JPS632060A - 超薄膜積層構造を有する光受容部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電子写真用感光体等に用いられる光受容部材
、特に改善された感光層を有する光受容部材に関する。

〔従来技術の説明〕

従来、電子写真用感光体等に用いられる光受容部材とし
ては、その光感度領域の整合性が他の種類の光受容部材
と比較して優れているのに加えて、ビッカース硬度が高
く、公害の問題が少ない等の点から、例えば特開昭５４
−８６３４１号公報や特開昭５６−８３７４６号公報に
みられるようなシリコン原子（Ｓｉ）を母体とする非晶
質材料、いわゆるアモルファスシリコン（以後、ｒａ−
８ｉＪと表記する。）から成る光受容部材が注目されて
いる。

ところでこうした光受容部材は、支持体上に、ａ−８ｉ
、特に好ましくは水素原子（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ
）の少なくともいずれか一方を含有するａ−８ｉ　Ｃ以
後、ｒ　ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｊ　、！：。

表記する。〕で構成され、光導電性を有する感光層を少
なくとも有するものであり、該ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構
成される感光層の伝導性を制御するため、ａ−８ｉ（Ｈ
，Ｘ）に不純物をドーピングさせることが知られており
、該不純物として、半導体分野においていうところのｐ
型不純物である周期律表の第■族に属する原子（以後単
に。

「第■族原子」と表記する。）又はｎｆｉ不純物である
周期律表の第■族に属する原子（以後単に、「第■族原
子」と表記する。）が用いられている。

また、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）が有するバンドギャップを調
整して光感度の最大吸収を短波長側又は長波長側に移行
させるため、いわゆるバンドギャップ調整剤を含有せし
めることも知られている。

例えば、ａ−８ｉ　（）ｌ、　Ｘ）に酸素原子（０）、
炭素原子（Ｃ）及び窒素原子（Ｎ）の中から選ばれる少
なくとも一種を含有せしめた場合には、バンドギャップ
が拡大し、光感度の最大吸収が短波長側に移行すること
が知られている。また、ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｋゲル
ｆ　、＝　ウＡ原子（Ｇｅ）又はスズ原子（Ｓｎ）の少
なくともいずれか一方を含有せしめた場合には、バンド
ギャップが減少し。

光感度の最大吸収は長波長側に移行する。

しかし−方、こうしたバンドギャップ調整剤を含有せし
めた場合には、禁制帯中に欠陥準位を作ってしまうとい
う問題があり、この欠陥準位の生起が、前述のａ−８ｉ
（Ｈ，Ｘ）への第■族原子又は第Ｖ族原子のドーピング
効果を阻害し、これらの原子の満足のゆくドーピングが
困難になるという問題がある。

この問題を解決するについて、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）への
ドーピング処理のために供給する第■族原子または第■
族原子の量を多くすることが行なわれているものの、こ
の方法においても、供給されるそれらの原子は、全量が
ドーパントとして作用しないことから、それらの原子の
反応系への供給量を絶えず監視して調整しない限り、か
えって欠陥準位の生起をもたらすところとなってしまう
という問題が存在する。

以上のごとく、ａ−８４（Ｈ，Ｘ）で構成される感光層
のバンドギャップを制御するためには、欠陥準位の生起
をもたらさぬようにバンドギャップ調整剤を添加する必
要のあるところ、現在では、こうした満足のゆくバンド
ギャップの制御を効率的に達成する為に、ａ−８ｉ（Ｈ
，Ｘ）中に含有せしめる種々の原子の供給量を所望どお
りに各々調整することは非常に困難であり、バンドギャ
ップを自由に制御することは重大な課題とされている。

〔発明の目的〕

本発明は、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）等の非単結晶材料で構成
される感光層に係る上述の問題を解決して所望機能を奏
するものにした。を子写真用感光体等に用いられる光受
容部材と、その効率的量産に適した装置を提供すること
を目的とするものである。

即ち、本発明の主たる目的は、欠陥準位を有さずしてｐ
型不純物又はｎ型不純物が所望状態にドーピングされて
いるとともに、所望のバンドギャップを有する光受容部
材を提供することにある。

本発明の他の目的は、残留電位の問題が殆んどなく、画
像欠陥の問題がなくして、改善された電気的耐圧性を有
する電子写真用光受容部材を提供することにある。

本発明の他の主たる目的は、超薄膜積層構造を有する光
受容部材において超薄膜間の構成原子の相互拡散による
光受容部材の経時的な特性変化のない光受容部材を提供
することにある。

また、本発明の目的は、超薄膜積層構造を構成する超薄
膜界面の界面準位を減少させた光受容部材を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

