JPS632063A - 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
、％に改善された電荷注入阻止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急の光受容部材
と比べて優れているのに加えて、ビッカース硬度が高く
、公害の問題が少ない等の点から、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、「５−８ｉＪ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Ｋａ−８ｉで
構成される感光層を有するものであるところ、該感光層
が帯電処理を受けた際に、支持体側から感光層中に電子
が注入されるのを阻止する目的で支持体と感光層との間
に電荷注入阻止層を設けることが知られている。そして
、該電荷注入阻止層について、ａ−８ｉ、多結晶質シリ
コン（以後、ｒｐｏｌｙ−ｓ＋Ｊと表記する）又は両者
を含むいわゆる非単結晶シリコン（以後、「Ｎｏｎ−８
ｉＪと呼称する〔尚、微結晶質シリコンと通称されるも
のは、ａ−８ｉに分類される。〕に１　ｎ型不純物また
はｎ型不純物のドーピングされたものを使用することが
提案されている。

ところが、ｎ型不純物またはｎ型不純物をドーピングさ
せたＮｏｎ−８１Ｍは、機能的には満足はされるものの
、支持体との密着性が悪く、支持体から剥離し易いとい
う問題を有し、その膜がｐｏｌｌｙ　−Ｓｉである場合
にはその問題はさらに顕著である。

この問題を解決する策として、ｎ型不純物又はｎ型不純
物をドーピングさせたＮｏｎ−８ｉ膜に１更に酸素原子
、炭素原子及び窒素原子の中の一種またはそれ以上を含
有せしめることが提案されている。

しかしながら、この方法例よってみても依然問題が存在
する。即ち、この方法によれば、支持体と前記膜との密
着性が向上し、そして前記膜のバンドギャップが拡大さ
れるという効果が期待できはするものの、禁制寄生に欠
陥準位を作ってしまう問題がある。この欠陥準位の生起
は、Ｎｏｎ−８＋膜に、ｐ型半導体またばｎｆＪｌ半導
体にするためのｎ型不純物またはｎ型不純物のドーピン
グを阻害するため、それら不純物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。

そしてこの問題を解決するについて、Ｎｏｎ−８＋膜中
へのドーピング処理のために供給するｎ型不純物または
ｎ型不純物の量を多くすることが行われている。しかし
、この方法においても、供給されるそれら不純物は、全
せがドーパントとして作用しないことから、それら不純
物の反応系への供給量を絶えず監視して調節しないかぎ
り、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。

〔発明の目的〕

本発明け、構成層の中の電荷注入阻止層に係る上述の問
題を解決して所望機能を奏するものにした改善された多
層構成の、電子写真用の感光体等に用いられる、光受容
部材を提供することを主たる目的とするものである。

本発明の他の目的は、欠陥準位を有さずしてｎ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て改善
された電荷注入阻止機能を奏する電荷注入阻止層を有す
る光受容部材を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、残留電位の問題がほとんどな
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
。

〔発明の構成〕

本発明者らは、従来の、電荷注入阻止層を有する電子写
真用感光体等に用いられる光受容部材について、前述の
諸問題を解決して上述の本発明の目的を達成すべく鋭意
研究を重ねた結果、先づ前記光受容部材について、その
電荷注入阻止層として、構成原子の比の異なる２種類の
超薄膜層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、前記構成原子の濃度の
分布が連続しているものを使用した場合電荷注入阻止層
についての前述の諸問題を解決できる知見を得た。

第１図、Ｍ２図は、本発明の超薄腹積ノ１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、価電子制御剤を添加した超薄膜積層構造の場合
）の模式的説明図である。第１　（８７図、第２（ａ）
図は、超薄ｇ積層構造のバンド構造の模式的説明図であ
り、第１（ｈ）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つの構成原子の濃
度分布が、第１（ｂ）図、第２（ｂ）図に示すようにな
めらかに連続する特徴を有している。

