JPS6348054B2

JPS6348054B2 -

Info

Publication number: JPS6348054B2
Application number: JP56005525A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shirai; Junichiro Kanbe; Tadaharu Fukuda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1981-01-16
Filing date: 1981-01-16
Publication date: 1988-09-27
Also published as: JPS57119357A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）
の様な電磁波に感受性のある電子写真用光導電部
材に関する。

像形成分野に於ける電子写真用像形成部材に於
ける光導電層を構成する光導電材料としては、高
感度で、SN比［光電流（Ip）／暗電流（Id）］が
高く、照射する電磁波のスペクトル特性にマツチ
ングした吸収スペクトル特性を有すること、光応
答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、使用
時に於いて人体に対して無公害である事、更には
残像を所定時間内に容易に処理することが出来る
事等の特性が要求される。

この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン（以後「ａ−Si」
と表記す）があり、例えば、独国公開第2746967
号公報、同第2855718号公報には電子写真用像形
成部材としての応用が記載されている。

而乍ら、従来のａ−Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性及び耐湿性
等の使用環境特性の点、更には経時的安定性の点
に於いて、更に改良される可き点が存し、広範囲
に置ける応用を含めた実用的な電子写真用像形成
部材には、生産性、量産性をも加味して仲々有効
に使用し得ないのが実情である。

即ち、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、その使用時に於いて残留電位が残る場合が
度々観測され、この様な種の光導電部材は繰返し
長時間使用し続けると、繰返し使用による疲労の
蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴースト現象を
発する様になる等の不都合な点が少なくなかつ
た。

更には例えば、本発明者等の多くの実験によれ
ば、電子写真用像形成部材の光導電層を構成する
材料としてのａ−Siは、従来のSe、Cds、ZnO或
いはPVCzやTNF等のOPC（有機光導電部材）に
較べて、数多くの利点を有するが、従来の太陽電
池用として使用する為の特性が付与されたａ−Si
から成る単層構成の光導電層を有する電子写真用
像形成部材の上記光導電層に静電像形成の為の帯
電処理を施しても暗減衰（dark decay）が著し
く速く、通常の電子写真法が仲々適用され難い
事、及び多湿雰囲気中に於いては上記傾向が著し
く、場合によつては現像時間まで帯電電荷を全く
保持し得ない事がある等、解決され得る可き点が
存在している事が判明している。

従つて、ａ−Si材料そのものの特性改良が計ら
れる一方で電子写真用光導電部材を設計する際
に、上記した様な所望の電気的、光学的及び光導
電的特性が得られる様に工夫される必要がある。

本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、ａ
−Siに就いて電子写真用光導電部材に使用される
光導電部材としての適応性とその応用性という観
点から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリ
コン原子を母体とし、水素原子(H)又はハロゲン原
子（Ｘ）のいずれか一方を少なくとも含有するア
モルフアス材料（非晶質材料）、所謂水素化アモ
ルフアスシリコン、ハロゲン化アモルフアスシリ
コン、或いはハロゲン含有水素化アモルフアスシ
リコン［以後これ等の総称的表記として「ａ−Si
（Ｈ、Ｘ）」を使用する］から構成され、光導電性
を示す非晶質層の層構成を特定化して作製された
電子写真用光導電部材は実用的に充分使用し得る
ばかりでなく、従来の光導電部材と較べてみても
殆んどの点に於いて凌駕していること、電子写真
用光導電部材として光感度及び画質安定性に於い
て著しく優れた特性を有していることを見出した
点に基いている。

本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制限を受けない
全環境型であり、耐光疲労に著しく長け、繰返し
使用に際しても劣化現象を起さず、残留電位が全
く又は殆んど観測されない電子写真用光導電部材
を提供することを主たる目的とする。

本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感
度が高く、且つ光応答性の速い電子写真用光導電
部材を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用の光導電部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
て有効に適用され得る程度に、静電像形成の為の
帯電処理の際の電荷保持能が充分あり、且つ多斜
雰囲気中でもその特性の低下が殆んど観測されな
い優れた電子写真特性を有する光導電部材を提供
することである。

本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画
像を得る事が容易に出来る電子写真用の光導電部
材を提供することである。

本発明の電子写真用光導電部材は、電子写真用
の支持体と、水素原子及びハロゲン原子の少なく
ともいずれか一方を含み、シリコン原子を母体と
する非晶質材料で構成され、光導電性を備える非
晶質層とを有し、該非晶質層は、少なくともその
一部に0.005〜30atomic％の炭素原子を含有する
層領域を有し、該層領域に含有される炭素原子
は、前記支持体の表面に略々平行な面内では実質
的に均一であり前記層領域の中央より前記支持体
側に於いて層厚方向の分布濃度が支持体側側向か
つて連続的に増加する領域を有し且つ前記層厚方
向の分布濃度のピーク値が0.03〜90atomic％の範
囲にある状態で含有されている事を特徴とする。

又、本発明の電子写真用光導電部材の第１の実
施態様は、上記構成に於いて、前記非晶質層が、
その表面層領域に、炭素原子が前記支持体の表面
に略々平行な面内及び層厚方向において実質的に
均一に含有されている事を特徴とする（第４図乃
至第７図参照）。

更には又、本発明の電子写真用光導電部材の第
２の実施態様は、上記構成に於いて、前記炭素原
子の分布濃度が前記層領域において前記層領域の
中央より前記支持体とは反対側において前記支持
体とは反対側の方向に向つて連続的に増加する領
域を有する事を特徴とする（第８図参照）。

上記した様な層構成を取る様にして設計された
電子写真用光導電部材は、前記した諸問題の総て
を解決し得、極めてすぐれた電気的、光学的、光
導電的特性及び使用環境特性を示す。

殊に、帯電処理の際の電荷保持能に長け、画像
形成への残留電位の影響が全くなく、多湿雰囲気
中でもその電気的特性が安定しており高感度で、
高SN比を有するものであつて耐光疲労、繰返し
使用性に著しく長け、濃度が高く、ハーフトーン
が鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品質の可視
画像を得る事ができる。

以下、図面に従つて、本発明の電子写真用光導
電部材に就いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の電子写真用光導電部材（以
下、「光導電部材」と云う）の基本的な構成例を
説明する為に模式的構成図である。

第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材
用としての支持体１０１の上に必要に応じて設け
られる障壁層１０２、該障壁層１０２に直接接触
した状態に設けられている非晶質層１０３とで構
成され、該非晶質層１０３は少なくともその一部
に炭素原子を含有する層領域を有し、該層領域に
於ける炭素原子の分布が前記支持体１０１の表面
に略々平行な面内では実質的に均一であり、層の
厚み方向には不均一であつて、前記層領域に含有
されている炭素原子が該層領域中央よりも支持体
１０１の設けてある表面側の方に多く分布し、該
層領域全体に於ける炭素原子の含有量Ctが0.005
〜30atomic％であり、且つ該層領域の支持体１
０１の設けてある側の表面又は該表面近傍に、そ
の値が0.03〜90atomic％の範囲にある分布量のピ
ークがある様にされている。

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、No、Au、
Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pd等の金属又はこれ等
の合金が挙げられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の
合成樹脂のフイルム又はシート、ガラス、セラミ
ツク、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面
を導電処理され、該導電処理された表面側の他の
層が設けられるのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、
Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、
Pd、In₂O₃、SnO₂、ITO（In₂O₃＋SnO₂）等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フ
イルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、
Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt等の金
属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタ
リング等でその表面に設け、又は前記金属でその
表面をラミネート処理して、その表面に導電性が
付与される。支持体の形状としては、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。支持
体の厚さは、所望通りの光導電部材が形成される
様に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性
が要求される場合には、支持体としての機能が充
分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取
扱い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。

障壁層１０２は、支持体１０１の側から非晶質
層１０３側方向か又は非晶質層１０３側から支持
体１０１側方向へのフリーキヤリアの流入を効果
的に阻止し且つ電磁波照射時に於いて電磁波の照
射によつて非晶質層１０３中に生じ、支持体１０
１の側に向つて移動するフオトキヤリアの非晶質
層１０３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。

障壁層１０２は、上記した様な機能を有するも
のであるが、支持体１０１上に非晶質層１０３を
直接設けることにより、支持体１０１と非晶質層
１０３との間に形成される界面に於いて、上記の
様な障壁層１０２と同様な機能が充分発揮される
のであれば、本発明に於いては、障壁層１０２を
強いて設ける必要はない。

又、非晶質層１０３の支持体１０１側の表面層
領域に炭素原子を充分量含有させてやることによ
つて、非晶質層１０３の一部の領域層で障壁層１
０２と同様の機能を荷わせることが出来その際の
炭素原子の含有量としては、斯かる機能を発揮す
る層領域に於いてシリコン原子に対して、通常は
30〜90atomic％、好適には40〜90atomic％、最
適には50〜90atomic％とされるのが望ましいも
のである。

