JPS6283470A - 光導電体 - Google Patents
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- JPS6283470A JPS6283470A JP60222352A JP22235285A JPS6283470A JP S6283470 A JPS6283470 A JP S6283470A JP 60222352 A JP60222352 A JP 60222352A JP 22235285 A JP22235285 A JP 22235285A JP S6283470 A JPS6283470 A JP S6283470A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
この発明は複写機等のように電子写真法を用いる装置や
原稿読取装置等において使用される光導電体の製造方法
に関する。
原稿読取装置等において使用される光導電体の製造方法
に関する。
〈発明の概要〉
この発明の光導電体は、要約すれば、基体上に形成した
アモルファスシリコン膜の特性エネルギー E oの値
が所定値以下となるようにすることにより、残像現象を
防止して画像品質の向上を図ろうとするものである。
アモルファスシリコン膜の特性エネルギー E oの値
が所定値以下となるようにすることにより、残像現象を
防止して画像品質の向上を図ろうとするものである。
〈従来技術とその欠点〉
複写機等のように電子写真法を用いる装置や原稿読取装
置等では、画像を形成する光導電層を構成するために種
々の光導電体を用いている。このような光導電体として
従来から使用されるものに、Se、CdS、ZnO等の
無機光導電材料やTVK−TMF等に代表される有機光
導電材料がある。ところが、これらの従来からの光導電
材料は、光感度1分光感度、SN比(明抵抗/暗抵抗)
あるいは耐久性や人体への安全性等の光導電体として要
求される性質が必ずしも十分満足されるものではなく、
ある程度の妥協のもとに個々のケースに応じて選択して
使用されているのが現状であった。一方、アモルファス
シリコン(a−3t)からなる光導電体は、高い光感度
、高耐久性および無公害等の優れた特徴を有している。
置等では、画像を形成する光導電層を構成するために種
々の光導電体を用いている。このような光導電体として
従来から使用されるものに、Se、CdS、ZnO等の
無機光導電材料やTVK−TMF等に代表される有機光
導電材料がある。ところが、これらの従来からの光導電
材料は、光感度1分光感度、SN比(明抵抗/暗抵抗)
あるいは耐久性や人体への安全性等の光導電体として要
求される性質が必ずしも十分満足されるものではなく、
ある程度の妥協のもとに個々のケースに応じて選択して
使用されているのが現状であった。一方、アモルファス
シリコン(a−3t)からなる光導電体は、高い光感度
、高耐久性および無公害等の優れた特徴を有している。
しかしながら、このようなアモルファスシリコンも、フ
ォトキャリアがアモルファスのハンドティルに捕獲され
るために残像現象が生じ、画像品質が低下するという欠
点を有していた。
ォトキャリアがアモルファスのハンドティルに捕獲され
るために残像現象が生じ、画像品質が低下するという欠
点を有していた。
〈発明の目的〉
この発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、基体上に形成するアモルファスシリコン膜の特性エ
ネルギーEoの値を0.09〔eV〕以下となるように
することにより、残像現象を防止して画像品質の向上を
図り得る光導電体を提供することを目的とする。
て、基体上に形成するアモルファスシリコン膜の特性エ
ネルギーEoの値を0.09〔eV〕以下となるように
することにより、残像現象を防止して画像品質の向上を
図り得る光導電体を提供することを目的とする。
〈発明の構成および効果〉
この発明の光導電体は、アモルファスシリコンの可視光
における吸収係数α(cm−’)と光子エネルギーhω
(e V)との光学ギャップ以下での関係を示す式、 cx=C0exp (7tω/EO) C:定数 において、特性エネルギーE0の値が0.09 (e
V〕以下となるように温度条件等を設定して、基体上に
アモルファスシリコン膜を形成したことを特徴とする 特性エネルギーEoは、価電子帯および伝導帯における
