JPS63273873A - Electrophotographic sensitive body - Google Patents

Electrophotographic sensitive body

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Publication number
JPS63273873A
JPS63273873A JP62108014A JP10801487A JPS63273873A JP S63273873 A JPS63273873 A JP S63273873A JP 62108014 A JP62108014 A JP 62108014A JP 10801487 A JP10801487 A JP 10801487A JP S63273873 A JPS63273873 A JP S63273873A
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JP
Japan
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layer
electrophotographic photoreceptor
gas
thin films
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP62108014A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideji Yoshizawa
吉澤 秀二
Tatsuya Ikesue
龍哉 池末
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Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS63273873A publication Critical patent/JPS63273873A/en
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To enhance electrophotographic characteristics, such as electric chargeability, dark decay resistance, and photosensitivity, and resistance to environmental conditions by forming a photoconductive layer composed of a charge retaining layer and a charge generating layer each having superlattice structure. CONSTITUTION:The photoconductive layer 3 is composed of the charge generating layer 6 formed by alternately laminating thin films of 2 kinds of microcrystalline silicons different from each other in crystallization degree, and the charge retaining layer 5 formed by alternately laminating thin films of microcrystalline silicon and amorphous silicon containing at least one of C, O, and N, and at least one part of thin films of the microcrystalline silicone of the photoconductive layer 3 changes in the crystallization degree near each interlayer of the thin films, thus permitting the obtained photosensitive body to be superior in chargeability, low in residual potential, high in photosensitivity in a wide wavelength region, and superior in environmental resistance.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、帯電特性、暗減衰特性、光感度特性及び耐環
境性等が優れた電子写真感光体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor having excellent charging characteristics, dark decay characteristics, photosensitivity characteristics, environmental resistance, etc.

(従来の技術) 水素(H)を含有するアモルファスシリコン(以下、a
−8t:Hと略す)は、近年、光電変換材料として注目
されており、太陽電池、薄膜トランジスタ、及びイメー
ジセンサ等のほか、電子写真プロセスの感光体に応用さ
れている。
(Prior art) Amorphous silicon (hereinafter referred to as a) containing hydrogen (H)
-8t:H) has recently attracted attention as a photoelectric conversion material, and has been applied to photoreceptors in electrophotographic processes as well as solar cells, thin film transistors, image sensors, and the like.

従来、電子写真感光体の光導電層を構成する材料として
、Cd S、Zn O,Se、若しくは5e−Te等の
無機材料又はポリ−N−ビニルカルバゾール(PVCz
 )若しくはトリニトロフルオレノン(TNF)等の有
機材料が使用されていた。
Conventionally, materials constituting the photoconductive layer of electrophotographic photoreceptors include inorganic materials such as CdS, ZnO, Se, or 5e-Te, or poly-N-vinylcarbazole (PVCz).
) or trinitrofluorenone (TNF).

しかしながら、a−8i:Hはこれらの無機材料又は有
機材料に比して、無公害物質であるため回収処理の必要
がないこと、可視光領域で高い分光感度を有すること、
並びに表面硬度が高く耐摩耗性及び耐衝撃性が優れてい
ること等の利点を有している。このため、a−8t:H
は電子写真プロセスの感光体として注目されている。
However, compared to these inorganic or organic materials, a-8i:H is a non-polluting substance, so there is no need for recovery treatment, and it has high spectral sensitivity in the visible light region.
It also has advantages such as high surface hardness and excellent wear resistance and impact resistance. Therefore, a-8t:H
is attracting attention as a photoreceptor for electrophotographic processes.

このa−8t:Hは、カールソン方式に基づく感光体材
料として検討が進められているが、この場合、感光体特
性として抵抗及び光感度が高いことが要求される。しか
しながら、この両特性を単一の感光体で満足させること
が困難であるため、光導電層と導電性支持体との間に障
壁層を設け、かつ光導電層上に表面電荷保持層を設けた
積層型の構造にすることにより、このような要求を満足
させている。
This a-8t:H is being studied as a photoreceptor material based on the Carlson method, but in this case, high resistance and photosensitivity are required as photoreceptor characteristics. However, it is difficult to satisfy both of these characteristics with a single photoreceptor, so a barrier layer is provided between the photoconductive layer and the conductive support, and a surface charge retention layer is provided on the photoconductive layer. These requirements are met by creating a multilayer structure.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、a−3i:Hは、通常、シラン系ガスを使用
したグロー放電分解法により形成されるが、この際に、
a−8j :H層中に水素が取り込まれ、水素量の差に
より電気的及び光学的特性が大きく変動する。即ち、a
−3t:H膜に侵入する水素の量が多くなると、光学的
バンドギャップが大きくなり、a −S i:Hの抵抗
が高くなるが、それにともない、長波長光に対する光感
度が低下してしまうので、例えば、半導体レーザを搭載
したレーザビームプリンタに使用することが困難である
。また、a −S i:H層中の水素の含有量が多くな
ると、成膜条件によって、(SiH2)n及びSiH2
等の結合構造を有するものが膜中で大部分の領域を占め
る場合がある。そうすると、ボイドが増加し、シリコン
ダングリングボンドが増加するため、光導電特性が劣化
し、電子写真感光体として使用不能になる。逆に、a−
8i:H中に取込まれる水素の量が低下すると、光学的
バンドギャップが小さくなり、その抵抗が小さくなるが
、長波長光に対する光感度が増加する。しかし、水素含
有量が少ないと、シリコンダングリングボンドと結合し
てこれを減少させるべき水素が少なくなる。このため、
発生するキャリアの移動度が低下し、寿命が短くなると
共に、光導電特性が劣化してしまい、電子写真感光体と
して使用し難いものとなる。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, a-3i:H is usually formed by a glow discharge decomposition method using a silane gas, but at this time,
a-8j: Hydrogen is incorporated into the H layer, and the electrical and optical characteristics vary greatly due to the difference in the amount of hydrogen. That is, a
When the amount of hydrogen that enters the -3t:H film increases, the optical bandgap increases and the resistance of a -Si:H increases, but the photosensitivity to long wavelength light decreases accordingly. Therefore, it is difficult to use it, for example, in a laser beam printer equipped with a semiconductor laser. Furthermore, when the hydrogen content in the a-Si:H layer increases, depending on the film formation conditions, (SiH2)n and SiH2
In some cases, a bond structure such as occupies most of the area in the film. In this case, voids increase and silicon dangling bonds increase, resulting in deterioration of photoconductive properties and rendering the material unusable as an electrophotographic photoreceptor. On the contrary, a-
Decreasing the amount of hydrogen incorporated into 8i:H reduces the optical band gap and its resistance, but increases the photosensitivity to long wavelength light. However, when the hydrogen content is low, there is less hydrogen to combine with and reduce silicon dangling bonds. For this reason,
The mobility of the generated carriers is lowered, the life is shortened, and the photoconductive properties are deteriorated, making it difficult to use as an electrophotographic photoreceptor.