障壁層１０２は、シリコンを母体とし、炭素原
子、窒素原子及び酸素原子の中から選択される原
子の少なくとも一種と、必要に応じて水素原子又
はハロゲン原子の少なくともいずれか一方とを含
む非晶材料＜これ等を総称してａ−〔Si_x（Ｃ、Ｎ、
Ｏ）_1-x〕_y（Ｈ、Ｘ）_1-yと表記する（但し、０＜ｘ
＜１、０＜ｙ＜１）＞又は、電気絶縁性の金属酸
化物或いは電気絶縁性の有機化合物で構成され
る。

本発明に於いて、ハロゲン原子（Ｘ）として好
適なのはＦ、Cl、Br、Ｉであり、殊にＦ、Clが
望ましいものである。

上記障壁層１０２を構成する非晶質材料として
本発明に於いて有効に使用されるものとして具体
的には、例えば炭素系の非晶質材料としてａ−
Si_aC_1-a、ａ−（Si_bC_1-b）_cH_1-c、ａ−（Si_dC_1-d）_e
X_1-e、ａ−（Si_fC_1-f）_g（Ｈ＋Ｘ）_1-g、窒素系の非
晶質材料としてａ−Si_hN_1-h、ａ−（Si_iN_1-j）_j
H_1-j、ａ−（Si_kN_1-k）_lX_1-l、ａ−（Si_nN_1-n）_o（Ｈ
＋Ｘ）_1-o、酸素系の非晶質材料としてａ−Si_p
O_1-p、ａ−（Si_pO_1-p）_qH_1-q、ａ−（Si_rO_1-r）_sX_1-s、
ａ−（Si_tO_1-t）_u（Ｈ＋Ｘ）_1-u等、更には、上記の
非晶質材料に於いて、Ｃ、Ｎ、Ｏの中の少なくと
も２種の原子を構成原子として含む非晶質材料を
挙げることが出来る（但し０＜ａ、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、
ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ＜１）。

これ等の非晶質材料は層構成の最適化設計に依
る障壁層１０２に要求される特性及び該障壁層１
０２上に積重される非晶質層１０３との連続的作
成の容易さ等によつて適宜最適なものが選択され
る。殊に特性面からすれば、炭素系、窒素系の非
晶材料を選択するのがより好ましいものである。

障壁層１０２を上記の非晶質材料で構成する場
合の層形成法としてはグロー放電法、スパツター
リング法、イオンインプランテーシヨン法、イオ
ンプレーテイング法、エレクトロンビーム法等に
よつて成される。

グロー放電法によつて障壁層１０２を形成する
には、前記非晶質材料形成用の原料ガスを、必要
に応じて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、導入させたガスを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
上に前記の非晶質材料を堆積させれば良い。

本発明に於いて、炭素系の非晶質材料で構成さ
れる障壁層１０２を形成する為の原料ガスとして
有効に使用されるのは、SiとＨとを構成原子とす
るSiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀等のシラン
（Silane）類等の水素化硅素ガス、ＣとＨとを構
成原子とする、例えば炭素数１〜５の飽和炭化水
素、炭素数１〜５のエチレン系炭化水素、炭素数
２〜４のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。

具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
（CH₄）、エタン（C₂H₆）、プロパン（C₃H₈）、ｎ
−ブタン（ｎ−C₄H₁₀）、ペンタン（C₅H₁₂）、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン（C₂H₄）、
プロピレン（C₃H₆）、ブテン−１（C₄H₈）、ブテ
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）等が挙げられる。

SiとＣとＨとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si（CH₃）₄、Si（C₂H₅）₄等のケイ化アルキルを
挙げることが出来る。これ等の原料ガスの他、Ｈ
導入用の原料ガスとしては勿論H₂も有効なもの
として使用される。

障壁層１０２をハロゲン原子を含む炭素系の非
晶質材料で構成する為の層形成用の原料ガスの中
でハロゲン原子導入用の原料ガスとしては例えば
ハロゲン単体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合
物、ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、
水素化硅素等を挙げる事が出来る。

具体的にはハロゲン単体としては、フツ素、塩
素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ハロゲン化水
素としては、FH、HI、HCl、HBr、ハロゲン間
化合物としては、BrF、ClF、ClF₃、ClF₅、
BrF₅、BrF₃、IF₇、IF₅、ICl、IBrハロゲン化硅
素としては、SiF₄、Si₂F₆、SiCl₄、SiCl₃Br、
SiCl₂Br₂、SiClBr₃、SiCl₃I、SiBr₄、ハロゲン置
換水素化硅素としては、SiH₂F₂、SiH₂Cl₂、
SiHCl₂、SiH₃Cl、SiH₃Br、SiH₂Br₂、SiHBr₃、
水素化硅素としては、SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、
Si₄H₁₀等のシラン（Silane）類、等々を挙げるこ
とが出来る。

これ等の他に、CCl₄、CHF₃、CH₂F₂、CH₃F、
CH₃Cl、CH₃Br、CH₃I、C₂H₅Cl等のハロゲン置
換パラフイン系炭化水素、SF₄、SF₆等のフツ素
化硫黄化合物、Si（CH₃）₄、Si（C₂H₅）₄、等のケイ
化アルキルやSiCl（CH₃）₃、SiCl₂（CH₃）₂、
SiCl₃CH₃等のハロゲン含有ケイ化アルキル等の
シランの誘導体も有効なものとして挙げることが
出来る。

これ等の障壁層形成物質は、形成される障壁層
中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子及
び必要に応じて又はハロゲン原子及び水素原子と
が含有される様に、障壁層形成の際に所望に従つ
て選択されて使用される。

例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の障壁層
が形成され得るSi（CH₃）₄とハロゲン原子を含有
させるものとしてのSiHCl₃、SiCl₄、SiH₂Cl₂、
或いはSiH₃Cl等を所定の混合比でガス状態で障
壁層形成用の装置系内に導入してグロー放電を生
起させることによつてａ−（Si_fC_1-f）_g（Ｘ＋Ｈ）_1-
_ｇから成る障壁層を形成することが出来る。

窒素系の非晶質材料で障壁層１０２を構成する
のにグロー放電法を採用する場合には、先に挙げ
た障壁層形成用の物質の中から所望に応じたもの
を選択し、それに加えて次の窒素原子導入用の原
料ガスを使用すれば良い。即ち、障壁層１０２形
成用の窒素原子導入用の原料ガスに成り得るもの
として有効に使用される出発物質は、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）、アジ化水素（HN₃）、アジ化アンモ
ニウム（NH₄N₃）等のガス状の又はガス化し得
る窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物を挙
げることが出来る。この他に、窒素原子の導入に
加えて、ハロゲン原子の導入も行えるという点か
ら、三弗化窒素（F₃N）、四弗化窒素（F₄N₂）等
のハロゲン化窒素化合物を挙げることが出来る。

酸素系の非晶質材料で障壁層１０２を構成する
のにグロー放電法によつて層形成を行う場合に於
ける、障壁層１０２形成用の原料ガスとなる出発
物質としては、前記した障壁層形成用の出発物質
の中から所望に従つて選択されたものに酸素原子
導入用の出発物質が加えられる。その様な酸素原
子導入用の出発物質としては、少なくとも酸素原
子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し得
る物質をガス化したものの中の大概のものが使用
され得る。

例えばSiを、構成原子とする原料ガスを使用す
る場合は、Siを構成原子とする原料ガスと、Ｏを
構成原子とする原料ガスと、必要に応じてＨ又は
及びＸを構成原子とする原料ガスとを所望の混合
比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子と
する原料ガスと、Ｏ及びＨを構成原子とする原料
ガスとを、これも又所望の混合比で混合するか、
或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、Si、Ｏ
及びＨの３つを構成原子とする原料ガスとを混合
して使用することが出来る。

又、別には、SiとＨとを構成原子とする原料ガ
スにＯを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。

具体的には、例えば酸素（O₂）、オゾン（O₃）、
一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO₂）、一酸化
窒素（NO）、二酸化窒素（NO₂）、一二酸化窒素
（N₂O）、三二酸化窒素（N₂O₃）、四二酸化窒素
（N₂O₄）、五二酸化窒素（N₂O₅）、三酸化窒素
（NO₃）、SiとＯとＨとを構成原子とする、例えば
ジシロキサンH₃SiOSiH₃、トリシロキサン
H₃SiOSiH₂OSiH₃等の低級シロキサン等を挙げ
ることが出来る。

