JPS62186268A

JPS62186268A - 光受容部材

Info

Publication number: JPS62186268A
Application number: JP61027899A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shirai; 茂白井; Shigeru Ono; 茂大野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-02-13
Filing date: 1986-02-13
Publication date: 1987-08-14

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（ここでは広義の光であって、紫外線、可
視光線、赤外線、Ｘ線、γ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）　　）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受容材料に
アモルファスシリコン（以ｆｆ１ａ−３ｔと表記す）が
ち９、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
、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、各々、
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存するのが実情で
ある・。

例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合に、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来におい
て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、この種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、残像が生ず
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　−Ｓｉ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
伝導型の制御のた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、転写紙に転写された画像に俗
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、クリーニングにグレードを用い
るとその摺擦によると思われる、俗に「白スヅ」と云わ
れている画像欠陥が生じたシしていた。又、多湿雰囲気
中で使用したシ、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
室より取り出した後、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点がある。

従ってａ−８ｉ材料そのものの特性改良が計られる一方
で光受容部材を設計する際に、上記した様な問題の総て
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で構成された光受容層
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
導電的特性が常時安定していて、殆んど使用環境に制限
を受けない全環境型であシ、長波長側の光感度特性に優
れると共に耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際して
も劣化現象を起さず、残留電位が全く又は殆んど観測さ
れないａ−３ｉ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、全可視光域に於いて光感度が高く
、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光応答
の速いａ−３ｉ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、電子写真用像形成部材として
適用させた場合、静電像形成のだめの帯電処理の際の電
荷保持能力が充分あシ、通常の電子写真法が極めて有効
に適用され得る優れた電子写真特性を有する、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。

本発明の別の目的は、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、高品質画像を得ることが容易
にできる電子写真用の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。

本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性１、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。

〔発明の構成〕

本発明は、上記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けた結
果、シリコン原子（Ｓｔ）とゲルマニウム原子（Ｇｅ）
を母体とする非晶質材料、特にシリコン原子とゲルマニ
ウム原子を母体とし、水素原子（）Ｉ）又はハロゲン原
子（Ｘ）の少なくともいずれか一方を含有する非晶質材
料、いわゆる水素化アモルファスシリコンゲルマニウム
、ハロゲン化アモルファスシリコンゲルマニウム、する
いはハロゲン含有水素化アモルファスシリコンゲルマニ
ウム〔以下、［ａ　−ｓ　ｉ　ｃ　ｅ　（Ｈ、Ｘ　）　
Ｊと表記する。〕で構成される層領域を有する光受容部
材の層構成を以下に記載する様に特定化して作成された
光受容部材が、実用上著しく優れた特性を示すばかシで
なく、従来の光受容部材と比較してもあらゆる点におい
て凌駕していること、特に電子写真用の光受容部材とし
て著しく優れた特性を有していること、及び、長波長側
に於ける吸収スペクトル特性に優れていることを見い出
したことに基づいて完成せしめたものである。

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
電性を有する第一の層と、シリコン原子を母体とし炭素
原子および伝導性を制御する物質を含有する非晶質材料
で構成される第二の層とを積層してなる光受容層とから
なり、前記第一の層が該層の支持体と接する一部の層領
域中にゲルマニウム原子を均一な分布状態で含有し、か
つ、該層の全層領域あるいは一部の層領域中に伝導性を
制御する物質を不均一な分布状態で含有していることを
特徴とするものである。

そして、前記第一の層を構成するシリコン原子（Ｓｉ　
）を母体とする非晶質材料としては、特に、シリコン原
子（Ｓｉ）を母体とし、水素原子（Ｈ）又はハロゲン原
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、〔以下、ｒ　ａ　−８ｔ　（Ｈ，Ｘ）　Ｊと
表記する。〕を用い、前記第二の層を構成するシリコン
原子を母体とし炭素原子および伝導性を制御する物質を
含有する非晶質材料としては、特に、シリコン原子（Ｓ
ｔ　）を母体とし、炭素原子（Ｃ）と、伝導性を制御す
る物質と、水素原子（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ）の少
なくとも一方を含有するアモルファス材料〔以下、「ａ
−８ＬＣＭ（Ｈ，Ｘ）Ｊ　（但し、Ｍは伝導性を制御す
る物質を表わす。）と表記する。〕を用いる。

前記の伝導性を制御する物質としては、半導体分野に於
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（以下筒Ｖ族原子と称す。）を用いる。

具体的には、第１族原子としては、Ｂ（硼素）、ｋｇ　
（アルミニウム）、Ｇａ（ｆ！ゾリウム、Ｉｎ（インジ
ウム）、ＴＩ！（タリウム）等を、特に好ましく−は、
Ｂ、Ｇａを用いる。また、第Ｖ族原子としては、Ｐ（燐
）、Ａｓ　（砒素）、Ｓｂ　（アンチモン）、Ｂｉ（ビ
スマス）等を、特に好ましくは、Ｐ、　Ａｓを用いる。

本発明の光受容部材においては、これらの伝導性を制御
する物質を、第一の層についてはその全層領域中又は一
部の層領域中に不均一な分布状態で含有せしめ、第二の
層についてはその全層領域中に均一な分布状態で含有せ
しめる。

そして、第一の層に含有せしめる伝導性を制御する物質
と、第二の層に含有せしめる伝導性を制御する物質とは
、同じであっても、或いは、異なっていてもよい。

伝導性を制御する物質を第一の層中に含有せしめる目的
は以下に記載するごとく、その第一の層中における分布
状態に応じて異なるものである。

すなわち、第一の層について、支持体と接する側におい
て伝導性を制御する物質の含有量が比較的多量となるよ
うに含有せしめる場合、電荷注入阻止層としての効果が
奏される。この場合、含有せしめる伝導性を制御する物
質の量は比較的多量であり、一般的には３０〜５Ｘ１０
’ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　　であるが、好ましくは５０
〜ＩＸ１ｌＸ１０４ａｔｏ　ｐｐｍ　、最適にはＩ　Ｘ
　１０”〜５Ｘ　１０”ａｔｏｍｉｅｐｐｍである。

また、上述の場合とは逆に、第一の層の第二の層と接す
る側において伝導性を制御する物質が比較的多量となる
ように含有せしめる場合、第一の層と第二の層に含有せ
しめる伝導性を制御する物質の伝導型が同じであれば、
第一の層と第二の層の間のエネルギーレベル的整合性を
向上せしめ、両層間での電荷の移送を高めるという効果
が奏され、この効果は第二の層の層厚が厚く、暗抵抗が
高い場合に特に顕著である。