本発明者らは、非単結晶材料で構成される感光層を少な
くとも有する電子写真用感光体等に用いられる光受容部
材について、前述の諸問題を克服して上述の目的を達成
すべく鋭意研究を重ねた結果、前記光受容部材について
、その感光層として、構成原子の比の異々る２棟類の超
薄膜を複数回交互に積層させた層領域を有し、前記２種
類の超薄膜の界面において、前記構成原子の績度の分布
が連続しているようにさせたものを使用した場合、感光
層についての前述の諸問題を解決し、そのバンドギャッ
プを容易に制御しうるという知見を得た。

第１図、第２図は本発明の超薄膜積層構造（第１図は、
バンドギャップの異なる超薄膜積層構造の場合、第２図
は、ドーピングした、超薄膜積層構造の場合の模式的説
明図である。第１（ａ）図、第２（ａ）図は、超薄膜積
層構造のバンド構造の模式的説明図であり、第１（ｂ）
図、第２（ｂ）図は、超薄膜積層構造の構成要素の分布
の模式的説明図である。

本発明の超薄膜積層構造のバンド構造は、第１（ａ）図
、第２（ａ）図に示すように各超薄膜の間でなめらかに
接続し、各超薄膜の間で少なくとも１つの構成原子が、
第１（ｂ）図、第２（ｂ）図に示すようになめらかに変
化する特徴を有している。

（図中ＩＥｃは伝導帯端エネルギー、Ｅｖは価電子帯端
エネルギーを示ｊ） 本発明の超薄膜積層構造の様に、各超薄膜の間で少なく
とも１つの構成原子が連続的になめらかに変化すること
で、超薄膜形成時の支持体温度による各超薄膜構成原子
の超薄膜間の経時的な相互拡散、また超薄膜積層構造を
有する電子写真用光受容部材を長期間コロナ帯電下で使
用することによる各超薄膜構成原子の超薄膜間の経時的
な相互拡散などによる、光受容部材の電子４真特性（た
とえば、光感度、残留電位、暗減衰など）の経時劣化を
防止することができる。

そしてなお−層電子写真用光受容部材としての特性を安
定化させることができる。

ま之、本発明の超薄膜積層構造にすることで。

各超薄膜を明確に分離して積層した場合に比較して、各
超薄膜間の界面準位が減少し、Ｖｔ荷の移動が改善され
る。

また更に、本発明の超薄膜積層構造の光導電層（または
、電荷発生層）では、超薄膜間の界面準位が減少するた
め、光吸収時の電荷発生効率が向上する。

本発明の超薄膜積層構造において前記目的を達成するた
めには超薄膜界面近傍における構成好ましくはＩＯＡ〜
６０Ａ、最適には１５　Ａ　−５０Ａである。

第１１（５）、（Ｂ１図はエネルギーバンドの説明図で
あり、図中、Ｂ、はフェルミエネルギー、ＥＣは伝導帯
端エネルギー、Ｅ３ｙは価電子帝端エネルギー、Ｅｇは
バンドギャップを表わしている。

第１１（Ａ）図は、バンドギャップの異なる二種の超薄
膜を積層した場合を説明する図である。

前述のごとく、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）膜に、窒素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を
含有せしめた場合には、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）膜の有する
バンドギャップが拡大されろことが知られているが、例
えば、ａ−８ｉ（Ｈ。

Ｘ）で構成される超薄膜層と、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有するａ
−３ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｃ以後、ｒａ−８ｉ（０，Ｃ，Ｎ
）（Ｈ，Ｘ）　Ｊと称呼する。〕で構成されろ超薄膜層
のように、バンドギャップの異なる超薄膜層を積層する
と、狭いバンドギャップを有する超薄膜層において、量
子効果により、図中破線で示すが如きサブバンドが形成
される。

該サブバンドは、伝導帯及び価電子帯の端部よりもエネ
ルギー的に高い位置に形成され、その結果、超薄膜層を
複数回積層した感光層のバンドギャップは、狭いバンド
ギャップを有する層のバンドギャップよりも広がること
となる。（なお図において、価電子帯側では、下側に向
かってエネルギーが高くなり、伝導帯側では、上側に向
かってエネルギーが高くなるものとしている。） 第１１　（Ｂ１図は、ｐ型不純物全含有するａ　　５ｉ
（Ｈ。

Ｘ）で構成される超薄膜Ｊｉ（以後「ｐ型層薄膜層」と
称する。）と、ｎ型不純物を含有するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ
）で構成される超薄膜層（以後ｒｎ型超薄膜層」と称す
る。）とを父互に積層した場合を説明する図である。こ
の場合には、伝導帯側では、ｐ型層薄膜層ではさまれた
ｎ型超薄膜層で、量子効果により伝導帯端エネルギーＥ
ｃよりも高いエネルギー側にサブバンドが形成されろ。

