JPS62166353A

JPS62166353A - 超薄膜積層構造を有する光受容部材

Info

Publication number: JPS62166353A
Application number: JP61008772A
Authority: JP
Inventors: Keishi Saito; 恵志斉藤; Yasushi Fujioka; 靖藤岡; Tatsuyuki Aoike; 達行青池
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-01-18
Filing date: 1986-01-18
Publication date: 1987-07-22
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH0785174B2

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、電子写真用感光体等に用いられる光受容部材
、特に改善された電荷注入阻止層を有する光受容部材、
および該光受容部材を製造するのに適したプラズマＣＶ
Ｄ法による堆積膜形成装置に関する。

〔従来技術の説明〕

従来、電子写真用感光体等に用いられる光受容部材とし
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、ビッカース硬度が高く
、公害の問題が少ない等の点から、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母体とする非晶質材料、い
わゆるアモルファスシリコン（以後、ｌ”ａ−８ｉｊと
表記する。）から成る光受容部材が注目されている。

ところでこうした光受容部材は、支持体上にａ　−Ｓ　
ｉで構成される感光層を有するものであるところ、該感
光層が帯電処理を受けた際に、支持体側から感光層中に
電子が注入されるのを阻止する目的で支持体と感光層と
の間に電荷注入阻止層を設けることが知られている。そ
して、該電荷注入阻止層について、ａ−８ｉ、多結晶質
シリコン（以後、「ｐｏｌｙ−８ｉｌと表記する）又は
両者を含むいわゆる非単結晶シリコン（以後、［Ｎｏｎ
−８ｉＪ　　と呼称する〔尚、微結晶質シリコンと通称
されるものは、ａ　−Ｓｉに分類される。〕に、ｐ型不
純物またはｎ型不純物のドーピングされたものを使用す
ることが提案されて込る。

ところが、ｐ型不純物またはｎ型不純物をドーピングさ
せたＮｏｎ−８１膜は、機能的には満足はされるものの
、支持体との密着性が悪く、支持体から剥離し易いとい
う問題を有し、その膜がｐｏｌｙ−８ｉである場合には
その問題はさらに顕著である。

この問題を解決する策として、ｐ型不純物又はｎ型不純
物をドーピングさせたＮｏｎ−８ｉ膜に、更に酸素原子
、炭素原子及び窒素原子の中の一種またはそれ以上を含
有せしめることが提案されている。

しかしながら、この、方法によってみても依然問題が存
在する。即ち、この方法によれば、支持体と前記膜との
密着性が向上し、そして前記膜のバンドギャップが拡大
されるという効果が期待できはするものの、禁制帯中に
欠陥準位を作ってしまう問題がある。この欠陥準位の生
起）１、Ｎｏｎ−８ｉ膜に、ｐ型半導体またはｎ型半導
体にするためのｐ型不純物またはｎ型不純物のドーピン
グを阻害するため、それら不純物の満足のゆくドーピン
グが困雅になるという問題がある。

そしてこの問題を解決するについて、Ｎｏｎ　−８ｉ膜
中へのドーピング処理のために供給するｐ型不純物また
はｎ型不純物の量を多くすることが行われている。しか
し、この方法においても、供給されるそれら不純物は、
全量がドーパントとして作用しないことから、それら不
純物の反応系への供給量を絶えず監視して調節しないか
ぎり、欠陥学位の生起をもたらすところとなってしまう
という問題が存在する。

また、上述の類の光受容部は、いずれにしろ所謂多層構
成のものであって、その製造には一般にプラズマＣＶＤ
法による堆積膜形成装置が至適なものとして採用されて
いる。そして所望のそうした光受容部材を製造するに当
っては、一般には各々の層毎に至適な成膜条件を設定し
、その条件に従って層形成操作を各別に行われている。

したがって従来のプラズマＣＶＤ法による装置によって
は、上述の電荷注入阻止層に係る問題の解決は、当該層
の形成工程の操作に問題解決の条件を設定し、その条件
に従って当該層の成膜操作を実施することにより行われ
ることから、それに引き続く層形成の操作を更に複雑に
してしまい、所望の多層構成の光受容部材の効率的に量
産するとなると装置自体の改良が要求されるところであ
る。

〔発明の目的〕

本発明は、構成層の中の電荷注入阻止層に係る上述の問
題を解決して所望機能を奏するものにした改善された多
層構成の、電子写真用の感光体等に用いられる、光受容
部材と、その効率的量産に適した装置を提供することを
主たる目的とするものである。

本発明の他の目的は、欠陥準位を１−さずしてｎ型不純
物又はｐ型不純物が所望状態にドーピングされていて改
善された電荷注入阻止機能を奏する電荷注入阻止層を有
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、残留電位の問題がほとんどな
く、画像欠陥の問題がなくして、改善された電気的耐圧
性を有する電子写真用光受容部材を提供することにある
。

本発明の別の目的は、前述の光受容部材の生産性を向上
せしめると共に、その効率的量産を可能にする改良され
たプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

本発明者らは、従来の、電荷注入阻止層を有する電子写
真用感光体等（（用すられる光受容部材及びその製造装
置について、前述の諸問題を解決して上述の本発明の目
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、先づ前記光受容
部材について、その電荷注入阻止層として、構成原子の
一部が少くとも２種の超薄膜層を成して多数回積層され
てなるもので構成されたものを使用した場合電荷注入阻
止層についての前述の諸問題を解決できる知見を得た。

