JPS6331552B2 - - Google Patents

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JPS6331552B2
JPS6331552B2 JP56037442A JP3744281A JPS6331552B2 JP S6331552 B2 JPS6331552 B2 JP S6331552B2 JP 56037442 A JP56037442 A JP 56037442A JP 3744281 A JP3744281 A JP 3744281A JP S6331552 B2 JPS6331552 B2 JP S6331552B2
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JP
Japan
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layer
photoconductive
raw material
compound
general formula
Prior art date
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Application number
JP56037442A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS57152464A (en
Inventor
Isamu Shimizu
Kyosuke Ogawa
Hidekazu Inoe
Junichiro Kanbe
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to US06/354,898 priority patent/US4468443A/en
Priority to DE19823209055 priority patent/DE3209055A1/en
Publication of JPS57152464A publication Critical patent/JPS57152464A/en
Publication of JPS6331552B2 publication Critical patent/JPS6331552B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24Deposition of silicon only

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

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

本発明は、放電、例えばグロー放電、アーク放
電等を利用して、光導電層を所定の支持体上に形
成するに有効な光導電部材の製造法に関する。 例えば、シリコン原子を母体とするアモルフア
ス材料で構成される光導電層を形成する為の原料
物質をガス状態で減圧にし得る堆積室内に導入し
グロー放電によるプラズマ化を利用して所定の支
持体上に所望の特性を有する光導電層を形成しよ
うとする場合、殊に、大面積の層の場合には、全
面積に亘つてその層厚並びに、電気的、光学的、
光電的等の物理特性の均一化及び品質の均一化を
計り乍ら、その層形成速度を増大させることは、
通常の真空蒸着法に較べて非常に困難が附纒う。 例えば、SiH4又はSi2H6或いはSiF4、SiF4
SiH4の混合したもの等のガスを放電エネルギー
を使つて分解し支持体上に水素原子又は、ハロゲ
ン原子(X)のいずれか一方を少なくとも含むア
モルフアスシリコン(以後、a―Si(H、X)と
記す)層を形成して、この層の電気物性を利用し
様とする場合、この層の電気特性が層形成時の層
堆積速度及び支持体温度に大きく依存する為、層
の全領域における電気物性の均一化と層品質の向
上を計るには、層堆積速度を低下させ、支持体温
度を高める必要がある。 他方、生産性、量産性の向上を計る点から、層
堆積速度を増大させる為に放電パワー及びガス流
量を増大させることが考えられるが、層堆積速度
の増大の為に放電パワー及び/又はガス流量を増
すと形成される層は電気的、光学的及び光導電的
特性の低下、及びそれ等の特性の場所依存性の増
大の傾向が顕著であつて、良品質の層を形成する
ことが極めて困難であるのが現状である。従つ
て、シリコン原子を母体とするアモルフアス材料
で構成される光導電層を有する光導電部材の製造
の工業化を計るには、光感度及び繰返し使用特性
及び使用環境特性に深く関連する層品質の向上と
特性上の均一一様化を保持して、再現性を含め
て、生産性、量産性の向上を計る必要がある。 本発明は、上記の諸点に鑑み成されたものであ
つて、生産的、量産的に極めて優れ、且つ大面積
に亘つて電気的、光学的及び光導電的特性、層品
質の点及び層のバルク的緻密さと充填性の点に於
いて極めて良好な光導電層が容易に得ることが出
来る光導電部材の製造法を提案することを目的と
する。 又、本発明は大きな面積の層であつても全面積
に亘つて、その物理的特性及び層厚が実質的に均
一であつて、使用環境特性、殊に多湿高温下に於
ける光導電的、電気的特性に優れている層が再現
性良く高効率・高速度で経済的に形成され得る光
導電部材の製造法を提案することも目的とする。 本発明の光導電部材の製造法は、所望圧に減圧
されている堆積室内に光導電層形成用の原料物質
をガス状態で導入し、該原料物質のガス雰囲気中
で放電を生起させることにより、光導電層形成用
の支持体上に光導電層を形成する光導電部材の製
造法に於いて、前記原料物質が酸素原子を構成原
子として含む物質と一般式 SinH2n+2(但し、nは正整数) …(A) で表わされる化合物と 一般式 SimHlXk(但し、m、kは正整数、lは0又は
正整数で、l+k=2m+2、Xはハロゲン原子
を示す) …(B) で表わされる化合物とで構成され、前記一般式(A)
又は(B)で表される化合物の夫々の前記堆積室内に
導入される割合が、n又はmの中のいずれか最低
次の化合物に対して、これよりもmが高次の化合
物が1vol%以上となる様に前記堆積室に前記原料
物質を導入する事を特徴とする。 この様な特徴を有する本発明の光導電部材の製
造法によれば従来法に較べて著しく高効率・高速
度で物理的特性、光学的特性、電気的特性及び光
電的特性に優れ、層自体が緻密であつて層充填度
が高く、多湿高温下での使用環境特性に優れ、然
も形成される層の全領域においてそれらの特性及
び層厚が均一一様で、且つ大面積のものが経済的
に容易に形成し得るものである。 殊に、本発明の製造法により得られた光導電部
材は、電子写真用として適用させた場合にその特
性を最大限有効に利用することが出来る。 本発明に於いて、前記一般式(A)及び(B)で表わさ
れる化合物としては、光導電層形成用の堆積室内
に導入される際には生産上の簡便さと原料の輸送
性の点からガス状態で導入される必要がある為
に、常温常圧状態でガス状の又は少なくとも層形
成条件下に於いて容易にガス化し得るものが採用
される。 本発明に於ける一般式(A)又は(B)で表わされる化
合物は、作成される光導電層を構成する構成原子
としてのSiの生成用の出発物質として使用される
ものである。具体的には一般式(A)で示される化合
物としてはSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10
Si5H12、Si6H14、Si7H16、Si8H18等のガス状態の
又はガス化し得るシラン類が有効に使用されるも
のとして挙げられる。 一般式(B)で示される化合物としては、例えば
SiX4、Si2X6、Si3X8、SiHX3、SiH2X2、SiH3X
(XはF、Cl、Br、I)が挙げられ、具体的には
SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4、Si2F6、Si2Cl6
Si2Br6、Si2I6、Si3F8、Si3Cl8、SiHF3、SiHCl3
SiHBr3、SiHI3、SiH2F2、SiH2Cl2、SiH3F、
SiH3Cl等が有効なものとして挙げられる。 本発明の好ましい例の1つに於いては、前記一
般式(A)で示される化合物と一般式(B)で示される化
合物とを、いずれか一方の一般式で示される化合
物が少なくとも2種含まれる様にして、光導電導
層形成用の原料物質を構成し、この原料物質をガ
ス状態で堆積室中に導入し、この原料物質のガス
雰囲気中にてグロー放電やアーク放電等の放電を
生起させることにより支持体上に光導電層の形成
を行うものである。 本発明に於いて一般式(A)で示される化合物より
少なくとも2種選択して原料物質を構成する場
合、選択される化合物の中nが高次の化合物を構
成するものとしてはSi2H6、Si3H8、Si4H10が好
ましいものとして挙げられ、これ等は混合して用
いたり、或いはこれ等の中の少なくとも1つを主
成分となし、nが5以上の化合物を混合してnが
高次の化合物を構成する事も出来る。 殊に、nが高次の化合物を構成するものとし
て、Si3H8又はSi4H10のいずれの一方か又は両方
とするか、或いは、これ等のいずれか又は両方を
主成分とし、nが最低次の化合物として、Si2H6
を使用する混合系はより好ましいものである。 又、この混合系に次いではnが最低次の化合物
として、Si2H6の代りにSiH4とし、nが高次の化
合物を構成するものとして、Si2H6、Si3H8
Si4H10の中より少なくとも1つを選択し、主成分
として使用する混合系が好ましいものである。 一般式(B)で示される化合物より少なくとも2種
選択して原料物質を構成する場合には、選択され
る化合物の中、mが高次の化合物を構成するもの
としては、Si2F6、Si2Cl6、Si2Br6、Si3F8が好ま
しいものとして挙げられ、これ等は混合して用い
たり、或いはこれ等の中の少なくとも1つを主成
分となし、これにmが高次の他の化合物を混合し
てmが高次の化合物の混合物を構成する事も出来
る。 殊にmが高次の化合物を構成するものとして、
Si2F6、Si2Cl6、Si2Br6のいずれか一方か又は両方
とするか或いは、これ等のいずれか両方を主成分
とし、mが高低次の化合物としてSiF4、SiCl4
使用する混合系はより好ましいものである。 本発明に於いては、光導電層形成用の原料物質
として、前記の一般式(A)又は(B)で示される化合物
の夫々から1種選択するか又はいずれか一方から
少なくとも1種と他方から少なくとも2種とを選
択し、これ等を堆積室内に導入する割合が、n又
はmのいずれか最低次の化合物に対して、これよ
りもn又はmが高次の化合物が通常は1vol%以上
となる様にして構成される混合系のガス雰囲気中
で放電を生起させるものであるが、前記の割合関
係は、好適には5vol%以上、最適には10vol%と
されるのが望ましいものである。 前記の割合関係の上限としては、混合系の原料
物質を構成する化合物の種類によつて所望に従つ
て適宜最適値が決定されるものであるが、通常の
場合99vol%、好適には97vol%とされるのが望ま
しいものである。 本発明に於いて光導電層形成用の原料物質を構
成する物質の1つである酸素原子を構成原子とし
て含む物質酸素原子含有物質は形成される光導電
層中に酸素原子を導入する為のものであつて通常
状態でガス状態の又は容易にガス化し得るものが
使用される。その様な酸素原子導入用の原料ガス
となる物質として、本発明に於いて有効に使用さ
れるものとしては、酸素(O2)、オゾン(O3)、
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等を挙げ
る事が出来、殊に酸素(O2)は有効である。 本発明に於いて酸素原子含有物質が堆積室内に
導入される際の、一般式(A)及び(B)で示される化合
物の総容量に対する割合は、通常の場合8vol%以
下、好適には6vol%以下、最適には1vol%以下と
されるのが望ましいものである。 本発明に於いては前記の一般式(A)及び(B)で表わ
される化合物より選択される3種以上の化合物及
び酸素原子含有物質の各々は堆積室内に導入され
る際に、予め前記の割合に混合されて後に堆積室
内に導入されても良いし、又、前記の割合になる
様に各々が別々に堆積室内に導入されても良い。 本発明に於いて、前記の一般式(A)及び(B)で示さ
れる化合物より選択され、3種以上が組合されて
使用される具体的な例が第1表、第2表及び第3
表に示される。 第1表及び第2表には、一般式(A)で示される化
合物より少なくとも2種選択し、一般式(B)で示さ
れる化合物より少なくとも1種選択する場合の例
が挙げられている。 これ等の組合せ例に於いて、一般式(B)で示され
る化合物として好適に使用されるのは、mが最低
次の化合物としては、SiF4、SiCl4、mが高次の
化合物としては、Si2Cl6、Si2Br6、Si3F8が挙げら
れる。又、酸素原子含有物質としては酸素(O2
を好ましい組合せ相手物質として挙げることが出
来る。 第3表には、一般式(B)で示される化合物より少
なくとも2種選択し、一般式(A)で示される化合物
より少なくとも1種選択する場合の例が挙げられ
ている。 これ等の組合せ例に於いて一般式(A)で示される
化合物として、好適に使用されるのは、nが最低
次の化合物としては、SiH4、Si2H6、nが高次の
化合物としては、nが2以上の化合物、殊には、
nが2、3、4、5の化合物が挙でられる。又、