ハンドテイルの傾きを反映するので、この特性エネルギ
ーEoの値を小さくしてその逆数となる(頃きを大きく
することにより、フェトキャリアがハントテイルに捕獲
されることによって起こる残像現象を防止することがで
きる。このため、この発明の光導電体を上記のように構
成すると、この残像現象を防止して画像品質を高めるこ
とができ、アモルファスシリコンを用いた光導電体の実
用化に貢献することができる。
における吸収係数α(cm−’)と光子エネルギーhω
(e V)との光学ギャップ以下での関係を示す式、 cx=C0exp (7tω/EO) C:定数 において、特性エネルギーE0の値が0.09 (e
V〕以下となるように温度条件等を設定して、基体上に
アモルファスシリコン膜を形成したことを特徴とする 特性エネルギーEoは、価電子帯および伝導帯における
ハンドテイルの傾きを反映するので、この特性エネルギ
ーEoの値を小さくしてその逆数となる(頃きを大きく
することにより、フェトキャリアがハントテイルに捕獲
されることによって起こる残像現象を防止することがで
きる。このため、この発明の光導電体を上記のように構
成すると、この残像現象を防止して画像品質を高めるこ
とができ、アモルファスシリコンを用いた光導電体の実
用化に貢献することができる。
なお、特性エネルギーEOO値を0.09 (e V)
以下とするには、CV D (Chemical va
por dep−osition )法によるアモルフ
ァスシリコン膜の形成過程において基板温度を所定範囲
内に制御する方法の他、たとえば、高周波電力、SiH
4流量、SiH4濃度9濃度9力応圧力宜調整すること
によっても行うことができる。
以下とするには、CV D (Chemical va
por dep−osition )法によるアモルフ
ァスシリコン膜の形成過程において基板温度を所定範囲
内に制御する方法の他、たとえば、高周波電力、SiH
4流量、SiH4濃度9濃度9力応圧力宜調整すること
によっても行うことができる。
〈実施例〉
基体上にアモルファスシリコン膜を形成する方法として
はCVD法又はスパッタリング等にょるP V D (
physical vapor deposition
)法がある。このうちCVD法による形成方法を第3
図に基づいて説明する。
はCVD法又はスパッタリング等にょるP V D (
physical vapor deposition
)法がある。このうちCVD法による形成方法を第3
図に基づいて説明する。
アモルファスシリコン膜を形成する基体としてはアルミ
ニウムの管状のドラムlを使用する。このドラム1は、
十分に表面を洗浄した後、反応室2内のドラムヒータ3
に装着する。ドラムヒータ3は、ドラム1の内径に密着
して嵌まり込み、表面を均一に加熱することができるヒ
ータであり、さらに反応室2外の駆動装置4と連結して
ドラム1を適宜回転させることができる。このようにし
てドラム1のセントを終了すると、排気バルブ5を開き
真空ポンプ6によって反応室2内の排気を行う。また、
このとき同時にドラムヒータ3の電源を入れ、ドラム1
の表面が所定温度となるようにしておく。次に、補助バ
ルブ7を全開にし、マスフローコントローラ8によって
所定の混合比に調整された原料混合ガスを反応室2内に
流入させる。このとき、排気バルブ5を調整して反応室
2内の圧力を所定の値に保つ。原料混合ガスは、たとえ
ばSiH4やB 2H6等のガスを所定の混合比に調整
したものである。反応室2内の雰囲気をこのように設定
した後に放電電極9.9間に高周波電源10からの13
.56 MHzの高周波電源を印加することにより、こ
の放電電極9.9間にグロー放電を起こさせ、ドラムヒ
ータ3によって加熱されたドラム1の表面にアモルファ
スシリコン膜を形成する。
ニウムの管状のドラムlを使用する。このドラム1は、
十分に表面を洗浄した後、反応室2内のドラムヒータ3
に装着する。ドラムヒータ3は、ドラム1の内径に密着
して嵌まり込み、表面を均一に加熱することができるヒ
ータであり、さらに反応室2外の駆動装置4と連結して
ドラム1を適宜回転させることができる。このようにし
てドラム1のセントを終了すると、排気バルブ5を開き
真空ポンプ6によって反応室2内の排気を行う。また、
このとき同時にドラムヒータ3の電源を入れ、ドラム1
の表面が所定温度となるようにしておく。次に、補助バ
