JPS6310421B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6310421B2
JPS6310421B2 JP56179434A JP17943481A JPS6310421B2 JP S6310421 B2 JPS6310421 B2 JP S6310421B2 JP 56179434 A JP56179434 A JP 56179434A JP 17943481 A JP17943481 A JP 17943481A JP S6310421 B2 JPS6310421 B2 JP S6310421B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
atoms
layer
gas
layer region
photoconductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56179434A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5880645A (en
Inventor
Junichiro Kanbe
Shigeru Shirai
Teruo Misumi
Keishi Saito
Yoichi Oosato
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 JP56179434A priority Critical patent/JPS5880645A/en
Priority to US06/437,282 priority patent/US4536460A/en
Priority to GB08231137A priority patent/GB2111704B/en
Priority to DE19823241351 priority patent/DE3241351A1/en
Publication of JPS5880645A publication Critical patent/JPS5880645A/en
Publication of JPS6310421B2 publication Critical patent/JPS6310421B2/ja
Granted 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線,可視光線,赤外光線,X線,γ線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある電子写真用光導電部
材に関する。 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比[光電流(Ip)/暗電流(Id)]が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害である事、更には固体撮像
装置においては、残像を所望時間内に容易に処理
することが出来る事等の特性が要求される。殊
に、事務機としてオフイスで使用される電子写真
装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場合
には、上記の使用時における無公害性は重要な点
である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a―Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報,同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 而乍ら、従来のa―Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値,光感度,光応答
性等の電気的,光学的,光導電的特性及び耐湿性
等の使用環境特性の点更には経時的安定性の点に
おいて、総合的な特性向上を計る必要があるとい
う更に改良される可き点が存するのが実情であ
る。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとす
ると従来においてはその使用時において残留電位
が残る場合が度々観測され、この様な種の光導電
部材は繰返し長時間使用し続けると、繰返し使用
による疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴ
ースト現象を発する様になる等の不都合な点が少
なくなかつた。 又は例えば、本発明者等の多くの実験によれ
ば、電子写真用像形成部材の光導電層を構成する
材料としてのa―Siは、従来のSe,CdS,ZnO等
の無機光導電材料、PVCzやTNF等の有機光導
電材料に較べて、数多くの利点を有するが、従来
の太陽電池用として使用するための特性が付与さ
れたa―Siから成る単層構成の光導電層を有する
電子写真用像形成部材の上記光導電層に静電像形
成のための帯電処理を施しても暗減衰(dark
decay)が著しく速く、通常の電子写真法が仲仲
適用され難い事、及び多湿雰囲気中においては、
上記傾向が著しく、場合によつては現像時間まで
帯電々荷を殆んど保持し得ない事がある等、解決
され得る可き点が存在している事が判明してい
る。 更に、a―Si材料は、その電気的,光導電的特
性の改良を計るために、水素原子或いは弗素原子
や塩素原子等のハロゲン原子、及び電気伝導型の
制御のために硼素原子や燐原子等が或いはその他
の特性改良のために他の原子が各々構成原子とし
て含有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方
如何によつては、層形成した際の機械的特性に問
題が生ずる場合がある。 即ち、電子写真用像形成部材の場合には、通常
はアルミニウム等の金属材料で出来た円筒状の支
持体上にa―Si層が形成されるが、程度問題は層
の作成条件にも依存するけれどもその歪特性の大
きさ故に、層に亀裂が生じたり、支持体上から浮
いたり、或いは層全体が剥離して仕舞う等の不都
合さが生ずる場合が少なくない。 又、一般に通常のa―Si層自体は、アルミニウ
ム等の金属材料で出来た支持体には、密着性の点
でそれ程良い特性を示すものではなく、従つて長
期的な繰返し使用特性に問題があり、又支持体と
a―Si層との良好な電気的接触の形成が経時的変
化も含めて仲々出来ないという問題もある。 従つて、a―Si材料そのものの特性改良が計ら
れる一方で光導電部材を設計する際に、上記した
様な所望の電気的,光学的及び光導電的特性が得
られる様に工夫される必要がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
―Siに就て電子写真用像形成部材として使用され
る光導電部材としての適用性とその応用性という
観点から総活的に鋭意研究検討を続けた結果、シ
リコン原子を母体とし、水素原子(H)又はハロ
ゲン原子(X)のいずれか一方を少なくとも含有
するアモルフアス材料、所謂水素化アモルフアス
シリコン,ハロゲン化アモルフアスシリコン,或
いはハロゲン含有水素化アモルフアスシリコン
[以後これ等の総称的表記としてa―Si(H,X)
を使用する]から構成される光導電層を有する電
子写真用光導電部材の層構造を特定化する様に設
計されて作成された電子写真用光導電部材は実用
上著しく優れた特性を示すばかりでなく、従来の
光導電部材と較べてみてもあらゆる点において凌
駕していること、殊に電子写真用の光導電部材と
して著しく優れた特性を有していることを見出し
た点に基づいている。 本発明は電気的,光学的,光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制御を受けない
全環境型であり、耐光疲労に著しく長け、繰返し
使用に際しても劣化現象を起さず耐久性に優れ、
残留電位が全く又は殆んど観測されない電子写真
用光導電部材を提供することを主たる目的とす
る。 本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、静電像形成のための帯電
処理の際の電荷保持能が充分あり、通常の電子写
真法が極めて有効に適用され得る優れた電子写真
特性を有する光導電部材を提供することである。 本発明の更に他の目的は、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
像を得る事が容易に出来る電子写真用の光導電部
材を提供することである。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性,
高密着性及び支持体との間に良好な電気的接触性
を有する電子写真用光導電部材を提供することで
もある。 本発明の電子写真用光導電部材は、電子写真用
の支持体と、シリコン原子を母体とし水素原子と
ハロゲン原子の少なくともいずれか一方を含有す
る非晶質材料で構成された光導電性を示す非晶質
層とを有し、該非晶質層には酸素原子と周期律表
第族に属する原子とが含有されている光導電部
材において前記非晶質層は前記支持体側より下層
領域と上層領域とに二分されており、これ等の層
領域は夫々実質的に一様な化学組成を有し、前記
酸素原子は前記下層領域のみにその全領域に亙つ
て含有されているとともに、前記周期律表第族
に属する原子は少なくとも前記下層領域に含有さ
れている事を特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めて優れた電気的,光学的,光導電
的特性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には帯電処理の際の電荷保持能に長け、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
ものであつて耐光疲労、繰返し使用特性、殊に多