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つの構成要素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要素
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、光受容部材の電子写真特性（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−層に゛成子写真用
光受容部材としての特性を安定化させることができる。

また、本発明の超４層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、電荷の移動が改善される。

また更に１本発明の超薄膜積層構造の電荷注入阻止層で
は、超薄膜間の界面準位が減少するため、界面準位を介
した支持体からの電荷の注入が減少し帯電能が一層向上
する。

更にまた、本発明の超薄膜ａｔ層構造にするこ−とによ
って、超薄膜各層間の密着性が向上する。

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原子の分布の幅は、
通常は５Ｘ〜７０Ａ１好ましくはＩＯＡ　〜６０Ａ、　
　より好ましくは１５八〜５０Ａである。

以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。な
お、光受容部材についての図示の例は電子写真用のもの
であるが、本発明はこれにより限定されるものではない
。

第３（Ａ）乃至（Ｆ）図は、本発明の電子写真用の光受
容部材の層構成の典型的な例を、模式的に示した図であ
る。

第３（Ａ）乃至（駒間において３０１は支持体、３０２
は電荷注入阻止層、３０３は感光層、感光層は３０７の
電荷輸送層、３０８の電荷発生層から溝或されても良い
、３０４は表面層、３０６け赤外光吸収層である。

本発明に用いる支持体３０１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、ＡＪ、Ｃｒ、ＭｏＸ　Ａｕ、ＮｂＸＴａ。

ＶＸＴｉＸＰｔＸ　Ｐｂ　　等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。

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

例えば、ガラスであれば、その表面に、Ｎ　ｒ　Ｃｒ　
ＮＡＡ’、　　ＣｒＸＭｏ、　　ＡｕＸＩｒ、　Ｎｂ、
　Ｔａ、　Ｖ、　Ｔｉ、Ｐｔ　、　Ｐｄ　、　　Ｉｎ２
Ｏ３，５ｎ０２、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３＋５ｎＯｔ）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
、Ｎ１（ｒ、　Ａｌ、　　Ａｆ、Ｐｂ。

ＺｎＸ　Ｎｉ、ＡｕＸ　Ｃｒ、Ｍｏ、ＩｒＸ　ＮｂＸ　
ＴａＸＶ。

ＴＩＸ　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４ｔｕ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
、その厚さは、所望通りの光受容部材を形成しうる様シ
て適宜決定するが、光受容部材として可撓性が要求され
る場合には、支持体としての機能が充分発揮される範囲
内で可能な限り薄くすることができる。

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

本発明の光受容部材の感光層３０３は、シリコン原子を
母体とする非単結晶材料、特にシリコン原子を母体とし
、水素原子（）Ｉ）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アモルファス材料、いわゆる
水素化アモルファスシリコン、ハロゲン化アモルファス
シリコン、あるいはハロゲン含有水素化アモルファスシ
リコン〔以下これらの総称的表記として「ａ−８ｉ（Ｈ
，Ｘ）Ｊと表記する。〕ｉどで構成される層であって、
該ハロゲン原子（Ｘ）としては、具体的にはフッ素、塩
素、臭素、ヨウ素か挙げられ、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。そして感光層３０３
中に含有せしめる水素原子（Ｈ）の情又はハロゲン原子
（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、好ましくけ１〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、
より好ましくは５〜３０　ａｔｏｍｉｃ％とするのが望
ましい。

また、本発明の光受容部材（Ｃおいて、感光層の層厚は
、本発明の目的を効率的て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１光受容部材の設計の際）てけ充分な注意を払う必要
があり、通常は３〜１００μとするが、好ましくは５〜
８０μ、より好ましくは７〜５０μとする。

本発明の光受容部材において、感光層を電荷発生層と電
荷輸送層とで構成する場合、電荷発生層の層厚は通常０
．１〜５０μｍ好ましくｌｉｏ、２〜３０μｍ１より好
ましくけ０．２〜１０μｍとし、電荷輸送層の層厚は、
通常は３〜１００μｍとし、好ましくけ５〜８０μｍ１
　より好ましくけ７〜５０μｍとする。

