JPS6237111B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6237111B2 JPS6237111B2 JP55154641A JP15464180A JPS6237111B2 JP S6237111 B2 JPS6237111 B2 JP S6237111B2 JP 55154641 A JP55154641 A JP 55154641A JP 15464180 A JP15464180 A JP 15464180A JP S6237111 B2 JPS6237111 B2 JP S6237111B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- sih
- chamber
- resistance
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 7
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000004300 dark adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08278—Depositing methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
この発明は無定形ケイ素を用いた電子写真感光
体に関し、とくに無定形ケイ素の抵抗率を高くし
た電子写真用感光体の製造方法に関する。 無定形ケイ素(以下a−Siと記す)による電子
写真用感光体の開発が一部に試みられているが、
未だ実用化の域に至つていない。実用化に至らな
い最大の問題は、a−Siの抵抗率が低いというこ
とである。a−Siはドープしないで成膜した場
合、構造欠陥によると思われるエネルギー準位に
よりn型になる。これに対し第族をドープする
ことにより抵抗を上げることができるが、たかだ
か1010〜1012Ω・cmにしかならない。このため電
子写真の過程で帯電を保持し得る時間が短かく、
使用不可能である。これを解決するために、
N2;O2或いはO2とB;O2とB、P或いは先に本
発明者等が示したように(特願昭55−111592号)
N2とB;N2とB、Pを適量ドープして抵抗値を
1013Ω・cm以上に上げる方法が提案されている。 一方、光感度は局在準位を減らし、キヤリアの
移動度、寿命を上げることにより増加するから、
N2、O2等を導入することは光感度の上からはマ
イナスであり、実験により明らかに光感度は低下
し、N2、O2が更に多くなれば絶縁物になつてし
まう。O2、N2等のガスをドーピングする場合、
適量範囲を超えると高抵抗であるが感度の低いも
のになり、不足すれば抵抗が上らず抵抗が低いま
まになつてしまう。その制御が難かしい。 従来、a−Si層を形成する場合、例えば誘導結
合または容量結合を用いた高周波によりグロー放
電を起させ、それによつてSiH4を分解し、基板
にa−Si層を形成させる方法が利用されている。
今までa−Siの開発は光感度に主力がおかれてい
て光感度をある程度低下させても高抵抗を作り出
そうという開発は余りなされていない。光感度に
重きをおく結果として高周波電力も一般に低電力
で良いとされ、容量結合の場合0.2W/cm2(電極
面積に対する進行波による電力の比)以下で行わ
れることが多い。さらに、例えばB、或いはP等
を同時にドープする場合、付着速度を早くするた
めに進行波によるRF電力を大にすると反応装置
内の汚れが混入されたりする。 本発明者等は光感度を多少低下させても現用の
セレニウム、硫化カドミウム、酸化亜鉛、その他
の有機半導体で光導電特性の良いもの以上の感度
をもつ電子写真用a−Siは可能であると考え実験
した。この結果次のようなことが判つた。 容量結合の場合、RFの進行波による電力が電
極の放電面(試料と相対している面)の面積に対
して或る値以下であると完全な無定形であるのに
対し或る値以上では多結晶が含まれていること、
及びこの多結晶を含むa−Siは抵抗率が高いこと
が判つた。つまりRF電力を0.2W/m2以下にした
a−SiはX線回折でピークがなく無定形であるこ
とを示しているのに対し、例えば0.32W/cm2の電
力を投入したときにはSi()にピークが発生し
た。これらを太陽電池として比較するためにSi層
を形成させるときの電力を変えてp−i−n接合
体を作製した。そのp層はSiH4にB2H6を添加し
たものを用い、厚み66Åに成膜することにより作
り、i層はSiH4を用い、厚み5000Å、n層はPH3
をSiH4に添加したものを用い、厚み200Åの層で
あつた。RF電力0.16W/cm2のものはAMI(地表