ルブ7を全開にし、マスフローコントローラ8によって
所定の混合比に調整された原料混合ガスを反応室2内に
流入させる。このとき、排気バルブ5を調整して反応室
2内の圧力を所定の値に保つ。原料混合ガスは、たとえ
ばSiH4やB 2H6等のガスを所定の混合比に調整
したものである。反応室2内の雰囲気をこのように設定
した後に放電電極9.9間に高周波電源10からの13
.56 MHzの高周波電源を印加することにより、こ
の放電電極9.9間にグロー放電を起こさせ、ドラムヒ
ータ3によって加熱されたドラム1の表面にアモルファ
スシリコン膜を形成する。
この実施例の光導電体は、第1図に示す設定条件で上記
のようにアモルファスシリコン膜を形成することにより
構成される。なお、この際に可視光吸収特性を測定する
ため、ドラム1面を削り、ガラス基板を装着して、第2
層と同じ条件で膜厚0.3μmの膜形成を行った。また
、比較のために、各層の形成時の基板温度がそれぞれ5
0°C低い条件で同様にアモルファスシリコン膜を形成
した。この場合にも同じくガラス基板を装着して、この
ガラス基板上に第2層のみを形成した。
のようにアモルファスシリコン膜を形成することにより
構成される。なお、この際に可視光吸収特性を測定する
ため、ドラム1面を削り、ガラス基板を装着して、第2
層と同じ条件で膜厚0.3μmの膜形成を行った。また
、比較のために、各層の形成時の基板温度がそれぞれ5
0°C低い条件で同様にアモルファスシリコン膜を形成
した。この場合にも同じくガラス基板を装着して、この
ガラス基板上に第2層のみを形成した。
上記実施例および比較例の設定条件で形成したアモルフ
ァスシリコン膜の可視光における吸収スペクトルの実測
結果を第2図に示す。第2図は、光エネルギーhωに対
する吸収係数αの変化を、光子エネルギーhωを横軸に
吸収係数αを縦軸の対数軸にとって示したものである。
ァスシリコン膜の可視光における吸収スペクトルの実測
結果を第2図に示す。第2図は、光エネルギーhωに対
する吸収係数αの変化を、光子エネルギーhωを横軸に
吸収係数αを縦軸の対数軸にとって示したものである。
アモルファスシリコン膜は光学ギャップ以下の場合(光
子エネルギーhωが1.6 〔eV〕以下の場合)に
は、吸収係数αが光子エネルギーhωに対して指数関数
的に変化するので、グラフは第2図に示すような直線状
となる。この第2図に示すグラフより各アモルファスシ
リコン膜の特性エネルギーE Oを求める。
子エネルギーhωが1.6 〔eV〕以下の場合)に
は、吸収係数αが光子エネルギーhωに対して指数関数
的に変化するので、グラフは第2図に示すような直線状
となる。この第2図に示すグラフより各アモルファスシ
リコン膜の特性エネルギーE Oを求める。
可視光における吸収係数αと光子エネルギーhωとの光
学ギャップ以下での関係は次の式で示される。
学ギャップ以下での関係は次の式で示される。
tx−C−exp (′PLω/EO)C:定数
この式の両辺の対数をとると、
Anα−(1/EO)・Aω+C′
C’=ffnC
となり、(1/EO)が第2図における各グラフの傾き
を表すことになる。このため、光子エネルギーhω、お
よびhω2に対する各グラフ上の吸収係数α1およびα
2を求め、 1/Eo ” (I!、nα2−6nα、)/(tLω
2−八ω、) の式に代入することにより特性エネルギーEoを計算す
ることができる。実施例の場合、光子エネルギーへω1
カ月、2 〔eV〕に対して吸収係数α1が1.4.
(cm−’)となり、光子エネルギーhω2が1.6〔
eV〕に対して吸収係数α2が120 〔cm −’
)となるので、特性エネルギーEoの値がおよそ0.0
9 (e V)と計算される。また、比較例の場合は、
光子エネルギーhω、が1.2〔eV〕に対して吸収係
数α、が20 (cm−’)となり、光子エネルギーh
ω2か1.6〔eV〕に対して吸収係数α2が1000
(cm−’)となるので、特性エネルギーE0の値が
およそ0.1〔eV〕と計算される。
を表すことになる。このため、光子エネルギーhω、お
よびhω2に対する各グラフ上の吸収係数α1およびα
2を求め、 1/Eo ” (I!、nα2−6nα、)/(tLω
2−八ω、) の式に代入することにより特性エネルギーEoを計算す
ることができる。実施例の場合、光子エネルギーへω1
カ月、2 〔eV〕に対して吸収係数α1が1.4.