電荷発生層は、電荷輸送層ではさまれても良く、この場
合電荷発生層全体及び電荷輸送層全体の層厚が前記層厚
を満せば良い。

本発明の光受容部材は、前記支持体３０１と前記感光層
３０３との間に、電荷注入阻止層３ρ２を有するもので
あり、該電荷注入阻止層３０２ば、少なくとも構成原子
の一部が異なる超薄膜を、少なくとも２種類以上複数回
積層してなる須薄ＭｆＡ層構造を有する層である。即ち
、電荷注入阻止効果を奏するｎ型不純物又はｎ型不純物
を含有するＮｏｎ−８ｉ　（）（、Ｘ）　Ｃ以後、「Ｎ
ｏｎＮｏｎ−８ｉ、Ｘ）Ｊと表記する。（但し、Ｍはｎ
型不純物又はｎ型不純物を表わす。）〕で構成される超
＃膜層などや、支持体との密着効果等を奏する酸素原子
、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一
種を含有するＮｏｎ　−Ｓ　ｉＭ　（Ｈ。

Ｘ）（以後、［ＮｏｎＮｏｎ−８ｉ、Ｃ，Ｎ、）（Ｈ，
Ｘ）Ｊと表記する。］で構成される超薄膜層などを、交
互に複数回積層してなるものである。

上述のｎ型不純物としては、周期律表第■族に属する原
子（以後、単に「第■族原子」と表記する。）、具体的
には、Ｂ（硼素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリ
ウム）、Ｉｎ（インジウム）、ＴＡ’（タリウム）等を
用いることができるが、特に好ま・しいものは、Ｂ、Ｇ
ａである。

またｎ型不純物としては周期律表第Ｖ族に属する原子（
以後、単に「第Ｖ族原子」と表記する。）、具体的には
、Ｐ（燐）、”（砒素）、ｓｂ　（アンチモン）、Ｂ’
（ビスマス）等を用いることができるが、特に好ましい
ものけ、Ｐ、　Ａｓである。

電荷注入阻止層３０２中に含有せしめる第■族原子又は
第Ｖ族原子の量は、３０〜５　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉ
ｃｐｐｒｒ＋、好ましくは５０〜Ｉ　Ｘ　１０’　ａｔ
ｏｍｉｃ　ｐｐｍ。

最適にはＩ　Ｘ　１０”〜５　Ｘ　１０３１０３ａｔｏ
　ｐｐｍとすることが望ましい。

また電荷注入阻止層３０２中に含有せしめる酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも１種
の儀は、０．００１〜５０　ａｔｏｍｉｃ％、好ましく
け０．００２〜４０　ａｔｏｍｉｅ％、最適には０．０
０３〜３０　ａｔｏｍｉｃ　％とするツカ望マシイ。

本発明の光受容部材の電荷注入阻止層３０２の層厚は、
３００八〜１０μ、好ましくけ４００Ａ〜８μ、最適に
は５００八〜５μとするのが望ましい。

また、該電荷注入阻止層３０２を構成する超薄膜各層の
層厚は、１０〜１５０Ａ、好ましくは１０〜い。

ところで、本発明の光受容部材における電荷注入阻止層
３０２け、上述のごとき超薄膜積層構造を有するＮｏｎ
Ｎｏｎ−８ｉ、Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）、即ちａ−ＳｉＭ（
０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）又はｐｏｌｙ　−ＳｉＭ　（０
。

Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）などで構成されるものであるが、後
者のｐｏｌｙ−ＳｉＭ（０，Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成
される層は、種々の方法、例えば以下て記載するような
方法により適宜形成される。

その１つの方法は、基体温度を高温、具体的には４００
〜４５０℃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２５０℃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℃に
約２０分間加熱するか、あるいは、レーザー光を約２０
分間照射することにより行なわれる。