湿雰囲気中での繰返し使用特性に著しく長け、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、高品質の可視画像を得る事が出来る。 以下、図面に従つて、本発明の電子写真用の光
導電部材に就て詳細に説明する。 第1図a乃至cは、本発明の各実施態様例の光
導電部材の層構成を説明する為に模式的に示した
模式的構成図である。 第1図a乃至cに示す光導電部材100は、光
導電部材用としての支持体101の上に、a―Si
(H,X)から成る光導電性を有する非晶質層1
02とを有し、該非晶質層102は、構成原子と
して酸素原子をその全領域に亘つて含有する下層
領域103と構成原子として周期律表第族原子
をその全領域に亘つて含有する層領域104とを
有する様に構成された層構造を有する。 非晶質層102の上層領域105には、耐多湿
性,耐コロナイオン性に影響を与える要因とされ
る酸素原子は含まれておらず、酸素原子は下層領
域103のみに含有されている。下層領域103
は酸素原子の含有によつて重点的に高暗抵抗化と
密着性の向上が計られ、上層領域105には、酸
素原子を含有させずに高感度化が重点的に計られ
ている。下層領域103中に含有される酸素原子
の量は、形成される光導電部材に要求される特性
に応じて所望に従つて適宜決められるが、通常の
場合、0.01〜20atomic%、好ましくは、0.02〜
10atomic%、最適には0.03〜5atomic%とされる
のが望ましいものである。 層領域104中に含有される周期律表第族原
子の量についても、酸素原子の量の場合と同様に
所望に従つて適宜決定されるものであつて通常の
場合、0.01〜5×104atomicppm、好ましくは1
〜100atomicppm、より好ましくは3〜
20atomicppmとされるのが望ましいものである。 下層領域103と上層領域105との層厚は、
本発明の目的を効果的に達成させる為の重要な因
子の1つであるので形成される光導電部材に所望
の特性が充分与えられる様に、光導電部材の設計
の際に充分なる注意が払われる必要がある。 本発明において、下層領域103の層厚は、非
晶質層102自体の層厚と密接な関係がある。下
層領域103の層厚は、通常の場合3〜100μ、
好ましくは5〜50μ、最適には7〜30μとされる
のが望ましい。 又、上層領域105の層厚は、通常の場合、
0.02〜10μ、好ましくは0.03〜5μ、最適には0.05〜
2μとされるのが望ましい。 本発明の電子写真用の光導電部材においては、
第1図aに示す様に、上層領域105にも構成原
子として周期律表第族原子が含有され、非晶質
層102の全体が層領域104とされる他に、第
1図bに示す様に上層領域105には、周期律表
第族原子を含有させずに下層領域103と層領
域104とを同一層領域とすることも出来る。 この様な上層領域105に周期律表第族原子
を含有させない実施態様例の光導電部材において
は、殊に、多湿雰囲気中での繰返し使用に顕著な
特性を示し、該雰囲気中での長期間の使用に充分
なる耐久性を示す。 又、第1図cに示す様に下層領域103内に層
領域104を形成する場合も良好な実施態様例の
1つとして挙げることが出来る。 更に本発明においては、支持体101と下層領
域103との間にA2O3等の金属酸化物から成
る所謂電気的な障壁的な作用をする中間層を設け
ても良いものである。 本発明において、層領域104に含有される周
期律表第族に属する原子として使用され得るの
は、B,Al,Ga,In,Tlが挙げられ、殊にB,
Gaが好ましいものとして使用され得る。 支持体としては、導電性でも電気絶縁性であつ
ても良い。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,Pd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,セルローズアセ
テート,ポリプロピレン,ポロ塩化ビニル,ポリ
塩化ビニリデン,ポリスチレン,ポリアミド等の
合成樹脂のフイルム又はシート,ガラス,セラミ
ツク,紙等が通常使用される。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
を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。 例えば、ガラスであれば、その表面にNiCr,
Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,
Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O3+SnO2)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フ
イルムであれば、NiCr,Al,Ag,Pb,Zn,Ni,
Au,Cr,Mo,Ir,Nb′,Ta,V,Ti,Pt等の
金属の薄膜を真空蒸着,電子ビーム蒸着,スパツ
タリング等でその表面に設け、又は前記金属でそ
の表明をラミネート処理して、その表面に導電性
が付与される。支持体の形状としては、円筒状,
ベルト状,板状等任意の形状とし得、所望によつ
て、その形状は、決定されるが、例えば、第1図
の光導電部材100を連続高速複写用の電子写真
用像形成部材として使用するのであれば無端ベル
ト状又は円筒状とするのが望ましい。支持体の厚
さは、所望通りの光導電部材が形成される様に適
宜決定されるが、光導電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
される範囲内であれば可能な限り薄くされる。而
乍ら、この様な場合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。 本発明において、必要に応じて非晶質層中に含
有されるハロゲン原子(X)としては、具体的に
はフツ素,塩素,臭素,ヨウ素が挙げられ、殊に
フツ素,塩素を好適なものとして挙げることが出
来る。 本発明において、a―Si(H,X)で構成され
る非晶質層を形成するには例えばグロー放電法、
スパツタリング法、或いはイオンプレーテイング
法等の放電現象を利用する真空堆積法によつて成
される。例えば、グロー放電法によつて、a―Si
(H,X)で構成される非晶質層を形成するには、
基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供
給用の原料ガスと共に、水素原子(H)導入用の
又は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料ガス
を、内部が減圧にし得る堆積室内に導入して、該
堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置
に設置されてある所定の支持体表面上にa―Si
(H,X)からなる層を形成させれば良い。又、
スパツタリング法で形成する場合には、例えば
Ar,He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベー
スとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成されたタ
ーゲツトをスパツタリングする際、水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用のガ
スをスパツタリング用の堆積室に導入してやれば
良い。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等のガ
ス状態の又はガス化し得る水素化硅素(シラン
類)が有効に使用されるものとして挙げられ、殊
に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等
の点でSiH4,Si2H6が好ましいものとして挙げら
れる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして
本発明においては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,ClF3
BrF5,BrF3,IF3,IF7,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si2F6,SiCl4,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。 この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Siを供給し得る原料
ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、
所定の支持体上にa―Si:Xから成る光導電層を
形成する事が出来る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む非
晶質層を製造する場合、基本的には、Si供給用の
原料ガスであるハロゲン化硅素ガスとAr,H2
He等のガス等を所定の混合比とガス流量になる
様にして非晶質層を形成する堆積室に導入し、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つて、所定の支持体上に非
晶質層を形成し得るものであるが、水素原子の導
入を計る為にこれ等のガスに更に水素原子を含む
硅素化合物のガスも所定量混合して層形成しても
良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つてa―Si(H,X)から成る非晶質
層を形成するには、例えばスパツタリング法の場
合にはSiから成るターゲツトを使用して、これを
所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツタリング
し、イオンプレーテイング法の場合には、多結晶
シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として蒸着
ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加熱
法、或いはエレクトロンビーム法(EB法)等に
よつて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラ
ズマ雰囲気中を通過させる事で行う事が出来る。 この際、スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法の何れの場合にも形成される層中にハロゲ
ン原子を導入するには、前記のハロゲン化合物又
は前記のハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを
堆積室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形
成してやれば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2、或いは前記した
シラン類等のガスをスパツタリング用の堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或はハロゲ
ンを含む硅素化合物が有効なものとして使用され
るものでその他に、HF,HCl,HBr,HI等のハ
ロゲン化水素、SiH2F2,SiH2I2,SiH2Cl2
SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3等のハロゲン置換水
素化硅素、等々のガス状態の或いはガス化し得
る、水素原子を構成要素の1つとするハロゲン化
物も有効な非晶質層形成用の出発物質として挙げ
る事が出来る。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶
質層形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同時
に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な
水素原子も導入されるので、本発明においては好
適なハロゲン導入用の原料として使用される。 水素原子を非晶質層中に構造的に導入するに
は、上記の他にH2、或いはSiH4,Si2H6
Si3H8,Si4H10等の水素化硅素のガスをSiを供給
する為のシリコン化合物と堆積室中に共存させて
放電を生起させる事でも行う事が出来る。 例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe,Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、基板上にa―Si(H、X)から成る
非晶質層が形成される。 更には、不純物のドーピングも重ねてB2H6
のガスを導入してやることも出来る。 本発明において、形成される光導電部材の非晶
質層中に含有される水素原子(H)の量又はハロ
ゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子
の量の和は通常の場合1〜40atomic%、好適に
は5〜30gtomic%とされるのが望ましい。 光導電層中に含有される水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)の量を制御するには、例
えば堆積支持体温度又は/及び水素原子(H)、
或いはハロゲン原子(X)を含有させる為に使用
される出発物質の堆積装置系内へ導入する量、放
電々力等を制御してやれば良い。 非晶質層中に族原子及び酸素原子を導入し
て、下層領域103及び層領域104を形成する
には、グロー放電法や反応スパツタリング法等に
よる層形成の際に、第族原子導入用の出発物質
又は酸素原子導入用の出発物質、或いは両出発物
質を前記した非晶質層形成用の出発物質と共に使
用して、形成される層中にその量を制御し乍ら含
有してやる事によつて成される。 非晶質層を構成する下層領域103を形成する
のにグロー放電法を用いる場合には、下層領域形
成用の原料ガスとなる出発物質としては、前記し
た非晶質層形成用の出発物質の中から所望に従つ
て選択されたものに酸素原子導入用の出発物質が
加えられる。その様な酸素原子導入用の出発物質
としては、少なくとも酸素原子を構成原子とする
ガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化した
ものの中の大概のものが使用され得る。 例えばシリコン原子(Si)を構成原子とする原
料ガスと、酸素原子(O)を構成原子とする原料
ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は及びハ
ロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを
所望の混合比で混合して使用するか、又は、シリ
コン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸
素原子(O)及び水素原子(H)を構成原子とする原
料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、シリコン原子(Si)を構成原子とす
る原料ガスと、シリコン原子(Si),酸素原子
(O)及び水素原子(H)の3つを構成原子とする原
料ガスとを混合して使用することが出来る。 又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子(O)を
構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良
い。 具体的には、例えば酸素(O2),オゾン(O3),
一酸化窒素(NO),二酸化窒素(NO2),一二酸
化窒素(N2O),三二酸化窒素(N2O3),四二酸
化窒素(N2O4),五二酸化窒素(N2O5),三酸化
窒素(NO3),シリコン原子(Si)と酸素原子
(O)と水素原子〓とを構成原子とする、例えば、
ジシロキサンH3SiOSiH3,トリシロキサン
H3SiOSiH2OSiH3等の低級シロキサン等を挙げ
ることが出来る。 スパツターリング法によつて酸素原子を含有す
る下層領域を形成するには、単結晶又は多結晶の
Siウエーハー又はSiO2ウエーハー、又はSiと
SiO2が混合されて含有されているウエーハーを
ターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲気中
でスパツターリングすることによつて行えば良
い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、酸素原子と必要に応じて水素原子又は/
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を形成して前記Siウエーハーをスパツターリング
すれば良い。 又、別にはSiとSiO2とは別々のターゲツトと
して、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲツ
トを使用することによつて、スパツター用のガス
としての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水
素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を構成原
子として含有するガス雰囲気中でスパツターリン
グすることによつて成される。酸素原子導入用の
原料ガスとしては、先述したグロー放電の例で示
した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガス
が、スパツターリングの場合にも有効なガスとし
て使用され得る。 本発明に於て、非晶質層をグロー放電法又はス
パツターリング法で形成する際に使用される稀釈
ガスとしては、所謂稀ガス、例えばHe,Ne,
Ar等が好適なものとして挙げることが出来る。 非晶質層を構成する層領域104を形成するに
は、前述した非晶質層の形成の際に前記した非晶
質層形成用となる原料ガスと共に、第族原子導
入用となるガス状態の又はガス化し得る出発物質
をガス状態で非晶質層形成の為の真空堆積室中に
導入してやれば良いものである。 層領域104に導入される第族原子の含有量
は、堆積室中に流入される第族原子導入用の出
発物質のガス流量、ガス流量比、放電パワー等を
制御することによつて任意に制御され得る。 第族原子導入用の出発物質としては、本発明
に於いて有効に使用されるのは、硼素原子導入用
としては、B2H6,B4H10,B5H9,B5H11
B6H10,B6H12,B6H14,等の水素化硼素、BF3
BCl3,BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。
この他、AlCl3,GaCl3,InCl3,TlCl3等も挙げ
ることが出来る。 次にグロー放電分解法によつて形成される光導
電部材の製造方法について説明する。 第2図にグロー放電分解法による光導電部材の
製造装置を示す。 図中の202,203,204,205,20
6のガスボンベには、本発明の夫々の層を形成す
るための原料ガスが密封されており、その1例と
して、たとえば、202はHeで稀釈されたSiH4
ガス(純度99.999%,以下SiH4/Heと略す。)ボ
ンベ、203はHeで稀釈されたB2H6ガス(純度
99.999%,以下B2H6/Heと略す。)ボンベ、2
04はHeで稀釈されたSi2H6ガス(純度99.99%,
以下Si2H6/Heと略す。)ボンベ、205はHeで
稀釈されたSiF4ガス(純度99.999%,以下SiF4