そして、次に、従来のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形
成装置を用いて前記知見に則って、電荷注入阻止層の構
成原子の一部について少くとも２種の超薄膜にしてそれ
らを多数回積層せしめて該電荷注入阻止層を形成するに
ついては、克服を要する問題のあることが判明した。

即ち、従来のプラズマＣＶＤ法による装置は、反応容器
の成膜室は要するに一つであることから、その成膜室に
導入する原料ガスは、各超薄膜を形成する毎に、所定の
ものに交換しなくてはならないところ、形成する層（膜
）はいずれにしろ超薄膜であってその層厚は極めて薄い
ことから、原料ガスの交換のタイミング、操作が重要で
あるが、従来装置によってはこのところは容易には達成
できない。即ち、各層毎に原料ガスの種類が異るだけで
なしに、その流量についても異なり、したがって原料ガ
スの種類と流量を頻繁に変化させねばならないが、従来
装置ではこのところの対応は困難である。

従来のプラズマＣＶＤ法による装置については、別の問
題として、成膜室に異なる組成の原料ガスが交互に導入
されるところ、不必要なガスが成膜室に残留することが
許されなく、したがって−成膜操作が終了す°る毎に残
留ガスを完全に排気する必要があって、そのために余分
の時間が費され、所望の成膜効率を達成できないと同時
に製造される膜質に時として悪影響が生じるという問題
がある。

本発明者らは、こうした問題を解決すべく研究を重ねた
結果次の知見を得た。即ち、プラズマＣＶＤ法による堆
積膜形成装置の反応容器を、仕切板により隔絶仕切りし
て複数の成膜室を形成し、それぞれの成膜室に相応の成
膜用原料ガスを導入し、各成膜室にプラズマを生起せし
め、そこにあって円筒状基体を回転せしめ、各個の成膜
室即ちプラズマ領域を該円筒状基体の表面が通過するよ
うにしたところ、所望の超薄膜の多数回積層が効率よく
行えて、所望の電荷注入阻止層を有する光受容部材が効
率よく製造でき、この装置によれば従来装置におけるよ
うな前述の問題が全くなく、且つ前記光受容部材を、成
膜工程において従来装置におけるような原料ガス交換、
排気等のために成膜操作を中断することなくして連続操
作して製造でき、しかもその量産を可能にするという知
見を得意。

本発明は、上述の実験的に確認された知見に基いて完成
せしめたものであシ、支持体に極めてよく密着して剥離
することがなくして所望機能を安定して奏する特定構造
の電荷注入阻止層を有し、全体として安定した所望特性
を発揮する光受容部材と、成膜操作を原料ガス交換、排
気等のために中断する機会を必要としない前記光受容部
材の量産を可能にする装置を提供するものである。

以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。な
お、光受容部材についての図示の例は電子写真用のもの
であるが、本発明はこれにより限定されるものではない
。

第１囚乃至ｑ図は、本発明の電子写真用の光受容部材の
層構成の典型的な例を、模式的に示した図である。

第１ＣＡ１図に示す例は、支持体１０１上に、電荷注入
阻止層１０２、感光層１０３及び表面層１０４をこの順
に有するものである。

本発明に用いる支持体１０１は、導電性のものであって
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導゛鑞性支
持体としては、例えば、ＮｌＣｒ、ステンレス、Ａ１１
Ｃｒ、ＭＯｌＡｕ、Ｎｂ、ＩＴａ。

Ｖ、　Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｂ　等の金属又はこれ等の合
金が挙げられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、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、ＮｌＣｒ、１’
、ｃｒ、ＭＯｌＡｕ　、　Ｉｒ　、Ｎｂ　、Ｔａ　、　
Ｖ、　Ｔｉ。

ｐｔ　　、　　　Ｐｄ　　、　　　Ｉｎ２Ｏ３、ｓｎｏ
、　　、　　Ｉ　Ｔｏ　（Ｉｎ２０３　＋　５ｒｔｏり
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、ＮｉＣｒ　、　ＡＪ　％ＡＪ　、　Ｐｂ。

Ｚｎ、　Ｎｉ　％Ａｕ％Ｃｒ、　Ｍｏ、　　Ｉｒ、Ｎｂ
１Ｔａ、　Ｖ。

ＴｌＰｔ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。支持体の形状は無端ベルト状又は円筒状とし、そ
の厚さは、所望通シの光受容部材を形成しつる様に適宜
決定するが、光受容部材として可撓性が要求される場合
には、支持体としての機能が充分発揮される範囲内で可
能な限り薄くすることができる。

しかしながら、支持体の製造上及び取扱い上、機械的強
度等の点から、通常は、１０μ以上とされる。

本発明の光受容部材の感光層１０３は、シリコン原子を
母体とする非晶質材料、特にシリコン原子を母体とし、
水素原子（Ｈ）又はへ１ｌｆｆゲン原子（Ｘ）の少なく
ともいずれか一方を含有するアモルファス材料、いわゆ
る水素化アモルファスシリコン、ハロゲン化アモルファ
スシリコン、あるいはハロゲン含有水素化アモルファス
シリコン〔以下これらの総称的表記として［ａ−８１（
Ｈ，Ｘ）Ｊと表記する。〕で構成される層であって、該
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、特にフッ素、塩素を好適な
ものとして挙げることができる。そして感光層１０中に
含有せしめる水素原子（Ｈ）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量の和（Ｈ
＋Ｘ）は、好ましくは１〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、よシ
好ましくは５〜３Ｑ　ａｔｏｍｉｃ％とするのが望まし
い。

