JPS6252556A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPS6252556A
JPS6252556A JP19091885A JP19091885A JPS6252556A JP S6252556 A JPS6252556 A JP S6252556A JP 19091885 A JP19091885 A JP 19091885A JP 19091885 A JP19091885 A JP 19091885A JP S6252556 A JPS6252556 A JP S6252556A
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JP
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layer
light
atoms
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Application number
JP19091885A
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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
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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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  • 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υ静電潜像を形成し、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54−86341号公報や特開
昭56−8374+5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ra−8il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1012Ω偏以上の
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54−121743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
空乏層を形成しだシ、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【障壁層を設けた多層構造としたりして、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つ℃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。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工以上の層厚
差で不均一であると、反n 射光R1、R2が2nd = mλ(mは整数、反射光
は強め合う)と2nd=(m+y)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、±500又〜±10000又の凹凸
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
を設けたりして、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シ照射スポット
に拡がシが生じ、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、樹脂層よシの脱気現象が生じ
、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 −si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
射光工o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、K2、Kg・・・となシ、残シが正反射されて反
射光R2となシ、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
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=mAま
たは2nd1 = (m + y )λの関係が成立ち
、夫夫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、d5、d4の夫々の差の中
の最大が弄以上である様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
要求を清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。
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 −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。
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シ、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、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
ニウム原子またはスズ原子の少なくともいずれか一方と
、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少
なくとも一種とを含有する非晶質材料で構成された感光
層を少なくとも有する多層構成の光受容層を有する光受
容部材であって、前記光受容層が、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、該非平行な界面が配列方向において各々なめらかに
連結してい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度よりも微小な
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、少なくとも一対の非平行な界面を有するよ
うKし、該非平行な界面を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、該非平行な界面を配列
方向において各々なめらかに連結せしめた場合、画像形
成時に現われる干渉縞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なめらかな凹凸の
凸部の縦断面形状は、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等を確保するために、正弦関数形
状とすることが望ましいというものである。
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、本発明に係る多層構成の光受容層を有する光
受容部材の一例を示す模式図である。
この例では、微小ななめらかな凹凸形状を有する支持体
101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とを備えた光受容層100を有してい
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囚図は、第1図に示す光受容部材の光受容層の一部
を拡大して示した図であシ、第2(B)図は同部分にお
ける明るさを示す図であシ、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l
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き
を有している。したがって、このショートレンジl内に
入射したレーザー光等の可干渉性光は、該ショートレン
ジlにおいて干渉をおむし、微小な干渉縞模様が生成は
する。しかし、ショートレンジlにおいて生ずる干渉縞
は、ショートレンジlの大きさが照射光スポット径より
小さい、即ち、解像度限界よシ小さいため、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
以下なのて、実質的には何等の支障もない。
一方、第3図(但し図中、302は第一の層、303は
第二の層、504は自由表面、305は第一の層302
と第二の層303との界面を示す。)K示すように、第
一の層302と第二の層303との界面305と、自由
表面304とが非平行である(第3(4)図参照)場合
には、入射光1o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、界面305と自由表面3
04とが平行である(第3(B)図参照)場合に比べて
、干渉の度合が減少する。即ち、干渉が生じても、第3
(c)図に示すごとく、一対の界面が平行な関係にある
場合よシも、一対の界面が非平行々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υ、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
3の層厚がマクロ的に不均一である場合、即ち、異々る
任意の2つの位置における第二の層の層厚dl、d24
がd23\d24でめ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(D)図に示すよ
うに均一となる。
以上、先受′容層が第一の層と第二の層とで構成されて
いる場合について記載しだが、本発明の光受容部材が3
層以上の多層構成の光受容層を有している場合、例えば
、第4図に示すように支持体401上に形成される光受
容層が、第一の層402、第二の層403、および第三
の層404とから構成される場合であっても、入射光量
oに対して、反射光R1、R2、R5、R4およびR5
が存在するが、402.406および404の各層にお
いて、86図によっ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じる。
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、干渉は夫々の層
での相乗効果となるため、本発明の光受容部材において
は第一の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鹸述の