(cm−’)となり、光子エネルギーhω2が1.6〔
eV〕に対して吸収係数α2が120 〔cm −’
)となるので、特性エネルギーEoの値がおよそ0.0
9 (e V)と計算される。また、比較例の場合は、
光子エネルギーhω、が1.2〔eV〕に対して吸収係
数α、が20 (cm−’)となり、光子エネルギーh
ω2か1.6〔eV〕に対して吸収係数α2が1000
(cm−’)となるので、特性エネルギーE0の値が
およそ0.1〔eV〕と計算される。
上記実施例と比較例との設定条件でアモルファスシリコ
ン膜を形成した光導電体を複写機の感光体として使用し
た場合、実施例の場合には残像現象が確認されなかった
が、比較例の場合には残像現象が確認された。さらに、
種々の設定条件でアモルファスシリコン膜を形成し、測
定を行った結果、特性エネルギーEoの値が0.09〔
eV〕以下の場合に残像現象が確認できず、高品質の画
像を得ることができた。
ン膜を形成した光導電体を複写機の感光体として使用し
た場合、実施例の場合には残像現象が確認されなかった
が、比較例の場合には残像現象が確認された。さらに、
種々の設定条件でアモルファスシリコン膜を形成し、測
定を行った結果、特性エネルギーEoの値が0.09〔
eV〕以下の場合に残像現象が確認できず、高品質の画
像を得ることができた。
なお、比較例に対して実施例は基板温度を高めることに
より特性エネルギーE0の値を低下させだが、さらに温
度を上昇させて基板温度を300℃以上にすると、アモ
ルファスシリコン膜の水素含有量が低下し欠陥を水素に
よって十分補償することができなくなることから特性エ
ネルギーEOはかえって増大する。基板温度以外に特性
エネルギーE0を変化させる要因としては、高周波電力
、SiH4流量、5ir(<濃度および反応圧力等が考
えられる。
より特性エネルギーE0の値を低下させだが、さらに温
度を上昇させて基板温度を300℃以上にすると、アモ
ルファスシリコン膜の水素含有量が低下し欠陥を水素に
よって十分補償することができなくなることから特性エ
ネルギーEOはかえって増大する。基板温度以外に特性
エネルギーE0を変化させる要因としては、高周波電力
、SiH4流量、5ir(<濃度および反応圧力等が考
えられる。
第1図はこの発明の実施例である光導電体のアモルファ
スシリコン膜形成条件を示す図、第2図は実施例と比較
例とにおけるアモルファスシリコン膜の吸収スペクトル
を示す図、第3図はアモルファスシリコン膜形成方法を
説明するためのCVD装置の概略図である。 1−ドラ広く基体)。
スシリコン膜形成条件を示す図、第2図は実施例と比較
例とにおけるアモルファスシリコン膜の吸収スペクトル
を示す図、第3図はアモルファスシリコン膜形成方法を
説明するためのCVD装置の概略図である。 1−ドラ広く基体)。
Claims (1)
- (1)アモルファスシリコンの可視光における吸収係数
α〔cm^−^1〕と光子エネルギー■ω〔eV〕との
光学ギャップ以下での関係を示す式、 α=C・exp(■ω/E_0) C:定数 において、 特性エネルギーE_0の値が0.09〔eV〕以下とな
るように温度条件等を設定して、基体上にアモルファス
シリコン膜を形成したことを特徴とする光導電体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60222352A JPS6283470A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 光導電体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60222352A JPS6283470A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 光導電体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6283470A true JPS6283470A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16780993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60222352A Pending JPS6283470A (ja) | 1985-10-04 | 1985-10-04 | 光導電体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6283470A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5738963A (en) * | 1995-08-23 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving member for electrophotography having a photoconductive layer composed of a first layer region and a second layer region having different energy bandgaps and characteristic energies |
US5939230A (en) * | 1996-05-23 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member |
US5945241A (en) * | 1996-08-29 | 1999-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member for electrophotography and fabrication process thereof |
US6379852B2 (en) | 1996-09-11 | 2002-04-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic light-receiving member |
US6632578B2 (en) | 1995-12-26 | 2003-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic light-receiving member and process for its production |
US8330161B2 (en) | 2007-07-31 | 2012-12-11 | Kyocera Corporation | Electronic photosensitive body and manufacturing method for same, as well as image forming apparatus |
-
1985
- 1985-10-04 JP JP60222352A patent/JPS6283470A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5738963A (en) * | 1995-08-23 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving member for electrophotography having a photoconductive layer composed of a first layer region and a second layer region having different energy bandgaps and characteristic energies |
US6632578B2 (en) | 1995-12-26 | 2003-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic light-receiving member and process for its production |
US5939230A (en) * | 1996-05-23 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member |
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