JPS6239866A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPS6239866A
JPS6239866A JP17945485A JP17945485A JPS6239866A JP S6239866 A JPS6239866 A JP S6239866A JP 17945485 A JP17945485 A JP 17945485A JP 17945485 A JP17945485 A JP 17945485A JP S6239866 A JPS6239866 A JP S6239866A
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layer
light
atoms
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Application number
JP17945485A
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Inventor
Keishi Saito
恵志 斉藤
Teruo Misumi
三角 輝男
Yoshio Tsuezuki
津江月 義男
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

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シ靜電潜像を形成し、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
シ、中でも電子写真法に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、
ビッカース硬度が高く、公害の問題が少ない等の点から
評価され、例えば特開昭54−86541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r a−8i J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Ri 012Ω譚以上
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
に制御された形で構造的に含有させる必要性があシ、た
めに層形成に尚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
度に可成シの制限がある。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54−121745号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72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= 5− して、光受容層内部に空乏層を形成したり、或いは特開
昭57−52i78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
したシして、見掛は上の暗抵抗を高めた光受容部材が提
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シ、これを用いてレー
ザ・−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、光受容層のし・−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、画像子良の原因となる。殊
に階調性の高い中rJJ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R1、
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石垣上の層厚
差で不均一であると、反射光R1、R2が2 nd==
mλ(mは整数、反射光は強め合う)と2nd=(m十
T)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図に示すよりな
、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シ、
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〜±1oooo 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、染料を分散したシして光吸収層を
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
イト処理したシ、サンドブラストによシ砂目状の微細凹
凸を設けたシして、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、それによシ光散乱効果による干
渉縞模様の現出が一応それなシ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ため
、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9が生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう
(b)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シ、支持体表面での反射光は残存し
てしまう。まだ、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象が生
じ、形成される先受各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
を与えること等の問題点を有する。
(C)の方法については、第8図に示す様に、例えば入
射光重0は、光受容層802の表面でその一部が反射さ
れて反射光R1となシ、残りは、光受容層802の内部
に進入して透過光量1となる。透過光量1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1、R2、R5・・・となり、残シが正反射されて反
射光R2となり、その一部が出射光R3となって外部に
出ては行くが、出射光R3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た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ノーレーション
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
1、支持体901面での正反射光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9
01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、且つ同一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
006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1003’、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、2nd1=mλま
たは2nd1=(may)λの関係が成立ち、夫々明部
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h
以上であるような層厚の不均一性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シ一層複雑となる。
〔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
要求を満たすものに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
に常時安定しておシ、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。
13一 本発明の更に別の目的は、高光感度性、高8N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如、層品質の高い1.a
−81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、長期の繰シ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’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。
〔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、あるいは
さらに酸素原子、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、酸素原子及び窒素原子の中
から選ばれるものであって第一の層に含有されている原
子とは異なるものとを含有する非晶質材料で構成された
第二の層とからなる光受容層を備えた光受容部材であっ
て、ショートレンジ内に少な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な
くとも一方向に多数配列してな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だ結果得た知見は
、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力よシも微小な凹凸