また、本発明の光受容部材において、感光層の層厚は、
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３〜１００μとするが、好ましくは５〜８０
μ、よシ好ましくは７〜５０μとする。

本発明の光受容部材は、前記支持体１０１と前記感光Ｊ
ｇ！ｊ１０３との間に、電荷注入阻止層１０２／、（有
するものであシ、該電荷注入阻止層１０２は、少なくと
も構成原子の一部が異なる超薄膜を、少なくとも２種類
以上複数回積層してなる超薄膜積層構造を有する層であ
る。即ち、電荷注入阻止効果を奏するｐ型不純物又はｎ
型不純物を含有するＮｏｎ−８ｉ　（Ｈ、Ｘ　）　（：
以後、「Ｎｏｎ−８ｉＮｏｎ−８ｉ」と表記する。（但
し、Ｍはｐ型不純物又はｎ型不純物を表わす。）〕で溝
成される超薄膜層と、支持体との密層効果等を奏する酸
素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なく
とも一種を含有するＮｏｎＮｏｎ−８ｉ、Ｘ）〔以後、
ｌ−Ｎ１−Ｎｏｎ−８ｉ、Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）Ｊと表記
する。〕で構成される超薄膜層とを、交互に複数回積層
してなるものである。

上述のｐ型不純物としては、周期律表第■族に属する原
子（以後、単に「第１族原子」と表記する。）、具体的
には、Ｂ（ａ素）、Ａｌ（アルミニウム）、”（ガリウ
ム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｔｌ（タリウム）等を用い
ることができるが、特に好ましいものは、Ｂ、Ｇａであ
る。

またｎＮ不純物としては周期律表第ｖ辰に属する原子（
以後、単に「第ｖ＃ｃ原子」と表記する。λ具体的には
、Ｐ（ｐ＃）、Ａｓ（ｇｊ素）、ｓｂ（アンチモｙ）、
Ｂｊ（ビスマス）尋を用いることができるが、特に好ま
しいものは、Ｐ、Ａｓである。電荷注入阻止層１０２中
に含有せしめる第１族原子又は第’ＮＭ原子の鼠は、３
０〜５　Ｘ　ＩＱ’　ａ　ｔｏｍｉ　ｃｐｐｍ、好まし
くは５０〜Ｉ　Ｘ　ＩＱ’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、
最適にはＩ　Ｘ　ｌｏ”〜５　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉ
ｃ　ｐｐｍとするととが望ましい。

また電荷注入阻止層１０２中に含有せしめる酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも１種
の社は、０．００１〜５０　ａｔｏｍｉｃ％、好ましく
は０．００２〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には０．０
０３〜３０　ａｔｏｍｉｃ％とするのが望まし層。

本発明の光受容部材の電荷注入阻止層１０２の最適には
５００　Ａ〜５μとするのが望ましい。

また、該電荷注入阻止層１０２を構成する超薄膜各層の
層厚は、１０〜１５０Ａ、好ましくは１０しい。

ところで、本発明の光受容部材における電荷注入阻止層
１０２は、上述のごとき超薄膜積層４造を有するＮｏｎ
Ｎｏｎ−８ｌ、Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）、即ち麿−８ｉＭ（
０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）又はｐｏｌｙ　−Ｓｉ　Ｍ　（
０。

Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成されるものであるが、後者の
ｐｏｌＹ　　８”（０＋ＣｔＮ）（Ｈ＋Ｘ）で構成され
る層は、種々の方法、例えば以下に記載するような方法
によシ適宜形成される。

その１つの方法は、基体温度を高温、具体的には４００
−７４５０℃に設定し、該基体上にプラズマＣＶＤ法に
より膜を堆積せしめる方法である。

他の方法は、基体表面に先ずアモルファス状の膜を形成
、即ち、基体温度を約２５０℃にした基体上にプラズマ
ＣＶＤ法によシ膜を形成し、該アモルファス状の膜をア
ニーリング処理することにより　ｐｏｌｙ化する方法で
ある。該アニーリング処理は、基体を４００〜４５０℃
に約２０分間加熱するか、あるいは、レーザー光を約２
０分間照射することにより行なわれる。

なお首うまでもないが、ζうしたｐａｒｔｙ−８ｉＭ（
０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成される４荷注入阻止ツ１
０２上には、通常のプラズマＣＶＤ法（基体温度約２５
０℃）により　ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される感光層
１０３が形成される。

本発明においては、ＮｏＮｏｎ−８ｉ　０　、　Ｃ、Ｎ
　）（Ｈ，Ｘ）で、構成される電荷注入阻止層を前述の
ごとき超薄層積層構造層とすることが必要とされるが、
電荷注入阻止層１０２上に形成される前述の感光層１０
３についても超薄膜積層構造層とすることができる。

即ち、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される感光層１０３中
には、感光層の伝導性を制御する効果を奏する第■族原
子又は第Ｖ族原子を含有せしめ、感光層の光感度を向上
せしめることができる。

