JPS62141783A

JPS62141783A - 光受容部材

Info

Publication number: JPS62141783A
Application number: JP60282012A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fujioka; 靖藤岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1987-06-25

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕本発明は、光（ここでは二極の元であって、紫外線、可
視光線、赤外線、Ｘ線、ｒ線等を意味する。）のような
電磁波に対して感受性のある光受容部材に関する。

〔従来技術の説明〕

固体撮像装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、高感度で、　　ＳＮ比〔光電流（Ｉ
ｐ）／暗電流（Ｉｄ）：ｌが高く、照射する電磁波のス
ペクトル特性に適合した吸収スペクトル特性を有するこ
と、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、使
用時において人体に対して無公害であること、更には固
体撮像装置においては、残像を所定時間内に容易に処理
することができること等の特性が要求される。殊に、事
務機としてオフィスで使用される電子写真装置内に組込
まれる電子写真用像形成部材の場合には、上記の使用時
における無公害性が重要な点である。

この様な点に立脚して最近注目されている光９−　容量
　材にアモルファスシリコン（以後ａ−８ｉと表記する
。）があり、例えば、独国公開第２７４６９６７号公報
、同第２８５５７１８号公報には電子写真用像形成部材
としての使用、ま之独国公開第２９３３４１１号公報に
は光電変換読取装置への応用が記載されている。

しかしながら、従来のａ−８ｉで構成された光受容層を
有する光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の
電気的、光学的、光導電的特性、及び使用環境特性の点
、更には経時的安定性及び耐久性の点において、谷々、
個々には特性の向上が計られているが、総合的な特性向
上を計る上で更に改良される余地が多々存在するのが実
情である。

例えば、電子写真用像形成部材に適用し之場合Ｋ、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来法では
その使用時において残留電位が残る場合が度々観測され
、この楓の光受容部材は長時間繰返し使用し続けると、
繰返し使用による疲労の蓄積が起って、残謙が生ずる所
謂ゴースト現象を発する様になる等の不都合な点が少な
くなかった。

又、ａ−８ｉ材料で光受容層を構成する場合には、その
電気的、光導電的特性の改良を計るために、水素原子或
いは弗素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び電気伝
導型の制御の九めに硼素原子や燐原子等が或いはその他
の特性改良のために他の原子が、各々構成原子として光
受容層中に含有されるが、これ等の構成原子の含有の仕
方如何によっては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や電気的耐圧性に問題が生ずる場合があった。

即ち、例えば、形成した光受容層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分でないこ
とや、暗部における支持体側よりの電荷の注入の阻止が
充分でないこと、或いは、転写紙に転写され九画像に俗
に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破壊現象による
と思われる画像欠陥や、クリーニングにブレードを用い
るとその摺擦によると思われる、俗に「白スジ」と云わ
れている画［象欠陥が生じ九りしてい九。又、多湿雰囲
気中で使用したり、或いは多湿雰囲気中に長時間放置し
た直後に使用すると俗に云う画像のボケが生ずる場合が
少なくなかった。

更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取り出し友後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの層の浮きや剥離、或いは層に亀裂が
生ずる等の現象を引起しがちになる。この現象は、殊に
支持体が通常、電子写真分野に於いて使用されているド
ラム状支持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点に
於いて解決されるべき問題がいくつかある。

従ってａ−８ｉ材料そのものの特性改良か計られる一方
で光受容部材を設計する際に、上記し九様な問題の総て
が解決される様に工夫される必要がある。

〔発明の目的〕本発明は、上述のとときａ−８ｉで構成されｔ光受容層
を有する光受容部材における諸問題を解決することを目
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ｗ
電位が全くか又は殆んど観測されない、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。

不発明の別の目的は、高光感度性、高ＳＮ比特性及び高
電気的耐圧性を有する、ａ−８ｔ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１丈に別の目的は、支持体上に設けられた層と
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−８ｉで構成され九九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、電子写真用像形成部材として適用
させた場合、靜’ＭＬ＠形成のための帯電処理の際の電
荷保持能力が充分であり、通常の電子写真法が極めて有
効に適用され得ろ潰れた電子写真特性を有する、ａ−８
ｉ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、長期の使用に於いて画像欠陥
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、高品質画像を得ろことが
できるａ−８ｉで構成された光受容層を有する電子写真
用の光受容部材を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は上述の目的を達成するものであって、電子写真
用像形成部材や固体撮像装置、読取装置等に使用される
光受容部材としてのａ−８ｉの製品成立性、適用性、応
用性等の事項を含めて総括的に鋭意研究を続は几結果、
シリコン原子を母体とする非晶質材料で構成される光受
容層を有する光受容部材の層構成を以下に記載する様な
特定の二層構成の下に設計されて作成された光受容部材
が、実用上著しく優れ比特性を示すばかりでなく、従来
の光受容部材と比較してみてもあらゆる点において凌駕
しており、特に電子写真用の光受容部材として著しく優
れ比特性を有しているという事実を見い出し文ことに基
づいて構成せしめｔものである。

