JPS6316917B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6316917B2 JPS6316917B2 JP56194292A JP19429281A JPS6316917B2 JP S6316917 B2 JPS6316917 B2 JP S6316917B2 JP 56194292 A JP56194292 A JP 56194292A JP 19429281 A JP19429281 A JP 19429281A JP S6316917 B2 JPS6316917 B2 JP S6316917B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- atoms
- carbon atoms
- group
- layer region
- 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
Links
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 112
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 97
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 93
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 34
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 291
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 85
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 26
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 20
- -1 Iodine halogen Chemical class 0.000 description 17
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 15
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 14
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 8
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 4
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical class C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDKYADYSIPSCCQ-UHFFFAOYSA-N but-1-yne Chemical compound CCC#C KDKYADYSIPSCCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- LZDSILRDTDCIQT-UHFFFAOYSA-N dinitrogen trioxide Inorganic materials [O-][N+](=O)N=O LZDSILRDTDCIQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021617 Indium monochloride Inorganic materials 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910003691 SiBr Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UAZDIGCOBKKMPU-UHFFFAOYSA-O azanium;azide Chemical compound [NH4+].[N-]=[N+]=[N-] UAZDIGCOBKKMPU-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical compound B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010277 boron hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M chlorogallium Chemical compound [Ga]Cl XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPTXWRGISTZRIO-UHFFFAOYSA-N chlorquinaldol Chemical compound ClC1=CC(Cl)=C(O)C2=NC(C)=CC=C21 GPTXWRGISTZRIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N dinitrogen pentaoxide Chemical compound [O-][N+](=O)O[N+]([O-])=O ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFPZPJSADLPSON-UHFFFAOYSA-N dinitrogen tetraoxide Chemical compound [O-][N+](=O)[N+]([O-])=O WFPZPJSADLPSON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical compound [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYSA-N hydrogen azide Chemical compound N=[N+]=[N-] JUINSXZKUKVTMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M indium(1+);chloride Chemical compound [In]Cl APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical group CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M thallium monochloride Chemical compound [Tl]Cl GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N trans-but-2-ene Chemical compound C\C=C\C IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- ZQTYRTSKQFQYPQ-UHFFFAOYSA-N trisiloxane Chemical compound [SiH3]O[SiH2]O[SiH3] ZQTYRTSKQFQYPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01L31/08—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 in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/095—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
- G03G5/08242—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers at least one with varying composition
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
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こと、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること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、この種の光導電部材
は長時間繰返し使用し続けると、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
の無機光導電材料或いは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
が仲々適用され難いこと、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ことがあ
る等、解決され得る可き点が存在していることが
判明している。 更に、ａ−Si材料で光導電層を構成する場合に
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光導電層中に含
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、形成した層の電気的、光学的或いは
光導電的特性に問題が生ずる場合がある。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないこと、或いは暗部において、支持体
側よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が
生ずる場合が少なくない。 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や固体撮像装
置、読取装置等に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括的に鋭意
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光導電部材の層構成を特定化
する様に設計されて作成された光導電部材は実用
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、光導電的特性が殆ん
ど使用環境に制御を受けず常時安定している全環
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、電子写真用像形成部材と
して使用させた場合、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
像を得ることが容易にでき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SN比特性及び支持体との間に良好な電気的接
触性を有する光導電部材を提供することでもあ
る。 本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
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、該非晶質層には炭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、前記炭素原子は
前記下層領域のみに含有されているとともに、層
厚方向における炭素原子の分布濃度が少なくとも
その一部に連続的に変化する領域を有し、前記周
期律表第族に属する原子は前記２つの層領域の
少なくともいずれか一方に含有されているととも
に、層厚方向における分布濃度が少なくともその
一部に連続的に変化する領域を有することを特徴
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ことができる。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。 第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電
部材の層構成を説明するために模式的に示した模
式的構成図である。 第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材
用として支持体１０１の上に、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）
から成る光導電性を有する非晶質層１０２を有す
る。 非晶質層１０２は、構成原子として炭素原子を
含有する第一の層領域１０３、周期律表第族に
属る原子（第族原子）を含有する第二の層領域
１０４、及び第二の層領域１０４上に、炭素原子
及び第族原子が含有されてない表面層領域１０
６とから成る層構造を有する。 第一の層領域１０３と表面層領域１０６との間