このように、電子写真感光体の光導電層を単一のa−8
t:H層のみで構成したのでは、a−8i:H層の製造
条件によって特性が大きく変化し、望ましい特性が得ら
れないという問題がある。
In this way, the photoconductive layer of the electrophotographic photoreceptor can be formed into a single a-8
If the structure is made up of only the t:H layer, there is a problem that the characteristics change greatly depending on the manufacturing conditions of the a-8i:H layer, and desired characteristics cannot be obtained.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、
帯電能が優れており、残留電位が低く、近赤外領域まで
の広い波長領域に亘って感光が高く、基板との密着性が
良く、耐環境性が優れた電子写真感光体を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and
To provide an electrophotographic photoreceptor that has excellent charging ability, low residual potential, high photosensitivity over a wide wavelength range up to the near infrared region, good adhesion to a substrate, and excellent environmental resistance. With the goal.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、種々研究を重ねた結果、電子写真感光体
の光導電層を電荷保持層と電荷発生層とにより構成し、
かつ複数の半導体膜の積層即ち超格子構造により構成す
ることにより、上記目的を達゛成し得ることを見出し、
本発明゛を完成するに至ったものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) As a result of various studies, the present inventors have constructed a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor including a charge retention layer and a charge generation layer,
We have also discovered that the above object can be achieved by stacking a plurality of semiconductor films, that is, by constructing a superlattice structure,
This has led to the completion of the present invention.

即ち、本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と光導
電層とを具備する電子写真感光体であり一  6 − て、前記光導電層は電荷発生層と電荷保持層とを有し、
前記電荷発生層は、結晶度が異なる二種類の微結晶シリ
コン薄膜を交互に積層して構成され、前記電荷保持層は
、微結晶シリコン薄膜と、炭素、酸素、および窒素から
選ばれた元素の少なくとも一種を含む非晶質シリコン薄
膜とを交互に積層して構成され、かつ前記光導電層の微
結晶シリコン薄膜の少なくとも一部は、結晶化度が前記
薄膜の界面近傍で連続的に変化していることを特徴とす
る。
That is, the electrophotographic photoreceptor of the present invention is an electrophotographic photoreceptor comprising an electrically conductive support and a photoconductive layer, and the photoconductive layer has a charge generation layer and a charge retention layer. ,
The charge generation layer is formed by alternately stacking two types of microcrystalline silicon thin films having different degrees of crystallization, and the charge retention layer is formed of a microcrystalline silicon thin film and an element selected from carbon, oxygen, and nitrogen. At least a portion of the microcrystalline silicon thin film of the photoconductive layer has a crystallinity that continuously changes near the interface of the thin film. It is characterized by

前記非晶質シリコン薄膜中に含まれる炭素、酸素、窒素
の濃度は、好ましくは、061〜40原子%、より好ま
しくは0.5〜30原子%である。
The concentration of carbon, oxygen, and nitrogen contained in the amorphous silicon thin film is preferably 0.61 to 40 at.%, more preferably 0.5 to 30 at.%.

前記微結晶シリコン薄膜の結晶化度は、好ましくは60
〜90%、より好ましくは60〜80%である。
The crystallinity of the microcrystalline silicon thin film is preferably 60.
~90%, more preferably 60-80%.

本発明において用いる微結晶シリコン(μC−3i)は
、粒径が約数十オングストロームの微結晶シリコンと非
晶質シリコンとの混合相により形成されているものと考
えられ、以下のような物性上の特徴を有している。第一
に、X線回折測定では2θが28〜28.5°付近にあ
る結晶回折パターンを示し、ハローのみが現れる無定形
のa −3iから明確に区別される。第二に、μc−S
iの暗抵抗は1010Ω・cm以上に調整することがで
き、暗抵抗が105Ω・印のポリクリスタリンシリコン
からも明確に区別される。
The microcrystalline silicon (μC-3i) used in the present invention is thought to be formed from a mixed phase of microcrystalline silicon and amorphous silicon with a grain size of approximately several tens of angstroms, and has the following physical properties. It has the following characteristics. First, X-ray diffraction measurements show a crystal diffraction pattern with 2θ in the vicinity of 28 to 28.5°, which is clearly distinguishable from amorphous a-3i in which only a halo appears. Second, μc-S
The dark resistance of i can be adjusted to 1010 Ω·cm or more, and it is clearly distinguished from polycrystalline silicon, which has a dark resistance of 10 5 Ω·cm.

本発明で用いる上記μc−3iの光学的バンドギャップ
(Eg’)は、例えば1.55e Vとするのが望まし
い。しかし、一定の範囲で任意に設定することができる
。望ましいEgoを得るため夫々に所定量の水素を添加
し、μc−5i:Hとして使用するのが好ましい。これ
により、シリコンのダングリングボンドが補償され、暗
抵抗と明抵抗の調和がとれ、光導電特性が向上する。
The optical bandgap (Eg') of the μc-3i used in the present invention is preferably 1.55eV, for example. However, it can be set arbitrarily within a certain range. In order to obtain the desired Ego, it is preferable to add a predetermined amount of hydrogen to each of them and use them as μc-5i:H. This compensates for silicon dangling bonds, balances dark resistance and bright resistance, and improves photoconductive properties.

(作 用) 本発明の電子写真感光体では、光導電層に前記超格子構
造が設けられているため、この領域では発生したキャリ
アの寿命が長く、移動度も大きくなる。その理論につい
ては未だ充分に確立しているとは言えないが、超格子構
造に特徴的な周期的井戸型ポテンシャルによる量子効果
であることは疑いがなく、これは特に超格子効果といわ
れる。
(Function) In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, since the photoconductive layer is provided with the superlattice structure, the lifetime of carriers generated in this region is long and the mobility is also high. Although the theory has not yet been fully established, there is no doubt that this is a quantum effect due to the periodic well potential characteristic of the superlattice structure, and this is particularly referred to as the superlattice effect.

こうして光導電層でのキャリアの移動度が大きくなり、
またキャリアの寿命が長くなることによって電子写真感
光体の感度は著しく向上することになる。
In this way, carrier mobility in the photoconductive layer increases,
Furthermore, the sensitivity of the electrophotographic photoreceptor is significantly improved due to the longer life of the carrier.

また、本発明においては、a−8i薄膜に炭素、酸素、
窒素のうちの少なくとも一種を含有させているので、前
記のようにバンドギャップを調整するだけでなく、光導
電層の抵抗を増大して表面の電荷保持能力を高めること
ができる。
In addition, in the present invention, carbon, oxygen,
Since it contains at least one type of nitrogen, it is possible not only to adjust the band gap as described above, but also to increase the resistance of the photoconductive layer and enhance the charge retention ability of the surface.

(実施例) 第1図は、本発明の一実施例に係る電子写真感光体の断
面構造を示す図である。同図において、導電性支持体1
の上に障壁層2が形成され、その上に電荷保持層5およ
び電荷発生層6からなる光導電層3が形成されている。
(Example) FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an electrophotographic photoreceptor according to an example of the present invention. In the figure, conductive support 1
A barrier layer 2 is formed thereon, and a photoconductive layer 3 consisting of a charge retention layer 5 and a charge generation layer 6 is formed thereon.