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、画像形成時に現れる干渉
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形状を、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
持体と該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を確保する
今に逆V字形にすることが必要とされるというものであ
る。
この知見は、本発明者らが試みた各種の実験によシ得た
事実関係に基づくものである。
このところを、理解を容易にするため、図面を用いて以
下に説明する。
第1図は、本発明に係る光受容部材の層構成を示す模式
図であシ、微小な凹凸形状を有する支持体上に、その凹
凸の傾斜面に沿って第一の層102と第二の層103と
を備えた光受容部材を示している。
第2乃至第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だめの図で
ある。第2(4)図は前記構成の光受容部材の一部を拡
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る。図中、202は第一の層、20
3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206の層厚は、ショートレンジ!内に
おいて、d21からd22に連続的に変化しているため
、自由表面204と界面205とは互いに異なる傾むき
を有している。したがって1.このショートレンジlに
入射したレーザー等の可干渉性光は、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、ショートレンジ内に於て生ずる干渉縞は、
ジョートレンジノの大きさが照射光スポット径よシ小さ
い為、即ち、解像度限界よシ小さい為、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解能以下な
ので、実質的には何等支障ない。
一方、第3図(但し、図中、602は第一の層、603
は第二の層、304は自由表面、305は第一の層と第
二の層との界面を示す。)に示すように、第一の層30
2と第二の層303との界面305と、自由表面304
とが第3(A)図のごとく非平行である場合には、入射
光IQに対する反射光R1と出射光R5とはその進行方
向が異なるため、第3(B)図に示すごとく界面305
と自由表面304とが平行である場合にくらべて干渉の
度合が減少する。
即ち、干渉生じても第3(C)図に示す如く、一対の界
面が平行な関係にある場合よりも、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シ、
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20
6の層厚がマクロ的にも不均一である場合、即ち、異な
る2つの任意の位置における層厚d25、d24がd2
5\d24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図(D)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40
2”からなる第一の層402、および第二の層403が
積層されている場合であっても、入射光重0に対して反
射光R1、R2、R3、R4およびR5が存在するが、
402′、402′%403の各々の層において第3図
におい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、ショートレンジ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ずる。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各々の層で
の相乗効果となるため、本発明の光受容部材においては
、光受容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シも微小な凹凸を有し、し
かも該凹凸の凸部の縦断面形状が逆■字形を呈するもの
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シ干渉し形成さ
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の関係にあることか必要である。
まだ、本発明の光受容部材の光受容層は、第一の層と第
二の層とからなシ、#第一の層は、シリコン原子を母体
とするアモルファス材料、特に好ましくはシリコン原子
(Sl)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、r
a−s$、x)Jと表記する。〕、あるいは、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−sj(n、x)で構成されてお少、該
第−の層には、さらに伝導性を制御する物質を含有せし
めることが好ましい。そして、#第一の層は多層構造を
有していることもあシ、特に好ましくは、前記伝導性を
制御する物質を含有する電荷注入阻止層又は/及び電気
絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を構成層の一つとし
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、酸素原子及び
窒素原子の中から選ばれるものであって前述の第一の層
に含有されている原子とは異なるものとを含有する非晶
質材料、特に好ましくは、シリコン原子(Sl)と、酸
素原子(0)、窒素原子(N)の中から選ばれるもので
あって第一の層に含有されている原子とは異なるものと
、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、r
 a−8iN(H,X) J、r a−8iN(H,X
) J又は[a−8iNO(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、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(す々わち電荷注入阻止層)を形成
せしめること、又は/及び、第一の層の支持体側の端部
に障壁層を形成せしめることが望ましく、こうした構成
層を有する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、光受容層のショートレンジlの層
厚内(以後、「微小カラム」と称す。)において、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、本発明の目的をよシ効果的に達成する為には微
小カラムにおける層厚の差、前述の第2(a)図におけ
るd21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〜2μm1よシ好ましくは0
.1t、tm 〜1.5 μm 、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l内において、少なくともいずれか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。
本発明の光受容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
で制御する必要があることから、グ四−放電法、スパッ
タリング法、イオンブレーティング法等の真空堆積法が
通常採用されるが、これらの他、光CVD法、熱CVD
法等を採用することもできる。
以下、第1図によシ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は自由表面を表わしている。
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シも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸の凸部の縦断面形状が逆■字形を呈す
るものである。
該逆V字形の形状は、好ましくは第5図に示すように実
質的に二等辺三角形、直角三角形あるいは不等辺三角形
とすることが望ましい。これ等の形状のうち、特に二等
辺三角形、又は直角三角形とするのが望ましい。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れる凹凸の各ディメンシコンは、以下の点を考慮した上
で、本発明の目的を結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−8i層は、層形
成される表面の状態に構造敏感であつ〜−25− て、表面状態に応じて層品質は大きく変化する。
従って、a−81層の層品質の低下を招来しない様に支
持体表面に設けられる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
行なうことができなくなる。
また、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。
上記した層堆積上の問題点、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、
支持体表面の凹部のピッチは、好ましくは0.5μm〜
500μm1よシ好ましくは1μm〜200μm1最適
には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
1 よシ好ましくはD、6μm〜6μm1最適には0.