即ち、本発明の光受容部材は、支持体と、該支持体上に
シリコン原子と、窒素原子、炭素原子及び炭素原子のう
ちの少くとも１つの原子とを母体とし周期律表第■族に
属する原子を含有する非晶質材料から構成される第一の
層と、シリコン原子を母体としハロゲン原子を含有する
非晶質材料から構成され光導電性を有する第二の層とを
積層してなる光受容層とからなることを骨子とするもの
であり、好ましくは更にシリコン原子を母体とし水素原
子又は／％ロゲン原子の少なくともいずれか１方を含有
する非晶質材料で構成され非光導電性である第三の層、
あるいは無機絶縁材料又は有機絶縁材料からなる第三の
層を設けたものである。

前記周期律表第■族に属する原子（以下、単に「第Ｖ族
原子」と称す。）とは、いわゆる半導体分野においてい
う、いわゆる不純物であって、ｎ散伝導性を付与するも
のであり、具体的には、Ｐ（燐）　、　Ａｓ　（砒素）
、ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ　（ビスマス）等が挙げら
れるが、特に好ましくはＰ、Ａｓを用いる。

ところで、本発明の光受容部材の第一の層には、前記第
■族原子を含有するものであるが、第Ｖ族原子を含有せ
しめることにより、支持体側から光受容層中への電荷の
注入を阻止する′１荷阻止層を形成するという機能を有
している。

ま九、本発明の光受容部材の邑−のＩ−はシリコン原子
と窒素原子、炭素原子および酸素原子のうちの少なくと
も１つとを母体とする非晶質材料から構成されるもので
あるが、鼠索原子、炭素原子および酸素原子はいずれも
、帯電時における支持体からの電荷の注入を効果的に防
止して見掛は上光受答層の暗抵抗を上げる機能と、さら
に支持体と光受容層との間の密着性を強化する機能を有
している。

この様に、本発明の光受容層の第一の層は、電荷阻止層
を形成するとともに、電出波照射によって第二の層中に
生じ、支持体側に向かって移動する電荷の第二の層から
支持体側への通過を許す機能をも果しており、さらに、
支持体と光受容層との密着強化機能を有しているもので
ある。

また、本発明の光受容層の第二の層はシリコン原子を母
体とし、必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン原子
を含有する非晶質材料で構成されるものであり、該ハロ
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、なかでも特に好ましいものはフッ素及
び塩素である。

丈に、必要に応じて設けられる本発明の光受容部材の第
三の層は、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目的で設
けられる表面層であり、シリコン原子を母体とし水素原
子又は／及びハロゲン原子を含有する非晶質材料で構成
される層であってもよいし、あるいは無機絶縁材料又は
有機絶縁材料からなる層であってもよい。

以下、図面により本発明の光受容部材の具体的層構成に
ついてより詳しく説明する。

第１．２図は本発明の光受容部材の層構成を説明するた
めの模式図であり、各図において１００は光受容部材、
１０１は支持体、１０２は第一の層、１０３は第二の膚
、１０４は自由表面、１０５は第三の層を示す。

支持体本発明に用いる支持体１０１は、導電性のものであって
も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ｖｘ
、ＡＩ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐ
Ｌ。

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
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシー
ト、ガラス。

セラミック、紙等が挙げられる。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。

Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、　Ｖ、Ｔ
ｉ　、　Ｐｔ。

Ｐｄ　、Ｉｎ、Ｑ、　、　ＳｎＯ，、ＩＴＯ（Ｉｎ、０
３＋　８ｎＱ　）等から成る薄膜を設けろことによって
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、ＮｉＣｒ　、Ａｌ　、Ａｇ、Ｐ
ｂ　、Ｚｎ　、Ｎｉ　。

Ａｕ　、　Ｃｒ　、Ｍｏ　、　Ｉｒ　、Ｎｂ　、Ｔａ　
、Ｙ、’Ｅ’ｉ　、Ｐｔ等の金属の薄膜を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設け、又
は前記金属でその表面をラミネート処理して、その表面
に導電性を付与する。支持体の形状は、円筒状、ベルト
状、板状等任慧の形状が使用可能である。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
るが、例えば、電子写真用派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
の機能を充分発揮しう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１機械的強度等の点から１通常は、１０μ以上にされ
る。

第一の層第−の層１０２は、前記支持体１０１上に設けるもので
あって、窒素原子、炭素原子および酸素原子のうちの少
なくとも１つを構成成分とし、さらに第■族原子を含有
するアモルファスシリコン（ａ−８ｉ）又ハ水素化アモ
ルファスシリコン（ａ−８ｉＨ）で構成されている。

