JPS6240464A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

Info

Publication number
JPS6240464A
JPS6240464A JP18077685A JP18077685A JPS6240464A JP S6240464 A JPS6240464 A JP S6240464A JP 18077685 A JP18077685 A JP 18077685A JP 18077685 A JP18077685 A JP 18077685A JP S6240464 A JPS6240464 A JP S6240464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
light
receiving member
atoms
support
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.)
Pending
Application number
JP18077685A
Other languages
English (en)
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
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP18077685A priority Critical patent/JPS6240464A/ja
Publication of JPS6240464A publication Critical patent/JPS6240464A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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り靜電潜像を形成し、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
り、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54−86341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
子を含む非晶質材料(以後1’−a−81J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る10120口以上の
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
に層形成に当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υ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54−121743号公
報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−417
2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して、光受容層内部に
空乏層を形成したシ、或いは特開昭57−52178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り、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、レーザー光が可干渉性の単色光で
あるので、光受容層のレー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。)より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、画像不良の原因となる。殊
に階調性の高い中間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で反射した反射先人が示されている。
そこにあって、層の平均層厚を−a、屈折率をn、光の
波長をλとして、ある層の層厚がなだ射光R1、馬が2
na=mλ(mは整数、反射光は強め合う)と2 n 
d =(m + 2 )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図に示すような、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り、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り、
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お
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、±500A〜±1000OA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シ、或いは、樹脂中に
カーボン、着色顔料、染料を分散したりして光吸収層を
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
イト処理したり、サンドブラストにより砂目状の微細凹
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、それにより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
トに拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきたしてしま
う。
(1))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り、支持体表面での反射光は残存
してしまう。また、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、樹脂層よりの脱気現象が生
じ、形成される光受容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、残シは、光受客層802の内部
に進入して透過光重1となる。透過光重lは、支持体8
010表面に於いて、その一部は、光散乱されて拡散光
Kl、に2、K、・・・となり、残シが正反射きれて反
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0部での多重反射が起らないように、支持体801
0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ハレーション
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5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ノ々
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
003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2 n dl = (m十%)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dl、t12、d3、d4の夫々の性があ
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り一層複雑となる。
〔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、耐光被労に優れ、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。
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性及
び高電気的耐圧性を有する、a−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り、層品質の高い、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。
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、長期の繰り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−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、下達する知見を得、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、シリコン原子と、ゲルマ
ニウム原子又はスズ原子の少なくともいずれか一方と、
さらに必要に応じて酸素原子、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晶質材料
で構成された第一の層と、反射防止機能を奏する第二の
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た結果得た知見は
、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
為に逆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り得た
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
図であり、微小な凹凸形状を有する支持体上K、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ための図であ
る。第2(A)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、203
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203の層厚は、ショートレンジを内にお
いて、d21からagz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、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t
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、ショ
ートレンジtの大きさが照射光スポット径より小さい為
、即ち、解像度限界より小さい為、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
、実質的には同等支障ない。
一方、第3図(但し、図中、302は第一の層、303
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1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
光量0に対する反射光R1と出射光R3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、干渉を生じても第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
程度に小さくなり、その結果、入射光量は平均化される
このことは、第2(C)@に示すように、第二の層20
3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d23、d2+Lがd
+as % d24でお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、入射光量oに対して反
射光R工、R2、R3、鳥および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、より一
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り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V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り干渉し形成さ
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tは、照射光のスポット径をL
とすれば、L≦Lの関係にあることが必要である。
また、本発明の光受容部材の光受容層は、第一の層と第
二の層とからなり、該第−の層は、シリコン原子と、ゲ