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
かも該凹凸はなめらかな凹凸であって、好ましくは正弦
関数形線状突起によって形成されているものである。
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の関係にあることが必要である。
また、本発明の光受容部材の多層構成の光受容層ハ、シ
リコン原子(si)と、ケ゛ルマニウム原子(Ge)又
はスズ原子(Sn )の少なくともいずれか一方と、酸
素原子(0)、炭素原子(C)及び窒素原子(N)の中
から選ばれる少なくとも一種と、好ましくはさらに水素
原子(H)はノ・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C以下、r a−
8i(Ge、5n)(H,X) Jと表記する。〕で構
成された感光層を少なくとも有し、さらに必要に応じて
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、該光受容層は、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1つとして有するか、または
/及び障壁層を構成層の1つとして有することが望まし
い。
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、干渉を防
止することを目的として、第一の層の支持体側の端部に
ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を比較的多量に含
有する局在領域を形成せしめるか、又は/及び第一の層
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、電荷阻止層)を形成せ
しめるか、又は/及び第一の層の支持体側の端部に障壁
層を形成することが望ましく、こうした構成の本発明の
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
、ショートレンジl内に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ためには
、ショートレンジlに於ける層厚の差、例えば前述の第
2(A)図におけるd21とd2゜の差は、照射光の波
長をλとすると、次式:d21−d2□≧去(n:構成
層の屈折率)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0.1 μm 〜1.5μm、最適には0.2
μm〜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!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Δlとし、照射光の波長をλ、
層の屈折率をnとした場合、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。
本発明の第一の層及び第二の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
光学的レベルで正確に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、イオンブレーティング
法等の真空堆積法が通常使用されるが、これらの他、光
C’VD法、熱CVD法等を採用することもできる。
以下、第1図によυ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アシ、図中、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は自由表面を示す。
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なめらか
な凹凸を有し、好ましくは該なめらかな凹凸が正弦関数
形線状突起によって形成されているものである。
支持体表面に設けられるなめらかな凹凸は、円弧状の切
刃を有するバイトを7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、所望のなめらかな凹凸形状
、ピッチ、深さで形成される。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正弦関数形線状突起部は
、円筒状支持体の中心軸を中心にした螺旋構造を有する
。この様な構造の一例を第5図に示す。第5図において
Lは支持体の長さであり、rは支持体の直径であシ、P
は螺旋ピッチであシ、Dは溝の深さでるの多重螺旋構造
、又は交叉螺旋構造とされても差支えない。
或いは、螺旋構造に加えて中心軸に沿った直線構造を導
入しても良い。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れるなめらかな凸凹ノ各ディメンジョンは、以下の点を
考慮した上で、本発明の目的を効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 −Si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 −Si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なめらかな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
なうことが出来なくなる。
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、通常は0.3μm〜50
0μm1好ましくは1μm〜200μm、よシ好ましく
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0.3μm〜3μm1最適には0.6
μm〜2μmとされるのが望ましい。支持体表面の凹部
のピッチと最大深さが上記の範圧にある場合、凹部(又
は線上突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜2
0度、よ)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。
本発明に用いる支持体101は、導電性のものであって
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr 。
ステンレス、Al!、Or、 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、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、ガラス、セラミック、紙等が挙げられる。これ等
の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr。
A!、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、T1
、Pt SPd 、  In2O3,8n02、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 、 kl 
、 Ag 、 Pb 1Zn、 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金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り薄く
することができる。しかしながら、支持体の製造上及び
取扱い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以上
とされる。
光受容層 本発明の光受容部材において光受容層102は、前述の
支持体101上に形成され、a −81(G8,5n)
(C,0,N)(H,X)で構成されておシ、自由表面
103を一方の端面に有している。さらに、該光受容層
には、必要に応じて伝導性を制御する物質を含有せしめ
ることもでき、伝導性を制御する物質を比較的多量に含
有する電荷注入阻止層及び/又は障壁層を、支持体側の
端部の構成層として有することが望ましい。
本発明の光受容層に含有せしめることのできるハロゲン
原子は、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙
げられるが、特に、フッ素及び塩素が好ましいものとし
て挙げられる。そして、本発明の受容層中に含有される
水素原子(H)の量又はハロゲン原子(3)の量又は水
素原子とハロゲン原子の量の和(H+X )は、好まし
くは0.01〜40 atomic%、よシ好適には0
.05〜30 atomic%。
最適には0.1〜25 atomicチとするのが望ま
しい。
また、本発明の光受容部材において、光受容層の層厚は
、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
アシ、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。
ところで、本発明の光受容部材の光受容層にゲルマニウ
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ズクトル特
性を向上せしめることにある。
即ち、前記光受容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シ、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長
波長患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。
本発明における光受容層においては、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、光受容層の支持体表面と平
行な面方向において均一であり、光受容層の層厚方向に
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、光
受容層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
光受容層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして、本発明の光受容層においては、特に支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又はスズ原子を比較的多
量に均一な分布状態で含有する層を設けるか、あるいは
自由表面側よシも支持体側の方に多く分布した状態をな
る様にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を含有せし