さらに、第一の層の第二の層と接する側において比較的
多量となるように伝導性を制御する物質を含有せしめる
場合において、第一の層と第二の層に含有せしめる伝導
性を制御する物質の伝導型が異なっていれば、該多量に
含有せしめた層領域は積極的に第一の層と第二の層の接
合部となり、帯電処理時における見掛は上の暗抵抗の増
大をはかるという効果が奏される。

そして、第一の層の第二の層と接する側において比較的
多量に伝導性を制御する物質を含有せしめる場合には、
いずれの場合もその量は比較的わずかな量でよく、一般
的にはｌＸｌ０−’〜ｌＸ１０”ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
であるが、好ましくは５×１０’″ｔ〜５Ｘ１０”ａｔ
ｏｍｉｅ　ｐｐｍ　　、最適にはｌＸｌ０−’。

〜２　Ｘ　１０”　ａｔｏｍｉ　ｃ　ｐｐｍ　　である
。

本発明の光受容部材において、第一の層の支持体と接す
る一部の層領域中にゲルマニウム原子を均一な分布状態
で含有せしめる目的は、長波長側における吸収ス啄りト
ル特性を向上せしめることにある。このことは長波長で
ある半導体レーザ（７７０〜８００　ｎｍ　）を光源と
する電子写真用の光受容部材として用いた場合には、光
感度が高く、かつ光応答性が優れたものが得られるので
特に有効である。さらに、本発明の光受容部材では支持
体と接する一部の層領域にゲルマニウム原子を含有せし
めるため、半導体レーザー等の長波長のものを用いた場
合において、ゲルマニウム原子を含有する該層領域が、
該長波長側の光を完全に吸収するため、支持体表面から
の反射によって生ずる干渉という現象の発生を防止する
ことができるものである。

本発明の光受容部材の第二の層は、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、第一の層上に設けられる。そし
てこの目的は、第二の層を構成するアモルファス材料に
炭素原子を構造的に導入せしめることにより達成できる
。

第二の層に炭素原子を構造的に導入する場合、炭素原子
の量の増加に伴って、前述の特性は向上するが、炭素原
子の量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、炭素原子の含有量は通常は、ＩＸ　
ｌｏ−３〜９０ａｔｏｍｉｃ％とし、好ましくは１〜９
０ａｔｏｍｉｃ％、最適には１０〜８０ａｔｏｍｉｃ％
　とする。

さらに、連続繰返し使用特性および耐久性の向上のため
には、第二の層の層厚を厚くすることが好ましいが、層
厚が厚くなると残留電位の発生原因となる。こうしたこ
とから、第二の層に伝導性を制御する物質、即ち、第１
族原子又は第Ｖ族原子を含有せしめることにより、前述
の残留電位の発生を、防止するかあるいは実質的な影響
がない程度に抑止することができる。

通常の場合のこの種の第二の層は、機械的耐久性には優
れているが、先端が鋭角なもので該層の表面を摺擦した
シ、あるいは押圧したシすると、表面にいわゆる傷とし
て残らないにしても、帯電処理時には静電荷的痕跡傷と
なって現われ、トナー転写画像の画像品質の低下をきた
してしまう場合が多々ある。こうした場合にも、第二の
層に伝導性を制御する物質を含有せしめることによシ、
これらの問題の発生を未然に防止できる。

本発明の第一の層および第二の層に必要に応じて含有せ
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、ヨウ素が挙げられるが、特に好ましいも
のはフッ素および塩素である。

また、本発明の第一の層および第二の層に含有せしめる
水素原子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量、又は
水素原子（Ｈ）とハロゲン原子（Ｘ）の１の和は、一般
的には０．０１〜４０ａｔｏｍｉｃ％とするが、好まし
くは帆０５〜３０ａｔｏｍｉ、ｃ％、最適には０．１〜
２５ａｔｏｍｉｃ％とする。

本発明における第一の層の層厚および第二の層の層厚は
、本発明の目的を効率的に達成するためには重要な要因
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、各層に含有せしめるゲルマニウム原子、第■
族原子、第Ｖ族原子、炭素原子、ハロゲン原子、水素原
子の量、あるいは各層相圧の層厚等の関係において、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がある。こうしたこ
とから、第一の層の層厚は通常は１〜１００μ、好まし
くは１〜８０ρ、最適には２〜５０μとし、第二の層の
層厚は通常は３Ｘ１０−Ｌ−３０μ、好ましくは４　Ｘ
　１０−’〜２０μ、最適には５Ｘ１０−”〜１０μ　
とする。

以下、図面によυ本発明の光受容部材の具体的層構成に
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
の層、１０４は自由表面、１０５は層領域を表わす。

本発明に用いる支持体１０１は、導電性でも電気絶縁性
であってもよく、導電性支持体としては、例えば、Ｎｉ
Ｃｒ、ステンレス、ＡＣＣｒ、　Ｍｏ、Ａｕ、　Ｎｂ、
　Ｔａ％Ｖｓ　Ｔｉ５Ｐｔ、　Ｐｂ　　等の金属又はこ
れ等の合金が挙げられ、電気絶縁性支持体としては、ポ
リエステル、ポリエチレン、ポリカニボネート、セルロ
ースアセテート、？リグロピレン、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
を使用する。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　Ｃｒ、　ＭＯ％　Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、　’ｒ
ａ％　ｖ、　’ｌ’ｔ、　ｐｔ、　Ｐｄ。

Ｉｎ２Ｏ，、Ｓｎｏｗ、Ｉ　Ｔｏ　（Ｉｎｔ　Ｏｓ　＋
　Ｓ　ｎ　Ｏｘ　）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、　Ａｒｔｓ　Ａｇ
、　Ｐｂ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ａｕ。

Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、Ｔａ、　Ｖ、　Ｔｉ、
　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。支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状等
任意の形状が使用可能であり、所望によって、その形状
を決定するが、例えば、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
望通シの光受容部材を形成しうる様に適宜決定するが、
光受容部材として可撓性が要求される場合には、支持体
としての機能が充分発揮され得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、この様な場合、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　以上とする。　　　゛本発明の第一の層１０２は、前記支持体の上に設けるも
のであシ、ゲルマニウム原子と伝導性を制御する物質を
含有するａ−３ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成されている。そして
、該層に含有せしめるゲルマ壬つム原子については、該
層の支持体と接する層領域中に均一な分布状態で含有せ
しめ、伝導性を制御する物質、即ち、第■族原子又は第
Ｖ族原子については、該層の全層領域あ−るいは一部の
層領域に不均一な分布状態で含有せしめる。ここで均一
な分布状態とは、層厚方向の分布濃度および支持体表面
と平行な面方向の分布濃度が均一となるように分布して
いる状態であシ、これに対し、不均一な分布状態とは層
厚方向の分布濃度が不均一となるように分布しているが
支持体表面と平行な面方向の分布濃度は均一となるよう
に分布している状態をいうものである。

最初にゲルマニウム原子の含有状態について第２図を用
いて説明する。第２図には、支持体上に、ゲルマニウム
原子を含有するａ　　５ｔ（Ｈ。

Ｘ）Ｃ以下、ｒ　ａ−３ｉＧｅ　（Ｈ、Ｘ）　　と表記
する。〕で構成される第一の層領域１０５と、ゲルマニ
ウム原子を含有しないａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される
第二の層領域１０６とがこの順で積層されており、さら
にその上に第二の層１０３を積層した本発明の光受容部
材を模式的に示しである。

本発明の光受容部材は、上述の第一の層領域１０５上に
、ゲルマニウム原子を含有しない第二の層領域１０６を
設けることを特徴としておシ、第一の層１０２をこのよ
うな層構造とすることにより、可視光領域を含む比較的
短波長から比較的長波長までの全領域の波長の光に対し
ての光感度が優れて特に、半導体レーザー等の長波長の
ものを使用した場合において、第二の層領域１０６では
殆んど吸収しきれない長波長側の光を第一の層領域１０
５では実質的に完全に吸収することができ、このことに
よシ支持体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。

さらに、第一の層領域と第二の層領域とは、夫々シリコ
ン原子という共通の構成成分を有しているため、積層表
面において化学的な安定性が充分に確保されている。

第一の層領域に含有せしめるゲルマニウム原子の含有量
は、本発明の目的を効率的に達成しうる所望の特性に従
って適宜法めるものであるが通常は、１〜ｌ　Ｘ　１０
’ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　　とし、好ましくはｌＸ１０
”〜９．５Ｘ１０’ａｔｏｍｉｅ　ｐｐｍ、最適には５
Ｘ１０’−８Ｘ１０’ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍとするのが
望ましい。

第一の層領域の層厚（Ｔｏ　）と第二の層領域の層厚（
Ｔ）とは、本発明の目的を効率的に達成する為には重要
な要因の１つであシ、形成される光受容部材に所望の特
性が充分に与えられる様に、光受容部材の設計の際には
これ等の層厚について充分な注意を払わなければならな
いが、第一の層領域の層厚（’ｒｎ）は通常３０λ〜５
０μとするが好ましくは４０＾〜４０μ、最適には５０
＾〜５０μとするのが望ましい。また、第二の層領域の
層厚（Ｔ）は通常０．５〜９０μとするが、好ましくは
１〜８０μ、最適には２〜５０μとするのが望ましい。

さらに、第一の層領域の層厚（ＴＢ）と第二の層領域の
層厚（Ｔ）との和（ＴＢ＋Ｔ）は、両方の層領域に要求
される特性と第一の層全体に要求される特性、さらには
光受容層全体に要求される特性との相互的かつ有機的関
連性に基づいて、光受容部材の層形成の際に充分に考慮
して決定する必要があシ、通常は１〜１００μ　とする
が、好ましくは１〜８０ｐ１最適には２〜５０μとする
のが望ましい。

さらにまた、上記の第一の層領域の層厚（ＴＢ）と第二
の層領域の層厚（Ｔ）は、Ｔｎ／Ｔ≦１なる関係を満足
するように、各々を決定するのが望ましく、よシ好まし
くはＴＢ／Ｔ≦０．９、最適にはＴＢ／Ｔ≦０．８　　
なる関係を満足するように決定するのが望ましい。

第一の層領域の層厚は、該層領域が含有するゲルマニウ
ム原子の含有量も考慮して決める必要があシ、例えば、
ゲルマニウム原子の含有量がＩ　Ｘ　１０’　ａｔｏｍ
ｉｃ　ｐｐｍ以上である場合には第一の層領域の層厚（
ＴＢ）としてはかなシ薄くするのが望ましく、具体的に
は３０μ以下、好ましくは２５μ以下、最適には２０μ
以下とするのが望ましい。

本発明において第一の層に必要に応じて含有せしめるハ
ロゲン原子（Ｘ）としては、具体的にはフッ素、塩素、
臭素、ヨウ素が挙げられるが、特に好ましいものはフッ
素および塩素である。

また、本発明の第一の層が含有する水素原子（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
子の量の和は、一般的には０．０１〜４０　ａｔｏｍｉ
ｃ％、好適には０．０５〜３０ａｔｏｍｉｃ％、最適に
は０．１〜２５ａｔｏｍｉｃ％とするのが望ましい。

次に、第■族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃが゛層厚
方向に不均一である場合の第１族蝋子又は第Ｖ族原子の
分布状態について説明する。

第３図乃至第１１図は、第１族原子又は第Ｖ族原子を支
持体側において比較的多量に含有せしめ、第■族原子又
は第Ｖ族原子の含有量を支持体側から第二の層と接する
側へ徐々に減少せしめた場合の典型的な例を示す。図中
、横軸は第■族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃｔ−１
縦軸は第一の層の層厚ｔを示す。そして、ｔＢは支持体
表面と第一の層とが接する界面位置を、ｔＴは第一の層
と第二の層との界面位置を示す。

第３図は、第一の層中に含有せしめる第１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図示し
たものである。該例においては、第夏族原子又は第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よシｔＩの位置までは、第１族原子又は第Ｖ族原
子の分布濃度ＣがＣ３なる一定値をとり、位置ｔ１よシ
第一の層が第二の層と接する界面位置ｔＴまでは、第１
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１族原子又は
第Ｖ族原子の分布濃度が０３となる。

第４図は、他の典型例の１つを図示しており、第４図の
例では、第一の層に含有せしめる第璽族原子又は第Ｖ族
原子の濃度Ｃは、位置ｔＢから位置を丁にいたるまで、
濃度Ｃ４から連続的に減少し、位置ｔ７においては濃度
Ｃ３となる。