ルマニウム原子又はスズ原子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、特に好ましくは、シリ
コン原子と、ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくと
もいずれか一方と、水素原子又はハロゲン原子の少なく
ともいずれか一方とを含有するアモルファス材料〔以下
、[a−8i(Ge、5n)(H,X) Jと表記する
。〕、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a−8i(
Ge、Sn)、、(H,X)で構成されており、該第−
の層には伝導性を制御する物質を含有せしめることがで
きる。そして、該第−の層は、多層構造を有しているこ
ともあり、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、無機弗化物、無機酸化物、無機
硫化物、或いは、有機高分子化合物の中から選ばれる物
質により構成されていて、反射防止機能を奏するもので
ある。
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(すな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t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、本発明の目的をより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aZXとd22の差は、照射光の波長をλとすると、
次式: d2□〜d22≧−(n:光受容層の屈折率)n 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〜2μm、より好ましくは0
.1μm〜1.5μm1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△t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、グロー放電法、スパッ
タリング法、イオンシ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図により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りも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸の凸部の縦断面形状が逆V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ジョンは、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って、表面状態に応
じて層品質は大きく変化する。
従って、a−8i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0.3μm〜
500μm、より好ましくは1μm〜200μm1最適
には5μm〜犯μm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
、より好ましくは0.3μff!〜3μm1最適には0
.6μm〜2μmとするのが望ましい。支持体表面の凹
部のピッチと最大深さが上記の範囲にある場合、凹部(
又は線上突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜
印度、より好ましくは3度〜15度、最適には4度〜1
0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り、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
る凹凸が作シ出す逆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輝線構造を有する。逆V字形突起
部の輝線構造は、二重、三重の多重螺線構造、又は交叉
綿線構造としても差支えない。
或いは、輝線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1o1は1.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。導電性支
持体としては、例えば、NiCr、ステンレス、AL、
Cr、MO,Au、Nb、Ta、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、ホリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシー
ト、ガラス、セラミック、紙等が挙げられる。これ等の
電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の表
面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層を
設けるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、 NiCr、A
t、lCrlMo、Au、工r、Nb、ITa、V、T
i、Pt。
pa 、工n203 、5n02、工To(工n203
 + 5nO2)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、 At%Ag、 P
b1Zn、 Ni、Au%Cr、MO,■r、Nb、T
a、V、Tt、Pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビ
ーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設け、又は前
記金属でその表面をラミネート処理して、その表面に導
電性を付与する。支持体の形状は、円筒状、ベルト状、
板状等任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
内で可能な限シ擁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は一1前述の支持体101
上に、a−8i(Ge、5n)(H,X)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−8i(Ge、 5n)(H2x
)で構成される第一の層102が積層されておシ、該第
−の層102には、さらに伝導性を制御する物質を含有
せしめることもできる。
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1〜4Q
atomicチ、好適には5〜3Qatomic%とす
るのが望ましい。
ところで、本発明の光受容部材の第一の層にゲルマニウ
ム原子及び/又はスズ原子を含有せしめる目的は、主と
して該光受容部材の長波長側における吸収スペクトル特
性を向上せしめることにある。
即ち、前記第一の層中にゲルマニウム原子又は/及びス
ズ原子を含有せしめることにより、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性を示すところのものとなるが、中
でも特に可視光領域をふくむ比較的短波長から比較的短
波長迄の全領域の波長の光に対して光感度が優れ光応答
性の速いものとなる。そしてこのことは、半導体レーザ
ーを光源とした場合に特に顕著である。
本発明における第一の層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、その全層領域に均一な分布状態
で含有せしめるかあるいは不均一な分布状態で含有せし
めるものである。
(ここで均一な分布状態とは、ゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の分布濃度が、第一の層の支持体表面と平
行な面方向において均一であり、第一の層の層厚方向に
も均一であることをいい、又、不均一な分布状態とは、
ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度が、第
一の層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
第一の層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして、%K、第一の層の層厚方向には連続的であり、
且つ第二の層側よシも支持体と接する側の方に多く分布
した状態となる様に分布せしめることが望ましく、支持
体側の端部においてゲルマニウム原子又は/及びスズ原
子の分布濃度を極端に大きくすることにより、半導体レ
ーザー等の長波長の光源を用いた場合に第一の層の第二
の層側に近い層領域においては殆んど吸収しきれない長
波長の光を、第一の層の支持体と接する層領域において
実質的に完全に吸収することができるため、支持体表面
からの反射光による干渉が防止されるようになる。
前述のごとく、本発明の第一の層においては、ゲルマニ
ウム原子又は/及びスズ原子を全層領域において均一に
分布せしめることもでき、また層厚方向に連続的かつ不
均一に分布せしめることもできるが、以下、層厚方向の
分布状態の典型的な例のいくつかを、ゲルマニウム原子
を例として、第11乃至19図により説明する。
第11図乃至第19図において、横軸はゲルマニウム原
子の分布濃度Cを、縦軸は、第一の層の層厚を示し、t
Bは支持体側の第一の層の端面の位置を、1Tは支持体
側とは反対側の第二の層側の端面の位置を示す。即ち、
ゲルマニウム原子の含有される第一の層はtB側より1
T側に向って層形成がなされる。
尚、各図に於いて、層厚及び濃度の表示はそのままの値
で示すと各々の図の違いが明確でなくなる為、極端な形
で図示しており、これらの図はあくまでも理解を容易に
するための説明のだめの模式的なものである。
第11図には、第一の層中に含有されるゲルマニウム原
子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第12図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有さ
れる第一の層が形成される支持体表面と第一の層とが接
する界面位置tBより11の位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を取り乍らゲ
ルマ−ニウム原子が第一の層に含有され、位置t1よシ
は濃度C2より位置tTに至るまで徐々に連続的に減少
されている。位置tTにおいてはゲルマニウム原子の分
布濃度Cは実質的に零とされる。
(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合である)
第13図に示される例においては、含有されるゲルマニ
ウム原子の分布濃度Cは位置tBより位置を丁に至るま
で濃度C3から徐々に連続的に減少して位置tTにおい
て濃度C4となる様な分布状態を形成している。
第14図の場合には、位置tBより位置t2までは、ゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C5と一定位置とさ
れ、位置t2と位置tTとの間において、徐々に連続的
に減少され、位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に
零とされている。
第15図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
位置tBより位置tTに至るまで、濃度C6よシ初め連
続的に徐々に減少され、位置t3よりは急速に連続的に
減少されて位置tTにおいて実質的に零とされている。
第16図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位置tBと位置t4間においては、濃度C7と
一定値であシ、位置tTに於ては分布濃度Cは零とされ
る。位置t4と位置を丁との間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t4より位置1Tに至るまで減少されてい
る。
第17図に示される例においては、分布濃度Cは位置t
Bより位置t6までは濃度CBの一定値を取り、位置t
5より位置1Tまでは濃度らより濃度CIOまで一次関
数的に減少する分布状態とされている。
第18図に示す例においては、位置tBより位置1丁に
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C1l
 より一次関数的に減少されて、零に至っている。
第19図においては、位置tBより位置t6に至るまで
