質的に零とされてい
る。 第15図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位it tBと位置14間においては、濃度C
ヮと一定値であり、位置tTに於ては分布濃度Cは零と
される。位置t4と位置tTとの間では、分布濃度C(
は−次間数的に位置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は位置t
Bより位Rt5までは濃度c8の一定値を取り、位置t
5より位置tTまではt[tc、より濃度C’lOまで
一次関数的に減少する分布状態とされている。 第17図に示す例においては、位置tBより位置tTに
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C工1
より一次関数的に減少されて、零に至っている。 第18図においては、位置tBより位置t6に至るまで
はゲルマニウム原子の分布4度cは、濃度C12より濃
度C工、まで一次関数的に減少され、位置t6と位置t
Tとの間においては、濃度013の一定値とされた例が
示されている。 第19図に示される例において、ゲルマニウム原子の分
布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C工。 であり、位置t、、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、1.の位置付近においては
、急激に減少されて位rN tヮでは濃度C工。 とされる。 位置1.と位置t8との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t8
で濃度C工6 となり、位置t8と位置t、との間では
、徐々に減少されて位Rt9において、濃度C□7に至
る。位置t9と位ft tTとの間においては濃度C1
,7より実質的に零になる様に図に示す如き形状の曲線
に従って減少されている。 以上、第11図乃至第19図により、第一の層中に含有
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、デルマニウ
ム原子又ハ/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、界面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第一の層に設けられ
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第一の層は
、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に含有されて
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。 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。 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。 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c max
がシリコン原子に対して、好ましくは1000 ato
mic ppm以上、よシ好適には5000 atom
ic ppm以上、最適にはI X 10’atomi
cppm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第一の層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tBから5μ層の層領域)に
分布濃度の最大値Cエエ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、第一の層中に含有せしめ
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に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 105105a
to ppmとするが、好ましくは10〜3 X 10
’ atomic ppm 1 よシ好ましくはI X
10”〜2 x 105105ato ppmとする
。 本発明の光受容部材においては第一の層に伝導性を制御
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や。 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■族に属する原子(以下単に「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(以下単に「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)、hll (アルミニウム)、Ga(ガリ
ウム)、工n(インジウム)、Tl (夕IJ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。まだ第V族原子としてばP(燐)、Aθ(
砒素)、sb (アンチモン)、Bi(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、 s
bである。 本発明の第一の層に伝導性を制御する物質である第■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、あるいは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、第一の層の伝導型又は/及び伝導率を制御す
ることを主たる目的にする場合ては、第一の層の全層領
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 Xl0−
3〜1 x 1(13ato1(13atoであり、好
ましくは5 Xl0−2〜5 XIO2atomic
ppm 、最適には1 x 10”” 〜2 X 10
”atomicppmである。 また、支持体と接する一部の層領域に第111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
いは層厚方向における第■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
族原子を含有する構成層あるいは第■族原子又は第V族
原子を高濃度に含有する層領域は、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、支持体側め≧ら光受容層中へ注入される
電子の移動をよシ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シ効率的に阻止するこ
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、30w 5 X 10’ a
tomic ppm、好ましくは50〜I X 10’
atomic ppm、最適には1×102〜5 X
1(131(13ato 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■族原子又は第V族原子を含有する支持体側の端部
に設けられる層スは層領域の層厚を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。 まだ、該層又は層領域の層厚tは、一般的には3X10
”3〜10μとするが、好ましくは4 X 10−”〜
8μ、最適には5 X 10−3〜5μとするのが望ま
しい。 次に第一の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
体側から第二の層側に向って減少し、第二の層との界面
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m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■族原子
又は第V族原子の分布濃度Cを、縦軸は第一の層の層厚
を示し、tBは支持体と第一の層との界面位置を、tT
は第一の層と第二の層との界面位置を示す。 第m図は、第一の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。該層では、第■族原子又は第V族原子を含有する
第一の層と支持体表面とが接する界面位置tBより位置
t工までは、第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが
C1なる一定値をとり、位置t工よシ第二の層との界面
位IttTまでは、第■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、界面位置tTにお
いては第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが(13
と人る。 ゛第21図は、他の典型例の1つを示している。 該層では、第一の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C,から連続的に減少し、位置tTにおいて
#k L cps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Cヮから徐々
に連続的に減少して位置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。但し、
ここで実質的にゼロとは、検出限界1未満の場合をいう
。 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よシ位置t7にいたるまで、濃度C8
から連続的に徐々に減少し、位置tTlc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
C9の一定値にあり、位置t3から位RtTの間におい
ては、濃度C0から濃度010 となるまで、−次間数
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℃4にいたるまでは濃度C
よ、の一定値にあり、位置t、より位置tTまでは濃度
C工2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■fj原子又は第V族
原子の分布一度Cは、位置tBから位置tT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
に減少する。 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01
5から濃度c16となるまで一次関数的に減少し、位置
tBから位置tTまでは濃度C16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エヮであシ
、位RtBから位置t、までは濃度Clヮからはじめは
ゆっくり減少して、位tt6付近では急激に減少し、位
置t6では濃度Cl。、となる。次に1位置t6から位
置tヮ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Rtヮにおいては濃度Cl、とな
る。更に位置tヮと位置t8の間では極めてゆっくりと
徐々に減少し、位置t8において濃度020 となる。 また更に、位置t8から位置tTにいたるまでは、濃度
C20から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。 第加図〜第あ図に示した例°のごとく、第一の層の支持
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、第二の層との界面側においては、該
分布濃度Cがかなシ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
に設けるととにより、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阻止層を形成する
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第一の
層に含有せしめる第■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、第一の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第
一の層中に、電荷注入。 6μ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。 さらに、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、Al2O3,5i02.513N4等の
無機電気絶縁材料や7Fリ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。 第二の層 本発明の光受容部材の第二の層1(13は、上述の第一
の層102上に設けられ、自由表面104を有する層、
すなわち表面層であシ、酸素原子、炭素原子及び窒素原
子の中から選ばれる少なくとも一種を均一な分布状態で
含有するアモルファスシリコン〔以下、r a−8i(
0,c、N)(H,X)Jと表記する。〕で構成されて
いる。 本発明の光受容部材に第二の層1(13を設ける目的は
、耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環
境特性、および耐久性等を向上させることKあり、これ
らの目的は、第二の層を構成するアモルファス材料に、
酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少く
とも一種を含有せしめることにより達成される。 又、本発明の光受容部材においては、第一の層102と
第二の層1(13を構成するアモルファス材料の各々が
、シリコン原子という共通した構成原子を有しているの
で、第一の層102と第二の層1(13との界面におい
て化学的安定性が確保できる。 第二の@1(13中には、酸素原子、炭素原子及び窒素
原子の中から選ばれる少くとも一種を均一な分布状態で
含有せしめるものであるが、これらの原子の含有せしめ
る量の増加に伴って、前述の緒特性は向上する。しかし
、多すぎると層品質が低下し、電気的および機械的特性
も低下する。こうしたことから、これらの原子の含有量
は、通常0 、001〜90 atomic %、好ま
しくは1〜90 atomic%、最適には10〜80
atomic%とする。 第二の層にも水素原子又はハロゲン原子の少なくともい
ずれか一方を含有せしめることが望ましく、第二の層中
に含有せしめる水素原子IH)の量、又はハロゲン原子
(X)の量、あるいは水素原子とハロゲン原子の景の和
(H+X)は、通常1〜40 atomic%、好まし
くは5〜3Q atomic%、最適には5〜25 a
tomic係とする。 第二の層1(13は、所望通シの特性が得られるように
注意深く形成する必要がある。即ち、シリコン原子、お
よび酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる
少なくとも一種、あるいはさらに、水素原子又は/及び
ハロゲン原子を構成原子とする物質は、各構成原子の含
有量やその他の作成条件によって、形態は結晶状態から
非晶質状態までをとり、電気的物性は導電性から、半導
電性、絶縁性までを、さらに光電的性質は光導電的性質
から非光導電的性質までを、各々示すため、目的に応じ
た所望の特性を有する第二の層1(13を形成しうるよ
うに、各構成原子の含有量や作成条件等を選ぶことが重
要である。 例えば、第二の層1(13を電気的耐圧性の向上を主た
る目的として設ける場合には、第二の層1(13を構成
する非晶質材料は、使用条件下において電気絶縁的挙動
の顕著なものとして形成する。又、第二の層1(13を
連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的
として設ける場合には、第二の層1(13を構成する非
晶質材料2は、前述の電気的絶縁性の度合はある程度緩
和するが、照射する光に対しである程度の感度を有する
ものとして形成する。 また、本発明において、第二の層の層厚も本発明の目的
を効率的に達成するための重要な要因の1つであり、所
期の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に
含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、ハロゲン
原子、水素原子の量、あるいは第二の層に要求される特
性に応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定する必要
がある。更に、生産性や量産性をも加味した経済性の点
においても考慮する必要もある。こうしたことから、第
二の層の層厚は通常は3 X 10−3〜30μとする
が、より好ましくは4×10−3〜20μ、特ニ好マし
く B 5 x 10−3〜10 μとする。 本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことば
よシ、前記したアモルファスンリコンで構成きれた光受
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((憂れて
いるため殊に半導体レーザーとのマツチングに浸れ、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f象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。 次に、本発明の光受容層の形成方法ンこついて説明する
。 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/Qツタリング法、或いはイオンブレーテ
ィング法等の放電現象を利用する真空堆積法によって行
われる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の
負荷種度、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
件の制御が比較的容易であり、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パッタリング法が好適であ
る。 そして、グロー放電法とスパッタリング法とを同一装置
系内で併用して形成してもよい。 グロー放電法によってa−8iGe (H,X) で
構成される第一の層を形成するには、シリコン原子(S
i)を供給しうるS1供給用の原料ガスと、ゲルマニウ
ム原子(Ge )を供給しうるGe供給用の原料ガスと
、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を供給
しうる水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)供
給用の原料ガスを、内部を減圧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 −SiGe(HIX)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,,5i2H,,5i3HB、5i4H1o 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、S1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、GeH,、Ge2H6,Ge3Hg、Ge、Hl、
)、G e5u1g 5Ge6H1,、GeフH16、
Ge日H18・Ge9H20等のガス状態の又はガス化
しう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、GeH,、Ge2H6、およびGe3HB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、多くのハロゲン化合物があシ、例えばハロ
ゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合物、ハロゲン
で置換されたンラン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
、 C11,01F3、 BrF3 、 Br
F5 、 IF5 、 工Fマ、 II: l。 IBr等のハロゲン化合物、およびSiF4、Si2F
6.5iOA4、SiBr4等のハロゲン化硅素等が好
ましいものとして挙げられる。 上述のごときノ・ロデ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
放電法だ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
支持体上にノ・ロデン原子を含有する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第一の層を形成する場合には、基
本的には、Si供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGe供給用の原料となる水素化ゲルマニウムとAr、
H2、He等のガスとを所定の混合比とガス流量になる
ように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
体上に第一の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、SiH4,512H6,5i3
H6、Si4H10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、HF、 HOA’
1HBr1H工等のハロゲン化物、S i H2F2.