6μm〜2μmとするのが望ましい。支持体表面の四部
のピッチと最大深さが上記の範囲にある場合、四部(又
は線上突起部)の傾斜面の傾きは、好26一 ましくけ1度〜20度、より好ましくは6度〜15度、
最適には4度〜10度とするのが望ましい。
支持体表面に設けられる上記構成の凹凸は、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シ、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、ピッチ、
深さで形成する。この様な切削加工法によって形成され
る凹凸が作り出す逆V字形線状突起部は、円筒状支持体
の中心軸を中心にした螺旋構造を有する。逆V字形突起
部の螺旋構造は、二重、三重の多重螺力た構造、又は交
叉螺旋構造としても差支えない。
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。
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R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、A、l、 Cr、 Mo、 Au、 Nb
、 Ta。
VSTi、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、ポリエ
チレン、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。
AA、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、T1
、Pt 、 Pd 、 In2O3,5n02、ITO
(In205 + 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、NiCr、 AA
!、 Ag5Pb。
Zn、 Ni、Au、 Cr、 Mo、 Ir、 Nb
、 Ta、 V。
TA、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ケ、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る範囲内で可能
な限シ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、第一の層102は、前述
の支持体101上に設けられるものであ29一 つて、a−sl(H,x)又は酸素原子、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)で構成されておシ、好ましくはさらに
伝導性を制御する物質が含有されているものである。
第一の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、
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、第一の層102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 )は通常の場合1〜40
 atomicチ、好適には5〜30 atomic%
とされるのが望ましい。
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
あシ、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜8
0μ、よシ好ましくは2〜50μとする。
本発明の光受容部材の第一の層に、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
める目的は、主として該光受容部材の高光感度化と高暗
抵抗化、そして支持体と第一の層との間の密着性の向上
にある。
本発明の第一の層においては、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含有せしめる
場合、層厚方向に均一な分布状態で含有せしめるか、あ
るいは層厚方向に不均一な分布状態で含有せしめるかは
、前述の目的とするところ乃至期待する作用効果によっ
て異なシ、シたがって、含有せしめる量も異なるところ
となる。
すなわち、光受容部材の高光感度化と高暗抵抗化を目的
とする場合には、第一の層の全層領域に均一な分布状態
で含有せしめ、この場合、第一の層に含有せしめる炭素
原子、酸素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも
一種の量は、比較的少量でよい。
また、支持体と第一の層との密着性の向上を目的とする
場合には、第一の層の支持体側端部の一部の層領域に均
一に含有せしめるか、あるいは、第一の層の支持体側端
部において、炭素原子、酸素原子及び窒素原子の中から
選ばれる少なくとも一種の分布濃度が高くなるような分
布状態で含有せしめ、この場合、第一の層に含有せしめ
る酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少
なくとも一種の量は、支持体との密着性の向上を確実に
図るために、比較的多量にされる。
本発明の光受容部材において、第一の層に含有せしめる
酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少な
くとも一種の量は、しかし、上述のごとき第一の層に要
求される特性に対する考慮の他、支持体との接触界面に
おける特性等、有機的関連性にも考慮をはらって決定さ
れるものであシ、通常はα001〜50 atomic
チ、好ましくは0.002〜40 atomic%、最
適には0.005〜50 atomic %とする。と
ころで、第一の層の全層領域に含有せしめるか、あるい
は、含有せしめる一部の層領域の層厚の第一の層の層厚
中に占める割合が大きい場合には、前述の含有せしめる
量の上限を少なめにされる。すなわち、その場合、例え
ば、含有せしめる層領域の層厚が、第一の層の層厚の百
となるような場合には、含有せしめる量は通常30 a
tomic %以下、好ましくは20 atomic%
以下、最適には10 atomic %以下にされる。
次に本発明の第一の層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一種の量が
、支持体側においては比較的多量であシ、支持体側の端
部から第二の層側の端部に向かって減少し、第一の層の
第二の層側の端部付近においては、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分布せしめる
場合の典型的な例のいくつかを、第11図乃至第19図
によって説明する。しかし、本発明はこれらの例によっ
て限定されるものではない。以下、炭素原子、酸素原子
及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を「原子
(0゜C,N)Jと表記する。
第11乃至19図において、横軸は原子(0゜C,N)
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は第一の層の第
二の層との界面の位置を示す。
第11図は、第一の層中に含有せしめる原子(0,C,
N)の層厚方向の分布状態の第一の典型例を示している
。該例では、原子(0,C,N)を含有する第一の層と
支持体との界面位置tBよシ位置t1までは、原子(0
,C,N)の分布濃度Cが01なる一定値をとシ、位置
t1よυ第二の層との界面位置tTまでは原子(0,C
,N)の分布濃度Cが濃度C2から連続的に減少し、位
置tTにおいては原子(0゜C,N)の分布濃度がC3
となる。
第12図に示す他の典型例の1つでは、第一の層に含有
せしめる原子(0,C,N)の分布濃度Cは位置tBか
ら位置tTにいたるまで、濃度C4から連続的に減少し
、位置tTにおいて濃度C5となる。
第16図に示す例では、位置tBから位置t2までは原
子(0,C,N)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、原子(0
,C,N)の分布濃度Cけ濃度C7から除徐に連続的に
減少して位置tTにおいては原子(0゜C,N)の分布
濃度Cは実質的にゼロとなる。
第14図に示す例では、原子(0,C,N)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
ら連続的に徐々に減少し、位置t、においては原子(0
,C,N)の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。
第15図に示す例では、原子(0,C,N)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
一定値にあシ、位置t3から位置tTO間においては、
濃度C9から濃度c1oとなるまで、−次間数的に減少
する。
第16図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置tBより位置t4にいたるまでは濃度C11