第５図に図示する例では、位置ｔＢ　よ多位置ｔ、まで
は、第１族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度Ｃは濃度Ｃ６
なる一定値を保ち、位置１ｔから位置ｔＴにいたるまで
は、濃度Ｃ７から連続的に減少し、位置ｔＴにおいては
分布濃度Ｃは実質的に零となる。（ここで実質的に零と
は、検出限界未満の場合に用いる。）第６図に図示する例では、第■族原子又は第Ｖ族原子の
分布濃度Ｃは、位置ｔＢよ多位置ｔＴにいたるまで、濃
度Ｃ８から連続的に減少し、位置ｔＴ　においては分布
濃度が実質的に零である。

第７図に図示する例では、第■族原子又は第Ｖ族原子の
分布濃度Ｃは位置１．よ多位置ｔ、°の間においては濃
度Ｃ０と一定値であシ、位置ｔ３と位置ｔ４の間では、
濃度Ｃ０から実質的に零となるまで連続的に減少し、そ
の減少のしかたは一次関数的な減少を示すものである。

第８図に図示する例では、第１族原子又は第Ｖ族原子の
分布濃度Ｃは、位置ｔＢよ多位置ｔ４までは濃度Ｃ１ｌ
の一定値を保ち、位置ｔ、と位置ｔＴの間では濃度Ｃ１
２から濃度Ｃ１３まで一次関数的に減少する。

第９図に図示する例では、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ｔ↑まで、濃度Ｃｔａ
　より実質的に零となるまで一次関数的に減少する。

第１０図に図示する例では、第■族原子又は第Ｖ族原子
の分布濃度Ｃは、位置１．から位置１、にいたるまでは
濃度Ｃ□よシ濃度Ｃｔａまで一次関数的に減少し、位置
ｔｌｌから位置ｔＴまでにおいては、濃度Ｃｌ１ｌの一
定値を保つ。

最後に第１１図に図示する例では、第■族原子又は第Ｖ
族原子の分布濃度Ｃは、位置ｔＢにおいては濃度ＣＩ？
で、位置ｔａから位置ｔ６までは濃度ＣＭからはじめは
ゆっくり減少して、位置ｔ６付近においては急激に減少
し、位置ｔ６においては濃度Ｃ１Ｍとなる。さらに位置
ｔ６と位置ｔ７の間では初めのうちは急激に減少し、そ
の後は緩かに徐々に減少し位置ｔ、においては濃度ＣＩ
Ｏとなる。また更に位置ｔ７と位置ｔ、の間では極めて
ゆっくりと徐々に減少し、位置ｔ、において濃度Ｃ２ｏ
となる。また更に、位置ｔ８から位置１丁にいたるまで
は、濃度Ｃｔａより実質的に零になるまで徐々に減少す
るものである。

第３図〜第１１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、第一の層の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
実質的に零に近い濃度の部分を有する場合、好ましくは
、前述のごとく、支持体側に近い部分に第１族原子又は
第■族原子の分布濃度が比較的高濃度である局在領域Ａ
を有しておシ、特に好ましくは該局在領域Ａを支持体表
面と接触する界面位置から５μ以内に設けた場合には、
第■族原子又は第■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としての効果を奏するものである
。

本発明では前述のごとく、第１族原子又は第Ｖ族原子の
分布状態を目的に応じて自由に決定しうるものであって
、第３図〜第１１図はその１例にすぎないことは明らか
である。すなわち、他の分布状態、例えば第一の層の第
二の層との界面側における第■族原子又は第Ｖ族原子の
分布濃度を比較的高濃度とする場合や、第一の層の中央
の部分における第■族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度を
比較的高濃度とする場合等においては、第３図〜第１１
図に示した分布状態を適宜応用して用いることができる
ものである。

本発明の第二の層１０３は、前記第一の層１０２の上に
設けるものであって、炭素原子および伝導性を制御する
物質、即ち、第１族原子又は第■族原子を含有するａ−
ｓｉ（Ｈ，Ｘ）［：以下、［ａ−８ｉＣＭ（Ｈ，Ｘ）　
Ｊ　（但し、Ｍは第■族原子又は第Ｖ族原子を表わす。

）と表記する。］から構成される。そして該第二の層中
の炭素原□子および第■族原子又は第■族原子はその層
厚方向および支持体表面と平行な面方向の分布状態が均
一となるように分布しているものである。

第二の層１０３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、炭素
原子、水素原子及び／又はハロゲン原子、および第１族
原子又は第■族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シ、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１０３を形成しう
るように、各構成原子の含有ｌや作成条件等を選ぶこと
が重要である。

例えば、第二の層１０３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１０３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１０３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１０３を構成する非晶質材料
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。

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し得、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し、全可視光域に於いて光感度
が高く、特に半導体レーザとのマツチング性に優れ、且
つ光応答が速い。そして、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シ高感度で、高Ｓ
Ｎ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について説明する。

本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
ー放電法、スパッタリング法、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
荷程度、製造規模、作製される光受容部材に所望される
特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所
望の特性を有する光受容部材を製造するに当っての条件
の制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。

例えば、グロー放電法によって、ａ　−Ｓ　ｉ　（Ｈ，
Ｘ）で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、該堆積室内にグミ−放電を生起させ、予め
所定位置に設置した所定の支持体表面上にａ−８ｉ（Ｈ
，Ｘ）から成る層を形成する。

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、ＳｉＨい５Ｉ２Ｈ
６，５ｉ３Ｈ，、ｓ　ｒ、　Ｈ，。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、殊に
、層作成作業のし易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳ
ｉＨ４，Ｓｉ２Ｈ６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、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換され
たシラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハロゲ
ン化合物が好ましい。

更に又、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とす
るガス状態の又はガス化し得るハロゲン原子を含む硅素
化合物も有効なものとして挙げることができる。具体的
には、ハロゲン化合物としては、フッ素、塩素、臭素、
ヨウ素のへＣ７ゲンガス、ＢｒＦ、　ＣＩＦ％ＣＩＦ１
、ＢｒＦ５、ＢｒＦ、、ＩＦｌ、ＩＦ７、ＩＣＡ！、　
ＩＢｒ等のハロゲン間化合物を挙げることができ、ハロ
ゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲン原子で置換
されたシラン誘導体としては、ｓｉＦ、、ｓ　ｉ、　Ｆ
ｏ、５ｔｃｚ、、５ｉＢｒ。

等のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げられる。

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を使用してグミ
−放電法によシ形成する場合には、Ｓｉを供給し得る原
料ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、所定
の支持体上にハロゲン原子を含むａ　−Ｓｉから成る層
を形成する事ができる。

グロー放電法を用いて、ハロゲン原子を含む層を形成す
る場合、基本的には、Ｓｉ供給用の原料ガスであるハロ
ゲン化硅素ガスとＡｒ、Ｈ，、Ｈｅ等のガス等を所定の
混合比とガス流量になる様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
することによって、所定の支持体上に層を形成し得るも
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）の含有量を
制御するためには、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。該水素ガス供給用
の原料ガスとしては、水素ガス、あるいは５ｉａ４、Ｓ
１□Ｈ６，５ｉ３Ｈ，、Ｓ”４Ｈ１０等の水素化硅素の
ガスが用いられる。さらに、ＨＦ、　ＨＣＩ、ＨＢ　ｒ
、ＨＩ　　等のハロゲンガス、ＳｉＨ２Ｆ２、ＳｉＨ２
Ｆ２、ＳｉＨ，（Ｊｔ、　５ｉＨＣｌｓ、５ｉＨ２Ｂｒ
２．５ｉＨＢｒ３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、ハ
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。

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用してもよい。

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じて蒸
着ポートに収容し、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（ＦＢ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、Ｈ２或いは前記したシラン類等のガス
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。

グロー放電法、スパッタリング法またはイオンブレーテ
ィング法等によって層を形成するにおいては、ハロゲン
原子導入用の原料ガスとして前記のハロゲン化合物或い
はハロゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用で
きるが、これ等の他に、ＨＦ、　ＨＣｌ、ＨＢｒ、　Ｈ
Ｉ等のハロゲン化合物、ＳｉＨ２Ｆ２、ＳｉＨ，Ｉ２．
５ｉＨ２ｃ１２、ｓｌＨｃ１３．５ｉＨ２Ｂｒ２、ｓ　
ｒ　ＨＢ　Ｉ３等（Ｄハｏ　’ｙ’　７　ｆｌｔ換水Ｎ
化硅素、等々のガス状態の或いはガス化し得る、水素原
子を構成要素の１つとするハロゲン化物も有効な出発物
質として挙げる事ができる。

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、層形成の際に
層中にハロゲン原子の導入と同時に電気的或いは光電的
特性の制御に極めて有効な水素原子も導入しうるので、
好適なハロゲン原子導入用の原料として使用できる。

水素原子を層中に構造的に導入するには、上記の他にＨ
２、或いはＳ　’　Ｈ４、ｓｌ　２Ｈａ、５Ｉ３Ｈ６、
ｓｉ、Ｈ，。

等の水素化硅素のガスをＳｉを供給する為のシリコン化
合物と堆積室中に共存させて放電を生起させる事でも行
うことができる。

例えば、反応スパッタリング法の場合には、Ｓｉターゲ
ットを使用し、ハロゲン原子導入用のガス及びＨ２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Ｓｉター
ゲ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。

本発明の光受容部材の光受容層中に含有せしめる水素原
子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子
とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は通常の場合１〜４
Ｑ　ａｔｏｍｉｃ％、好適には５〜３０ａｔｏｍｉｃ％
とするのが望ましい。

光受容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）の量を制御するには、例えば支持体温
度又は／及び水素原子（Ｈ）、或いはハロゲン原子（Ｘ
）を含有せしめる為に使用する出発物質の堆積装置系内
へ導入する量、放電々力等を制御してやればよい。

第一の層は前述のａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）にゲルマニウム原
子および第■族原子又は第Ｖ族原子を含有せしめたもの
で構成されるが、該層を設けるには、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によ
るａ−８ｉ　（Ｈ。

Ｘ）の層の形成の際に、ゲルマニウム原子導入用の出発
物質および第■族原子又は第Ｖ族原子導入用の出発物質
を、前述した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シ行なわれる。

例えば、グミ−放電法によって、ａ−８ｉＧｅ（Ｈ，Ｘ
）で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
、ゲルマニウム原子（Ｇｅ”）を供給し得るＧｅ供給用
の原料ガスと、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、該堆積室内にグミ−放電を生起
させ、予め所定位置に設置した所定の支持体表面上にａ
−８ｉＧｅ　（Ｈ、Ｘ　）から成る層を形成する。

前記Ｇｅ供給用の原料ガスとしては、ＧｅＨいＧｅ２Ｈ
，、Ｇｅ３Ｈ８、Ｇｅ、Ｈ，ｏ、　Ｇｅ、Ｈ，２、Ｇｅ
、Ｈ，、、Ｇｅ７Ｈ，６、Ｇｅ８Ｈ１８、Ｇ　Ｑ　、Ｈ
２ｎ等のガス状態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウ
ムが挙げられ、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で、ＧｅＨ，、Ｇｅ２Ｈ，、およ
びＧｅ、Ｈ８が好ましい。

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−８ｉＧｅ（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
ーゲットとＱｅから成るターゲットとの二枚を、あるい
はＳｉとＧｅから成るターゲットを用い、これ等を所定
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
（ＥＢ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。

グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンブレー
ティング法を用いて、第１族原子又は第■族原子を含有
するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）あるいはａ−８ｉＧｅ（Ｈ，Ｘ
）の層を形成する際に用いる、第■族原子又は第Ｖ族原
子導入用の出発物質としては、第■族原子又は第■族原
子となるガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化し
たものであれば何でも用いることができる。

第■族原子導入用の出発物質として具体的には硼素原子
導入用としては、Ｂ２Ｈ６、Ｂ、Ｈ，。、Ｂ、Ｈ，、Ｂ
ｓＨ＋＋、　ＢａＨｔ。、ＢａＨｔ２、Ｂ　６　Ｈ１４
等の水素化硼素、ＢＦ、、ＢＩＪ、、Ｂ　Ｂｒ、等のへ
Ｏゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ５、Ｇ
ａＣ１，、Ｇａ（ＣＨ３）２、ＩｎＣｌ３、ＴｌＣｌ５
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、ＰＨ１、Ｐ２Ｈ４等の水素比隣、ＰＨ
，Ｉ、　ＰＦ、、ＰＦ、、ＰＣｌ３、Ｐ　Ｃ１５、ＰＢ
ｒ３、ＰＢｒ３、ＰＩ３等のハロゲン比隣が挙げられる
。この他、ＡＳＨ，、ＡＩＦ、、Ａｓ（Ｊ、、Ａｓｆ３
ｒ、、Ａ１１Ｆ、、ＳｂＨ，。