5iHzI2.5iH2C12,5iHC13,5iH
2Br2.5iHBr3 等のハロゲン置換水素化硅
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、ノ・ロゲン原子(X)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−8iGe(H,X)で構
成される第一の層を形成するには、シリコンから成るタ
ーデッドと、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ゲ
ットを用い、これ等を所望のガス雰囲気中でス・Qツタ
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第一の層を形成する場
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。 スノぐツ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、形成する層中にノ・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ダン原子を
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
ニウム等のガ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・・ロデン原子供給用の原料ガスとしては、前
記の・・ロゲン化物或いは・・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、HF’。 HCl、 HBr、 H工 等のハO’7’ン化水素、
SiH2F2、SiH2工2.51H2C12,5iH
CA!3.5iH2Br2.5iHBr3等のハロゲン
置換水素化硅素、およびGeHF3、G eH2F2、
GeH3FSGeHC13、GeF2(J2、Ge F
3 Cl 、 GeHBr3、GeHBr3、GeHB
r3 GeH工3、GeH2工2、Ge&工等の水素化
ハロゲン化ゲルマニウム等、 GeF4、GeC!14
、GeBr、、Ge工4. GeF2、(16)C12
、GeBr2、Ge 工2等の710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。 本発面の好ましい例において、形成される光受容層を構
成する第一の層中に含有される水素原子(H)の量又は
ハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の
量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40 at
omic%、より好適には0.05〜30 at om
i c%、最適には0 、1〜25 atomi c%
とするのが望ましい。 グロー放電法、ス・9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、[a−8iSn(H、X ) Jと
表記する。)で構成される光受容層を形成するには、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)t#給用の原料ガスとなりうる物
質としては、水素化スズ(SnH,)やSnF’2.5
nF4.5n(J2.5nO14、SnBr2、SnB
r4、Sn工2.Sn工4等)・・ロデン化スズ等のガ
ス状態の又はガス化しうるものを用いることができ、ノ
\ロゲン・化スズを用いる場合には、所定の支持体上に
・・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供袷効率の良さ等の点
から、SnC!d+が好ましい。 そして、5nC14をスズ原子(Sn )供給用の出発
物質として用いる場合、これをガス化するには、固体状
の5ncA!4を加熱するとともに、Ar、He等の不
活性ガスを吹き込み、該不活性ガスを用いてバブリング
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・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、第■族原子又は第V族原子を含
有するa−3iGe(H,X)又は/及びa−slsn
(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 −5iGe(H、X )又は/及びa
−EtiEtn(H,X)で構成される層の形成の際に
、第rn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−8iSn(H2X
)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1TI iii原子原子用入用発物質として具体的に
は硼素原子導入用としては、B2 H6、B4HIO、
B5Hg、B5 alx、B6 HIOs B6 H1
2、B6H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、B
Br3等のノ・ロデン化硼素等が挙げられる。 この他、AlC13、Ga+J3、Ga(C&)2、■
nCJ3、TA’(!A’3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、P2H6等の水素化燐、PH4
工、PF3、PF5、PCIV3、PCl5、PBr3
、PB r5、P工3等の)・ロゲン化燐が挙げられる
。この他、AsH3、AsF3、AsC!13、As
13r3、AsF5、SbH3,5t)F3、SbF5
.5bO13,5bCA!5、Bi&、BiCl3、B
1Br3 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。 グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンプレー
ティング法を用いて、酸素原子、炭素原子、窒素原子の
中から選ばれる少くとも一種を含有するアモルファスシ
リコン、即ち、a−8i(0,C,N)(H,X)で構
成される第二の層1(13を形成するには、a−8i(
0,C!、N)(H,り形成用の出発物質を使用して、
上述の原子(o、C1N)を含むa−3i()e(H,
X)又は/及びa −5iSn(JX)で構成される第
一の層を形成する場合と同様にして行なう。 例えば、酸素原子を含有する第二の層をグロー放電法に
よシ形成するには、シリコン原子(Sl)を構成原子と
する原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子とする原料
ガスと、必要に応じて水素原子()0又は及びハロゲン
原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比
で混合して使用するか、又は、シリコン原子(Sl)を
構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)及び水素原
子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又所望
の混合比で混合するか、或いは、シリコン原子(Sl)
を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Sl)、
酸素原子(0)及び水素原子(H)の3つを構成原子と
する原料ガスを混合して使用することができる。 又、別には、シリコン原子(Sl)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに酸素原子(0)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。 そのような酸素原子導入用の出発物質としては酸素原子
を構成原子とするガス状態の又はガス化しうる物質をガ
ス化したものであれば、いずれのものであってもよい。 酸素原子導入用の出発物質としては具体的には、例えば
酸素(02)、オゾン((13)、−酸化窒素(No)
、二酸化窒素(No2)、−二酸化窒素(N20)、三
二酸化窒素(N2O3)、四二酸化窒素(N2O4)、
三二酸化窒素(N2O5)、二酸化窒素(NO3)、シ
リコン原子(Sl)と酸素原子(0)と水−素原子(H
)とを構成原子とする、例えば、ジシロギサン(H3S
iO8iH3)、トリシロキサン(H3S10SIH2
0S1H3)等の低級70キサン等を挙げることができ
る。 スパッタリング法によって、酸素原子を含有 ゛する層
を形成するには、単結晶又は多結晶のS1ウエーハ又は
5102ウエーハ、又はSiと5i02が混合されて含
有されているウェーハをターデッドとして、これ等を種
々のガス雰囲気中でス、eツタリングすることによって
行えばよい。 例えば、Siウエーノ・をターゲットとして使用すれば
、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、ス・Qツタリング用の堆積室中に導入し、
これ等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェー
・・をスノぐツタリングすればよい。 又、別には、Slと5i02とは別々のターゲットとし
て、又はSlと8102の混合した一つのターデッドを
使用することによって、スパッタリング用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)
又は/及びノ・ロゲン原子(X)を構成原子として含有
するガス雰囲気中でス・々ツタリングすることによって
成される。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述し
たグロー放電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入
用の原料ガスが、ス、eツタリングの場合にも有効なガ
スとして使用できる。 また、例えば炭素原子を含有するアモルファスシリコン
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと
、炭素原子(C)を構成原子とする原料ガスと、必要に
応じて水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用するか、又はシリコン原子(Si)を構成原子とする
原料ガスと、炭素原子(C)及び水素原子(H)を構成
原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合
するか、或いはシリコン原子(Si)を構成原子とする
原料ガスと、シリコン原子(sl)、炭素原子(c)及
び水素原子(H)を構成原子とする原料ガスを混合する
か、更にまだ、シリコン原子(Si )と水素原子(H
)を構成原子とする原料ガスと、炭素原子(C)を構成
原子とする原料ガスを混合して使用する。 このような原料ガスとして有効に使用されるのは、Sl
とHとを構成原子とするSiH,、Si2H6,5i3
He、514H1o等のシラン(SiA!ane )類
等の水素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、例え
ば炭素数1〜1の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレ
ン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素等
が挙げられる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4)
、エタン(02H6)、プロパン(C!3H8)、n−
ブタン(n−C4H1O)、ペンタン(C5I’h2)
、エチレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)
、プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、
ブテン−2(C,H8)、インブチレン(C4H8)、
ペンテン(C5H16) Nアセチレン系炭化水素とし
ては、アセチレン(C2H2) 、メチルアセチレン(
C’3H4)、ブチン(c、I(6)等が挙げられる。 SiとC!(!:Hとを構成原子とする原料ガスとして
は、51(CH3)4、Si(C2H5)4等のケイ化
アルキルを挙げることができる。これ等の原料ガスの他
、H導入用の原料ガスとしては勿論H2も使用できる。 スパッタリング法によってa−sic(H,x) で構
成される第二の層を形成するには、単結晶又は多結晶の
Siウェーハ又はC(グラファイト)ウェーハ、又[S
iとCが混合されて含有されているウェー・・をターデ
ッドとして、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う。 例えばSiウェー・・をターデッドとして使用する場合
には、炭素原子、および水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入するだめの原料ガスを、必要に応じてAr、H
e等の希釈ガスで稀釈して、ス・Qツタリング用の堆積
室内に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成して
Siウェーハをスパッタリングすればよい。 又、SlとCとは別々のターデッドとするか、あるいは
SlとCの混合した1枚のターゲットとして使用する場
合には、スパッタリング用のガスとして水素原子又は/
及びハロゲン原子導入用の原料ガスを、必要に応じて稀
釈ガスで稀釈して、ス・9ツタリング用の堆積室内に導
入し、ガスプラズマを形成してスパッタリングすttば
よい。該スノξツタリング’tLンこ用いる各原子の導
入用の原料ガスとしては、前述のグロー放電法に用いる
原料ガスがそのまま使用できる。 更に、例えば窒素原子を含有するアモルファスシリコン
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)&構成原子とする原料ガスと
、窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要に
応じて水素原子(H)又は及びハロゲン原子(X)を構
成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用
するか、又は、シリコン原子(Sl)を構成原子とする
原料ガスと、窒素原子(Nl及び水素原子(H)を構成
原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合
するかして使用することができる。 又、別には、シリコン原子(Sl)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。 その様な窒素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も窒素原子を構成原子とするザス状の物質又はガス化し
得る物質をガスfヒしだものであれば、いずれのもので
あってもよい。 窒素原子導入用の出発物質としては、具体的には、窒素
原子を構成原子とするかあるいは窒素原子と水素原子を
構成原子とする、窒素(N2)、アンモニア(NH3)
、ヒドラジン(H,NNH2)、アジ化水素(HN3)
、アジ化アンモニウム(NH,N3)等の窒素、窒化物
及びアジ化物等の窒素化合物を挙げることができる。こ
の他に、三弗化窒素(F3N)、四弗化窒素(74N2
)等のハロゲン化窒素化合物を挙げることができ、こ
れらのハロゲン化窒素化合物を用いる場合、窒素原子(
N)の導入に加えて、ハロゲン原子(X)導入もできる
。 スパッタリング法によって、窒素原子を含有する層領域
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウェーハ又は
S i3 N4ウエーハ、又はslとSi3N4が混合
されて含有されているウェーハをターデッドとして、こ
れ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリングすることに
よって行えばよい。 例えば、Siウェーハをターゲットとして使用すれば、
窒素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで
稀釈して、スパッタリング用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハを
スパッタリングすればよい。 又、別には、SlとSi3N、とは別々のターゲットと
して、又はSiとSi3N、の混合した一枚のターゲッ
トを使用することによって、スパッタリング用のガスと
しての稀釈ガスのW囲気中で又は少なくとも水素原子(
翅又は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有
するガス雰囲気中でスパッタリングすることだよって成
される。窒素原子導入用の原料ガスとしては、先述した
グロー放電の例で示した原料ガスの中の窒素原子導入用
の原料ガスが、ス・Qツタリングの場合ても有効なガス
として使用できる。 以上記述したように、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、酸素原子、炭
素原子又は窒素原子、あるいは水素原子又は/及びハロ
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ととKよ
り行われる。 まだ、第一の層および第二の層形成時の支持体温度、堆
積室内のガス圧、放電・Qター等の条件は、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、・意をはらって適宜選択される
ものである。さらK、これらの層形成条件は、第一の層