に設けられてる層領域１０５には第族原子は含
有されているが炭素原子は含有されてない。 第一の層領域１０３に含有される炭素原子は、
該層領域１０３に於いて層厚方向には連続的に分
布し、その分布状態は不均一とされるが、支持体
１０１の表面に実質的に平行な方向には連続的に
且つ実質的に均一に分布されるのが好ましいもの
である。 本発明の光導電部材に於いては、第１図に示す
様に、非晶質層１０２の表面部分には、炭素原子
が含有されない層領域（第１図に示す表面層領域
１０６に相当）を有することを必要とする。即
ち、本発明における非晶質層は、炭素原子が含有
されている下層領域（第１図では、第一の層領域
１０３に相当）と、酸素原子が含有されてない上
層領域（第１図では、層領域１０５と１０６とを
合せた層領域に相当）とに２分割されている。第
族原子は含有されているが、炭素原子は含有さ
れない層領域（第１図に示す層領域１０５）は必
ずしも設けられることを要しない。 即ち、例えば第１図に於いて、第一の層領域１
０３と第二の層領域１０４とが同じ層領域であつ
ても良いし、又、第一の層領域１０３の中に第二
の層領域１０４が設けられても良いものである。 第二の層領域１０４中に含有される第族原子
は、該層領域１０４に於いて層厚方向には連続的
に分布し、支持体１０１の表面に実質的に平行な
方向には連続的に且つ実質的に均一に分布される
のが好ましいものである。 第１図に示す光導電部材１００に於いては、表
面層領域１０６には第族原子が含有されてない
が、本発明に於いては該表面層領域１０６にも第
族原子を含有しても良いものである。 本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域
には、炭素原子の含有によつて、高暗抵抗化と、
非晶質層が直接設けられる支持体との間の密着性
の向上が重点的に計られ、表面層領域には炭素原
子を含有させずに耐多湿性、耐コロナイオン性の
向上と高感度化が重点的に計られている。 殊に、第１図に示す光導電部材１００の様に、
非晶質層１０２が、炭素原子を含有する第一の層
領域１０３、第族原子を含有する第二の層領域
１０４、炭素原子の含有されていない層領域１０
５、及び炭素原子及び第族原子の含有されてい
ない表面層領域１０６とを有し、第一の層領域１
０３と第二の層領域１０４とが共有する層領域を
有する層構造の場合により良好な結果が得られ
る。 又、本発明の光導電部材に於いては、第一の層
領域に含有される炭素原子の該層領域に於ける層
厚方向の分布状態は、第１には該第一の層領域の
設けられる支持体又は他の層との密着性及び接触
性を良くする為に支持体又は他の層との接合面側
の方に分布濃度が高くなる様にされる。第２に
は、上記第一の層領域中に含有される炭素原子
は、第一の層領域上に設けられる。炭素原子の含
有されない層領域との接合界面での電気的接触性
を滑らかにする為に炭素原子の含有されていない
層領域側に於いて分布濃度が次第に減少され、接
合面に於いては、分布濃度が実質的に零となる様
に第一の層領域中に含有されるのが好ましいもの
である。 この点は、第二の層領域中に含有される第族
原子に就いても同様であつて、非晶質層の表面層
領域に該第族原子が含有されない例の場合には
該表面層領域側に於いて、第二の層領域中の第
族原子の分布濃度は表面層領域との接合面方向に
次第に減少され、該接合面に於いて実質的に零と
なる様に第族原子の分布状態が形成されるのが
好ましいものである。 本発明において、非晶質層を構成する第二の層
領域中に含有される周期律表第族に属する原子
としと使用されるのは、Ｂ（硼素）、Al（アルミニ
ウム）、Ga（ガリウム）、In（インジウム）、Tl（タ
リウム）等であり、殊に好適に用いられるのは
Ｂ，Gaである。 本発明において、第二の層領域中に含有される
第族原子の含有量としては、本発明の目的が効
果的に達成される様に所望に従つて適宜決められ
るが、非晶質層を構成するシリコン原子の量に対
して、通常は、0.01〜５×104atomic ppm、好ま
しくは、１〜100atomic ppm、より好ましくは
２〜50atomic ppm、最適には３〜20atomic
ppmとされるのが望ましいものである。第一の層
領域中に含有される炭素原子の量に就ても形成さ
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、0.001〜
30atomic％、好ましくは、0.01〜20atomic％、
より好ましくは、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。 第２図乃至第１０図の夫々には、本発明におけ
る光導電部材の非晶質層中に含有される炭素原子
及び第族原子の層厚方向の分布状態の典型的例
が示される。 第２図乃至第１０図において、横軸は炭素原子
又は第族原子の含有濃度Ｃを、縦軸は、光導電
性を示す非晶質層の層厚方向を示し、tBは支持体
側の表面の位置を、tSは支持体側とは反対側の表
面の位置を示す。詰り、炭素原子及び第族原子
の含有される非晶質層はtB側よりtS側に向つて層
の成長がなされる。 尚、縦軸のスケールは、炭素原子と第族原子
とでは異なつている。又、Ａ２〜Ａ１０は、炭素
素子の、Ｂ２〜Ｂ１０は第族原子の分布濃度線
を夫々表わす。 第２図には、非晶質層中に含有される炭素原子
及び第族原子の層厚方向の分布状態の第１の典
型例が示される。 第２図に示す例では、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）から成
り光導電性を示す非晶質層（tS，tB）（tSからtBま
での全層領域）は、支持体側より、炭素原子が分
布濃度CC1で、第族原子が分布濃度C〓1で、層厚
方向に実質的に均一に分布している層領域t2，tB
（t2とtBとの間の層領域）と、炭素原子の分布濃
度が分布濃度CC1から実質的に零になるまで線型
的に次第に減少し且つ第族原子の分布濃度が分
布濃度C〓1から実質的に零になるまで線型的に次
第に減少している層領域t1，t2と、炭素原子及び
第族原子のいずれも実質的に含有されてない層
領域tS，t1とを有している。 第２図に示す例の様に非晶質層tS，tBが支持体
側に設けられ、支持体又は他の層との接触面（tB
に相当）を有し、炭素原子及び第族原子の分布
が均一である層領域t2，tBを有する場合には、分
布濃度C〓1及びCC1は、支持体或いは他の層との関
係に於いて所望に従つて適宜決められるものであ
るが、C〓1の場合のシリコン原子に対して通常の
場合、0.1〜８×104atomic ppm、好ましくは、
0.1〜1000atomic ppm、好適には１〜400atomic
ppm、最適には２〜200atomic ppmとされ、CC1
の場合、シリコン原子に対して通常は0.01〜
35atomic％、好適には0.01〜30atomic％、より
好適には0.02〜20atomic％、最適には0.03〜
10atomic％とされるのが望ましいものである。
層領域t1，t2は、主に層領域tS，t1と層領域t2，tB
との間の電気的接触を滑らかにする為に設けられ
るものであるので、該層領域t1，t2の層厚は、炭
素原子の分布濃度CC1及び第族原子の分布濃度
C〓1、殊に分布濃度CC1との関係に於いて適宜所望
に従つて決められる必要がある。 必要に応じて第族原子を含有しても良いが炭
素原子は含有されない層領域tS，t1の層厚として
は繰返し使用に対する耐久性も含めて炭素原子の
含有される層領域t1，tBが、大気からの保護を充
分受けられる様に、又、該層領域tS，t1に於いて
光照射によるフオトキヤリアを発生させるのであ
れば、照射する光が該層領域tS，t1に於いて充分
吸収される様に、所望に従つて適宜決められる。 本発明に於いて、非晶質層の表面層領域に設け
られる炭素原子の含有されない層領域の層厚とし
ては、通常100Å〜10μ、好適には200Å〜5μ、最
適には500Å〜3μとされるのが望ましいものであ
る。 第２図に示される様な炭素原子及び第族原子
の分布状態を有する光導電部材に於いては高光感
度化及び高暗抗抵化を計り乍ら支持体又は他の層
との間の密着性と支持体側よりの非晶質層中への
電荷の阻止性をより向上させるには、第２図に於
いて一点鎖線ａで示す様に非晶質層の支持体側表
面（tBの位置に相当）部分に於いて、炭素原子の
分布濃度を分布濃度CC1より更に高くした層領域
t3，tBを設けるのが良いものである。 炭素原子が高濃度で分布している層領域t3，tB
に於ける炭素原子の分布濃度CC2としては、シリ
コン原子に対して通常は、70atomic％以下、好
適には50atomic％以下、最適には30atomic％以
下とされるのが望ましいものである。炭素原子の
高濃度で分布される層領域に於ける炭素原子の分
布状態は、第２図に一点鎖線ａで示す様に層厚方
向に一定（均一）とされても良いし、直接接合さ
れる隣接層領域との間の電気的接触を良好にする
為に一点鎖線ｂで示す様に、支持体側より、ある
厚さまで一定値CC2で、その後は、CC1になるまで
連続的に次第に減少する様にされても良い。 第二の層領域に含有される第族原子の該層領
域に於ける分布状態は、支持体側に於いて、分布
濃度C〓1で一定値を維持した層領域（層領域t2，
tBに相当）を有する様にされるのが通常である
が、支持体側より非晶質層への電荷の注入をより
効率良く阻止する為には支持体側に第２図に一点
鎖線Ｃで示す様に第族原子が高濃度で分布する
層領域t4，tBを設けるのが望ましいものである。 本発明に於いては、層領域t4，tBは位置tBより
5μ以内に設けられるのが好ましい。層領域t4，tB
は、位置tBより5μ厚までの全層領域LTとされても
良いし、又、層領域LTの一部として設けられて
も良い。 層領域t4，tBを層領域LTの一部とするか又は全
部とするかは、形成される非晶質層に要求される
特性に従つて適宜決められる。 層領域t4，tBはその中に含有される第族原子
の層厚方向の分布状態として第族原子の含有量
分布値（分布濃度値）の最大Cmaxがシリコン原
子に対して通常は50atomic ppm以上、好適には
80atomic ppm以上、最適には100atomic ppm以
上とされる様な分布状態となり得る様に層形成さ
れるのが望ましい。 即ち、本発明においては、第族原子の含有さ
れる第二の層領域は、支持体側からの層厚で5μ
以内（tBから5μ厚の層領域）に含有量分布の最大
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。 本発明に於いて炭素原子が高濃度に分布してい
る、層領域t4，tBの層厚及び第族原子が高濃度
に分布している層領域t4，tBの層厚は、これ等の
層領域に含有される炭素原子或いは第族原子の
含有量及び含有分布状態に応じて所望に従つて適
宜決定され、通常の場合、50Å〜5μ、好適には
100Å〜2μ、最適には200Å〜5000Åとされるの
が望ましいものである。 第３図に示される例は、基本的には、第２図に
示した例と同様であるが、異なる点は、第２図の
例の場合には、t2の位置より、炭素原子の分布濃
度も第族原子の分布濃度も共に減少が始まり、
位置t1に到つて実質的に零になつているのに対し
て、第３図の例の場合には、実線Ａ３で示す様に
炭素原子の分布濃度はt3の位置より、実線Ｂ３で
示す様に第族原子の分布濃度はt2の位置より、
夫々減少が始まり、t1の位置に於いて、両者共に
実質的に零になつていることである。 即ち、炭素原子の含有されている第一の層領域
t1，tBは分布濃度CC1で実質的に均一に分布されて
いる層領域t3，tBと、位置t3より分布濃度CC1から
実質的に零に到るまで線型的に次第に減少してい
る層領域t1，t3とで構成されている。 第族原子の含有される第二の層領域t1，tB
は、分布濃度C〓1で実質的に均一に分布されてい
る層領域t2，tBと、位置t2より分布濃度C〓1から実
質的に零に到るまで線型的に次第に減少している
層領域t1，t2とで構成されている。層領域tS，t1に
は、第２図に示す層領域tS，t1と同様に炭素原子
も第族原子も含有されていない。 第４図に示す例は、第３図に示す例の変形例で
あつて、炭素原子が分布濃度CC1で均一分布で含
有されている層領域t2，tB中に、第族原子が分
布濃度C〓1で均一分布で含有されている層領域t3，
tBが設けてある点を除けば、第３図に示す場合と
同様である。 第５図に示す例は、第族原子が一定の分布濃
度で均一分布で含有されている層領域を２つ有す
る場合である。 第５図に示す例の非晶質層は、支持体側より、
炭素原子と第族原子との両方が含有されている
層領域t3，tBと、該層領域t3，tB上に第族原子
は含有されているが、炭素原子は含有されてない
層領域t1，t3と、第族原子も炭素原子もいずれ
も含有されていない層領域tS，t1とで構成されて
いる。 そして、炭素原子の含有されている層領域t3，