また同様に、価電子帯側では、ｐｆｓｊＪ超薄膜層にお
いて価電子帝端エネルギーＥｖよりも高いエネルギー側
に量子効果によるサブバンドが形成される。それぞれの
サブバンドは、伝導帯側ではｐ型超薄膜層へ、また価電
子帯側ではｎ型超薄膜層へしみたしが生じる。その結果
、光吸収は、伝導帯のサブバンドと、価電子帯のしみだ
したサブバンドの間で生じるため、ｐ型超薄膜層とｎ型
超薄膜層とを８層した感光層のバンドギャップは、ｎ型
不純物を含有するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）層及びｎ型不純物
を含有するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）層の夫々個有のバンドギ
ャップよりも狭くなるものである。

第３図は、本発明の超薄膜積層構造を有する電子写真用
光受容部材の例を示したものである。

第３（ａ）図は基体３００上に本発明の超薄膜積層構造
３０１のみで構成した電子写真用光受容部材である。第
３（ｂ）、　（Ｃ１，（ｄ）図は、本発明の超薄膜積層
構造３０１を電荷発生層とし、電荷輸送層３０２を有す
る電子写真用光受容部材である。

第３（ｅ）図は、基体３００と、電荷注入阻止層３０３
、本発明の超薄膜積層構造３０１、表面層３０４から構
成された電子写真用光受容部材である。第３（ｆ）図は
、基体３００と、電荷注入防止層３０３、本発明の超薄
膜積層構造３０１を電荷発生層とする層、電荷輸送層３
０２から構成された電子写真用光受容部材である。

第３（ｇ）、　（ｈ）図は基体３００と電荷注入防止層
３０３、本発明の超薄腹積Ｎ構造３０１を電荷発生層と
する層、電荷輸送層３０２、表面層３０４から構成され
た電子写真用光受容部材である。

本発明に用いる支持体３００は、導電性のものであって
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、ＮｉＣｒ　。

ステンレス、Ａ２．　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、Ａｕ　、　Ｎ
ｂ　、　Ｔａ　。

Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ等の金属又はこれ等の合金が挙げ
られる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカニボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、ガラス、セラミック、紙等が挙げられる。これ等
の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、　ＮｉＣｒ、Ａ
ｌ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　工ｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ
、　Ｖ、　Ｔｉ。

Ｐｔ　％Ｐｄ　％Ｉｎ、Ｏ，、ＳｎＯ，、ＩＴＯ（Ｉｎ
、０．＋　８ｎＯ，）等から成る薄膜を設けることによ
って導電性を付与し、或いはポリエステルフィルム等の
合成樹脂フィルムであれば、ＮｉＣｒ　、　ｌ’ｄ−１
層ｇ、Ｐｂ。

Ｚｎ、Ｎｉ　、　Ａｕ％Ｃｒ％Ｍｏ、　Ｉｒ、　Ｎｂ％
Ｔａ、　Ｖ。

Ｔｔ、Ｐｔ等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着
、スパッタリング等でその表面に設け、又は前記金属で
その表面をラミネート処理して、その表面に４電性を付
与する。支持体の形状は無端ベルト状又は円筒状とし、
その卑さは、所望通りの光受容部材を形成しうる様に適
宜決定するが、光受容部材として可撓性が要求される場
合には、支持体としての機能が光分発揮される範囲内で
可能な限り薄くすることができる。

しかしながら、支持体の製造上及び取扱い上、機械的強
度等の点から、通常は、１０μ以上とされる。

本発明の光受容部材の超Ｗ７を膜積層構造層３０１は、
非単結晶材料で構成されており、即ち、具体的には、超
薄膜積層構造層３０１として１例えばａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ
）で構成される超薄膜とａ−３ｉ（０，Ｃ，Ｎ）　（Ｈ
，Ｘ）で構成される超薄膜とが交互に複数回積層された
超薄膜積層構造層、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される超
薄膜とａ　−Ｓ　ｉ　Ｍ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜
とが交互に複数回積層された超薄膜構造層、ａ−８ｉ　
（０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜とａ　−
Ｓ　ｉＭ　（Ｈ，Ｘ　）で構成される超薄膜とが交互に
複数回積層された超薄膜積層構造層、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ
）で構成される超薄膜とａ−８ｉ　（Ｇｅ　、　Ｓｎ　
）（Ｈ，Ｘ）　テｍ成される超薄膜とが交互に複数回積
層された超薄膜積層構造層、ａ−８ｉ　（０，Ｃ，Ｎ）
（Ｈ，Ｘ）で構成された超薄膜とａ−８ｉ　（Ｇｅ、　
Ｓｎ）　（Ｈ，Ｘ）で構成された超薄膜とが交互に積層
された超薄膜積層構造層等を挙げることができる。（但
し、本発明の感光層はこれらの例により何ら限定される
ものではない。）〔なお、「ａ−８ｉ（ＯｌＣｌＮ）（
Ｈ，Ｘ）Ｊは酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から
選ばれる少なくとも一種を含有するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）
を、ｒ　ａ−８ｉＭ　（Ｈ，Ｘ）　Ｊは第■族原子又は
第■族原子を含有するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）を、ｒ　ａ−
８ｉ　（Ｇｅ、　Ｓｎ　）　（Ｈ，Ｘ）　Ｊはゲルマニ
ウム原子又はスズ原子の少なくともいずれか一方を含有
するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）を夫々表記するものとする。〕
そして、こうした超薄膜積層構造層を構成する各超薄膜
の膜厚は、１０〜１５０ｋ、好ましくは１０〜１００λ
、最適には１５〜８０又とすることが望ましい。