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C12より濃
度C13まで一次関数的に減少され、位置t6と位置t
Tとの間においては、濃度C13の一定値とされた例が
示されている。
第19図に示される例において、ゲルマニウム原子の分
布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C14であり、位置
1フに至るまではこの濃度C14より初めはゆつ〈シと
減少され、1フの位置付近においては、急激に減少され
て位置1フでは濃度CX5とされる。
位置1フと位置t8との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t8
で濃度C15となり、位置t8と位置t9との間では、
徐々に減少されて位置t9において、濃度C1’Fに至
る。位置t9と位置1丁との間においては濃度C17よ
り実質的に零になる様に図に示す如き形状の曲線に従っ
て減少されている。
以上、第11図乃至第19図により、第一の層中に含有
されるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明の
光受容部材においては、支持体側において、ゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、端面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に比べてかなり低くされた部分を有するゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の分布状態が第一の層に設けられ
ているのが望ましい。
即ち、本発明における光受容部材を構成する第一の層は
、好ましくは、上述した様に支持体側の方にゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子が比較的高濃度で含有されて
いる局在領域を有するのが望ましい。
本発明の光受容部材に於ては、局在領域は、第11図乃
至第19図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置t
Bより5μ以内に設けられるのが望ましい。
そして、上記局在領域は、界面位置tBよシ5μ厚まで
の全層領域とされる場合もあるし、又、該層領域の一部
とされる場合もある。
局在領域を層領域の一部とするか又は全部とするかは、
形成される光受容層に要求される特性に従って適宜法め
られる。
局在領域はその中に含有されるーゲルマニウム原子又は
/及びスズ原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子の分布濃度の最大値CmaX
がシリコン原子に対して、好ましくはIQQQ atc
lmic ppm以上、より好適には5QQQ ato
mic ppm以上、最適にはlXl0’atomic
 ppm以上とされる様な分布状態となり得る様に層形
成されるのが望ましい。
即ち、本発明の光受容部材においては、ゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の含有される第一の層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に
分布濃度の最大値Cmaxが存在する様に形成されるの
が好ましいものである。
本発明の光受容部材において、第一の層中に含有せしめ
るゲルマニウム原子又は/及ヒスズ原子の含有量は、本
発明の目的を効率的に達成しうる様に所望に従って適宜
法める必要があり、通常は1〜6 X 10’ ato
mic ppmとすルカ、好tしくは10〜3 X 1
05105ato ppm、ヨリ好マシくはI X 1
02〜2 X IQ5atomic ppm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
て異なり、しだがって、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
るもノテあり、通常は0.001〜50 atomic
 %、好ましくは0.002〜4Q atomic %
、最適には0.003〜30 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3Q 
atomic %以下、好ましくは20atOmiC%
以下、最適にはIQ 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くとも一種の量が、
支持体側においては比較的多量であり、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9図乃至第四図によっ
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
る少くとも一種を[原子てO,C,N ) jと表記す
る。
第I乃至y図において、横軸は原子(0,C2N)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9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,C3N)を含有する第一の層と
支持体との界面位置tBより位置11までは、原子(0
,C1N)の分布濃度CがC1なる一定値をとり、位置
tlより第二の層との界面位置1T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(o+C+N)の分布濃度が0
3となる。
第21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t
Bから位置1T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n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1丁にいたるまでは、原子(0
,C,N )の分布濃度Cは濃度C,から徐々に連続的
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n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1Tにいたるまで、濃度CBから
連続的に徐々に減少し、位置1丁においては原子(0,
C,N )の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。
第24図に示す例では、原子(OrC+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
一定値にあり、位置t3から位置1Tの間においては、
濃度C9から濃度C1oとなるまで、−次間数的に減少
する。
第5図に示す例では、原子(o、c、N )の分布濃度
Cは、位置tBよシ位置t4にいたるまでは濃度C1l
の一定値にあり、位置t4より位置tTにいたるまでは
濃度cx2から濃度C13となるまで一次関数的に減少
する。
第が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1T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n図に示す例では、原子(0,C2N)の分布濃度C
は、位置tBから位置t6にいたるまで濃度C15から
濃度ex6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5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C1?であり、位置
t5から位置t6までは、濃度C1?からはじめはゆっ
くり減少して、位置t6付近では急激に減少し、位置t
6では濃度C18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1゜においては濃度C19となる。更
に位置1.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。
第加図〜第5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5μ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(o、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 )の分布濃度C5の最大値が5QQ
 atomic ppm以上、好ましくは8QQ at
omicppm以上、最適にはIQQQ &tOIni
Cppm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。)、又は、n型伝導性を与える周期律
表第V族に属する原子(以下単に「第V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)、AtCアルミニウム)、Ga(ガリウム)
、工n(インジウム)、Tt(タリウムリ等を挙げるこ
とができるが、特に好ましいものは、B、Gaである。
まだ第V族原子としては、P(燐)、As(砒素)、s
b(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。
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
効果によって異なり、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V族原
子の含有量は比較的わずかでよく、通常は1×10−3
〜1×103atO103atOであり、好ましくは5
 X 10= 〜5 X IQ2atomicppm、
最適にはI X 10−” 〜2 X IQ” ato
mic ppm テある。
また、支持体と接する一部の層領域に第■族原子又は第
V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V族原子の分布濃度
が1.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V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り効率的に阻止
することができ、又、第V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正孔の移動を
より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
30〜5X IQ’ atomic ppmとするが、
好ましくは50〜IX lo’ atomic ppm
 、最適には1×102〜5×103103ato p
pm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toとした場合
、1/1+10≦0.4の関係式が成立することが望ま
しく、より好ましくは該関係式の値が0.35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3 X 10=〜10
μとするが、好ましくは4 X 10−”〜8μ、最適
にはs x io−”〜5μである。
次に第一の層に含有せしめる第■族原子又は第V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、第加図乃至あ図の例と
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20−3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り、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を
形成するという前述の作用効果がより一層効率的に奏さ
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V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V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りも一段と
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りに、
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、At203.