酸素原子含有物質としては酸素(O2)を好まし
い組合せ相手物質として挙げることが出来る。 第1表及び第2表に示される組合せ例に於い
て、より好ましいのは組合せ例1〜27であり、殊
に組合せ例17〜27の場合には、より顕著な効果が
示される。 第3表に示される組合せ例に於いて、より好ま
しいのは組合せ例1〜10であり、殊に組合せ例1
〜3、5〜8の場合には、より顕著な効果が示さ
れる。
The present invention relates to a method for manufacturing a photoconductive member that is effective for forming a photoconductive layer on a predetermined support using electric discharge, such as glow discharge or arc discharge. For example, a raw material for forming a photoconductive layer composed of an amorphous material containing silicon atoms as a matrix is introduced in a gaseous state into a deposition chamber that can be reduced in pressure, and is then deposited on a predetermined support using plasma generated by glow discharge. When trying to form a photoconductive layer having desired properties, especially in the case of a large-area layer, the layer thickness and electrical, optical,
Increasing the layer formation speed while ensuring uniformity of physical properties such as photoelectric properties and uniformity of quality is
This method is much more difficult than the usual vacuum evaporation method. For example, SiH 4 or Si 2 H 6 or SiF 4 , SiF 4 and
Amorphous silicon containing at least either hydrogen atoms or halogen atoms (X) (hereinafter a - Si (H, ) When attempting to utilize the electrical properties of this layer, the electrical properties of this layer are highly dependent on the layer deposition rate and support temperature during layer formation. In order to achieve uniform electrical properties and improve layer quality, it is necessary to reduce the layer deposition rate and increase the support temperature. On the other hand, from the point of view of improving productivity and mass production, it is conceivable to increase the discharge power and gas flow rate in order to increase the layer deposition rate; The layer formed when the flow rate is increased has a remarkable tendency to deteriorate the electrical, optical and photoconductive properties, and to increase the location dependence of these properties, making it difficult to form a layer of good quality. The current situation is extremely difficult. Therefore, in order to industrialize the production of photoconductive members having photoconductive layers made of amorphous materials with silicon atoms as the matrix, it is necessary to improve the layer quality, which is closely related to photosensitivity, repeated use characteristics, and use environment characteristics. It is necessary to improve productivity and mass production, including reproducibility, by maintaining uniformity and uniformity of characteristics. The present invention has been made in view of the above points, and is extremely superior in productivity and mass production, and can improve electrical, optical and photoconductive properties, layer quality, and layer quality over a large area. The object of the present invention is to propose a method for manufacturing a photoconductive member that can easily obtain a photoconductive layer with extremely good bulk density and filling properties. Furthermore, even if the layer has a large area, the physical properties and layer thickness are substantially uniform over the entire area, and the use environment characteristics, particularly photoconductive properties under humid and high temperature conditions, are improved. Another object of the present invention is to propose a method for manufacturing a photoconductive member, in which a layer having excellent electrical properties can be formed economically with high efficiency and speed with good reproducibility. The method for manufacturing a photoconductive member of the present invention involves introducing a raw material for forming a photoconductive layer in a gaseous state into a deposition chamber that has been reduced to a desired pressure, and causing a discharge in the gas atmosphere of the raw material. In the method for manufacturing a photoconductive member in which a photoconductive layer is formed on a support for forming a photoconductive layer, the raw material is a substance containing an oxygen atom as a constituent atom and has the general formula SinH 2 n+ 2 (however, n is a positive integer) ... (A) and the general formula SimHlXk (where m, k are positive integers, l is 0 or a positive integer, l + k = 2m + 2, X represents a halogen atom) ... (B) and a compound represented by the general formula (A)
Or, the ratio of each of the compounds represented by (B) introduced into the deposition chamber is 1 vol% of the compound with a higher order m than the lowest order compound in n or m. The method is characterized in that the raw material is introduced into the deposition chamber in the manner described above. The method for producing a photoconductive member of the present invention having such characteristics has significantly higher efficiency and speed than conventional methods, has excellent physical properties, optical properties, electrical properties, and photoelectric properties, and has excellent physical properties, optical properties, electrical properties, and photoelectric properties. The layer is dense and has a high degree of layer filling, has excellent usage environment characteristics under humid and high temperature conditions, and has uniform characteristics and layer thickness over the entire area of the formed layer, and has a large area. can be economically and easily formed. In particular, when the photoconductive member obtained by the manufacturing method of the present invention is applied to electrophotography, its properties can be utilized to the maximum extent possible. In the present invention, when the compounds represented by the general formulas (A) and (B) are introduced into the deposition chamber for forming the photoconductive layer, from the viewpoint of ease of production and transportability of raw materials, Since it is necessary to introduce the material in a gaseous state, a material that is gaseous at room temperature and pressure, or at least easily gasified under layer-forming conditions, is used. The compound represented by the general formula (A) or (B) in the present invention is used as a starting material for producing Si as a constituent atom constituting the photoconductive layer to be produced. Specifically, the compounds represented by the general formula (A) include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 ,