Heと略す。)ボンベ、206はNOガスボンベで
ある。 これらのガスを反応室201に流入させるには
ガスボンベ202〜206のバルブ222〜22
6、リークバルブ235が閉じられていることを
確認し又、流入バルブ212〜216、流出バル
ブ217〜221、補助バルブ232〜233が
開かれていることを確認して先ずメインバルブ2
34を開いて反応室201、ガス配管内を排気す
る。次に真空計236の読みが約5×10-6torrに
なつた時点で、補助バルブ232〜233、流出
バルブ217〜221を閉じる。 基体シリンダー237上に下層領域を形成する
場合の1例をあげると、ガスボンベ202より
SiH4/Heガス、ガスボンベ203よりB2H6
Heガス、ガスボンベ211よりNOガスを、バ
ルブ222,223,226を開いて出口圧ゲー
ジ227,228,231の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ212,213,216を徐々
に開けて、マスフロコントローラ207,20
8,211内に流入させる。引き続いて流出バル
ブ217,218,221、補助バルブ232,
233を徐々に開いて夫々のガスを反応室201
に流入させる。このときのSiH4/Heガス流量、
B2H6/Heガス流量、NOガス流量との夫々の比
が所望の値になるように流出バルブ217,21
8,221を調整し、又、反応室内の圧力が所望
の値になるように真空計236の読みを見ながら
メインバルブ234の開口を調整する。そして基
体シリンダー237の温度が加熱ヒーター238
により50〜400℃の温度に設定されていることを
確認された後、電源240を所望の電力に設定し
て反応室201内にグロー放電を生起させ基体シ
リンダー上に下層領域を形成する。 下層領域にハロゲン原子を含有させる場合には
上記のガスにたとえばSiF4/Heを、更に付加し
て反応室内に送り込む。 上層領域105を形成するには下層領域の形成
の際に使用した酸素原子含有ガスを除いて層形成
を行う。 夫々の層を形成する際に必要なガス以外の流出
バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又
夫々の層を形成する際、前層の形成に使用したガ
スが反応室201内、流出バルブ217〜221
から反応室201内に至る配管内に残留すること
を避けるために、流出バルブ217〜221を閉
じ、補助バルブ232,233を開いて、メイン
バルブ234を全開して系内を一旦高真空に排気
する操作を必要に応じて行う。 又、層形成を行つている間は層形成の均一化を
図るため基体シリンダー237はモータ239に
より一定速度で回転させる。 以下実施例について説明する。 実施例 1 第2図に示した製造装置によりAlシリンダー
上に、以下の条件で層形成を行つた。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し5.0kVで0.2sec間コロナ帯電を行い、
直ちに光像を照射した光像はタングステンランプ
光源を用い、1.5ux・secの光量を透過型のテス
トチヤートを通して照射させた。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リアーを含む)を部材表面をカスケードすること
によつて、部材表面上に良好なトナー画像を得
た。部材上のトナー画像を、5.0kVのコロナ帯電
で転写紙上に転写した所、解像力に優れ階調再現
性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。
The present invention relates to light (here, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.)
The present invention relates to photoconductive members for electrophotography that are sensitive to electromagnetic waves such as. As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive,
Must have a high signal-to-noise ratio [photocurrent (Ip)/dark current (Id)], have absorption spectrum characteristics that match the spectral characteristics of the irradiated electromagnetic waves, have fast photoresponsiveness, and have the desired dark resistance value. At times, solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being non-polluting to the human body and being able to easily process afterimages within a desired time. Particularly in the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-polluting property during use is an important point. Based on these points, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is a photoconductive material that has recently attracted attention. As a photographic image forming member, application to a photoelectric conversion reader is described in DE 2933411. However, conventional photoconductive members having photoconductive layers composed of a-Si have poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, as well as moisture resistance. The reality is that there are points that can be further improved in terms of usage environment characteristics and stability over time, which requires a comprehensive improvement in characteristics. For example, when applied to electrophotographic image forming members, when trying to achieve high light sensitivity and high dark resistance at the same time, it has often been observed in the past that residual potential remains during use; When a conductive member is repeatedly used for a long period of time, fatigue due to repeated use accumulates, resulting in a number of disadvantages such as the so-called ghost phenomenon in which an afterimage occurs. For example, according to many experiments conducted by the present inventors, a-Si as a material constituting the photoconductive layer of an electrophotographic image forming member is a conventional inorganic photoconductive material such as Se, CdS, ZnO, etc. Although it has many advantages compared to organic photoconductive materials such as PVCz and TNF, it has a single-layer photoconductive layer made of a-Si that has properties suitable for use in conventional solar cells. Even if the photoconductive layer of a photographic image forming member is subjected to charging treatment for electrostatic image formation, dark decay (dark decay) occurs.
(decay) is extremely fast, making it difficult to apply normal electrophotographic methods, and in a humid atmosphere.