tBは、分布濃度CC1で層厚方向に実質的に均一に
分布されている層領域t5，tBと、分布濃度CC1より
次第に線型的に減少されて実質的に零に到つてい
る層領域t3，t5とで構成されている。 層領域t1，tBは、支持体側から、第族原子
が、分布濃度C〓1で実質的に均一分布している層
領域t4，tB、分布濃度C〓1から分布濃度C〓3まで線
型的に連続減少して分布している層領域t3，t4、
分布濃度C〓3で実質的に均一分布している層領域
t2，t3、及び分布濃度C〓3から線型的に連続減少
して分布している層領域t1，t2とが積層された層
構成を有している。 第６図には、第５図に示す例の変形例が示され
る。 第６図に示す例の場合には、炭素原子と第族
原子とが夫々、分布濃度CC1，C〓1で均一分布して
いる層領域t4，t5と、炭素原子が分布濃度CC1から
線型的に次第に減少されて実質的に零に到つてい
る層領域t3，t5中に、線型的に減少する分布状態
で第族原子が含有されている層領域t4，t5と分
布濃度C〓3で実質的に均一分布状態で第族原子
が含有されている層領域t3，t4とが設けられてい
る。 層領域t3，tBの上には、炭素原子が実質的に含
有されてない層領域tS，t3が設けられ、層領域tS，
t3は、第族原子が含有されている層領域t1，t3
と、炭素原子、第族原子のいずれも含有されて
ない層領域tS，t1とで構成されている。 第７図には、非晶質層〔層領域tS，tB〕の全層
領域に第族原子が含有され、表面層領域tS，t1
には、炭素原子が含有されていない例が示され
る。 炭素原子の含有される層領域t1，tBは、実線Ａ
７で示す様に、分布濃度CC1で均一分布状態で炭
素原子が含有されている層領域t3，tBと、分布濃
度CC1から次第に減少されて零に到る分布状態で
炭素原子が含有されている層領域t1，t3とを有す
る。 非晶質層中に於ける第族原子の分布は、実線
Ｂ７で示される。即ち第族原子の含有される層
領域tS，tBは、分布濃度C〓1で均一に第族原子
が分布されている層領域t2，tBと、分布濃度C〓2
で均一に第族原子が分布されている層領域tS，
t1との間に分布濃度C〓1と分布濃度C〓2との間の第
族原子の分布変化を連続させる為に、これ等の
分布濃度間で線型的に連続的に変化している分布
状態で第族原子が含有されている層領域t1，t2
とを有する。 第８図には、第７図に示す例の変形例が示され
る。 非晶質層の全層領域には、実線Ｂ８で示す様
に、第族原子が含有されており、層領域t1，tB
には、炭素原子が含有されている。層領域t3，tB
に於いては、炭素原子が分布濃度CC1で、第族
原子が分布濃度C〓1で夫々、均一な分布状態で含
有されており、層領域tS，t2に於いては、第族
原子が、分布濃度C〓2の均一な分布状態で含有さ
れている。 炭素原子は実線Ａ８で示される様に、層領域
t1，t3に於いて、支持体側より分布濃度CC1から線
型的に次第に減少されて位置t1に於いて実質的に
零になる様に含有されている。 層領域t2，t3では、第族原子が、分布濃度
C〓1から分布濃度C〓2に到るまで徐々に減少する
分布状態で含有されている。 第９図には、炭素原子及び第族原子が層厚方
向に均一な分布状態で含有されている層領域上
に、これ等の原子が不均一に、連続的に含有され
ている層領域が形成されている例が示される。 第９図に示される例に於いては、炭素原子の含
有される第一の層領域と第族原子の含有される
第二の層領域とは、実質的に同一層領域であつ
て、炭素原子及び第族原子のいずれも含有され
ていない表面層領域を有している。 炭素原子は、層領域t2，tBに於いては、分布濃
度CC1で実質的に均一な分布状態で含有されてお
り、層領域t1，t2に於いて、分布濃度CC1より分布
濃度CC2に到るまで連続して減少的に変化する分
布状態で含有されている。 第１０図に示す例に於いては、炭素原子、第
族原子のいずれもが、連続的に分布する層領域に
於いて不均一な分布状態で含有され、炭素原子の
含有されている層領域中に第族原子が含有され
ている層領域が設けられている。 そして、層領域t3，tBに於いては、炭素原子が
分布濃度CC1で、第族原子が分布濃度C〓1で、
夫々一定の分布濃度で実質的に均一に含有されて
おり、層領域t2，t3では、炭素原子及び第族原
子が夫々層の成長に併せて次第に分布濃度を減少
する様に含有され、第族原子の場合には、t2に
於いて分布濃度が実質上零とされている。 炭素原子は、第族原子の含有されてない層領
域t1，t2に於いても線型的な減少分布状態を形成
する様に含有され、t1に於いてその分布状態が実
質的に零とされている。 層領域tS，t1には、炭素原子も第族原子も含
有されていない。 以上、第２図乃至第１０図により、非晶質層中
に含有される炭素原子及び第族原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明したが、第３
図乃至第１０図の場合においても、第２図の場合
に説明したのと同様に支持体側に、炭素原子又は
第族原子の含有濃度Ｃの高い部分を、表面tS側
には、含有濃度Ｃが支持体側に較べて可成り低く
された部分を有する分布状態が形成された層領域
を設けても良いものである。 又、炭素原子、第族原子の分布濃度の夫々は
線型的だけではなく曲線的に減少させても良い。 本発明に於いて、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でき
る。 本発明に於いて、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。 本発明に於いて使用される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。 本発明に於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
本発明に於いては挙げることができる。 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
ができる。 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から成る非晶質層を
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いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、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。 これら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兼ねてB2H6等
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〜
30atomic％とされるのが望ましい。 非晶質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。 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。
非晶質層中に炭素原子及び周期律表第族原子を
導入して、第一の層領域及び第二の層領域を形成
するには、グロー放電法や反応スパツタリング法
による層形成の際に、第族原子導入用の出発物
質又は炭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第一の層領域を形成するの
にグロー放電法を用いる場合には、第１の層領域
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炭素原子導入用の出発物質
が加えられる。その様な炭素原子導入用の出発物
質としては、少なくとも炭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、炭素原子Ｃを構成原子とする原料ガスと、
必要に応じて水素原子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、炭素原子Ｃ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、
炭素原子Ｃ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できる。 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炭素原子Ｃを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。 炭素原子導入用の原料ガスに成り得るものとし
て有効に使用さる出発物質としては、ＣとＨとを
構成原子とする、例えば炭素数１〜５の飽和炭化
水素、炭素数２〜５のエチレン系炭化水素、炭素
数２〜４のアセチレン系炭化水素等が挙げられ
る。 具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
（CH4）、エタン（C2H6）、プロパン（C3H8）、ｎ
−ブタン（ｎ−C4H10）、ペンタン（C5H12）、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン（C2H4）、
プロピレン（C3H6）、ブテン−１（C4H8）、ブデ
ン−２（C4H8）、イソブチレン（C4H8）、ペンテ
ン（C5H10）、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン（C2H2）、メチルアセチレン
（C3H4）、ブチン（C4H6）等が挙げられる。 SiとＣとＨとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si（CH3）4、Si（C2H5）4等のケイ化アルキルを
挙げることが出来る。 スパツターリング法によつて、炭素原子を含有
する第一の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Ｃウエーハー、又はSiと
Ｃ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、炭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Ｃとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとＣ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。炭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
スの中の炭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。 本発明に於いて、非晶質層を構成する第一の層
領域中には、前述した様に炭素原子が含有される
ものであるが、更に炭素原子と同様の目的で炭素
原子と同様の含有手法に従つて酸素原子又は窒素
原子の少なくとも１つを含有させても良い。 酸素原子或いは窒素原子導入用の原料ガスに成
り得るものとして有効に使用される出発物質とし
て具体的には、例えば、酸素（O2）、オゾン
（O3）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、
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）、SiとＯとＨ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、Ｎを
構成原子とする例えば窒素（N2）、或いはＮとＨ
とを構成原子とするアンモニア（NH3）、ヒドラ
ジン（H2NNH2）、アジ化水素（HN3）アジ化ア
ンモニウム（NH4N3）等のガス状の又はガス化
し得る窒素、窒化合物及びアジ化物等の窒素化合
物等を挙げることが出来る。 又、非晶質層を構成する第一の層領域をスパツ
ターリング法で形成する場合には、SiO2，Si3N4
のいずれか又はこれ等の混合されたものをターゲ
ツトとして使用するか、又はSiとSiO2又はSi3N4
の混合されたもの、或いはSiとSiO2とSi3Nとが
混合されたものをターゲツトとして使用すること
によつて、第二の領域層中に酸素原子、窒素原子
のいずれか一方を少なくとも含有させることが出
来る。 更に、ターゲツトとしては、ＣとSiO2又は
Si3N4との混合されたもの、或いはＣとSiO2と
Si3N4とが混合されたものも使用することが出来
る。 非晶質層を構成する第二の層領域を形成するに
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。 第二の層領域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、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、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，Ga（CH3）3，InCl3，TlCl3等