上の太陽光の強度)で約3%の効率となるのに対
し、RF電力0.63W/cm2の場合は0.9%にしかなら
なかつた。またこのときのi層の抵抗率はRF電
力0.16W/cm2のとき108Ω・cmであり、0.63W/cm2
のものは5×1012Ω・cmであつた。さらに
1.6W/cm2にしたとき抵抗率は1013Ω・cmとなつ
た。また0.16W/cm2のものは赤外分光で2100cm-1
に吸収が出ないが他の2つは2100cm-1に吸収がで
た。 次に電子写真用感光体としての特性を調べるた
めに直径120mm、長さ300mmのJIS3003Alを素材と
した円筒の外周上に12μの厚さに成膜した(成膜
条件は後に記載の実施例1の場合と同じ)。この
円筒ドラムの電子写真的特性は下表の如くであつ
た。
体に関し、とくに無定形ケイ素の抵抗率を高くし
た電子写真用感光体の製造方法に関する。 無定形ケイ素(以下a−Siと記す)による電子
写真用感光体の開発が一部に試みられているが、
未だ実用化の域に至つていない。実用化に至らな
い最大の問題は、a−Siの抵抗率が低いというこ
とである。a−Siはドープしないで成膜した場
合、構造欠陥によると思われるエネルギー準位に
よりn型になる。これに対し第族をドープする
ことにより抵抗を上げることができるが、たかだ
か1010〜1012Ω・cmにしかならない。このため電
子写真の過程で帯電を保持し得る時間が短かく、
使用不可能である。これを解決するために、
N2;O2或いはO2とB;O2とB、P或いは先に本
発明者等が示したように(特願昭55−111592号)
N2とB;N2とB、Pを適量ドープして抵抗値を
1013Ω・cm以上に上げる方法が提案されている。 一方、光感度は局在準位を減らし、キヤリアの
移動度、寿命を上げることにより増加するから、
N2、O2等を導入することは光感度の上からはマ
イナスであり、実験により明らかに光感度は低下
し、N2、O2が更に多くなれば絶縁物になつてし
まう。O2、N2等のガスをドーピングする場合、
適量範囲を超えると高抵抗であるが感度の低いも
のになり、不足すれば抵抗が上らず抵抗が低いま
まになつてしまう。その制御が難かしい。 従来、a−Si層を形成する場合、例えば誘導結
合または容量結合を用いた高周波によりグロー放
電を起させ、それによつてSiH4を分解し、基板
にa−Si層を形成させる方法が利用されている。
今までa−Siの開発は光感度に主力がおかれてい
て光感度をある程度低下させても高抵抗を作り出
そうという開発は余りなされていない。光感度に
重きをおく結果として高周波電力も一般に低電力
で良いとされ、容量結合の場合0.2W/cm2(電極
面積に対する進行波による電力の比)以下で行わ
れることが多い。さらに、例えばB、或いはP等
を同時にドープする場合、付着速度を早くするた
めに進行波によるRF電力を大にすると反応装置
内の汚れが混入されたりする。 本発明者等は光感度を多少低下させても現用の
セレニウム、硫化カドミウム、酸化亜鉛、その他
の有機半導体で光導電特性の良いもの以上の感度
をもつ電子写真用a−Siは可能であると考え実験
した。この結果次のようなことが判つた。 容量結合の場合、RFの進行波による電力が電
極の放電面(試料と相対している面)の面積に対
して或る値以下であると完全な無定形であるのに
対し或る値以上では多結晶が含まれていること、
及びこの多結晶を含むa−Siは抵抗率が高いこと
が判つた。つまりRF電力を0.2W/m2以下にした
a−SiはX線回折でピークがなく無定形であるこ
とを示しているのに対し、例えば0.32W/cm2の電
力を投入したときにはSi()にピークが発生し
た。これらを太陽電池として比較するためにSi層
を形成させるときの電力を変えてp−i−n接合
体を作製した。そのp層はSiH4にB2H6を添加し
たものを用い、厚み66Åに成膜することにより作
り、i層はSiH4を用い、厚み5000Å、n層はPH3
をSiH4に添加したものを用い、厚み200Åの層で
あつた。RF電力0.16W/cm2のものはAMI(地表
上の太陽光の強度)で約3%の効率となるのに対
し、RF電力0.63W/cm2の場合は0.9%にしかなら
なかつた。またこのときのi層の抵抗率はRF電
力0.16W/cm2のとき108Ω・cmであり、0.63W/cm2
のものは5×1012Ω・cmであつた。さらに
1.6W/cm2にしたとき抵抗率は1013Ω・cmとなつ
た。また0.16W/cm2のものは赤外分光で2100cm-1
に吸収が出ないが他の2つは2100cm-1に吸収がで
た。 次に電子写真用感光体としての特性を調べるた
めに直径120mm、長さ300mmのJIS3003Alを素材と
した円筒の外周上に12μの厚さに成膜した(成膜