5102、Si3N、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。
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
あり、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜8
0μ、より好ましくは2〜50μとする。
次に本発明の第一の層の形成方法について説明する。
本発明の第一の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・qツ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。
グロー放電法によってa−8iGe(H,X)で構成さ
れる第一の層を形成するには、シリコン原子(Sl)を
供給しうるSi供給用の原料ガスと、ゲルマニウム原子
(Ge’)を供給しうるGe供給用の原料ガスと、水素
原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を供給しうる
水素原子(H)又は/及び・・ロメン原子(X)供給用
の原料ガスを、内部を減圧にしうる堆積室内に所望のガ
ス圧状態で導入し、該堆積室内にグロー放電を生起せし
めて、予め所定位置に設置しである所定の支持体表面上
に、a−8iGe(H,X)で構成される層を形成する
前記S1供給用の原料ガスとなりうる物質としては、S
in、、S 12H6,8i3HB、Si、H工。等の
ガス状態の又はガス化しりる水素化硅素(シラン類)が
挙げられ、特に、層作成作業時の取扱い易さ、S1供給
効率の良さ等の点から 8 i H,およびS 12H
6が好ましい。
また、前記Ge供給用の原料ガス、となυうる物質とし
ては、GeH,、G32H6、Ge3H8、Ge4H1
0、G e5H12、G”6H14、G13.a16、
Ge4H10、Ge9H20等のガス状態の又はガス化
しうる水素化ゲルマニウムを用いることができる。特に
、層作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の
点から、GeH,、Ge2H,、およびGe3H8が好
ましい。
更に、前記ノ・ロデン原子供給用の原料ガスとなりうる
物質としては、多くのノ・ロゲン化合物があり、例えば
ノ・ロゲンガス、ノ・ロゲン化物、ハロゲン間化合物、
ノ・ロデンで置換されたシラン誘導体等のガス状態の又
はガス化しうるノ・ロゲン化合物を用いることができる
。具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の710ゲ
ンガス、ErF、 C1F1CLF3、BrF3、Br
F5、工F3、工F7、工C4゜よりr等の/%Oゲン
間化合物、およびSiF4、Si2F6、SiCム、S
iBr4等のハロゲン化硅素等が好ましいものとして挙
げられる。
上述のごときノ・ロゲン原子を含む硅素化合物のガス状
態のもの又はガス化しうるものを原料ガスとしてグロー
放電法により形成する場合に・は、S1原子供給用原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用することなく、所定
の支持体上にノ・ロゲン原子を含有するa−8iで構成
される層を形成することができるので、特に有効である
グロー放電法を用いて第一の層を形成する場合には、基
本的には、Si供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGe供給用の原料となる水素化ゲルマニウムとAr、
F2.He等のガスとを所定の混合比とガス流量になる
よう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り、支持
体上に第一の層を形成するものであるが、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)の含有量の制御を一層容易にするため
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。該水素原子供給用のガスとして
は、水素ガスあるいは、SiH4、S1□馬、513H
8、Si、H工。
等の水素化硅素のガスが用いられる。まだ、水素原子供
給用ガスとして、HF、 HCt、 HBr、 H工等
のハロゲン化物、S i F2F2.5IH2工2、S
 1I(2Cl3.5iHCt3.5iH2Br2、S
 i HB r3  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。
スノにツタリング法によってa−8iGe(H,X)で
構成される第一の層を形成するには、シリコンから成る
ターゲットと、ゲルマニウムかう成るターゲットとの二
枚を、あるいは、シリコンとゲルマニウムからなるター
ゲットを用い、これ等を所望のガス雰囲気中でスパッタ
リングすることによって行なう。
イオンシレーティング法を用いて第一の層を形成する場
合には、例えば、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
発源として蒸着ポートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱
法あるいはエレクトロンビーム法(K、B、法)等によ
って加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰
囲気中を通過せしめることで行ない得る。
スパッタリング法およびイオンブレーティング法のいず
れの場合にも、形成する層中にハロゲン原子を含有せし
めるには、前述のノ・ロゲン化物又はハロゲン原子を含
む硅素化合物のガスを堆積室中に導入し、該ガスのプラ
ズマ雰囲気を形成すればよい。又、水素原子を導入する
場合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばF2ある
いは前記した水素化シラン類又は/及び水素化ゲルマニ
ウム等のガス類をスパッタリング用の堆積室内に導入し
てこれ等のガス類のプラズマ雰囲気を形成すればよい。
さらにハロゲン原子供給用の原料ガスとしては、前記の
ノ・ロゲン化物或いはハロゲンを含む硅素化合物が有効
なものとして挙げられるが、その他に、HF、ict、
 HBr、H工 等のハロゲン化水素、S i F2 
F12、SiH2工2、+91H2cta、5iHC,
/4.5in2Br2.5iHBr3等のハロゲン置換
水素化硅素、およびGeHF3、GeF2 F2、Ge
H3F、 GeHBr3、GeH2C22、GeHBr
3. GeHBr3、()eH2Br2、GeHBr3 素化ハロゲン化ゲルマニウム等、GeF、、 GeCt
4、GeBr4、Ge工4、GeF2、GeC42、G
eBr2、G8工2等のハロゲン化ゲルマニウム等々の
ガス状態の又はガス化しうる物質も有効な出発物質とし
て使用できる。
グロー放電法、スノにツタリング法あるいはイオンブレ
ーティング法を用いて、スズ原子を含有するアモルファ
スシリコン(以下、[a−8iSn(H,X)  Jと
表記する。)で構成される第一の層を形成するには、上
述のa−8iGθ(H,X)で構成される層の形成の際
に、ゲルマニウム原子供給用の出発物質を、スズ原子(
Sn)供給用の出発物質にかえて使用し、形成する層中
へのその量を制御しながら含有せしめることによって行
なう。
前記スズ原子(Sn)供給用の原料ガスとなりうる物質
としては、水素化スズ(SnH,)やSnF2、SnF
、、5ncz2、SnC&、SnBr2、SnBr4、
Sn工。、Sn工。
等のハロゲン化スズ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、ノ・ロゲン化スズを用いる場合
には、所定の支持体上にノ・ロゲン原子を含有するa−
8iで構成される層を形成することができるので、特に
有効である。なかでも、層作成作業時の取扱い易さ、S
n供給効率の良さ等の点から、SnC&が好ましい。
そして、!3ncムをスズ原子(Sn)供給用の出発物
質として用いる場合、これをガス化するには、固体状の
SnC&を加熱するとともに、Ar、He、等の不活性
ガスを吹き込み、該不活性ガスを用いてバブリングする
のが望ましく、こうして生成したガスを、内部を減圧に
した堆積室内に所望のガス圧状態で導入する。
グロー放電法を用いて、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−8L
(Ge、an)(H,X)で構成される層又は層領域を
形成するには、前述のa−8iGe(H,X)  又は
/及びa−8iSn(H,X)で構成される層の形成の
際に、原子(0,C9N)導入用の出発物質を、a −
5iGe (H、X)又は/及びa −Sign(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こと
によって行なう。
そのような原子(0,C,N )導入用の出発物質とし
ては、少なくとも原子(0,C,N )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、殆んど
のものが使用できる。
具体的には、酸素原子(0)導入用の出発物質として、
例えば、酸素(02)、オゾン(03)、−酸化窒素(
No)、二酸化窒素(NO2)、−二酸化窒素(N20
)、三二酸化窒素(N2O3)、四−二酸化窒素(N2
04)、三二酸化窒素(N2O5)、三二酸化窒素(N
O3)、シリコン原子(Sl)と酸素原子(0)と水素