また、感光層の膜品質を向上せしめるとともに、感光層
の高暗抵抗化をはかる目的で、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含有せしめ
ることができる。

ａ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される感光ＪｉｌＩ中に、こ
うしたその池の構成原子を含有せしめる場合、構成原子
の少なくとも一部が異なる超薄膜を少なくとも２種類以
上復故回積層した超薄膜績Ｊ−構造とすることにより、
バンドギャップを調整することができる。

このところについて第４　（Ａ）　、　（Ｂ）図を用い
て説明する。

第４　（Ａ）　、　（Ｂ）図はエネルギーバンドの説明
図であシ、図中、Ｅｒはフェルミエネルギー、ＥＣは伝
導帯端エネルギー、Ｅｖは価電子帯端エネルギー、Ｅｆ
はバンドギャップを表わしている。

１４（Ａ）図は、バンドギャップの異なる二種の超薄膜
を積層した場合を説明する図である。

即ち、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）中に窒素原子、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含有せしめ
た場合には、ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ　）よシもバンドギャ
ップが拡大することを本発明者らは事実として確認して
いるところ、更に次のところも’ｉ１ｉ誌した。例えば
該ａ−８ｉ（）１．Ｘ）で構成される超薄膜とａ−８ｌ
（０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜のように
、バンドギャップの異なる超薄膜層を積層すると、狭い
バンドギャップを有する超薄膜層で、量子効果によシ、
図中破線で示すが如き、サブバンドが形成される。

該サブバンドは、伝導帯及び価電子帯の端部よシもエネ
ルギー的に高い位置に形成され、その結果、超薄膜層を
積層した感光層のバンドギャップは、狭いバンドギャッ
プを有する層のバンドギャップよシも広がることとなる
。そして、第４（Ｂ）図は、ｎ型不純物を含有するａ−
８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層（以後ｒｐｆｆｉ
超薄膜層」と称する。）と、ｎ型不純物を含有するａ−
８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層（以後「ｎ型超薄
膜層」と称する。）とを交互に積層した場合を説明する
図である。この場合には、伝導帯側では、ｎ型超薄膜層
ではさまれたｎ型超薄膜層で、量る効果によ）伝導帯端
エネルギーＦＸｃよりも高いエネルギー側にサブバンド
が形成される。また同様に、価１子帯側では、ｎ型超薄
膜層において低成子帯端エネルギーＥｖよシも高いエネ
ルギー側に量る効果によるサブバンドが形成される。そ
れぞれのサブバンドに、伝導帯側ではｐ型ｉ５１薄膜ノ
ーへ、また価電子帯側ではｎ型超薄膜層へしみだしが生
じる。その結果、光吸収は、伝導帯のサブバンドと、価
電子帯のしみだしたサブバンドの間で生じるため、ｐＸ
Ｍ超薄膜層とｎ型超薄膜層とを積層した感光ノーのバン
ドギャップは、そｎぞれｎ型超薄膜層及びｎ型超薄膜層
固有のバンドギャップよりも狭くなることとなる。

以上のことから具体的には感光層１０３を、例えば、ａ
−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層とａ−８！Ｍ（
Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層とを交互に複数回積層し
た超薄膜積層構造層、又は、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成
される超薄膜／Ｉとａ−８ｉ（０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）
で構成される超薄膜構造層とを交互に複数回積層した超
薄膜積層構造層、あるいは、ａ−８！Ｍ（Ｈ，Ｘ）で構
成さｎる超薄膜層とａ−８１（０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）
で構成される超１Ｉｊｉ膜層とを交互に複数回積層した
超薄膜積層構造ノーとすることができる。

本発明の光受容部材における感光層１０３上には、表面
層１０４が設けられる。該表面層は、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含有
するａ　−８ｉ　（Ｈ、Ｘ　）　（以後、［１−８ｉ（
０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）Ｊ　と表記する。］又は窒素原
子及び硼素原子を母体とする非晶質材料〔以後、［ａ−
ＢＮ（ｆ（、Ｘ）Ｊと表記する。〕、あるいは、炭素原
子を母体とする非晶質材料〔以後、「ａ−Ｃ（Ｈ，Ｘ）
Ｊと表記する。〕で構成される。

本発明の光受容部材に表面層１０４を設ける目的は、耐
湿性、連、読ａＤ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せしめることにある。

特に１表面層としてａ　−８！　（０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，
Ｘ）で構成される層を用いた場合には、表面層と感光層
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、表面層１０４
と感光ノＷ１０３との界面において化学的安定性が確保
できる。

こうしたａ−８ｉ（０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成され
る表面層とする場合、表面層中に含有せしめる酸素原子
、炭素原子又は窒素原子の祉の増加に伴って、前述の緒
特性は向上するが、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
らの原子の址は、０．００１〜９０　ａ　ｔ　ｏｍｉ　
ｃ％、好ましくは１〜９０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には
１０〜８０　ａｔｏｍｉｃ％とするのが望ましい。

また、本発明の光受容部材において、表面層１０４の層
厚も本発明の目的を効率的に達成するために重要な要因
の１つであり、所望の目的に♂じて適宜決定されるもの
であるが、表面層に含有せしめる構成原子の量、あるい
は表面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、本発明の光受容部材の表面層の層厚は
３Ｘ１０−”〜３０μ、よシ好ましくは４　Ｘ　１０−
”〜２０μ、特に好ましくは５Ｘ　１０−”〜１０μと
する。