上記した様に、グロー放電法によつて障壁層１
０２を形成する場合には、障壁層形成用の出発物
質を上記した物質の中より種々選択して使用する
ことにより、所望特性を有する所望構成材料で構
成された障壁層１０２を形成することが出来る。
障壁層１０２をグロー放電法で形成する場合の出
発物質の組合せで良好なものとして具体的には、
例えばSi（CH₃）₄、SiCl₂（CH₃）₂等の単独ガス又は
SiH₄−N₂O系、SiH₄−O₂（−Ar）系、SiH₄−
NO₂系、SiH₄−O₂−N₂系、SiCl₄−CO₂−H₂系、
SiCl₄−NO−H₂系、SiH₄−NH₃系、SiCl₄−
NH₄系、SiH₄−N₂系、SiH₄−NH₃−NO系、Si
（CH₃）₄−SiH₄系、SiCl₂（CH₃）₂−SiH₄系等の混
合ガスを挙げることが出来る。

スパツターリング法によつて炭素系の非晶質材
料で構成される障壁層１０２を形成するには、単
結晶又は多結晶のSiウエーハー又はＣウエーハー
又はSiとＣが混合されて含有されているウエーハ
ーをターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲
気中でスパツターリングすることによつて行なえ
ば良い。

例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
するのであれば、炭素原子と水素原子(H)又はハロ
ゲン原子（Ｘ）を導入する為の原料ガスを、必要
に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の堆
積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツターリングす
れば良い。

又、別には、SiとＣとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとＣの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくとも水素原子(H)又は
ハロゲン原子（Ｘ）を含有するガス雰囲気中でス
パツターリングすることによつて成される。

炭素原子又は水素原子域いはハロゲン原子導入
用の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例
で示した原料ガスが、スパツターリング法の場合
にも有効なガスとして使用され得る。

スパツターリング法によつて窒素系の非晶質材
料で構成される障壁層１０２を形成するには、単
結晶又は多結晶のSiウエーハー又はSi₃N₄ウエー
ハー又はSiとSi₃N₄が混合されて含有されている
ウエーハーをターゲツトとして、これ等を種々の
ガス雰囲気中でスパツターリングすることによつ
て行なえば良い。

例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、窒素原子と必要に応じて水素原子又は／
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガス、例え
ばH₂とN₂、又はNH₃を、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパツター用の堆積室中に導入し、
これ等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウ
エーハーをスパツターリングすれば良い。

又、別には、SiとSi₃N₄とは別々のターゲツト
として、又はSiとSi₃N₄の混合して形成した一枚
のターゲツトを使用することによつて、スパツタ
ー用のガスとしての稀釈ガス雰囲気中で又は少な
くともＨ原子及び／又はＸ原子を含有するガス雰
囲気中でスパツターリングすることによつて成さ
れる。

Ｎ原子導入用の原料ガスと成り得るものとして
は、先述したグロー放電の例で示した障壁層形成
用の出発物質の中のＮ原子導入用の原料ガスが、
スパツターリングの場合にも有効なガスとして使
用され得る。

スパツターリング法によつて酸素系の非晶質材
料で構成される障壁層１０２を形成するには、単
結晶又は多結晶のSiウエーハー又はSiO₂ウエー
ハー又はSiとSiO₂が混合されて含有されている
ウエーハー或いはSiO₂ウエーハーをターゲツト
として、これ等を種々のガス雰囲気中でスパツタ
ーリングすることによつて行なえば良い。

例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、酸素原子と必要に応じて水素原子又は／
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を形成して前記Siウエーハーをスパツターリング
すれば良い。

又、別には、SiとSiO₂とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO₂の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
Ｈ原子又は／及びＸ原子を構成要素として含有す
るガス雰囲気中でスパツターリングすることによ
つて成される。酸素原子導入用の原料ガスとして
は、先述したグロー放電の例で示した原料ガスの
中の酸素原子導入用の原料ガスが、スパツターリ
ングの場合にも有効なガスとして使用され得る。

本発明に於いて、障壁層１０２をグロー放電法
又はスパツターリング法で形成する際に使用され
る稀釈ガスとしては、所謂・希ガス、例えばHe、
Ne、Ar等が好適なものとして挙げることが出来
る。

本発明に於ける障壁層１０２は、その要求され
る特性が所望通りに与えられる様に注意深く形成
される。

即ち、SiとＣ、Ｎ、Ｏの中の少なくとも１つ及
び必要に応じてＨ又は／及びＸを構成原子とする
物質はその作成条件によつて構造的には結晶から
アモルフアスまでの形態を取り、電気物性的には
導電性から半導電性、絶縁性までの間の性質を、
又光導電的性質から非光導電的性質までの間の性
質を、各々示すので、本発明に於いては非光導電
性の非晶質材料が形成される様に、その作成条件
の選択が厳密に成される。

本発明の障壁層１０２を構成する非晶質材料は
障壁層１０２の機能が、支持体１０１側から非晶
質層１０３側へ又は非晶質層１０３側から支持体
１０１側へのフリーキヤリアの注入を阻止し、且
つ非晶質層１０３中で発生したフオトキヤリアが
移動して支持体１０１側に通過するのを容易に許
すことを果すものであることから。電気絶縁性的
挙動を示すものとして形成される。

又、非晶質層１０３中で発生したフオトキヤリ
アが障壁層１０２中を通過する際、その通過がス
ムーズに成される程度に通過するキヤリアに対す
る易動度（mobility）の値を有するものとして障
壁層１０２が形成される。

上記の様な特性を有する前記の非晶質材料から
成る障壁層１０２が形成される為の層作成条件の
中の重要な要素として、層作成時の支持体温度を
挙げる事ができる。

即ち、支持体１０１の表面に前記非晶質材料か
ら成る障壁層１０２を形成する際、層形成中の支
持体温度は、形成される層の構造及び特性を左右
する重要な因子であつて、本発明に於いては、目
的とする特性を有する前記非晶質材料が所望通り
に作成され得る様に層作成時の支持体温度が厳密
に制御される。

本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
障壁層１０２を形成する際の支持体温度として
は、障壁層１０２の形成法に併せて適宜最適範囲
が選択されて、障壁層１０２の形成が実行される
が、水素原子又はハロゲン原子を含む系の場合に
は通常の場合、100℃〜300℃、好適には、150℃
〜250℃とされ、水素原子又はハロゲン原子を含
まない系の場合には通常、20〜200℃、好適には
20〜150℃とされるのが望ましいものである。障
壁層１０２の形成には、同一系内で障壁層１０２
から非晶質層１０３、更には必要に応じて非晶質
層１０３上に形成される第３の層まで連続的に形
成することが出来る。各層を構成する原子の組成
比の微妙な制御や層厚の制御が他の方法に比べて
比較的容易である事等の為に、グロー放電法やス
パツターリング法の採用が有利であるが、これ等
の層形成法で障壁層１０２を形成する場合には、
前記の支持体温度と同様に層形成の際の放電パワ
ー、ガス圧が、作成される障壁層１０２の特性を
左右する重要な因子として挙げることが出来る。

本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
特性を有する障壁層１０２が生産性よく効果的に
作成される為の放電パワー条件としては、通常１
〜300W、好適には２〜150Wである。又、堆積室
内のガス圧は通常３×1^-3〜5Torr、好適には８
×10^-3〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。

本発明の光導電部材における障壁層１０２に含
有される炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素
原子、ハロゲン原子の量は、障壁層１０２の作成
条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特性
が得られる障壁層が形成される重要な因子であ
る。

障壁層１０２をａ−SiaC_1-aで構成する場合に
は炭素原子の含有量は、シリコン原子に対して通
常は60〜90atomic％、好適には65〜80atomic％、
最適には70〜75atomic％、ａの表示では0.1〜
0.4、好適には0.2〜0.35、最適には0.25〜0.3とさ
れ、ａ−（SibC_1-b）cH_1-cで構成する場合には、
炭素原子の含有量は、通常30〜90atomic％、好
適には40〜90atomic％、最適には50〜80atomic
％、水素原子の含有量としては、通常１〜
40atomic％、好適には２〜35atomic％、最適に
は５〜30atomic％、ｂ、ｃの表示で示せば、ｂ
が通常は0.1〜0.5、好適には0.1〜0.35、最適には
0.15〜0.3、ｃが通常は0.60〜0.99、好適には0.65
〜0.98、最適には0.7〜0.95とされ、ａ−
（SidC_1-d）eX_1-e又はａ−（SifC_1-f）ｇ（Ｈ＋Ｘ）₁
_−ｇで構成する場合には、炭素原子の含有量は通常
は40〜90atomic％好適には50〜90atomic％、最
適には60〜80atomic％、ハロゲン原子又はハロ
ゲン原子と水素原子とを併せた含有量は通常は１
〜20atomic％、好適には１〜18atomic％、最適
には２〜15atomic％とされ、ハロゲン原子と水
素原子の両者が含有される場合の水素原子の含有
量は、通常は19atomic％以下、好適には
13atomic％以下とされ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇの表示
では、ｄ、ｆが通常は0.1〜0.47、好適には0.1〜
0.35、最適には0.15〜0.3、ｅ、ｇが通常は0.8〜
0.99、好適には0.85〜0.99、最適には0.85〜0.98と
される。