原子(H)とを構成原子とする、例えば、ジシロキサン
(H3SiO8iH3)、トリシロキサン(H3SiO
8iH3O8iH3)等の低級シロキサン等が挙げられ
、炭素原子(C)導入用の出発物質としては、例えば、
メタン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパ7 (
C3H8)、n−ブタン(nC4H1O) 、ペンタン
(C5H12)等の炭素数1〜5の飽和炭化水素、エチ
レン(C2H4)、プロピレン(C3も)、ブテン−1
(C4H8)、ブテン2 (CaHe )、インブチレ
ン(C,H8)、インテン(C3HIO)等の炭素数2
〜5のエチレン系炭化水素、アセチレン(C2H2) 
、メチルアセチレン(C3H4)、ブチン(CaH6)
等の炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素等が挙げられ
、窒素原子(N)導入用の出発物質としては、例えば、
窒素(N2)、7 ンモ=’7 (NHs )、ヒーラ
シン(H2NNH2)、アジ化水素(HN3N)3、ア
ジ化アンモニウム(旺4N3  )、三弗化窒素(73
N )、四弗化窒素(F4N )等が挙げられる。
また、スパッタリング法を用いて原子(0,C,N)を
含有するa−8i(Ge、5n)(H,X)で構成され
る層又は層領域を形成する場合には、原子(o+c+N
)導入用の出発物質としては、グロー放電法の際に列挙
した前記のガス化可能な出発物質の外に、固体化出発物
質として、5102、Si3N、、カーボンブラック等
を挙げることが出来る。これ等は、81等のターゲット
と共にスパッタリング用のターゲットとしての形で使用
することができる。
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■族原子又は第V族原子を含有
するa−8i(Ge、5n)(H,X)で構成される層
又は層領域を形成するには、上述(7) a−8iGe
(H,X)又は/及びa−8iSn(H,X)で構成さ
れる層の形成の際に、第■族原子又は第V族原子導入用
の出発物質を、a −8iGe(H,X)又は/及びa
−8iSn(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
しめることによって行なう。
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、B4HIO,B5H9、B
5H11% B6HIO,B6H12、B6H14等の
水素化硼素、BF3、BCl2、BBr3等のハロゲン
化硼素等が挙げられる。
この他、AtC63、CaCL3、Ga(CH3)2、
■net3、TLCL3等も業けることができる。
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、P2H6等の水素北隣、PI(
、■、PF3、PF5、pct3、PC,/、、PBr
3、PBr3、PI3等のハロゲン比隣が挙げられる。
この他、AsH3、AsF3、AsC43、AsBr3
、AsF5.81)H3,81)F3.5t)F、、5
bcz3、S bCLs、BiH5、B1C23、B1
Br6 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。
以上記述したように、′本発明の光受容部材の第一の層
は、グロー放電法、ス、eツタリング法等を用いて形成
するが、第一の層に含有せしめるゲルマニウム原子又は
/及びスズ原子、原子(0,C1N)、第■族原子又は
第V族原子、あるいは水素原子及び/又はハロゲン原子
の各々の含有量の制御は、堆積室内へ流入する、各々の
原子供給用出発物質のガス流量あるいは各々の原子供給
用出発物質間のガス流量比を制御することにより行われ
る。
また、第一の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
材を得るだめには重要な要因であり、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、第一の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、a−8iGe(H,X)からなる層を形成
する場合、あるいは原子(0rCrN)又は第■族原子
又は第V族原子を含有せしめたa −SiGθ(H,X
)  からなる層を形成する場合については、支持体温
度は、通常50〜350°Cとするが、より好ましくは
50〜300°C1特に好ましくは100〜300°C
とする。そして、堆積室内のガス圧は、通常0.01〜
5 Torrとするが、好ましくは、0.001”’−
3TOrr、特に好ましくは0.1〜1TOrrとする
また、放電/にワーは0.005〜50W/crn2と
するのが通常であるが、好ましくは0.01〜30W/
crn2、特に好ましくは0.01〜20 W 7cm
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、本発明の第一の層に含有せしめるゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子、原子(0,C2N)、第■
族原子又は第■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、第一の層
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
に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子、
又は原子(0+C+N)、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、ゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子、又は原子(0,C,N )あるいは第■
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、第一の層をスノQツタリング法を用いて形成する
場合、ゲルマニウム原子又はスズ原子、又は原子(○、
C,N )、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、ゲルマニウム原子又はスズ原子、又は原子(
0,C,N)、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。
第二の層 本発明の光受容部材の第二の層103は、前述の第一の
層102上に設けられる表面層であって、光受容部材の
自由表面104での反射をへらし、透過率を増加させる
機能即ち、反射防止機能を奏するとともに、光受容部材
の耐湿性、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の諸特性を向上せしめる機能を奏
するものである。
そして、第二の層の形成材料は、それをもってして構成
される層が優れた反射防止機能を奏するとともに、前述
の諸特性を向上せしめる機能を奏するという条件の他に
、光受容部材の光導電性に悪影響を与えないこと、電子
写真特性、例えばある程度以上の抵抗を有すること、液
体現像法を採用する場合には耐溶剤性にすぐれているこ
と、即に形成されている第一一の層の諸特性を低下させ
ないこと等の条件が要求されるものであって、こうした
諸条件を満たし、有効に使用しうるものとしては、例え
ば、MgF2、At203、ZrO,、Tie。、Zn
S、lCeO2、CeF2、Ta、05、AlF2、N
aF等の無機弗化物、無機酸化物又は無機硫化物、およ
びポリ塩化ビニル、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、
弗化ビニリデン、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、酢酸セルロース等の有機高分子物質が挙げら
れる。
また、反射防止を効率的に達成するには、第二の層の形
成材料として、第二の層の形成材料の屈折率をnとし、
第二の層が直接積層される第一の層の構成層の屈折率を
nlLとした場合、次式: の条件を満たす材料を選択使用することが望ましい。
更に、反射防止をより効率的に達成するには、第二の層
の層厚をd、第二の層の構成材料の屈折率をn、照射光
の波長をλとした場合、第二の層の層厚は、次式: %式%) の条件を満たすようにすることが望ましい。そして、具
体的には、露光光の波長が近赤外から可視光の波長にあ
るとした場合、第二の層の層厚は、0.05μm〜2μ
m とされるのが好ましい。
該第二の層を形成するについては、本発明の目的を効率
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、蒸着法、スパッタリング法、プ
ラズマ気相法、光CVD法、熱CVD法、塗布法等が使
用される。これらの形成方法は、第二の層の形成材料の
種類、製造条件、設備資本投下の負荷程度、製造規模等
の要因を考慮して適宜選択されて使用されることはいう
までもない。
ところで、操作の容易さ、条件設定の容易さ等の観点か
らして、第二の層を形成するについて、前述の無機化合
物が使用される場合スパッタリング法を採用し、前述の
有機高分子物質が使用される場合塗布法を採用するのが
よい。
前者の場合、例えば、At203を用いて第二の層をス
パッタリング法によって形成するについては、支持体上
に第一の層を形成したのち、ひきつづきその堆積操作域