Gaseous or gasifiable silanes such as Si 5 H 12 , Si 6 H 14 , Si 7 H 16 , Si 8 H 18 and the like can be effectively used. Examples of the compound represented by general formula (B) include
SiX 4 , Si 2 X 6 , Si 3 X 8 , SiHX 3 , SiH 2 X 2 , SiH 3 X
(X is F, Cl, Br, I), specifically
SiF 4 , SiCl 4 , SiBr 4 , SiI 4 , Si 2 F 6 , Si 2 Cl 6 ,
Si 2 Br 6 , Si 2 I 6 , Si 3 F 8 , Si 3 Cl 8 , SiHF 3 , SiHCl 3 ,
SiHBr3 , SiHI3 , SiH2F2 , SiH2Cl2 , SiH3F ,
SiH 3 Cl and the like are effective examples. In one of the preferred embodiments of the present invention, the compound represented by the general formula (A) and the compound represented by the general formula (B) are combined into at least two kinds of compounds represented by either of the general formulas. This raw material is introduced into a deposition chamber in a gaseous state, and a discharge such as glow discharge or arc discharge is generated in the gas atmosphere of this raw material. By this process, a photoconductive layer is formed on a support. In the present invention, when at least two kinds of compounds represented by the general formula (A) are selected to constitute the raw material, among the selected compounds, the compound in which n is higher is Si 2 H 6 , Si 3 H 8 and Si 4 H 10 are mentioned as preferred ones, and these can be used in combination, or a compound containing at least one of these as the main component and n is 5 or more can be mixed. It is also possible to form a compound in which n is higher order. In particular, when n constitutes a higher-order compound, either one or both of Si 3 H 8 or Si 4 H 10 is used, or either or both of these are the main components, and n is the lowest compound, Si 2 H 6
A mixed system using the following is more preferable. Further, next to this mixed system, SiH 4 is used instead of Si 2 H 6 as a compound where n is the lowest order, and Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 3 H 8 , as compounds where n is higher order.
A mixed system in which at least one of Si 4 H 10 is selected and used as the main component is preferred. When at least two types of compounds represented by the general formula (B) are selected to constitute the raw material, among the selected compounds, m is a higher-order compound such as Si 2 F 6 , Preferred examples include Si 2 Cl 6 , Si 2 Br 6 , and Si 3 F 8 , and these may be used in combination, or with at least one of them as the main component and a high m content. It is also possible to form a mixture of compounds in which m is higher by mixing the following other compounds. Especially when m constitutes a higher-order compound,
Either one or both of Si 2 F 6 , Si 2 Cl 6 , Si 2 Br 6 , or both of these as main components, and SiF 4 and SiCl 4 are used as compounds where m is high or low. The mixed system used is more preferred. In the present invention, as a raw material for forming a photoconductive layer, one compound is selected from each of the compounds represented by the above general formula (A) or (B), or at least one compound from either one and the other compound is selected. The ratio of introducing these into the deposition chamber is usually 1 vol% of the compound with n or m higher than the lowest n or m compound. Discharge is caused in a mixed gas atmosphere configured as described above, and the above ratio relationship is preferably 5 vol% or more, and optimally 10 vol%. It is. As for the upper limit of the above ratio relationship, the optimal value is determined as desired depending on the type of compound constituting the raw material of the mixed system, but it is usually 99 vol%, preferably 97 vol%. It is desirable that this is the case. In the present invention, a substance containing oxygen atoms as a constituent atom, which is one of the substances constituting the raw material for forming the photoconductive layer, is used to introduce oxygen atoms into the photoconductive layer to be formed. Those which are normally in a gaseous state or which can be easily gasified are used. Substances that can be effectively used in the present invention as raw material gases for introducing oxygen atoms include oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ),
For example, disiloxane H 3 SiOSiH 3 , trisiloxane whose constituent atoms are Si, O, and H.
Examples include lower siloxanes such as H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 , and oxygen (O 2 ) is particularly effective. In the present invention, when the oxygen atom-containing substance is introduced into the deposition chamber, the proportion of the compounds represented by general formulas (A) and (B) to the total volume is usually 8 vol% or less, preferably 6 vol. % or less, preferably 1 vol% or less. In the present invention, each of the three or more compounds selected from the compounds represented by the above general formulas (A) and (B) and the oxygen atom-containing substance is prepared in advance by the above-mentioned compounds when introduced into the deposition chamber. They may be mixed at the same ratio and then introduced into the deposition chamber, or each may be introduced into the deposition chamber separately at the above ratio. In the present invention, specific examples of compounds selected from the above general formulas (A) and (B) and used in combination of three or more are shown in Table 1, Table 2, and Table 3.