第一の層中の窒素原子、炭素原子又は酸素原子の量、あ
るいはこれらのうちの２つ以上の原子の意の和は、通常
はＩ　Ｘ　１０　〜５０　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは
２　Ｘ　１０−３〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には３
　Ｘ　１０−３〜３０ａｔｏｍｉｃ％とするのが望まし
い。又。

第一の層１０２に含有せしめる第■族原子の量は、通常
は３　Ｘ　１０〜５　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐ
ｍ　、好ましくは５　Ｘ　１０〜Ｉ　Ｘ　１０’　ａｔ
ｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、最適にはＩ　Ｘ　１０”　〜５　
Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　とするのが望まし
い。

更に必要に応じて含有せしめる水素原子の量は、通常は
ｌＸｌ０−”〜４　Ｘ　１０　ａｔｏｍｉｃ％、好まし
くは５　Ｘ　１０””２〜３　Ｘ　１０　ａｔｏｍｉｃ
％、最適にはＩ　Ｘ　１０−”　〜２５　ａｔｏｍｉｃ
％とするのが望ましい。

第一の層の層厚は、本発明の目的を効率的に達成するた
めの重要な因子であり、好ましくは３０又〜ｘｏｏｏＸ
とするのが望ましい。

第二の層第二の層１０３は、前述の第一の層１０１上に設けるも
のであって、シリコン原子を母体とし、必要に応じて水
素原子又は／及びノ１０ゲン原子を含有する非晶質材料
、即ちａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成されている。

第二の層に含有せしめる水素原子（Ｈ）の量、ま友はハ
ロゲン原子（Ｘ）の量、あるいは水素原子とハロゲン原
子の量の和は、通常はｌＸｌ０−２〜４　Ｘ　１０　ａ
ｔｏｍｉｃ％、好ましくは５　Ｘ　１０−〜３ｘｌＯａ
ｔｏｍｉ（％、最適にはＩ　Ｘ　１０−１〜２５　ａｔ
ｏｍｉｃ％とする。

第二の層１０３の層厚は、本発明の目的を効率的に達成
する念めの重要な因子の１つであり、所望の目的に応じ
て適宜決定するものである。

また、該層に含有せしめる水素原子又は／及びハロゲン
原子の量、あるいは他の層の層厚との関係において、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
定する必要もある。

更に、生産性や斂産性をも加味した経済性の点において
も考慮する必要がある。こうし九ことから、通常は１〜
１００μ、好ましくは１〜８０μ、最適には２〜５０μ
とするのがＭましい。

第三の層第三の層１０４は、必要に応じて前述の第二の層１０３
上に設けるものであり、水素原子及び／又はハロゲン原
子を含有するアモルファスシリコン、即ち、ａ−８ｉ（
Ｈ，Ｘ）で構成されるか、あるいは無機絶縁材料又は有
機絶縁材料の層である。さらに、第三の層１０４は鼠素
原子、炭素原子、および酸素原子のうちの少なくとも１
つ以上を含有するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成されるもの
であってもよい。

第三の層の層厚は、好ましくは３０Å〜１μｍとするの
が望ましい。

本発明の光受容部材は前述のような層構成とすることに
より、アモルファスシリコンで構成された光受容層を有
する従来の光受容部材の諸問題の総てを解決し、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。特に、電子写真用像形成部材と
して適用した場合には、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
性に優れ、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。

又、本発明の光受容部材は、支持体上に形成される光受
容層が、層自体が強靭であって、且つ支持体との密着性
に著しく優れており、高速で長時間連続的に繰返し使用
することができる。

次に、本発明の光受容層の形成方法について説明する。

本発明の光受容層は、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成された
層と、窒素原子、炭素原子及び咳素原子のうちの少なく
とも１つと第■族原子を含有せしめ九ａ　−Ｓｉ　（）
ｌ）で構成された層とを組み合わせ、前述のごとき特定
の層構造とするものであるが、これらの層は、いずれも
、グロー放電法、スパッタリング法、あるいはイオンブ
レーティング法等の放電現象を利用する真空堆積法によ
って形成できる。これらの方法は、製造条件、設備資本
投下の負荷程度、製造規模、製造される光受容部材に要
求される特性等の要因によって、適宜選択して用いるが
、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、シリコン原子とともに
水素原子及び／又はハロゲン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
用して形成することもできる。例えば、グロー放電法に
よって、ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）　テ構成される層を形成
するには、基本的にはシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得
るＳｉ供給用の原料ガスと共に、水素原子（Ｈ）導入用
の又は／及びハロゲン原子（Ｘ）導入用の原料ガスを、
内部が減圧にし得る堆積室内に導入して、該堆積室内に
グロー放電を生起させ、予め所定位置に設置し九所定の
支持体表面上にａ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）から成るｒ−を形成
する。