も挙げることが出来る。 本発明に於いて遷移層領域（炭素原子又は第
族原子のいずれかの分布濃度Ｃが層厚方向に変化
している層領域）の形成は分布濃度Ｃを変化させ
るべき成分を含有するガスの流量を適宜変化させ
ることにより達成される。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
えば良い。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つて流量を制御
し、所望の含有率曲線を得ることもできる。 非晶質層作成の際遷移層領域と他の層領域との
境界において、プラズマ状態は維持されても、中
断されても膜の特性上には何ら影響を及ぼさない
が連続的に行うのが管理上も好ましい。 非晶質層の層厚は、非晶質層中で発生されるフ
オトキヤリアが効率良く輸送される様に所望に従
つて適宜決められ、通常は、３〜100μ、好適に
は５〜50μとされる。 本発明において使用される支持体としては、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
表面をラミネート処理して、その表面に導電性が
付与される。支持体の形成としては、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。 本発明の光導電部材においては、非晶質層上
に、該非晶質層中への自由表面側からの電荷の注
入を阻止する働きのある、所謂障壁層と云われる
表面層を設けるのが好ましい。非晶質層上に設け
られる表面層は、シリコン原子を母体とし、炭素
原子Ｃ、窒素原子Ｎの中から選択される原子の少
なくとも一種と、必要に応じて水素原子又はハロ
ゲン原子の少なくともいずれか一方とを含む非晶
質材料＜これ等を総称して ａ−〔Six（Ｃ，Ｎ）1-x〕ｙ（Ｈ，Ｘ）1-yと表記する
（但し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）＞又は、電気絶
縁性の金属酸化物或いは電気絶縁性の有機化合物
で構成される。 本発明において、表面層中に含有されるハロゲ
ン原子Ｘとして好適なのはＦ，Cl，Br，Ｉであ
り、殊にＦ，Clが望ましいものである。 上記表面層を構成する非晶質材料として有効に
使用されるものとして具体的には、例えば炭素系
の非晶質材料としてａ−SiaC1-a，ａ−（SibC1-b）
cH1-c，ａ−（SidC1-d）eX1-e，ａ−（SifC1-f）g（Ｈ
＋Ｘ）1-g，窒素系の非晶質材料としてａ−Sih
N1-h，ａ−（SiiN1-i）jH1-j，ａ−（SikN1-k）lX1-l，
ａ−（SinN1-n）o（Ｈ＋Ｘ）1-o，等、更には、上記
の非晶質材料において、Ｃ及びＮの２種の原子を
構成原子として含む非晶質材料を挙げることが出
来る（但し０＜ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，
ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ＜１）。 これ等の非晶質材料は層構成の最適化設計に依
る表面層に要求される特性及び該表面層と接触し
て設けられる非晶質層との連続的作成の容易さ等
によつて適宜最適なものが選択される。殊に特性
面からすれば、炭素系の非晶質材料を選択するの
がより好ましいものである。 表面層を上記の非晶質材料で構成する場合の層
形成法としてはグロー放電法、スパツターリング
法、イオンインプランテーシヨン法、イオンプレ
ーテイング法、エレクトロンビーム法等によつて
成される。 表面層を前記の非晶質材料で構成する場合に
は、その要求さる特性が所望通りに与えられる様
に注意深く形成される。 即ち、Siと、Ｃ，Ｎの中の少なくとも１つ及び
必要に応じてＨ又は／及びＸを構成原子とする物
質はその作成条件によつて構造的には結晶からア
モルフアスまでの形態を取り、電気物性的には導
電性から半導電性、絶縁性までの間の性質を、又
光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質
を、各々示すので、本発明においては、少なくと
も可視光領域において非光導電性であつて暗低抗
の高いところの非晶質材料が形成される様に、そ
の作成条件の選択が厳密に成される。 表面層に含有される炭素原子、窒素原子及び水
素原子、ハロゲン原子の量は、表面層の作成条件
と同様、所望の特性が得られる上部層が形成され
る重要な因子である。 表面層ａ−SiaC1-aで構成する場合には炭素原
子の含有量は、シリコン原子に対して通常は60〜
90atomic％、好適には65〜80atomic％、最適に
は70〜75atomic％、ａの表示では0.1〜0.4、好適
には0.2〜0.35、最適には0.25〜0.3とされ、ａ−
（SibC1-b）cH1-cで構成する場合には、炭素原子の
含有量は、通常30〜90atomic％、好適には40〜
90atomic％、最適には50〜80atomic％、水素原
子の含有量としては、通常１〜40atomic％、好
適には２〜35atomic％、最適には５〜30atomic
％、ｂ，ｃの表示で示せば、ｂが通常は0.1〜
0.5、好適には0.1〜0.35、最適には0.15〜0.3、ｃ
が通常は0.60〜0.99、好適には0.65〜0.98、最適
には0.7〜0.95とされ、ａ−（SidC1-d）eX1-e又は、
ａ−（SifC1-f）g（Ｈ＋Ｘ）1-gで構成さる場合には、
炭素原子の含有量は通常は40〜90atomic％、好
適には50〜90atomic％、最適には60〜80atomic
％、ハロゲン原子はハロゲン原子と水素原子とを
併せた含有量は通常は１〜20atomic％、好適に
は１〜18atomic％、最適には２〜15atomic％、
ハロゲン原子と水素原子の両者が含有される場合
の水素原子の含有量は通常は19atomic％以下、
好適には13atomic％以下とされ、ｄ，ｅ，ｆ，
ｇの表示では、ｄ，ｆが通常は0.1〜0.47、好適
には0.1〜0.35、最適には0.15〜0.3、ｅ，ｇが通
常は0.8〜0.99、好適には0.85〜0.99、最適には
0.85〜0.98とされる。 表面層を窒素系の非晶質材料で構成する場合、
先ずａ−SihH1-hの場合には、窒素原子の含有量
はシリコン原子に対して通常は43〜60atomic％、
好適には43〜50atomic％、ｈの表示では通常は
0.43〜0.60、好適には0.43〜0.50とされる。 ａ−（SiiN1-i）jH1-jで構成する場合には、窒素
原子含有量としては、通常は25〜55atomic％、
好適には35〜55atomic％、水素原子の含有量と
しては、通常２〜35atomic％、好適には５〜
30atomic％とされ、ｉ，ｊで表示すれば、ｉと
しては通常0.43〜0.6、好適には0.43〜0.5、ｊと
しては通常0.65〜0.98、好適には0.7〜0.95とさ
れ、ａ−（SikN1-k）lX1-l又はａ−（SinN1-n）o（Ｈ
＋Ｘ）1-oで構成する場合には窒素原子の含有量
は、通常30〜60atomic％、好適には40〜
60atomic％、ハロゲン原子又は、ハロゲン原子
と水素原子とを併せた含有量は、通常１〜
20atomic％、好適には２〜15atomic％とされ、
ハロゲン原子と水素原子の両者が含有される場合
の水素原子の含有量は通常は19atomic％以下、
好適には13atomic％以下とされ、ｋ，ｌ，ｍ，
ｎの表示では、ｋ，ｌが通常は0.43〜0.60、好適
には0.43〜0.49、ｍ，ｎが通常は0.8〜0.99、好適
には0.85〜0.98とされる。 表面層を構成する電気絶縁性の金属酸化物とし
ては、TiO2，Ce2O3，ZrO2，HFO2，GeO2，
CaO，BeO，Y2O3，Cr2O3，Al2O3，MgO，
MgO・Al2O3，SiO・MgO，等が好ましいものと
して挙げることが出来る。これれ等は２種以上を
併用して表面層を形成しても良いものである。 電気絶縁性の金属酸化物で構成される表面層の
形成は、真空蒸着法、CVD（chemcal vapour
deposition）法、グロー放電分解法、スパツター
リング法、イオンインプランテーシヨン法、イオ
ンプレーテイング法、エレクトロンビーム法等に
よつて成される。 表面層の層厚の数値範囲は、その目的を効果的
に達成する為の重要な因子の１つである。 表面層の層厚が充分過ぎる程に薄いと、表面層
の表面の側からの非晶質層中の電荷の流入を阻止
する働きが充分果し得なくなり、又、充分過ぎる
程以上に厚いと、光照射によつて非晶質層中にお
いて生ずるフオトキヤリアと表面層表面にある電
荷との結合の確率が極めて小さくなり、従つて、
いずれの場合も、表面層を設ける目的を効果的に
達成され得なくなる。 上記の点に鑑みて表面層を設ける目的を効果的
に達成する為の表面層の層厚としては、通常の場
合、30Å〜5μ、好適には50Å〜1μとされるのが
望ましいものである。 次にグロー放電分解法によつて生成される光導
電部材の製造方法について説明する。 第１１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１１０２，１１０３，１１０４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１１０２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、１１０
３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、１１０４，１１
０５はCH4ガス（純度99.99％）ボンベ、１１０
６はHeで稀釈されたSiF4ガス（純度99.999％以
下SiF4／Heと略す。）ボンベである。 これらのガスを反応室１１０１に流入させるに
はガスボンベ１１０２〜１１０６のバルブ１１２
２〜１１２６、リークバルブ１１３５が夫々閉じ
られていることを確認し、又、流入バルブ１１１
２〜１１１６、流出バルブ１１１７〜１１２１、
補助バルブ１１３２，１１３３が開からているこ
とを確認して、先づメインバルブ１１３４を開い
て反応室１１０１、及びガス配管内を排気する。
次に真空計１１３６の読みが約５×10-6torrにな
つた時点で補助バルブ１１３２，１１３３、流出
バルブ１１１７〜１１２１を閉じる。 基体シリンダー１１３７上に非晶質層を形成す
る場合の１例をあげると、ガスボンベ１１０２よ
りSiF4／Heガスを、ガスボンベ１１０３より
B2H6／Heガスをガスボンベ１１０５よりCH4ガ
スを、夫々バルブ１１２２，１１２３，１１２５
を開いて出口圧ゲージ１１２７，１１２８，１１
３０の圧を１Kg／cm2に調整し、流入バルブ１１１
２，１１１３，１１１５を徐々に開けて、マスフ
ローコントローラ１１０７，１１０８，１１１０
内に流入させる。引き続いて流出バルブ１１１
７，１１１８，１１２０、補助バルブ１１３２を
徐々に開いて夫々のガスを反応室１１０１に流入
させる。このときのSiF4／Heガス流量とB2H6／
Heガス流量とCH4ガス流量との比が所望の値に
なるように流出バルブ１１１７，１１１８，１１
２０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１１３６の読みを見ながらメイ
ンバルブ１１３４の開口を調整する。そして基体
シリンダー１１３７の温度が加熱ヒーター１１３
８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１１４０を所望の電力に設
定して反応室１１０１内にグロー放電を生起さ
せ、同時にあらかじめ設計された変化率曲線に従
つてB2H6／Heガスの流量及びCH4ガスの流量を
夫々手動あるいは外部駆動モータ等の方法によつ
てバルブ１１１８及び１１２０を漸次変化させる
操作を行なつて形成される層中に含有されるＢ等
の第族原子及び炭素原子の含有濃度を制御す
る。 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１１０１内、流出バルブ１１１７〜１
１２１から反応室１１０１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１１１７〜
１１２１を閉じ補助バルブ１１３２，１１３３を
開いてメインバルブ１１３４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
計るため基体シリンダー１１３７はモータ１１３
９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１１図に示した製造装置を用い硼素Ｂ及び炭