第１（Ｂ）図に示す例では、前述の第１　（Ａ）図に示
す電荷注入阻止層１０３に、更にゲルマニウム原子又は
スズ原子の少なくとも一方を含有せしめ、該電荷注入阻
止層１０３に長波長吸収層としての機能を兼ねそなえさ
せ圧倒である。即ち、支持体１０１と感光層１０３との
間に設けられる層１０５は、ｐ型不純物又はｎ型不純物
、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と、更【ゲルマニウム原子又はスズ
原子の少なくとも一方を含有するＮｏｎ　−８ｉ（Ｈ，
Ｘ）（以後、「Ｎｏｎ−８ｊ（Ｇｅ、ａｎ）Ｍ（０，Ｃ
，Ｎ）（Ｈ，Ｘ月と表記する。〕で構成されている。該
層１０５にゲルマニウム原子又はスズ原子を含有せしめ
ることにより、半導体レーザ等の長波長の光源を使用し
た場合において、感光層１０３では殆んど吸収しきれな
い長波長側の光を、該層１０５で実質的に完全に吸収す
ることができるようになシ、このことによ）支持体１０
１表面からの反射によって生じる干渉を防止することが
できるものである。

ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方を含有
する、超薄膜積層構造を有する電荷注入阻止層を得るた
めには、ｐ型不純物又はｎ箆不純物を含有するＮｏｎ−
８ｉ　（Ｈ、Ｘ）で構成される超薄膜構造層、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
とも一種とｐ型不純物又はｎ型不純物とを含有するＮｏ
ｎ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜構造層のいずれ
か一方あるいは両方に、ゲルマニウム原子又はスズ原子
の少なくとも一方を含有せしめ、これらの層を交互に多
数回積層すればよい。

長波長側の光を吸収するために含有せしめるゲルマニウ
ム原子又はスズ原子の量は、１〜９．５　Ｘ　１０　’
　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、好１しくはｌＸ１０２〜９
　Ｘ　１０　’　ａ　ｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、最適には
５Ｘ１０２〜８ＸＩＱ　’　ａｌｏｍｉｃ　ｐｐｍとす
るのが望ましい。

ｉ　１　（Ｂ）図に示す例における、感光層１０３及び
表面層１０４は、前述の第１（Ａ）図におけるものと同
じである。

最後に、第１　（Ｃ）図に示す例は、長波長吸収機能を
有する層１０６と、電荷注入阻止機能を有する層１０２
とを別々の層として、支持体１０１上にこのＪｉ）ｔＫ
設け、更にその上に感光／１２１Ｏ３及び表面層１０４
を設けたものである。数例においては、層１０６は、ゲ
ルマニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方を含有す
るＮｏｎ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）〔以後、「Ｎｏｎ−８ｉ（Ｏ
ｅ、ａｎ）（１−１，Ｘ）と表記する。〕で構成されて
おシ、その他の層、即ち電荷注入阻止層１０２、感光層
１０３及び表面層１０４は第１（Ａ）図に示す場合と同
様のものである。

かくなる層構成を有する本発明の光受容部材は、電荷注
入阻止層が、ｐ型不純物又はｎ型不純物を含有するＮｏ
ｎ　−８１（Ｈ、Ｘ　）で構成される超薄Ｍ＊造１５と
、ｐ型不純物又はｎ型不純物を含有するＮｏｎ　−ｄ！
　（０、Ｃ、Ｎ）　（Ｈ、Ｘ）で構成される超薄膜構造
層とを、交互に多数回積層して得られる層で構成されて
いるため、従来のごとき、ｒ’Ｎ不純物又はｎ型不純物
と、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる
少なくとも一種との両方を含有せしめる場合に生ずると
ころのドーピング効果の低下及び欠陥準位の形成という
不都合がすべて解消されるものである。

次に、本発明の超薄膜積層構造層を有する光受容部材を
製造するのに適した、プラズマ（Ｖｌ）法による堆私腹
形成装置について、図面によシ詳しく説明するが、本発
明はこれらによって限定されるものではない。

第２図は、本発明のプラズマＣＶＤ法による堆積換形成
装置の典型例を模式的に示す図であって、第２（Ａ）図
は装置全体の縦断面略図、第２（Ｂ）図は装置全体の横
断面略図である。

第２図において、２０１は、表面にシリコン原子を母体
とするアモルファス膜を形成するための、アルミニウム
製支持体ト０ラムである。（以下、単に「ドラム」と称
す。）ドラム２０１は回転駆動機構２０２によって中心
軸を軸として回転するようになっており、ドラム２０１
の内部には、加熱用ヒーター２０３を配置する。該加熱
用ヒーター２０３は、成膜前にドラムを所定温度に加熱
したり、成膜中にドラムを所定温度に保持したシ、ある
いは成膜後にアニール処理するのに用いる。

２０４は、カソード電極であシ、アノード電極であるド
ラム２０１と同軸型の対向電極をなしている。２０５は
高周波電源で、カソード電極２０４に高周波電力を供給
し、アースされているアノード電極であるドラム２０１
との間で放電を生起せしめるものである。２０６　、２
０７は碍子でアシ、アノード電極２０１とカソード電極
２０４を絶縁している。