の一定値にあり、位置t4より位ttTにいたるまでは
濃度CI2から濃度C15となるまで一次関数的に減少
する。
第17図に示す例においては、原子(0,C,N)の分
布濃度Cは、位置tBから位置tTにいたるまで、濃度
C14から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少す
る。
第18図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置tBから位置t5にいたるまで濃度CI5か
ら濃度CI6となるまで一次関数的に減少し、位置t5
から位置tTまでは濃度C16の一定値を保つ。
最後に、第19図に示す例では、原子(0,C,N)の
分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度Ci7であシ、位
置t5から位置t6までは、濃度C17からはじめはゆ
つくシ減少して、位置t6付近では急激に減少し、位置
tでは濃度ciaとなる。次に、位置t6から位置t7
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、位置t7においては濃度C19となる。更
に位置t7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C20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11図〜第19図に示した例のごとく、第一の層の支
持体側の端部に原子(0,C,N)の分布濃度Cの高い
部分を有し、第一の層の第二の層側の端部においては、
該分布濃度Cがかなシ低い部分を有するか、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、
第一の層の支持体側の端部に原子(0,C,N)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第一の層との界面位置
tBから5 lt以内に設けることにより、支持体と第
一の層との密着性の向上をよシ一層効率的に達成するこ
とができる。
前記局在領域は、原子(0,C,N)を含有せしめる第
一の層の支持体側の端部の一部層領域の全部であっても
、あるいは一部であってもよく、いずれにするかは、形
成される第一の層に要求される特性に従って適宜法める
局在領域に含有せしめる原子(0,C,N)の量は、原
子(0,C,N)の分子濃度Cの最大値が500ato
 micppm以上、好ましくは800 at、omi
c ppm以上、最適には1000 atomic p
pm以上となるような分布状態とするのが望ましい。
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る。
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州法導性
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■族に属する原子(以下単に「第■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)、AA (アルミニウム)、Ga (ガリウ
ム)、In(インジウム)、”(タリウム)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■族原子としては、P(燐)、As(砒素)、
sb(アンチモン)、B1(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、sbである。
−38〜 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■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
効果によって異なシ、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には、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■族
原子の含有量は比較的わずかでよく、通常は1 x 1
0−3− I X 10’ atomicppmであシ
、好ましくは5×10−2〜5X102atomic 
ppm、最適には1×10″” −2x 102ato
micppmである0 また、支持体と接する一部の層領域に第■族原子又は第
■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■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■族原子
を含有する一部の層領域あるいは高濃度に含有する領域
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、支持体側から光
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■族原子を含有せしめた場合には
、光受容層の自由表面がO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
υ効率的に阻止することができる。そして、この場合の
含有量は比較的多量である。具体的には、一般的には6
0〜5X 10’ atomic ppmとするが、好
ましくは50〜1X 10’ atomic ppm、
最適には1×102〜5×105105ato ppm
である。そして、該効果を効率的に奏するためには、一
部の層領域あるいは高濃度に含有する層領域の層厚をt
とし、それ以外の第一の層の層厚をtとした場合、t/
を十to≦0.4の関係式が成立することが望ましく、
よシ好ましくけ該関係式の値が0.65以下、最適には
0.3以下となるようにするのが望ましい。また、該層
領域の層厚は、一般的には3X10−3〜10μとする
が、好ましくは4X10−3〜8μ、最適には5×10
〜5μである。
次に第一の層に含有せしめる第■族原子又は第■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、第二の層と接する
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は、前述の第一の層に酸素原子、
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
を含有せしめる場合に例示した、第11図乃至19図の
例と同様の例によって説明することができる。しかし、
本発明は、これらの例によって限定されるものではない
そして、第11〜19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側におい
ては、該分布濃度Cがかなり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以内に設けることによシ、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シ一層効率的に奏さ
れる。
以上、第■族原子又は第■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■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、電荷注入阻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、電荷阻止層に含有される量よシも一段と
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シに、
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、AI!203.5io2.5i5N4等
の無機電気絶縁材料やポ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106は、前述の第一の
層102上に設けられ、自由表面104を有する層、す
なわち表面層として構成されている。該第二の層は、酸
素原子(0)及び審素原子(N)の中から選ばれるもの
であって、前述の第一の層に含有されている原子とは異
なるものを含有するa−8i(I(、X)で構成されて
いる。具体的には、第一の層が酸素原子を含有する場合
には、第二の層は窒素原子(N)を含有するa−8i(
H,X)〔以下、「a−8iN(H,X) Jと表記す
る。〕で構成され、第一の層が窒素原子を含有する場合
には、第二の層は酸素原子(0)を含有するa−8i(
H,X)〔以下、r a−8iO(H,X) Jと表記
する。〕で構成される。そして、第一の層が炭素原子を
含有している場合や酸素原子及び窒素原子のいずれも含
有していない場合にあっては、第二の層は、a−8i○
(H,X)で構成されていても、a−8iN(H,X)