素Ｃの層中の含有量をパラメータとして、Alシ
リンダ上に第２図に示す層構成を有する非晶質層
の形成を行つて電子写真用像形成部材を作製し
た。このときの共通の作製条件は、第１表に示し
た通りである。 第２表に縦軸に硼素の含有量C〓1、横軸に炭素
の含有量CC1とを夫々示し、得られた各試料の評
価結果を示す。 作製した電子写真用像形成部材は、帯電−像露
光−現像−転写までの一連の電子写真プロセスを
経て転写紙上に顕像化された画像の〔濃度〕〔解
像力〕〔階調再現性〕等の優劣をもつて綜合的に
評価した。
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こと、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること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、この種の光導電部材
は長時間繰返し使用し続けると、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
の無機光導電材料或いは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
が仲々適用され難いこと、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ことがあ
る等、解決され得る可き点が存在していることが
判明している。 更に、ａ−Si材料で光導電層を構成する場合に
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光導電層中に含
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、形成した層の電気的、光学的或いは
光導電的特性に問題が生ずる場合がある。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないこと、或いは暗部において、支持体
側よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が
生ずる場合が少なくない。 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や固体撮像装
置、読取装置等に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括的に鋭意
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光導電部材の層構成を特定化
する様に設計されて作成された光導電部材は実用
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、光導電的特性が殆ん
ど使用環境に制御を受けず常時安定している全環
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、電子写真用像形成部材と
して使用させた場合、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
像を得ることが容易にでき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SN比特性及び支持体との間に良好な電気的接
触性を有する光導電部材を提供することでもあ
る。 本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
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、該非晶質層には炭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、前記炭素原子は
前記下層領域のみに含有されているとともに、層
厚方向における炭素原子の分布濃度が少なくとも
その一部に連続的に変化する領域を有し、前記周
期律表第族に属する原子は前記２つの層領域の
少なくともいずれか一方に含有されているととも
に、層厚方向における分布濃度が少なくともその
一部に連続的に変化する領域を有することを特徴
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ことができる。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。 第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電
部材の層構成を説明するために模式的に示した模
式的構成図である。 第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材
用として支持体１０１の上に、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）
から成る光導電性を有する非晶質層１０２を有す
る。 非晶質層１０２は、構成原子として炭素原子を
含有する第一の層領域１０３、周期律表第族に
属る原子（第族原子）を含有する第二の層領域
１０４、及び第二の層領域１０４上に、炭素原子
及び第族原子が含有されてない表面層領域１０
６とから成る層構造を有する。 第一の層領域１０３と表面層領域１０６との間
に設けられてる層領域１０５には第族原子は含
有されているが炭素原子は含有されてない。 第一の層領域１０３に含有される炭素原子は、
該層領域１０３に於いて層厚方向には連続的に分
布し、その分布状態は不均一とされるが、支持体
１０１の表面に実質的に平行な方向には連続的に
且つ実質的に均一に分布されるのが好ましいもの
である。 本発明の光導電部材に於いては、第１図に示す
様に、非晶質層１０２の表面部分には、炭素原子
が含有されない層領域（第１図に示す表面層領域
１０６に相当）を有することを必要とする。即
ち、本発明における非晶質層は、炭素原子が含有
されている下層領域（第１図では、第一の層領域
１０３に相当）と、酸素原子が含有されてない上
層領域（第１図では、層領域１０５と１０６とを
合せた層領域に相当）とに２分割されている。第
族原子は含有されているが、炭素原子は含有さ
れない層領域（第１図に示す層領域１０５）は必
ずしも設けられることを要しない。 即ち、例えば第１図に於いて、第一の層領域１
０３と第二の層領域１０４とが同じ層領域であつ
ても良いし、又、第一の層領域１０３の中に第二
の層領域１０４が設けられても良いものである。 第二の層領域１０４中に含有される第族原子
は、該層領域１０４に於いて層厚方向には連続的
に分布し、支持体１０１の表面に実質的に平行な
方向には連続的に且つ実質的に均一に分布される
のが好ましいものである。 第１図に示す光導電部材１００に於いては、表
面層領域１０６には第族原子が含有されてない
が、本発明に於いては該表面層領域１０６にも第
族原子を含有しても良いものである。 本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域
には、炭素原子の含有によつて、高暗抵抗化と、
非晶質層が直接設けられる支持体との間の密着性
の向上が重点的に計られ、表面層領域には炭素原
子を含有させずに耐多湿性、耐コロナイオン性の
向上と高感度化が重点的に計られている。 殊に、第１図に示す光導電部材１００の様に、
非晶質層１０２が、炭素原子を含有する第一の層
領域１０３、第族原子を含有する第二の層領域
１０４、炭素原子の含有されていない層領域１０
５、及び炭素原子及び第族原子の含有されてい
ない表面層領域１０６とを有し、第一の層領域１
０３と第二の層領域１０４とが共有する層領域を
有する層構造の場合により良好な結果が得られ
る。 又、本発明の光導電部材に於いては、第一の層
領域に含有される炭素原子の該層領域に於ける層
厚方向の分布状態は、第１には該第一の層領域の
設けられる支持体又は他の層との密着性及び接触
性を良くする為に支持体又は他の層との接合面側
の方に分布濃度が高くなる様にされる。第２に
は、上記第一の層領域中に含有される炭素原子
は、第一の層領域上に設けられる。炭素原子の含
有されない層領域との接合界面での電気的接触性
を滑らかにする為に炭素原子の含有されていない
層領域側に於いて分布濃度が次第に減少され、接
合面に於いては、分布濃度が実質的に零となる様
に第一の層領域中に含有されるのが好ましいもの
である。 この点は、第二の層領域中に含有される第族
原子に就いても同様であつて、非晶質層の表面層
領域に該第族原子が含有されない例の場合には
該表面層領域側に於いて、第二の層領域中の第
族原子の分布濃度は表面層領域との接合面方向に
次第に減少され、該接合面に於いて実質的に零と
なる様に第族原子の分布状態が形成されるのが
好ましいものである。 本発明において、非晶質層を構成する第二の層
領域中に含有される周期律表第族に属する原子
としと使用されるのは、Ｂ（硼素）、Al（アルミニ
ウム）、Ga（ガリウム）、In（インジウム）、Tl（タ
リウム）等であり、殊に好適に用いられるのは
Ｂ，Gaである。 本発明において、第二の層領域中に含有される
第族原子の含有量としては、本発明の目的が効
果的に達成される様に所望に従つて適宜決められ
るが、非晶質層を構成するシリコン原子の量に対
して、通常は、0.01〜５×104atomic ppm、好ま
しくは、１〜100atomic ppm、より好ましくは
２〜50atomic ppm、最適には３〜20atomic
ppmとされるのが望ましいものである。第一の層
領域中に含有される炭素原子の量に就ても形成さ
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、0.001〜
30atomic％、好ましくは、0.01〜20atomic％、
より好ましくは、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。 第２図乃至第１０図の夫々には、本発明におけ
る光導電部材の非晶質層中に含有される炭素原子
及び第族原子の層厚方向の分布状態の典型的例
が示される。 第２図乃至第１０図において、横軸は炭素原子
又は第族原子の含有濃度Ｃを、縦軸は、光導電
性を示す非晶質層の層厚方向を示し、tBは支持体
側の表面の位置を、tSは支持体側とは反対側の表
面の位置を示す。詰り、炭素原子及び第族原子
の含有される非晶質層はtB側よりtS側に向つて層
の成長がなされる。 尚、縦軸のスケールは、炭素原子と第族原子
とでは異なつている。又、Ａ２〜Ａ１０は、炭素
素子の、Ｂ２〜Ｂ１０は第族原子の分布濃度線
を夫々表わす。 第２図には、非晶質層中に含有される炭素原子
及び第族原子の層厚方向の分布状態の第１の典
型例が示される。 第２図に示す例では、ａ−Si（Ｈ，Ｘ）から成
り光導電性を示す非晶質層（tS，tB）（tSからtBま
での全層領域）は、支持体側より、炭素原子が分
布濃度CC1で、第族原子が分布濃度C〓1で、層厚
方向に実質的に均一に分布している層領域t2，tB
（t2とtBとの間の層領域）と、炭素原子の分布濃
度が分布濃度CC1から実質的に零になるまで線型
的に次第に減少し且つ第族原子の分布濃度が分
布濃度C〓1から実質的に零になるまで線型的に次
第に減少している層領域t1，t2と、炭素原子及び
第族原子のいずれも実質的に含有されてない層
領域tS，t1とを有している。 第２図に示す例の様に非晶質層tS，tBが支持体
側に設けられ、支持体又は他の層との接触面（tB
に相当）を有し、炭素原子及び第族原子の分布
が均一である層領域t2，tBを有する場合には、分
布濃度C〓1及びCC1は、支持体或いは他の層との関
係に於いて所望に従つて適宜決められるものであ
るが、C〓1の場合のシリコン原子に対して通常の
場合、0.1〜８×104atomic ppm、好ましくは、
0.1〜1000atomic ppm、好適には１〜400atomic
ppm、最適には２〜200atomic ppmとされ、CC1
の場合、シリコン原子に対して通常は0.01〜
35atomic％、好適には0.01〜30atomic％、より
好適には0.02〜20atomic％、最適には0.03〜
10atomic％とされるのが望ましいものである。
層領域t1，t2は、主に層領域tS，t1と層領域t2，tB
との間の電気的接触を滑らかにする為に設けられ
るものであるので、該層領域t1，t2の層厚は、炭
素原子の分布濃度CC1及び第族原子の分布濃度
C〓1、殊に分布濃度CC1との関係に於いて適宜所望
に従つて決められる必要がある。 必要に応じて第族原子を含有しても良いが炭
素原子は含有されない層領域tS，t1の層厚として
は繰返し使用に対する耐久性も含めて炭素原子の
含有される層領域t1，tBが、大気からの保護を充
分受けられる様に、又、該層領域tS，t1に於いて
光照射によるフオトキヤリアを発生させるのであ
れば、照射する光が該層領域tS，t1に於いて充分