なお言うまでもないが、こうしたｐ０１’ｌ−８１−８
ｉ、Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成される電荷注入阻止層３
０２上には、通常のプラズマＣＶＤ法（基体温度約２５
０℃）によりａ−８ｊ（Ｈ，Ｘ）　で構成される感光層
３０３が形成される。

本発明においては、ＮｏＮｏｎ−８ｉ　０　、　Ｃ、Ｎ
　）（Ｈ，Ｘ）で構成される電荷注入阻止層を前述のご
とき超薄膜積層構造層とすることが必要とされるが、電
荷注入阻止層３０２上に形成される前述の感光層３０３
についても超薄膜積層構造層とすることができる。

即ち、ａ　　Ｓ　ｒ　（Ｈｒ　Ｘ）などで構成される感
光層３０３中には、感光層の伝導性を制御する効果を奏
する第■族原子又は第Ｖ族原子を含有せしめ、感光層の
光感度を向上せしめることができる。また、感光層の膜
品質を向上せしめるとともに、感光層の高暗抵抗化をは
かる目的で、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から
選ばれる少なくとも一種を含有せしめることができる。

ａ−８ｉ（Ｈ９Ｘ）などで構成される感光層中に、こう
したその他の構成原子を含有せしめる場合、構成原子の
少なくとも一部が異なる超薄膜を少なくとも２ａ類以上
複数回積層した超薄膜積層構造とすることにより、バン
ドギャップを調整することができる。

このところについて第１１　（Ａ）　、　（Ｂ）図を用
いて説明する。

第１１　（Ａ）　、　（Ｂ）図はエネルギーバンドの説
明図であり、図中、ＢＰはフェルミエネルギー、Ｅｃけ
伝導帯端エネルギー、Ｅｖは価電子帯端エネルギー、ν
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。

即ち、ａ−８ｉ（１（、Ｘ）中に窒素原子、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
めた場合ばば、ａ−８ｉ（）（、Ｘ）よりもバンドギャ
ップが拡大することを本発明者らは事実として確認して
いるところ、更に次のところも確認した。例えば該ａ−
８ｉ（）（、Ｘ）で構成される超薄膜とａ−８ｉ（０，
Ｃ，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜のように、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で、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。そして、第１１　（Ｂ）図は、ｐ型不純物を含有す
るａ−８ｉ（ＨＩ　Ｘ）で構成される超薄膜層（以後「
ｐ型層薄膜層」と称する。）と、ｎ型不純物を含有する
ａ−８ｔ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層（以後「ｎ型
超薄膜層」と称する。）とを交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ｊ効果により伝導
帯端エネルギー　Ｅｃよりも高いエネルギー側にサブバ
ンドが形成される。また同様に、価電子帯側では、ｐ型
層薄膜層において低ｚ子奇瑞エネルギーＥＴ／よりも高
いエネルギー側に量ケ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
看へ、また価電子帯側ではｎ型超薄膜層へしみだしが生
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１とｎ型超薄膜層とを積層した感光層のバンドギ
ャップは、それぞれｐ型層薄膜層及びｎ型超博、膜層固
有のバンドギャップよりも狭くなることとなる。

以−ヒのことから具体的には感光層３０３を、例えば、
ａ−８ｉ（Ｉ（、Ｘ）で構成される超薄膜層とａ　　Ｓ
　ＩＮｌ　（Ｈ＊　Ｘ　）で構成される超薄膜層とを交
互＞Ｃ複数回積層した超薄膜積層構造層、又は、ａ−８
ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層とａ−８ｉ（ｏ、ｃ
、Ｎ）（ａ、ｘ）で構成される超薄膜構造層とを交互に
複数回積層した超薄膜積層構造層、あるいけ、ａ−８ｉ
Ｍ（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層とａ−８ｉ（０，Ｃ
，Ｎ）（Ｈ，Ｘ）で構成される超薄膜層とを交互に複数
回積層した超薄膜積層構造層とすることができる。