It has been found that the above-mentioned tendency is remarkable, and in some cases, there are cases in which the electrostatic charge can hardly be retained until the development time, and that there are problems that can be solved. Furthermore, a-Si materials can be impregnated with hydrogen atoms or halogen atoms such as fluorine atoms or chlorine atoms to improve their electrical and photoconductive properties, and boron atoms or phosphorus atoms to control their electrical conductivity. However, depending on how these constituent atoms are contained, problems may arise in the mechanical properties when the layer is formed. There are cases. In other words, in the case of electrophotographic image forming members, an a-Si layer is usually formed on a cylindrical support made of a metal material such as aluminum, but the extent of the formation depends on the conditions for forming the layer. However, due to the magnitude of its strain characteristics, inconveniences such as the layer cracking, floating off the support, or the entire layer peeling off occur in many cases. In addition, the normal a-Si layer itself does not generally exhibit very good adhesion properties to supports made of metal materials such as aluminum, and therefore there are problems with long-term repeated use characteristics. There is also the problem that it is difficult to form good electrical contact between the support and the a-Si layer due to changes over time. Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is also necessary to take measures to obtain the desired electrical, optical, and photoconductive properties as described above when designing photoconductive members. There is. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of intensive and intensive research into Si from the viewpoint of its applicability and applicability as a photoconductive member used as an image forming member for electrophotography, we found that Si has a silicon atom as its base material and a hydrogen atom ( Amorphous materials containing at least one of H) or halogen atoms (X), so-called hydrogenated amorphous silicon, halogenated amorphous silicon, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon [hereinafter referred to as a generic term for these a -Si(H,X)
Photoconductive members for electrophotography designed and produced with a specific layer structure having a photoconductive layer composed of a photoconductive layer that uses a photoconductive layer that uses a photoconductive layer that uses a photoconductive layer that uses photoconductive materials for electrophotography exhibit extremely excellent properties in practical use. Rather, it is based on the discovery that it is superior in all respects to conventional photoconductive materials, and in particular has significantly superior properties as a photoconductive material for electrophotography. . The electrical, optical, and photoconductive properties of the present invention are always stable, and it is an all-environment type that is hardly controlled by the usage environment.It is extremely resistant to light fatigue and does not cause deterioration even when used repeatedly. Excellent durability,
The main object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography in which no or almost no residual potential is observed. Another object of the present invention is that when applied as an image forming member for electrophotography, it has sufficient charge retention ability during charging processing for electrostatic image formation, and ordinary electrophotographic methods can be applied extremely effectively. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member having excellent electrophotographic properties that can be used. Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Yet another object of the present invention is high photosensitivity,
Another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that has high adhesion and good electrical contact with a support. The photoconductive member for electrophotography of the present invention exhibits photoconductivity and is composed of a support for electrophotography and an amorphous material having silicon atoms as a matrix and containing at least one of hydrogen atoms and halogen atoms. In the photoconductive member, the amorphous layer includes a lower region and an upper layer from the support side. These layer regions each have a substantially uniform chemical composition, and the oxygen atoms are contained only in the lower layer region over the entire region, and each of these layer regions has a substantially uniform chemical composition. It is characterized in that atoms belonging to group 1 of the Table of Contents are contained at least in the lower layer region. The photoconductive member of the present invention designed to have the above-mentioned layer structure can solve all of the above-mentioned problems, and has extremely excellent electrical, optical, and photoconductive properties and a usage environment. Show characteristics. In particular, when applied as an image forming member for electrophotography, it has excellent charge retention ability during charging processing, has no influence of residual potential on image formation, has stable electrical properties, and has high sensitivity. It has a high signal-to-noise ratio and is extremely good in light fatigue resistance, repeated use characteristics, especially in a humid atmosphere, and has high density, clear halftones, and high resolution. A quality visible image can be obtained. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The electrophotographic photoconductive member of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIGS. 1a to 1c are schematic structural diagrams schematically shown to explain the layer structure of a photoconductive member according to each embodiment of the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIGS. 1a to 1c is an a-Si
Amorphous layer 1 with photoconductivity consisting of (H,X)
02, the amorphous layer 102 has a lower layer region 103 containing oxygen atoms as constituent atoms over its entire region, and a layer containing atoms of Group Group of the Periodic Table throughout its entire region as constituent atoms. It has a layered structure configured to have a region 104. The upper layer region 105 of the amorphous layer 102 does not contain oxygen atoms, which are considered to be a factor affecting humidity resistance and corona ion resistance, and oxygen atoms are contained only in the lower layer region 103. Lower area 103
In the upper layer region 105, high dark resistance and adhesion are focused on by containing oxygen atoms, and high sensitivity is focused on increasing sensitivity without containing oxygen atoms in the upper layer region 105. The amount of oxygen atoms contained in the lower layer region 103 is determined as desired depending on the characteristics required of the photoconductive member to be formed, but is usually 0.01 to 20 atomic%, preferably 0.02 atomic%. ~
It is desirable that the content be 10 atomic%, optimally 0.03 to 5 atomic%. Similarly to the amount of oxygen atoms, the amount of atoms of Group Group of the periodic table contained in the layer region 104 is determined as desired, and is usually 0.01 to 5×10 4 . atomic ppm, preferably 1
~100 atomic ppm, more preferably 3~
It is desirable that the content be 20 atomic ppm. The layer thicknesses of the lower layer region 103 and the upper layer region 105 are:
As this is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention, sufficient care must be taken when designing the photoconductive member so that the formed photoconductive member has sufficient desired properties. needs to be paid. In the present invention, the layer thickness of the lower layer region 103 is closely related to the layer thickness of the amorphous layer 102 itself. The layer thickness of the lower layer region 103 is usually 3 to 100μ,
The thickness is preferably 5 to 50μ, most preferably 7 to 30μ. In addition, the layer thickness of the upper layer region 105 is usually as follows:
0.02-10μ, preferably 0.03-5μ, optimally 0.05-
It is desirable to set it to 2μ. In the photoconductive member for electrophotography of the present invention,
As shown in FIG. 1a, the upper layer region 105 also contains atoms of Group Group of the periodic table as constituent atoms, and the entire amorphous layer 102 is made into a layer region 104. Similarly, the lower layer region 103 and the layer region 104 can be made into the same layer region without containing atoms of Group Group of the periodic table in the upper layer region 105. The photoconductive member according to the embodiment in which the upper layer region 105 does not contain atoms of Group Group of the Periodic Table exhibits remarkable characteristics particularly when used repeatedly in a humid atmosphere, and has excellent characteristics when used repeatedly in a humid atmosphere. Demonstrates sufficient durability for use. Further, as shown in FIG. 1c, a case where a layer region 104 is formed within the lower layer region 103 can also be cited as one of the preferred embodiments. Furthermore, in the present invention, an intermediate layer made of a metal oxide such as A 2 O 3 and acting as a so-called electrical barrier may be provided between the support 101 and the lower layer region 103. In the present invention, atoms belonging to group of the periodic table contained in the layer region 104 include B, Al, Ga, In, and Tl, particularly B,
Ga may be used as preferred. The support may be electrically conductive or electrically insulating. As the conductive support, for example,
NiCr, stainless steel, Al, Cr, Mo, Au, Nb,
Examples include metals such as Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. . Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Conductivity can be imparted by providing a thin film made of Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +SnO 2 ), etc., or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al ,Ag,Pb,Zn,Ni,
A thin film of metal such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb', Ta, V, Ti, Pt, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the above metal. , imparts conductivity to its surface. The shape of the support body is cylindrical,
The photoconductive member 100 of FIG. 1 may be used as an electrophotographic image forming member for continuous high-speed copying, for example, although it may have any shape such as a belt shape or a plate shape, and the shape is determined as desired. If so, it is desirable to have an endless belt shape or a cylindrical shape. The thickness of the support is determined appropriately so that the desired photoconductive member is formed, but when flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. It is made as thin as possible within this range. However, in such cases, the thickness is usually set to 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. In the present invention, specific examples of the halogen atom (X) contained in the amorphous layer as necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. It can be mentioned as a thing. In the present invention, for example, glow discharge method,