カソード電極２０４と碍子２０６　、２０７で形成され
る気密性反応室内は、排気パルプ２０９　、２１０を介
して排気装置２０８により排気される。２１１．２１２
は排気パルプ２０９　、２１０の直前に設けられた真空
計である。

ドラム２０１とカソード電極２０４との間の放電空間は
、原料がスを通さない絶縁体で構成された２枚の仕切板
２１３　、２１４によって２つの領域に仕切られておシ
、該仕切板２１３　、２１４はカソード電極２０４と接
しているが、ドラム２旧とは０．５〜数ｍｍのわずかな
間隔を保っている。

仕切板２１３　、２１４によって形成された２つの領域
には、夫々、多数の原料ガス噴出孔を有する原料ガス供
給管２１５　、２１６によシ、原料ガスが供給されるよ
うにされておシ、該原料ガス供給管２１５　、２１６の
他端は、原料ガスボンベ２１７〜２２５　、２２７〜２
３５に連通している。原料ガスボンベ２１７〜２２５　
、２２７〜２３５には夫々原料ガスが密封されておシ、
例えばがスボンベ２１７゜２２７にはＳ　ｉ　Ｈ４ガス
、がスボンペ２１８　、２２８にはＨｌがス、がスボン
ベ２１９　、２２９にはＣＨ４がス、がスボンベ２２０
　、２３０にはＧｅＨ４がス、ガスボンベ２２１　、２
３１にはＮ、ボンベ、ガスボンベ２２２．２３２にはＮ
ＯＯ１２ガスボンベ２２３　、２３３にはＢ、Ｈ，ガス
、ガスボンベ２２４　、２３４にはＰＨ。

ガス、がスボンベ２２５　、２３５にはＳ　ｉ　Ｆ、ガ
スが夫々密封されている。ガスボンベ２１７〜２２５゜
２２７〜２３５には夫々パルプ２１７ａ　〜２２５ｍ　
、　２２７ａ〜２３５ａ　　が設けられており、ガス圧
力レギュレタ−２１７ｂ〜２２５ｂ　、　２２７ｂへ２
３５ｂ　、流入パルプ２１７ｃ〜２２５ｃ　、２２７ｃ
〜２３５ｅ　、マス７０コントローラー２１７ｄ〜２２
５ｄ　、　２２７ｄ〜２３５ｄ　、及び流出パルプ２１
７０〜２２５ｓ　、　２２７ｅ〜２３５ｅを介して夫々
原料ガス供給管２１５　、２１６に原料ガスを供給する
ようにされている。

かくなる構成の本発明のグラズマＣ■装置の操作につい
て、その概略を以下に記載する。

ガスボンベ２１７〜２２５　、２２７〜２３５のパルプ
２１７轟〜２２５ａ　、　２２７ａ〜２３５ａが閉じて
いることを確認し、さらに流入パルプ２１７０〜２２５
ｃ　。

２２７ｃ〜２３５ｃ及び流出パルプ２１７ｅ〜２２５ｅ
　。

２２７ｅ〜２３５ｅが開いていることを確認し、排気パ
ルプ２０９　、２１０を開いて反応室及び各原料ガス供
給用配管内を真空排気し、真空計２１１゜２１２が約５
　Ｘ　１０−　ｔｏｒｒになった時点で流出パルプ２１
７ｅ〜２２５ｅ　、　２２７ｅ〜２３５ｅを閉じる。

次にドラム２０１を加熱ヒーター２０３で５０〜４００
℃の所定温度になるまで加熱する。

続いて、がスボンベ２１７　、２２７よシＳ　ｉ　Ｈ４
ガス、同２１８　、２２７よシＨ，ガス、同２１９　、
２２９より　ＣＨ４ガス、同２２０　、２３０よｐＧｅ
Ｈ４がス、同２２１　、２３１よりＮ２ガス、同２２２
　、２３２よりＮＯＯ１２同２２３　、２３３よりｕｔ
ガスで３０００　ｐｐｍ　に希釈されたＢ、Ｈ６ガス（
以下ｒ　Ｂ２Ｈ６／Ｈ２ガス」と表記する。）、同２２
４　、２３４よシ、Ｈ２ガスで３０００ｐｐｍに希釈さ
れたＰＨ３ガス（以下ｒＰＨ，／Ｈ２がス」と表記する
。）、同２２５　、２３５よシＳ　ｉ　Ｆ４ガスを、各
々パルプ２１７ａ　〜２２５ａ　、　２２７ａ〜２３５
ａ　　を開き、圧力レギュレータ２１７ｂ〜２２５ｂ　
、　２２７ｂ　〜２３５ｂ　　により２にり／ａｎ”　
　に調整した後、流入パルプ２１７ｃ　〜２２５ｃ　、
　２２７ｃ　〜２３５ｅ　　ヲ徐々に開いてマスフロー
コントローラー　２１７ｄ〜２２５ｄ　、　２２７ｄ〜
２３５ｄ内に夫々流入させる。引きつづき、膜の形成に
必要な原料ガスの流出パルプを徐々に開けて、夫々のガ
スを２つの仕切板２１３　、２１４によシ仕切られたド
ラム２０１とカソード電極２０４の間に形成された領域
Ａ、Ｂに、原料ガス導入管２１５　、２１６よシ流入さ
せる。このとき、各領域における原料ガスの流量が所定
の値になるようにマスフローコントローラー２１７ｄ〜
２２５ｄ　、　２２７ｄ〜２３５ｄを設定するとともに
、仕切板２１３　、２１４とドラム２０１の間のわずか
な隙間から夫々の領域に導入された原料ガスが混ざシ合
うことを防止するため、領域Ａ、Ｂのガス圧が等しく所
望の値になるように、真窒計２１１　、２１２を′見な
がら排気パルプ２０９　、２１０の開口を調整する。そ
して、ドラム２０１の温度が所定の温度に設定されてい
ることを確認し、ドラムを回転させた後、高周波電源２
０５によシカソード電極２０４に高周波電力を供給し、
ドラム２０１とカソード電極２０４との間にグロー放電
を生起せしめ、領域Ａと領域Ｂとで異なるグラズマ状態
を形成する。