障壁層１０２を窒素系の非晶質材料で構成する
場合、先ずａ−SihN_1-hの場合には、窒素原子の
含有量はシリコン原子に対して通常は43〜
60atomic％、好適には43〜50atomic％、ｈの表
示では通常は0.43〜0.60、好適には0.43〜0.50と
される。

ａ−（SiiN_1-i）jH_1-jで構成する場合には、窒
素原子含有量としては、通常は25〜55atomic％、
好適には35〜55atomic％、水素原子の含有量と
しては、通常２〜35atomic％、好適には５〜
30atomic％とされ、ｉ、ｊで表示すれば、ｉと
しては通常0.43〜0.6、好適には0.43〜0.5、ｊと
しては通常0.65〜0.98、好適には0.7〜0.95とさ
れ、ａ−（SikN_1-k）lX_1-l又はａ−（Si_nN_1-n）ｎ
（Ｈ＋Ｘ）_1-oで構成する場合には窒素原子の含有
量は、通常30〜60atomic％、好適には40〜
60atomic％、ハロゲン原子又は、ハロゲン原子
と水素原子と併せた含有量は、通常１〜
20atomic％、好適には２〜15atomic％とされ、
ハロゲン原子と水素原子の両者が含有される場合
の水素原子の含有量は通常は19atomic％以下、
好適には13atomic％以下とされ、ｋ、ｌ、ｍ、
ｎの表示では、ｋ、ｌが通常は0.43〜0.60、好適
には0.85〜0.98とされる。

障壁層１０２を酸素系の非晶質材料で構成する
場合には、先ず、ａ−Si_pO_1-pでは、酸素原子の
含有量は、シリコン原子に対して60〜67atomic
％、好適には63〜67atomic％とされ、Ｏの表示
では、通常0.33〜0.40、好適には0.33〜0.37とさ
れる。

ａ−（Si_pO_1-p）qH_1-qの場合には、酸素原子の
含有量は通常39〜66atomic％、好適には42〜
64atomic％、水素原子の含有量としては、通常
は２〜35atomic％、好適には５〜30atomic％、
ｐ、ｑの表示では、ｐとして通常0.33〜0.40、好
適には0.33〜0.37qとして通常0.65〜0.98、好適に
は0.70〜0.95である。

ａ−（Si_rO_1-r）sX_1-s、又はａ−（Si_tO_1-t）ｕ
（Ｈ＋Ｘ）_1-uで構成する場合には、酸素原子の含
有量は、通常48〜66atomic％、好適には51〜
66atmoic％、ハロゲン原子又はハロゲン原子と
水素原子とを併せた含有量は、通常は１〜
20atomic％、好適には２〜15atomic％とされ、
ハロゲン原子と水素原子の両者が含有される場合
には、水素原子の含有量は通常19atomic％以下、
好適には13atomic％以下とされ、ｒ、ｓ、ｔ、
ｕの表示では、ｒ、ｓは通常0.33〜0.40、好適に
は0.33〜0.37、ｔ、ｕとしては通常0.80〜0.99、
好適には0.85〜0.98とされる。

本発明に於いて、障壁層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種以上を併用して障壁層
を形成しても良いものである。

電気絶縁性の金属酸化物で構成される障壁層１
０２の形成は、真空蒸着法、CVD（chemical
vapour deposition）法、グロー放電分解法、ス
パツターリング法、イオンインプランテーシヨン
法、イオンプレーテイング法、エレクトロンビー
ム法等によつて成される。

例えば、スパツターリング法によつて障壁層１
０２を形成するには、障壁層形成用の出発物質の
ウエーハーをターゲツトとして、He、Ne、Ar
等のスパツター用のガス雰囲気中でスパツターリ
ングすることによつて行なえば良い。

エレクトロビーム法を用いる場合には障壁層形
成用の出発物質を蒸着ポート内に入れてエレクト
ロンビームを照射して蒸着すればよいが、支持体
１０１側から非晶質層１０３中へのキヤリアの流
入を阻止し、且つ非晶質層１０３中で発生したフ
オトキヤリアが移動して支持体１０１側に通過す
るのを容易に許すことを果たすものであることか
ら、電気絶縁性的挙動を示すものとして形成され
る。

障壁層１０２の層厚の数値範囲は、その要求さ
れる特性を効果的に得る為の重要な因子の１つで
ある。

障壁層１０２の層厚が充分過ぎる程に薄いと、
支持体１０１の側からの非晶質層１０３側方向
へ、又は非晶質層１０３側から支持体１０１側方
向へのフリーキヤリアの流入を阻止する働きが充
分果し得なくなり、又、充分過ぎる程以上に厚い
と、非晶質層１０３中に於いて生ずるフオトキヤ
リアの支持体１０１の側への通過する確率が極め
て小さくなり、従つて、いずれの場合にも、本発
明の目的を効果的に達成され得なくなる。

上記の点に鑑みて本発明の目的を効果的に達成
する為の障壁層１０２の層厚としては、通常の場
合、30〜1000Å、好適には、50〜600Åである。

本発明に於いて、その目的を効果的に達成する
為に、障壁層１０２上に設けられる非晶質層１０
３は下記に示す半導体特性を有するａ−Si（Ｈ、
Ｘ）で構成され、その層厚方向に後述する様な分
布状態を以つて炭素原子がドーピングされてい
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。

p^-型ａ−Si（Ｈ、Ｘ）……のタイプに於い
てアクセプターの濃度（Na）が低い所謂ｐ型
不純物をライトリードープしたもの。

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、ドナー濃度（Nd）が高いもの。

n^-型ａ−Si（Ｈ、Ｘ）……のタイプに於い
てドナーの濃度（Nd）が低い、所謂ノンドー
プのものか又はｎ型不純物をライトリードープ
したもの。

ｉ型ａ−Si（Ｈ、Ｘ）……NaNd０のも
の又はNaNdのもの。

本発明において、非晶質層１００中に含有され
るハロゲン原子（Ｘ）としては、具体的にはフツ
素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフツ
素、塩素を好適なものとして挙げることが出来
る。

本発明の光導電部材１００に於いて、非晶質層
１０３中には、その分布が支持体１０１の表面に
略々平行な面内では、実質的に均一であり、層の
厚み方向にはは不均一であつて、前記層領域に含
有されている炭素原子が該層領域中央よりも支持
体１０１の設けてある表面側の方に多く分布し、
その値が0.03〜90atomic％の範囲にある分布量の
ピークを支持体１０１の設けてある側の表面又は
該表面近傍に有する層領域が形成されている。

第２図乃至第８図には、非晶質層１０３中に含
有される炭素原子の非晶質層１０３の層厚方向の
分布状態の典型例が示される。

第２図乃至第８図に於いて縦軸は、非晶質層１
０３の層厚ｔを示しt₀は支持体１０１又は障壁層
１０２等の他のものと非晶質層１０３との界面位
置（下部表面位置）をtsは、自由表面１０４側の
非晶質層１０３の界面位置（上部表面位置）（第
１図に於いては自由表面１０４の位置）を各々表
わし、t₀からtsに向うに従つて層厚ｔの厚くなる
ことを示し、横軸は、非晶質層１０３の層厚方向
の任意位置に於ける酸素原子の分布量Ｃを示し、
矢印方向に分布量の多いことが示される。

第２図に示す例に於いては、非晶質層１０３中
に含有される炭素原子の該層１０３中での分布状
態は、下部表面位置t₀より位置t₁に至るまで分布
量C₁で一定であり、位置t₁より上部表面tsに至る
までに、分布量C₂より一次関数的に分布量が減
少し、上部表面位置tsに至つて、実質的に炭素原
子の含有量が０になつている。

本発明に於いて、上記の様に非晶質層１０３の
ある層厚位置に於いて、炭素原子の含有量が実質
的に０であるということは、その部分の層領域に
於いては、炭素原子の量の検出限界以下であるこ
とを示し、実際には、炭素原子が検出限界量以下
で含まれている場合も含むものである。

現在のところ、我々の技術レベルに於いては、
炭素原子の量の検出限界は、シリコン原子に対し
て10atomic ppmである。

従つて、炭素原子の含有量が０であるというこ
とは。炭素原子が10atomic ppm未満含まれてい
る場合も含むものである。

第２図の例に於いては、層厚位置t₀とt₁との間
に於ける炭素原子の分布量Ｃを極端に多くするこ
とによつて、非晶質層１０３の下部表面層領域に
障壁層の機能を充分持たせることが出来る。