This is accomplished by a vacuum deposition method that utilizes a discharge phenomenon, such as a sputtering method or an ion plating method. For example, by glow discharge method, a-Si
To form an amorphous layer composed of (H,X),
Basically, in addition to the raw material gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si), the raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or for introducing halogen atoms (X) is deposited in which the internal pressure can be reduced. A-Si is introduced into the chamber to generate a glow discharge in the deposition chamber, and the a-Si
It is sufficient to form a layer consisting of (H,X). or,
For example, when forming by sputtering method,
When sputtering a target composed of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, it is necessary to introduce hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X). The gas may be introduced into a deposition chamber for sputtering. As the raw material gas for supplying Si used in the present invention, silicon hydride (silanes) in a gaseous state or that can be gasified such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 is effective. Among them, SiH 4 and Si 2 H 6 are particularly preferred in terms of ease of layer preparation work and good Si supply efficiency. Effective raw material gases for introducing halogen atoms used in the present invention include many halogen compounds, such as halogen gases, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives, etc. Preferred examples include halogen compounds that can be converted into Further, a silicon compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom and a halogen atom, can also be mentioned as an effective compound in the present invention. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF 3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 3 , IF 7 , ICl, and IBr. Preferred examples of silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 . I can do it. When forming the characteristic photoconductive member of the present invention by a glow discharge method using such a silicon compound containing a halogen atom, silicon hydride gas is used as a raw material gas capable of supplying Si. Even if you don't,
A photoconductive layer made of a-Si:X can be formed on a given support. When manufacturing an amorphous layer containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically silicon halide gas, which is a raw material gas for supplying Si, and Ar, H 2 ,
By introducing a gas such as He into a deposition chamber in which an amorphous layer is to be formed at a predetermined mixing ratio and gas flow rate, a glow discharge is generated to form a plasma atmosphere of these gases. Therefore, an amorphous layer can be formed on a predetermined support, but in order to introduce hydrogen atoms, a predetermined amount of silicon compound gas containing hydrogen atoms is also mixed with these gases to form a layer. It may be formed. Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of multiple species at a predetermined mixing ratio. In order to form an amorphous layer made of a-Si(H, In the case of the ion plating method, polycrystalline silicon or single crystal silicon is housed in a deposition boat as an evaporation source, and this silicon evaporation source is heated using a resistance heating method or an electron beam method (EB method). This can be done by heating and evaporating the flying evaporated material using a method such as the method (method), etc., and passing the flying evaporated material through a predetermined gas plasma atmosphere. At this time, in order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the above-mentioned halogen compound or a silicon compound containing the above-mentioned halogen atoms is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to introduce the gas to form a plasma atmosphere of the gas. In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, such as H 2 or the above-mentioned silane gases, is introduced into a deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gas. Just do it. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as raw material gases for introducing halogen atoms, and hydrogen halides such as HF, HCl, HBr, and HI are also used. , SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , SiH 2 Cl 2 ,
Halogen-substituted silicon hydrides such as SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 and other gaseous or gasifiable halides containing hydrogen atoms as one of their constituent elements are also effective starting points for forming an amorphous layer. It can be mentioned as a substance. These halides containing hydrogen atoms introduce hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties, at the same time as halogen atoms are introduced into the layer when forming an amorphous layer. It is used as a suitable raw material for introducing halogen. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the amorphous layer, in addition to the above, H 2 , SiH 4 , Si 2 H 6 ,
This can also be achieved by causing a discharge by causing a silicon hydride gas such as Si 3 H 8 or Si 4 H 10 to coexist with a silicon compound for supplying Si in the deposition chamber. For example, in the case of the reactive sputtering method, Si
Using a target, a gas for introducing halogen atoms and H 2 gas, including inert gases such as He and Ar as necessary, are introduced into the deposition chamber to form a plasma atmosphere, and the Si target is sputtered. As a result, an amorphous layer made of a-Si(H,X) is formed on the substrate. Furthermore, impurity doping can also be repeated and a gas such as B 2 H 6 can be introduced. In the present invention, the amount of hydrogen atoms (H), the amount of halogen atoms (X), or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms contained in the amorphous layer of the photoconductive member to be formed is usually 1 It is desirable that the content is ~40 atomic%, preferably 5-30 gtomic%. Hydrogen atoms (H) or / contained in the photoconductive layer
and the amount of halogen atoms (X), for example by controlling the deposition support temperature or/and hydrogen atoms (H),
Alternatively, the amount of the starting material used to contain the halogen atoms (X) introduced into the deposition system, the discharge force, etc. may be controlled. In order to introduce group atoms and oxygen atoms into the amorphous layer to form the lower layer region 103 and the layer region 104, when forming the layer by a glow discharge method, a reactive sputtering method, etc., By using the starting material, the starting material for introducing oxygen atoms, or both starting materials together with the starting material for forming the amorphous layer described above, the amount of the starting material is controlled in the layer to be formed. It will be done. When the glow discharge method is used to form the lower layer region 103 constituting the amorphous layer, the starting material that becomes the raw material gas for forming the lower layer region is one of the starting materials for forming the amorphous layer described above. A starting material for introducing oxygen atoms is added to one selected from among them as desired. As such a starting material for introducing oxygen atoms, most of the gaseous substances containing at least oxygen atoms or gasified substances that can be gasified can be used. For example, a raw material gas containing silicon atoms (Si), a raw material gas containing oxygen atoms (O), and hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X) as necessary. Either a raw material gas is mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (Si) and a raw material gas whose constituent atoms are oxygen atoms (O) and hydrogen atoms (H) are used. are also mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing silicon atoms (Si) and three atoms of silicon atoms (Si), oxygen atoms (O), and hydrogen atoms (H) are mixed. It can be used in combination with a raw material gas having two constituent atoms. Also, separately, silicon atoms (Si) and hydrogen atoms (H)
You may mix and use the raw material gas which has an oxygen atom (O) as a constituent atom with the raw material gas whose constituent atoms are . Specifically, for example, oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ),
Nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrogen monooxide (N 2 O), nitrogen sesquioxide (N 2 O 3 ), nitrogen tetraoxide (N 2 O 4 ), nitrogen pentoxide (N 2 O 5 ), nitrogen trioxide (NO 3 ), silicon atoms (Si), oxygen atoms (O), and hydrogen atoms as constituent atoms, for example,
Disiloxane H 3 SiOSiH 3 , Trisiloxane
Examples include lower siloxanes such as H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 and the like. To form the lower layer region containing oxygen atoms by the sputtering method, single crystal or polycrystalline
Si wafer or SiO2 wafer or Si and
The sputtering may be carried out by targeting wafers containing a mixture of SiO 2 and sputtering them in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, oxygen atoms and optionally hydrogen atoms or/
The raw material gas for introducing halogen atoms is diluted with a diluent gas as necessary and introduced into a deposition chamber for sputtering, and a gas plasma of these gases is formed to sputter the Si wafer. All you have to do is ring it. Alternatively, Si and SiO 2 may be used as separate targets, or by using a single mixed target of Si and SiO 2 in an atmosphere of diluent gas as a sputtering gas or at least hydrogen. This is accomplished by sputtering in a gas atmosphere containing atoms (H) and/or halogen atoms (X) as constituent atoms. As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing oxygen atoms among the raw material gases shown in the glow discharge example described above can be used as an effective gas also in the case of sputtering. In the present invention, so-called rare gases such as He, Ne,
Ar and the like can be cited as suitable examples. In order to form the layer region 104 constituting the amorphous layer, in addition to the raw material gas for forming the amorphous layer described above when forming the amorphous layer, a gas state for introducing group atoms is used. It is sufficient to introduce the starting material which can be gasified into the vacuum deposition chamber for forming the amorphous layer in a gaseous state. The content of group atoms introduced into the layer region 104 can be arbitrarily determined by controlling the gas flow rate, gas flow rate ratio, discharge power, etc. of the starting material for introducing group atoms introduced into the deposition chamber. Can be controlled. In the present invention, the starting materials for introducing group atoms that are effectively used for introducing boron atoms are B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11
Boron hydride such as B 6 H 10 , B 6 H 12 , B 6 H 14 , etc., BF 3 ,
Examples include boron halides such as BCl 3 and BBr 3 .