条件は後に記載の実施例1の場合と同じ)。この
円筒ドラムの電子写真的特性は下表の如くであつ
た。
【表】
このドラムを湿式現象により画像を出したとこ
ろ鮮明なる画像を得た。従つて電子写真用感光体
として充分使用できるものであつた。本発明に入
らない条件で成膜したものは帯電できず測定不能
であつた。従つて、高周波電力/電極面積の比は
0.3W/cm2以上がよく、上限は実験で確かめるこ
とはできないが、余り大きいと系の汚れが導入さ
れ不都合であると思われる。それ故、好ましくは
1.5W/cm2以上である。 次に成膜速度の点から見るとSiH4の流量は重
要である。市販のトナーを用いて実験したところ
電子写真用には10μ以上の厚みが必要で、チエン
バー容積に対して0.007 1/min以下であるとRF
電力を0.5W/cm2にしても成膜速度は0.8μ/Hに
しかならない。しかし0.04 1/minにしたとき
には同じ電力で5μ/Hとなる。従つて2時間で
10μとなり実用的である。我々の実験によれば
SiH4流量はチエンバー容量に対して0.01 1/
min以上を要することが判つた。従つて、全ガス
流量/チエンバー容積比は0.01min-1以上がよい
と思われる。この比はかなり大きくてもよいが、
その上限は実験的に決定できない。ドーピングガ
ス量は必要に応じ定めることができるが、たとえ
ばB2H6の場合、B2H6/SiH4=5×10-5〜10-3で
ある。以上のように電子写真用感光体としてはa
−Siに多結晶が分散されていた方が良く、それは
本発明の方法により実現できることが判つた。 この発明の方法を行なうための装置の例を概略
的に第1図及び第2図に示す。いずれも容量結合
によるプラズマCVD装置を利用したもので、も
し誘導結合によるプラズマ発生装置を用いる場合
は試料をコイルの中に入れればよく、その構成は
当業者に容易に判るであろう。チエンバーは例え
ば石英ガラスから構成されていてもよく、ヒータ
ー4で基板3を加熱できるようになつている。操
作の一具体例を述べると、ヒーター4にて試料3
を200℃に加熱する。次にこの装置をロータリー
ポンプ、メカニカルブースターにて0.1Pa(パス
カル)にまで減圧する。ここでチエンバー1内に
SiH410%、H290%の混合ガスを導入する。この
ときB2H6をSiH4に対して5×10-3〜10-4、あるい
はB2H6とともにN2またはO2を全ガス流量の5%
を超えない範囲で導入しても良い。しかし、いか
なる場合でもチエンバー1の容積に対し全ガス流
量は次の式による値以上でなければならない。 全ガス流量/チエンバー容積=0.01(1/min) チエンバー1の真空度は1.3×102〜1.3×103Pa
となるように排気バルブで調整する。流量及び真
空度が設定値になり安定したならRF電源をONに
する(使用した周波数は13.56MHzであつたが、
この周波数に限定されることはない)。RF電力は
電極2の表面積(プラズマ発生側)に対して
0.5W/cm2以上を投入する(誘導結合においては
RFコイルの巻かれているチエンバーの表面積を
取れば良い)。電力は進行波によるものを示す。
チエンバー内ではグロー放電が起り、SiH4の分
解が始まる。試料にa−Siが付着され希望の厚さ
に成膜されたならRF電源を切る。次いで全ガス
を止めヒーターを切る。続いてN2ガスをチエン
バー内に導入し試料を酸化から防ぐとともに温度
を下げる。この間真空度は1.3×102Paに保ち、温
度が100℃以下になつたらN2ガスを止め取り出
す。 この発明により得られる効果・利点を列挙すれ
ば次のようになる。 (1) 高抵抗のa−Siができること。 グロー放電法によるa−Siはドナーとアクセ
プターを等しくするようにしても高々1011〜
1012Ω・cmにしかならない。しかし本発明によ
ると1013Ω・cm程度になりその理由は不明であ
るが、X線回折によると多結晶のSiが分散して
いることを示している。このことが高抵抗をも
たらしていると思われる。 (2) 高感度であること。 O2あるいはN2をドープする方法において、
O2、N2がどのように入つているか未だ明確に
なつていないが、SiO2、Si3N4は絶縁物であ
り、高抵抗が実現できるが感度の低下も大であ
る。その点多結晶が分散されることになる本発
明は感度の低下と高抵抗化を制御しやすく高感
度のa−Siが実現できる。 (3) 系の汚染が少ないこと。 本発明によればB、P、N、Oを含んでも良
いが必須ではない。このため、SiH4ガスのみ
でも成膜できるからチエンバー内に堆積したSi
を高RF電力でたたいても不純物の入るおそれ
はない。 (4) 付着速度が早いこと。 通常a−Siを太陽電地等に使用するにはRF
を少なくした方が光導電性が良いといわれてい