ヒーター２０３によシ５０〜４００℃の所定の温度に加
熱されたドラム２０１の表面は、中心軸を軸として回転
し、領域Ａと領域Ｂを交互に通過し、これによってドラ
ム表面にＡ層とＢ層が交互に積層されることとなる。

Ａ層及びＢ層の厚さは、ドラムの回転速度を上げること
で薄く、下げることで厚くシ、又、Ａ層とＢ層の厚さの
比は、仕切板２１３　、２１４の位置を変えることによ
り各領域Ａ、Ｈの通過時間の比を変え、制御することが
できる。

第２（Ｃ）図は、各層の厚さを所望の値にするためのド
ラムの回転速度と仕切板の位置について説明するための
、部分拡大図である。図中、２０１はドラム、２０４は
カソード電極、２１３゜２１４は仕切板でアシ、該仕切
板２１３　、２１４にょシ、ドラム２０１とカソード電
極２０４の間の壁間は領域Ａと領域Ｂとに仕切られる。

ここで領域Ａ、Ｂにおけるドラム表面の成膜速度を夫々
、ａ（１７秒）、ｂ（１７秒）、領域Ａ、Ｂにおけるド
ラムの中心と仕切板２１３　、２１４　、のつくる角度
を夫々、３６０ｘ　（度）、３６０（１−ｘ）（度）（
但し、Ｏ＜ｘ＜１　）、ドラムの回転数をｙ（回転７秒
）とすると、２つの領域Ａ、Ｂで交互に形成される層の
層厚Ａ（＾）、Ｂ（＾）は、次式；％式％で表わされる。該２つの式から、次式；ｂａＢ十Ａｂが導かれる。

すなわち、成膜操作を開始する以前に仕切板の角度を、
領域Ａ側が−３６（ηリー（度）になるようａＢ十Ａｂに仕切板２１３　、２１４を固定し、成膜操作中にお設
定すればよいことがわかる。

ドラム表面に形成された膜の膜厚が所定の値になったと
ころで高周波電源を止めて放電を中止し、流出パルプ２
１７ｅ〜２２５ａ　、　２２７＠〜２３５ｅを閉じる。

以上の操作によシ超薄膜積層構造層の形成を行なうが、
超薄膜積層構造層以外の層を形成するには、領域Ａ、Ｈ
に、同じ混合比の混合ガスを各領域の体積比に比例した
流量だけ流入して上述と同様の操作を行なえばよい。こ
の際、夫々の層を形成する際に必要な原料ガスの流出パ
ルプ以外の流出パルプを全て閉じることはいうまでもな
く、また、夫々の層を形成する際、前層の形成に使用し
た原料ガスが反応室内、及び流出パルプから反応室内に
至るガス配管内に残留することを避けるために、流出パ
ルプを閉じて、排気パルプ２０９　、２１０を全開にし
て系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行な
う。

第３図に示す他の実施例装置は、第２図に示した実施例
装置の一部を変更した装置を模式的に示すものであシ第
３（Ａ）図はその横断面略図、第３（Ｂ）図はその縦断
面略図である。

第３図に示す実施例装置は、仕切板２１３゜２１４とド
ラム２０１の間からの原料ガスの混入を完全に防止する
ため、仕切板とドラムの間から排気する手段を付加した
ものであシ、仕切板２１３　、２１４の夫々に排気口２
３６　、２３７を設け、排気パルｆ　２３８　、２３９
を介して排気装置２０８に連通させたものである。第３
図において、図中に示す他の符号は、すべて第２図に示
したものと同じものを示している。

〔実施例〕

以下、実施例１〜１５によシ本発明についてよシ詳細に
説明するが、本発明はこれらによシ限定されるものでは
ない。

実施例１第２図に示した製造装置を用いて、シリンダー状Ａｇ基
体表面に、第１表に示す層形成条件で層形成を行ない、
第１（Ａ）図に示す層構成の電子写真用光受容部材を得
た。

得られた光受容部材を、帯電露光実験装置に設置して１
．ｅ９　ｏ、ｓ　ＫＶ　　で０．３秒間コロナ帯電を行
ない、直ちに光像を照射した。光像の照射はタングステ
ンランプ光源を用い、０．７１ｕｘ−ｓｅｅの光量を透
過型のテストチャートを通して行なった。