また、電荷発生層6の上に表面層4が形成されている。Further, a surface layer 4 is formed on the charge generation layer 6.

なお、電荷保持層5及び電荷発生層6は超格子構造を有
している。
Note that the charge retention layer 5 and the charge generation layer 6 have a superlattice structure.

以下、第1図に示す電子写真感光体の構成について、よ
り詳細に説明する。
Hereinafter, the structure of the electrophotographic photoreceptor shown in FIG. 1 will be explained in more detail.

導電性支持体1は、通常はアルミニウム製のドラムで構
成される。
The conductive support 1 usually consists of a drum made of aluminum.

障壁層2はμc−3tやa−8t:Hを用いて形成して
もよく、またa−BN:H(窒素および水素を添加した
アモルファス硼素)を使用してもよい。更に、絶縁性の
膜を用いてもよい。例えば、pc−8i:H及びa−8
t:Hに炭素C1窒素N及び酸素Oから選択された元素
の一種以上を含有させることにより、高抵抗の絶縁性障
壁層を形成することができる。障壁層2の膜厚は100
人〜10μmが好ましい。
The barrier layer 2 may be formed using μc-3t or a-8t:H, or may be formed using a-BN:H (amorphous boron to which nitrogen and hydrogen are added). Furthermore, an insulating film may be used. For example, pc-8i:H and a-8
By including one or more elements selected from carbon C1 nitrogen N and oxygen O in t:H, a high-resistance insulating barrier layer can be formed. The thickness of barrier layer 2 is 100
The thickness is preferably 10 μm.

上記障壁層2は、導電性支持体1と電荷発生層5との間
の電荷の流れを抑制することにより感光体表面の電荷保
持機能を高め、感光体の帯電能を高めるために形成され
るものである。従って、半導体層を障壁層に用いてカー
ルソン方式の感光体を構成する場合には、表面に帯電さ
せた電荷の保−1〇  − 持能力を低下させないために、障壁層2をP型またはN
型とする。即ち、感光体表面を正帯電させる場合には障
壁層2をP型とし、表面電荷を中和する電子が電荷発生
層に注入されるのを防止する。
The barrier layer 2 is formed in order to suppress the flow of charges between the conductive support 1 and the charge generation layer 5, thereby increasing the charge retention function of the surface of the photoreceptor and increasing the charging ability of the photoreceptor. It is something. Therefore, when constructing a Carlson type photoreceptor using a semiconductor layer as a barrier layer, the barrier layer 2 should be made of P type or N type in order not to reduce the ability to retain charges on the surface.
Make it into a mold. That is, when the surface of the photoreceptor is positively charged, the barrier layer 2 is made of P type to prevent electrons that neutralize the surface charge from being injected into the charge generation layer.

逆に表面を負帯電させる場合には障壁層2をN型とし、
表面電荷を中和するホールが電荷発生層へ注入されるの
を防止する。障壁層2から注入されるキャリアは光の入
射で電荷発生層6内に発生するキャリアに対してノイズ
となるから、上記のようにしてキャリアの注入を防止す
ることは感度の向上をもたらす。なお、μc−3i:H
やa−3i:HをP型にするためには、周期律表の第■
族に属する元素、例えば硼素B1アルミニウムAノ、ガ
リウムGa、インジウムIn、及びタリウムT、11’
等をドーピングすることが好ましい。また、pc−8i
:Hやa−5i:HをN型にするためには周期律表の第
■族に属する元素、例えば窒素、燐P1砒素A s s
アンチモンSb1及びビスマス81等をドーピングする
ことを好ましい。
Conversely, when the surface is negatively charged, the barrier layer 2 is made of N type,
This prevents holes that neutralize surface charges from being injected into the charge generation layer. Since carriers injected from the barrier layer 2 become noise with respect to carriers generated in the charge generation layer 6 upon incidence of light, preventing carrier injection as described above improves sensitivity. In addition, μc-3i:H
and a-3i: In order to make H type P,
Elements belonging to the group, such as boron B1 aluminum A, gallium Ga, indium In, and thallium T, 11'
It is preferable to dope. Also, pc-8i
:H or a-5i: In order to make H into N type, an element belonging to Group Ⅰ of the periodic table, such as nitrogen, phosphorus P1 arsenic A s s
It is preferable to dope with antimony Sb1, bismuth 81, or the like.

電荷発生層6は、光の入射によりキャリアを発生し、こ
のキャリアは、一方の極性のものが感光体表面の帯電電
荷と中和し、他方のものが電荷保持層5内を走行して導
電性支持体1に到達する。
The charge generation layer 6 generates carriers when light is incident thereon, and carriers of one polarity neutralize the charges on the surface of the photoreceptor, and the other carriers travel within the charge retention layer 5 and become conductive. The sexual support 1 is reached.

電荷保持層5は、微結晶シリコン薄膜と非晶質シリコン
薄膜を交互に積層して構成されている。
The charge retention layer 5 is constructed by alternately laminating microcrystalline silicon thin films and amorphous silicon thin films.

非晶質シリコン薄膜には、炭素、酸素および窒素から選
ばれた少なくとも1種が含まれている。電荷発生層6は
結晶化度が異なる二種類の微結晶シリコン薄膜を交互に
積層して構成されている。、電荷保持層5および電荷発
生層6における少なくとも一部の微結晶シリコン薄膜の
結晶化度は、界面近傍において連続して変化している。
The amorphous silicon thin film contains at least one selected from carbon, oxygen, and nitrogen. The charge generation layer 6 is constructed by alternately laminating two types of microcrystalline silicon thin films having different degrees of crystallinity. The crystallinity of at least a portion of the microcrystalline silicon thin film in the charge retention layer 5 and the charge generation layer 6 continuously changes near the interface.

薄膜の厚みは30〜5OO:の範囲にある。The thickness of the thin film is in the range of 30 to 5 OO:.

電荷保持層5および電荷発生層6を構成する超格子構造
は、理想的には第2図に示すように、例えば光学的バン
ドギャップの異なる薄膜が不連続な周期ポテンシャルを
形成することが望ましい。
Ideally, the superlattice structure constituting the charge retention layer 5 and the charge generation layer 6 should have, for example, thin films with different optical band gaps forming a discontinuous periodic potential, as shown in FIG.

しかし、このような超格子構造を成膜するには、各薄膜
の成膜ごとに反応室内のガスをパージし、次の成膜の際
に薄膜に不純物が混入しないようにする必要があるため
、成膜時間が非常に長くなり、量産性に乏しいという欠
点がある。また、プラズマCVDにより成膜する場合に
は、成膜面に絶えずイオンの衝突(イオンボンバード)
が生ずるため、それによって不純物が薄膜内に拡散して
しまい、第2図に示す不連続の周期ポテンシャルは形成
できない。
However, in order to deposit such a superlattice structure, it is necessary to purge the gas in the reaction chamber after each thin film is deposited to prevent impurities from entering the thin film during the next deposition. However, there are disadvantages in that the film forming time is extremely long and mass productivity is poor. In addition, when forming a film by plasma CVD, ions constantly bombard the film forming surface (ion bombardment).
occurs, which causes impurities to diffuse into the thin film, making it impossible to form the discontinuous periodic potential shown in FIG.