内で、At203をターゲットとしてHθがス又はAr
ガス等の不活性ガス雰囲気中でグロー放電法によりスパ
ッタリングすることにより行われる。
また、後者の場合、有機高分子物質を用いて第二の層を
形成するについては、例えば、支持体上に第一の層を形
成したのち、それを系外に取り出し、所望の有機高分子
物質を相当する溶媒に溶解して調製した塗布液を用いて
、乾燥後の層厚が所定の値になるように、第一の層の上
に塗布することにより行われる。
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことK
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
特性が安定しており高感度で、高BN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
、ノ・−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。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例1乃至15に従って、より詳細に
説明するが、本発明はこれ等によって限定されるもので
はない。
各実施例においては、第一の層をグロー放電法を用いて
形成した。第四図はグロー放電法による本発明の第一の
層の製造装置である。
図中の2902.2903.2904.2905.29
06のガスボンベには、本発明の第一の層を形成するた
めの原料ガスが密封されており、その−例として、たと
えば、2902はSiH4ガス(純度99.999%)
ボンベ、2903はH2で稀釈されたB2H6ガス(純
度99.999%、以下B2H6/Heと略す。)ボン
へ、2904はSi2馬ガス(純度99.999チ)ボ
ンベ、2905はGθH4ガス(純度99.999%)
ボンベ、2906は不活性ガス(He )ボンベである
。そして、2906’はSnCムが入った密閉容器であ
る。
これらのガスを反応室2901に流入させるにはガスボ
ンベ2902〜2906のパルプ2922〜2926、
リークパルプ2935が閉じられていることを確認し又
、流入パルプ2912〜2916、流出パルプ2917
〜2921、補助パルプ2932.2933が開かれて
いることを確認して、先ずメインパルプ2934を開い
て反応室2901、ガス配管内を排気する。
次に真空計2936の読みが約5 X 1O−6Tor
rになった時点で、補助パルプ2932.2933、流
出バルブ2917〜2921を閉じる。
基体シリンダー2937上に第一の層102を形成する
場合の一例をあげる。ガスボンベ2902よりSin、
/Heガス、ガスボンベ2905よりGeH4/ He
ガスの夫々をパルプ2922.2925を開いて出口圧
ゲージ2927.2930の圧を1kg/c1n2に調
整し、流入A ルi 2912.2915 ヲ徐々に開
けて、マスフロコントローラ2907.2910内に流
入させる。引き続いて流出バルブ2917.2920、
補助パルプ2932を徐々に開いてガスを反応室290
1内に流入させる。
このときのSiH,ガス流量、GeH,ガス流量の比が
所望の値になるように流出バルブ2917.2920を
調整し、又、反応室2901内の圧力が所望の値になる
ように真空計2936の読みを見ながらメインパルプ2
934の開口を調整する。そして基体シリンダー293
7の温度が加熱ヒーター2938により関〜400°C
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2940を所望の電力に設定して反応室2901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、GeH,ガス流量とSiH,ガス流量
を制御しながら、基体シリンダー2937上に先ず、ゲ
ルマニウム原子を含有する第一の層を形成する。
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SiH,ガスやGe曳ガスにかえて例えばSiF、
ガスや08F、ガスを反応室に送り込めばよい。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもない。
また、第一の層中にスズ原子を含有せしめる場合にあっ
て、原料ガスとしてSnCムを出発物質としたガスを用
いる場合には、2906’に入れられた固体状SnCム
を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するとともに、該
SnCム中にAr、He等の不活性ガスボンベ2906
よりAr、He等の不活性ガスを吹き込み、バブリング
する。発生した5nC7,のガスは、前述の5i)l、
、GeH,ガス等と同様の千項により反応室内に流入さ
せる。
実施例1 支持体として、シリンダー状At基体(長さ357 m
s、径80朋)に第凹図(P:ピッチ、D:深さ)に示
すような旋盤加工を施して得だ第1八表上欄に示すもの
を使用した。な″お、第30 (A)図はAt支持体の
全体図であり、第30(B)図はその部分拡大断面図で
ある。
次に、該At支持体(試料階101〜104)上に、以
下の第1B表に示す条件で、第四図に示した製造装置に
より第一の層を形成した。この際SiF、ガスおよびG
eF、ガスのガス流量は第32図の流量変化線に従って
、マイクロコンピュータ−制御により、自動的に調整し
た。
第一の層形成後、At203をターゲットとじて用い、
スパッタリング法によりALzChからなる第二の層0
.5μm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n図に示す画
像露光装置を用い、波長780 nm、スポット径(資
)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 (A)図は露光装置の全体を模式的に示
す平面略図であり、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、2203はfθ
レンズ、2204はポリゴンミラーを示している。
第  I  A  表 実施例2 実施例1と同様にして第2A表上欄に示すAl支持体(
試料Nn 201〜204)を得た。
次に得られた各々のAA’支持体(試料阻201〜20
4)上に、第2B表の層形成条件とした以外は実施例1
と同様にして第一の層を形成した。
なお、第一の層中に含有せしめる硼素原子は、B2H6
/ SiF4””rloo ppmであって、該着金層
について約200 ppnoドーピングされているよう
になるべく導入した。
第一の層形成後、スパッタリング法により実施例1の場
合と同様にしてMgF2からなる第二の層i 0.5μ
mの厚さに形成した。
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AJ支
持体(試料Nu 301〜304)を得た。
次に得られた各々のAl支持体上−に第加図に示した製
造装置を用い、第3B表に示す層形成条件に従って、第
一の層を形成した。この際、H2ガス及びB2H6/ 
H2ガスのガス流量は第33図に示す流量変化線に従っ
て、マイクロコンピュータ−制御により、自動的に調整
した。また、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。第一の層を形成した後、
該層を系外にとり出し、該層上に、別途調製したポリア
ミド樹脂塗布用液を、乾燥後の層厚が0.5μmになる
ように塗布した。
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AI!
支持体(試料t401〜404)を得た。
次に得られた各々のAJ?支持体上に第四図に示した製
造装置を用い、第4B表に示す層形成条件に従って光量
客層全形成した。この際、第一の層形成時におけるB2
H,/H2ガスおよびH2ガスのガス流量は、第あ図に
示す流l変化線に従って、マイクロコンピュータ−制御
により、自動的に調整した。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。
第一の層形成後、スパッタリング法により実施例1の場
合と同様にしてMgF2から構成される第二〇着金、第
一の層上に約0.5μmの厚さに形成した。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、実施側型と同様の良好な結
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第一の層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にしてAJ支持体(試料阻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。そして第一の層の形成されたものを系外にとシ出し
、該層上に、ポリイミド樹脂を実施例3と同様にして塗
布して1゜5μm厚の第二の層を形成した。
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、実施例実施例6 第6表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にしてAl支持体(試料Nu
 101〜104)上に光受容層即ち第一の層を形成し
た。そして第一の層の形成されたものを系外にとり出し
、該層上に、弗化ビニリデンを実施例3と同様にして塗
布して1.0μm厚の第二の層を形成した。