て付着速度も1μ/H程度である。本発明によ
れば1〜10μ/Hが可能で、むしろ付着速度の
早い方が良い特性である。 この発明の方法を用いることにより複写機、プ
リンター等電子写真法を用いる機器に使用される
感光体の性能を改善することができる。 すでに述べてきたように、本発明方法によれば
その形成層にN、B、Pをドープしてもよく、
SiH4等を分解させて形成するものであるからH
を含むことは当然である。また、X線回折にてSi
()にピークを生じていることから、このa−
Siは微細晶を含んでいると思われる。従つてここ
でいうa−Siとは完全なる無定形の純シリコンの
みの意味ではない。 本発明の方法を実施例によりさらに説明する。 実施例 1 10cm×10cm×1cmのアルミニウム板を電極面積
314cm2の直径20cmφSUS304製電極をもつ第1図の
装置に挿入した。チエンバー容積は約14であ
る。この装置を0.13Paまで排気し、SiH410%、
H290%の混合ガスをチエンバーに導入した。ガ
ス流量は1000ml/minである。ロータリーポン
プ、及びメカニカルブースターポンプにより1.3
×103Paに調整し基板温度を200℃に設定した。設
定値に到達したらRF電源をONにし放電を開始し
た。このとき、進行波による電力は1KWで反射
波による電力は約10Wであつた。基板の回転は
10rpmである。2時間後にRFを切りガスを止
め、SiH4を排気した。0.13Paまで排気してから
N2ガスを導入し、1.3×102Paの真空度で30分放置
した後チエンバーを大気圧にもどしてa−Siの付
着したアルミニウム板を取り出した。24時間の暗
順応の後電子写真特性を測定したところ、下記の
ようであつた。
ろ鮮明なる画像を得た。従つて電子写真用感光体
として充分使用できるものであつた。本発明に入
らない条件で成膜したものは帯電できず測定不能
であつた。従つて、高周波電力/電極面積の比は
0.3W/cm2以上がよく、上限は実験で確かめるこ
とはできないが、余り大きいと系の汚れが導入さ
れ不都合であると思われる。それ故、好ましくは
1.5W/cm2以上である。 次に成膜速度の点から見るとSiH4の流量は重
要である。市販のトナーを用いて実験したところ
電子写真用には10μ以上の厚みが必要で、チエン
バー容積に対して0.007 1/min以下であるとRF
電力を0.5W/cm2にしても成膜速度は0.8μ/Hに
しかならない。しかし0.04 1/minにしたとき
には同じ電力で5μ/Hとなる。従つて2時間で
10μとなり実用的である。我々の実験によれば
SiH4流量はチエンバー容量に対して0.01 1/
min以上を要することが判つた。従つて、全ガス
流量/チエンバー容積比は0.01min-1以上がよい
と思われる。この比はかなり大きくてもよいが、
その上限は実験的に決定できない。ドーピングガ
ス量は必要に応じ定めることができるが、たとえ
ばB2H6の場合、B2H6/SiH4=5×10-5〜10-3で
ある。以上のように電子写真用感光体としてはa
−Siに多結晶が分散されていた方が良く、それは
本発明の方法により実現できることが判つた。 この発明の方法を行なうための装置の例を概略
的に第1図及び第2図に示す。いずれも容量結合
によるプラズマCVD装置を利用したもので、も
し誘導結合によるプラズマ発生装置を用いる場合
は試料をコイルの中に入れればよく、その構成は
当業者に容易に判るであろう。チエンバーは例え
ば石英ガラスから構成されていてもよく、ヒータ
ー4で基板3を加熱できるようになつている。操
作の一具体例を述べると、ヒーター4にて試料3
を200℃に加熱する。次にこの装置をロータリー
ポンプ、メカニカルブースターにて0.1Pa(パス
カル)にまで減圧する。ここでチエンバー1内に
SiH410%、H290%の混合ガスを導入する。この
ときB2H6をSiH4に対して5×10-3〜10-4、あるい
はB2H6とともにN2またはO2を全ガス流量の5%
を超えない範囲で導入しても良い。しかし、いか
なる場合でもチエンバー1の容積に対し全ガス流
量は次の式による値以上でなければならない。 全ガス流量/チエンバー容積=0.01(1/min) チエンバー1の真空度は1.3×102〜1.3×103Pa
となるように排気バルブで調整する。流量及び真
空度が設定値になり安定したならRF電源をONに
する(使用した周波数は13.56MHzであつたが、
この周波数に限定されることはない)。RF電力は
電極2の表面積(プラズマ発生側)に対して
0.5W/cm2以上を投入する(誘導結合においては
RFコイルの巻かれているチエンバーの表面積を
取れば良い)。電力は進行波によるものを示す。