で構成されていても、あるいは酸素原子と窒素原子を含
有するa−8i(H,X) (以下Ja−8iNO(I
(、X)Jと表記する。〕で構成されていてもよい。
本発明の光受容部材に、こうした第二の層103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、および耐久性を向上せしめることにア
シ、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103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
03の界面において化学的安定性が確保できる。
第二の層106中には、酸素原子及び/又は窒素原子を
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、前述の諸物件は
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0.001〜90atomi
c%、好ましくは1−90 atomic%、最適には
10〜80atomic %とする。
第二の層にも水素原子又はノ・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(旬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、通常1〜40 atomic%、好ましくは
5〜30 atomic%、最適には5〜25 ato
mic%とする。
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、およ
び酸素原子又は/及び窒素原子、あるいはさらに水素原
子又は/及びノー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105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。
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だめの重要な要因の1つであシ、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、水素原子の髪、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、!1X10−’〜5Dμとする
が、よシ好ましくは4×10〜20μ、特に好ましくは
5×10〜10μ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に
よシ、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、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に誘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
、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シ、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−8i(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
(Sl)を供給し得るS1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
置に設置した所定の支持体表面上にa−8i(T(、X
)から成る層を形成する。
前記S1供給用の原料ガスとしては、SiH4,5i2
H6,5i5HQ 、5i4H1o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、
SiH4,812H6が好ましい。
マタ、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、例エバハロゲンガス、
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、BrF 、 CIF 、 Cl
F5、BrF5、B r F 5、IF”7、I(J、
IBr等のハロゲン間化合物、およびSiF4、S i
 2F6.5icz4、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合には、S1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 −Siで構成された層が形成できるの
で、特に有効である。
また、前記水素原子供給用の原料ガスとしては、水素ガ
ス、HF 5HCI 、 HBr XHI等のハロゲン
化物、SiH4,512H6,5i5H6,5i4H1
o等の水素化硅素、あるいはS i F2 F2.5I
H2工2.5iH2C12,5iFTC#5.5iH2
Br2.5iHBr5等の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
ため、有効である。そして、前記・・ロゲン化水素又は
前記ハロゲン置換水素化硅素を用いた場合にはハロゲン
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。
また、a−8i層中に含有せしめる水素原子(■→又ハ
/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/10ゲン原子(X)
を導入するだ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シレーティング法に
依ってa−8i(H,X)から成る層を形成するには、
例えばス・(ツタリング法の場合には、ハロゲン原子を
導入するについては、前記の)・ロゲン化合物又は前記
の710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、F2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。
例えば、反応スパッタリング法の場合には、S1ターゲ
ツトを使用し、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81.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−3i(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(H,X)にさらに第
■族原子又は第■族原子、室床原子、酸素原子あるいは
炭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■族原子又は第■族原子導入用の出発物質、窒素原子
導入用の出発物質、酸累原子導入用の出発物質、あるい
は炭素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
よって行なう。
例えば、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■族原子又は第■族原
子を含有するa−8i(H,X)で構成される層又は層
領域を形成するには、上述のa−8i(H,X)で構成
される層の形成の際に、第■族原子又は第■族原子導入
用の出発物質を、a−8i(H,X)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ととによって行なう。
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、B4H1o1B5H2、B
5H111B6H101B6H121B6H14等の水
素化硼素)BF3、BCl3、BBr3等のハロゲン化
硼素等が挙げられる。この他、AlCl3、CaCl3
、Ga(CH3)2、InCJI5、TJC15等も挙
げることができる。
第■族原子導入用の出発物質として、具体的には燐原子
導入用としてはPH3、B2H6等の水素比隣、PH4
I、PF5、PF5、PCII5、PCI 5、PBr
3、PBr3、PN2等のへロケ゛ン比隣が挙げられる
。この他、ASH5、AsF5、AsCl3、AsBr
3、AsF5、SbH3,8bF3、SbF5.5bC
Aj5.5bcz5、BiH3、BiCl3、Bi、B
r5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。
酸素原子を含有する層又は層領域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たものに酸素原子
導入用の出発物質が加えられる。その様な酸素原子導入
用の出発物質としては、少なくとも酸素原子を構成原子