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第一の層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料階
101〜104)上に第一の層を形成した。この際、第
一の層形成時ておけるSiF4ガス、GeF4ガス、C
H4ガス及びB2H6/ H2ガスのガス流量は第1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。また、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。
第一の層形成後、実施例1と同様に操作して該層上にA
l2O3からなる0、5μm厚の第二の層を形成せしめ
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8 第8表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、At支持体(試料m
 101〜104)上に第一の層を形成した。この際、
第一の層形成時における、H2ガスおよびB2 H6/
 H2ガスのガス流量は第あ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。また、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。
第一の層を形成した後、実施例1と同様に操作して該層
上にAlF2からなる0、1μm厚の第二の層を形成せ
しめた。
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第一の層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、At支持体(試料N
C101−104)上に第一の層を形成した。この際、
第一の層形成時のSiF、ガス、Gf3F、ガス、H2
ガスおよびB2H,/ H2ガスのガス流量は第36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。また、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。
第一の層を形成した後、実施例1と同様に操作して、該
層上に、ZnSからなるO、OSμm厚の第二の層を形
成せしめた。
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10 第10表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、At支持体(試料
M101〜104)上に第一の層を形成した。この際、
第一の層形成時におけるN。
ガス、H2ガスおよびB2H6/ H2ガスのガス流量
は第37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。
また、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。
第一の層を形成した後、それを系外にとり出し、該層上
に、ポリ塩化ビニルを実施例3と同様にして塗布して1
.0mμ厚の第二の層を形成せしめた。
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、実施例実施例11 第11表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、a支持体(試料阻
101〜104)上に第一の層を形成した。
なお、第一の層中に含有せしめる硼素原子は実施例2と
同じ条件で導入した。
第一の層を形成した後、それを系外にとり出し、該層上
に、ポリアミド樹脂を実施例3と同様にして塗布して0
.8μm厚の第二の層を形成せしめた。
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、実施例実施例12 第12表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、At支持体(試料
闇101〜104)上に第一の層を形成した。この際、
第一の層形成時のSiH,ガス、G8H,ガス、B2 
H6/ H2ガスおよびNoガスのガス流量は第関図に
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。また、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。
第一の層を形成した後、それを系外にとり出し、該層上
に、フェノール樹脂を実施例3と同様にして塗布して、
1.0μm厚の第二の層を形成せしめた。
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13 第13表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、p、l支持体(試
料階101〜104))に第一の層を形成した。この際
、第一の層形成時のSiH,ガス、GeF、ガス、No
ガスおよびB2H6/ H2ガスのガス流量は第39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。また、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。
第一の層を形成した後、それを系外にとり出し、該層上
に、エポキシ樹脂を実施例3と同様にして塗布して、1
.2μm厚の第二の層を形成せしめた。
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、実施例実施例14 第14表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料
Nn101〜104)上に第一の層を形成した。この際
、第一の層形成時のCH,ガスおよびB2H6/ N2
ガスのガス流量は第40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。また、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。
第一の層を形成した後、実施例1と同様に操作して、該
層上に、ZnO2からなる0、05μm厚の第二の層を
形成せしめた。
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15 第15表に示す層形成条件に従って第一の層を形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、a支持体(試料N
u 101〜104)上に第一の層を形成した。この際
、SiH4ガス、GeB4ガス(又は5nCt、/He
ガス)、N2ガスおよびB2H6/N2ガスのガス流量
は第41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。また、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。
第一の層を形成した後、実施例1と同様に操作して、該
層上に、CeF’2からなる0、9μm厚の第二の層を
形成せしめた。
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
るだめ殊に半導体レーザ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
特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品質
の画像を安定して繰返し得ることができる。
【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
た図であり、第2乃至4図は、本発明における干渉縞の
発生の防止の原理を説明するための部分拡大図であり、
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11〜19図は、本発明
の第一の層におけるrルマニウム原子又はスズ原子の層
厚方向の分布状態を表わす図であり、第美〜四図は、本
発明の層における酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中
から選ばれる少なくとも一種、あるいは第■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あシ、各
図において、縦軸は第一の層の層厚を示し、横軸は各原
子の分布濃度を表わしている。 第四図は、本発明の光受容部材の第一の層を製造するた
めの装置の一例で、グロー放電法による製造装置の模式
的説明図である。第加図は、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31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3
2乃至41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、縦軸は第一の層の層厚
、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、201.301.401・・・支持体、102
.202.302・・・第一の層、402’、 402
”・6.第一の層の構成層、103、203.303.