めることが望ましく、こうした場合、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、光受容層の自由表面側に近
い構成層又は層領域においては殆んど吸収しきれない長
波長の光を、光受容層の支持体と接する構成層又は層領
域において実質的に完全に吸収されるため、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、本発明の光受容層においては、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図によシ説明する。
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、光受容10層厚を示し、t
Bは支持体側の光受容層の端面の位置を、tl、は支持
体側とは反対側の自由表面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光受容層はtB側より
tT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
するだめの説明のだめの模式的なものである。
第11図には、光受容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の典聾例が示される。
第11図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有さ
れる光受容層が形成される支持体表面と光受容層とが接
する界面位置tBよりtl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
ルマニウム原子が光受容層に含有され、位置t1よりは
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は実質的にゼロとされる。(ここで実質的にゼロ
とは検出限界量未満の場合である)。
第12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t7に至るま
で濃ECsから徐々に連続的に減少して位置t、におい
て濃度C4となる様な分布状態を形成している。
第13図の場合には、位[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tt2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
セロとされている。
第14図の場合には、ケ゛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よシは急速に連続的
に減少されて位置tTにおいて実質的にゼロとされてい
る。
第15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
一定値でめシ、位置tTに於ては分布濃度Cはゼロとさ
れる。位置t4と位置tTとの間では、分布濃度Cは一
次関数的に位置t4より位置tTに至るまで減少されて
いる。
第16図に示される例においては、分布濃度Cは位Rt
Bよシ位置t5までは濃度C8の一定値を取シ、位ft
5よシ位置tTまでは濃度C9よす濃度C10まで一次
関数的に減少する分布状態とされている。
第17図に示す例においては、位置tBよシ位置tTに
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C11
よシー次関数的に減少されて、セロに至っている。
第18図においては、位置煽より位置t6に至るまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CI2よりs度
C15まで一次関数的に減少され、位置t6と位置tT
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、ケ゛ルマニウム原子の
分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C14であシ、位
置t7に至るまではこの濃度C14よシ初めはゆっくり
と減少され、t7の位置付近においては、急激に減少さ
れて位置t7では濃度C15とされる。
位置t7と位置t6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C16となシ、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C17に至る
。位置t9と位置tTとの間においては濃度C17よシ
実質的にゼロ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図によシ、光受容層中に含有
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、ケ゛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
側に比べてかなシ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光受容層に設けら
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光受容層は
、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よシ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1000 atom
ic ppm以上、よシ好適には5000 atomi
c ppm以上、最適にはIX1lX104ato p
pm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Fi/及びスズ原子の含有される光受容層は、支持
体側からの層厚で5μ以内(jB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、光受容層中に含有せしめ
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
法める必要がるシ通常は1〜6 X 10” atom
ic ppmとするが、好ましくは10〜3X 105
 atomic ppm、より好ましくはlX102〜
2 X 105105ato ppmとする。
本発明の光受容部材の光受容層に、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、そして支持体と光受容層との間の密着性の向
上にある。
本発明の光受容層においては、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選ばれる少な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、光受容層の全層領域に均一な分布状態
で含有せしめ、この場合1、  光受容層に含有せしめ
る炭素原子、酸素原子、窒素原子の中から選ばれる少な
くとも一種の量は比較的少量でよい。
まだ、支持体と光受容層との密着性の向上を目的とする
場合には、光受容層の支持体側の端部の構成層102中
に均一に含有せしめるが、あるいは、光受容層の支持体
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、光受容層に含有
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、光受容層に含有せしめる
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、上述のごとき光受容層に要求
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0.001〜50 atomic
%、好ましくは0.002−40atomic%、最適
には0.003〜30 atomic%とする。
ところで、光受容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光受容層の層
厚中に占める割合が大きい場合には、前述の含有せしめ
る量の上限は少なめにされる。すなわち、その場合、例
えば、含有せしめる層領域の層厚が、光受容層の層厚の
V5となるような場合には、含有せしめる量は、通常3
0 atomic%以下、好ましくは20 atomi
cチ以下、最適には10 atomicチ以下にされる
次に本発明の光受容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り、支持体側の端
部から自由表面側の端部に向かって減少し、光受容層の
自由表面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20図乃至第28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20乃至28図におい
て、横軸は原子(0,C,N)の分布濃度Cを、縦軸は
光受容層の層厚を示し、tBは支持体と光受容層との界
面位置を、t、は光受容層の自由表面側の端面の位置を
示す。
第20図は、光受容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
。該層では、原子(0,C,N)を含有する光受容層と
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C1なる一定値をとシ、位置
t1よシ自由表面側端面位置t、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03と
なる。
第21図に示す他の典型例の1つでは、光受容層に含有
せしめる原子(○、C,N)の分布濃度Cは、位置軸か
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。
例22図に示す例では、位置軸から位置t2までは原子
(○、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は濃度C7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23図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは位置tBよシ位置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は実質的にセロとなる。
第24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
一定値にあり、位置t3から位置tTの間においては、
濃度C9から濃度C10となるまで、−次間数的に減少
する。