これに対し、本発明に係る超格子構造では、第3図に示
すように、各微結晶シリコン薄膜の界面近傍における結
晶化度、即ち光学的バンドギャップを連続的に変化させ
ている。このような超格子構造は、イオンボンバードを
弱めるために高周波電力を若干下げ、H2ガスを多めに
導入し、高周波電力を一定にしたまま不純物等を含むガ
スの流量を適宜変化させることによって、又はガス流量
を一定にしたまま高周波電力を変化させることによって
得ることが可能である。このような方法で成膜すること
により、イオンボンバードが弱められ、界面近傍の特性
が連続的に変化した第3図の示すような周期的ポテンシ
ャルが得られる。
In contrast, in the superlattice structure according to the present invention, as shown in FIG. 3, the degree of crystallinity, that is, the optical band gap, in the vicinity of the interface of each microcrystalline silicon thin film is continuously changed. Such a superlattice structure can be created by lowering the radio frequency power slightly to weaken ion bombardment, introducing a large amount of H2 gas, and changing the flow rate of gas containing impurities while keeping the radio frequency power constant; or This can be obtained by changing the high frequency power while keeping the gas flow rate constant. By forming a film using such a method, ion bombardment is weakened, and a periodic potential as shown in FIG. 3 in which the characteristics near the interface change continuously can be obtained.

= 13− このように、薄膜の界面近傍において、結晶化度、従っ
て光学的バンドギャップを連続的に変化させた超格子構
造を採用することにより、その成膜に際しては成膜条件
の安定を待たずに次々と成膜を行なうことができるため
、成膜時間を著しく短縮でき、量産性に優れた結果とな
る。また、成膜の連続化の故に、各薄膜間の密着性が良
好となる。
= 13- In this way, by adopting a superlattice structure in which the degree of crystallinity, and therefore the optical bandgap, is continuously changed near the interface of the thin film, it is possible to form the film by waiting for the film formation conditions to stabilize. Since the films can be formed one after another without a single process, the film forming time can be significantly shortened, resulting in excellent mass productivity. Furthermore, since the film formation is continuous, the adhesion between each thin film is improved.

以上説明したように、光学的バンドギャップが相互に異
なる薄膜を積層することによって、光学的バンドギャッ
プの大きさ自体に拘りなく、光学的バンドギャップが小
さい膜を基準にして光学的バンドギャップが大きな膜が
バリアとなる周期的なポテンシ中ルバリアを有する超格
子構造が形成される。この超格子構造においては、バリ
ア薄膜が極めて薄いので、薄膜におけるキャリアのトン
ネル効果により、キャリアはバリアを通過して超格子構
造中を走行する。また、このような超格子構造において
は、光の入射により発生するキャリアの数が多い。従っ
て、光感度が高い。なお、超格子構造の薄膜のバンドギ
ャップと膜厚を変更することにより、ヘテロ接合超格子
構造を有する層のみかけのバンドギャップを自由に調整
することができる。
As explained above, by stacking thin films with different optical bandgaps, the optical bandgap becomes larger than the film with a small optical bandgap, regardless of the size of the optical bandgap itself. A superlattice structure having a periodic potential barrier where the film acts as a barrier is formed. In this superlattice structure, since the barrier thin film is extremely thin, carriers pass through the barrier and travel within the superlattice structure due to the carrier tunneling effect in the thin film. Furthermore, in such a superlattice structure, a large number of carriers are generated by incident light. Therefore, it has high photosensitivity. Note that by changing the bandgap and film thickness of the thin film having the superlattice structure, the apparent bandgap of the layer having the heterojunction superlattice structure can be freely adjusted.

電荷保持層5および電荷発生層6を構成するa−8t:
Hおよびμc−3i:Hにおける水素の含有量は、01
吋〜30原子%が好ましく、1〜25原子%かより好ま
しい。このような水素の含有量により、シリコンのダン
グリングボンドが補償され、暗抵抗と明抵抗とが調和の
とれたものとなり、光導電特性が向上する。
a-8t constituting the charge retention layer 5 and charge generation layer 6:
The hydrogen content in H and μc-3i:H is 01
1 to 30 atom % is preferred, and 1 to 25 atom % is more preferred. Such hydrogen content compensates for the dangling bonds of silicon, brings the dark resistance and bright resistance into balance, and improves the photoconductive properties.

a−8I:H層をグロー放電分解法により成膜するには
、原料としてSiH4及びSi2H6等のシラン類ガス
を反応室に導入し、高周波によりグロー放電することに
より薄膜中にHを添加することができる。必要に応じて
、シラン類のtヤリアガスとして水素又はヘリウムガス
を使用することができる。一方、SiF4ガス及びSi
Cノ4ガス等のハロゲン化ケイ素を原料ガスとして使用
することができる。また、シラン類ガスとハロゲン化ケ
イ素ガスとの混合ガスで反応させても、同様にHを含有
するa−8i:Hを成膜することができる。なお、グロ
ー放電分解法によらず、例えば、スパッタリング等の物
理的な方法によってもこれ等の薄膜を形成することがで
きる。
a-8I: To form the H layer by glow discharge decomposition method, silane gases such as SiH4 and Si2H6 are introduced into the reaction chamber as raw materials, and H is added into the thin film by glow discharge using high frequency. Can be done. If necessary, hydrogen or helium gas can be used as the silane gas. On the other hand, SiF4 gas and Si
Silicon halide such as C2 gas can be used as the source gas. Furthermore, a-8i:H containing H can be similarly formed by reacting with a mixed gas of silane gas and silicon halide gas. Note that these thin films can be formed not only by the glow discharge decomposition method but also by a physical method such as sputtering.

pc−8i層も、a−8i:Hと同様に、高周波グロー
放電分解法により、シランガスを原料として、成膜する
ことができる。この場合に、支持体の温度をa−8i 
:Hを形成する場合よりも高く設定し、高周波電力もa
−8t:Hの場合よりも高く設定すると、μc−8i:
Hを形成しやすくなる。また、支持体温度及び高周波電
力を高くすることにより、シランガスなどの原料ガスの
流量を増大させることができ、その結果、成膜速度を早
くすることができる。また、原料ガスのSiH4及びS
i2H6等の高次のシランガスを水素で希釈したガスを
使用することにより、μC−8t:Hを一層高効率で形
成することができる。
Similarly to a-8i:H, the PC-8i layer can also be formed using silane gas as a raw material by the high-frequency glow discharge decomposition method. In this case, the temperature of the support is set to a-8i
: Set higher than when forming H, and the high frequency power is also a
-8t: If set higher than H, μc-8i:
It becomes easier to form H. Furthermore, by increasing the support temperature and high frequency power, the flow rate of source gas such as silane gas can be increased, and as a result, the film formation rate can be increased. In addition, SiH4 and S of the raw material gas
By using a gas obtained by diluting a high-order silane gas such as i2H6 with hydrogen, μC-8t:H can be formed with higher efficiency.