超薄膜積層構造層３０１中に含有せしめるハロゲン原子
（Ｘ）としては、具体的にはフッ素、塩素、臭素、ヨウ
素が挙げられ、特にフッ素。

塩素を好適なものとして挙げることができる。

そして超薄腹積１ｉ得造層３０１中に含有せしめる水素
原子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量、あるいは
水素原子とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ　）は、好ま
しくは１〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、より好ましくは５〜
３０ａｔｏｍｉｃ％とするのが望ましい。

また、超薄膜積層構造層３０１中に含有せしめる第■族
原子としては、具体的には、Ｂ（硼素）、ｋｌ　（アル
ミニウム）、Ｇａ　（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）
、Ｔｔ（タリウム）等ヲ用いることができるが、特に好
ましいものはＢ　、　Ｇａである。また第■族原子とし
ては、具体的には、Ｐ（燐）、Ａｓ　（砒素）、８ｂ　
（アンチモｙ）、Ｂｔ（ビスマス）等を用いることがで
きるが、特に好ましいものは、Ｐ、Ａｓである。そして
超薄膜積層構造層３０１中に含有せしめる第■族原子又
は第Ｖ族原子の量は、Ｉ　Ｘ　１０−３〜Ｉ　Ｘ　１０
３ａｔｏ１０３ａｔｏ、好ましくは５　Ｘ　１０”−２
〜５　Ｘ　１０”　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ％最適にはＩ　
Ｘ　１０−１〜２　Ｘ　１０”　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
とすることが望ましい。

更に超薄膜積層構造Ｎ３０１中に含有せしめる酸素原子
、炭素原子及び窒素原子の量は、α００１〜ｓｏ　ａｔ
ｏｍｉｃ％、好ましくは０．００２〜４０　ａｔｏｍｉ
ｃ％、最適には０゜００３〜３Ｑ　ａ　ｔ　ｏｍｉ　０
％とするのが望ましい。

更にまた、超薄膜積層構造層３０１中に含有せしめるゲ
ルマニウム原子又はスズ原子の量は、１〜６　Ｘ　１０
’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、好ましくは１０〜３×１
０’ａＬｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、最適にはＩ　Ｘ　１０”
　〜２　Ｘ　１０’ａｔｏｍｉｃ　Ｉ）ｐｍとするのが
望ましい。

また、本発明の光受容部材において、超薄膜積層構造層
３０１の層厚は、本発明の目的を効率的に達成するには
重要な要因の１つであって、光受容部材に所望の特性が
与えられるように、光受容部材の設計の際には充分な注
意を払う必要があり、電荷発生輸送層として使用する場
合通常は、３〜１００μとするが、好ましくは５〜８０
μ、最適には７〜５０μとする。

また、電荷発生層として使用する場合、通常０．１〜５
０μとするが、好ましくは０．２〜３０μ、最適には０
．２〜１０μとする。

電荷輸送層３０２は、前記超薄膜積層構造層３０１と同
一の構成元素で構成すれば良く、好ましくは、電荷輸送
層３０２は、前記超薄膜積層構造層３０１より禁セ１］
帝幅が広い方が良い。

電荷輸送層の厚さは、好ましくは３〜１００μとするが
、好ましくは５〜８０μ、最適には７〜関μとする。

（以下、電荷発生層と電荷輸送層とを合せて感光層と呼
ぶ。） 電荷注入阻止層３０３は、感光層が帯電処理を受けた際
に支持体側から感光層中に電子が注入されることを阻止
するために設けられる層であり、該電荷注入層３０３は
、ａ−８ｔ、又は多結晶シリコン（以後、ｒｐｏｌｙ−
８ｉＪと称呼する。）、あるいは両者を含むいわゆる非
単結晶シリコン（以後、「Ｎｏｎ−５ｉＪと称呼する。

）〔なお、微結晶質シリコンと通称されるものはａ−８
ｉに分類される。〕に、ｐ型不純物またはｎ型不純物及
び／又は酸素原子、炭素原子及び室糸原子の中から選ば
れる少なくとも一極を含有せしめたもので構成されてい
る。

ｎ型不純物である第■族原子又はｎ型不純物である第■
族原子としては、前述の感光層において用いられたもの
と同じものがそのまま用いられるが、電荷注入阻止層３
０３中に含有せしめる第■族原子又は第■族原子の量は
、比較的高濃度とする。即ち、３０〜５　Ｘ　１０’　
ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ。