第３図に示す例に於いては、下部表面位置t₀よ
り位置t₁に至るまでは分布量C₁で一定であり、位
置t₁より上部表面位置t_sに至るに従つて、ゆるや
かなカーブを描いて徐々に減少する分布状態を取
つている。

第４図に示す例に於いては、t₀からt₁までは、
分布量C₁で一定であり、t₁よりt₂に至るに従つ
て、分布量が一次関数的に減少し、t₂とtsとの間
では、分布量C₂で一定となつている。

上部表面層領域（図のt₂とtsとの間の部分）に
於ける分布量C₂を障壁機能が発揮される程度に
充分量炭素原子を含有させてやれば、非晶質層の
上部表面層領域に障壁層の機能を持たせることが
充分出来る。

第４図の例に示す場合、非晶質層の両表面側に
於いて、炭素原子の分布量Ｃが内部に較べて極端
に多くしてあり、非晶質層の両側表面層領域に於
いて、障壁層の機能が充分果せる様になつてい
る。

第５図に示す例に於いては、t₀よりt₂に至るま
では、第３図で示したのと類似の分布状態を取つ
ているが、t₂とtsと間に於いて、分布量が急激に
増大し、C₂なる値を有する様に全体の分布状態
が選択されている。

第６図の例は、t₀よりt₃までは、第３図に示し
た例の分布状態と類似の分布状態を取つている
が、t₃とt₂との間に於いて炭素原子の含有量が０
の層領域が形成されていて、t₂とtsとの間では、
多量の炭素原子が含有されて分布量C₂を得る様
にされている。

第７図に示される例に於いては、t₀とt₁の間で
は、分布量C₁で一定であり、t₁とt₂との間では、
t₁側より分布量C₃から分布量C₄まで一次関数的に
減少し、t₂とtsの間では再び分布量が増大して一
定値C₂を取る様な例が示されている。

第８図に示す例に於いては、t₀とt₁との間に於
いては、一定の分布量C₁を取り、又t₂とtsとの間
でも一定の分布量C₂を取つた分布状態を成しt₂と
t₁との間は、t₁側から層中央に至るに従つて、
徐々に減少し、該層中央よりt₂に至るまでに徐々
に増大し、即ち、該層の中央より支持体とは反対
側に於いて前記支持体とは反対側の方向に向つて
連続的に増大し、t₂に於いて分布量C₄を取る様な
分布状態を形成している。

本発明に於いては、第２図乃至第８図で説明し
た様に非晶質層の支持体側の表面又は該表面近傍
に、非晶質層の中央部より階段に多い分布量を取
るピークを有する層領域を有するものであり、更
に、必要に応じては、非晶質層の支持体とは反対
側の表面領域にも、層中央部よりも極端に含有量
が多い層領域が形成される。

非晶質層の下部表面又は該表面近傍には、障壁
層の機能を充分発揮させ得る様な層領域が形成さ
れている。

該層領が有する分布量のピークの値は、前記し
た様に通常は0.03〜90atomic％とされ、更に好適
には0.05〜90atomic％、最適には0.1〜90atomic
％の範囲とされるのが望ましい。

本発明の光導電部材に於いて、非晶質層１０３
中に含有される炭素原子は、前記した様に、非晶
質層１０３の層厚方向にその含有量の分布が不均
一であり、且つ下部表面層領域の近傍より非晶質
層中央部に至るに従つて、その分布量が減少して
いる様な分布状態を取り得る様に非晶質層中に含
有され得るものであるが、形成される非晶質層１
０３全体に於いて含有される炭素原子の含有量も
本発明の所期の目的を達成するのに重要な因子の
１つである。

本発明に於いて、非晶質層１０３中に含有され
る炭素原子の全量の値は、通常は、前記した値を
取り得るものであり、更には、好適には0.005〜
20atomic％、最適には0.005〜10atomic％の範囲
から選択されるのが望ましい。

本発明に於いて、主としてａ−Si（Ｈ、Ｘ）で
構成される非晶質層１０３を形成するには例えば
グロー放電法、スパツタリング法、或いはイオン
プレーテイング法等の放電現象を利用する真空堆
積法によつて成される。例えば、グロー放電法に
よつて、非晶質層を形成するには、Siを生成し得
るSi生成原料ガスと共に、水素原子導入用の又
は／及びハロゲン原子導入用の原料ガスを内部が
減圧にし得る堆積室内に導入して、該堆積室内に
グロー放電を生起させ、予め所定位置に設置され
てある所定の支持体表面上にａ−Si（Ｈ、Ｘ）か
らなる層を形成させれば良い。

炭素原子を形成される層中に導入するには、層
の成長に併せて、炭素原子導入用の原料ガスを層
の形成時に前記堆積室内に導入してやれば良い。
又、スパツターリング法で形成する場合には、例
えばAr、He等の不活性ガス又はこれ等のガスを
ベースとした混合ガスの雰囲気中でSiで形成され
たターゲツトをスパツターリングする際、水素原
子又は／及びハロゲン原子導入用のガスをスパツ
ターリング用の堆積室に導入してやれば良い。こ
の際に於ける非晶質層１０３中への炭素原子の導
入法としては、層の成長に併せて、炭素原子導入
用の原料ガスを層形成時に前記堆積室中に導入し
てやるか、又は、層形成時に、予め堆積室中に設
けた、炭素原子導入用のターゲツトをスパツター
リングしてやることが挙げられる。

本発明において非晶質層１０３を形成する際に
使用されるSi生成原料ガスとしては、SiH₄、
Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀等のガス状態の又はガス
化し得る水素化硅素（シラン類）が有効に使用さ
れるものとして挙げられ、殊に、層作成作業の際
の扱い易さ、Si生成効率の良さ等の点でSiH₄、
Si₂H₆が好ましいものとして挙げられる。

本発明において非晶質層１０３を形成する際に
使用されるハロゲン原子導入用原料ガスとして有
効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ、例
えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化
合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガ
ス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物が好ま
しく挙げられる。

又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲンを含む硅素化合物も有効なものとして本発
明においては挙げることが出来る。

本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF₃、
BrF₅、BrF₃、IF₅、ICl、IBr等のハロゲン間化合
物を挙げることが出来る。

ハロゲンを含む硅素化合物、所謂、ハロゲンで
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例
えばSiF₄、Si₂F₆、SiCl₄、SiBr₄等のハロゲン化
硅素が好ましいものとして挙げることが出来る。

この様なハロゲンを含む硅素化合物を採用して
グロー放電法によつて本発明の特徴的な光導電部
材を形成する場合には、Siを生成し得る原料ガス
としての水素化硅素ガスを使用しなくとも、所定
の支持体上にａ−Si：Ｘから成る非晶質層を形成
することが出来る。

グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む非
晶質層１０３を製造する場合、基本的には、Si生
成用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガスとAr、
H₂、He等のガスとを所定の混合比とガス流量に
なる様にして非晶質層を形成する堆積室内に導入
し、グロー放電を生起してこれ等のガスのプラズ
マ雰囲気を形成することによつて、所定の支持体
上に非晶質層１０３を形成し得るものであるが、
水素原子の導入を計る為にこれ等のガスに更に水
素原子を含む硅素化合物のガスも所定量混合して
層形成しても良い。

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。反応スパツタリング法或いはイオンプレーテ
イング法に依つてａ−Si（Ｈ、Ｘ）から成る非晶
質層を形成するには、例えばスパツタリング法の
場合にはSiから成るターゲツトを使用して、これ
を所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツタリング
し、イオンプレーテイング法の場合には、多結晶
シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として蒸着
ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加熱
法、或いはエレクトロンビーム法（EB法）等に
よつて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラ
ズマ雰囲中を通過させる事を行う事が出来る。

この際、スパツタリング法、イオンプレーテイ
ング法の何れの場合にも形成される層中にハロゲ
ン原子を導入するには、前記のハロゲン化合物又
は前記のハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを
堆積室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形
成してやれば良いものである。

又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H₂、前記したシラン
類等の原料ガスをスパツタリング用の堆積室中に
導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれ
ば良い。

形成される非晶質層中に層厚方向に所望の分布
状態を以つて含有される炭素原子は、グロー放電
法、イオンプレーテイング法或いは反応スパツタ
ーリング法によつて非晶質層を形成する場合に
は、炭素原子導入用の原料ガスを層の形成時に層
の成長に併せて所望の流量に従つて層形成用の堆
積室中に導入してやれば良い。

又、スパツタリング法によつて非晶質層を形成
する場合には、上記の他、炭素原子導入用のター
ゲツトを前記堆積室内に設けて置き、層の形成さ
れる非晶質層中に層厚方向に所望の分布状態を以
つて含有される炭素原子は、グロー放電法、イオ
ンプレーテイング法、或いは反応スパツターリン
グ法によつて非晶質層を形成する場合には、炭素
原子導入用の原料ガスを層の形成時に層の成長に
併せて所望の流量に従つて層形成用の堆積室中に
導入してやれば良い。