チエンバー内ではグロー放電が起り、SiH4の分
解が始まる。試料にa−Siが付着され希望の厚さ
に成膜されたならRF電源を切る。次いで全ガス
を止めヒーターを切る。続いてN2ガスをチエン
バー内に導入し試料を酸化から防ぐとともに温度
を下げる。この間真空度は1.3×102Paに保ち、温
度が100℃以下になつたらN2ガスを止め取り出
す。 この発明により得られる効果・利点を列挙すれ
ば次のようになる。 (1) 高抵抗のa−Siができること。 グロー放電法によるa−Siはドナーとアクセ
プターを等しくするようにしても高々1011〜
1012Ω・cmにしかならない。しかし本発明によ
ると1013Ω・cm程度になりその理由は不明であ
るが、X線回折によると多結晶のSiが分散して
いることを示している。このことが高抵抗をも
たらしていると思われる。 (2) 高感度であること。 O2あるいはN2をドープする方法において、
O2、N2がどのように入つているか未だ明確に
なつていないが、SiO2、Si3N4は絶縁物であ
り、高抵抗が実現できるが感度の低下も大であ
る。その点多結晶が分散されることになる本発
明は感度の低下と高抵抗化を制御しやすく高感
度のa−Siが実現できる。 (3) 系の汚染が少ないこと。 本発明によればB、P、N、Oを含んでも良
いが必須ではない。このため、SiH4ガスのみ
でも成膜できるからチエンバー内に堆積したSi
を高RF電力でたたいても不純物の入るおそれ
はない。 (4) 付着速度が早いこと。 通常a−Siを太陽電地等に使用するにはRF
を少なくした方が光導電性が良いといわれてい
て付着速度も1μ/H程度である。本発明によ
れば1〜10μ/Hが可能で、むしろ付着速度の
早い方が良い特性である。 この発明の方法を用いることにより複写機、プ
リンター等電子写真法を用いる機器に使用される
感光体の性能を改善することができる。 すでに述べてきたように、本発明方法によれば
その形成層にN、B、Pをドープしてもよく、
SiH4等を分解させて形成するものであるからH
を含むことは当然である。また、X線回折にてSi
()にピークを生じていることから、このa−
Siは微細晶を含んでいると思われる。従つてここ
でいうa−Siとは完全なる無定形の純シリコンの
みの意味ではない。 本発明の方法を実施例によりさらに説明する。 実施例 1 10cm×10cm×1cmのアルミニウム板を電極面積
314cm2の直径20cmφSUS304製電極をもつ第1図の
装置に挿入した。チエンバー容積は約14であ
る。この装置を0.13Paまで排気し、SiH410%、
H290%の混合ガスをチエンバーに導入した。ガ
ス流量は1000ml/minである。ロータリーポン
プ、及びメカニカルブースターポンプにより1.3
×103Paに調整し基板温度を200℃に設定した。設
定値に到達したらRF電源をONにし放電を開始し
た。このとき、進行波による電力は1KWで反射
波による電力は約10Wであつた。基板の回転は
10rpmである。2時間後にRFを切りガスを止
め、SiH4を排気した。0.13Paまで排気してから
N2ガスを導入し、1.3×102Paの真空度で30分放置
した後チエンバーを大気圧にもどしてa−Siの付
着したアルミニウム板を取り出した。24時間の暗
順応の後電子写真特性を測定したところ、下記の
ようであつた。
【表】
ここで、Vnaxは60μワイヤによるコロトロン
による帯電電位、暗減衰は3秒後の電位とVnax
の比、白色感度は2800〓Wランプで感光体表面で
10lxの光源を用いた。残留電位はFLにて〓5lx秒
露光した後の電位である。各実施例の結果はすべ
てこの規定によつて記してある。 実施例 2 内容積約75と電極面積(円筒電極の内側表面
積)2260cm2の円筒電極をもつ第2図のプラズマ
CVD装置を用いて、φ120mm×300mmL、t=5
mmのJIS3003Alドラムを試料としてa−Siを作製
した。このときの付着条件は試料(基板)温度
200℃、真空度6.6×102Pa、SiH410%、H290%の
ガス流量3000ml/min、RF電力は3KWである。
3時間の付着の後ガスを止め基板温度制御のヒー
ターを切つた。SiH4を排気した後N2ガスを導入
しドラムの温度を下げた。100℃になつたところ
でN2ガスを止め真空を破つてa−Siの付着したド
ラムを取り出した。24時間の暗順応の後これを測
定したところ下記のようであつた。
による帯電電位、暗減衰は3秒後の電位とVnax
の比、白色感度は2800〓Wランプで感光体表面で
10lxの光源を用いた。残留電位はFLにて〓5lx秒
露光した後の電位である。各実施例の結果はすべ
てこの規定によつて記してある。 実施例 2 内容積約75と電極面積(円筒電極の内側表面