Shown in the table. Tables 1 and 2 list examples in which at least two compounds are selected from the compounds represented by the general formula (A) and at least one compound is selected from the compounds represented by the general formula (B). In these combination examples, the compounds represented by the general formula (B) are preferably SiF 4 and SiCl 4 as compounds where m is the lowest order, and SiCl 4 as compounds where m is higher order. , Si 2 Cl 6 , Si 2 Br 6 , and Si 3 F 8 . In addition, oxygen (O 2 ) is an oxygen atom-containing substance.
can be mentioned as a preferable combination partner substance. Table 3 lists examples in which at least two compounds are selected from the compounds represented by the general formula (B) and at least one type is selected from the compounds represented by the general formula (A). In these combination examples, compounds represented by the general formula (A) are preferably used as compounds where n is the lowest order, such as SiH 4 , Si 2 H 6 , and compounds where n is higher order. As, a compound where n is 2 or more, especially,
Compounds in which n is 2, 3, 4, or 5 are mentioned. or,
As the oxygen atom-containing substance, oxygen (O 2 ) can be mentioned as a preferable combination partner substance. Among the combination examples shown in Tables 1 and 2, combination examples 1 to 27 are more preferred, and particularly combination examples 17 to 27 show more significant effects. Among the combination examples shown in Table 3, combination examples 1 to 10 are more preferred, especially combination example 1.
-3, 5-8, more significant effects are shown.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 本発明に於いては、原料物質の混合ガス系は光
導電層形成用の堆積室内に於いて、所定の濃度及
びガス圧を得る目的で雰囲気ガス、或いは他の層
形成用の原料ガスを混合して使用しても良い。 本発明に於いて使用される雰囲気ガスとして
は、形成される光導電層に悪影響を及ぼさず、該
層を構成する構成原子の1つとなる原子で構成さ
れているものか又は、全くイナートなものが採用
される。 この様な雰囲気ガスと成り得る物質としては、
He、Ne、Ar等の稀ガス、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF3
BrF5、BrF3、IF7、IF5、ICl、IBr等のガス状の
又はガス化し得るハロゲン間化合物、HF、HCl、
HBr等のハロゲン化水素ガス及びH2を挙げるこ
とが出来る。 これ等の雰囲気ガスとなる物質の中、殊に稀ガ
ス、H2等が有効なものとして使用することが出
来る。他の層形成用原料ガスとなるものとして
は、形成される光導電層の伝導型を支配する不純
物原子を構成要素として含む物質で、ガス状態の
又は容易にガス化し得るものが挙げられる。等を
挙げることが出来る。 本発明の光導電部材の製造法に於いては、同じ
特性及び層品質の光導電層を形成する場合には、
従来法に較べて、遥かに高速度で且つ経済的に層
形成出来る上に支持体遥温度及び放電パワーを格
段に上げることが出来る。 例えば本発明の目的を達成する特性と層品質を
有する光導電層を得る場合、支持体温度として
は、150℃以上、放電パワーとしては、100W以上
とすることが出来る。 次に、本発明の光導電部材の製造法によつて形
成される光導電部材の典型的な例を挙げて、本発
明を更に説明する。 第1図は、本発明によつて得られる典型的な光
導電部材の構成例を説明する為に模式的に示した
模式的構成図である。 第1図に示す光導電部材100は、電子写真用
又は撮像装置用として適用させ得るものであつ
て、光導電部材用としての支持体101の上に必
要に応じて設けられる中間層102、本発明の製
造法に従つて設けられる光導電層103とで構成
される層構造を有している。 支持体101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、Ir、
Hb、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、その表面がNiCr、
Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、
Pd、In2O3、SnO2、ITO(In2O3+SnO2)等の薄
膜を設けることによつて導電処理され、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等の金属で真空
蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタリング等で処理
し、又は前記金属でラミネート処理して、その表
面が導電処理される。支持体の形状としては、円
筒状、ベルト状、板状等、任意の形状とし得、所
望によつて、その形状は決定されるが、例えば、
第1図の光導電部材100を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。 中間層102は例えばシリコン原子、及び炭素
原子又は窒素原子又は酸素原子とを母体とし、必
要に応じて水素原子又はハロゲン原子(X)を含
む、非光導電性のアモルフアス材料で構成され、
支持体101の側から光導電層103中へのキヤ
リアの流入を効果的に阻止し且つ電磁波の照射に
よつて光導電層103中に生じ、支持体101の
側に向つて移動するフオトキヤリアの光導電層1
03の側から支持体101の側への通過を容易に
許す機能を有するものである。 中間層102を形成するには、光導電層103
の形成まで連続的に行うことが出来るからグロー
放電法が採用されるが、その場合には中間層形成
用の原料ガスを、必要に応じてHe、Ar等の稀釈
ガスと所定量の混合比で混合して、支持体101
の設置してある真空堆積用の堆積室に導入し、導
入されたガス雰囲気中でグロー放電を生起させる
ことでガスプラズマ化して前記支持体101上に
中間層102を形成すれば良い。 中間層102形成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は、SiとHとを
構成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10
のシラン(Silane)類等の水素化硅素、Nを構成
原子とする或いはNとHとを構成原子とする例え
ば窒素(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラジン
(H2NNH2)、アジカ水素(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、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物、C
とH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、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、ブテン―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、更に、これ等の他に例えば、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)、一酸化二窒素(N2O)等を挙げること
が出来る。 これらの中間層102形成用の出発物質は、所
定の原子が構成原子として、形成される中間層1
02中に含まれる様に、層形成の際に適宜選択さ
れて使用される。 中間層102を構成する上記以外の物質として
は、電気絶縁性の金属酸化物を挙げることが出来
る。 中間層102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、P2O5、Y2O3、Cr2O3
Al2O3、MgO、MgO・Al2O3、SiO2・MgO等が
好ましいものとして挙げることが出来る。これ等
は2種以上を併用して中間層102を形成しても
良いものである。 又、更には中間層102は支持体101として
アルミニウム又はアルミニウム合金を使用し、こ
のアルミニウム支持体又はアルミニウム合金支持
体の表面をアルマイト又はベーマイト処理して設
けることも出来る。 中間層102の層厚としては、通常の場合、30
〜1000Å、好適には50〜600Åとされるのが望ま
しいものである。 光導電層103は、下記に示す半導体特性を有
し、シリコン原子を母体とし、H又はXのいずれ
か一方を少なくとも含むアモルフアス材料a―Si
(H、X)で構成される。 P型a―Si(H、X)…アクセプターのみを
含むもの。或いは、ドナーとアクセプターとの
両方を含み、アクセプターの濃度(Na)が高
いもの。 n型a―Si(H、X)…ドナーのみを含むも
の。或いはドナーとアクセプターの両方を含
み、ドナーの濃度(Nd)が高いもの。 i型a―Si;(H、X)…NaNdOのも
の又は、NaNdのもの。 光導電層103の層厚としては、読取装置、固
体撮像装置或いは電子写真用像形成部材等の適用
するものの目的に適合させて所望に従つて適宜決
定される。 第1図に示される光導電層103の層厚として
は、光導電層103の機能及び中間層102の機
能が各々有効に活されてる様に中間層102との
層厚関係に於いて適宜所望に従つて決められるも
のであり、通常の場合、中間層102の層厚に対
して数百〜数千倍以上の層厚とされるのが好まし
いものである。 具体的な値としては、通常1〜100μ、好適に
は2〜50μの範囲とされるのが望ましい。 第1図に示す光導電部材の光導電層中に含有さ
れるHの量は通常の場合1〜40atomic%好適に
は5〜30atomic%とされるのが望ましい。 光導電層103をn型又はp型とするには、層
形成の際に、n型不純物又は、p型不純物、或い
は両不純物を形成される層中にその量を制御し乍
らドーピングしてやる事によつて成される。 光導電層中にドーピングされる不純物として
は、p型不純物として周期律表第族Aの元素、
例えば、B、Al、Ga、In、Tl等が好適なものと
して挙げられ、n型不純物としては、周期律表第
族Aの元素、例えば、N、P、As、Sb、Bi等
が好適なものとして挙げられるが、殊にB、Ga、