好ましくは５０〜Ｉ　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐ
ｍ　、最適にはＩ　Ｘ　１０２〜５　Ｘ　１０３１０３
ａｔｏ　ｐｐｍとすることが望ましい。

また、酸系原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれ
る少なくとも一種を含有せしめることにより、支持体と
の密着性を向上せしめる効果が奏される。そしてこれら
の原子を電荷注入阻止層３０３中に含有せしめる量は、
０．００１〜５０ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは０．００
２〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には０．００３〜３０
ａｔｏｍｉ（％とするのが望ましい。

更に、本発明の光受容部材の電荷注入阻止層３０３の層
厚は、３００λ〜１０μ、好ましくは４００λ〜８μ、
最適には５００λ〜５μとするのが望ましい。

ところで、本発明における電荷注入阻止層３０３は、前
述のごとく第■族原子又は第■族原子及び／又は酸素原
子、炭素原子及び璽累原子の中から選ばれる少なくとも
一種を含有するＮｏｎ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｃ以後、「
Ｎｏｎ−８１Ｍ　（０，Ｃ。

Ｎ）（Ｈ，Ｘ）と表記する。〕、即ち、ａ　−３ｉ　Ｍ
（０，Ｃ，Ｎ）　（Ｈ，Ｘ）又はｐｏｌｙ　−ＳｉＭ（
０，Ｃ。

Ｎ）（Ｈ，Ｘ）あるいは両者の混合物で構成されるもの
であるが、ｐｏｌｙ−８ｉ　（０，Ｃ，Ｎ　）　（Ｈ。

Ｘ）で構成される層を形成するについては種々の方法が
あり、例えば次のような方法があげられる。

その１つの方法は、基体温度を高温、具体的にハ４００
〜４５０Ｃに設定し、該基体上にプラズマＣＶＤ法によ
り膜を堆積せしめる方法である。

他の方法は、基体表面に先ずアモルファス状の膜を形成
、即ち、基体温度を約２５００にした基体上にプラズマ
ＣＶＤ法により膜を形成し、該アモルファス状の膜をア
ニーリング処理することによりｐｏｌｙ化する方法であ
る。該アニーリング処理は、基体を４００〜４５０　ｔ
ｌ：’に約加分間加熱するか、あるいは、レーザー光を
約加分間照射することにより行なわれる。

本発明の光受容部材の感光層上には、表面層３０４が設
けられる。該表面層は、酸系原子、炭素原子及び窒素原
子の中から選ばれる少なくとも一種を含有するａ−８ｉ
　（Ｈ，Ｘ）　［”以後、ｒａ−８ｉ（０，Ｃ，Ｎ）　
（Ｈ，Ｘ）　Ｊと表記する。〕又は窒素原子及び硼素原
子を母体とする非晶質材料〔以後、ｒ　ａ−ＢＮ　（Ｈ
，Ｘ）　Ｊと表記する。〕あるいは、炭素原子を母体と
する非晶質材料〔以後、ｒ　ａ−Ｃ（Ｈ，Ｘ）　Ｊと表
記する。〕で構成される。

本発明の光受容部材に表面層３０４を設ける目的は、耐
湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境
特性、および耐久性等を向上せしめることにある。

特に、表面層としてａ−８ｉ　（０，Ｃ，ＮＸＨ，Ｘ）
で構成される層を用いた場合には、表面層と感光層を構
成するアモルファス材料の各々が、シリコン原子という
共通した構成原子を有しているので、表面層３０４と感
光層との界面において化学的安定性が確保できる。

こうしたａ−３ｉ　（０，Ｃ，Ｎ　）　（Ｈ，Ｘ）で構
成される表面層とする場合、表面層中に含有せしめる酸
素原子、炭素原子又は窒素原子の量の増加に伴って、前
述の緒特性は向上するが、多すぎるとｊ−品質が低下し
、電気的および機械的特性も低下する。こうしたことか
ら、これらの原子の量は、０．００１〜９０　ａｔｏｍ
ｉｃ％、好ましくは１〜９０　ａｔｏｍｉｃ％、最適に
は１０〜８０　ａｔｏｍｉＣ％とするのが望ましい。

また、本発明の光受容部材において、表面層３０４の層
厚も本発明の目的を効率的に達成するために１要な要因
の１つであり、所望の目的に応じて適宜決定されるもの
であるが、表面層に含有せしめる構成原子の量、あるい
は表面層に要求される特性に応じて相互的かつ有機的関
連性の下に決定する必要がある。更に生産性や量産性も
加味した経済性の点においても考慮する必要もある。こ
うしたことから、本発明の光受容部材の表面層の層厚は
、３　Ｘ　１０−３〜３０μ、より好ましくは４Ｘ１０
−３〜２０μ、特に好ましくは５Ｘ１０−３〜１０μと
する。