本発明の光受容部材における感光層３０３上には、表面
層３０４が設けられる。該表面層は、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−８７（）（、Ｘ）〔以後、「ａ−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、「ａ−ＢＮ（）
（、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、「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、Ｎ）（Ｈ，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３０３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−８ｉ（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、多すぎると膜品質が低下し、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　ａｔｏｍｉｃ％、
好ましくハ１〜９Ｑ　ａ　ｌ　□ｍｌ　Ｃ％、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重要な要因
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ｔ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ば
３　Ｘ　１０’−”〜３０μ、より好ましくけ４ＸＩＯ
−”〜２０μ、特に好ましくは５Ｘ１０”−”〜１０μ
とする。

第３（Ｂ）図に示す例では、前述の第３（Ａ）図に示す
電荷注入阻止層３０３に、更に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、該電荷注入阻止
層３０３に長波長吸収層としての機能を兼ねそなえさせ
た例である。即ち、支持体３０１と感光層３０３との間
に設けられる層３０５け、ｐ型不純物又はｎ型不純物、
および酸素原子、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、更に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するＮｏｎ　−５ｉ（Ｈ，Ｘ
）Ｃ以後、ｌ’−Ｎｏｎ−８ｉ　（Ｇｅ　、　Ｓｎ　）
　Ｍ（ｏ　、　ｃ　、　Ｎ）　（ＨＩ　Ｘ）Ｊと表記す
る。〕で構成されている。核層３０５にゲルマニウム原
子又はスズ原子を含有せしめることにより、苧導体レー
ザ等の長波長の光源を使用した場合において、感光層３
０３では殆んど吸収しきれない長波長側の光を、核層３
０５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３０１表面からの反射によって
生じる干渉を防止することができるものである。

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
する、超薄膜積層構造を有する電荷注入阻止ｊを得るた
めには、ｐ型不純物又はｎ型不純物を含有するＮｏｎ−
８ｉ　（Ｈ、Ｘ）で構成される超薄膜構造層、および酸
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ｐ型不純物又はｎ型不純物とを含有するＮｏ
ｎ−ｓ　ｒ　（Ｈｔ　Ｘ）で構成される超薄Ｍ構造層の
いずれか一方あるいは両方に、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、これらの層を交
互に多数回積層すればよい。

長波長側の光を吸収するため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、好ましくケｌＸ１０！〜９　Ｘ
　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、最適には５Ｘ１０”
〜８Ｘ１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍとする０：ｄｆＷ
まＬい。

第３（Ｂ）図に示す列における、感光層３０３及び表面
層３０４は、前述の第３（Ａ）図におけるものと同じで
ある。

最後に、第３（Ｃ）図に示す例は、長波長吸収機能を有
するＮ３０６と、電荷注入阻止機能を有する層３０２と
を別々の層として、支持体３０１上にこの順に設け、更
にその上に感光層３０３及び表面Ｎｉ３０４を設けたも
のである。核層においては、層３０６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するＮｏｎ−
８ｉ（Ｈ，Ｘ）〔以後、「Ｎｏｎ−８ｉ　（Ｇｅ　、　
Ｓｎ）、（Ｈ，Ｘ）と表記する。〕で構成されており、
その他の層、即ち電荷注入阻止層３０２、感光層３０３
及び表面層３０４は第３（Ａ）図に示す場合と同様のも
のである。

第３（Ｄ）乃至（Ｆ）図は、第３（Ａ）乃至（Ｃ）図に
おいて感光層３０３を電荷発生層３０８と電荷輸送層３
０７で形成したものである。

第４図は、本発明の超薄膜＆層構造をＲＰ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１１パワー導
入用の’１ｔＦｉ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、パルニア’　２１１〜２１５、
マス７０コントｏ　−ラ−２２１〜２２５、流入バルブ
２３１〜２３５、流出パルプ２４１〜２４５、圧力調整
器２５１〜２５５、そして、マス７０コントローラー２
２１〜２２５、流出パルプ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。超薄膜形収用の第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
ガス及びに２の原料ガス希釈用のガスを２０３に入れた
。