必要に応じて層中に含有せしめるハロゲン原子（Ｘ）と
しては、具体的にはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げ
られ、殊にフッ素、塩素が好ましい。

前記Ｓｉ供給用の原料ガスとしては、ＳｉＨ４、Ｓ　ｉ
　ｔ　Ｈｅ、５ｉ３８６、Ｓｉ、Ｈ，ｏ等のガス状態の
又はガス化し得る水素化硅素（シラン類）が挙げられ、
特に、層形成作業のし易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点
で、Ｓ　ｉＨ４、Ｓｉ、８６が好ましい。

また、前記ハロゲン原子導入用の原料ガスとしては、多
くのハロゲン化合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、
ハロゲン化物、ハロケｙ　間化合物、ハロゲンで置換さ
れ九シラン誘導体等のガス状態の又はガス化しうるハロ
ゲン化合物が好ましい。具体的にはフッ素、塩素、臭素
、ヨウ素のハロゲンガス、Ｂｒｋ’、ＣＩＦ％ＣＩＦ″
５、ＢｒＦ、　、ＢｒＦ、　、ＩＰ、、ＩＣｌ、　ＩＢ
ｒ等のハ（ｆｆゲン間化合物、およびＳｔＦ、　、　Ｓ
ｉ、Ｆ、　、　５ｒＣ１，、ＳｉＢｒ４等のハロゲン化
硅素等が挙げられる。上述のごときハロゲン化硅素のガ
ス状態の又はガス化しうるものを用いる場谷には、Ｓｉ
供給用の原料ガスを別途使用することなくして、ハロゲ
ン原子を含有するａ−８ｉで構成され九増が形成できる
ので、特に有効である。

ま念、前記水素原子供給用の原料ガスとしては、水素ガ
ス、ＨＦ、ＨＣＩ、　ＨＢｒ、　ＨＩ等のハロゲン化物
、　ＳｉＨいＳｔ、Ｈ，、ｓｔ、ｎ、、Ｓｔ、）ｉ、。

等の水素化硅素、あるいは５ｉＨ１ＦいＳｉＨ＠Ｉ＠　
、　８１Ｈ１ＣＡ’ｔ、３ｉＨＣ１１，８１）１．Ｂｒ
、、　５ｉＩ４Ｂｒ、等ノハロゲン置換水素化硅素等の
ガス状態の又はガス化しうるものを用いることができ、
これらの原料ガスを用いた場合には％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）の含有量の制御を容易に行うことができる
沈め、有効である。そして、前記ハロゲン化水素又は前
記ハロゲン置換水素化硅素を用い几場合にはハロゲン原
子の導入と同時に水素原子（Ｈ）も導入されるので、特
に有効である。

ハロゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子の量又はハロゲン
原子と水素原子の量の和（Ｘ十Ｈ）は、通常は０．０１
〜４０ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは０．０５〜３０ａｔ
ｏｍｉｃ％、最適には０．１〜２５　ａｔｏｍｉｃ％と
するのが望ましい。層中に含有せしめる水素原子（Ｈ）
又は／及びハロゲン原子（Ｘ）の量の制御は、例えば支
持体温度、水素原子（Ｈ）又は／及びハロゲン原子（Ｘ
）を導入するために用いる出発物質の堆積室内へ導入す
る量、放電電力等を制御することによって行われる。

反応スパッタリング法或いはイオンブレーティング法に
依ってａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）から成る層を形成するには、
例えばスパッタリング法の場合には、Ｓｉから成るター
ゲットを使用して、これを所定のガスプラズマ雰囲気中
でスパッタリングし、イオンブレーティング法の場合に
は、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として
蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加熱法
、或いはエレクトロンビーム法（ＦＪＢ法）等によって
加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラズマ雰囲気中
を通過させる事で行うことができる。

その際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合でも形成される層中にハロゲン原子を導入す
るについては、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲ
ン原子を含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該
ガスのプラズマ雰囲気を形成してやればよい。

又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、Ｈ３或いは前記し九シラン類等のガス
をスパッタリング用の堆積室中に導入して該ガスのプラ
ズマ雰囲気を形成してやればよい。

例えば、反応スパッタリング法の場合には、Ｓｔメタ−
ットを使用し、ノ１０ゲン原子導入用のガス及びＨ，ガ
スを必要に応じてＨｅ、　Ａｒ等の不活性ガスも含めて
堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を形成し、前記Ｓｔ
メタ−ットをスパッタリングすることによって、支持体
上にａ−８ｉ（Ｈ。

Ｘ）から成る層を形成する。

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、ａ−８ｉ（ＨｅＸ）にさらに第
Ｖ族原子、窒素原子、炭素原子、あるいは酸素原子を含
有せしめた非晶質材料で構成された層を形成するには、
ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）の層の形成の際に、第Ｖ族原子導入
用の出発物質、窒素原子導入用の出発物質、炭素原子尋
人用の出発物質、あるいは酸素原子導入用の出発物質を
、前述し九ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）形成用の出発物質と共に
使用して、形成する層中へのそれらの量を制御しながら
含有せしめてやることによって行なう。