第25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よシ位置tTにいたるまでは
濃度C12から濃度C15となるまで一次関数的に減少
する。
第26図に示す例においては、原子(○、C,N)の分
布濃度Cは、位置tBから位置t、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27図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置軸から位置t5にいたるまで濃度C15から
#度C16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28図に示す例では、原子(○、C,N)の
分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C17であシ、位
置tB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
t6では濃度c1sとなる。次に、位置t6から位置t
7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の間では極めてゆつ〈シと徐々
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20図乃至第28図に示した例のごとく、光受容層の
支持体側端部に原子(0,C,N)の分布濃度Cの高い
部分を有し、光受容層の自由表面側端部においては、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、光
受容層の支持体側端部に原子(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光受容層との界面位置箱か
ら5μ以内に設けることによシ、支持体と光受容層との
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)を含有せしめる光
受容層の支持体側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
される光受容層に要求される特性に従って適宜決められ
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 atomic 
ppm以上、最適には1000 atomic ppm
以上となるような分布状態とするのが望ましい。
更に、本発明の光受容部材においては必要に応じて光受
容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■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■族原子とじては、
B(硼素)、AJ (アルミニウム)、Ga(ガリウム
)、In(インジウム)、TJ(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
。また第■族原子としては、P(燐)、Aa (砒素)
、sb (アンチモン)、Bi(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。
本発明の光受容層に伝導性を制御する物質である第■族
原子又は第V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、光受容層の伝導型又は/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、光受容層の全層領
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I X 10
−3〜I X 10’ atomicppmであり、好
ましくは5 X I Cl−2〜5x 102atom
icppmN最適にはI X 10−’ 〜2 X 1
02atomic ppmである。
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11
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
よシ効率的に阻止することができる。そして、こうした
場合の含有量は比較的多量であって、具体的には、30
〜5X104atomic ppm N好ましくは50
〜1 x 10’ atomicpprn 、最適には
1 x 102〜5x I D’ atomic pp
mとする。さらに、核電荷注入阻止層としての効果を効
率的に奏するためには、第■族原子又は第■族原子を含
有する支持体側の端部に設けられる層又は層領域の層厚
をtとし、光受容層の層厚をTとした場合、t/T≦0
.4の関係が成立することが望ましく、よシ好ましくは
該関係式の値が0.35以下、最適には0.6以下とな
るようにするのが望ましい。また、該層又は層領域の層
厚tは、一般的には3×10〜10μとするが、好まし
くは4×10〜8μ、最適には5×10〜5μとするの
が望ましい。
光受容層に含有せしめる第■族原子又は第V族原子の蓋
が、支持体側においては比較的多量であって、支持体側
から自由表面を有する側に向って減少し、光受容層の自
由表面付近においては、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■族原子
を分布させる場合の典型的な例は、前述の光受容層に酸
素原子、炭素原子又は窒素原子のうちの少なくともいず
れか1つを含有せしめる場合に例示した第20乃至28
図のと同様な例によって説明することができるが、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図乃至第28図に示した例のごとく、光
受容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、光受容層の自由表面側
においては、該分布濃度Cがかなシ低い濃度の部分ある
いは実質的に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り一層効率的
に奏される。
以上、第■族原子又は第V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光受容
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、光受容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(第1図
102)以外の光受容層の構成層(第1図103)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
、電荷注入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、AJ205.5102.5i5N4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。
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多層
構成の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
度あ;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sb、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・ぞツ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) T’
fjlt成すれる光受容層を形成するには、シリコン原
子(Si)を供給しうるS1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(均又は/及びハロゲン原子(3)を
供給しりる水素原子(→又は/及びハロゲン原子(3)
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−81[)e(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、8
iH4,512H6,5i5HB、5i4H1o等のガ
ス状態の又はガス化しうる水素化硅素(シラン類)が挙
げられ、特に、層形成作業時の取扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点から、SiH4およびSi2H6が好ま
しい。
また、前記−供給用の原料ガスとなシうる物質としては
、Ge H4、G32H6、Ge5HB、Ge4H1(
1゜”5H121Ge6H14z Ge7H16% G
e8H18\C)89H20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、GeH4、Ge2H,5、および()85Hg
が好ましい。
更に、前記ハロケ゛ン原子供給用の原料ガスとなりうる
物質としては、多くのハ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、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、ヨウ素のノ・ロゲ゛
ンガス、BrF 、 CIF 、 ClF5、BrF3
、B r F 5、工F5、IF7、ICI 、 IB
r等のハロゲン間化合物、およびSiF4、Si2F6
.5i(J4、SiBr4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。
上述のごときハ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
電法によ多形成する場合には、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・・ロケ゛ン原子を含有するa −Si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光受容層を形成する場合には、基
本的には、S1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、
H2、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
体上に光受容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、Si2H6,5i3
H6、Si4H10等の水素化硅素のガスが用いられる
。また、水素原子供給用ガスとして、HF 、 HCl
 、 HBr 、 HI等のハロゲン化物、SiH2F
2.5iH2I2.5iH2CJ2.5iHCA’5.