まず、超薄Ｍ積層構造形成前に堆積室１内を十分に排気
して、マスフローコントローラ２２１゜２２２　、２２
３及び流入パルプ２４１　、２４２　、２４３をマイク
ロコンピュータ−により第７図に示すように＠原料ガス
を制御し、堆積室ＩＫ導入した。

第７図の流量の変化領域は、流入バルブ２４１゜２４２
の開孔度をマイクロコンピュータ−により制御して行っ
た。そして、各原料ガスの導入と同時にＲＦｔ源または
マイクロ？ｌ！、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。

前記堆積膜積層形成装置は、高真空にし得る堆積室５０
１、基体５０３の支持台５０２、加熱用ヒーター５０４
、導ＩｖＪ５０５、カス供給ボンへ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８ｉ粒
５１４、活性種（Ａ）用化合物導入管５１５、活性種（
Ａ）用導管５１６、活性種（Ｂ）用導管５１７゜５２４
　、５２５　、パルプ５１８、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５２３　、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。

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

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、マスフローコントローラー５０６ｂ　、　５
０７ｂ　、　５０９ｂ、及び供給バルブ５０６ｄ　。

５０７ｄ　、　５０９ｄをマイクロコンピュータ−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によって、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へ導入した。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　、　？スフロー
メーター６０１　ｂ〜６０４ｂ　、ガス圧力計６０１Ｃ
〜６０４Ｃ、流入バルブ６０１ｄ　〜６０４ｄ　、　６
０１ｅ　〜６０４ｅ。

圧力計６０１　ｆ〜６０４ｆ、ガス導入管６０９　、６
１０、基体ホルダー６１２、基体加熱用ヒーター６１３
、基体ｌ晶度モニター用熱電対６１６、基体６１８、真
空排気バルブ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
６０４に入れ、第２の原料ガスを６０３に入れ、前記各
原料ガスと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内を十分に
排気して、マス７０−コントローラー６０４ｂ　、　６
０３ｂ　、６０１ｂ及び流入パルプ１５０４ｄ　、６０
３ｄ。

６０１ｒｉ’）マイクロコンピュータ−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。

前記超薄膜種１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。

実施例１ 第４図に示した製造装置を用いて、第１表に示す層形成
条件で、ＲＦ枚電電分解法、ＡＩシリンダー基体表面に
第３（Ａ）図に示す層構成の電子写真用光受容部材を得
た。

本発明の超薄膜積層構造を有する電荷注入阻止層は、第
７図に従って、Ｎｔガス（第２の原料ガス）　ＳＩＨ，
ガス及びＢ２　Ｈａ　／　Ｈ２ガス（第１の原料ガス）
、Ｈ！ガス（希釈ガス）を制御して作製した。

得られた光受容部材を、帯′？！露光実験装置に装置し
て、■５．０ＫＶで０．３秒間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ランプ
光源を用い、Ｑ、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。

その後育ちにｅ荷電性の現像剤で該光受容部材表面をカ
スケード現儂することＫ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．Ｑ
ＫＶのコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、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２ 層形成条件を第２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（Ｃ）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用いて、実施例１と同様の方法で
コロナ帯電、タングステンランプによる光像照射、現像
、転写を行なったところ、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、この電子写真用光受容部材を用い、実施例１と同
様に帯電し、波長７８８　ｎｍの半導体レーザーにより
画像露光を行なった。そして実施例１と同様に現像、転
写を行なったところ、干渉縞のない鮮明な画像が得られ
た。