又、スパツターリング法によつて非晶質層を形
成する場合には、上記の他、炭素原子導入用のタ
ーゲツトを前記堆積室内に設けて置き、層の成長
に併せて前記ターゲツトをスパツターリングして
やれば良い。

本発明に於いて、非晶質層１０３中に炭素原子
を含有させる為に使用される炭素原子導入用の原
料ガスとなる出発物質として有効に使用されるの
は、ガス状態の又は容易にガス化し得る炭素化合
物の多くのものを挙げることが出来る。その様な
出発物質として、例えばＣとＨとを構成原子とす
る、炭素数１〜５の飽和炭化水素、炭素数１〜５
のエチレン系炭化水素、炭素数２〜４のアセチレ
ン系炭化水素等が挙げられる。

具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
（CH₄）、エタン（C₂H₆）、プロパン（C₃H₈）、ｎ
−ブタン（ｎ−C₄H₁₀）、ペンタン（C₅H₁₂）、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン（C₂H₄）、
プロピレン（C₃H₆）、ブテン−１（C₄H₈）、ブテ
ン−２（C₄H₈）、イソプチレン（C₄H₈）、ペンテ
ン（C₅H₁₀）、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン（C₂H₂）、メチルアセチレン
（C₃H₄）、ブチン（C₄H₆）等が挙げられる。

これ等の他にSiとＣとＨとを構成原子とする炭
素原子導入用の出発物質としては、Si（CH₃）₄、
Si（C₂H₅）₄等のケイ化アルキル、SiCl（CH₃）₃、
SiCl₂（CH₃）₂、SiCl₃CH₃等のハロゲン含有ケイ化
アルキル等のシラン誘導体、CCl₄、CHF₃、
CH₂F₂、CH₃F、CH₃Cl、CH₃Br、CH₃I、
C₂H₅Cl等のハロゲン置換パラフイン系炭化水素
も有効なものとして挙げることが出来る。

スパツターリング法によつて炭素原子の導入さ
れた非晶質層１０３を形成するには、非晶質層１
０３を形成する際に単結晶又は多結晶のSiウエー
ハーを、炭素原子導入用の原料ガスの雰囲気中で
スパツターリングするか、又は、単結晶又は多結
晶のSiウエーハーとＣウエーハー又はSiとＣが混
合されて含有されているウエーハーをターゲツト
としてスパツターリングすることによつて行なえ
ば良い。

例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
するのであれば、炭素原子と水素原子(H)又はハロ
ゲン原子（Ｘ）を導入する為の原料ガスとしてグ
ロー放電の際に前記したのと同様の原料ガスを、
必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用
の堆積室中に導入し、これ等のガスのガラスプラ
ズマを形成して前記Siウエーハーをスパツターリ
ングすれば良い。

又、別には、SiとＣとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとＣの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくとも水素原子（Ｈ）
又はハロゲン原子（Ｘ）を含有するガス雰囲気中
でスパツターリングすることによつて成される。

本発明に於いては、非晶質層１０３中には、炭
素原子の導入による効果と同様の効果を得る目的
で、炭素原子に加えて酸素原子を導入することが
出来る。

グロー放電法によつて非晶質層１０３を形成す
る場合、酸素原子導入用の原料ガスとなる出発物
質としては、例えば酸素（O₂）、オゾン（O₃）、
一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO₂）、或いは、
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
げる事が出来る。又スパツターリング法で非晶質
層１０３を形成する際に酸素原子導入用のターゲ
ツトを形成し得る材料として、本発明に於いて有
効に使用されるのは、SiO₂、SiO等である。

本発明に於いて非晶質層１０３を形成する際に
使用されるSi生成原料ガスとしては、SiH₄、
Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀等のガス状態の又はガス
化し得る水素化硅素（シラン類）が有効に使用さ
れるものとして挙げられ、殊に、層作成作業の際
の扱い易さ、Si生成効率の良さ等の点でSiH₄、
Si₂H₆が好ましいものとして挙げられる。

本発明において非晶質層１０３を形成する際に
使用されるハロゲン原子導入用原料ガスとなる出
発物質として有効なのは、多くのハロゲン化合物
が挙げられ、例えばハロゲン単体、ハロゲン化水
素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化硅素、ハロゲ
ン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げる事が出
来る。

具体的にはハロゲン単体としては、フツ素、塩
素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ハロゲン化水
素としては、FH、HI、HCl、HBr、ハロゲン間
化合物としては、BrF、ClF、ClF₃、ClF₅、
BrF₅、BrF₃、IF₇、IF₅、ICl、IBr、ハロゲン化
硅素としては、SiF₄、Si₂F₆、SiCl₄、SiCl₃Br、
SiCl₂Br₂、SiClBr₃、SiCl₃I、SiBr₄、ハロゲン置
換水素化硅素としては、SiH₂F₇、SiH₂Cl₂、
SiHCl₃、SiH₃Cl、SiH₃Br、SiH₃Br₂、SiHBr₃、
等々を挙げることが出来る。

上記したハロゲン原子導入用の原料ガスとなる
出発物質のハロゲンを含む硅素化合物を採用して
グロー放電法によつて本発明の特徴的な光導電部
材を形成する場合には、Siを生成し得る原料ガス
トしての水素化硅素ガスを使用しなくとも、所定
の支持体上にａ−Si：Ｘから成る非晶質層を形成
する事が出来る。

グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む非
晶質１０３を作成する場合、基本的には、Si生成
用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガスとAr、
Ne、He等のガスとを所定の混合比とガス流量に
なる様にして非晶質層を形成する堆積室内に導入
し、グロー放電を生起してこれ等のガスのプラズ
マ雰囲気を形成することによつて、所定の支持体
上に非晶質層１０３を形成し得るものであるが、
水素原子の導入を計る為にこれ等のガスに更に水
素原子を含む硅素化合物のガスも所定量混合して
層形成しても良い。

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。

反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つて主としてａ−Si（Ｈ、Ｘ）から成
る非晶質層１０３を形成するには、例えばスパツ
ターリング法の場合にはSiから成るターゲツトを
使用して、これを所定のガスプラズマ雰囲気中で
スパツタリングし、イオンプレーテイング法の場
合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸
発源として蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸
発源を抵抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法
（EB法）等によつて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所
定のガスプラズマ雰囲気中を通過させる事で行う
事が出来る。

又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H₂、前記したシラン
類等のガスをスパツタリング用の堆積室中に導入
して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれば良
い。

更には、不純物のドーピングも兼ねてB₂H₆、
PH₃、PF₃等のガスを導入してやる事も出来る。

本発明に於いて、形成される光導電部材の非晶
質層中に含有されるＨ又はＸの量又は（Ｈ＋Ｘ）
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。

層中に含有されるＨ又は／及びＸの量を制御す
るには、例えば堆積支持体温度又は／及びＨを含
有させる為に使用される出発物質の堆積装置系内
へ導入する量、放電々力等を制御してやれば良
い。

非晶質層をｎ型傾向又はＰ型傾向或いはｉ型と
するには、グロー放電法や反応スパツターリング
法等による層形成の際に、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。

非晶質層中にドーピングされる不純物として
は、非晶質層をｉ型又はｐ型傾向にするには、周
期律表第族Ａの元素、例えば、Ｂ、Al、Ca、
In、Tl等が好適なものとして挙げられる。

ｎ型傾向にする場合には、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。

本発明に於いて所望の伝導型を有する為に非晶
質層中に導入される不純物の量としては、周期律
表第族Ａの不純物の場合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。

非晶質層の層厚は、非晶質層中で発生されるフ
オトキヤリアが効率良く所定の方向に輸送される
様に所望に従つて適宜決められ、通常は３〜
100μ、好適には５〜50μとされる。

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９図に示す装置に用い、以下の如き操作
によつて電子写真用像形成部材を作製した。

表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のモリブテ
ン板（基板）９０９をグロー放電堆積室９０１内
の所定位置にある固定部材９０３に堅固に固定し
た。基板９０９は、固定部材９０３内の加熱ヒー
ター９０８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９１０を全開して、室９０１
内が排気され、約５×0^-6Torrの真空度にした。
その後ヒーター９０８の入力電圧を上昇させ、モ
リブデン基板温度を検知しながら入力電圧を変化
させ、250℃の一定値になるまで安定させた。