μc−8i :H及びa−8j:Hをp型にするために
は、周期律表の第■族に属する元素、例えば、ホウ素B
1アルミニウムAi、ガリウムG a sインジウムI
n、及びタリウムT、ff等をドーピングすることが好
ましく、μc−8i:H及びa −8j:Hをn型にす
るためには、周期律表の第■族に属する元素、例えば、
窒素N1リンP1ヒ素AS、アンチモンSb1及びビス
マスBi等をドーピングすることが好ましい。このp型
不純物又はn型不純物のドーピングにより、支持体側か
ら光導電層へ電荷が移動することが防止される。一方、
μc−8i:H及びa−8i:Hに、炭素C1窒素N及
び酸素Oから選択された少なくとも1種の元素を含有さ
せることにより、高抵抗とし、表面電荷保持能力を増大
させることができる。
In order to make μc-8i:H and a-8j:H p-type, an element belonging to Group Ⅰ of the periodic table, such as boron B
1 Aluminum Ai, Gallium Gas Indium I
It is preferable to dope n, thallium T, ff, etc., and in order to make μc-8i:H and a-8j:H n-type, an element belonging to group Ⅰ of the periodic table, for example,
It is preferable to dope nitrogen N1 phosphorus P1 arsenic AS, antimony Sb1, bismuth Bi, and the like. This doping with p-type impurities or n-type impurities prevents charges from moving from the support side to the photoconductive layer. on the other hand,
By incorporating at least one element selected from carbon C1 nitrogen N and oxygen O into μc-8i:H and a-8i:H, high resistance can be obtained and the surface charge retention ability can be increased.

電荷発生層6の上に表面層4が設けられている。A surface layer 4 is provided on the charge generation layer 6.

電荷発生層6のμc−3i:Hは、その屈折率が3乃至
3.4と比較的大きいため、表面での光反射が起きやす
い。このような光反射が生じると、電荷発生層に吸収さ
れる光量の割合いが低下し、光損失が大きくなる。この
ため、表面層4を設けて反射を防止することが好ましい
。また、表面層4を設けることにより、電荷発生層6が
損傷から保護される。さらに、表面層を形成することに
より、帯電能が向上し、表面に電荷がよくのるようにな
る。表面層を形成する材料としては、a−3iN:HS
a  S 10 : H%及びa−8iC:H等の無機
化合物並びにポリ塩化ビニル及びポリアミド等の有機材
料がある。
Since μc-3i:H of the charge generation layer 6 has a relatively large refractive index of 3 to 3.4, light reflection easily occurs on the surface. When such light reflection occurs, the ratio of the amount of light absorbed by the charge generation layer decreases, and light loss increases. For this reason, it is preferable to provide the surface layer 4 to prevent reflection. Further, by providing the surface layer 4, the charge generation layer 6 is protected from damage. Furthermore, by forming the surface layer, the charging ability is improved, and the charge can be easily deposited on the surface. The material forming the surface layer is a-3iN:HS.
There are inorganic compounds such as aS10:H% and a-8iC:H, and organic materials such as polyvinyl chloride and polyamide.

このように構成される電子写真感光体の表面を、コロナ
放電により約500Vの正電圧で帯電させると、ポテン
シャルバリアが形成される。この感光体に光(hν)が
入射すると、電荷発生層6の超格子構造で電子と正孔の
キャリアが発生する。
When the surface of the electrophotographic photoreceptor constructed in this manner is charged with a positive voltage of about 500 V by corona discharge, a potential barrier is formed. When light (hv) is incident on this photoreceptor, carriers of electrons and holes are generated in the superlattice structure of the charge generation layer 6.

この伝導帯の電子は、感光体中の電界により、表面層4
側に向けて加速され、正孔は導電性支持体1側に向けて
加速される。この場合に、光学的バンドギャップが相違
する薄膜の境界で発生するキャリアの数は、バルクで発
生するキャリアの数よりも極めて多い。このため、この
超格子構造においては、光感度が高い。また、ポテンシ
ャルの井戸層においては、量子効果のために、超格子構
造でない単一層の場合に比して、キャリアの寿命が5乃
至10倍と長い。更に、超格子構造においては、バンド
ギャップの不連続性により、周期的なバリア層が形成さ
れるが、キャリアはトンネル効果で容易にバイアス層を
通り抜けるので、キャリアの実効移動度はバルクにおけ
る移動度と同様であり、キャリアの走行性が優れている
Electrons in the conduction band are transferred to the surface layer 4 due to the electric field in the photoreceptor.
The holes are accelerated toward the conductive support 1 side. In this case, the number of carriers generated at the boundary between thin films with different optical bandgaps is significantly greater than the number of carriers generated in the bulk. Therefore, this superlattice structure has high photosensitivity. Furthermore, in the potential well layer, due to quantum effects, the lifetime of carriers is 5 to 10 times longer than in the case of a single layer without a superlattice structure. Furthermore, in a superlattice structure, a periodic barrier layer is formed due to bandgap discontinuity, but carriers easily pass through the bias layer due to the tunnel effect, so the effective carrier mobility is equal to the bulk mobility. The carrier has excellent running performance.

電荷保持層5の場合も同様に、ポテンシャル井戸層にお
いては、量子効果のために、超格子構造でない単一層の
場合に比して、キャリアの寿命が5乃至10倍と長い。
Similarly, in the case of the charge retention layer 5, due to quantum effects, the lifetime of carriers in the potential well layer is 5 to 10 times longer than in the case of a single layer without a superlattice structure.

更に、超格子構造においては、バンドギャップの不連続
性により、周期的なバリア層が形成されるが、キャリア
はトンネル効果で容易にバイアス層を通り抜けるので、
キャリアの実効移動度はバルクにおける移動度と同様で
あり、キャリアの走行性が優れている。以上のごとく、
光学的バンドギャップが相違する薄膜を積層した超格子
構造によれば、高光導電特性を得ることができ、従来の
感光体よりも鮮明な画像を得ることができる。
Furthermore, in the superlattice structure, a periodic barrier layer is formed due to bandgap discontinuity, but carriers easily pass through the bias layer due to the tunnel effect.
The effective mobility of the carrier is similar to that in the bulk, and the carrier has excellent mobility. As mentioned above,
A superlattice structure in which thin films with different optical band gaps are laminated can provide high photoconductivity and provide clearer images than conventional photoreceptors.