および第二の層〈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。 具体的には窒素原子、酸素原子、炭素原子等を含有せし
めたa−3i(H,X)からなる第二の層を形成する場
合には、支持体温度は、通常50〜350℃とするが、
特に好ましく′r150〜250’Cとする。堆積室内
のガス圧は、通常0.01〜l ’rorrとするが、
特に好ましくは0.1〜Q、5 Torrとする。また
、放電・Qターは0.005〜5QW/漏2とするのが
通常であるが、より好ましくは0.01〜30W/cI
rL2、特に好ましくは0.01〜20W/crIL2
とする。 a−8iGe(H,X)からなる第一の層を形成する場
合、あるいは第■族原子又:は第V族原子を含有せしめ
たa−8iGe(H,X)からなる第一の層を形成する
場合てついては、支持体温度は、通常50〜350℃と
するが、より好ましくは50〜300°C1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0.01〜5 Torrとするが、好ましく
は、0.001〜3 Torrとし、特に好ましくは0
.1〜l Torrとする。また、放電ノeターは0.
005〜50W/crrL2とするのが通常であるが、
好ましくは0.01〜30 W/cIrL2とし、特に
好ましくはO0旧〜20W/crIL2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
、放電パワー、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%訃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。 本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよう
に、ショートレンジ内に少く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、そのだ
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
Kするについては、成膜操作中、放電・々ツー、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[/eクワ−ガス圧は、使用ガスの種
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
。 ところで、本発明の第一の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
を均一とするか、あるいは第二の層を形成するためには
、該第−の層又は第二の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、第一の層の形成の際に、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
向に変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する層を
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■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
あるいは外部駆動モータ等の通常用いられている何らか
の方法によシ、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h変化率
曲線に従って流量を制倒し、所望の含有率曲線を得るこ
ともできる。 また、光受容層をス・Qノタリ/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1n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V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。 〔実施例〕 以下、本発明を実施f3i1J 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。 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′、29図はグロー放電法による本発明の
光受容部材の4傅造喚4である。 図中の2902.29(13.2904.2905.2
906のガスボンベには、本発明の夫々の層を形成する
だめの原料ガスが密封されており、その1例として、た
とえば、2902はSit、ガス(純度99.999チ
)ボンベ、29(13はH2で稀釈されたB2H6ガス
(純度99.999チ、以下B2H6/ H2と略す。 )ボンベ、2904 +’i: CH4ガス(純度99
、999%)ボンベ、2905はGsF、ガス(純度
99.999%)ボンベ、2906は不活性ガス(He
)ボ/べである。そして、2906’は5nC1,が入
った密閉容器である。 これらのガスを反応室29o1に流入させるにはガスボ
ンベ2902〜2906のバルブ2922〜2926、
リークバルブ2935が閉じられていることを確認し又
、流入バルブ2912〜2916、流出バルブ2917
〜2921、補助バルブ2932.2933が開かれて
いることを確認して、先ずメイン・ミルブ2934を開
いて反応室2901、ガス配管内を排気する。次に真空
Alシリンダー2937上に第一の層及び第二の層を形
成する場合の1例を以下に記載する。 まず、ガスボンベ2902より sIF、ガス、ガスボ
ンベ29(13よシB、H6;/ H2ガス、ガスボン
ベ2905よI) GeF、ガスの夫々をバルブ292
2.2923.2925を開いて出口圧デージ2927
.2928.2930の圧を1(g/CrIL2に調整
し、流入バルブ2912.2913.2915ヲ徐々に
開いて、マス70コントローラ2907.2908.2
910内に流入させる。引き続いて流出バルブ2917
.2918.2920、補助バルブ2932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
SiF、ガス流量、GeF4ガス流量、B2H6/ H
2ガス流量の比が所望の値になるように流出バルブ29
17.2918.2920を調整し、又、反応室290
1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2
938によシ閣〜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流量変化率線に従って、SiF
、ガス、GeF、ガス及びB2H6/H2ガスのガス流
量を制御しながら、基体シリンダー2937上に先ず、
シリコン原子、ゲルマニウム原子及び硼素原子を含有す
る第一の層を形成する。 上記と同様の操作により、第一の層上に第二の層を形成
するには、例えばSiF4ガス、及びCH4ガスの夫々
を、必要に応じてHe%Ar、H2等の稀釈ガスで稀釈
して、所望のガス流量で反応室2901内に流入し、所
望の条件に従って、グロー放電を生起せしめることによ
って成される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バルブ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
2901内、流出バルブ2917〜2921から反応室
2901内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ2917〜2921を閉じ補助バルブ
2932.2933を開いてメインバルブ2934を全
開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要て応じて
行う。 また、第一の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5nC14を出発物質としたガスを
用いる場合には、2906’に入れられた固体状5nO
A!4を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するととも
に、該5nC14中に、Ar、He等の不活性ガスボン
ベ2906よY) Ar%Hθ等の不活性ガスを吹き込
み、バブリングする。発生しだ5nC14のガスは、前
述のSiF4ガス、G eF。 ガス及びB2 H6/ H2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A6基体(長さ357mm
、径80朋)に旋盤で第30 (A1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 (
B)図に示すとおりであった。なお、第30(A1図は
該p、l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、f311j支持体上に、以下の第1表に示す条件
で、第四図に示した製造装置により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り、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780nm、スポット径80
μm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。 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、31(13ばfθ
レンズ、3104はポリゴンミラーを示している。 第 1 表 At基板温度、250℃ 放電周波数+ 13.56MHz 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、p、を支持体上に光
受容層を形成した。 尚、第一の層形成時におけるGeF、ガス及び5IF4
ガス流量の変化は、各々第32図及び第33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。 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。 実施例3 実施例1と同様にして、第30 (C)〜(E)図に示
す断面形状を有するAt支持体(シリンダーNCt 3
01〜3(13)を得た。 該At支持体(7リンダーN111301〜3(13)
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。 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。 また、光受容層の7リンダー中央と両端の平均層厚の差
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。 実施例4 実施例3と同様にして第4表に示す層形成条件で、At
支持体(シリンダーIVk1301〜3(13)上に、
光受容層を形成した。 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。 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。 実施例5 第5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(シリン
ダーN11301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際第−の層形成時におけるH2ガス及びPH3/
H2がスのガス流量は各々第34図および第3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。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例6 第6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(シリン
ダーN11301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際GeF4ガス、SiF、ガス、H2がス及びB
2H,/H2ガスのガス流量は各々第36図、第37図
、第関図および第39図に示す流量変化曲線に従って、
マイクロコンピュータ−制御により、自動的に調整した
。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例7 第7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A1支持体(シリンダ
ーNl1301〜3(13)上に光受容層を形成した。 得られた光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例8 第8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、Al支持体(シリン
ダーNn 301〜3(13 )上に光受容層を形成し
た。この際第−の層の形成時におけるGeH,ガス、5
IH4ガス及びB2H6/H2ガスのガス流量は各々第
40図、第41図および第42図に示す流量変化曲線に
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。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例9 第9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(シリン
ダーNn 301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際第−の層の形成時におけるSiH,ガス、Ge
F、ガス及びB2H6/H2ガスのガス流量は各々第4
3図、第44図および第42図に示す流量変化曲線に従
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。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例10 第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(シリ
ンダーm 301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際第−の層の形成時におけるB2H6/H2ガス
のガス流量は第45図に示す流量変化曲線に従って、゛
マイクロコンピューター制御により、自動的に調整した
。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例11 第11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、a支持体(シリン
ダー陽301〜3(13)上に光受容層を形成した。こ
の際第−の層の形成時におけるSiH4ガス、GeH4
ガス(又は5nC6,/Heガス)及びB2H6/ H
2ガスのガス流量は各々第46図、第47図および第4
8図に示す流量変化曲線に従って、マイクロコンピュー
タ−制御により、自動的に調整した。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 〔発明の効果の概略〕 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。 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)%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。
赤外線、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。 さらに詳しくは、レーザー光などの可干渉性光を用いる
のに適した光受容部材に関する。 〔従来技術の説明〕 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、中でも電子写真法と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の発光波長を
有する)を使用して像記録を行なうのが一般的である。 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べて優れているのに加えて、
ビッカース硬度カ高く、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
子を含む非晶質材料(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−8i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10120m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知
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(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
て可成りの制限がある。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57−417
2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
空乏層を形成したり、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