Other examples include AlCl 3 , GaCl 3 , InCl 3 and TlCl 3 . Next, a method for manufacturing a photoconductive member formed by a glow discharge decomposition method will be described. FIG. 2 shows an apparatus for manufacturing photoconductive members using the glow discharge decomposition method. 202, 203, 204, 205, 20 in the diagram
Gas cylinder 6 is sealed with raw material gas for forming each layer of the present invention, and as an example, 202 is SiH 4 diluted with He.
gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as SiH 4 /He) cylinder, 203 is B 2 H 6 gas diluted with He (purity
99.999%, hereinafter abbreviated as B 2 H 6 /He. ) cylinder, 2
04 is Si 2 H 6 gas diluted with He (purity 99.99%,
Hereinafter, it will be abbreviated as Si 2 H 6 /He. ) cylinder, 205 is SiF 4 gas diluted with He (purity 99.999%, hereinafter SiF 4 /
Abbreviated as He. ) cylinder, 206 is an NO gas cylinder. In order to flow these gases into the reaction chamber 201, the valves 222 to 22 of the gas cylinders 202 to 206 are used.
6. Check that the leak valve 235 is closed, and check that the inflow valves 212 to 216, the outflow valves 217 to 221, and the auxiliary valves 232 to 233 are open. First, open the main valve 2.
34 is opened to exhaust the inside of the reaction chamber 201 and gas piping. Next, when the reading on the vacuum gauge 236 reaches approximately 5×10 −6 torr, the auxiliary valves 232 to 233 and the outflow valves 217 to 221 are closed. To give an example of forming the lower layer region on the base cylinder 237, from the gas cylinder 202
SiH 4 /He gas, B 2 H 6 / from gas cylinder 203
Inject He gas and NO gas from the gas cylinder 211, open the valves 222, 223, and 226, adjust the pressure of the outlet pressure gauges 227, 228, and 231 to 1 kg/cm 2 , and gradually open the inflow valves 212, 213, and 216. , mass flow controller 207, 20
8,211. Subsequently, the outflow valves 217, 218, 221, the auxiliary valve 232,
233 is gradually opened to supply each gas to the reaction chamber 201.
to flow into. SiH 4 /He gas flow rate at this time,
The outflow valves 217 and 21 are adjusted so that the ratio between the B 2 H 6 /He gas flow rate and the NO gas flow rate becomes the desired value.
8, 221, and the opening of the main valve 234 while checking the reading on the vacuum gauge 236 so that the pressure inside the reaction chamber reaches the desired value. Then, the temperature of the base cylinder 237 is increased by the heating heater 238.
After confirming that the temperature is set at 50 to 400° C., the power source 240 is set to a desired power to generate a glow discharge in the reaction chamber 201 and form a lower layer region on the base cylinder. When halogen atoms are contained in the lower layer region, SiF 4 /He, for example, is further added to the above gas and fed into the reaction chamber. To form the upper layer region 105, layer formation is performed without the oxygen atom-containing gas used in forming the lower layer region. It goes without saying that all outflow valves for gases other than those required when forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used to form the previous layer is inside the reaction chamber 201 and the outflow valves 217 to 217 are closed. 221
In order to avoid remaining in the piping leading from to the reaction chamber 201, the outflow valves 217 to 221 are closed, the auxiliary valves 232 and 233 are opened, and the main valve 234 is fully opened to temporarily evacuate the system to a high vacuum. Perform the operations as necessary. During layer formation, the base cylinder 237 is rotated at a constant speed by a motor 239 in order to ensure uniform layer formation. Examples will be described below. Example 1 A layer was formed on an Al cylinder using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2 under the following conditions. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device and corona charged at 5.0 kV for 0.2 seconds.
Immediately, a light image was irradiated using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 1.5 ux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the member by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the surface of the member. When the toner image on the member was transferred onto transfer paper using 5.0kV corona charging, a clear, high-density image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained.

【表】 実施例 2 第2図に示した製造装置によりAシリンダー
上に以下の条件で層形成を行つた。 その他の条件は実施例1と同様にして行つた。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。
[Table] Example 2 A layer was formed on the A cylinder under the following conditions using the manufacturing apparatus shown in FIG. Other conditions were the same as in Example 1. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained.

【表】 実施例 3 下層領域を形成する際のNO/SiH4の流量比を
6×10-2とした以外は、実施例1と同様の条件で
下層領域、上層領域を形成して像形成部材を作成
し、この像形成部材に就いて、実施例1と同様の
条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
極めて鮮明な画像が得られた。 実施例 4 第2図に示した製造装置によりAシリンダー
上に以下の条件で層形成を行つた。 その他の条件は、実施例1と同様にして行つ
た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。
[Table] Example 3 Image formation was performed by forming a lower layer region and an upper layer region under the same conditions as in Example 1 , except that the flow rate ratio of NO/SiH 4 when forming the lower layer region was 6 × 10 -2. A member was prepared, and when an image was formed on a transfer paper using the image forming member under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image was obtained. Example 4 A layer was formed on the A cylinder under the following conditions using the manufacturing apparatus shown in FIG. Other conditions were the same as in Example 1. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained.