5iH2Br2.5iHBr5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(3)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。
スパッタリング法によってa−8iGe(H,X)で構
成される光受容層を形成するには、シリコンから成るタ
ーゲットと、ゲルマニウムから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。
イオンブレーティング法を用いて光受容層を形成する場
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
発源として蒸着ボートに収容し、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(g、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、形成する層中にノ・ロゲン原子を含有せ
しめるには、前述の7・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H2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
。さらにノ・ロゲン原子供給用の原料ガスとしては、前
記の・・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、 H
Cl。
HBr、 HI等のハロゲン化水素、SiH2F2.5
iH212,5iH2CJ2.5iHcJ 5.5iH
2Br2.5iHBr5等の/S Oゲン置換水素化硅
素、および()eHF3、()eH2F2、C)eH3
F。
GeHCl3、C)8H2C112,0eH5cl 、
 GeHBr5、GeHBr5、GeHBr5 ハロゲン化ゲルマニウム等、GeF4、GeCl4、G
eBr4、 C)eI4、 GeF2、 GeCJ2、
GeBr2、G13I2等のハロゲン化ケ゛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。
本発明の好ましい例において、形成される光受容層中に
含有される水素原子(匂の量又はハロゲン原子(3)の
量又は水素原子とハロゲン原子の量の和(H十X )は
、好ましくは0.01〜40atomicチ、よシ好適
には0.05〜30 atomic %、最適には0.
1〜25 atomic%とするのが望ましい。
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、スズ原子を含有するアモルファス
シリコン(以下、ra−Sign(H,X) jと表記
する。)で構成される光受容層を形成するには、上述の
a−8iGe(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シうる物
質としては、水素化スズ(SnH4)やSnF2゜5n
F4.5nCI!2.5nCA’4、SnBr2、Sn
Br4、SnI2、SnI4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、ハ
ロゲン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にハロ
ゲン原子を含有するa −Si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、Sn供給効率の
良さ等の点から、8nCI14が好ましい。
そして、5nC14t−スズ原子(an )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5nCJ4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、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−8iG
e(H,X)、a−8iSn(H,X)又はa−8iG
eSn(H、X)で構成される層又は一部の層領域を形
成するには、上述の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,C,N)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。
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(○、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(05)、−酸化窒素(N
O)、二酸化窒素(NO2)、−二酸化室X (N20
)、三二酸化窒素(N2O5)、四三酸化窒素(N2O
4)、三二酸化窒素(N2O5)、三二酸化窒素(IJ
40J、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、例えは、ジシロキサン
(H5SiO8iH3)、トリシロキサン(H3SiO
8iH20Sil(5)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じては、例えば
、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(
C5H8)、n−ブタン(n−C4B+ o )、はブ
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(03H6)、ブテ
ン−1(C,5Hs)、ブテン−2(04H8)、イン
ブチレン(04H8)、ペンテン(CsB+o)等の炭
素数2〜5のエチレン系炭化水素、アセチレン(C2H
2)、メチルアセチレン(C5H4)、ブチン(C4H
6) ’I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)、アンモニア(NH3)、ヒドラ
ジン(H2NNH2)、アジ化水素(HN5N)5、ア
ジ化アンモニウム(′NH4N3)、三弗化窒素(F3
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−81C)e(H,X)、 a−8iSn(
H,X)  4たはa−8iGeSn(H,X)で構成
される層を形成する場合には、原子(0,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、Si3N4、カーボンブラック等を挙げ
ることが出来る。これ等は、Si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■族原子を含有
するa−8iGe(H,X)又は/及びa−8iSn(
H,X)で構成される層又は一部の層領域を形成するに
は、上述のa−8iGe(H,X)又は/及びa−8i