例えば、第Ｖ族原子を含有するａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）〔
即ち、ａ−８ｉ　Ｍ　（Ｈ，Ｘ）　（但しＭは第■族原
子を表わす。）〕で構成される層をグロー放゛亀法によ
って形成するには、ａ−８ｔ　Ｍ　（Ｈ，Ｘ）形成用の
原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス（Ｈｌ）と所定量の
混合比で混合して、支持体１０１の設置しである真空堆
積用の堆積室に導入し、導入され九ガスをグロー放電を
生起させることでガスプラズマ化して前記支持体上にａ
　−Ｓ　ＬＭ（Ｈ，Ｘ）を堆積させればよい。

第瓜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、Ｂ、Ｈ，、Ｂ４Ｈ１ｏ、　Ｂ、）ｉ、
、Ｂ、Ｈ□、Ｂ、Ｈ，。、ａｓＨｓ＊、Ｂｌ”１４等の
水素化硼素、ＢＦ、、ＢＣｌ、、ＢＢｒｌ等のハロゲン
化硼素等が挙げられる。この他、ｋｌｃｌｓ、Ｃａ　Ｃ
ｌ　ｓ、Ｇａ（ＣＨ３）ｔ、Ｉｎ（Ｊ、、ＴｌＣ１，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ＰＨ，、ＰｔＨ，等の水素北隣、ＰＨ，
Ｉ、ＰＦ、、Ｐ）′１、ＰＣｌ　ｓ、ＰＣ６ｓ、ＰＢｒ
、、ＰＢｒ、、ＰＩ、等のハロゲン北隣が挙げられる。

この他、ＡｓＨ，、ＡｓＦ、、ＡｓＣＪ、、ＡｓＢｒ３
、ＡｓＦ、、５ｂＨ８、ｓｂｐ、、８ｂＦ、、　５ｂ（
Ｊｓ、　８ｂ（Ｊ！、ＢＩＨ８、ＢｉＣｌ３、Ｂ１Ｂｒ
、等も第■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。

また、窒素原子を含有する層を形成するのにグロー放電
法を用いる場合には、前記した光受容層形成用の出発物
質の中から所望に従って選択され友ものに窒素原子導入
用の出発物質を加える。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ガ
ス状の物質又はガス化し得る物質であればほとんどのも
のが使用できる。

例えばシリコン原子（Ｓｉ）を構成原子とする原料ガス
と、璧素原子（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（Ｓｉ）を構成原子と
する原料ガスと、窒素原子（Ｎ）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（Ｓｉ）と水素原子（式とを
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。

窒素原子を含有する層ま几は層鴇域を形成する際に使用
する窒素原子（Ｎ）導入用の原料ガスとして有効に使用
される出発物質は、Ｎを構成原子とするか或いはＮとＨ
とを構成原子とする例えば窒素（Ｎ、）、アンモニア（
ＮＨ，）、ヒドラジン（Ｈ，ＮＮＨ，）　、アジ化水素
（ＮＨ，）、アジ化アンモニウム＜ＮＨ，Ｎ、）等のガ
ス状の又はガス化し得る窒素、窒化物及びアジ化物等の
鼠索化合物を挙げることができる。この他に、窒素原子
（Ｎ）の導入に加えて、ハロゲン原子（Ｘ）の導入も行
えるという点から、三弗化窒素（Ｆ、Ｎ）　、四弗化窒
素（Ｆ、Ｎ、　）等のハロゲン化窒素化合物を挙げるこ
とができる。

スパッタリング法によって、窒素原子を含有する層ま九
は層領域を形成するには、単結晶又は多結晶の８ｉウエ
ーハー又はＳｉ、Ｎ、ウェーハー、又はＳｉと５ｉｌＮ
４が混合されて含有されているウェーハーをターゲット
として、これ等を種々のガス［ｌ気中でスパッタリング
することによって行えばよい。

例りば、Ｓｉウェーハー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、スパッター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ウェーハーを
スパッタリングすればよい。

又、別には、Ｓｔと５ｉｌＮ４とは別々のターゲットと
して、又はＳｉとＳｔ、Ｎ、の混合した一枚のターゲッ
トを使用することによって、スパッター用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子（Ｉ（
）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によって形
成できる。

窒素原子導入用の原料ガスとしては、先述しにグロー放
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、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。

炭素原子を含有する層をグロー放電法を用いる場合には
、前述の光受容層形成用の出発物質の中から所望に従っ
て選択されたものに炭素原子導入用の出発物質を加える
。その様な炭素原子導入用の出発物質としては、少くと
も炭素原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質であればほとんどのものが使用できる。