実施例３〜５ 第１層形成時の層形成条件を第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（但し、実施列３においては
、帯電をｅ帯電とし、■荷電性の現像剤を用いて現像し
、ｅ帯電により転写した。）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６〜１１ 第２層形成時の層形成条件を第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、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、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１２ 第１表に示す層形成条件で層形成した電子写真月光受用
部材（即ち、第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用
光受容部材）と、第５表に示す層形成条件で層形成した
電子写真用光受容部材（即ち、第１層を単層構造とした
電子写真用光受容部材）とにおいて、夫々の第１層の層
形成条件のうちの８２Ｈ６ガスの量のみを種々に変化さ
せて、夫々の場合における帯電能の比較を行なった。

但し、帯電能の測定は、夫々の電子写真用光受容部材’
ｔ　（Ｅ１７．５　ＫＶ”ｒｏ、１５秒間コロナ帯Ｎを
行ない、０．２秒後に振動容量型の表面電位で測定した
。

その結果を、第１０図に示す。該図から明らかなごとく
、第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用光受容部材
（図中−・−・−で表わす。）の方が、第１層を単層構
造とした電子写真用光受容部材（図中−ｏ　−ｏ−で表
わす。）よりも、Ｂ２Ｈ６の量が低濃度の頭載から高い
帯電能を示し、同じＢ２Ｈ６濃度では、より高い帯電能
を示すことが判明した。

実施例１３ 層形成条件を第５表に示す条件（基体温度約２８０℃、
堆積時内圧約３　Ｘ　１０−”　Ｔｏｒｒ　）とし、第
４図に示す堆積膜形成装置を用い、第１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
、成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６表に示す条件（基体温度約２８０℃、
堆積室内圧約Ｑ、５Ｔｏｒｒ）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８〇−φ長さ３５８Ｍ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、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１５ 層形成条件を第７表に示す条件（基体温度的２８０℃、
堆積室内圧約Ｑ、５　Ｔｏｒｒ　）とし、第６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８〇−φ長さ３５８−のＡｌ
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
株制）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。

〔発明の効果の概略〕

本発明の超薄膜積層構造の様て、各超薄膜の間で少なく
とも１つの構成要素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Ｘ膜構成要素
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区下で使
用することによる各超薄膜構成要素の超薄膜間の経時的
な相互拡散などによる、光受容部材の電子写真特性（た
とえば、光感度、残留電位、暗減スなど）の経時劣化を
防止することができる。そして、なを−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。

また、本発明の超薄、摸攬１層構造にすることで、各超
薄膜を明確て分４して積層した場合に比較して、各超薄
膜間の界面皐位が減少し、電荷の移動が改善される。

また、更シて本発明の超薄膜状層構造の電荷注入阻止層
では、留薄嘆間の界ゴ単位が減少するため、界面学位を
介した支持体からの電荷の注入が減少し帯電能が一層向
上する。

更にまた、本発明の超薄膜種７１溝造にすることによっ
て、超薄膜各層間の密着性が向上する。

【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、摸積層構造
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７膜積層構造を
作製する場合の流量の説明図である。 第１０図は本発明の実施例で用いた帯電能の説明図であ
る。 第１１図は、本発明の超薄膜ＦＲＪ警構造の説明図であ
る。 第４図【ついて、 １・・・膜堆撰室、２・・・パワー導入用の電極を兼ね
た周囲壁、６・・・円筒状基体、８・・・ガス導入管、
１２・・・排気パルプ、２０・・・原料ガス供給系第５
図について、 ５０１・・・膜堆積室、５０３・・・基体、５１２・・
・熱活性化室、５２３・・・マイクロ波活性化室、５１
０・・・原料ガス導入管 第６図について、 ６０１〜６０４・・・原料ガス供給ボンベ、６０９　。 ６１０・・・原料ガス導入管、６１８・・・基体、６２
０・・・膜堆積室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 支持体と、非単結晶材料で構成される電荷注入阻止層と
   を有し、該電荷注入阻止層が、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、前記構成原子の比とは、各構成原子の比は、Ｘ
   ｉ／ΣＸｉと表わされ、Ｘｉが零の場合も含まれるもの
   とする。）