の暗抵抗を高めだ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。)よシ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、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。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。 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。 この点を図面を以って以下に説明する。 第6図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射した光重0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、層の平均層厚をd1屈折率をn1光の波
長をλとして、ある層の層厚がなだらかにノ以上の層厚
差で不均一であると、反射n 光R1、R2が2nd=mλ(mは整数、反射光は強め
合う)と2nd=(m十乏)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、定着される可視画像に
現出して不良画像をもたらしてしまうといった問題があ
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、±500X〜±10000 X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) 、(b)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、染料を分ヤしたりして光吸収層
を設ける方法(例えば特開昭57−165845号公報
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r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。 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による干
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だめ
、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たしてしまう
。 (1))の方法については、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、着色顔料分散樹脂層を設ける場合は
、a−8i層を形成する際、樹脂層よシの脱気現像が生
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によってダメ
ージを受けて、本来の吸収機能を低減させると共に、表
面状態の悪化によるその後のa−8i層の形成に悪影響
を与えること等の間遺点を有する。 (C)の方法については、第8図に示す様に、例えば入
射光重。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
に工、R2、R3・・・となり、残りが正反射されて反
射光R2となり、その一部が出射光式となって外部に出
ては行くが、出射光るは、反射光R1と干渉する成分で
あっていずれにしろ残留するだ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。 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
工、支持体901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90
1表面を不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止す
ることは不可能である。 又、サンドブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロット間に於いてバラツ
キが多く、且つ四−ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製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
0(13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10(13’、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工=m2
’Jたは2nd工=(m十%)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2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。 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り一層複雑となる。 〔発明の目的〕 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、上述の諸問題を排除し、各種
要求を満たすもOK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性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されなく、製造管理が容易で
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ーとのマツチング性に優れ、且つ
光応答の速い、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。 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優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、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−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。 〔発明の構成〕 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、上述する知見を得、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
ニウム原子まだ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第一の層と、シリコン原
子と、酸素原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ば
れる少くとも一種とを含有する非晶質材料で構成された
第二の層とを積層して有する光受容部材において、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た結果、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、該非平行な界面が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ま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。 このところを、理解を容易だするため、図面を用いて以
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。 この例では、支持体1010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、その凹凸形状に
沿って、第一の層102と第二の層1(13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
。 。 第2(A)図は、第1図に示す光受容部材の第一の層と
第二の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シ、図中、20
2は第一の層、2(13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2(13の層厚は
、ジョートレン:)1内において(121からd22に
連続的に変化しているため、自由表面204と界面20
5とは互いに異なる傾きを有している。したがって、こ
のジョートレン:)l内に入射したレーザー光等の可干
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、ジョートレン
:)e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屏能以下なので、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、3(13
は第二の層、304は自由表面、305は第一の層30
2と第二の層3(13との界面を示す。 )に示すように、第一の層302と第二の層3(13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)場合には、入射光量0に対する反射光
R1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304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
が平行な関係にちる場合よりも、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う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(
C)図に示すように、第二の層2(13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つの位置
における第二の層の層厚d23、(124がd23キd
24 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、支持体上に第一の層と第二の層とが積層されてい
る場合について記載したが、本発明の光受容部材の第一
の層が多層構造を有している場合、例えば、第4図に示
すように支持体401上に、二つの構成層402′と4
02”から構成される第一の層402、および第二の層
4(13を積層してなる場合であっても、入射光量に対
して、反射光R工、R2、式、R,およびR5が存在す
るが、402′、402”および4(13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、ジョートレン:)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。 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。 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、よシ一
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。 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。 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光受容層は、第一の層と第
二の層とからなり、該第−の層は、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
くはシリコン原子(Sl)と、ゲルマニウム原子(Go
)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)はハロゲン原子(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
−st(Go、5n)(a+X)Jと表記する。〕で構
成され、さらに必要に応じて伝導性を制御する物質を含
有せしめることができる。そして、該第−の層は、多層
構造を有することもあり、特に好ましくは、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
して有するか、または/及び、障壁層を構成層の1つと
して有するものである。 また、前記第二の層は、シリコン原子と、酸素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種とを
含有するアモルファス材料で構成され、特に望ましくは
、シリコン原子(Sl)と、酸素原子(0)、炭素原子
(C)及び窒素原子(N)の中から選ばれる少くとも一
種と、水素原子(H)及びハロゲン原子(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−st(o、c、N)(H+X)J と表記する
。〕で構成される。 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
に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に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:)l内に少なくとも一対の非平行な界
面が存在するようにされる。 そして、本発明の目的をより効果的に達成するためには
、ジョートレン:)lに於ける層厚の差、例えば前述の
第2(A)図における(121とd22の差は、照射光
の波長をλとすると、次式:%式%) 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.
1μm〜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、ショー
トレンジ!内において、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△lとし、照射光の波長をλ、層
の屈折率をnとした場合、次式: 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/Q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OVD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。 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シ、図中、100は光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、1(13は第二
の1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。 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、eツタリン
グなどの物理的方法、施蓋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i
d、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
状の切刃を有するバイトをフライス盤、旋盤等の切削加
工機械の所定位置に固定し、例えば円筒状支持体、を予
め所望に従って設計されたプログラムに従って回転させ
ながら規則的に所定方向に移動させることにより、支持
体表面を正確に切削加工することで、所望の凹凸形状、
ヒ0ツチ、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憚旋構造を有する。突起部の
螺旋構造は、二重、三重の多重螺旋構造、又は交叉螺旋
構造とされても差支えない。或いは、螺旋構造に加えて
中心軸に沿った直線構造を導入してもよい。 また、前記凹凸形状は、本発明の目的を効率的に達成す
るだめに、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1これに加えて、入射光を効率よく一
方向だ散乱するために、前記凹凸形状が、その主ピーク
を中心に対称(第5図(A))、まだは、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ためには、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。 即ち、第1には光受容層を構成するa−E!i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、岬
に応じて層重質は大きく変化する。 従って、a −5i(Ge、Sn) (H、X )層の
層重質の低下を招来しない様に支持体表面に設けられる
なめらか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。 まだ、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。 上記しだ着層積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の四部のピッチは、通常は0.3μm〜50
0μm、好ましくは1μm〜200μm1 より好まし
くは5μm−50μm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
、よシ好ましくは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〜2
0度、より好ましくは3変〜15度、最適には4度〜1
0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、まだ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、NiCr、ステンレス、A6.