= 19− 以下に第4図を参照し、上記実施例の電子写真感光体を
グロー放電法により製造する装置、並びに製造方法を説
明する。同図において、ガスボンベ21,22,23.
24には、例えば、夫々Si H4、B2 H6+ H
2+  CHa等の原料ガスが収容されている。これら
ガスボンベ内のガスは、流量調整用のバルブ26及び配
管27を介して混合器28に供給されるようになってい
る。各ボンベには圧力計25が設置されており、該圧力
計25を監視しつつバルブ26を調整することにより混
合器28に供給する各原料ガスの流量及び混合比を調節
できる。混合器28にて混合されたガスは反応容器29
に供給される。反応容器2つの底部31には、回転軸3
0が鉛直方向の回りに回転可能に取付けられている。該
回転軸30の上端に、円板状の支持台32がその面を回
転軸30に垂直にして固定されている。反応容器29内
には、円筒状の電極33がその軸中心を回転軸30の軸
中心と一致させて底部31上に設置されている。
=19- Referring to FIG. 4, an apparatus and a manufacturing method for manufacturing the electrophotographic photoreceptor of the above embodiment by a glow discharge method will be described below. In the figure, gas cylinders 21, 22, 23.
24, for example, Si H4, B2 H6+ H
A raw material gas such as 2+ CHa is contained. The gas in these gas cylinders is supplied to a mixer 28 via a flow rate adjustment valve 26 and piping 27. Each cylinder is equipped with a pressure gauge 25, and by adjusting the valve 26 while monitoring the pressure gauge 25, the flow rate and mixing ratio of each raw material gas supplied to the mixer 28 can be adjusted. The gas mixed in the mixer 28 is transferred to the reaction container 29.
supplied to A rotating shaft 3 is attached to the bottom 31 of the two reaction vessels.
0 is mounted rotatably around the vertical direction. A disk-shaped support 32 is fixed to the upper end of the rotating shaft 30 with its surface perpendicular to the rotating shaft 30. Inside the reaction vessel 29, a cylindrical electrode 33 is installed on the bottom 31 with its axial center aligned with the axial center of the rotating shaft 30.

感光体のドラム基体34が支持台32上にその輔中心を
回転軸30の軸中心と一致させて載置されており、この
ドラム基体34の内側にはドラム基体加熱用のヒータ3
5が配設されている。電極33とドラム基体34との間
には高周波電源36が接続されており、電極33および
ドラム基体34間に高周波電流が供給されるようになっ
ている。回転軸30はモータ38により回転駆動される
。反応容器29内の圧力は圧力計37により監視され、
反応容器2つはゲートバルブ38を介して真空ポンプ等
の適宜の排気手段に連結されている。
A drum base 34 of a photoreceptor is placed on a support stand 32 with its center aligned with the axis center of the rotating shaft 30, and a heater 3 for heating the drum base is installed inside the drum base 34.
5 are arranged. A high frequency power source 36 is connected between the electrode 33 and the drum base 34, so that a high frequency current is supplied between the electrode 33 and the drum base 34. The rotating shaft 30 is rotationally driven by a motor 38. The pressure inside the reaction vessel 29 is monitored by a pressure gauge 37,
The two reaction vessels are connected via a gate valve 38 to a suitable evacuation means such as a vacuum pump.

上記製造装置により感光体を製造する場合には、反応容
器29内にドラム基体34を設置した後、ゲートバルブ
39を開にして反応容器29内を約0.1Torrの圧
力以下に排気する。次いで、ボンベ21.22,23.
24から所要の反応ガスを所定の混合比で混合して反応
容器29内に導入する。
When manufacturing a photoreceptor using the above manufacturing apparatus, the drum base 34 is placed in the reaction vessel 29, and then the gate valve 39 is opened to evacuate the inside of the reaction vessel 29 to a pressure of about 0.1 Torr or less. Next, cylinders 21, 22, 23.
24, the required reaction gases are mixed at a predetermined mixing ratio and introduced into the reaction vessel 29.

この場合に、反応容器29内に導入するガス流量は反応
容器29内の圧力が0.1乃至1.0Torrになるよ
うに設定する。次いで、モータ38を作動させてドラム
基体34を回転させ、ヒータ35によりドラム基体34
を一定温度に加熱すると共に、高周波電源36により電
極33とドラム基体34との間に高周波電流を供給して
、両者間にグロー放電を形成する。これにより、ドラム
基体34上にa−5i:Hが堆積する。なお、原料ガス
中にN 20 *  N H3+  N O2+  N
 2 +  CH4+C2H4,02ガス等を使用する
ことにより、これらの元素をa−8t:H中に含有させ
ることができる。
In this case, the flow rate of the gas introduced into the reaction vessel 29 is set so that the pressure within the reaction vessel 29 is 0.1 to 1.0 Torr. Next, the motor 38 is operated to rotate the drum base 34, and the heater 35 rotates the drum base 34.
is heated to a constant temperature, and a high frequency current is supplied between the electrode 33 and the drum base 34 by the high frequency power supply 36 to form a glow discharge between them. As a result, a-5i:H is deposited on the drum base 34. Note that N 20 * N H3+ N O2+ N is present in the raw material gas.
These elements can be contained in a-8t:H by using 2 + CH4+C2H4,02 gas or the like.

このように、この発明に係る電子写真感光体は、クロー
ズドシステムの製造装置で製造することができるため、
人体に対して安全である。
As described above, since the electrophotographic photoreceptor according to the present invention can be manufactured using a closed system manufacturing apparatus,
Safe for humans.

次に、この発明に係る電子写真感光体を成膜し、電子写
真特性を試験した結果について説明する。
Next, the results of testing the electrophotographic properties of an electrophotographic photoreceptor according to the present invention formed into a film will be described.

試験例1 必要に応じて、干渉防止のために、酸処理、アルカリ処
理及びサンドブラスト処理を施した直径が80++++
++、幅が350 mmのアルミニウム製ドラム基体を
反応容器内に装着し、反応容器を約10−5トルの真空
度に排気した。ドラム基体を250 ’Cに加熱し、1
0 rpmで自転させつつ、5iH4ガスを500SC
CMSB2H6ガスをSiH4ガスに対する流量比で1
0−3という流量で反応容器内に導入し、反応容器内の
圧力を1トルに調節した。
Test Example 1 A diameter of 80 + + + treated with acid treatment, alkali treatment and sandblasting to prevent interference as necessary.
A 350 mm wide aluminum drum substrate was placed in the reaction vessel and the reaction vessel was evacuated to a vacuum of approximately 10 −5 Torr. Heat the drum base to 250'C and
5iH4 gas at 500SC while rotating at 0 rpm
The flow rate ratio of CMSB2H6 gas to SiH4 gas is 1.
It was introduced into the reaction vessel at a flow rate of 0-3, and the pressure inside the reaction vessel was adjusted to 1 Torr.

そして、13.56 M Hzの高周波電力を印加して
プラズマを生起させ、ドラム基体上にp型のa −3j
  :H障壁層を形成した。
Then, a high frequency power of 13.56 MHz was applied to generate plasma, and a p-type a-3j was formed on the drum base.
:H barrier layer was formed.