本発明の光受容部材における長波長吸収層（不図示）は
、支持体上、あるいは電荷注入阻止層３０３上に設けら
れるものであって、ゲルマニウム原子（Ｇｅ　）又はス
ズ原子（Ｓｎ　）の少なくとも一方を含有するＮｏｎ−
８ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｃ以後、Ｎｏｎ　−Ｓｉ　（Ｇｅ、
　８ｎ）　（Ｈ，Ｘ）と表記する。〕で構成されている
。該長波長吸収層は、ゲルマニウム原子又はスズ原子の
少なくとも一方を含有せしめることにより、半導体レー
ザー等の長波長光源を用いた場合において、感光層では
殆んど吸収しきれない長波長側の光を、核層で実質的に
完全に吸収することができるようになり、このことによ
り、支持体３００表面からの反射によって生ずる干渉を
防止することができるものである。長波長側の光を吸収
するために核層に含有せしめるゲルマニウム原子又はス
ズ原子の量は、１〜９，５　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ
　ｐｐｍ、好ましくはｌＸＩＯ２〜９　Ｘ　１０’　ａ
ｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、最適には５Ｘ　１０２〜８　Ｘ
　１０’　ａｔｏｍｉ（ｐｐｍとするのが望ましい。

また、該長波長吸収層を電荷圧入阻止層としての機能を
兼ねそなえた層とする場合にあっては、ゲルマニウム原
子又はスズ原子と、第■族原子又は第■族原子と、酸素
原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくと
も一種とを含有するＮｏｎ　−Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ）で構成
される層とすればよい。

第４図は、本発明の超薄膜積層構造をＲ，Ｆ放電または
、マイクロ波放電で炸裂するための、堆積膜形成装置の
模式的説明図である。

堆積膜形成装置は、高真空にし得る堆積室１、パワー導
入用の電極を兼ねた周囲壁２、上壁３、底壁４、碍子５
、加熱用ヒーター７、ガス導入管８、ガス放出孔９、パ
ルプ１０、排気管１１、排気パルプ１２、電圧印加手段
１３、内圧センサー１５、ガス供給系２０％ガスボンベ
２０１〜２０５、パ／Ｌ／フ２１１〜２１５、マスフロ
コントローラー２２１〜２２５、流入パルプ２３１〜２
３５、先出パルプ２４１〜２４５、圧力調整器２５１〜
２５５、そして、マスフロコントローラー　２２１〜２
２５、ａ出バルブ２４１〜２４５および排気パルプ１２
を制御するためのマイクロコンピュータ−（不図示）か
ら構成され、反応容器１内に円筒状基体６が設置される
。

たとえば本発明の超薄膜積層構造は前記装置で以下の様
にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを２０
１に入れ、第２の原料ガスを２０２に入れ、第１の原料
ガス及び第２の原料ガス希釈用のガスを２０３に入れた
。

まず、超薄膜積層構造形成前に堆積室１内を十分に排気
して、マスフロコントロー９−２２１゜２２２．２２３
及び流入パルプ２４１．２４２．２４３をマイクロコン
ビエータ−により第７図に示すように各原料ガスを制御
し、堆積室１に導入した。

第７図の流量の変化領域は、流入パルプ２４１．２４２
０Ｒ孔度をマイクロコンピュータ−１ｃより制御して行
った。そして、各原料ガスの導入と同時にＲＦ電源また
はマイクロ波電源である電圧印加手段１３より所定の電
力を電極を兼ねた周囲壁２へ導入した。前記超薄膜積層
構造の全体の層厚は第７図に示す流量の変化様式で所定
の時間保つことで制御した。

第５図は、本発明の超薄膜積層構造を、少なくとも２種
類のガスを、異なった空間でそれぞれ活性化し、それぞ
れ別々の経路で堆積室に導入し堆積室内で反応させて、
形成するための堆積膜形成装置の模式的説明図である。

前記堆積腹積膜形成装置は、高真空にし得る堆積室５０
１、基体支持台５０２、加熱用ヒーター５０４、導線５
０５、ガス供給ボンベ５０６．５０７．５０８．５０９
、ガス導入管５１０、内圧センサー５１１、熱活性化室
５１２、電気炉５１３、固体Ｓｉ粒５１４、活性種（Ａ
）用化合物導入管５１５、活性種（５）用導管５１６、
活性！（切用導管５１７．５２４．５２５、パルプ５１
８、排気パルプ５２０．排気管５２１、マイクロ波プラ
ズマ発生装置５２２．５２７、マイクロ波活性化室５２
３．５２６から構成されている。