P、Sb等が最適である。 本発明に於いて所望の伝導型を有する為に光導
電層103中にドーピングされる不純物の量は、
所望される電気的、光学的特性に応じて適宜決定
されるが、周期律表第族Aの不純物の場合は3
×10-2atomic%以下の量範囲でドーピングして
やれば良く、周期律表第族Aの不純物の場合に
は5×10-3atomic%以下の量範囲でドーピング
してやれば良い。 光導電層103中に不純物をドーピングするに
は、層形成の際に不純物導入用の原料物質をガス
状態で堆積室中に光導電層103を形成する主原
料物質と共に導入してやれば良い。この様な不純
物導入用の原料物質としては、常温常圧でガス状
態の又は、少なくとも層形成条件下で容易にガス
化し得るものが採用される。 その様な不純物導入用の出発物質として具体的
には、PH3、P2H4、PF3、PF5、PCl3、AsH3
AsF3、AsF5、ASCl3、SbH3、SbF3、SbF5
BiH3、BF3、BCl3、BBr3、B2H6、B4H10
B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、AlCl3、等を挙
げることが出来る。 実施例 1 完全にシールドされたクリーンルーム中に設置
された第2図に示す装置を用い、以下の如き操作
によつて電子写真用像形成部材を作成した。 表面が清浄された0.5mm厚10cm角のモリブデン
(基板)202を堆積室201内の所定位置にあ
る固定部材203に緊固に固定した。ターゲツト
205、206は多結晶高純度シリコン(99.999
%)を高純度グラフアイト(99.999%)上に設置
したものである。基板202は、固定部材203
内の加熱ヒーター204によつて±0.5℃の精度
で加熱される。温度は、熱電対(アルメル―クロ
メル)によつて基板裏面を直接測定されるように
なされた。次いで系内の全バルブが閉じられてい
ることを確認してからメインバルブ231を全開
して一旦5×10-7torr程度まで真空にされ(この
とき、系の全バルブは閉じられている)、補助バ
ルブ229および流出バルブ224,225,2
28が開かれフローメータ237,238,24
1内が十分に脱気された後、流出バルブ224,
225,228と補助バルブ229―1,229
―2が閉じられた。Ar(純度99.999%)ガスボン
ベ213のバルブ218を開け、出口圧力計23
6の読みが1Kg/cm2になる様に調整された後、流
入バルブ223が開けられ、続いて流出バルブ2
28が徐々に開けられ、Arガスを室201内に
流入させた。ピラニーゲージ242の指示が5×
10-4torrになるまで、流出バルブ228が徐々に
開けられ、この状態で流量が安定してから、メイ
ンバルブ231が徐々に閉じられ、室内圧が1×
10-2torrになるまで開口が絞られた。シヤツター
208を開として、フローメータ241が安定す
るのを確認してから、高周波電源243をON状
態にし、ターゲツト205,206および固定部
材203間に13.56MHz、100Wの交流電力が入
力された。この条件で安定した放電を続ける様に
マツチングを取りながら層を形成した。この様に
して1分間放電を続けて100Å厚の中間層を形成
した。その後高周波電源243をOFF状態にし、
放電を一旦中止させた。引き続いて流出バルブ2
28、流入バルブ223を閉じ、メインバルブ2
31を全開して室201内のガスを抜き、5×
10-7torrまで真空にした。その後ヒータ204の
入力電圧を上昇させ、基板温度を検知しながら入
力電圧を変化させ、300℃の一定値になるまで安
定させた。 その後、補助バルブ229―1,229―2、
次いで流出バルブ228を全開し、フローメータ
ー241内も十分脱気真空状態にされた。補助バ
ルブ229―1,229―2、流出バルブ228
を閉じた後、B2H6を10vol ppm含むSi2H6ガス
(以後B2H6/Si2H6と略す。純度99.999%)ボン
ベ209のバルブ214、SiH4ガス(純度99.999
%)ボンベ210のバルブ215、SiF4ガス(純
度99.999%)ボンベ211のバルブ216、O2
ス(純度99.999%)ボンベ212のバルブ217
を開け、出口圧ゲージ232,233,234,
235の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ21
9,220,221,222,223を徐々に開
けてフローメーター237,238,239,2
40,241内へB2H6/Si2H6ガス、SiH4ガス、
SiF4ガス、O2、Arガスを各々流入させた。引続
いて、流出バルブ224,225,226,22
7,228を徐々に開け、次いで補助バルブ22
9―1,229―2を徐々に開けた。このとき
B2H6/Si2H6ガス流量、SiH4ガス流量、SiF4
ス流量、Arガス流量との比が28:1:3:68に
なるように流入バルブ219,220,221,
223を調整し、且つO2ガス流量が、B2H6
Si2H6ガス流量、SiH4ガス流量、SiF4ガス流量の
和の0.1vol%に調整した。次にピラニーゲージ2
42の読みを注視しながら補助バルブ229―
1,229―2の開口を調整し、室201内が1
×10-2torrになるまで補助バルブ229―1,2
29―2を開けた。室201内圧が安定してか
ら、メインバルブ231を徐々に閉じ、ピラニー
ゲージ242の指示が0.2torrになるまで開口を
絞つた。ガス流入が安定し内圧が安定するのを確
認しシヤツター208(電極を兼ねる)を閉とし
続いて高周波電源243のスイツチをON状態に
して、電極203、シヤツター208間に
13.56MHzの高周波電力を投入し室201内にグ
ロー放電を発生させ、100Wの入力電力とした。
グロー放電を1時間持続させて光導電層を形成し
た後、加熱ヒーター204をOFF状態にし、高
周波電源243もOFF状態とし、基板温度が100
℃になるのを待つてから流出バルブ224,22
5,226,227,228及び流入バルブ21
9,220,221,222,223を閉じ、メ
インバルブ231を全開にして室201内を10-5
torr以下にした後、メインバルブ231を閉じ室
201内をリークバルブ230によつて大気圧と
して基板を取り出した。この場合、形成された層
の全厚は約28μであつた。こうして得られた像形
成部材を、帯電露光実験装置に設置し、6.0KV
で0.2sec間コロナ帯電を行い、直ちに光像を照射
した。光像は、タングステンランプ光源を用い、
1.5lux・secの光量を透過型のテストチヤートを
通して照射させた。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を部材表面にカスケードするこ
とによつて、部材表面上に良好なトナー画像を得
た。部材上のトナー画像を5.0KVのコロナ帯電
で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再
現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。 次に上記像形成部材に就て、帯電露光実験装置
で5.5KVで0.2sec間のコロナ帯電を行い、直ち
に1.5lux・secの光量で画像露光を行い、その後
直さに荷電性の現像剤を部材表面にカスケード
し、次に転写紙上に転写・定着したところ極めて
鮮明な画像が得られた。 この結果と先の結果から、本実施例で得られた
電子写真用像形成部材は、帯電極性に対する依存
性がなく両極性像形成部材の特性を具備している
ことが判つた。 実施例 2 Arガスボンベ213を、O2を0.2vol%含むAr
ガスボンベに、O2ガスボンベ212を、Si2H6
スボンベに、B2H6を10vol ppm含む、Si2H6ガス
ボンベ209を、B2H6を、100vol ppm含む、
Si2H6ガスボンベに代えた以外は、実施例1と同
様の操作、条件にてモリブデン基板上に中間層を
形成した後、第3表に示す如くガスの種類、流量
相対値で、実施例1と同様の操作、条件にて中間
層上に光導電層を形成した。このようにして得ら
れた像形成部材を使用して実施例1と同様にトナ
ー像を形成したところ試料Aは5.5KVのコロナ
帯電、次いで画像露光、荷電性トナーの組み合
わせの方が、良好なトナー像が得られた。 一方試料Bは、逆に6.0KVのコロナ帯電、次
いで画像露光、荷電性トナーの組合わせの方が
良好なトナー像が得られた
[Table] In the present invention, a mixed gas system of raw materials is used as an atmospheric gas or other raw materials for layer formation in order to obtain a predetermined concentration and gas pressure in a deposition chamber for forming a photoconductive layer. A mixture of gases may be used. The atmospheric gas used in the present invention is one that does not have an adverse effect on the photoconductive layer to be formed and is composed of atoms that are one of the constituent atoms constituting the layer, or one that is completely inert. will be adopted. Substances that can become such atmospheric gases include:
Rare gases such as He, Ne, Ar, etc., fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF 3 ,
Gaseous or gasifiable interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , ICl, IBr, HF, HCl,
Mention may be made of hydrogen halide gases such as HBr and H2 . Among these substances that serve as atmospheric gases, rare gases, H 2 and the like can be used as particularly effective. Examples of other raw material gases for layer formation include substances that are in a gaseous state or can be easily gasified and that contain impurity atoms as constituent elements that control the conductivity type of the photoconductive layer to be formed. etc. can be mentioned. In the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention, when forming photoconductive layers with the same characteristics and layer quality,