Sn(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−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m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、B4H10s B5H?、
B5H11、B6H10N B6H12% B6H14
等の水素化硼素、BF3、PCI5、BBr3等のノ1
0ゲン化硼素等が挙げられる。この他、AlCl3、C
aCJ 5、Ga(CH3)2、In(J3、TlIC
13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PH5、P2H6等の水素北隣、PH4
I、PF5、PF5、pcl!5、PCI 5. PB
r 3、PBr3、PI5等のハロゲン北隣が挙げられ
る。この他、AsH5、AsF5、ksc15、AsB
r3、ArF5.5bH5,8bF、、SbF5.5b
CA!3.5bcJ5、BiH3、BiCJ5 、BI
Br3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光受容層の
光受容層は、グロー放電法、ス・ミッタリング法等を用
いて形成するが、光受容層に含有せしめるゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子、酸素原子、炭素原子又は窒素
原子、あるいは第■族原子又は第V族原子、あるいはさ
らに水素原子及び/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
質のガス流量ろ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、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シ、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るる。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、原子(0,C,N)−を含有せしめたa−
8iGe(H,X)からなる層を形成する場合、あるい
は原子(0゜C,N)および第■族原子又は第■族原子
を含有せしめたa−8i()e(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50〜3
50℃とするが、よシ好ましくは50〜300’C,、
特に好ましくは100〜300℃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〜I Torrとする。また、放電パワーは0
.005〜50 W/ln2とするのが通常であるが、
好ましくは0.01〜30 W/lB2、特に好ましく
は0.01〜20 W/(Jl)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・ぐワー、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。
本発明の光受容部材は、その光受容j−が、前述したよ
うに、ショートレンジ内に少なくとも一対の非平行な界
面を有するように形成されていることが必要であシ、そ
のために支持体上に形成される層の表面が支持体表面に
対し非平行となるように形成されるわけであるが、その
ようにするについては、成膜操作中、放電パワー、ガス
圧を比較的高く保つことによって行われる。
そしてそれらの放電ノξワー、ガス圧は、使用ガスの種
類、支持体の材質、支持体表面の形状、(支持体温度等
によって異り、これらの種々の条件を考慮して決定され
る。
ところで、本発明の光受容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,C,N)、第■
族原子又は第V族原子、あるいは水素原子又は/及びノ
\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、光受容層の形成の際に、該層中
に含有せしめるゲルマニウム原子又はスズ原子、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、ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子
、原子(○、C,N)、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、所望の変化率に従つて適宜変化させ、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、光受容層をスノゼツタリ/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、原子(0,C,
N) 、あるいは第■族原子又は第■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、ケ゛ルマニウム原子又はスズ原子、原子(○、C
,N)あるいは第■族原子又は第■族原子導入用の出発
物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入する
際のガス流量を所望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、光受容層をグロー放電法を用いて
形成した。第29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2902.2905.2904.2905.29
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、2902はSiF4ガス(純度99.999%)
ボンベ、2903は−F4ガス(純度99.999%)
ボンベ、2904はCH4ガス(純度99.999チ)
ボンベ、2905はB2で稀釈されたB2H,5ガス(
純度99、999%、以下B2H6/H2と略す。)ボ
ンベであり、2906は不活性ガスであるHeガスボン
ベ、2906’は5nC14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
、流入バルブ2912〜2916、流出バルブ2917
〜2921、補助パルプ2932.2936が開かれて
いることを確認して、先ずメインパルプ2964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 10  torrになった
時点で、補助パルプ29321.2953、流出バルブ
2917〜2921を閉じる。
AJシリンダー2937上に光受容層100を形成、す
る場合の一例を以下に記載する。
まず、ガスボンベ2902よりSiF4ガス、ガスボン
ベ2903よりGeF4ガス、ガスボンベ2904よシ
CH4ガス、ガスボンベ2905よ’) B2H6/B
2ガスの夫々をパルプ2922.2923.2924.