前記堆積膜形成装置で本発明の超薄膜積層構造を形成す
る方法の１例を以下に示す。

ガス供給ポンベ５０９を水素ガスボンベトシ、ガス供給
ボンベ５０６を第１の原料ガスポンベとし、更にガス供
給ボンベ５０７を第２の原料ガスポンベとした。

まず、超薄膜積層構造形成前に堆積室５０１内を十分に
排気してマス７０コントロー２−５０６ｂ、　５０７ｂ
、　５０９ｂ、及び供給パルプ５０６ｄ　。

５０７ｄ　、　５０９ｄをマイクロコンビエータ−によ
り第８図に示すような所定の流量に各原料ガスを制御し
、各マイクロ波活性化室５２３，５２６に導入した。

各マイクロ波活性化室５２３．５２６によりて、水素ガ
ス及び、第１の原料ガス、第２の原料ガスを活性化し、
各活性種を堆積室５０１に導入した。前記超薄膜積層構
造の全体の層厚は、第８図に示す流量の変化様式で所定
の時間保つことで制御した。

第６図は、本発明の超薄膜積層構造を、気体状原料ガス
と、該気体状原料ガスを酸化する気体状ハロゲン系酸化
剤との酸化反応によって形成する堆積膜形成装置の模式
的説明図である。

前記堆積膜形成装置は、ガス供給ボンベ６０１〜６０４
、ガスの導入管６０１ａ〜６０４ａ　、マスフロメータ
ー６０１ｂ　〜６０４ｂ　、ガス圧力計６０１ｃ　〜６
０４ｃ、流入パルプ６０１ｄ　〜６０４ｄ　、　５ｏｔ
ｅ　、６０４ｅ　、圧力計６０１ｆ〜６０４ｆ　、ガス
導入管６０９，６１０、基体ホルダー６１２、基体加熱
用ヒーター６１３、基体温度モニター用熱電対６１６、
基体６１８、真空排気パルプ６１９、堆積室６２０から
構成されている。

たとえば本発明の超薄膜積層構造は、前記装置で以下の
様にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを６
０４に入れ、第２の原料ガス１ｃ６０３に入れ、前記各
原料ガス左酸化作用をするハロゲン系酸化剤を６０１に
入れた。

まず超薄膜積層構造形成前に、堆積室６２０内ヲ十分に
排気して、マスフロコントローラー６０４ｂ、　６０３
ｂ、　６０１ｂ　及び流入パルプ６０４ｄ　。

６０３ｄ、６０１ｄをマイクロコンビエータ−により第
９図に示すように各原料ガス及びハロゲン系酸化剤を制
御し、堆積室６２０に導入した。

前記原料ガスとハロゲン系酸化剤はガス導入管６１０と
６０９の先端で化学反応し、活性種が生成され基体６１
８上に堆積膜が形成される。

前記超薄膜積層構造の全体の層厚は、第９図に示す流量
の変化様式で所定の時間保つことで制御した。

以下実施例に従って本発明を説明する。

実施モジ′リ　１〜３ 第４図に示した層積膜形成装置を用いて、また該堆積膜
形成装置を用いた超薄膜積層構造作製方法に従って、シ
リンダー状虹基体表面に、第１表に示す層形成条件で層
形成を行ない、第３（ａ）図に示す層構成の電子写真用
光受容部材を得た。

得られた光受容部材を、帯９Ｌ露光実験装置に設置して
、■５．ＯＫＶで０．３秒ｍ〕コロナ帯電を行ない、直
ちに光像を照射した。光像の照射はタングステン２ング
光源を用い、０．７　ｌｕｘ　−ｓｅｃの光量を透過型
のテストチャートを通して行なった。

その後直ちにｅ荷電性の現像剤で該光受容部材表面をカ
スケード現像することにより、該光受容部材表面上に良
好なトナー画像を得た。次いで該トナー画像を■５．Ｏ
Ｋ　ｖのコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、いず
れも、解像力に優れ１階調再現性の良好な、鮮明な高濃
度の画像が得られた。

第１０図に各実施例により得られた光受容部材の分光感
度特性を示す。なお比較例として、実施例１０条件で、
各超薄膜間で構成元素を分布させなかった場合と、第２
表に示す層形成条件により層形成を行りた場合の電子写
真用光受容部材の分光感度特性を示す。

図中　訃−（は実施例１、Ｘ−一−−−Ｘは実施例２、
Δ・・・・・・・・・△は実施例３、Φ−−−−・実施
例１で構成元素を分布させなかった場合の比較例、Ｇ−
一七は第２表の条件による比較例を夫々示している。

第１０図から明らかなごとく、ａ−８ｉ（０，Ｃ。

Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜と、ａ−８ｉ（Ｈ，
Ｘ）で構成される超薄膜を積層することにより、分光感
度特性を短波長側へ変調することができた。

また、超薄膜の界面で構成要素を連続的に変化させるこ
とで、感度を向上させることができた。

実施例４ 第１表に示す層形成条件で層形成した光受容部材を用い
、帯電をｅ帯電、現像を■荷電性現像剤による現像、転
写をｅ帯電とした以外は、すべて実施例１と同様にして
画像形成を行なったところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例５〜１０ 層形成条件を第３表に示す条件とした以外はすべて実施
例１と同様にして、電子写真用光受容部材を得た。