ＳｂＦ、、ｓｂｒ、、５ｂＣ１３，５ｂＣ１，、Ｂ　ｒ
Ｈ，、Ｂｒｃｚ８、ＢｔＢｒ３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。

第１族原子又は第Ｖ族原子および炭素原子を含有するシ
リコンを母体とするアモルファス材料、即ちａ−８ｉＣ
Ｍ（Ｈ，Ｘ）　（但し、Ｍは第１族原子又は第Ｖ族原子
を表わす。）で構成される第二の層１０３をグミ−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
によって形成するには、前述のａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構
成される層の形成用の出発物質から、炭素原子（Ｃ）供
給用の原料ガスとなる出発物質および第■族原子又は第
■族原子供給用の原料ガスとなる出発物質を加え、形成
する層中へそれらの量を制御しながら含有せしめてやる
ことによシ行なう。

例えば、グロー放電法によって第二の層を形成するには
、ａ−８ｉＣＭ（Ｈ，Ｘ）形成用の原料ガスを、必要に
応じて稀釈ガスと所定量の混合比で混合して、支持体１
０１の設置しである真空堆積用の堆積室に導入し、導入
された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既に形成されである第一の層上
にａ−８ｉＣＭ（Ｈ，Ｘ）　ヲ堆ｍ　サセレＬＩ’　ヨ
イ。

ａ　−Ｓ　ｉ　ＣＭ　（Ｈ、Ｘ　）形成用の原料ガスと
しては、Ｓｉ、　Ｃ，Ｈ及び／又はハロゲン原子、及び
第■族原子又は第Ｖ族原子の中の少なくとも一つを構成
原子とするガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化
したものであれば、いずれのものであってもよい。

ｓ；、　Ｃ，Ｈ及び／又はハロゲン原子、第■族原子又
は第■族原子の中の１つとして３ｉを構成原子とする原
料ガスを使用する場合は、例えば３ｉを構成原子とする
原料ガスと、Ｃを構成原子とする原料ガスと、Ｈ及び／
又はハロゲン原子を構成原子とする原料ガスと第■族原
子又は第■族原子を構成原子とする原料ガスを所望の混
合比で混合して使用するか、又は、１９ｉを構成原子と
する原料ガスと、Ｃ及びＨ及び／又はハロゲン原子を構
成原子とする原料ガスと、第■族原子又は第■族原子を
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、Ｓｉを構成原子とする原料ガスと
、Ｓｌ、Ｃ及びＨ及び／又はハロゲン原子の３つを構成
原子とする原料ガスと第■族原子又は第Ｖ族原子を構成
原子とする原料ガスとを混合して使用することかできる
。

又、別には、ＳｉとＨ及び／又はハロゲン原子とを構成
原子とする原料ガスにＣを構成原子とする原料ガスと第
■族原子又は第Ｖ族原子を構−成原子とする原料ガスと
を混合して使用してもよい。

Ｓｉ供給用、Ｃ供給用、および水素原子（Ｈ）又はハロ
ゲン原子（Ｘ）供給用の原料ガスとして有効に使用され
るのは、Ｓｉ、！：Ｈとを構成原子とするｓｅａ、、Ｓ
ｉ、Ｈ，、Ｓｉ、Ｈ８、Ｓ’４ＨＩＯ等のシラン（５ｒ
ｌａｎｅ　）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１〜４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（ＣＨ４）
、エタン（ＣｔＨｎ）、プロパン（Ｃ，Ｈ，）、ｎ−ブ
タｙ　（ｎ　　Ｃ４ＨＩＯ）　、ペンタン（ＣｓＨｔｔ
）、エチレン系炭化水素としては、エチレン（Ｃ’２Ｈ
，）、プロピレン（Ｃ３Ｉ（、）、ブテン−１（Ｃ４Ｈ
ｓ）、ブチｙ　−２（Ｃ４Ｈ６）、　イソブチレン（Ｃ
４Ｈｓ）、ペンテン（Ｃ，Ｈ，ｏ）、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（Ｃ３Ｈ，）、ブチン（Ｃ４ＨＩＩ）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　（Ｃｆ（、）い　Ｓｉ　（Ｃ２Ｈ，）、　　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。

第■族原子又は第Ｖ族原子導入用の出発物質としては、
第■族原子又は第Ｖ族原子となるガス状の物質又はガス
化し得る物質をガス化したものであれば何でも用いるこ
とができる。

第■族原子導入用の出発物質として具体的には硼素原子
導入用としては、Ｂ　２Ｈ６、Ｂ、Ｈ，。、ＢうＨｏ。

ＢｓＨｏ、　ＢｅＨ＋。、Ｂ、Ｈ，！、Ｂ、Ｈ，、等の
水素化硼素、ＢＦ、、Ｂ（Ｊ８、ＢＢｒ、等のへＣ７ゲ
ン化硼素等が挙げられる。この他、ｋｌｃ１３、ＧａＣ
６，、ｃａ（ＣＨｓ）ｚ、ＩｎＣＪ、、ＴｌＣｌ、等も
挙げることができる。

第Ｖ族原子導入用の出発物質として、具体的には燐原子
導入用としては、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ，等の水素比隣、ＰＨ
４Ｉ、ＰＦ、、ＰＦ、、Ｐ（Ｊ、、Ｐ　Ｃ１６、ｐＢｒ
３、ｐ　Ｂｒ、、ＰＩ、等のハロゲン比隣が挙げられる
。この他、ＡＳＨ３％ＡＳＦ５、Ａ１１ＣＡ’！、Ａｓ
１３ｒ３、ＡＳＦ、、ＳｂＨ，、ＳｂＦ、、５ｂＦｆｌ
、５ｂＣ１，，５ｂＣ１５，ＢｉＨ３、Ｂｉ（Ｊ、、ｆ
ｉｉ１３ｒ。

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。。

グロー放電法、スパッタリング法等によシ本発明の第一
の層および第二の層を形成する場合、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ
）に導入するゲルマニウム原子、炭素原子、第１族原子
又は第Ｖ族原子の含有量は、堆積室中に流入される出発
物質のガス流量、ガス流量比、放電パワー、支持体温度
、堆積室内の圧力等を制御することによって任意に制御
できる。