その後補助バルブ９４１次いで流出バルブ９２
６，９２７，９２９及び流入バルブ９２１，９２
２，９２４を全開しマスフローコントローラー９
１６，９１７，９１９内も十分脱気真空状態にさ
れた。補助バルブ９４１、バルブ９２６，９２
７，９２９，９２１，９２２，９２４を閉じた
後、H₂で10vol％に稀釈されたSiH₄ガス（純度
99.999％、以後SiH₄／H₂と略す。）ボンベ９１１
のバルブ９３１、C₂H₄ガス（純度99.999％）ボ
ンベ９１４のバルブ９３４を開け出口圧ゲージ９
３６，９３９の圧を１Kg／cm²に調整し、流入バル
ブ９２１，９２４を徐々の開けマスフローコント
ローラー９１６，９１９内へSiH₄／H₂ガス、
C₂H₄ガスを各々流入させた。引続いて、流出バ
ルブ９２６，９２９を徐々に開け、次いで補助バ
ルブ９４１を徐々に開けた。このときSiH₄／H₂
ガス流量とC₂H₄ガス流量比が10：１になるよう
にマスフローコントローラー９１６，９１９を調
整した。次にピラニーゲージ９４２の読みを注視
しながら補助バルブ９４１の開口を調整し、室９
０１内が１×10^-2Torrになるまで補助バルブ９
４１を開けた。

室９０１の内圧が安定してからメインバルブ９
１０を徐々に閉じ、ピラニーゲージ９４１の指示
が0.1Torr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、続いてシヤツ
ター（電極を兼ねる。）９０５を閉にして高周波
電源９４３のスイツチをON状態にし電極９０
３，９０５間に13.56MHzの高周波電力を投入し、
室９０１内にグロー放電を発生させ、3Wの入力
電力とした。

上記条件を10分間保つてモリブデン基板上に下
部障壁層を600Åの厚さに形成した後、高周波電
源９４３をoff状態とし、グロー放電を中止させ
た状態で流出バルブ９２９を閉じ、次にH₂で
0.1vol％に稀釈されたC₂H₄ガス（純度99.999％、
以下C₂H₄／H₂と略す。）ボンベ９１２のバルブ
９３２を通じて１Kg／cm²のガス圧（出口圧ゲージ
９３７の読み）で、流入バルブ９２２、流出バル
ブ９２７を徐々に開いてマスフローコントローラ
９１７にO₂ガスを流し、マスフローコントロー
ラ９１６，９１７の調整によつてC₂H₄／H₂ガス
とSiH₄／H₂ガス流量比が１：１になるように調
整した。引き続き再び高周波電源９４３をON状
態にしてグロー放電を再開させた。そのときの入
力電力を10Wにした。

上記条件で下部障壁層上に非晶質層を形成し始
めると同時に３時間に亘つてマスフローコントロ
ーラ９１７の流量設定値を連続的に減少させ３時
間後のSiH₄／H₂ガス流量とC₂H₄／H₂ガス流量
比が10：0.3になるように調整した。このように
して５時間層形成を行なつた後、加熱ヒーター９
０８をoff状態にし、高周波電源９４３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９２６，９２７及び流入バルブ９２１，
９２２，９２４を閉じ、メインバルブ９１０を全
開にして、室９０１内を10^-5Torr以下にした後、
メインバルブ９１０を閉じ、室９０１内をリーク
バルブ９０６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9μ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、5.5KVで0.2sec間コロナ放電を
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、1.0lux・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
ヤリヤーを含む）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処、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。

実施例２実施例１と同様にモリブデン基板を設置し続い
て実施例１と同様の操作によつてグロー放電堆積
室９０１内を５×10^-6Torrの真空となし、基板
温度は250℃に保たれた後、実施例１と同様の操
作によつて補助バルブ９４１、次いで流出バルブ
９２６，９２７、及び流入バルブ９２１，９２２
を全開し、マスフローコントローラ９１６，９１
７内も十分脱気真空状態にされた。補助バルブ９
４１、バルブ９２６，９２７，９２１，９２２を
閉じた後、H₂で10vol％に稀釈されたSiH₄／H₂
ガスボンベ９１１のバルブ９３１、H₂で0.1vol％
に稀釈されたC₂H₄／H₂ガスボンベ９１２のバル
ブ９３２を開け、出口圧ゲージ９３６，９３７の
圧を、１Kg／cm²に調整し、流入バルブ９２１，９
２２を徐徐に開けてマスフローコントローラ９１
６，９１７内へSiH₄／H₂ガス、C₂H₄／H₂を
各々流入させた。引続いて、流出バルブ９２６，
９２７を徐々に開け、次いで補助バルブ９４１を
徐々に開けた。このときSiH₄／H₂ガス流量と
C₂H₄／H₂ガス流量比が１：10になるように流入
バルブ９２１，９２２を調整した。

次にピラニーゲージ９４２の読みを注視しなが
ら補助バルブ９４１の開口を調整し、室９０１内
が１×10^-2Torrになるまで補助バルブ９４１を
開けた。室９０１内圧が安定してから、メインバ
ルブ９１０を徐々に閉じ、ピラニーゲージ９４１
の指示が0.1Torr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、続いて
シヤツター（電極を兼ねる。）９０５を閉にして
高周波電源９４３のスイツチをON状態にし、電
極９０３，９０５間に13.56MHzの高周波電力を
投入し、室９０１内にグロー放電を発生させ、
10Wの入力電力とした。上記条件で基板上に非晶
質層を形成し始めると同時に５時間に亘つてマス
フローコントローラ９１７の流量設定置を連続的
に減少し、５時間後のSiH₄／H₂ガス流量と
C₂H₄／H₂ガス流量比が10：0.3になるように調整
した。

こうして非晶質層を形成した後、加熱ヒーター
９０８をoff状態にし、高周波電源９４３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９２６，９２７及び流入バルブ９２
１，９２２を閉じ、メインバルブ９１０を全開に
して、室９０１内を10^-5Torr以下にした後、メ
インバルブ９１０を閉じ、室９０１内をリークバ
ルブ９０６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15μであ
つた。この像形成部材に就て、実施例１と同様の
条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
極めて鮮明な画像が得られた。

実施例３実施例１と同様の操作、条件でモリブデン基板
上に下部障壁層、非晶質層を形成した後、高周波
電源９４３をoff状態とし、グロー放電を中止さ
せた状態で流出バルブ927を閉じ、次に再び流出
バルブ９２９を開き、マスフローコントローラ９
１９，９１６の調整によつてC₂H₄ガス流量が
SiH₄／H₂ガス流量１／10になる様にし安定化さ
せた。引き続き再び高周波電源９４３をON状態
にして、グロー放電を再開させた。そのときの入
力電力も以前と同様3Wにした。

こうしてグロー放電を更に15分間持続させて上
部障壁層を900Åの厚さに形成した後、加熱ヒー
ター９０８をoff状態にし、高周波電源９４３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９２６，９２９及び流入バルブ９
２１，９２２，９２４を閉じ、メインバルブ９１
０を全開にして、室９０１内を10^-5Torr以下に
した後、メインバルブ９１０を閉じ、室９０１内
をリークバルブ９０６によつて大気圧として基板
をとり出した。この場合形成された層の全厚は約
9μであつた。この像形成部材に就て実施例１と
同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成した
ところ極めて鮮明な画像が得られた。

実施例４実施例２と同様の操作、条件でモリブデン基板
上に非晶質層を形成した後、高周波電源９４３を
off状態としてグロー放電を中止させた状態で流
出バルブ９２７を閉じ、次に再び流出バルブ９２
９を開き、マスフローコントローラ９１９，９１
６の調整によつてC₂H₄ガス流量がSiH₄／H₂ガス
流量の１／10になる様にし安定させた。引き続き
再び高周波電源９４３をON状態にしてグロー放
電を再開させた。そのときの入力電力も以前と同
様3Wにした。

こうしてグロー放電を更に10分間持続させて上
部障壁層を900Åの厚さに形成した後、加熱ヒー
ター９０８をoff状態にし、高周波電源９４３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９２６，９２９及び流入バルブ９
２１，９２２，９２４を閉じ、メインバルブ９１
０を全開にして、室９０１内を10^-5Torr以下に
した後、メインバルブ９１０を閉じ室９０１内を
リークバルブ９０６によつて大気圧として基板を
とり出した。この場合、形成された層の全厚は約
15μであつた。この像形成部材に就て実施例１と
同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成した
ところ極めて鮮明な画像が得られた。