例えば、ＣとＨとを構成原子とする、例えば炭素数１〜
４の飽和炭化水素、炭素数２〜４のエチレン系炭化水素
、炭素数２〜３のアセチレン系炭化水素等が挙げられる
。

具体的には、飽和炭化水素としては、メタン（ＣＨ，）
、エタン（Ｃ，Ｈａ）　、プロパン（Ｃ５Ｈｓ　＞、ｎ
−ブタ：ｙ　（ｎ　−Ｃ４Ｈ，、）、ペンタン（ＣｓＨ
＋ｔ　）、エチレン系炭化水素としては、エチレン（Ｃ
，Ｈ，）、プロピレン（Ｃ，Ｈ，）、ブテン−１（Ｃ，
Ｈ，）　、ブテン−２（Ｃ４Ｈ，）、イソブチレン（Ｃ
４Ｈ，）、ペンテン（ＣｇＨｓｏ　）　、アセチレン系
炭化水素としてハ、アセチレン（Ｃ，Ｈ，）、メチルア
セチレン（Ｃ３Ｈ４）−ブチン（Ｃ，Ｈ，）等が挙げら
れる。

ＳｉとＣとＨとを構成原子とする原料ガスとしては、Ｓ
ｉ　（ＣＨＩ）４、Ｓｉ　（Ｃ，Ｈ，）４等のケイ化ア
ルキルを挙げることができる。

また、スパッタリング法によって炭素を含有する層を形
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、又はＳｉとＣが混合されて含
有されているウェーハをターゲットとして、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
なう。

例えばＳｉウェーハをターゲットとして使用する場合に
は、炭素原子を導入するための原料ガスを、必要に応じ
てＡｒ、Ｈｅ等の稀釈ガスで稀釈して、スパッタリング
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、ＳｉとＣとは別々のターゲットとするか、あるいは
ＳｔとＣの混合し之１枚のターゲットとして使用する場
合には、これをスパッ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ればよい。

ま九例えば酸素原子を含有する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、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（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、ｒＲ素原子（０）及び水素
原子（）ｉ）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（Ｓ
ｉ）を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子（Ｓｉ
）、酸素原子（０）及び水素原子（）Ｉ）の３つを構成
原子とする原料ガスとを混合して使用することができる
。

又、別には、シリコン原子（Ｓｉ）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
ス化し友ものであれば、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（０，）、オゾン（０，）、−酸化窒素（ＮＯ）、
三酸化窒素（Ｎｏ、）、−二酸化窒素（Ｎ、Ｏ）、三二
酸化窒素（Ｎ、Ｏ，）、四二酸化窒素（Ｎ、０．）、三
二酸化窒素＜　Ｎ、０．）、三酸化窒素（Ｎｏ、）、シ
リコン原子（Ｓｉ）と酸素原子（０）と水素原子（Ｈ）
とを構成原子とする、例えば、ジシロギサン（Ｈｓ　８
１　ｏｓ　ｉＨｓ　）、トリシロキサン（Ｈ，Ｓ　ｉｔ
ｓ　１ＨｔＯ３１Ｈ１）等の低級シロキサン等を挙げる
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Ｓｉウェーハ又はＳｉ
ｎ、ウェーハ、又はＳｉとＳｉｎ、が混合されて含有さ
れているウェーハをターゲットとして、これ等を櫨々の
ガス雰囲気中でスパッタリングすることＫ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、
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、ＳｉとＳｉｎ、とは別々のターゲットとし
て、又はＳｉとＳｉｎ、の混合し九一つのターゲットを
使用することによって、スパッタリング用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子（）ｉ
）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、先述し次グロー放
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、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。

グロー放電法、スパッタリング法、あるいはイオンブレ
ーティング法により本発明の光受容部材を形成する場合
、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）に導入する第■族原子、炭素原子
、酸素原子あるいは窒素原子の含有量は、堆積室中に流
入されろ出発物質のガス流量、ガス流量比、放電パワー
、支持体温度、堆撹呈内の圧力等を制御することによっ
て任意に制御できろ。

支持体温度は通常の場合、５０〜３５０Ｃ１好適には１
００〜２５０Ｃとするのが望ましいものである。放電パ
ワー条件は、それぞれの層の機能に考慮をはらって、適
宜選択され、具体的には、０．００５〜５０　Ｗ／、−
７７の範囲にするのが通常である。

しかし好ましくは、０．０１〜３０Ｗ／ｃｒ１．、特に
好ましくは０．０１〜２ｆ）Ｗ／ｃ！Ｉｔの範囲である
。支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前
記した範囲の値が挙げられるが、これらの層作成ファク
ターは、通常は独立的に別々に決められるものではなく
、所望特性のアモルファス層を形成すべく相互的且つ有
機的関連性に基いて、各層作成ファクターの最適値を決
めるのが鼠ましい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例１乃至９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、第一の層および第二の層をグロー
放電法を用いて形成した。第２図はグロー放電法による
本発明の光受容部材の製造装置である。