積)2260cm2の円筒電極をもつ第2図のプラズマ
CVD装置を用いて、φ120mm×300mmL、t=5
mmのJIS3003Alドラムを試料としてa−Siを作製
した。このときの付着条件は試料(基板)温度
200℃、真空度6.6×102Pa、SiH410%、H290%の
ガス流量3000ml/min、RF電力は3KWである。
3時間の付着の後ガスを止め基板温度制御のヒー
ターを切つた。SiH4を排気した後N2ガスを導入
しドラムの温度を下げた。100℃になつたところ
でN2ガスを止め真空を破つてa−Siの付着したド
ラムを取り出した。24時間の暗順応の後これを測
定したところ下記のようであつた。
【表】
このドラムを負帯電トナーを用いる自社製の試
験複写機にて現像したところ、正帯電によりポジ
画像、負帯電で現像バイアス電圧も変えてネガ画
像を得た。ポジ、ネガ両画像ともに鮮明な画像で
あつた。 実施例 3 実施例2と同様の条件で行なつた。但し、下記
のガス流量のみ変更した。 SiH410%、H290% 3000ml/min N2100% 5ml/min 同様に測定したところ、下表のようになつた。
験複写機にて現像したところ、正帯電によりポジ
画像、負帯電で現像バイアス電圧も変えてネガ画
像を得た。ポジ、ネガ両画像ともに鮮明な画像で
あつた。 実施例 3 実施例2と同様の条件で行なつた。但し、下記
のガス流量のみ変更した。 SiH410%、H290% 3000ml/min N2100% 5ml/min 同様に測定したところ、下表のようになつた。
【表】
実施例 4
下記のガス流量のみ変更し、その他は実施例2
と同様に行なつた。 SiH410%、H290% 3000ml/min N2100% 3ml/min B2H60.1%、H299.9% 150ml/min
と同様に行なつた。 SiH410%、H290% 3000ml/min N2100% 3ml/min B2H60.1%、H299.9% 150ml/min
【表】
本実施例においてSiH4を用いているが、Si2H6
でも良く、またB2H6の代わりにAsH3を用いても
良く、N2を用いる代わりにNH3を用いても良いこ
とは当然である。
でも良く、またB2H6の代わりにAsH3を用いても
良く、N2を用いる代わりにNH3を用いても良いこ
とは当然である。
第1図は、この発明の方法を平板状基板上にケ
イ素層を形成する際に用いられる容量結合型プラ
ズマCVD装置の一例の概略図である。第2図
は、この発明の方法を円筒状基板上にケイ素層を
形成する際に用いられる容量結合型プラズマ
CVD装置の一例の概略図である。 1……チエンバー;2……電極;3……基板;
4……ヒーター。
イ素層を形成する際に用いられる容量結合型プラ
ズマCVD装置の一例の概略図である。第2図
は、この発明の方法を円筒状基板上にケイ素層を
形成する際に用いられる容量結合型プラズマ
CVD装置の一例の概略図である。 1……チエンバー;2……電極;3……基板;
4……ヒーター。
Claims (1)
- 1 高周波グロー放電による気体状ケイ素化合物
を分解することにより光導電性無定形ケイ素層を
製造する方法において、高周波電力(進行波によ
る電力)を放電面に面している電極面積に対して
高周波電力と電極面積の比が0.3W/cm2以上と
し、全ガス流量をグロー放電室の内容積との比で
0.01min-1以上で導入することを特徴とする光導
電性無定形ケイ素層の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55154641A JPS5778546A (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Production of photoconductive silicon layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55154641A JPS5778546A (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Production of photoconductive silicon layer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5778546A JPS5778546A (en) | 1982-05-17 |
JPS6237111B2 true JPS6237111B2 (ja) | 1987-08-11 |
Family