得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１と同様に
して画像形成を行なったところ、解像力に優れ、１８調
再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例１１ 層形成条件を第４表に示す条件とした以外はすべて実施
例１と同様にして、第３（ｅ）図に示す電子写真用光受
容部材を得た。

得られ九夫々の光受容部材を用いて、ＮＰ９０３０　（
キャノン（休）製）画像形成を行なったところ、解像力
に侵れ、階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得
られた。

また従来の電子写真用光受容部材と比較して、半導体レ
ーザー（波長７８８　ｎｍ　）感度が約１０％向上した
。

実施例１２ 層形成条件を第５表に示す条件とした以外はすべて実施
例１と同様にして、第３（ｅ）図に示す電子写真用光受
容部材を得た。

得られた光受容部材を用いて、ＮＰ９０３０（キャノン
（株）製）画像形成を行なったところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

また従来の電子写真用光受容部材と比較して、半導体レ
ーザー（波長７８８　ｎｍ　）感度が約７％向上した。

実施例１３ 層形成条件を第６表に示す条件（基体温度約２８０’Ｃ
’、堆積時内圧約３　Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ　）とし、
第４図に示す堆積膜形成装置を用い、第３層は、本発明
の超薄膜積層構造とし、マイクロ波プラズマ放電によっ
て第３（ｂ）図に示す電子写真用光受容部材を得た。

得られた光受容部材を用いて、ＮＰ９０３０（キャノン
（株）製）画像形成を行なったところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例１４ 層形成条件を第７表に示す条件（基体温度約２８０　Ｃ
、堆積室内圧約Ｑ、５　Ｔｏｒｒ　）とし、第５図の堆
積膜形成装置を使用して、電子写真用光受容部材を得た
。得られた光受容部材を外径８０ｍｍφ長さ３５８ｍｍ
のシリンダーに取りつけた。

得られた光受容部材を用いて、ＮＰ　９０３０　（キャ
ノン（株）製）画家形成を行なったところ、解像力に優
れ１階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られ
た。

実施例１５ 層形成条件を第８表に示す条件（基体温度約２８０Ｃ１
堆積室内圧約Ｑ、５Ｔｏｒｒとし、第６図の堆積膜形成
装置を使用して、第３（ｇ）図に示す電子写真用光受容
部材を得た。得られた光受容部材を外径８０ｍｍφ長さ
３５８　ｍｍのＭシリンダーに取りつけた。

得られた光受容部材を用いて、ＮＰ９０３０（キャノン
（株）製）画像形成を行なったところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画１象が得られた
。

〔発明の効果〕

本発明の超薄膜積層構造の様に各超薄膜の間で少なくと
も１つの構成元素が連続的になめらかに変化することで
、光受容部材の特性の経時的な劣化が改善され、また、
感度のより一層の向上が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の超薄膜積層構造の説明図であ
る。第３図は本発明の超薄膜積層構造層を有する光受容
部材の説明図である。 第４図、第５図、第６図は本発明の超薄膜積層構造を作
製するための堆積膜形成装置の説明図である。 第７図、第８図、第９図は本発明の超薄膜積層構造を作
製する場合のかＬ量の説明図である。 第１０図は本発明の実施例で用いた分光感度の説明図で
ある。第１１図は、本発明の超薄膜積層構造の説明図で
ある。 出　願人　　　キャノン株式会社 図面の浄書４内容に変更なし） 第１図 （Ａ） 第２図 （Ａ） （Ｂ） 第６図 伝導帯 伝４ｆ 手　　続　　補　　正　　書　（方式）％式％ １、事件の表示 昭和６１年特許願１４６３６０号 ２、発明の名称 超薄膜積層構造を有する光受容部材 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　東京都大田区下丸子３丁目３０番２号名称　　
（１００）キャノン株式会社 ４、代理人 住所　　東京都千代田区訪町３丁目１２番地６麹町グリ
ーンビル 電話　（２８１）９６３Ｂ ６、補正の対象　　　明細書及び図面 ７、補正の内容 願書に最初に添付した明細書及び図面の浄上別紙のとお
り（内容に変更なし） 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　支持体と、非単結晶材料で構成される感光層とを有し
   、該感光層が、構成原子の比が異なる少なくとも２種類
   の超薄膜を複数回交互に積層させて成る層領域を有し、
   前記２種類の超薄膜の界面において前記構成原子の濃度
   の分布が連続している事を特徴とする超薄膜積層構造を
   有する光受容部材。（但し、構成原子の比とは、各構成
   原子の量をＸ＿１、Ｘ＿２、・・・・・・Ｘ＿ｉ・・・
   ・・・とした場合、ｉ番目の構成原子の比は、Ｘｉ／Σ
   Ｘｉと表わされ、Ｘｉが零の場合も含まれる）