Compared to conventional methods, layers can be formed at a much higher speed and economically, and the temperature of the support and the discharge power can be significantly increased. For example, in order to obtain a photoconductive layer having properties and layer quality that achieve the object of the present invention, the support temperature can be set to 150° C. or higher, and the discharge power can be set to 100 W or higher. Next, the present invention will be further explained by giving typical examples of photoconductive members formed by the photoconductive member manufacturing method of the present invention. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically shown to explain an example of the configuration of a typical photoconductive member obtained by the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIG. 1 can be applied to electrophotography or imaging devices, and includes an intermediate layer 102 provided as necessary on a support 101 for the photoconductive member; It has a layered structure composed of a photoconductive layer 103 provided according to the manufacturing method of the invention. The support 101 may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, Al, Cr, Mo, Au, Ir,
Examples include metals such as Hb, Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. . Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, its surface may be NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
If it is conductive treated by providing a thin film of Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +SnO 2 ), or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr,
The surface is treated with a metal such as Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, or Pt by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or laminated with the metal, and the surface thereof is conductive. The shape of the support may be any shape such as cylindrical, belt-like, plate-like, etc., and the shape is determined as desired, but for example,
If the photoconductive member 100 of FIG. 1 is used as an electrophotographic image forming member, it is preferably in the form of an endless belt or a cylinder for continuous high-speed copying. The intermediate layer 102 is made of, for example, a non-photoconductive amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, or oxygen atoms as a matrix, and optionally containing hydrogen atoms or halogen atoms (X),
This effectively prevents the inflow of carriers into the photoconductive layer 103 from the side of the support 101 and prevents photocarriers generated in the photoconductive layer 103 by the irradiation of electromagnetic waves and moving toward the side of the support 101. Photoconductive layer 1
03 side to the support body 101 side. To form the intermediate layer 102, the photoconductive layer 103
The glow discharge method is adopted because the process can be carried out continuously until the formation of and mix it with the support 101.
The intermediate layer 102 may be formed on the support 101 by introducing it into a vacuum deposition chamber equipped with a gas atmosphere, and generating a glow discharge in the introduced gas atmosphere to form a gas plasma. Starting materials that can be effectively used as raw material gas for forming the intermediate layer 102 include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 , etc., which have Si and H as constituent atoms. Silicon hydrides such as silanes, nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrazine (H 2 NNH 2 ), azica hydrogen containing N or N and H as constituent atoms (HN 3 ), gaseous or gasifiable nitrogen such as ammonium azide (NH 4 N 3 ), nitrogen compounds such as nitrides and azides, C
and H as constituent atoms, for example, saturated hydrocarbons having 1 to 5 carbon atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms,
Examples of saturated hydrocarbons such as acetylenic hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), and n-butane (n- C 4 H 10 ), pentane (C 5 H 12 ), ethylene hydrocarbons include ethylene (C 2 H 4 ), propylene (C 3 H 6 ), butene-1 (C 4 H 8 ), butene-2 ( C4H8 ) ,
Isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), acetylene hydrocarbons include acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene (C 3 H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), etc. In addition to these, for example, oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), monoxide. Examples include dinitrogen (N 2 O). These starting materials for forming the intermediate layer 102 include predetermined atoms as constituent atoms of the intermediate layer 1 to be formed.
02, they are appropriately selected and used during layer formation. Materials other than those mentioned above constituting the intermediate layer 102 include electrically insulating metal oxides. Examples of the electrically insulating metal oxide constituting the intermediate layer 102 include TiO 2 , Ce 2 O 3 , ZrO 2 , HfO 2 ,
GeO2 , CaO , BeO, P2O5 , Y2O3 , Cr2O3 ,
Preferred examples include Al 2 O 3 , MgO, MgO.Al 2 O 3 , and SiO 2.MgO . Two or more of these may be used in combination to form the intermediate layer 102. Further, the intermediate layer 102 can also be provided by using aluminum or an aluminum alloy as the support 101 and treating the surface of the aluminum support or aluminum alloy support with alumite or boehmite. The thickness of the intermediate layer 102 is usually 30
It is desirable that the thickness be ~1000 Å, preferably 50-600 Å. The photoconductive layer 103 is made of an amorphous material a-Si having the semiconductor properties shown below, having silicon atoms as its base material, and containing at least either H or X.