図中の２０２．　２０３．　２０４．　２０５．　２０
６のガスボンベには、本発明の夫々の層を形成する力め
の原料ガスが密封されており、その１例として、たとえ
ば、２０２はＨ！で稀釈された３ｉＨ４ガス（純度９９
．９９９％、以下５ｔＨ４／Ｈ，と略す）ボンベ、２０
３はＨ８で稀釈さ几たＰＨ，ガス（純度９９．９９９％
、以下ＰＨ３／　Ｈ，と略す）ボンベ、２０４はＮ、ガ
ス（純度９９．９９％）ボンベ、２０５はＣＨ４ガス（
純度９９．９９９％）ボンベ、２０６はＮｏガス（純度
９９．９９９％）ボンベである。

形成される層中にハロゲン原子を導入する場合には、Ｓ
ｉＨ，ガスに代えて、例えば、５ｉＩｉ’。

ガスを用いる様にボンベを代えればよい。

これらのガスを反応室２０１に流入させるにはガスボン
ベ２０２〜２０６のパル１２２２〜２２６％リークバル
ブ２３５が閉じられていることを確認し又％流入パルプ
２１２〜２１６、流出バルブ２１７〜２２１、補助バル
ブ２３２．　２３３が開かれていることを確認して、先
ずメインバルブ２３４を開いて反応室２０１、ガス配管
内を排気する。次に真空計２３６の読みが約５Ｘ１０　
　ｔｏｒｒになった時点で、補助バルブ２３２．　２３
３、流出バルブ２１７〜２２１を閉じる。

基体シリンダー２３７上に光受容層を形成する場合の１
例をあげる。ガスボンベ２０２よすＳｉＨ４／Ｈｔガス
、ガスボンベ２０３よりＰＨ３／Ｈ，ガス。

ガスボンベ２０４よりＮ、ガスをバルブ２２２．　２２
３゜２２４を開いて出口圧ゲージ２２７．　２２８．　
２２９の王をＩ　Ｋ４／ｃｉｔに調整し、流入バルブ２
１２．　２１３゜２１４を徐々に開けて、マスフロコン
トローラ２０７、　２０８．　２０９内に流入させる。

引き続いて流出バルブ２１７．　２１８．　２１９補助
パルプ２３２を徐々に開いてガスを反応室２０１内に流
入させる。

このときのＳｉＨ４／　Ｈ，ガス流量とＰＨ，／Ｈ，ガ
ス流量とＮ、ガス流量の比が所望の値になるように流出
バルブ２１７．　２１８．　２１９を調整し、又、反応
室２０１内の圧力が所望の値になるように真空計２３６
の読みを見ながらメインバルブ２３４の開口を調整する
。そして基体シリンダー２３７の温度が加熱ヒーター２
３８により５０〜４００　ｔ：’の範囲の温度に設定さ
れていることを確認され友後、電源２４０を所望の電力
に設定して、反応室２０１内にグロー放電を生起し、基
体シリンダー２３７上に、先ず、燐原子及び窒素原子を
含有する第一の層を形成する。

次に所定の時間経過後、ＰＲ，／）ｌ、ガス及びＮ。

ガスを反応室２０１内へ導入するガス導入管のバルブ２
１８．　２１９を閉じて遮断することによって、燐原子
及び窒素原子を含有する第一の層の層厚を所望の厚さに
任意に制御できる。引き続きグロー放電を所定時間続け
ることにより、前述の第一の層の上に第二の層を形成す
る。

第二の層中にハロゲン原子を含有させる場合には上記の
ガスにたとえばＳｉＦ４／Ｈ，を、更に付加して反応室
内に送り込む。

上記の様な操作によって、基体シリンダー２３７上に形
成された第一の層と第二の層上に第三の層を形成するに
は、第一、二の層の形成の際と同様なバルブ操作によっ
て、例えば、５ｉｎ４ガス及びＣＨ，ガスを必要に応じ
て稀釈ガス（Ｈりで稀釈して、所望の流量比で反応室２
０１中に流し、所望の条件に従って、グロー放電を生起
させ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１＠を形成する際、前層の形成に使用し念ガスが反応
室２０１内、流出バルブ２１７〜２２１から反応室２０
１内に至るガス配管内に残留することを避けるために、
必要に応じて流出バルブ２１７〜２２１を閉じ補助バル
ブ２３２゜２３３を開いてメインバルブ２３４を全開し
て系内を一旦高真空に排気する操作を行う。