吸収される様に、所望に従つて適宜決められる。 本発明に於いて、非晶質層の表面層領域に設け
られる炭素原子の含有されない層領域の層厚とし
ては、通常100Å〜10μ、好適には200Å〜5μ、最
適には500Å〜3μとされるのが望ましいものであ
る。 第２図に示される様な炭素原子及び第族原子
の分布状態を有する光導電部材に於いては高光感
度化及び高暗抗抵化を計り乍ら支持体又は他の層
との間の密着性と支持体側よりの非晶質層中への
電荷の阻止性をより向上させるには、第２図に於
いて一点鎖線ａで示す様に非晶質層の支持体側表
面（tBの位置に相当）部分に於いて、炭素原子の
分布濃度を分布濃度CC1より更に高くした層領域
t3，tBを設けるのが良いものである。 炭素原子が高濃度で分布している層領域t3，tB
に於ける炭素原子の分布濃度CC2としては、シリ
コン原子に対して通常は、70atomic％以下、好
適には50atomic％以下、最適には30atomic％以
下とされるのが望ましいものである。炭素原子の
高濃度で分布される層領域に於ける炭素原子の分
布状態は、第２図に一点鎖線ａで示す様に層厚方
向に一定（均一）とされても良いし、直接接合さ
れる隣接層領域との間の電気的接触を良好にする
為に一点鎖線ｂで示す様に、支持体側より、ある
厚さまで一定値CC2で、その後は、CC1になるまで
連続的に次第に減少する様にされても良い。 第二の層領域に含有される第族原子の該層領
域に於ける分布状態は、支持体側に於いて、分布
濃度C〓1で一定値を維持した層領域（層領域t2，
tBに相当）を有する様にされるのが通常である
が、支持体側より非晶質層への電荷の注入をより
効率良く阻止する為には支持体側に第２図に一点
鎖線Ｃで示す様に第族原子が高濃度で分布する
層領域t4，tBを設けるのが望ましいものである。 本発明に於いては、層領域t4，tBは位置tBより
5μ以内に設けられるのが好ましい。層領域t4，tB
は、位置tBより5μ厚までの全層領域LTとされても
良いし、又、層領域LTの一部として設けられて
も良い。 層領域t4，tBを層領域LTの一部とするか又は全
部とするかは、形成される非晶質層に要求される
特性に従つて適宜決められる。 層領域t4，tBはその中に含有される第族原子
の層厚方向の分布状態として第族原子の含有量
分布値（分布濃度値）の最大Cmaxがシリコン原
子に対して通常は50atomic ppm以上、好適には
80atomic ppm以上、最適には100atomic ppm以
上とされる様な分布状態となり得る様に層形成さ
れるのが望ましい。 即ち、本発明においては、第族原子の含有さ
れる第二の層領域は、支持体側からの層厚で5μ
以内（tBから5μ厚の層領域）に含有量分布の最大
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。 本発明に於いて炭素原子が高濃度に分布してい
る、層領域t4，tBの層厚及び第族原子が高濃度
に分布している層領域t4，tBの層厚は、これ等の
層領域に含有される炭素原子或いは第族原子の
含有量及び含有分布状態に応じて所望に従つて適
宜決定され、通常の場合、50Å〜5μ、好適には
100Å〜2μ、最適には200Å〜5000Åとされるの
が望ましいものである。 第３図に示される例は、基本的には、第２図に
示した例と同様であるが、異なる点は、第２図の
例の場合には、t2の位置より、炭素原子の分布濃
度も第族原子の分布濃度も共に減少が始まり、
位置t1に到つて実質的に零になつているのに対し
て、第３図の例の場合には、実線Ａ３で示す様に
炭素原子の分布濃度はt3の位置より、実線Ｂ３で
示す様に第族原子の分布濃度はt2の位置より、
夫々減少が始まり、t1の位置に於いて、両者共に
実質的に零になつていることである。 即ち、炭素原子の含有されている第一の層領域
t1，tBは分布濃度CC1で実質的に均一に分布されて
いる層領域t3，tBと、位置t3より分布濃度CC1から
実質的に零に到るまで線型的に次第に減少してい
る層領域t1，t3とで構成されている。 第族原子の含有される第二の層領域t1，tB
は、分布濃度C〓1で実質的に均一に分布されてい
る層領域t2，tBと、位置t2より分布濃度C〓1から実
質的に零に到るまで線型的に次第に減少している
層領域t1，t2とで構成されている。層領域tS，t1に
は、第２図に示す層領域tS，t1と同様に炭素原子
も第族原子も含有されていない。 第４図に示す例は、第３図に示す例の変形例で
あつて、炭素原子が分布濃度CC1で均一分布で含
有されている層領域t2，tB中に、第族原子が分
布濃度C〓1で均一分布で含有されている層領域t3，
tBが設けてある点を除けば、第３図に示す場合と
同様である。 第５図に示す例は、第族原子が一定の分布濃
度で均一分布で含有されている層領域を２つ有す
る場合である。 第５図に示す例の非晶質層は、支持体側より、
炭素原子と第族原子との両方が含有されている
層領域t3，tBと、該層領域t3，tB上に第族原子
は含有されているが、炭素原子は含有されてない
層領域t1，t3と、第族原子も炭素原子もいずれ
も含有されていない層領域tS，t1とで構成されて
いる。 そして、炭素原子の含有されている層領域t3，
tBは、分布濃度CC1で層厚方向に実質的に均一に
分布されている層領域t5，tBと、分布濃度CC1より
次第に線型的に減少されて実質的に零に到つてい
る層領域t3，t5とで構成されている。 層領域t1，tBは、支持体側から、第族原子
が、分布濃度C〓1で実質的に均一分布している層
領域t4，tB、分布濃度C〓1から分布濃度C〓3まで線
型的に連続減少して分布している層領域t3，t4、
分布濃度C〓3で実質的に均一分布している層領域
t2，t3、及び分布濃度C〓3から線型的に連続減少
して分布している層領域t1，t2とが積層された層
構成を有している。 第６図には、第５図に示す例の変形例が示され
る。 第６図に示す例の場合には、炭素原子と第族
原子とが夫々、分布濃度CC1，C〓1で均一分布して
いる層領域t4，t5と、炭素原子が分布濃度CC1から
線型的に次第に減少されて実質的に零に到つてい
る層領域t3，t5中に、線型的に減少する分布状態
で第族原子が含有されている層領域t4，t5と分
布濃度C〓3で実質的に均一分布状態で第族原子
が含有されている層領域t3，t4とが設けられてい
る。 層領域t3，tBの上には、炭素原子が実質的に含
有されてない層領域tS，t3が設けられ、層領域tS，
t3は、第族原子が含有されている層領域t1，t3
と、炭素原子、第族原子のいずれも含有されて
ない層領域tS，t1とで構成されている。 第７図には、非晶質層〔層領域tS，tB〕の全層
領域に第族原子が含有され、表面層領域tS，t1
には、炭素原子が含有されていない例が示され
る。 炭素原子の含有される層領域t1，tBは、実線Ａ
７で示す様に、分布濃度CC1で均一分布状態で炭
素原子が含有されている層領域t3，tBと、分布濃
度CC1から次第に減少されて零に到る分布状態で
炭素原子が含有されている層領域t1，t3とを有す
る。 非晶質層中に於ける第族原子の分布は、実線
Ｂ７で示される。即ち第族原子の含有される層
領域tS，tBは、分布濃度C〓1で均一に第族原子
が分布されている層領域t2，tBと、分布濃度C〓2
で均一に第族原子が分布されている層領域tS，
t1との間に分布濃度C〓1と分布濃度C〓2との間の第
族原子の分布変化を連続させる為に、これ等の
分布濃度間で線型的に連続的に変化している分布
状態で第族原子が含有されている層領域t1，t2
とを有する。 第８図には、第７図に示す例の変形例が示され
る。 非晶質層の全層領域には、実線Ｂ８で示す様
に、第族原子が含有されており、層領域t1，tB
には、炭素原子が含有されている。層領域t3，tB
に於いては、炭素原子が分布濃度CC1で、第族
原子が分布濃度C〓1で夫々、均一な分布状態で含
有されており、層領域tS，t2に於いては、第族
原子が、分布濃度C〓2の均一な分布状態で含有さ
れている。 炭素原子は実線Ａ８で示される様に、層領域
t1，t3に於いて、支持体側より分布濃度CC1から線
型的に次第に減少されて位置t1に於いて実質的に
零になる様に含有されている。 層領域t2，t3では、第族原子が、分布濃度
C〓1から分布濃度C〓2に到るまで徐々に減少する
分布状態で含有されている。 第９図には、炭素原子及び第族原子が層厚方
向に均一な分布状態で含有されている層領域上
に、これ等の原子が不均一に、連続的に含有され
ている層領域が形成されている例が示される。 第９図に示される例に於いては、炭素原子の含
有される第一の層領域と第族原子の含有される
第二の層領域とは、実質的に同一層領域であつ
て、炭素原子及び第族原子のいずれも含有され
ていない表面層領域を有している。 炭素原子は、層領域t2，tBに於いては、分布濃
度CC1で実質的に均一な分布状態で含有されてお
り、層領域t1，t2に於いて、分布濃度CC1より分布
濃度CC2に到るまで連続して減少的に変化する分
布状態で含有されている。 第１０図に示す例に於いては、炭素原子、第
族原子のいずれもが、連続的に分布する層領域に
於いて不均一な分布状態で含有され、炭素原子の
含有されている層領域中に第族原子が含有され
ている層領域が設けられている。 そして、層領域t3，tBに於いては、炭素原子が
分布濃度CC1で、第族原子が分布濃度C〓1で、
夫々一定の分布濃度で実質的に均一に含有されて
おり、層領域t2，t3では、炭素原子及び第族原
子が夫々層の成長に併せて次第に分布濃度を減少
する様に含有され、第族原子の場合には、t2に
於いて分布濃度が実質上零とされている。 炭素原子は、第族原子の含有されてない層領
域t1，t2に於いても線型的な減少分布状態を形成
する様に含有され、t1に於いてその分布状態が実
質的に零とされている。 層領域tS，t1には、炭素原子も第族原子も含
有されていない。 以上、第２図乃至第１０図により、非晶質層中
に含有される炭素原子及び第族原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明したが、第３
図乃至第１０図の場合においても、第２図の場合
に説明したのと同様に支持体側に、炭素原子又は
第族原子の含有濃度Ｃの高い部分を、表面tS側
には、含有濃度Ｃが支持体側に較べて可成り低く
された部分を有する分布状態が形成された層領域
を設けても良いものである。 又、炭素原子、第族原子の分布濃度の夫々は
線型的だけではなく曲線的に減少させても良い。 本発明に於いて、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でき
る。 本発明に於いて、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。 本発明に於いて使用される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。 本発明に於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
本発明に於いては挙げることができる。 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
ができる。 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から成る非晶質層を
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いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、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。 これら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兼ねてB2H6等
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〜
30atomic％とされるのが望ましい。 非晶質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。 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。
非晶質層中に炭素原子及び周期律表第族原子を
導入して、第一の層領域及び第二の層領域を形成
するには、グロー放電法や反応スパツタリング法
による層形成の際に、第族原子導入用の出発物
質又は炭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第一の層領域を形成するの
にグロー放電法を用いる場合には、第１の層領域
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炭素原子導入用の出発物質