【表】 実施例 5 実施例1で使用したSiH4/Heガスボンベの代
りにSi2H6/Heガスボンベを使用して以下の条件
で、第2図に示した製造装置によりAシリンダ
ー上に層形成を行つた。 その他の条件は、実施例1と同様にして行つ
た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。
[Table] Example 5 Using a Si 2 H 6 /He gas cylinder instead of the SiH 4 /He gas cylinder used in Example 1, a layer was formed on the A cylinder using the manufacturing equipment shown in Fig. 2 under the following conditions. Formation was carried out. Other conditions were the same as in Example 1. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained.

【表】 実施例 6 陽極酸化法により酸化処理して800Åの厚さに
2O3を形成したAシリンダー上に実施例1
と同様な条件、手順で下層領域、上層領域を形成
して像形成部材を作成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。
[Table] Example 6 Example 1 was placed on the A cylinder which had been oxidized by anodization to form A 2 O 3 to a thickness of 800 Å.
An image forming member was prepared by forming a lower layer region and an upper layer region under the same conditions and procedures as described above. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a乃至cは、本発明の電子写真用光導電
部材の層構成を説明する為の模式的層構成図、第
2図は、実施例に於いて本発明の電子写真用光導
電部材を作製する為に使用された装置の模式的説
明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……非晶質層、103……下層領域、104
……周期律表第族原子をその全領域に亘つて含
有する層領域、105……上層領域。
1A to 1C are schematic layer structure diagrams for explaining the layer structure of the electrophotographic photoconductive member of the present invention, and FIG. 2 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the electrophotographic photoconductive member of the present invention. FIG. 100...Photoconductive member, 101...Support, 1
02...Amorphous layer, 103...Lower region, 104
. . . Layer region containing atoms of Group Group of the Periodic Table over its entire region, 105 . . . Upper layer region.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電子写真用の支持体と、シリコン原子を母体
とし水素原子とハロゲン原子の少なくともいずれ
か一方を含有する非晶質材料で構成された光導電
性を示す非晶質層とを有し、該非晶質層には酸素
原子と周期律表第族に属する原子とが含有され
ている光導電部材において、前記非晶質層は前記
支持体側より下層領域と上層領域とに二分されて
おり、これ等の層領域は夫々実質的に一様な化学
組成を有し、前記酸素原子は前記下層領域のみに
その全領域に亙つて含有されているとともに、前
記周期律表第族に属する原子は少なくとも前記
下層領域に含有されている事を特徴とする電子写
真用光導電部材。 2 前記周期律表第族に属する原子がその全領
域に亘つて含有されている層領域が、前記非晶質
層全体に亙つている特許請求の範囲第1項に記載
の電子写真用光導電部材。 3 前記周期律表第族に属する原子がその全領
域に亘つて含有されている層領域が、前記下層領
域と実質的に同一である特許請求の範囲第1項に
記載の電子写真用光導電部材。 4 前記周期律表第族に属する原子がその全領
域に亘つて含有されている層領域が、前記下層領
域に含まれている特許請求の範囲第1項に記載の
電子写真用光導電部材。
[Claims] 1. A support for electrophotography and an amorphous layer exhibiting photoconductivity, which is composed of an amorphous material having silicon atoms as a matrix and containing at least one of hydrogen atoms and halogen atoms. and in which the amorphous layer contains oxygen atoms and atoms belonging to Group Group of the Periodic Table, the amorphous layer has a lower layer region and an upper layer region from the support side. These layer regions each have a substantially uniform chemical composition, and the oxygen atoms are contained only in the lower layer region throughout the region, and the oxygen atoms are contained in the entire region of the lower layer region. A photoconductive member for electrophotography, characterized in that atoms belonging to the group are contained at least in the lower layer region. 2. The photoconductive material for electrophotography according to claim 1, wherein the layer region containing atoms belonging to group 3 of the periodic table extends over the entire amorphous layer. Element. 3. The electrophotographic photoconductive device according to claim 1, wherein the layer region containing atoms belonging to Group 3 of the periodic table over its entire region is substantially the same as the lower layer region. Element. 4. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the lower layer region includes a layer region containing atoms belonging to group 3 of the periodic table over its entire region.
JP56179434A 1981-11-09 1981-11-09 Photoconductive material Granted JPS5880645A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56179434A JPS5880645A (en) 1981-11-09 1981-11-09 Photoconductive material
US06/437,282 US4536460A (en) 1981-11-09 1982-10-28 Photoconductive member
GB08231137A GB2111704B (en) 1981-11-09 1982-11-01 Photoconductive member
DE19823241351 DE3241351A1 (en) 1981-11-09 1982-11-09 PHOTO-CONDUCTIVE ELEMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56179434A JPS5880645A (en) 1981-11-09 1981-11-09 Photoconductive material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5880645A JPS5880645A (en) 1983-05-14
JPS6310421B2 true JPS6310421B2 (en) 1988-03-07

Family

ID=16065792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56179434A Granted JPS5880645A (en) 1981-11-09 1981-11-09 Photoconductive material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5880645A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115573A (en) * 1980-02-15 1981-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photoconductive element
JPS5766439A (en) * 1980-10-13 1982-04-22 Minolta Camera Co Ltd Electrophotographic receptor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115573A (en) * 1980-02-15 1981-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photoconductive element
JPS5766439A (en) * 1980-10-13 1982-04-22 Minolta Camera Co Ltd Electrophotographic receptor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5880645A (en) 1983-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0213298B2 (en)
JPS6348054B2 (en)
JPS628783B2 (en)
JPS6348057B2 (en)
JPH0213297B2 (en)
JPH0220102B2 (en)
JPS6316917B2 (en)
JPH0220099B2 (en)
JPS6310421B2 (en)
JPH0210940B2 (en)
JPS6261270B2 (en)
JPH0376034B2 (en)
JPH0325952B2 (en)
JPH0456306B2 (en)
JPS6357781B2 (en)
JPS6316916B2 (en)
JPH0220100B2 (en)
JPH0410623B2 (en)
JPS6357782B2 (en)
JPH0376035B2 (en)
JPH0454941B2 (en)
JPS6310422B2 (en)
JPH0454944B2 (en)
JPH0454943B2 (en)
JPH0373853B2 (en)