支持体温度は通常の場合、５０℃〜３５０℃、好適には
１００８Ｃ〜２５０℃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、ｏ、ｏｏｓ〜５０　Ｗ／
ＣＩ！ｔの範囲にするのが通常である。

しかし好しくけ、０．０１〜３０Ｗ／ｃｒｌ、特に好し
くは０．０１〜２０Ｗ／ｃＩＩの範囲である。また、堆
積室内のガス圧については通常０．０１〜Ｉ　Ｔｏｒｒ
、好適には０．１〜Ｑ、５　’ｆｏｒｒ程度とするのが
望ましい。

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
るのが望ましい。

本発明において、第一の層の形成の際に、該層中に含有
せしめる第１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第一
の層を形成するには、グロー放電法を用いる場合であれ
ば、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、所望の変化率曲
線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。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り、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を
行えば良い。このとき、流量の変化率は線型である必要
はなく、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計さ
れた変化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲
線を得ることもできる。

また、第一の層をスパッタリング法をｍ−て形成する場
合、第１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、第１族
原子又は第■族原子導入用の出発物質をガス状態で使用
し、該ガスを堆積室内へ導入する際のガス流量を所望に
従って変化させる。一方、本発明においては、第一の層
の一部の領域中に含有せしめるゲルマニウム原子、およ
び第二の層中に含有せしめる炭素原子と第■族原子又は
第■族原子は該層中に均一に分布しているものであシ、
これらの層を形成するには、上述の諸条件を一定に保つ
ことが必要である。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例１乃至１０に従って、よシ詳細に
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１２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のガスポンベには、本発明の夫々の層を形成するため
の原料ガスが密封されており、その１例として、たとえ
ば、２０２はＨｅで稀釈された５ｔＨ４ガス（純度９９
．９９９％、以下ＳｉＨ，／Ｈｅと略す）ボンベ、２０
３はＨｅで稀釈されたＢｚＨａ　ｔｆス（純度９９．９
９９％、以下ｎ　２ｕ６／　ａｅと略す。）ボンへ、２
０４　ハＨｅテ稀釈されたＰＨ，ガス（純度９９．９９
９％、以下ＰＨ，／）（ｅと略す。）ボンベ、２０５は
０２Ｈ，ガス（純度９９．９９９％）ボンベ、２０６は
Ｈｅで稀釈され九ＧｅＨ４ガス（純度９９．９９９％、
以下ＧｅＨ４／Ｈｅと略す。）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
ｔａ、ガスに代えて、例えば、ｓｉｐ、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ポン
ベ２０２〜２０６のバルブ２２２〜２２６、リークバル
ブ２３５が閉じられていることを確認し又、流入バルブ
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５　Ｘ　１
０　’　Ｔｏｒｒになった時点で、補助バルブ２３２　
、２３３　、流出バルブ２１７〜２２１を閉じる。

基体シリンダー２３７上に第一の層１０２を形成する場
合の１例をあげる。ガスボンベ２０２よりＳｉＨ４／Ｈ
ｅガス、ガスポンベ２０３よりＢ２ＨＩｌ／　Ｈｅガス
、ガスポンベ２０６よｐ　ＧｅＨ，／Ｈｅガスの夫々を
バルブ２２２　、２２３　、２２６を開いて出口圧ゲー
ジ２２７　、２２８　、２３１の圧を１にｐ／ｃｄに調
整し、流入バルブ２１２　、２１３　、２１６を徐々に
開けて、マスフロコントローラ２０７　、２０８　、２
１１内に流入させる。引き続いて流出バルブ２１７　、
２１８　、２２１補助バルブ２３２　、２３３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／Ｈｅガス流量、８２Ｈａ／Ｈｅガス流量およ
びＧｅＨ，／Ｈｅガス流量の比が所望の値になるように
流出バルブ２１７　、２１８　、２２１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２
３６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２３８により５０〜４００℃の範囲の温度に設定され
ていることを確認された後、電源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せしめると
ともに、マイクロコンピュータ−（図示せず）を用いて
、あらかじめ設計された変化率線に従って、Ｂ２Ｈａ／
Ｈｅガス流量、ＳｉＨ，／Ｈｅガス流量の比を制御しな
がら、基体シリンダ−２３７上に先ず、ゲルマニウム原
子及び硼素原子を含有する層領域を形成する。

次に所定時間経過後、Ｂ２Ｈ，／Ｈｅガス及びＧｅＨ４
／Ｉ（ｅガスの反応室２０１内への導入を各対応するガ
ス導入管のバルブを閉じて遮断し、引き続きグロー放電
を所定時間続けることによって、硼素原子、及びゲルマ
ニウム原子を含有しない層を形成せしめる。

第一の層中にハロゲン原子を含有せしめる場合には、上
記のガスに例えばＳｉＦ４／Ｈｅガスを更に付加して反
応室に送り込めばよい。

上記の様な操作によって、基体シリンダー２３７上に形
成された第一の層上に第二の層を形成するには、第一の
層の形成の際と同様なバルブ操作によって、例えば５ｉ
Ｈ４ガス、Ｃ，Ｈ４ガス、ＰＨ，ガスの夫々を、必要に
応じてＨｅ等の稀釈ガスで稀釈して、所望の流量比で反
応室２０１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
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
２０１内、流出バルブ２１７〜２２１から反応室２０１
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、第二の層の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１２図に示した製造装置を用いて、第１表に示す層形
成条件に従って、通常の方法で洗浄したドラム状アルミ
ニウム基体上に層形成を打衣った。この際、Ｂ２Ｈａ／
　ＳｉＨ，ガス流量比の変化は、予め設計した第１３図
に示す流量比変化線に従って、マイクロコンピュータ−
制御によシ、自動的に調整した。

こうして得られた電子写真用のドラム状光受容部材を、
実験用に改造したキャノン製高速複写機に設置し、キャ
ノン製テストチャートを原稿として、画像形成プロセス
条件（光源はタングステンランプを使用）を適宜選択し
、複写テストを行なったところ、解像力に優れた高品質
の画像を得ることができた。

実施例２第２表に示す層形成条件により　、Ｂ２Ｈ６／　ＳｉＨ
４ガス流量比を第１４図に示す流量比変化線に従って制
御した以外は実施例１と同様にして電子写真用のドラム
状光受容部材を得、実施例１と同様の複写テストを行な
ったところ、解像力に優れた高品質の画像を得ることが
できた。