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(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(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、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6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(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。
具体的には、例えば酸素(02)、オゾン(03)、−
酸化窒素(NO)、三酸化窒素(NO2)、−二酸化窒
素(N20)、三二酸化窒素(N203)、四三酸化窒
素(N204)、三二酸化窒素(N205)、三酸化窒
素(NO3)、シリコン原子(Sl)と酸素原子(○)
と水素原子(H)とを構成原子とする、例えばジシロキ
サン(H3810SiH3)、トリシロキサン(I(5
SiO8iH20SiH3)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また
は層領域を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウェ
ーハー又は5i02ウエーハー、又はSlと5102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、S1ウエーハー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S1ウエーハーを
スパッタリングすればよい。
又、別には、Siと8102とは別々のターゲットとし
て、又はSlと5i02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(H)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。
酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述しだグ日−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fa合−一5’7− にも有効なガスとして使用できる。
窒素原子を含有する層または層領域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たものに窒素原
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(Sl)を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(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(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(ロ)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たは層領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(N2)、アンモニア(
NF2)、ヒドラジン(H2NNH2)、アジ化水素(
NF2)、アジ化アンモニウム(NH4N3)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窒
素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CF5N) 、四弗化窒素
(F4N2 )等のハロゲン化窒素化合物を挙げること
ができる。
ス・モツターリング法によって、窒素原子を含有する層
または層領域を形成するには、単結晶又は多結晶のS1
ウエーハー又は5i5N4ウエーハー、又はslと5i
5N4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、これ等を植種のガス雰囲気中でス・ぐツタ
リングする仁とによって行えばよい。
例えば、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
スパッターリングすればよい。
又、別には、Siと813N4とは別々のターゲットと
して、又はSlと5i5N4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(H)
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・々ツタリングの場合にも有効なガスとして使
用できる。
又、例えば炭素原子を含有する第一の層をグロー放電法
により形成するには、シリコン原子(Sl)を構成原子
とする原料ガスと、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(I()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、炭素原子(a>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(Si 
) 、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、更に又、シリコン原子(
Sl)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。
スパッタリング法によってa−8iC(H,X)で構成
される第一の層を形成するには、単結晶又は多結晶のS
iウェーハ又はC(グラファイト)ウェーハ、又はSl
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Pfr望のガス雰囲気中でス・ぞツタ
リングすることによって行う。
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、および水素原子又は/及びハロゲン原子
を導入するための原料ガスを、必要に応じてAr5He
等の希釈ガスで希釈して、スパッタリング用の堆積室内
に導入し、これ停のガスのガスプラズマを形成して81
ウエ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
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、(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・(ツタリングすれば
よい。該スパッタリング法に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!、ま使用できる。
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SiH4、Si2H6,515
HB、5i4n1o等のシラン(5ilane )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(C2H6)、プロパン(C5H8)、n−ブ
タン(n−C+H1o )、ペンタン(C5H12)、
エチレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、
プロピレン((lH6)、ブテン−1(C4H8)、ブ
テン−2(04H8)、イソブチレン(C’4H8)、
ペンテン(C5H10) 、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
5H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。
SiとCと工(とを構成原子とする原料ガスとしては、
5t(an3)4.5t(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。
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)に導入する炭素原子
、第■族原子又は第■族原子あるいは酸素原子の含有量
の制御は、堆積室中に流入される出発物質のガス流量、
ガス流量比を制御することによシ行なわれる。
また、光受容層形成時の支持体温度、堆積室内のガス圧
、放電パワー等の条件は、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如、形成する層の機能
に考慮をはらって適宜選択されるものである。さらに、
これらの層形成条件は、光受容層に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、支持体温度は、通常50〜350℃とする
が、特に好ましくは50〜250℃とする。
堆積室内のガス圧は、通常0.01〜1Torrとする
が、特に好ましくは0.1〜0.5Torrとする。ま
た、放電パワーは0.005〜5 D W/cax2と
するのが通常であるが、よシ好ましくは0.01〜30
W/cy+シ2、特に好ましくは0.01〜20ψル2