It is composed of (H, X). P-type a-Si (H, X): Contains only acceptor. Or one that contains both a donor and an acceptor and has a high acceptor concentration (Na). N-type a-Si (H, X): Contains only a donor. Or one that contains both donor and acceptor and has a high concentration of donor (Nd). i-type a-Si; (H, X)...NaNdO or NaNd. The thickness of the photoconductive layer 103 is appropriately determined as desired in accordance with the purpose of the application, such as a reading device, a solid-state imaging device, or an electrophotographic image forming member. The thickness of the photoconductive layer 103 shown in FIG. 1 is determined as appropriate in relation to the thickness of the intermediate layer 102 so that the functions of the photoconductive layer 103 and the functions of the intermediate layer 102 are effectively utilized. In general, it is preferable that the layer thickness be several hundred to several thousand times or more thicker than the layer thickness of the intermediate layer 102. A specific value is usually 1 to 100μ, preferably 2 to 50μ. The amount of H contained in the photoconductive layer of the photoconductive member shown in FIG. 1 is usually 1 to 40 atomic %, preferably 5 to 30 atomic %. In order to make the photoconductive layer 103 n-type or p-type, the layer to be formed is doped with an n-type impurity, a p-type impurity, or both impurities while controlling the amount thereof during layer formation. done by. The impurities doped into the photoconductive layer include elements of group A of the periodic table as p-type impurities;
For example, preferred examples include B, Al, Ga, In, Tl, etc., and preferred n-type impurities include elements of group A of the periodic table, such as N, P, As, Sb, Bi, etc. Among them, B, Ga,
P, Sb, etc. are optimal. In the present invention, the amount of impurity doped into the photoconductive layer 103 to have a desired conductivity type is as follows:
It is determined as appropriate depending on the desired electrical and optical properties, but in the case of impurities in group A of the periodic table, 3
Doping may be carried out in an amount range of not more than ×10 -2 atomic %, and in the case of impurities in group A of the periodic table, doping may be carried out in an amount range not more than 5 × 10 -3 atomic %. In order to dope impurities into the photoconductive layer 103, a raw material for impurity introduction may be introduced in a gaseous state into the deposition chamber together with the main raw material for forming the photoconductive layer 103 during layer formation. As the raw material for introducing such impurities, those that are in a gaseous state at room temperature and normal pressure, or that can be easily gasified at least under layer-forming conditions, are employed. Specifically, starting materials for introducing such impurities include PH 3 , P 2 H 4 , PF 3 , PF 5 , PCl 3 , AsH 3 ,
AsF 3 , AsF 5 , ASCl 3 , SbH 3 , SbF 3 , SbF 5 ,
BiH3 , BF3 , BCl3 , BBr3 , B2H6 , B4H10 ,
Examples include B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 , AlCl 3 and the like. Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 2 installed in a completely shielded clean room, an electrophotographic image forming member was prepared by the following operations. A molybdenum (substrate) 202 0.5 mm thick and 10 cm square whose surface was cleaned was firmly fixed to a fixing member 203 at a predetermined position in the deposition chamber 201 . Targets 205 and 206 are polycrystalline high purity silicon (99.999
%) on high-purity graphite (99.999%). The substrate 202 has a fixing member 203
It is heated with an accuracy of ±0.5°C by a heating heater 204 inside. Temperature was measured directly on the backside of the substrate by a thermocouple (alumel-chromel). Next, after confirming that all valves in the system are closed, the main valve 231 is fully opened to create a vacuum of about 5×10 -7 torr (at this time, all valves in the system are closed). , auxiliary valve 229 and outflow valves 224, 225, 2
28 is opened and the flow meters 237, 238, 24
After the inside of 1 is sufficiently deaerated, the outflow valve 224,
225, 228 and auxiliary valve 229-1, 229
-2 was closed. Open the valve 218 of the Ar (99.999% purity) gas cylinder 213, and
After the reading of 6 is adjusted to 1Kg/cm 2 , the inflow valve 223 is opened, and then the outflow valve 2 is opened.
28 was gradually opened to allow Ar gas to flow into chamber 201. Pirani gauge 242 indicates 5x
The outflow valve 228 is gradually opened until the pressure reaches 10 -4 torr, and after the flow rate stabilizes in this state, the main valve 231 is gradually closed, and the indoor pressure is reduced to 1×
The aperture was narrowed down to 10 -2 torr. After opening the shutter 208 and confirming that the flow meter 241 was stable, the high frequency power source 243 was turned on, and 13.56 MHz, 100 W AC power was input between the targets 205, 206 and the fixed member 203. Under these conditions, the layers were formed while performing matching so that stable discharge could continue. Discharge was continued in this manner for 1 minute to form an intermediate layer with a thickness of 100 Å. After that, turn off the high frequency power supply 243,
The discharge was temporarily stopped. Subsequently, outflow valve 2
28, close the inflow valve 223, and close the main valve 2
31 fully open to remove the gas in the chamber 201, and
Vacuum was applied to 10 -7 torr. Thereafter, the input voltage to the heater 204 was increased, and the input voltage was varied while detecting the substrate temperature until it stabilized at a constant value of 300°C. After that, auxiliary valves 229-1, 229-2,
Next, the outflow valve 228 was fully opened, and the inside of the flow meter 241 was also sufficiently degassed and vacuumed. Auxiliary valve 229-1, 229-2, outflow valve 228
After closing the Si 2 H 6 gas containing 10 vol ppm of B 2 H 6 (hereinafter abbreviated as B 2 H 6 /Si 2 H 6. Purity 99.999%), the valve 214 of the cylinder 209, SiH 4 gas (purity 99.999
%) Valve 215 of cylinder 210, valve 216 of SiF 4 gas (99.999% purity) cylinder 211, valve 217 of O 2 gas (99.999% purity) cylinder 212
Open the outlet pressure gauges 232, 233, 234,
Adjust the pressure of 235 to 1Kg/cm 2 and open the inflow valve 21.
9, 220, 221, 222, 223 gradually open and flow meters 237, 238, 239, 2
40,241 B 2 H 6 /Si 2 H 6 gas, SiH 4 gas,
SiF 4 gas, O 2 gas, and Ar gas were each introduced. Subsequently, the outflow valves 224, 225, 226, 22
7,228 gradually open, then auxiliary valve 22
9-1 and 229-2 were gradually opened. At this time
Inflow valves 219, 220, 221, so that the ratio of B 2 H 6 /Si 2 H 6 gas flow rate, SiH 4 gas flow rate, SiF 4 gas flow rate, and Ar gas flow rate is 28:1:3:68.
223 and the O 2 gas flow rate is B 2 H 6 /
It was adjusted to 0.1 vol% of the sum of the Si 2 H 6 gas flow rate, SiH 4 gas flow rate, and SiF 4 gas flow rate. Next, Pirani Gauge 2
While paying close attention to the reading of 42, turn on the auxiliary valve 229-
Adjust the opening of 1,229-2 so that the inside of chamber 201 is 1.