次に、SiH4ガスおよびN2ガスの流量をそれぞれ5
0 SCCMおよび500 SCCMとし、1kWの高
周波電力を5分間印加した。次いで、高周波電力を印加
したまま、流量15SCCMのCH4ガスを2分間導入
した。。このような操作を繰返して、界面近傍の結晶化
度が連続的に変化するμC−8j:H薄膜(結晶化度6
5%)とa−3iC:H薄膜とからなる20μmの電荷
保持層を形成した。
Next, the flow rates of SiH4 gas and N2 gas were each set to 5
0 SCCM and 500 SCCM, and 1 kW of high frequency power was applied for 5 minutes. Next, CH4 gas was introduced for 2 minutes at a flow rate of 15 SCCM while high frequency power was being applied. . By repeating these operations, a μC-8j:H thin film (crystallinity 6) in which the crystallinity near the interface changes continuously
5%) and a-3iC:H thin film was formed.

その後、5jH4ガスを20 SCCM、N2ガスを5
00800M導入し、goowO高周波電力を印加し、
100人のpc−3t:H薄膜(結晶化度80%)を形
成した。次いで、SiH4ガスを508CCMSH2ガ
スを5008CC)!導入し、800Wの高周波電力を
印加し、100人のμc−8j:H薄膜(結晶化度60
%)を形成した。このような操作を繰返して、5μmの
電荷発生層を形成した。
After that, 5jH4 gas was added to 20 SCCM, N2 gas was added to 5
Introduced 00800M, applied goowO high frequency power,
100 pc-3t:H thin films (crystallinity 80%) were formed. Next, 508 CC of SiH4 gas (5008 CC of MSH2 gas)! 800 W of high-frequency power was applied, and 100 μc-8j:H thin films (crystallinity: 60
%) was formed. These operations were repeated to form a charge generation layer of 5 μm.

最後に、a−8t:Hからなる0、5μmの表面層を形
成した。
Finally, a surface layer of 0.5 μm consisting of a-8t:H was formed.

このようにして形成した感光体表面を約500Vで正帯
電し、白色光を露光すると、この光は電荷発生層で吸収
され、電子正孔対のキャリアが発生する。この試験例に
おいては、多数のキャリアが発生し、キャリアの寿命が
高く、高い走行性が得られた。これにより、鮮明で高品
質の画像が得られた。また、この試験例で製造された感
光体を、繰返し帯電させたところ、転写画像の再現性及
び安定性は極めて良好であり、更に、耐コロナ性、耐湿
性、及び耐磨耗性等の耐久性が優れていることが実証さ
れた。
When the surface of the photoreceptor thus formed is positively charged at about 500 V and exposed to white light, this light is absorbed by the charge generation layer and carriers of electron-hole pairs are generated. In this test example, a large number of carriers were generated, the carriers had a long life, and high running performance was obtained. This resulted in clear, high-quality images. In addition, when the photoreceptor manufactured in this test example was repeatedly charged, the reproducibility and stability of the transferred image were extremely good, and the durability such as corona resistance, moisture resistance, and abrasion resistance was also improved. It has been proven that the properties are excellent.

試験例2 電荷保持層を構成するa−8iC:H薄膜の代わりにa
−3iN:H薄膜を形成したことを除き、試験例1と同
様にして電子写真感光体を製造した。
Test Example 2 Instead of the a-8iC:H thin film constituting the charge retention layer, a
An electrophotographic photoreceptor was manufactured in the same manner as in Test Example 1 except that -3iN:H thin film was formed.

なお、a−8iN:H薄膜は、高周波電力を印加したま
ま20 SCCMのN2ガスを導入することによって得
られた。この感光体を用いて、試験例1と同様にして画
像を形成したところ、鮮明で高品質の画像が得られた。
Note that the a-8iN:H thin film was obtained by introducing 20 SCCM of N2 gas while applying high frequency power. When an image was formed using this photoreceptor in the same manner as in Test Example 1, a clear and high quality image was obtained.

試験例3 電荷保持層、電荷発生層および表面層を以下のように形
成したことを除き、試験例1と同様にして電子写真感光
体を製造した。即ち、SiH4ガス、N2ガスおよびC
H4の流量をそれぞれ250 SCCM、  500 
SCCMおよび50 SCCMとし、200Wの高周波
電力を印加して、50人のa−3jC:H薄膜を形成し
た。次いで、CH4ガスをOSCCMとし、5IH4ガ
スを508CCMとして、800Wの高周波電力を印加
して100人のμC−3i  :H薄膜(結晶化度60
%)を形成した。
Test Example 3 An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as Test Example 1, except that the charge retention layer, charge generation layer, and surface layer were formed as follows. That is, SiH4 gas, N2 gas and C
The flow rate of H4 is 250 SCCM and 500 SCCM, respectively.
SCCM and 50 SCCM, and 200 W of high frequency power was applied to form 50 a-3jC:H thin films. Next, CH4 gas was set to OSCCM, 5IH4 gas was set to 508CCM, and 800W of high frequency power was applied to form a 100μC-3i:H thin film (crystallinity: 60CCM).
%) was formed.

このような操作を繰返して、18μmの電荷保持 25
一 層を形成した。その後、SiH4ガスを30 SCCM
Repeat this operation to maintain a charge of 18 μm 25
A single layer was formed. After that, SiH4 gas was added at 30 SCCM.
.

N2ガスを5008CCM導入し、800Wの高周波電
力を2分間印加した。次いで、SiH4ガスを508C
CMとし、800Wの高周波電力を5分間印加した。こ
のような操作を繰返して、5μmの電荷発生層を形成し
た。次いで、a−3iC:Hからなる0、5μmの表面
層を形成した。
5008 CCM of N2 gas was introduced, and high frequency power of 800 W was applied for 2 minutes. Next, SiH4 gas was heated to 508C.
CM, and high frequency power of 800 W was applied for 5 minutes. These operations were repeated to form a charge generation layer of 5 μm. Next, a 0.5 μm surface layer consisting of a-3iC:H was formed.

この感光体を用いて、試験例1と同様にして画像を形成
したところ、鮮明で高品質の画像が得られた。
When an image was formed using this photoreceptor in the same manner as in Test Example 1, a clear and high quality image was obtained.

試験例4 電荷保持層を以下のように形成したことを除き、試験例
3と同様にして電子写真感光体を製造した。
Test Example 4 An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as Test Example 3, except that the charge retention layer was formed as follows.

即ち、SiH4ガス、N2ガスおよびN2ガスの流量を
それぞれ250 SCCM、 500 SCCMおよび
120 SCCMとし、300Wの高周波電力を印加し
て、50人のa−3iC:H薄膜を形成した。次いで、
N2ガスをOSCCMとし、SiH4ガスを503CC
Mとして、800Wの高周波電力を印加して100人の
μc−3i:H薄膜を形成した。このような操作を繰返
して、18μmの電荷保持層を形成した。
That is, the flow rates of SiH4 gas, N2 gas, and N2 gas were set to 250 SCCM, 500 SCCM, and 120 SCCM, respectively, and 300 W of high frequency power was applied to form 50 a-3iC:H thin films. Then,
N2 gas is OSCCM, SiH4 gas is 503CC
As M, 100 μc-3i:H thin films were formed by applying a high frequency power of 800 W. These operations were repeated to form a charge retention layer with a thickness of 18 μm.