その後直ちにｅ荷電性の現像剤で該光受容部材表面をカ
スケード現像することにより、該光受容部材表面上に良
好なトナー画像を得た。次いで該トナー画像を■０．５
ＫＶのコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、解像力
に優れ、階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得
られた。

実施例２層形成条件を第２表に示す条件とした以外はすべて実施
例１と同様にして、第１　（Ｃ）図に示す層構成の電子
写真用光受容部材を得た。

得られた光受容部材を用いて、実施例１と同様の方法で
コロナ帯電、タングステンランプによる光像照射、現像
、転写を行なったところ、解像力に優れ、階調再現性の
良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

また、この電子写真用光受容部材を用い、実施例１と同
様に帯電し、波長７９９ａａｂの半導体レーザーによシ
画像露光を行なった。そして実施例１と同様に現像、転
写を行なったところ、干渉縞のない鮮明な画像が得られ
た。

実施例３〜５第１層形成時の層形成条件を第３表に示す条件とした以
外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用光受容部
材を得な。

得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１と同様に
して、画像形成を行々つた（但し、実施例３においては
、帯電をｅ帯電とし、■荷電性の現像剤を用いて現像し
、ｅ帯電によシ転写した。）ところ、解像力に優れ、階
調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。）
実施例６〜１１第２層形成時の層形成条件を第４表に示す条件とした以
外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。

得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１と同様に
して画像形成を行なったところ、解像力に優れ、階調再
現性の良好な、鮮明な高濃度の画ｇＲが得られた。

実施例１２第１表に示す層形成条件で層形成した電子写真用光受容
部材（即ち、第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用
光受容部材）と、第５表に示す層形成条件で層形成した
電子写真用光受容部材（即ち、第１層を単層構造とした
電子写真用光受容部材）とにおいて、夫々の第１層の、
１形成条件のうちのＢ、Ｈ，ガスの量のみを種々に変化
させて、夫々の場合における帯電能の比較を行なった。

但し、帯電能の測定は、夫々の電子写真用光受容部材を
＠　７．５　ＫＶで０．１５秒間コロナ帯帯金行ｔ−い
、０．２秒後に振動容量型の表面電位で測定した。

その結果を、第４図に示す。数回から明らかなごとく、
第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用光受容部材（
図中−・−・−で表わす。）の方が、第１層を単層構造
とした電子写真用光受容部材（図中−ｏ−ｏ−で表わす
。）よりも、Ｂ２Ｈ，の量が低濃度の領域から高い帯電
能を示し、同じＢ、Ｈ，４度では、より高い帯電能を示
すことが判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光受容部材の層構成の典型的な例を
模式的に示した図である。第２図は、本発明の光受容部
材を製造するための装置の典型的実施例を模式的に示す
図でらり、（Ａ）図は横断面略図、（Ｂ）図は縦断面略
図、（Ｃ）図は（Ａ）図の部分拡大図である。第３図は
、本発明の光受容部材を製造するための装置の他の実施
例を模式的に示す図であり、（Ａ）図は横断面略図、（
Ｂ）図は縦断面略図である。第４　（Ａ）　、　（Ｂ）
図は、超薄膜積層構造層におけるエネルギーパンＰの説
明図である。第５図は、Ｂ、Ｈ，がスの導入量と、帯電能の関係を表
わした図であシ、縦軸は表面電位（Ｖ）、横軸はＳ　ｉ
　Ｈ，ガスに対するＢ２Ｈ６ガスの割合（ｐｐｍ　）を
示している。第１図について、１０１・・・支持体、１０２・・・電荷注入阻止層、１
ｏ３・・・感光層、ｌＯ４・・・表面層、１０５・・・
長波長吸収層を兼ねた電荷注入阻止層、１０６・・・長
波長吸収層筒２．３図について、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）支持体上に、少くともシリコン原子と、伝導性を
制御する物質と、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とを含有する非単結晶質材
料で構成される電荷注入阻止層と、シリコン原子を母体
とする非晶質材料で構成される感光層とを少くとも有す
る光受容部材であって、前記電荷注入阻止層が、構成原
子の中の少くとも二種が交互に超薄膜を成して複数回積
層されて構成されていることを特徴とする光受容部材。
（２）周囲が上壁、電極としても機能する側壁及び底壁
で一体的に密封包囲されて内部に空間を形成し、該空間
の中心部に電極としても機能する円筒形支持体を保持す
る回転保持手段を有し、包囲壁内面と前記円筒形支持体
の表面との間で形成される反応空間を有し、該反応空間
は前記側壁に端固定されて前記回転保持手段の中心軸に
向けて延び該空間を縦断する仕切り板により分画されて
形成された複数の反応域を有し、前記複数の反応域には
それぞれ原料ガス供給管が配管されると共に排気手段が
設けられていることを特徴とする、下記の光受容部材の
製造装置。 ”支持体上に、少くともシリコン原子と、伝導性を制御
する物質と、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とを含有する非単結晶質材料で
構成される電荷注入阻止層と、シリコン原子を母体とす
る非晶質材料で構成される感光層とを少くとも有する光
受容部材であって、前記電荷注入阻止層が、構成原子の
中の少くとも二種が交互に超薄膜を成して複数回積層さ
れて構成されていることを特徴とする光受容部材。”