2925を開いて出口圧ゲージ2927.2928.2
929.2930の圧をl Kg/cvb2に調整し、
流入バルブ2912.2913.2914.2915を
徐々に開けて、マスフロコントローラ2907.290
8.2909.2910内に流入させる。引き続いて流
出バルブ2917.2918.2919.2920、補
助パルプ29ろ2を徐々に開いてガスを反応室2901
内に流入させる。このときのSiF4ガス流量、06F
4ガス流量、CH4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2917.29
18.2919.2920を調整し、又、反応室290
1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バルブ2934の開口を調整する。
そして基体シリンダー2937の温度が加熱ヒーター2
938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、SiF4
ガス、Ge F 4ガス、C14ガス、B 2 H6/
H2ガスの流量を制御しながら、基体シリンダー296
7上に光受容層を形成する。
光受容層中に水素原子を含有せしめる場合に、上記ガス
に、H2ガスを更に付加して反応室に送シ込んでもよい
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い。
また、光受容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5n(J!4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5n
CI!4を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するとと
もに、該5nCJ4中にAr 、 He等の不活性ガス
ボンベ29o6よ、9Ar、He等の不活性ガスを吹き
込み、バブリングする。発生した5nCI!4のガスは
、前述のSiF4ガス、GeF4ガス及びB2HIS/
H2ガス等と同様の手順にょシ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AJ基体(長さ657n1
径80B)に第5図(P:ピッチ、D:深さ)に示す上
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5(A)図はAI!支持体の全体図で
あシ、第5(B)図はその部分拡大断面図である。
次に、該Aノ支持体(試料4101〜108)上に、以
下の第1B表に示す条件で、第29図に示した製造装置
によシ光受容層を形成した。なお、光受容層中に含有せ
しめる硼素原子は、B2H6/SiF4 + GeF4
 ’:100 ppmであって、該層の全層に約200
 ppmとなるべく導入した。
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、光受容
層の表面は、支持体の表面に対して非平行となっておシ
、測定値は第1A表中欄に示すとおシとなった。
さらに、これらの光受容部材について、第30図に示す
画像露光装置を用い、波長780 nm 。
スポット径80μmのレーザー光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
像の干渉縞模様の発生状況は第1A表下欄に示すとおシ
であった。
なお、!30(A)図は露光装置の全体を模式的に示す
平面略図であシ、第30(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、3001は光受容部
材、3002は半導体レーザー、3003はfθにンズ
、3004はポリゴンミラーを示している。
実施例2 第2B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A
lCN〜108)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と同様な方法で微
小部分の層厚差を測定したところ第2A表中欄の結果を
得た。光受容層のシリンダーの中央と両端での平均層厚
の差は2.3μmであった。
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、得られた画像における干渉
縞発生状況は、第2A表下欄に示すとおシであった。
第2A表 × 実用には適さない Δ 実用上回 ム 実用的に充分である O 実用的に良好である ◎ 実用に最適である 実施例3 実施例1と同様にして第3B表に示す層形成条件で、A
/支持体(試料jI6101〜108)上に光受容層を
形成した。この際、81F4ガス、GeF4ガス、B2
H6/H2ガス及びCH4ガスのガス流量は第61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。また、光受容層中に含有せし
める硼素原子は実施例1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と同様な方法で微小部
分の層厚差を測定したところ、第3A表中欄の結果を得
た。また光受容層のシリンダー中央と両端の平均層厚の
差は2.3μmでおった。、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
、第3A表下欄に示すとおシの干渉縞の発生状況でるつ
第3A表 × 実用には遺言ない Δ 実用上回 ム 実用的に充分である ○ 実用的に良好でらる ◎ 実用に最適である 実施例4 実施例1と同様にして第4B表に示す層形成条件で、A
j?支持体(試料扁101〜108)上に、光受容層を
形成した。この際、H2ガス及びB2H6/H2ガスの
ガス流量は第32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。なお、
光受容層中に含有せしめる硼素原子は、実施例1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と同様な方法で微
小部分の層厚差を測定したところ第4A表中欄の結果を
得た。また光受容層のシリンダー中央と両端の平均層厚
の差は2.1μmであった。
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、得られた画像における干渉
縞発生状況は、第4A表下欄に示すとおりであった。
第4A表 × 実用には適さない Δ 実用上回 ム 実用的に充分である O 実用的に良好である ◎ 実用に最適である 実施例5〜15 第5〜15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l6103〜106)上に光受容層を形成した。こ
の際、実施例5〜6.8〜14における使用ガスのガス
流量は、各々第63〜34.35〜41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、各実施例において光受容層中に含有せし
める硼素原子は、実施例1と同様の条件で導入した。
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。
比較例1 比較実験として、実施例1の光受容部材を作成した際に
使用したA/支持体に代えて、サンドブラスト法により
Idl支持体の表面を粗面化したAJ支持体を採用した
ほかは前述の実施例1の高周波電力250〜300Wで
作製した光受容部材と全く同様の方法で光受容部材を作
成した。この際のサンドブラスト法により表面粗面化処
理したAI支持体の表面状態については光受容層を設け