Or、 Mo、Au、 Nb、 Ta。 V、Ti、ptlpb 等の金属又はこれ等の合金が挙
げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又tf
′i/−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、NiCr、kl
、I Cr、Mo、Au、 工r、 Nb、 T
a、V、Ti、Pt、Pd、 工n2(13.5n0
2、■To (In2O3+ 5n02 )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樹脂フィルムであれば、Ni
Cr 、 Al、 Ag 、 Pb。 Zn、Ni、Au、OrSMO1工r、 N’b、
Ta、 V、Tl、Pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、ス・Q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運され
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。 第一の層 本発明の光受容部材においては、前述の支持体101上
に、シリコン原子と、ゲルマニウム原子及びスズ原子の
少なくともいずれか一方と、好ましくはさらに水素原子
及びノ・ロゲン原子の少な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第一の層102が積層されて
さらに、該第−の層102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ができ、伝導性を制御
する物質を比較的多量に含有する電荷注入阻止層又は/
及び障壁層を、支持体側の端部に有することが望ましい
。 本発明において、該第−の層に含有せしめることのでき
るハロゲン原子としては、具体的には、フッ素、塩素、
臭素、ヨウ素が挙げられるが、特に、フッ素及び塩素が
好ましいものとして挙げられる。そして、該第−の層中
に含有せしめる水素原子(■()の量又はノ・ロゲン原
子(X)の量又は水素原子とノ・ロゲン原子の量の和(
H十X )は、好ましくは0.01〜40 atomi
c%、よシ好適には0.05〜30 atomic%、
最適には0.1〜25atomic %とするのが望ま
しい。 また、本発明の光受容部材において、第一の層の層厚は
、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。 ところで、本発明の光受容部材の第一の層にゲルマニウ
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。 即ち、前記第一の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シ、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長
波長文の全領域の波長の光に対して光感度が優れ光応答
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−特に顕著である。 本発明における第一の層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、その全層領“域に均一な分布状
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、第一の層の支持体表面と
平行な面方向において均一であり、第一の層の層厚方向
に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は/及びスズ原子の分布濃度が、
第一の層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが
、第一の層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして本発明の第一の層においては、特に、支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又は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
自由表面側よシ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、支持体側の端部に
おいてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度
を極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
域において実質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になる。 前述のごとく、本発明の第一の層においては、ゲルマニ
ウム原子又は/及びスズ原子を全層中に均一に分布せし
めることもでき、また層厚方向に連続的かつ不均一に分
布せしめることもできるが、以下、層厚方向の分布状態
の典型的な例のいくつかを、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】1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、第一の層の層厚を示し、t
Bは支持体側の第一の層の端面の位置を、t7は支持体
側とは反対側の第二の層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第一の層はtB側よりも
tT側に向って層形成がなされる。 湖、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
するための説明のための模式的なものである。 第11図には、第一の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。 第11図に示される例では、ゲルマニウムi子の含有さ
れる第一の層が形成される支持体表面と第一の層とが接
する界面位置tBよシtlの位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を取り乍らゲ
ルマニウム原子が第一の層に含有され、位Rtlよりは
濃度C2より界面位flit tTに至るまで徐々に連
続的に減少されている。界面位置tTにおいてはゲルマ
ニウム原子の分布濃度Cは実質的に零とされる。 (ここで実質的に零とは検出限界埼未満の場合である。 ) 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より位置を丁に至るま
で濃度C3から徐々に連続的に減少して位置tTにおい
て濃度C,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よシ位置t2までは、ゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度c5と一定位置とさ
れ、位置t、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
零とされている。 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よシ位置1T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(t RtTにおいて実質的に零とされてい
る。 第15図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位it tBと位置14間においては、濃度C
ヮと一定値であり、位置tTに於ては分布濃度Cは零と
される。位置t4と位置tTとの間では、分布濃度C(
は−次間数的に位置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は位置t
Bより位Rt5までは濃度c8の一定値を取り、位置t
5より位置tTまではt[tc、より濃度C’lOまで
一次関数的に減少する分布状態とされている。 第17図に示す例においては、位置tBより位置tTに
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C工1
より一次関数的に減少されて、零に至っている。 第18図においては、位置tBより位置t6に至るまで
はゲルマニウム原子の分布4度cは、濃度C12より濃
度C工、まで一次関数的に減少され、位置t6と位置t
Tとの間においては、濃度013の一定値とされた例が
示されている。 第19図に示される例において、ゲルマニウム原子の分
布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C工。 であり、位置t、、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、1.の位置付近においては
、急激に減少されて位rN tヮでは濃度C工。 とされる。 位置1.と位置t8との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t8
で濃度C工6 となり、位置t8と位置t、との間では
、徐々に減少されて位Rt9において、濃度C□7に至
る。位置t9と位ft tTとの間においては濃度C1
,7より実質的に零になる様に図に示す如き形状の曲線
に従って減少されている。 以上、第11図乃至第19図により、第一の層中に含有
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、デルマニウ
ム原子又ハ/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、界面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第一の層に設けられ
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第一の層は
、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に含有されて
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。 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。 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。 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c max
がシリコン原子に対して、好ましくは1000 ato
mic ppm以上、よシ好適には5000 atom
ic ppm以上、最適にはI X 10’atomi
cppm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第一の層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tBから5μ層の層領域)に
分布濃度の最大値Cエエ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、第一の層中に含有せしめ
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に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 105105a
to ppmとするが、好ましくは10〜3 X 10
’ atomic ppm 1 よシ好ましくはI X
10”〜2 x 105105ato ppmとする
。 本発明の光受容部材においては第一の層に伝導性を制御
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や。 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■族に属する原子(以下単に「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(以下単に「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)、hll (アルミニウム)、Ga(ガリ
ウム)、工n(インジウム)、Tl (夕IJ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。まだ第V族原子としてばP(燐)、Aθ(
砒素)、sb (アンチモン)、Bi(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、 s
bである。 本発明の第一の層に伝導性を制御する物質である第■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、あるいは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、第一の層の伝導型又は/及び伝導率を制御す
ることを主たる目的にする場合ては、第一の層の全層領
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 Xl0−
3〜1 x 1(13ato1(13atoであり、好
ましくは5 Xl0−2〜5 XIO2atomic
ppm 、最適には1 x 10”” 〜2 X 10
”atomicppmである。 また、支持体と接する一部の層領域に第111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
いは層厚方向における第■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
族原子を含有する構成層あるいは第■族原子又は第V族
原子を高濃度に含有する層領域は、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、支持体側め≧ら光受容層中へ注入される
電子の移動をよシ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シ効率的に阻止するこ
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、30w 5 X 10’ a
tomic ppm、好ましくは50〜I X 10’
atomic ppm、最適には1×102〜5 X
1(131(13ato 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■族原子又は第V族原子を含有する支持体側の端部
に設けられる層スは層領域の層厚を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。 まだ、該層又は層領域の層厚tは、一般的には3X10
”3〜10μとするが、好ましくは4 X 10−”〜
8μ、最適には5 X 10−3〜5μとするのが望ま
しい。 次に第一の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
体側から第二の層側に向って減少し、第二の層との界面
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m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■族原子
又は第V族原子の分布濃度Cを、縦軸は第一の層の層厚
を示し、tBは支持体と第一の層との界面位置を、tT
は第一の層と第二の層との界面位置を示す。 第m図は、第一の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。該層では、第■族原子又は第V族原子を含有する
第一の層と支持体表面とが接する界面位置tBより位置
t工までは、第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが
C1なる一定値をとり、位置t工よシ第二の層との界面