この感光体を用いて、試験例1と同様にして画像を形成
したところ、鮮明で高品質の画像が得られた。
When an image was formed using this photoreceptor in the same manner as in Test Example 1, a clear and high quality image was obtained.

実施例5 実施例1と同様の障壁層および電荷保持層を形成した後
、実施例3と同様の電荷発生層および表面層を形成した
Example 5 After forming a barrier layer and a charge retention layer similar to those in Example 1, a charge generation layer and a surface layer similar to those in Example 3 were formed.

この感光体を用いて、試験例1と同様にして画像を形成
したところ、鮮明で高品質の画像が得られた。
When an image was formed using this photoreceptor in the same manner as in Test Example 1, a clear and high quality image was obtained.

実施例6 実施例2と同様の障壁層および電荷保持層を形成した後
、実施例3と同様の電荷発生層および表面層を形成した
Example 6 After forming a barrier layer and a charge retention layer similar to those in Example 2, a charge generation layer and a surface layer similar to those in Example 3 were formed.

この感光体を用いて、試験例1と同様にして画像を形成
したところ、鮮明で高品質の画像が得られた。
When an image was formed using this photoreceptor in the same manner as in Test Example 1, a clear and high quality image was obtained.

以上、光導電層を2種類の薄膜により構成した試験例に
ついて説明したが、それに限らず、3種類以上の薄膜を
積層してもよく、要するに、光学的バンドギャップが相
違する薄膜の境界を形成すれば良い。
The above describes a test example in which the photoconductive layer is composed of two types of thin films, but the invention is not limited to this, and three or more types of thin films may be laminated.In short, a boundary between thin films with different optical band gaps is formed. Just do it.

[発明の効果] 本発明によれば、光導電層に、光学的バンドギャップが
相互に異なる薄膜を積層して構成される超格子構造を使
用するため、キャリアの走行性が高いと共に、高抵抗で
帯電特性が優れた電子写真感光体を得ることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, since the photoconductive layer uses a superlattice structure formed by laminating thin films with mutually different optical band gaps, carrier mobility is high and the resistance is high. An electrophotographic photoreceptor with excellent charging characteristics can be obtained.

特に、薄膜の界面近傍における結晶化度を連続的に変化
させる構造を採用しているため、量産性に優れ、また、
成膜の連続化の故に、各薄膜間の密着性が良好である。
In particular, it adopts a structure that continuously changes the crystallinity near the interface of the thin film, making it excellent for mass production.
Because of the continuous film formation, the adhesion between each thin film is good.

更に、本発明の電子写真感光体においては、薄膜を形成
する材料を適宜組み合わせることにより、任意の波長帯
の光に対して最適の光導電特性を有する感光体を得るこ
とができるという利点がある。
Furthermore, the electrophotographic photoreceptor of the present invention has the advantage that by appropriately combining materials forming the thin film, a photoreceptor having optimal photoconductive properties for light in any wavelength band can be obtained. .

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

第1図はこの発明の実施例に係る電子写真感光体を示す
断面図、第2図および第3図は超格子構造のエネルギバ
ンドを示す図、第4図はこの発明の実施例に係る電子写
真感光体の製造装置を示す図である。 1:導電性支持体、2:障壁層、3:光導電層、4:表
面層、5:電荷保持層、6:電荷発生層。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第1図 巴 °N 第3図
FIG. 1 is a sectional view showing an electrophotographic photoreceptor according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing energy bands of a superlattice structure, and FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for manufacturing a photographic photoreceptor. 1: Conductive support, 2: Barrier layer, 3: Photoconductive layer, 4: Surface layer, 5: Charge retention layer, 6: Charge generation layer. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 2 Figure 1 Tomoe°N Figure 3

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)導電性支持体と光導電層とを具備する電子写真感
光体において、前記光導電層は電荷発生層と電荷保持層
とを有し、前記電荷発生層は、結晶度が異なる二種類の
微結晶シリコン薄膜を交互に積層して構成され、前記電
荷保持層は、微結晶シリコン薄膜と、炭素、酸素および
窒素から選ばれた元素の少なくとも一種を含む非晶質シ
リコン薄膜とを交互に積層して構成され、かつ前記光導
電層の微結晶シリコン薄膜の少なくとも一部は、結晶化
度が前記薄膜の界面近傍で連続的に変化していることを
特徴とする電子写真感光体。
(1) In an electrophotographic photoreceptor comprising a conductive support and a photoconductive layer, the photoconductive layer has a charge generation layer and a charge retention layer, and the charge generation layer has two types with different crystallinity. The charge retention layer is composed of alternating layers of microcrystalline silicon thin films and an amorphous silicon thin film containing at least one element selected from carbon, oxygen, and nitrogen. What is claimed is: 1. An electrophotographic photoreceptor having a laminated structure, wherein at least a portion of the microcrystalline silicon thin film of the photoconductive layer has a degree of crystallinity that continuously changes near an interface between the thin films.
(2)前記薄膜の膜厚は、30〜500Åであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子写真感光体
(2) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the thin film has a thickness of 30 to 500 Å.
(3)前記光導電層は、周期律表第III族又は第V族に
属する元素から選択された少なくとも一種を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第1又は2項記載の電子写真
感光体。
(3) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1 or 2, wherein the photoconductive layer contains at least one element selected from elements belonging to Group III or V of the periodic table. .
(4)前記電荷発生層は、炭素、酸素および窒素から選
ばれた元素の少なくとも一種を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第1〜3項のうちのいずれか1項記載の電
子写真感光体。
(4) The electrophotographic photosensitive material according to any one of claims 1 to 3, wherein the charge generation layer contains at least one element selected from carbon, oxygen, and nitrogen. body.
(5)前記導電性支持体と光導電層との間に、非晶質材
料又は少なくとも一部が微結晶した半導体材料からなる
障壁層を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の電子写真感光体。
(5) A barrier layer made of an amorphous material or at least a partially microcrystalline semiconductor material is provided between the conductive support and the photoconductive layer. electrophotographic photoreceptor.
(6)前記障壁層は、周期律表第III族又は第V族に属
する元素から選択された少なくとも一種を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第5項記載の電子写真感光体。
(6) The electrophotographic photoreceptor according to claim 5, wherein the barrier layer contains at least one element selected from elements belonging to Group III or V of the periodic table.
(7)前記障壁層は、炭素、酸素および窒素からなる群
から選択された元素の少なくとも一種を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第5項記載の電子写真感光体。
(7) The electrophotographic photoreceptor according to claim 5, wherein the barrier layer contains at least one element selected from the group consisting of carbon, oxygen, and nitrogen.
(8)前記光導電層の上に表面層を有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の電子写真感光体。
(8) The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, further comprising a surface layer on the photoconductive layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018171877A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 株式会社Flosfia Crystalline laminate structure

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