が加えられる。その様な炭素原子導入用の出発物
質としては、少なくとも炭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、炭素原子Ｃを構成原子とする原料ガスと、
必要に応じて水素原子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、炭素原子Ｃ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、
炭素原子Ｃ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できる。 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炭素原子Ｃを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。 炭素原子導入用の原料ガスに成り得るものとし
て有効に使用さる出発物質としては、ＣとＨとを
構成原子とする、例えば炭素数１〜５の飽和炭化
水素、炭素数２〜５のエチレン系炭化水素、炭素
数２〜４のアセチレン系炭化水素等が挙げられ
る。 具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
（CH4）、エタン（C2H6）、プロパン（C3H8）、ｎ
−ブタン（ｎ−C4H10）、ペンタン（C5H12）、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン（C2H4）、
プロピレン（C3H6）、ブテン−１（C4H8）、ブデ
ン−２（C4H8）、イソブチレン（C4H8）、ペンテ
ン（C5H10）、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン（C2H2）、メチルアセチレン
（C3H4）、ブチン（C4H6）等が挙げられる。 SiとＣとＨとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si（CH3）4、Si（C2H5）4等のケイ化アルキルを
挙げることが出来る。 スパツターリング法によつて、炭素原子を含有
する第一の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Ｃウエーハー、又はSiと
Ｃ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、炭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Ｃとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとＣ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。炭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
スの中の炭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。 本発明に於いて、非晶質層を構成する第一の層
領域中には、前述した様に炭素原子が含有される
ものであるが、更に炭素原子と同様の目的で炭素
原子と同様の含有手法に従つて酸素原子又は窒素
原子の少なくとも１つを含有させても良い。 酸素原子或いは窒素原子導入用の原料ガスに成
り得るものとして有効に使用される出発物質とし
て具体的には、例えば、酸素（O2）、オゾン
（O3）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、
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）、SiとＯとＨ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、Ｎを
構成原子とする例えば窒素（N2）、或いはＮとＨ
とを構成原子とするアンモニア（NH3）、ヒドラ
ジン（H2NNH2）、アジ化水素（HN3）アジ化ア
ンモニウム（NH4N3）等のガス状の又はガス化
し得る窒素、窒化合物及びアジ化物等の窒素化合
物等を挙げることが出来る。 又、非晶質層を構成する第一の層領域をスパツ
ターリング法で形成する場合には、SiO2，Si3N4
のいずれか又はこれ等の混合されたものをターゲ
ツトとして使用するか、又はSiとSiO2又はSi3N4
の混合されたもの、或いはSiとSiO2とSi3Nとが
混合されたものをターゲツトとして使用すること
によつて、第二の領域層中に酸素原子、窒素原子
のいずれか一方を少なくとも含有させることが出
来る。 更に、ターゲツトとしては、ＣとSiO2又は
Si3N4との混合されたもの、或いはＣとSiO2と
Si3N4とが混合されたものも使用することが出来
る。 非晶質層を構成する第二の層領域を形成するに
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。 第二の層領域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、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、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，Ga（CH3）3，InCl3，TlCl3等
も挙げることが出来る。 本発明に於いて遷移層領域（炭素原子又は第
族原子のいずれかの分布濃度Ｃが層厚方向に変化
している層領域）の形成は分布濃度Ｃを変化させ
るべき成分を含有するガスの流量を適宜変化させ
ることにより達成される。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
えば良い。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つて流量を制御
し、所望の含有率曲線を得ることもできる。 非晶質層作成の際遷移層領域と他の層領域との
境界において、プラズマ状態は維持されても、中
断されても膜の特性上には何ら影響を及ぼさない
が連続的に行うのが管理上も好ましい。 非晶質層の層厚は、非晶質層中で発生されるフ
オトキヤリアが効率良く輸送される様に所望に従
つて適宜決められ、通常は、３〜100μ、好適に
は５〜50μとされる。 本発明において使用される支持体としては、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
表面をラミネート処理して、その表面に導電性が
付与される。支持体の形成としては、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。 本発明の光導電部材においては、非晶質層上
に、該非晶質層中への自由表面側からの電荷の注
入を阻止する働きのある、所謂障壁層と云われる
表面層を設けるのが好ましい。非晶質層上に設け
られる表面層は、シリコン原子を母体とし、炭素
原子Ｃ、窒素原子Ｎの中から選択される原子の少
なくとも一種と、必要に応じて水素原子又はハロ
ゲン原子の少なくともいずれか一方とを含む非晶
質材料＜これ等を総称して ａ−〔Six（Ｃ，Ｎ）1-x〕ｙ（Ｈ，Ｘ）1-yと表記する
（但し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）＞又は、電気絶
縁性の金属酸化物或いは電気絶縁性の有機化合物
で構成される。 本発明において、表面層中に含有されるハロゲ
ン原子Ｘとして好適なのはＦ，Cl，Br，Ｉであ
り、殊にＦ，Clが望ましいものである。 上記表面層を構成する非晶質材料として有効に
使用されるものとして具体的には、例えば炭素系
の非晶質材料としてａ−SiaC1-a，ａ−（SibC1-b）
cH1-c，ａ−（SidC1-d）eX1-e，ａ−（SifC1-f）g（Ｈ
＋Ｘ）1-g，窒素系の非晶質材料としてａ−Sih
N1-h，ａ−（SiiN1-i）jH1-j，ａ−（SikN1-k）lX1-l，
ａ−（SinN1-n）o（Ｈ＋Ｘ）1-o，等、更には、上記
の非晶質材料において、Ｃ及びＮの２種の原子を
構成原子として含む非晶質材料を挙げることが出
来る（但し０＜ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，
ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ＜１）。 これ等の非晶質材料は層構成の最適化設計に依
る表面層に要求される特性及び該表面層と接触し
て設けられる非晶質層との連続的作成の容易さ等
によつて適宜最適なものが選択される。殊に特性
面からすれば、炭素系の非晶質材料を選択するの
がより好ましいものである。 表面層を上記の非晶質材料で構成する場合の層
形成法としてはグロー放電法、スパツターリング
法、イオンインプランテーシヨン法、イオンプレ
ーテイング法、エレクトロンビーム法等によつて
成される。 表面層を前記の非晶質材料で構成する場合に
は、その要求さる特性が所望通りに与えられる様
に注意深く形成される。 即ち、Siと、Ｃ，Ｎの中の少なくとも１つ及び
必要に応じてＨ又は／及びＸを構成原子とする物
質はその作成条件によつて構造的には結晶からア
モルフアスまでの形態を取り、電気物性的には導
電性から半導電性、絶縁性までの間の性質を、又
光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質
を、各々示すので、本発明においては、少なくと
も可視光領域において非光導電性であつて暗低抗
の高いところの非晶質材料が形成される様に、そ
の作成条件の選択が厳密に成される。 表面層に含有される炭素原子、窒素原子及び水
素原子、ハロゲン原子の量は、表面層の作成条件
と同様、所望の特性が得られる上部層が形成され
る重要な因子である。 表面層ａ−SiaC1-aで構成する場合には炭素原
子の含有量は、シリコン原子に対して通常は60〜
90atomic％、好適には65〜80atomic％、最適に
は70〜75atomic％、ａの表示では0.1〜0.4、好適
には0.2〜0.35、最適には0.25〜0.3とされ、ａ−
（SibC1-b）cH1-cで構成する場合には、炭素原子の
含有量は、通常30〜90atomic％、好適には40〜
90atomic％、最適には50〜80atomic％、水素原
子の含有量としては、通常１〜40atomic％、好
適には２〜35atomic％、最適には５〜30atomic
％、ｂ，ｃの表示で示せば、ｂが通常は0.1〜
0.5、好適には0.1〜0.35、最適には0.15〜0.3、ｃ
が通常は0.60〜0.99、好適には0.65〜0.98、最適
には0.7〜0.95とされ、ａ−（SidC1-d）eX1-e又は、
ａ−（SifC1-f）g（Ｈ＋Ｘ）1-gで構成さる場合には、
炭素原子の含有量は通常は40〜90atomic％、好
適には50〜90atomic％、最適には60〜80atomic
％、ハロゲン原子はハロゲン原子と水素原子とを
併せた含有量は通常は１〜20atomic％、好適に
は１〜18atomic％、最適には２〜15atomic％、
ハロゲン原子と水素原子の両者が含有される場合
の水素原子の含有量は通常は19atomic％以下、
好適には13atomic％以下とされ、ｄ，ｅ，ｆ，
ｇの表示では、ｄ，ｆが通常は0.1〜0.47、好適
には0.1〜0.35、最適には0.15〜0.3、ｅ，ｇが通
常は0.8〜0.99、好適には0.85〜0.99、最適には
0.85〜0.98とされる。 表面層を窒素系の非晶質材料で構成する場合、
先ずａ−SihH1-hの場合には、窒素原子の含有量
はシリコン原子に対して通常は43〜60atomic％、
好適には43〜50atomic％、ｈの表示では通常は
0.43〜0.60、好適には0.43〜0.50とされる。 ａ−（SiiN1-i）jH1-jで構成する場合には、窒素
原子含有量としては、通常は25〜55atomic％、
好適には35〜55atomic％、水素原子の含有量と
しては、通常２〜35atomic％、好適には５〜
30atomic％とされ、ｉ，ｊで表示すれば、ｉと
しては通常0.43〜0.6、好適には0.43〜0.5、ｊと
しては通常0.65〜0.98、好適には0.7〜0.95とさ
れ、ａ−（SikN1-k）lX1-l又はａ−（SinN1-n）o（Ｈ
＋Ｘ）1-oで構成する場合には窒素原子の含有量
は、通常30〜60atomic％、好適には40〜
60atomic％、ハロゲン原子又は、ハロゲン原子
と水素原子とを併せた含有量は、通常１〜
20atomic％、好適には２〜15atomic％とされ、
ハロゲン原子と水素原子の両者が含有される場合
の水素原子の含有量は通常は19atomic％以下、
好適には13atomic％以下とされ、ｋ，ｌ，ｍ，