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、所望の特性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。
ところで、本発明の光受容層に含有せしめる酸素原子、
炭素原子、窒素原子、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
とするためには、光受容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
に含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、あるい
は第■族原子又は第■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光受容層を
形成するには、グロー放電法を用いる場合であれば、酸
素原子、炭素原子、窒素原子あるいは第■族原子又は第
■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用いて形成する場
合、酸素原子、炭素原子、窒素原子あるいは第■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、酸素原子、炭素原子、
窒素原子あるいは第■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、本発明を実施例1乃至11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、光受容層をグロー放電法を用いて
形成した。第20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2002.2003.2004.2005.20
06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−例として、たと
えば、2002はSiH4ガス(純度99999優)ボ
ンベ、2006は工(2で稀釈されたB2H6ガス(純
度99.999%、以下B2H6/Heと略す。)ボン
ベ、2004はCH4ガス(純度99.999%)ボン
ベ、2005はN2ガス(純度99.999%)ボンベ
、2006はNoガス(純度99.999チ)ボンベで
ある。
これらのガスを反応室2001に流入させるにはガスボ
ンベ2002〜20o6のバルブ2022〜2o26、
リークバルブ2035が閉じられていることを確認し又
、流入バルブ2012〜2016、流出バルブ2017
〜2021 、補助バルブ20.!12 、2033が
開かれていることを確認して、先ずメインバルブ2o3
4、を開いて反応室2oo1、ガス配管内を排気する。
次に真空計2036の読みが約5 X 10−6tor
rになった時点で、補助バルブ2032 、2033、
流出バルブ2017 = 2021を閉じる。
基体シリンダー2037上に光受容層を形成する場合の
一例をあげる。ガスボンベ2002よjlll SiH
4ガス、ガスボンベ20o3より B2H6/H2ガス
ノ夫夫ヲハル−y 2022 、2C123を開いて出
口圧ゲージ2027 、2028の圧を1にり/(支)
2に調整し、流入パル7’ 2012 、2013 ヲ
徐々に開けて、マス70コントローラ2007 、20
08内に流入させる。引き続いて流出バルブ2017 
、2018、補助バルブ2032を徐々に開いてガスを
反応室2001内に流入させる。このときのSiH4ガ
ス流量、B2H6/H2ガス流量の比が所望の値になる
ように流出バルブ2017 、2018を調整し、又、
反応室2001内の圧力が所望の値になるように真空計
2066の読みを見ながらメインバルブ2o34の開口
を調整する。
そして基体シリンダー2037の温度が加熱ヒーター 
203Bによシ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2040を所望の電力
に設定して反応室2001内にグロー放電を生起せしめ
るとともに1マイクロコンビニ−ター(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、B2H
6/H2ガス流量ト5iI(4ガス流量とを制御しなが
ら、基体シリンダー2037上に先ず、硼素原子を含有
するa−3iで構成された第一の層を形成する。
上記と同様の操作により、第一の層の上に第二の層を形
成するには、例えばSiH4とN2ガスの夫々を、必要
に応じて、He、 Ar、 82等の稀釈ガスで稀釈し
て、所望のガス流量で反応室20(H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
2001内、流出バルブ2017〜2021から反応室
2Do1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2017〜2021を閉じ補助バルブ
2032−、2055を開いてメインバルブ2034を
全開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じ
て行う。
実施例1 支持体として、シリンダー状AJ基体(長さ357關、
径80n)に第21図(P:ピッチ、D=深さ)に示す
ような旋盤加工を施して得た第1A表上欄に示すものを
使用した。なお、第21(4)図はA7支持体の全体図
であシ、第21 (B)図はその部分拡大断面図である
次に、該AI!支持体(試料A101〜104)上に、
以下の第1B表に示す条件で、第20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の各々について、それらの
光受容層の層厚を電子顕微鏡で測定したところ、第1A
表下欄に示す結果を得た。
さらに、これらの光受容部材について、第22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。
得られた画像は、いずれも干渉縞模様は全く観察されず
、そして極めて良質のものであった。
なお、第22(4)図は露光装置の全体を模式的に示す
平面略図であシ、第22 (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、2201は光受容
部材、2202は半導体レーザー、ている。
第1A表 72一 実施例2 実施例1と同様にして第2A表上欄に示すAJ支持体(
試料A201〜204)を得た。
次に得られた各々のkl支持体(試料4201〜204
)上に、第2B表の層形成条件とした以外は実施例1と
同様にして光受容層を形成した。
なお、第一の層中に含有せしめる硼素原子は、B2H6
/SiF4’=1 oo ppm テあッテ、t4Ji
t全JiKツイて約200 ppmドーピングされてい
るようになるべく導入した。
こうして得られた光受容部材について実施例1と同様な
方法で層厚を測定したところ第2A表下欄の結果を得た
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。
第  2  A  表 実施例3 実施例1と同様にして第3A表上欄に示すようなAノ支
持体(試料屋301〜304)を得た。
次に得られた各々のAJ支持体上に第20図に示した製
造装置を用い、第3B表に示す層形成条件に従って光受
容層を形成した。この際i −の層形成時のH2ガス及
びB2H6/H2ガス流量の変化は、第23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
シ、自動的に調整した。又、第一の層中に含有せしめる
硼素原子は、実施例2と同様の条件で導入した。得られ
た光受容部材について実施例1と同様な方法で層厚を測
定したところ第2A表下欄の結果を得た。
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。
第  3  A 表 実施例4 実施例1と同様にして第4A表上欄に示すようなAJ支
持体(試料A 401〜404)を得た。
次に得られた各々のAJ支持体上に第23図に示した製
造装置を用い、第4B表に示す層形成条件に従って光受
容層を形成した。この際、第一の層形成時におけるB2
H6/H2およびH2ガスのガス流量の変化は、第24
図に示す流量変化線に従って、マイクロコンピュータ−
制御によシ、自動的に調整した。なお、第一の層に含有
せしめる硼:iR原子は、実施例2と同じ条件で導入し
た。得られた光受容部材について実施例1と同様な方法
で層厚を測定したところ第2A表下欄の結果を得た。
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。
第  4  A 表 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1と同様にしてAJ支持体(試料篇1
01〜104)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1と同様にしてU支持体(試料A10