位IttTまでは、第■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、界面位置tTにお
いては第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが(13
と人る。 ゛第21図は、他の典型例の1つを示している。 該層では、第一の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C,から連続的に減少し、位置tTにおいて
#k L cps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Cヮから徐々
に連続的に減少して位置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。但し、
ここで実質的にゼロとは、検出限界1未満の場合をいう
。 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よシ位置t7にいたるまで、濃度C8
から連続的に徐々に減少し、位置tTlc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
C9の一定値にあり、位置t3から位RtTの間におい
ては、濃度C0から濃度010 となるまで、−次間数
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℃4にいたるまでは濃度C
よ、の一定値にあり、位置t、より位置tTまでは濃度
C工2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■fj原子又は第V族
原子の分布一度Cは、位置tBから位置tT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
に減少する。 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01
5から濃度c16となるまで一次関数的に減少し、位置
tBから位置tTまでは濃度C16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エヮであシ
、位RtBから位置t、までは濃度Clヮからはじめは
ゆっくり減少して、位tt6付近では急激に減少し、位
置t6では濃度Cl。、となる。次に1位置t6から位
置tヮ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Rtヮにおいては濃度Cl、とな
る。更に位置tヮと位置t8の間では極めてゆっくりと
徐々に減少し、位置t8において濃度020 となる。 また更に、位置t8から位置tTにいたるまでは、濃度
C20から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。 第加図〜第あ図に示した例°のごとく、第一の層の支持
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、第二の層との界面側においては、該
分布濃度Cがかなシ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
に設けるととにより、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阻止層を形成する
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第一の
層に含有せしめる第■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、第一の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第
一の層中に、電荷注入。 6μ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。 さらに、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、Al2O3,5i02.513N4等の
無機電気絶縁材料や7Fリ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。 第二の層 本発明の光受容部材の第二の層1(13は、上述の第一
の層102上に設けられ、自由表面104を有する層、
すなわち表面層であシ、酸素原子、炭素原子及び窒素原
子の中から選ばれる少なくとも一種を均一な分布状態で
含有するアモルファスシリコン〔以下、r a−8i(
0,c、N)(H,X)Jと表記する。〕で構成されて
いる。 本発明の光受容部材に第二の層1(13を設ける目的は
、耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環
境特性、および耐久性等を向上させることKあり、これ
らの目的は、第二の層を構成するアモルファス材料に、
酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少く
とも一種を含有せしめることにより達成される。 又、本発明の光受容部材においては、第一の層102と
第二の層1(13を構成するアモルファス材料の各々が
、シリコン原子という共通した構成原子を有しているの
で、第一の層102と第二の層1(13との界面におい
て化学的安定性が確保できる。 第二の@1(13中には、酸素原子、炭素原子及び窒素
原子の中から選ばれる少くとも一種を均一な分布状態で
含有せしめるものであるが、これらの原子の含有せしめ
る量の増加に伴って、前述の緒特性は向上する。しかし
、多すぎると層品質が低下し、電気的および機械的特性
も低下する。こうしたことから、これらの原子の含有量
は、通常0 、001〜90 atomic %、好ま
しくは1〜90 atomic%、最適には10〜80
atomic%とする。 第二の層にも水素原子又はハロゲン原子の少なくともい
ずれか一方を含有せしめることが望ましく、第二の層中
に含有せしめる水素原子IH)の量、又はハロゲン原子
(X)の量、あるいは水素原子とハロゲン原子の景の和
(H+X)は、通常1〜40 atomic%、好まし
くは5〜3Q atomic%、最適には5〜25 a
tomic係とする。 第二の層1(13は、所望通シの特性が得られるように
注意深く形成する必要がある。即ち、シリコン原子、お
よび酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる
少なくとも一種、あるいはさらに、水素原子又は/及び
ハロゲン原子を構成原子とする物質は、各構成原子の含
有量やその他の作成条件によって、形態は結晶状態から
非晶質状態までをとり、電気的物性は導電性から、半導
電性、絶縁性までを、さらに光電的性質は光導電的性質
から非光導電的性質までを、各々示すため、目的に応じ
た所望の特性を有する第二の層1(13を形成しうるよ
うに、各構成原子の含有量や作成条件等を選ぶことが重
要である。 例えば、第二の層1(13を電気的耐圧性の向上を主た
る目的として設ける場合には、第二の層1(13を構成
する非晶質材料は、使用条件下において電気絶縁的挙動
の顕著なものとして形成する。又、第二の層1(13を
連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的
として設ける場合には、第二の層1(13を構成する非
晶質材料2は、前述の電気的絶縁性の度合はある程度緩
和するが、照射する光に対しである程度の感度を有する
ものとして形成する。 また、本発明において、第二の層の層厚も本発明の目的
を効率的に達成するための重要な要因の1つであり、所
期の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に
含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、ハロゲン
原子、水素原子の量、あるいは第二の層に要求される特
性に応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定する必要
がある。更に、生産性や量産性をも加味した経済性の点
においても考慮する必要もある。こうしたことから、第
二の層の層厚は通常は3 X 10−3〜30μとする
が、より好ましくは4×10−3〜20μ、特ニ好マし
く B 5 x 10−3〜10 μとする。 本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことば
よシ、前記したアモルファスンリコンで構成きれた光受
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((憂れて
いるため殊に半導体レーザーとのマツチングに浸れ、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f象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。 次に、本発明の光受容層の形成方法ンこついて説明する
。 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/Qツタリング法、或いはイオンブレーテ
ィング法等の放電現象を利用する真空堆積法によって行
われる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の
負荷種度、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
件の制御が比較的容易であり、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パッタリング法が好適であ
る。 そして、グロー放電法とスパッタリング法とを同一装置
系内で併用して形成してもよい。 グロー放電法によってa−8iGe (H,X) で
構成される第一の層を形成するには、シリコン原子(S
i)を供給しうるS1供給用の原料ガスと、ゲルマニウ
ム原子(Ge )を供給しうるGe供給用の原料ガスと
、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を供給
しうる水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)供
給用の原料ガスを、内部を減圧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 −SiGe(HIX)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,,5i2H,,5i3HB、5i4H1o 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、S1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、GeH,、Ge2H6,Ge3Hg、Ge、Hl、
)、G e5u1g 5Ge6H1,、GeフH16、
Ge日H18・Ge9H20等のガス状態の又はガス化
しう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、GeH,、Ge2H6、およびGe3HB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、多くのハロゲン化合物があシ、例えばハロ
ゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合物、ハロゲン
で置換されたンラン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
、 C11,01F3、 BrF3 、 Br
F5 、 IF5 、 工Fマ、 II: l。 IBr等のハロゲン化合物、およびSiF4、Si2F
6.5iOA4、SiBr4等のハロゲン化硅素等が好
ましいものとして挙げられる。 上述のごときノ・ロデ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
放電法だ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
支持体上にノ・ロデン原子を含有する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第一の層を形成する場合には、基
本的には、Si供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGe供給用の原料となる水素化ゲルマニウムとAr、
H2、He等のガスとを所定の混合比とガス流量になる
ように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
体上に第一の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、SiH4,512H6,5i3
H6、Si4H10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、HF、 HOA’
1HBr1H工等のハロゲン化物、S i H2F2.
5iHzI2.5iH2C12,5iHC13,5iH
2Br2.5iHBr3 等のハロゲン置換水素化硅
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、ノ・ロゲン原子(X)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−8iGe(H,X)で構
成される第一の層を形成するには、シリコンから成るタ
ーデッドと、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ゲ
ットを用い、これ等を所望のガス雰囲気中でス・Qツタ
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第一の層を形成する場
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。 スノぐツ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、形成する層中にノ・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ダン原子を
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
ニウム等のガ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・・ロデン原子供給用の原料ガスとしては、前
記の・・ロゲン化物或いは・・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、HF’。 HCl、 HBr、 H工 等のハO’7’ン化水素、
SiH2F2、SiH2工2.51H2C12,5iH
CA!3.5iH2Br2.5iHBr3等のハロゲン
置換水素化硅素、およびGeHF3、G eH2F2、
GeH3FSGeHC13、GeF2(J2、Ge F
3 Cl 、 GeHBr3、GeHBr3、GeHB
r3 GeH工3、GeH2工2、Ge&工等の水素化
ハロゲン化ゲルマニウム等、 GeF4、GeC!14
、GeBr、、Ge工4. GeF2、(16)C12
、GeBr2、Ge 工2等の710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。 本発面の好ましい例において、形成される光受容層を構
成する第一の層中に含有される水素原子(H)の量又は
ハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の
量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40 at
omic%、より好適には0.05〜30 at om
i c%、最適には0 、1〜25 atomi c%