ｎの表示では、ｋ，ｌが通常は0.43〜0.60、好適
には0.43〜0.49、ｍ，ｎが通常は0.8〜0.99、好適
には0.85〜0.98とされる。 表面層を構成する電気絶縁性の金属酸化物とし
ては、TiO2，Ce2O3，ZrO2，HFO2，GeO2，
CaO，BeO，Y2O3，Cr2O3，Al2O3，MgO，
MgO・Al2O3，SiO・MgO，等が好ましいものと
して挙げることが出来る。これれ等は２種以上を
併用して表面層を形成しても良いものである。 電気絶縁性の金属酸化物で構成される表面層の
形成は、真空蒸着法、CVD（chemcal vapour
deposition）法、グロー放電分解法、スパツター
リング法、イオンインプランテーシヨン法、イオ
ンプレーテイング法、エレクトロンビーム法等に
よつて成される。 表面層の層厚の数値範囲は、その目的を効果的
に達成する為の重要な因子の１つである。 表面層の層厚が充分過ぎる程に薄いと、表面層
の表面の側からの非晶質層中の電荷の流入を阻止
する働きが充分果し得なくなり、又、充分過ぎる
程以上に厚いと、光照射によつて非晶質層中にお
いて生ずるフオトキヤリアと表面層表面にある電
荷との結合の確率が極めて小さくなり、従つて、
いずれの場合も、表面層を設ける目的を効果的に
達成され得なくなる。 上記の点に鑑みて表面層を設ける目的を効果的
に達成する為の表面層の層厚としては、通常の場
合、30Å〜5μ、好適には50Å〜1μとされるのが
望ましいものである。 次にグロー放電分解法によつて生成される光導
電部材の製造方法について説明する。 第１１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１１０２，１１０３，１１０４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１１０２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、１１０
３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、１１０４，１１
０５はCH4ガス（純度99.99％）ボンベ、１１０
６はHeで稀釈されたSiF4ガス（純度99.999％以
下SiF4／Heと略す。）ボンベである。 これらのガスを反応室１１０１に流入させるに
はガスボンベ１１０２〜１１０６のバルブ１１２
２〜１１２６、リークバルブ１１３５が夫々閉じ
られていることを確認し、又、流入バルブ１１１
２〜１１１６、流出バルブ１１１７〜１１２１、
補助バルブ１１３２，１１３３が開からているこ
とを確認して、先づメインバルブ１１３４を開い
て反応室１１０１、及びガス配管内を排気する。
次に真空計１１３６の読みが約５×10-6torrにな
つた時点で補助バルブ１１３２，１１３３、流出
バルブ１１１７〜１１２１を閉じる。 基体シリンダー１１３７上に非晶質層を形成す
る場合の１例をあげると、ガスボンベ１１０２よ
りSiF4／Heガスを、ガスボンベ１１０３より
B2H6／Heガスをガスボンベ１１０５よりCH4ガ
スを、夫々バルブ１１２２，１１２３，１１２５
を開いて出口圧ゲージ１１２７，１１２８，１１
３０の圧を１Kg／cm2に調整し、流入バルブ１１１
２，１１１３，１１１５を徐々に開けて、マスフ
ローコントローラ１１０７，１１０８，１１１０
内に流入させる。引き続いて流出バルブ１１１
７，１１１８，１１２０、補助バルブ１１３２を
徐々に開いて夫々のガスを反応室１１０１に流入
させる。このときのSiF4／Heガス流量とB2H6／
Heガス流量とCH4ガス流量との比が所望の値に
なるように流出バルブ１１１７，１１１８，１１
２０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１１３６の読みを見ながらメイ
ンバルブ１１３４の開口を調整する。そして基体
シリンダー１１３７の温度が加熱ヒーター１１３
８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１１４０を所望の電力に設
定して反応室１１０１内にグロー放電を生起さ
せ、同時にあらかじめ設計された変化率曲線に従
つてB2H6／Heガスの流量及びCH4ガスの流量を
夫々手動あるいは外部駆動モータ等の方法によつ
てバルブ１１１８及び１１２０を漸次変化させる
操作を行なつて形成される層中に含有されるＢ等
の第族原子及び炭素原子の含有濃度を制御す
る。 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１１０１内、流出バルブ１１１７〜１
１２１から反応室１１０１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１１１７〜
１１２１を閉じ補助バルブ１１３２，１１３３を
開いてメインバルブ１１３４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
計るため基体シリンダー１１３７はモータ１１３
９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１１図に示した製造装置を用い硼素Ｂ及び炭
素Ｃの層中の含有量をパラメータとして、Alシ
リンダ上に第２図に示す層構成を有する非晶質層
の形成を行つて電子写真用像形成部材を作製し
た。このときの共通の作製条件は、第１表に示し
た通りである。 第２表に縦軸に硼素の含有量C〓1、横軸に炭素
の含有量CC1とを夫々示し、得られた各試料の評
価結果を示す。 作製した電子写真用像形成部材は、帯電−像露
光−現像−転写までの一連の電子写真プロセスを
経て転写紙上に顕像化された画像の〔濃度〕〔解
像力〕〔階調再現性〕等の優劣をもつて綜合的に
評価した。
【表】
【表】
【表】
評価基準
◎ 優秀 ○ 良好 △ 実用上充分
である
◎ 優秀 ○ 良好 △ 実用上充分
である
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光導電部材用の支持体と、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、該非晶質層には炭
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、前記炭素原子は前記下層領域のみに含
有されているとともに、層厚方向における炭素原
子の分布濃度が少なくともその一部に連続的に変
化する領域を有し、前記周期律表第族に属する
原子は前記２つの層領域の少なくともいずれか一
方に含有されているとともに、層厚方向における
分布濃度が少なくともその一部に連続的に変化す
る領域を有することを特徴とする光導電部材。 ２ 前記周期律表第族に属する原子は、Ｂであ
る特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材。 ３ 前記ハロゲン原子は、フツ素である特許請求
の範囲第１項に記載の光導電部材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194292A JPS5895875A (ja) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | 光導電部材 |
| US06/443,656 US4460669A (en) | 1981-11-26 | 1982-11-22 | Photoconductive member with α-Si and C, U or D and dopant |
| GB08233457A GB2111708B (en) | 1981-11-26 | 1982-11-24 | Photoconductive member |
| DE3243891A DE3243891C2 (de) | 1981-11-26 | 1982-11-26 | Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56194292A JPS5895875A (ja) | 1981-12-01 | 1981-12-01 | 光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895875A JPS5895875A (ja) | 1983-06-07 |
| JPS6316917B2 true JPS6316917B2 (ja) | 1988-04-11 |
Family
ID=16322162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56194292A Granted JPS5895875A (ja) | 1981-11-26 | 1981-12-01 | 光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5895875A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59131941A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-28 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン感光体 |
| JPH0616178B2 (ja) * | 1983-07-19 | 1994-03-02 | 株式会社東芝 | 光導電部材 |
| JPS6073628A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | Toshiba Corp | 光導電性部材 |
| JPH0760271B2 (ja) * | 1984-12-12 | 1995-06-28 | 株式会社東芝 | 光導電部材 |
| US4849081A (en) * | 1988-06-22 | 1989-07-18 | The Boc Group, Inc. | Formation of oxide films by reactive sputtering |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4109271A (en) * | 1977-05-27 | 1978-08-22 | Rca Corporation | Amorphous silicon-amorphous silicon carbide photovoltaic device |
-
1981
- 1981-12-01 JP JP56194292A patent/JPS5895875A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4109271A (en) * | 1977-05-27 | 1978-08-22 | Rca Corporation | Amorphous silicon-amorphous silicon carbide photovoltaic device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5895875A (ja) | 1983-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0150904B2 (ja) | ||
| JPH0411860B2 (ja) | ||
| JPS6410069B2 (ja) | ||
| US4525442A (en) | Photoconductive member containing an amorphous boron layer | |
| JPS6348054B2 (ja) | ||
| JPS628783B2 (ja) | ||
| US4423133A (en) | Photoconductive member of amorphous silicon | |
| JPH0373859B2 (ja) | ||
| JPS6348057B2 (ja) | ||
| JPS6316917B2 (ja) | ||
| JPH0325952B2 (ja) | ||
| JPS6316916B2 (ja) | ||
| JPH0376034B2 (ja) | ||
| JPH0376035B2 (ja) | ||
| JPS628782B2 (ja) | ||
| JPS6346408B2 (ja) | ||
| JPS6316915B2 (ja) | ||
| JPH0210940B2 (ja) | ||
| JPH0216512B2 (ja) | ||
| JPH0454941B2 (ja) | ||
| JPH0456306B2 (ja) | ||
| JPS6346409B2 (ja) | ||
| JPH0456307B2 (ja) | ||
| JPS6310422B2 (ja) | ||
| JPH0473143B2 (ja) |