ID=15588648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55154641A Granted JPS5778546A (en) | 1980-11-05 | 1980-11-05 | Production of photoconductive silicon layer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5778546A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0691010B2 (ja) * | 1983-01-11 | 1994-11-14 | 三井東圧化学株式会社 | 非晶質薄膜の製法 |
JPH0644552B2 (ja) * | 1983-03-30 | 1994-06-08 | 三井東圧化学株式会社 | 非晶質薄膜の製法 |
JPS6028662A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-13 | Stanley Electric Co Ltd | 電子写真用アモルフアスシリコン感光体 |
JPH0611032B2 (ja) * | 1984-09-04 | 1994-02-09 | 株式会社リコー | プラズマcvd法による非晶質半導体薄膜の製造方法 |
JPH0351971Y2 (ja) * | 1988-05-12 | 1991-11-08 | ||
JP2700208B2 (ja) * | 1988-09-08 | 1998-01-19 | 住友電気工業株式会社 | 薄膜形成法 |
JP2719184B2 (ja) * | 1989-04-06 | 1998-02-25 | 住友電気工業株式会社 | 薄膜形成法 |
JP2719183B2 (ja) * | 1989-04-06 | 1998-02-25 | 住友電気工業株式会社 | 薄膜形成装置 |
-
1980
- 1980-11-05 JP JP55154641A patent/JPS5778546A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5778546A (en) | 1982-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2933177B2 (ja) | 非単結晶炭化珪素半導体、及びその製造方法、及びそれを用いた半導体装置 | |
US4683186A (en) | Doped amorphous silicon photoconductive device having a protective coating | |
US4438154A (en) | Method of fabricating an amorphous silicon film | |
JPS6237111B2 (ja) | ||
JPS62115457A (ja) | 電子写真感光体 | |
US4769303A (en) | Electrophotographic photosensitive member | |
JPS59121050A (ja) | 電子写真感光体 | |
JPS639217B2 (ja) | ||
US4666803A (en) | Photoconductive member for exhibiting photoconductivity upon illumination by electromagnetic light in the visible to ultraviolet range | |
JPS639218B2 (ja) | ||
JPS6299759A (ja) | 電子写真感光体 | |
JPH0647738B2 (ja) | プラズマcvd法による堆積膜形成方法 | |
JP2598002B2 (ja) | マイクロ波プラズマcvd法による機能性堆積膜の形成方法 | |
JPS6221160A (ja) | 電子写真感光体 | |
JP3113453B2 (ja) | 電子写真感光体の製法 | |
JPS61278132A (ja) | 水素化アモルフアスSiGe膜の形成方法 | |
JPS6299760A (ja) | 電子写真感光体 | |
JPS62198865A (ja) | 電子写真感光体 | |
JPS6221162A (ja) | 電子写真感光体 | |
JPS6221158A (ja) | 電子写真感光体 | |
JPS61282849A (ja) | 光導電体 | |
JPH05232728A (ja) | アモルファス・シリコン感光体 | |
JPS63108348A (ja) | 電子写真感光体の製法 | |
JPH0772804B2 (ja) | 電子写真感光体 | |
JPS6294850A (ja) | 電子写真感光体 |