る前に小板研究所の万能表面形状測定器(8E−30)
で測定したが、この時平均表面粗さは1.8μmである
ことが判明した。
この比較用光受容部材を実施例1で用いた第30図の装
置に取シ付けて、同様の画像形成を行なったところ、全
面黒色画像中には明瞭な干渉縞が形成されていた。
比較例2 高周波電力を40Wとした以外はすべて実施例1と同様
にして、A7支持体(試料扁101〜108)上に光受
容層を形成した。
得られた光受容部材について電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、光受容層の表面は、支持体の表面に対して平行にな
っていた。また中央と両端部での層厚の差は1μmであ
った。
これらの光受容部材について、実施例1と同じ方法で画
像形成を行なったところ、各々の光受容部材において、
実用には適さない明瞭な干渉縞模様が観察された。
〔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。
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。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光受容部材の1例を模式的に示した図
であシ、第2乃至4図は、本発明の光受容部材における
干渉縞の発生の防止の原理を説明するだめの部分拡大図
であシ、第2図は、光受容層の構成層各層の界面が非平
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、光受容層の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、光受容層の構成層がミリ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、本発明の光受容層におけ
るゲルマニウム原子又はスズ原子の層厚方向の分布状態
を表わす図であシ、第20〜28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
ばれる少なくとも一種、および第■族原子又は第■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29図は、本発明の光受容部材
の光受容層を製造するための装置の1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30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
61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ろシ、縦軸は光受容層の層
厚、横軸は使用ガスのガス流量を示している。 第1乃至第4図について、 100・・・光受容層、101・・・支持体、102,
202,302゜402・・・第一の層、103,20
3,303,403・・・第二の層、404・・・第三
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、80
1・・・支持体、802・・・光受容層、901・・・
支持体、902・・・第1層、903・・・第2層、1
001・・・支持体、1002・・・光受容層、100
3・・・支持体表面、1004・・・光受容層表面、第
29図において、 2901・・・反応室、2902〜2906・・・ガス
ボンベ、2906’−5nCJ4槽、2907−291
1 ・・・マス70コントローラ、2912〜2916
・・・流入バルブ、2917〜2921・・・流出バル
ブ、2922〜2926・・・バルブ、2927〜29
31・・・圧力調整器、2932.2933・・・補助
バルブ、2934・・・メインバルブ、2935・・・
リークバルブ、2936・・・真空計、2937・・・
基体シリンダー、2938・・・加熱ヒーター、293
9・・・モーター、2940・・・高周波電源、第60
図において、 5001・・・光受容部材、3002・・・半導体レー
ザー、3005・・・fθレンズ、3004・・・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
    及びスズ原子の少くともいずれか一方と、酸素原子、炭
    素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種と
    を含有する非晶質材料で構成された感光層を少なくとも
    有する多層構成の光受容層を有する光受容部材であつて
    、前記光受容層が、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、該非平行な
    界面が配列方向において各々なめらかに連結しているこ
    とを特徴とする光受容部材。
  2. (2)光受容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。
  3. (3)光受容層が、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1つとして有する、特許請求の
    範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  4. (4)光受容層が構成層の1つとして障壁層を有する、
    特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。
  5. (5)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。
  6. (6)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。
  7. (7)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。
  8. (8)非平行な界面は、支持体の表面に設けられた規則
    的に配列しているなめらかな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。
  9. (9)前記なめらかな凹凸が正弦関数形線状突起によつ
    て形成されている特許請求の範囲第(8)項に記載の光
    受容部材。
  10. (10)前記支持体が円筒状である特許請求の範囲第(
    1)項に記載の光受容部材。
  11. (11)正弦関数形線状突起が前記支持体の面内に於い
    て螺線構造を有する特許請求の範囲第(10)項に記載
    の光受容部材。
  12. (12)前記螺線構造が多重螺線構造である特許請求の
    範囲第(11)項に記載の光受容部材。
  13. (13)前記正弦関数形線状突起がその稜線方向に於い
    て区分されている特許請求の範囲第(9)項に記載の光
    受容部材。
  14. (14)前記正弦関数形線状突起の稜線方向が円筒状支
    持体の中心軸に沿つている特許請求の範囲11項に記載
    の光受容部材。
  15. (15)前記なめらかな凹凸は傾斜面を有する特許請求
    の範囲第(8)項に記載の光受容部材。
  16. (16)前記傾斜面が鏡面仕上げされている特許請求の
    範囲(15)項に記載の光受容部材。
  17. (17)光受容層の自由表面には、支持体表面に設けら
    れたなめらかな凹凸と同一のピッチで配列されたなめら
    かな凹凸が形成されている特許請求の範囲第(8)項に
    記載の光受容部材。
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