f〜104)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1と同様にして、AJ支持体(試料層
101〜104)上に光受容層を形成した。この際、C
H4ガスのガス流量は第25図に示す流量変化曲線に従
って、マイクロコンピュータ−制御によシ、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1と同様にして、Aノ支持体(試料崖
101〜104)上に光受容層を形成した。この際、第
一の層形成時におけるH2ガス、SiF4ガスおよびC
I(4ガスのガス流量は第26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1と同様にしてA7支持体(試料屋1
01〜104)上に光受容層を形成した。なお、第一の
層に含有せしめる硼素原子は、実施例2と同じ条件で導
入した。
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1と同様にして、AJ支持体(試料
&101〜104)上に光受容層を形成した。この際、
第一の層形成時におけるB2H6/H2ガス、Sil’
I’4ガス、H2ガス、o2ガスおよびCH4ガスのガ
ス流量は第27図に示す流量変化曲線に従って、マイク
ロコンピュータ−制御によシ、自動的に調整した。又、
第一の層中に含有せしめる硼素原子は、実施例2と同じ
条件で導入した。
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1と同様にして、Al!支持体(試
料4101〜104)上に光受容層を形成した。この際
、第一の層形成時のN2ガス、N2ガスおよびB2H1
5/H2ガスのガス流量は第28図に示す流量変化曲線
に従って、マイクロコンピュータ−制御によシ、自動的
にp+整した。なお、第一の層中に含有せしめる硼素原
子は、実施例2と同じ条件で導入した。
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
よシ、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。
又、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、又、特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
特性が安定しておシ高感度で、高8N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−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。
【図面の簡単な説明】
第1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2乃至5図は、本発明に於ける干渉縞の
発生の防止の原理を説明するための部分拡大図であシ、
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図は
、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乃至19図は、本発
明の光受容層における酸素原子、炭素原子及び窒素原子
の中から選ばれる少くとも一種、および第■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sb、各
図において、縦軸は光受容層の層厚を示し、横軸は各原
子の分布濃度を表わしている。第20図は、本発明の光
受容部材の光受容層を製造するだめの装置の一例で、グ
ロー放電法による製造装置の模式的説明図である。第2
1図は、本発明の円筒状アルミニウム支持体の表面処理
を説明する図であり、第22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23乃至28図は、本
発明の光受容層形成におけるガス流量比の変化状態を示
す図であり、縦軸は光受容層の層厚、横軸は使用ガスの
ガス流量比を表わしている。 第1乃至4図について、101 、201 、501 
、401・・・支持体、102 、202 、302・
・・第一の層、402゜4021・・・第一の層を構成
する層、103 、203 、303゜403・・・第
二の層、104 、204 、304 、404・・・
自由表面、205 、305 、405・・・支持体表
面と光受容層との界面、 第6乃至10図について、601・・・下部界面、60
2・・・上部界面、701・・・支持体、702.70
5・・・光受容層、801・・・支持体、802・・・
光受容層、901・・・支持体、902・・・第1層、
903・・・第2層、1001・・・支持体、1002
・・・光受容層、1003・・・支持体表面、1004
・・・光受容層表面、 第20図において、2001・・・反応室、2002〜
2006・・・ガスボンへ、2007〜2011・・・
マスフロコントローラ、2012〜2016・・・流入
バルブ、2017〜2021・・・流出バルブ、202
2〜2026・・・バルブ、2027〜2031・・・
圧力調整器、2052.2033・・・補助バルブ、2
034・・・メインバルブ、2035・・・リークバル
ブ、2066・・・真空計、2037・・・基体シリン
ダー、2038・、・。 加熱ヒーター、2039・・・モーター、2040・・
・高周波電源、 第22図において、2201・・・光受容部材、220
2・・・半導体レーザー、2206・・・fθレンズ、
2204・・・ポリゴンミラー。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体上に、シリコン原子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、酸素原子及
    び窒素原子の中から選ばれる原子と、水素原子及びハロ
    ゲン原子の中から選ばれる原子とを含有する非晶質材料
    で構成された第二の層とからなる光受容層を有する光受
    容部材であって、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ことを特徴と
    する光受容部材。
  2. (2)第一の層には、酸素原子、炭素原子及び窒素原子
    の中から選択され、且つ第二の層に含有されない原子が
    含有されている、特許請求の範囲第(1)項に記載の光
    受容部材。
  3. (3)第二の層が、酸素原子及び窒素原子の中から選ば
    れるものであって第一の層に含有されている原子とは異
    なるものを均一な分布状態で含有する特許請求の範囲第
    (2)項に記載の光受容部材。
  4. (4)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。
  5. (5)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。
  6. (6)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一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。
  7. (7)第一の層が、構成層の一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。
  8. (8)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。
  9. (9)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。
  10. (10)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。
  11. (11)非平行な界面は、支持体の表面に設けられた規
    則的に配列している凹凸に基づいて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。
  12. (12)支持体の表面に設けられた規則的に配列してい
    る凹凸の凸部の縦断面形状が逆V字形である特許請求の
    範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  13. (13)逆V字形の傾面の傾きが1〜20度である特許
    請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  14. (14)逆V字形が二等辺三角形である特許請求の範囲
    第(1)項に記載の光受容部材。
  15. (15)逆V字形が直角三角形である特許請求の範囲第
    (1)項に記載の光受容部材。
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