403・・・第二の層、104.204.304・・・
自由表面、205.305・・・第一の層と第二の層と
の界面、 第6乃至10図について、 601・・・下部界面、602・・・上部界面、701
・・・支持体、702.703・・・光受容層、801
・・・支持体、802・・・光受容層、901・・・支
持体、902・・・第一の層、903・・・第二の層、
1001・・・支持体、1002・・・光受容層、10
03・・・支持体表面、1004・・・光受容層表面、
第四図において、 2901・・・反応室、2902〜2906・・・ガス
ボンベ、2906’ −5nc4を入れた容器、290
7〜2911−?スフロコントローラ、2912〜29
16・・・流入バルブ、2917〜2921・・・流出
バルブ、2922〜2926・・・バルブ、2927〜
2931・・・圧力調整器、 2932゜2933・・
・補助ハルツ、2934・・・メインバルブ52935
・・・リークノセルブ、2936・・・真空計、293
7・・・基体シリンダー、2938・・・加熱ヒーター
、2939・・・モーター、294o・・・高周波電源
、第31図において、 3101・・・光受容部材、31o2・・・半導体レー
ザー、3103・・・fθレンズ、3204・・・ポリ
ゴンミラー。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)支持体上に、シリコン原子と、ゲルマニウム原子
    又はスズ原子の、少くともいづれか一方を含有する非晶
    質材料で構成された第一の層と、反射防止機能を奏する
    第二の層とからなる光受容層を有する光受容部材であつ
    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
    の中から選ばれる少くとも一種が含有されている、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、無機弗化物、無機酸化物、無機硫化
    物、或いは、有機高分子化合物の中から選ばれる物質に
    より構成されたものである、特許請求の範囲第(1)項
    に記載の光受容部材。
  4. (4)第二の層を構成する物質の屈折率をn、照射光の
    波長をλとした場合、第二の層の厚さdが次式: d=(λ/4n)m(但しmは正の奇数である。)を満
    足する、特許請求の範囲第(3)項に記載の光受容部材
  5. (5)第二の層を構成する物質の屈折率をnとし、第二
    の層と接する第一の層を構成する非晶質材料の屈折率を
    n_aとした場合、次式: n=√(n_a) を満足する、特許請求の範囲第(3)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している
    、特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  7. (7)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。
  8. (8)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(5)項に記載の光受容部材。
  9. (9)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(5)項に記載の光受容部材。
  10. (10)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。
  11. (11)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。
  12. (12)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。
  13. (13)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。
  14. (14)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(10)項に記載の光受容部材。
  15. (15)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(14)項に記載の光受容部材。
  16. (16)逆V字形が二等辺三角形である、特許請求の範
    囲第(14)項に記載の光受容部材。
  17. (17)逆V字形が直角三角形である、特許請求の範囲
    第(14)項に記載の光受容部材。
JP18077685A 1985-08-17 1985-08-17 光受容部材 Pending JPS6240464A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18077685A JPS6240464A (ja) 1985-08-17 1985-08-17 光受容部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18077685A JPS6240464A (ja) 1985-08-17 1985-08-17 光受容部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6240464A true JPS6240464A (ja) 1987-02-21

Family

ID=16089126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18077685A Pending JPS6240464A (ja) 1985-08-17 1985-08-17 光受容部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6240464A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60185956A (ja) 光受容部材
JPS6240464A (ja) 光受容部材
JPS6258260A (ja) 光受容部材
JPS6240466A (ja) 光受容部材
JPS6240467A (ja) 光受容部材
JPS6252557A (ja) 光受容部材
JPS6239866A (ja) 光受容部材
JPS61110150A (ja) 光受容部材
JPS60225853A (ja) 電子写真用光受容部材
JPS6239865A (ja) 光受容部材
JPS6252556A (ja) 光受容部材
JPS6252555A (ja) 光受容部材
JPS6258261A (ja) 光受容部材
JPS6289063A (ja) 光受容部材
JPS6243651A (ja) 光受容部材
JPS62109060A (ja) 光受容部材
JPS6240468A (ja) 光受容部材
JPS62116944A (ja) 光受容部材
JPS6243652A (ja) 光受容部材
JPS6240465A (ja) 光受容部材
JPS62113153A (ja) 光受容部材
JPS6239864A (ja) 光受容部材
JPS61100761A (ja) 光受容部材
JPS62115453A (ja) 光受容部材
JPS62109059A (ja) 光受容部材