とするのが望ましい。 グロー放電法、ス・9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、[a−8iSn(H、X ) Jと
表記する。)で構成される光受容層を形成するには、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)t#給用の原料ガスとなりうる物
質としては、水素化スズ(SnH,)やSnF’2.5
nF4.5n(J2.5nO14、SnBr2、SnB
r4、Sn工2.Sn工4等)・・ロデン化スズ等のガ
ス状態の又はガス化しうるものを用いることができ、ノ
\ロゲン・化スズを用いる場合には、所定の支持体上に
・・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供袷効率の良さ等の点
から、SnC!d+が好ましい。 そして、5nC14をスズ原子(Sn )供給用の出発
物質として用いる場合、これをガス化するには、固体状
の5ncA!4を加熱するとともに、Ar、He等の不
活性ガスを吹き込み、該不活性ガスを用いてバブリング
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・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、第■族原子又は第V族原子を含
有するa−3iGe(H,X)又は/及びa−slsn
(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 −5iGe(H、X )又は/及びa
−EtiEtn(H,X)で構成される層の形成の際に
、第rn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−8iSn(H2X
)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1TI iii原子原子用入用発物質として具体的に
は硼素原子導入用としては、B2 H6、B4HIO、
B5Hg、B5 alx、B6 HIOs B6 H1
2、B6H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、B
Br3等のノ・ロデン化硼素等が挙げられる。 この他、AlC13、Ga+J3、Ga(C&)2、■
nCJ3、TA’(!A’3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、P2H6等の水素化燐、PH4
工、PF3、PF5、PCIV3、PCl5、PBr3
、PB r5、P工3等の)・ロゲン化燐が挙げられる
。この他、AsH3、AsF3、AsC!13、As
13r3、AsF5、SbH3,5t)F3、SbF5
.5bO13,5bCA!5、Bi&、BiCl3、B
1Br3 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。 グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンプレー
ティング法を用いて、酸素原子、炭素原子、窒素原子の
中から選ばれる少くとも一種を含有するアモルファスシ
リコン、即ち、a−8i(0,C,N)(H,X)で構
成される第二の層1(13を形成するには、a−8i(
0,C!、N)(H,り形成用の出発物質を使用して、
上述の原子(o、C1N)を含むa−3i()e(H,
X)又は/及びa −5iSn(JX)で構成される第
一の層を形成する場合と同様にして行なう。 例えば、酸素原子を含有する第二の層をグロー放電法に
よシ形成するには、シリコン原子(Sl)を構成原子と
する原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子とする原料
ガスと、必要に応じて水素原子()0又は及びハロゲン
原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比
で混合して使用するか、又は、シリコン原子(Sl)を
構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)及び水素原
子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又所望
の混合比で混合するか、或いは、シリコン原子(Sl)
を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Sl)、
酸素原子(0)及び水素原子(H)の3つを構成原子と
する原料ガスを混合して使用することができる。 又、別には、シリコン原子(Sl)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに酸素原子(0)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。 そのような酸素原子導入用の出発物質としては酸素原子
を構成原子とするガス状態の又はガス化しうる物質をガ
ス化したものであれば、いずれのものであってもよい。 酸素原子導入用の出発物質としては具体的には、例えば
酸素(02)、オゾン((13)、−酸化窒素(No)
、二酸化窒素(No2)、−二酸化窒素(N20)、三
二酸化窒素(N2O3)、四二酸化窒素(N2O4)、
三二酸化窒素(N2O5)、二酸化窒素(NO3)、シ
リコン原子(Sl)と酸素原子(0)と水−素原子(H
)とを構成原子とする、例えば、ジシロギサン(H3S
iO8iH3)、トリシロキサン(H3S10SIH2
0S1H3)等の低級70キサン等を挙げることができ
る。 スパッタリング法によって、酸素原子を含有 ゛する層
を形成するには、単結晶又は多結晶のS1ウエーハ又は
5102ウエーハ、又はSiと5i02が混合されて含
有されているウェーハをターデッドとして、これ等を種
々のガス雰囲気中でス、eツタリングすることによって
行えばよい。 例えば、Siウエーノ・をターゲットとして使用すれば
、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、ス・Qツタリング用の堆積室中に導入し、
これ等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェー
・・をスノぐツタリングすればよい。 又、別には、Slと5i02とは別々のターゲットとし
て、又はSlと8102の混合した一つのターデッドを
使用することによって、スパッタリング用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)
又は/及びノ・ロゲン原子(X)を構成原子として含有
するガス雰囲気中でス・々ツタリングすることによって
成される。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述し
たグロー放電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入
用の原料ガスが、ス、eツタリングの場合にも有効なガ
スとして使用できる。 また、例えば炭素原子を含有するアモルファスシリコン
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと
、炭素原子(C)を構成原子とする原料ガスと、必要に
応じて水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用するか、又はシリコン原子(Si)を構成原子とする
原料ガスと、炭素原子(C)及び水素原子(H)を構成
原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合
するか、或いはシリコン原子(Si)を構成原子とする
原料ガスと、シリコン原子(sl)、炭素原子(c)及
び水素原子(H)を構成原子とする原料ガスを混合する
か、更にまだ、シリコン原子(Si )と水素原子(H
)を構成原子とする原料ガスと、炭素原子(C)を構成
原子とする原料ガスを混合して使用する。 このような原料ガスとして有効に使用されるのは、Sl
とHとを構成原子とするSiH,、Si2H6,5i3
He、514H1o等のシラン(SiA!ane )類
等の水素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、例え
ば炭素数1〜1の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレ
ン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素等
が挙げられる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4)
、エタン(02H6)、プロパン(C!3H8)、n−
ブタン(n−C4H1O)、ペンタン(C5I’h2)
、エチレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)
、プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、
ブテン−2(C,H8)、インブチレン(C4H8)、
ペンテン(C5H16) Nアセチレン系炭化水素とし
ては、アセチレン(C2H2) 、メチルアセチレン(
C’3H4)、ブチン(c、I(6)等が挙げられる。 SiとC!(!:Hとを構成原子とする原料ガスとして
は、51(CH3)4、Si(C2H5)4等のケイ化
アルキルを挙げることができる。これ等の原料ガスの他
、H導入用の原料ガスとしては勿論H2も使用できる。 スパッタリング法によってa−sic(H,x) で構
成される第二の層を形成するには、単結晶又は多結晶の
Siウェーハ又はC(グラファイト)ウェーハ、又[S
iとCが混合されて含有されているウェー・・をターデ
ッドとして、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う。 例えばSiウェー・・をターデッドとして使用する場合
には、炭素原子、および水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入するだめの原料ガスを、必要に応じてAr、H
e等の希釈ガスで稀釈して、ス・Qツタリング用の堆積
室内に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成して
Siウェーハをスパッタリングすればよい。 又、SlとCとは別々のターデッドとするか、あるいは
SlとCの混合した1枚のターゲットとして使用する場
合には、スパッタリング用のガスとして水素原子又は/
及びハロゲン原子導入用の原料ガスを、必要に応じて稀
釈ガスで稀釈して、ス・9ツタリング用の堆積室内に導
入し、ガスプラズマを形成してスパッタリングすttば
よい。該スノξツタリング’tLンこ用いる各原子の導
入用の原料ガスとしては、前述のグロー放電法に用いる
原料ガスがそのまま使用できる。 更に、例えば窒素原子を含有するアモルファスシリコン
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)&構成原子とする原料ガスと
、窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要に
応じて水素原子(H)又は及びハロゲン原子(X)を構
成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用
するか、又は、シリコン原子(Sl)を構成原子とする
原料ガスと、窒素原子(Nl及び水素原子(H)を構成
原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合
するかして使用することができる。 又、別には、シリコン原子(Sl)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。 その様な窒素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も窒素原子を構成原子とするザス状の物質又はガス化し
得る物質をガスfヒしだものであれば、いずれのもので
あってもよい。 窒素原子導入用の出発物質としては、具体的には、窒素
原子を構成原子とするかあるいは窒素原子と水素原子を
構成原子とする、窒素(N2)、アンモニア(NH3)
、ヒドラジン(H,NNH2)、アジ化水素(HN3)
、アジ化アンモニウム(NH,N3)等の窒素、窒化物
及びアジ化物等の窒素化合物を挙げることができる。こ
の他に、三弗化窒素(F3N)、四弗化窒素(74N2
)等のハロゲン化窒素化合物を挙げることができ、こ
れらのハロゲン化窒素化合物を用いる場合、窒素原子(
N)の導入に加えて、ハロゲン原子(X)導入もできる
。 スパッタリング法によって、窒素原子を含有する層領域
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウェーハ又は
S i3 N4ウエーハ、又はslとSi3N4が混合
されて含有されているウェーハをターデッドとして、こ
れ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリングすることに
よって行えばよい。 例えば、Siウェーハをターゲットとして使用すれば、
窒素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで
稀釈して、スパッタリング用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハを
スパッタリングすればよい。 又、別には、SlとSi3N、とは別々のターゲットと
して、又はSiとSi3N、の混合した一枚のターゲッ
トを使用することによって、スパッタリング用のガスと
しての稀釈ガスのW囲気中で又は少なくとも水素原子(
翅又は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有
するガス雰囲気中でスパッタリングすることだよって成
される。窒素原子導入用の原料ガスとしては、先述した
グロー放電の例で示した原料ガスの中の窒素原子導入用
の原料ガスが、ス・Qツタリングの場合ても有効なガス
として使用できる。 以上記述したように、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、酸素原子、炭
素原子又は窒素原子、あるいは水素原子又は/及びハロ
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ととKよ
り行われる。 まだ、第一の層および第二の層形成時の支持体温度、堆
積室内のガス圧、放電・Qター等の条件は、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、・意をはらって適宜選択される
ものである。さらK、これらの層形成条件は、第一の層
および第二の層〈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。 具体的には窒素原子、酸素原子、炭素原子等を含有せし
めたa−3i(H,X)からなる第二の層を形成する場
合には、支持体温度は、通常50〜350℃とするが、
特に好ましく′r150〜250’Cとする。堆積室内
のガス圧は、通常0.01〜l ’rorrとするが、
特に好ましくは0.1〜Q、5 Torrとする。また
、放電・Qターは0.005〜5QW/漏2とするのが
通常であるが、より好ましくは0.01〜30W/cI
rL2、特に好ましくは0.01〜20W/crIL2
とする。 a−8iGe(H,X)からなる第一の層を形成する場
合、あるいは第■族原子又:は第V族原子を含有せしめ
たa−8iGe(H,X)からなる第一の層を形成する
場合てついては、支持体温度は、通常50〜350℃と
するが、より好ましくは50〜300°C1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0.01〜5 Torrとするが、好ましく
は、0.001〜3 Torrとし、特に好ましくは0
.1〜l Torrとする。また、放電ノeターは0.