Auxiliary valve 229-1, 2 until ×10 -2 torr
I opened 29-2. After the internal pressure of the chamber 201 became stable, the main valve 231 was gradually closed and the opening was throttled until the reading on the Pirani gauge 242 reached 0.2 torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, close the shutter 208 (which also serves as an electrode), then turn on the high frequency power supply 243 to connect the electrode 203 and the shutter 208.
High frequency power of 13.56MHz was applied to generate glow discharge in the chamber 201, resulting in an input power of 100W.
After continuing the glow discharge for one hour to form a photoconductive layer, the heating heater 204 is turned off, the high frequency power supply 243 is also turned off, and the substrate temperature reaches 100°C.
After waiting for the temperature to reach ℃, the outflow valves 224, 22
5, 226, 227, 228 and inflow valve 21
9, 220, 221, 222, 223 are closed, the main valve 231 is fully opened, and the inside of the chamber 201 is 10 -5
After reducing the pressure to below torr, the main valve 231 was closed, and the inside of the chamber 201 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 230, and the substrate was taken out. In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 28μ. The image forming member obtained in this way was installed in a charging exposure experiment equipment, and the voltage was 6.0KV.
Corona charging was performed for 0.2 seconds, and a light image was immediately irradiated. The optical image is created using a tungsten lamp light source.
A light intensity of 1.5 lux sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the component by cascading a charged developer (including toner and carrier) onto the surface of the component. When the toner image on the member was transferred onto transfer paper using 5.0KV corona charging, a clear, high-density image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained. Next, the image forming member was corona charged at 5.5 KV for 0.2 seconds using a charging exposure experiment device, and immediately subjected to image exposure at a light intensity of 1.5 lux sec, after which a charging developer was immediately applied to the member. When it was cascaded onto the surface and then transferred and fixed onto transfer paper, an extremely clear image was obtained. From this result and the previous results, it was found that the electrophotographic image forming member obtained in this example had no dependence on charging polarity and had the characteristics of a bipolar image forming member. Example 2 Ar gas cylinder 213 containing 0.2 vol% of O 2
The gas cylinder contains an O 2 gas cylinder 212, the Si 2 H 6 gas cylinder contains 10 vol ppm of B 2 H 6 , the Si 2 H 6 gas cylinder 209 contains 100 vol ppm of B 2 H 6 ,
After forming an intermediate layer on a molybdenum substrate under the same operation and conditions as in Example 1 except for replacing the Si 2 H 6 gas cylinder with the gas type and relative flow rate values shown in Table 3, Example A photoconductive layer was formed on the intermediate layer using the same operations and conditions as in Example 1. When a toner image was formed in the same manner as in Example 1 using the image forming member thus obtained, Sample A showed that the combination of 5.5KV corona charging, image exposure, and chargeable toner was better. A toner image was obtained. On the other hand, for sample B, a better toner image was obtained with the combination of 6.0KV corona charging, image exposure, and chargeable toner.

【表】 実施例 3 実施例1と同様の操作、条件にてモリブデン基
板上に中間層を形成した後、第4表に示す如くガ
スの種類(必要に応じて第2図のボンベ数を増加
して)流量相対値で実施例1と同様の操作、条件
にて中間層上に光導電層を形成した。このように
して得られた像形成部材を生産性(堆積速度)、
特性(高温高湿中での画質、くり返し動作)の両
面から検討した結果、本発明の目的を達成するに
は、混合原料ガスのうち前記一般式で表わされる
化合物のn又はmの中のいずれか最低次の化合物
に対してこれよりもmが高次の化合物が1vol%含
まれるようにし且つO2ガス流量の値が前記一般
式で示される原料ガス流量の8vol%以下にして光
導電層を形成する必要があることが判つた。
[Table] Example 3 After forming an intermediate layer on a molybdenum substrate under the same operations and conditions as in Example 1, the types of gases (the number of cylinders in Figure 2) were changed as shown in Table 4 (the number of cylinders in Figure 2 was increased as necessary). A photoconductive layer was formed on the intermediate layer under the same operation and conditions as in Example 1 using the relative flow rates. The productivity (deposition rate) of the imaging member thus obtained is
As a result of examining both characteristics (image quality in high temperature and high humidity, repeated operation), in order to achieve the object of the present invention, it is necessary to use either n or m of the compound represented by the above general formula in the mixed raw material gas. The photoconductive layer is made such that 1 vol% of a compound with m higher than the lowest order compound is contained, and the value of the O 2 gas flow rate is 8 vol% or less of the raw material gas flow rate shown by the above general formula. It was found that it was necessary to form a

【表】【table】

【表】【table】

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

第1図は本発明の製造法で作成される光導電部
材の一実施態様例の層構造を説明する為の模式的
構成図、第2図は本発明の製造法を具現化する為
の装置の一例を示す模式的説明図である。 100…光導電部材、101…支持体、102
…障壁層、103…非晶質層。
FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining the layer structure of an embodiment of a photoconductive member produced by the manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is an apparatus for embodying the manufacturing method of the present invention. It is a typical explanatory view showing an example. 100...Photoconductive member, 101...Support, 102
...barrier layer, 103...amorphous layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 所望圧に減圧されている堆積室内に光導電層
形成用の原料物質をガス状態で導入し、該原料物
質のガス雰囲気中で放電を生起させることによ
り、光導電層形成用の支持体上に光導電層を形成
する光導電部材の製造法において、前記原料物質
が酸素原子を構成原子として含む物質と 一般式 SinH2n+2(但し、nは正整数) …(A) で表わされる化合物と 一般式 SimHlXk(但し、m、kは正整数、lは0又は
正整数で、l+k=2m+2、Xはハロゲン原子
を示す) …(B) で表わされる化合物とで構成され、前記一般式(A)
又は(B)で表わされる化合物の夫々の前記堆積室内
に導入される割合が、n又はmの中のいずれか最
低次の化合物に対して、これよりもmが高次の化
合物が1vol%以上となる様に前記堆積室に前記原
料物質を導入する事を特徴とする光導電部材の製
造法。
[Scope of Claims] 1. A photoconductive layer is formed by introducing a raw material for forming a photoconductive layer in a gaseous state into a deposition chamber that has been reduced to a desired pressure, and causing a discharge in the gas atmosphere of the raw material. In a method for manufacturing a photoconductive member in which a photoconductive layer is formed on a support for formation, the raw material is a substance containing an oxygen atom as a constituent atom and has the general formula SinH 2 n+ 2 (where n is a positive integer)...( Consisting of a compound represented by A) and a compound represented by the general formula SimHlXk (where m and k are positive integers, l is 0 or a positive integer, l+k=2m+2, and X represents a halogen atom)...(B) and the general formula (A)
Or, the ratio of each of the compounds represented by (B) introduced into the deposition chamber is 1 vol% or more of a compound with a higher order m than that of the lowest order compound in n or m. A method for manufacturing a photoconductive member, characterized in that the raw material is introduced into the deposition chamber so that the following is achieved.
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DE19823209055 DE3209055A1 (en) 1981-03-12 1982-03-12 METHOD FOR PRODUCING A PHOTO-CONDUCTIVE ELEMENT

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