又１層形成を行っている間は層形成の均一化を図るため
基体シリンダー２３７は、モータ２３９によって所望さ
れる速度で一定に回転させる。

実施例１第３図に示し次製造装置により、シリンダー状のＡＪ基
体上に、第１表に示す条件で層形成を行って電子写真用
像形成部材を得た。

こうして得られた製形成部材を、帯ＭＬ露光実験装置に
設置し０５．ＯＫ　Ｖで０．３　ｓｅｃ間コロナ帯電を
行い、直ちに光像を照射した。光１家はタングステンラ
ンプ光源を用い、　’ｌ　１ｕｘ−ｓｅｃの光撤を透過
型のテストチャートを通して照射させ友。

その後直ちに、■荷電性の現（ス剤（トナーとΦヤリア
を含む）を像形成部材表面をカスケードすることによっ
て、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。像形
成部材上のトナー画像を０５．ＯＫｖのコロナ帯電で転
写紙上に転写し九処、解像力に優れ、階調再現性のよい
鮮明な高濃度の画像が得られた。

また、上記帯電露光装置に於て、現像剤のカスケードを
行わずにコロナ帯電、光照射を繰り返した時の像形成部
材の残留電位は１０　Ｖ以下と良好な特性を示し九。

実施例２〜９第３図に示した製造装置により第２〜９表に示す条件で
、その他の条件は実施例１と同様にして層作成を行って
電子写真用ｆ＃！形成部材な得ｃＯこうして得られた像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成し友ところ極め
て鮮明な画質が得られた。

また実施例１と同様にして残留電位を測定したところ１
０　Ｖ以下と良好な特性を示した。

〔発明の効果の概略〕

本発明では、ａ−８ｉで構成されｔ光受容層を有する光
受容部材を前述のような層構成とすることＫより、ａ−
８ｉで構成された光受容層を有する従来の光受容部材の
諸問題の全てを解決し。

極めて優れた電気的、光学的、光導電的特性、電気的耐
圧性および使用環境特性を示す。特に、電子写真用像形
成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。

ま九、本発明の光受容部材は支持体上に形成される光受
容ｌ―が支持体との密着性に著しく優れているため、高
速で長時間連続的に繰返し便用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の光受容部材の層構造を模式的に示
した図であり、第３図は本発明の光受容部材を製造する
ための装置の１例で、グロー放輩法による製造装置の模
式的説明図である。１００・・・光受容部材　　１０１・・・支持体１０２
・・・第一の層　　　１０３・・・第二の層１０４・・
・自由表面　　　１０５・・・第三の層２０１・・・反
応室　　　　　２０２〜２０６・・・ガスボンベ２０７
〜２１１・・・マスフロコントローラ２１２〜２１６・
・・流入パルプ２１７〜２２１・・・流出パルプ２２２〜２２６・・・パルプ　２２７〜２３１・・・圧
力調整器２３２、　２３３・・・補助パルプ２３４・・・メインパルプ　２３５・・・リークパルプ
２３６・・・真空計、　　　２３７・・・基体シリンダ
ー２３８・・・加熱ヒーター　２３９・・・モーター２
４０・・・高周波電源第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）支持体と、該支持体上にシリコン原子と、窒素原
子、炭素原子及び炭素原子のうちの少くとも１つの原子
とを母体とし周期律表第Ｖ族に属する原子を含有する非
晶質材料で構成される第一の層と、シリコン原子を母体
とする非晶質材料で構成され光導電性を有する第二の層
とを積層してなる光受容層とからなることを特徴とする
光受容部材。
（２）第二の層の上に、さらにシリコン原子を母体とし
水素原子又はハロゲン原子の少なくともいずれか１方を
含有する非晶質材料で構成され非光導電性である第三の
層を積層してなる特許請求の範囲第（１）項に記載の光
受容部材。
（３）第三の層が炭素原子と窒素原子と酸素原子の中の
少なくとも１つを含有する特許請求の範囲第（２）項に
記載の光受容部材。
（４）第二の層の上に、さらに無機絶縁材料又は有機絶
縁材料からなる第三の層を積層してなる特許請求の範囲
第（１）項に記載の光受容部材。
（５）第三の層の層厚が３０Å〜１μｍである特許請求
の範囲第（２）項、第（３）項又は第（４）項のいずれ
かに記載の光受容部材。
（６）第一の層が水素原子を含有する特許請求の範囲第
（１）項記載の光受容部材。
（７）第一の層に含有される窒素原子又は炭素原子又は
酸素原子の量が３０ａｔｏｍｉｃ％以下である特許請求
の範囲第（１）項又は第（６）項記載の光受容部材。
（８）第一の層の層厚が３０〜１０００Åである特許請
求の範囲第（１）項、第（６）項又は第（７）項のいず
れかに記載の光受容部材。
（９）第二の層が水素原子を含有する特許請求の範囲第
（１）項記載の光受容部材。