005〜50W/crrL2とするのが通常であるが、
好ましくは0.01〜30 W/cIrL2とし、特に
好ましくはO0旧〜20W/crIL2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
、放電パワー、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%訃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。 本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよう
に、ショートレンジ内に少く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、そのだ
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
Kするについては、成膜操作中、放電・々ツー、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[/eクワ−ガス圧は、使用ガスの種
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
。 ところで、本発明の第一の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
を均一とするか、あるいは第二の層を形成するためには
、該第−の層又は第二の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、第一の層の形成の際に、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
向に変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する層を
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■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
あるいは外部駆動モータ等の通常用いられている何らか
の方法によシ、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h変化率
曲線に従って流量を制倒し、所望の含有率曲線を得るこ
ともできる。 また、光受容層をス・Qノタリ/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1n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V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。 〔実施例〕 以下、本発明を実施f3i1J 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。 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′、29図はグロー放電法による本発明の
光受容部材の4傅造喚4である。 図中の2902.29(13.2904.2905.2
906のガスボンベには、本発明の夫々の層を形成する
だめの原料ガスが密封されており、その1例として、た
とえば、2902はSit、ガス(純度99.999チ
)ボンベ、29(13はH2で稀釈されたB2H6ガス
(純度99.999チ、以下B2H6/ H2と略す。 )ボンベ、2904 +’i: CH4ガス(純度99
、999%)ボンベ、2905はGsF、ガス(純度
99.999%)ボンベ、2906は不活性ガス(He
)ボ/べである。そして、2906’は5nC1,が入
った密閉容器である。 これらのガスを反応室29o1に流入させるにはガスボ
ンベ2902〜2906のバルブ2922〜2926、
リークバルブ2935が閉じられていることを確認し又
、流入バルブ2912〜2916、流出バルブ2917
〜2921、補助バルブ2932.2933が開かれて
いることを確認して、先ずメイン・ミルブ2934を開
いて反応室2901、ガス配管内を排気する。次に真空
Alシリンダー2937上に第一の層及び第二の層を形
成する場合の1例を以下に記載する。 まず、ガスボンベ2902より sIF、ガス、ガスボ
ンベ29(13よシB、H6;/ H2ガス、ガスボン
ベ2905よI) GeF、ガスの夫々をバルブ292
2.2923.2925を開いて出口圧デージ2927
.2928.2930の圧を1(g/CrIL2に調整
し、流入バルブ2912.2913.2915ヲ徐々に
開いて、マス70コントローラ2907.2908.2
910内に流入させる。引き続いて流出バルブ2917
.2918.2920、補助バルブ2932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
SiF、ガス流量、GeF4ガス流量、B2H6/ H
2ガス流量の比が所望の値になるように流出バルブ29
17.2918.2920を調整し、又、反応室290
1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2
938によシ閣〜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流量変化率線に従って、SiF
、ガス、GeF、ガス及びB2H6/H2ガスのガス流
量を制御しながら、基体シリンダー2937上に先ず、
シリコン原子、ゲルマニウム原子及び硼素原子を含有す
る第一の層を形成する。 上記と同様の操作により、第一の層上に第二の層を形成
するには、例えばSiF4ガス、及びCH4ガスの夫々
を、必要に応じてHe%Ar、H2等の稀釈ガスで稀釈
して、所望のガス流量で反応室2901内に流入し、所
望の条件に従って、グロー放電を生起せしめることによ
って成される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バルブ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
2901内、流出バルブ2917〜2921から反応室
2901内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ2917〜2921を閉じ補助バルブ
2932.2933を開いてメインバルブ2934を全
開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要て応じて
行う。 また、第一の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5nC14を出発物質としたガスを
用いる場合には、2906’に入れられた固体状5nO
A!4を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するととも
に、該5nC14中に、Ar、He等の不活性ガスボン
ベ2906よY) Ar%Hθ等の不活性ガスを吹き込
み、バブリングする。発生しだ5nC14のガスは、前
述のSiF4ガス、G eF。 ガス及びB2 H6/ H2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A6基体(長さ357mm
、径80朋)に旋盤で第30 (A1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 (
B)図に示すとおりであった。なお、第30(A1図は
該p、l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、f311j支持体上に、以下の第1表に示す条件
で、第四図に示した製造装置により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り、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780nm、スポット径80
μm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。 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、31(13ばfθ
レンズ、3104はポリゴンミラーを示している。 第 1 表 At基板温度、250℃ 放電周波数+ 13.56MHz 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、p、を支持体上に光
受容層を形成した。 尚、第一の層形成時におけるGeF、ガス及び5IF4
ガス流量の変化は、各々第32図及び第33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。 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。 実施例3 実施例1と同様にして、第30 (C)〜(E)図に示
す断面形状を有するAt支持体(シリンダーNCt 3
01〜3(13)を得た。 該At支持体(7リンダーN111301〜3(13)
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。 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。 また、光受容層の7リンダー中央と両端の平均層厚の差
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。 実施例4 実施例3と同様にして第4表に示す層形成条件で、At
支持体(シリンダーIVk1301〜3(13)上に、
光受容層を形成した。 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。 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。 実施例5 第5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(シリン
ダーN11301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際第−の層形成時におけるH2ガス及びPH3/
H2がスのガス流量は各々第34図および第3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。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例6 第6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(シリン
ダーN11301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際GeF4ガス、SiF、ガス、H2がス及びB
2H,/H2ガスのガス流量は各々第36図、第37図
、第関図および第39図に示す流量変化曲線に従って、
マイクロコンピュータ−制御により、自動的に調整した
。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例7 第7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A1支持体(シリンダ
ーNl1301〜3(13)上に光受容層を形成した。 得られた光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例8 第8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、Al支持体(シリン
ダーNn 301〜3(13 )上に光受容層を形成し
た。この際第−の層の形成時におけるGeH,ガス、5
IH4ガス及びB2H6/H2ガスのガス流量は各々第
40図、第41図および第42図に示す流量変化曲線に
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。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例9 第9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(シリン
ダーNn 301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際第−の層の形成時におけるSiH,ガス、Ge
F、ガス及びB2H6/H2ガスのガス流量は各々第4
3図、第44図および第42図に示す流量変化曲線に従
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。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例10 第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(シリ
ンダーm 301〜3(13)上に光受容層を形成した
。この際第−の層の形成時におけるB2H6/H2ガス
のガス流量は第45図に示す流量変化曲線に従って、゛
マイクロコンピューター制御により、自動的に調整した
。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 実施例11 第11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、a支持体(シリン
ダー陽301〜3(13)上に光受容層を形成した。こ
の際第−の層の形成時におけるSiH4ガス、GeH4
ガス(又は5nC6,/Heガス)及びB2H6/ H
2ガスのガス流量は各々第46図、第47図および第4
8図に示す流量変化曲線に従って、マイクロコンピュー
タ−制御により、自動的に調整した。 これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なったところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。 〔発明の効果の概略〕 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。 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)%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。
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を模式的に示し
た図であり、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、自由表面と第一の層と第二の層
の界面と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、支持体上に設けられる構成層各
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、第一の層を構成する層が
二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図ね、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、本発明の第一の層中におけるダルマ
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
図であり、第頷〜路図は、本発明の第一の層中における
第■族原子又は第V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、縦軸は第一の層の層厚を
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第一の層及び第二の層を製造
するための装置の一例で、グロー放電法による製造装置
の模式的説明図である。第(9)(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30CB)〜(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3
1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48図は、本発明の第一の層形成に訃け
るがス流量比の変化状態を示す図であり、縦軸は第一の
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・・・光受容部材、101・・・支持体、102
.202.302.402・・・第一の層、1(13.
2(13.3(13.4(13・・・第二の層、402
′、402′l・・・第一の層を構成する層、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、702.7(13・・・光受容層、80
1・・・支持体、802・・光受容層、901・・・支
持体、902・・・第1層、9(13・・・第2層、1
001・・・支持体、1002・・・光受容層、10(
13・・・支持体表面、1004・・・光受容層表面第
29図において、 2901・・・反応室、2902〜2906・・・ガス
ボンベ、2906’−5nCt4用密閉容器、2907
〜2911−・・マスフロコントローラ、2912〜2
916・・・流入バルブ、2917〜2921・・・流
出バルブ、2922〜2926・・・バルブ、2927
〜2931・・・圧力調整器、2932.2933・・
・補助バルブ、2934・・・メインバルブ、2935
・・・リークバルブ、2936・・・真空計、2937
・・・基体シリンダー、2938・・・加熱ヒーター、
2939・・・モーター、2940・・・高周波電源 第31図において
た図であり、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、自由表面と第一の層と第二の層
の界面と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、支持体上に設けられる構成層各
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、第一の層を構成する層が
二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図ね、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、本発明の第一の層中におけるダルマ
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
図であり、第頷〜路図は、本発明の第一の層中における
第■族原子又は第V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、縦軸は第一の層の層厚を
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第一の層及び第二の層を製造
するための装置の一例で、グロー放電法による製造装置
の模式的説明図である。第(9)(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30CB)〜(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3
1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48図は、本発明の第一の層形成に訃け
るがス流量比の変化状態を示す図であり、縦軸は第一の
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・・・光受容部材、101・・・支持体、102
.202.302.402・・・第一の層、1(13.
2(13.3(13.4(13・・・第二の層、402
′、402′l・・・第一の層を構成する層、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、702.7(13・・・光受容層、80
1・・・支持体、802・・光受容層、901・・・支
持体、902・・・第1層、9(13・・・第2層、1
001・・・支持体、1002・・・光受容層、10(
13・・・支持体表面、1004・・・光受容層表面第
29図において、 2901・・・反応室、2902〜2906・・・ガス
ボンベ、2906’−5nCt4用密閉容器、2907
〜2911−・・マスフロコントローラ、2912〜2
916・・・流入バルブ、2917〜2921・・・流
出バルブ、2922〜2926・・・バルブ、2927
〜2931・・・圧力調整器、2932.2933・・
・補助バルブ、2934・・・メインバルブ、2935
・・・リークバルブ、2936・・・真空計、2937
・・・基体シリンダー、2938・・・加熱ヒーター、
2939・・・モーター、2940・・・高周波電源 第31図において
Claims (17)
- (1)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第一の層と、シリコン原子と、酸素
原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ばれる少くと
も一種とを含有する非晶質材料で構成された第二の層と
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、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)第二の層が、シリコン原子と、酸素原子、炭素原
子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種とを均一
な分布状態で含有する非晶質材料で構成された特許請求
の範囲第(1)項に記載された光受容部材。 - (3)第一の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。 - (4)第一の層が多層構成である特許請求の範囲第(1
)項に記載の光受容部材。 - (5)第一の層が、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(4)項に記載の光受容部材。 - (6)第一の層が、構成層の1つとして障壁層を有する
、特許請求の範囲第(4)項に記載の光受容部材。 - (7)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。 - (8)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。 - (9)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。 - (10)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。 - (11)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(10)項に記載の光受容部材。 - (12)前記螺線構造が多重螺線構造である特許請求の
範囲第(11)項に記載の光受容部材。 - (13)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(11)項に記載の光受容部材
。 - (14)前記線状突起の稜線方向が円筒状支持体の中心
軸に沿っている特許請求の範囲第(11)項に記載の光
受容部材。 - (15)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(1)項に記載の光受容部材。 - (16)前記傾斜面が鏡面仕上げされている特許請求の
範囲第(15)項に記載の光受容部材。 - (17)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 |
---|---|---|---|
JP25291285A JPS62113152A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 光受容部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25291285A JPS62113152A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 光受容部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62113152A true JPS62113152A (ja) | 1987-05-25 |
Family
ID=17243897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25291285A Pending JPS62113152A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 光受容部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62113152A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58187932A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Canon Inc | レーザー光を用いる光導電部材 |
JPS60225854A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Canon Inc | 光受容部材用の支持体及び光受容部材 |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP25291285A patent/JPS62113152A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58187932A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Canon Inc | レーザー光を用いる光導電部材 |
JPS60225854A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Canon Inc | 光受容部材用の支持体及び光受容部材 |
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