実施例３第３表に示す層形成条件によシ、Ｂ　２　Ｈ６／Ｓ　ｉ
　Ｈ４ガス流量比を第１４図忙示す流量比変化線に従っ
て制御した以外は実施例１と同様にして電子写真用のド
ラム状光受容部材を得、実施例１と同様の複写テストを
行なったところ、解像力に優れた高品質の画像を得るこ
とができた。

実施例４第４表に示す層形成条件により　、Ｂ２Ｈ６／ＳｉＨ。

ガス流量比を第１５図に示す流量比変化線に従って制御
した以外は実施例１と同様にして電子写真用のドラム状
光受容部材を得、実施例１と同様の複写テストを行なっ
たところ、解像力に優れた高品質の画像を得ることがで
きた。

実施例５第５表に示す層形成条件によ＃）　、Ｂ２Ｈ６／ＳｉＨ
４ガス流量比を第１６図に示す流量比変化線に従って制
御した以外は実施例１と同様にして電子写真用のドラム
状光受容部材を得、実施例１と同様の複写テストを行な
ったところ、解像力に優れた高品質の画像を得ることが
できた。

実施例６第６表に示す層形成条件によシ、Ｂ　２Ｈ＠　／８１　
Ｈ４ガス流皿比を第１７図に示す流量比変化線に従って
制御した以外は実施例１と同様にして電子写真用のドラ
ム状光受容部材を得、実施例１と同様の複写テストを行
なったところ、解像力に優れた高品質の画像を得ること
ができた。

実施例７第１表に於ける、第二の層（ｆｆ）の形成の際に、その
層厚を第７表に示す如く種々変化させた以外は、実施例
１と同様の手順と略々同様の条件で各光受容部材（試料
１′１＆Ｌ７０１〜７０７）を作成し、各々に実施例１
と同様の画像形成プロセスを適用して評価を行ったとこ
ろ、第７表に示す結果を得た。

◎：極めて優れている　　○：優れている△：実用的に
充分である実施例８第１表に於ける、第二の層（ＩＩ）の形成の際にガス流
量比ＣｚＨ＋／ＳｉＨ４の値を第８表に示す値とした以
外は、実施例１と同様の手順と略同様の条件で各光受容
部材（試料Ｎａ　８０１〜８０７）を作成し、実施例１
と同様の評価を行ったところ、各々に於いて中間調の再
現性が良く、高品質の画像を得ることができた。

又、゛繰返し連続使用による耐久性試験に於いても、初
期の画像品質に較べても同等遜色のない品質の画像を得
ることができ、耐久性にも優れていることが実証された
。

△：実用的に充分である実施例９第１表に於ける、第一の層（Ｉ）の形成の際にガス流量
比ＧｃＦＩ４／Ｓ　ｉ　Ｈ，の値を第９表に示す値とし
た以外は、実施例１と同様の手順と略同様の条件で各光
受容部材（試料隆９０１〜９０５）を作成し、実施例１
と同様の評価を行ったところ、各々に於いて中間調の再
現性が良く、高品質の画像を得ることができた。

又、繰返し連続使用による耐久性試験に於いても、初期
の画像品質に較べても同等遜色のない品質の画像を得る
ことができ、耐久性にも優れていることが実証された。

△：実用的に充分である実施例１０実施例１〜９に於いて、光源をタングステンランプの代
シに８１０ｍｍのＧａＡｓ系半導体レーザ（ｚｏｍｗ）
を用いて、静電像の形成を行うと共に、反転現像を施す
以外は、各実施例と同様の画像形成プロセスを適用して
、トナー転写画像の画質評価を行ったところ、解像力に
優れ、階調再現性の良い鮮明な高品質の画像を得ること
゛ができた。

〔発明の効果の概略〕

本発明では、ａ−８ｉで構成された光受容層を有する光
受容部材を上記のごとき層構成をとる様に設計した結果
、従来のａ−８ｉで構成された光受容層を有する光受容
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
を示し、長波長側の光感度特性に優れておシ、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
定しておシ高感度で、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、八−７
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、特に半導体レーザと６マツチング性に優れ、
且つ光応答が速い。

【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
した図であシ、第３〜１１図は本発明の光受容部材の第
一の層中における第１族原子又は第Ｖ族原子の分布状態
の典型例を示すための濃度分布図であシ、第１２図は本
発明の光受容部材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シ、第１３
〜１７図は、本発明の層形成中のガス流量比変化の状態
を表わす図である。１００・・・光受容部材、１０１・・・支持体、１０２
・・・第一の層、１０３・・・第二の層、１ｏ４・・・
自由表面、１０５　、１０６・・・一部の層領域、２０
１川反応室、２０２〜２０６・・・ガス般ンベ、２０７
〜２１１・・・マスフロコントローラ、２１２〜２１６
　用流入バルブ、２１７〜２２１・・・流出バルブ、２
２２〜２２６・・・パルプ、２２７〜２３１・・・圧力
調整器、２３２　、２３３川補助バ／Ｌ’　ニア’　％
　２３４・・・メインパルプ、２３５・・・リークバル
ブ、２３６・・・真空計、２３７・・・基本シリンダー
、２３８・・・加熱ヒーター、２３９・・・モーター、
２４０・・・高周波電源、Ｃ１ＣＩ−Ｃ１０・・・第１
族原子又は第Ｖ族原子の分布濃度、’＋Ｆ〜ｔ４・・・
層厚、１．・・・支持体表面と第一の層との界面位置、
１．・・・第一の層と第二の層との界面位置。第２図第３図第４図 □Ｃ第９図Ｃ −Ｃ第１３図第１４図ガス流量比　　（Ｘｚｏｏｏ）第１６図ガス流量比（ｘ／４ｏｏｏ）

Claims

【特許請求の範囲】

支持体と、該支持体上に、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一の層と、シリ
コン原子を母体とし炭素原子および伝導性を制御する物
質を含有する非晶質材料で構成される第二の層とを積層
してなる光受容層とからなり、前記第一の層が該層の支
持体と接する一部の層領域中にゲルマニウム原子を均一
な分布状態で含有し、かつ、該層の全層領域あるいは一
部の層領域中に伝導性を制御する物質を不均一な分布状
態で含有していることを特徴とする光受容部材。