実施例５実施例１と同様にモリブデン基板を設置し続い
て実施例１と同様の操作によつてグロー放電堆積
室９０１内を５×10^-6Torrの真空となし、基板
温度は250℃に保たれた後実施例１と同様の操作
によつて補助バルブ９４１、次いで流出バルブ９
２６，９２７、及び流入バルブ９２１，９２２を
全開し、マスフローコントローラ９１６，９１７
内も十分脱気真空状態にされた。補助バルブ９４
１、バルブ９２６，９２７，９２１，９２２を閉
じた後、H₂で10vol％に稀釈されたSiH₄／H₂ガ
スボンベ９１１のバルブ９３１、H₂で0.1vol％に
稀釈されたC₂H₄／H₂ガスボンベ９１２のバルブ
９３２を開け、出口圧ゲージ９３６，９３７の圧
を１Kg／cm²に調整し、流入バルブ９２１，９２２
を徐々に開けてマスフローコントローラ９１６，
９１７内へ、SiH₄／H₂ガス、C₂H₄／H₂を各々
流入させた。引続いて、流出バルブ９２６，９２
７を徐々に開け、次いで補助バルブ９４１を徐々
に開けた。このときSiH₄／H₂ガス流量とC₂H₄／
H₂ガス流量比が１：10になるように流入バルブ
９２１，９２２を調整した。

次にピラニーゲージ９４２の読みを注視しなが
ら補助バルブ９４１の開口を調整し、室９０１内
が１×10^-2Torrになるまで補助バルブ９４１を
開けた。室９０１内圧が安定してから、メインバ
ルブ９１０を徐々に閉じ、ピラニーゲージ９４１
の指示が0.3Torr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、続いて
シヤツター（電極を兼ねる。）９０５を閉にして
高周波電源９４３のスイツチをON状態にし、電
極９０３，９０５間に13.56MHzの高周波電力を
投入し、室９０１内にグロー放電を発生させ、
10Wの入力電力とした。上記条件で基板上に非晶
質層を形成し始めると同時に2.5時間に亘つてマ
スフローコントローラー９１７の流量設定値を連
続的に減少させて2.5時間後のSiH₄／H₂ガス流量
とC₂H₄／H₂ガス流量比が10：0.3になるように調
整した。その後30分間同一条件を保つた後、以前
とは逆にマスフローコントローラ９１７の流量設
定値を連続的に増加し、2.5時間後のSiH₄／H₂ガ
ス流量とC₂H₄／H₂ガス比が１：10になる様に調
整した。

こうして非晶質層を形成した後、加熱ヒーター
９０８をoff状態にし、高周波電源９４３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９２６，９２７及び流入バルブ９２
１，９２２を閉じ、メインバルブ９１０を全開に
して、室９０１内を10^-5Torr以下にした後、メ
インバルブ９１０を閉じ、室９０１内をリークバ
ルブ９０６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17μであ
つた。この像形成部材に就て、実施例１と同様の
条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
極めて鮮明な画像が得られた。

実施例６実施例１と同様の操作、条件でモリブデン基板
上に下部層を形成した後、高周波電源９４３を
off状態としグロー放電を中止させた状態で流出
バルブ９２９を閉じた後C₂H₄／H₂ガスボンベ９
１２のバルブ９３２、H₂で50vol ppmに稀釈さ
れたB₂H₆ガス（純度99.999％、以下B₂H₆／H₂と
略す。）ボンベ９１３のバルブ９３３を開け、出
口圧ゲージ９３７，９３８の圧を１Kg／cm²に調整
し、流入バルブ９２２，９２３を徐々に開けてマ
スフローコントローラー９１７，９１８内へ
C₂H₄／H₂ガス、B₂H₆／H₂ガスを流入させた。
引続いて流出バルブ９２７，９２８を徐々に開
け、SiH₄／H₂ガス流量とC₂H₄／H₂ガス流量比
が：10、SiH₄／H₂ガス流量とB₂H₆／H₂ガス流
量比が１：５になるようにマスフローコントロー
ラ９１６，９１７，９１８を調整した。次にピラ
ニーゲージ９４２の読みを注視しながら補助バル
ブ９４１の開口を再調整し、室９０１内の内圧が
１×10^-2torrになるように設定した。更に室９０
１の内圧が安定してから、メインバルブ９１０も
再調整しピラニーゲージ９４２の指示が0.1torr
になるように設定した。

ガス流入が安定し内圧が安定するのを確認し再
び高周波電源９４３のスイツチをON状態にして
13.56MHzの高周波電力を投入し室９０１内にグ
ロー放電を再開させ、10Wの入力電力とした。

上記条件で非晶質層を、形成し始めると同時に
５時間に亘つてマスフローコントローラ９１７の
流量設定値を、連続的に減少させ５時間後の
SiH₄／H₂ガス流量とC₂H₄／H₂ガス流量比が
10：0.3になるように調整した。このようにして
５時間層形成を行なつた後、加熱ヒータ９０８を
off状態にし、高周波電源９４３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９２６，９２７，９２８及び流入バルブ９２
１，９２２，９２３，９２４を閉じ、メインバル
ブ９１０を全開にして、室９０１内を10^-5torr以
下にした後、メインバルブ９１０を閉じ室９０１
内をリークバルブ９０６によつて大気圧として基
板を取り出した。この場合、形成された層の全層
は約15μ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、5.5KV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、1.0lux・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
ヤリヤーを含む）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6.0KVで0.2sec間のコロナ帯電を行い直ちに
1.0lux・secの光量で画像露光を行い、その後直
ちに電荷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
電子写真感光体は、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７ SiH₄／H₂ガスボンベ９１１を、SiF₄ガス（純
度99.999％）ボンベに、C₂H₄／H₂ガスボンベ９
１２を、C₂H₄を0.2vol％含むアルゴン（以後
C₂H₄／Arと略す。純度99.999％）ガスボンベに
代え、又非晶質層の形成初期時のSiF₄ガス流量と
C₂H₄／Arガス流量比を１：18に設定して、層形
成を開始し、非晶質層の形成終了時のSiF₄ガス流
量とC₂H₄／Arガス流量比が１：0.6になるように
C₂H₄／Arガス流量を連続的減少させ、更にグロ
ー放電の入力電力を100Wにした以外は、実施例
２と同様の操作条件にてモリブデン基板上に非晶
質層を形成した。この場合、形成された層の厚さ
は、約18μであつた。この像形成部材に就て、実
施例１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を
形成したところ極めて鮮明な画像が得られた。

実施例８第９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。

表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のモリブデ
ン（基板）を堆積室９０１内の所定位置にある固
定部材９０３に堅固に固定した。ターゲツト９０
４は多結晶高純度シリコン（99.999％）上に高純
度グラフアイト（99.999％）を設置したものであ
る。基板９０９は、固定部材９０３内の加熱ヒー
ター９０８によつて±0.5℃の精度で加熱される。
温度は、熱電対（アルメルークロメル）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９１０を全開して一旦５×
10^-6torr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９４１お
よび流出バルブ９２６，９２７，９２９，９３０
が開かれマスフローコントローラ９１６，９１
７，９１９，９２０内が十分に脱気された後、流
出バルブ９２６，９２７，９２９，９３０と補助
バルブ９４１が閉じられた。アルゴン（純度
99.999％）ガスボンベ９１５のバルブ９３５を開
け、出口圧力計９４０の読みが１Kg／cm²になる様
に調整された後、流入バルブ９２５が開けられ、
続いて流出バルブ９３０が徐々に開けられ、アル
ゴンガスを室９０１内に流入させた。ピラニーゲ
ージ９１１の指示が５×10^-4torrになるまで、流
出バルブ９３０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９１０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９０５を開として、マス
フローコントローラ９２０が安定するのを確認し
てから、高周波電源９４３をON状態にし、ター
ゲツト９０４および固定部材９０３間に13.56M
Hz、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、層
を形成した。この様にして１分間放電を続けて
100Å厚の下部障壁層を形成した。その後高周波
電源９４３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９３０を閉じ、メイン
バルブ９１０を全開して室９０１内のガスを抜
き、５×10^-6torrまで真空にした。その後ヒータ
９０８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、200℃の一定値にな
るまで安定させた。

その後は、実施例２と同様の操作、条件にて非
晶質層を形成した。このようにして得られた像形
成部材を実施例１と同様の条件及び手順で転写紙
上に画像を形成したところ極めて鮮明な画質が得
られた。

実施例９実施例７のC₂H₄を0.2vol％含むアルゴンガス
ボンベ９１２を、C₂H₄を0.2vol％含む水素ガス
ボンベに代えた以外は、実施例７と同様の操作、
条件にてモリブデン基板上に非晶質層を形成し
た。この場合形成された層の厚さは約15μであつ
た。この像形成部材に就て実施例１と同様の条件
及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画像が得られた。

実施例 10 実施例１〜９に於いて、C₂H₄の代りにCH₄を
用いた以外は、各実施例に於いて、略々同様の条
件と手順によつて作成した光導電部材に対して、
対応する各実施例に於ける電子写真画像形成プロ
セスを適用したところ、極めて高品質の転写画像
を得ることが出来た。又、長時間に亘る繰返し使
用に於いても転写画質の低下は観察されなかつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光導電部材の好適な実施態様
例の層構造を説明する為の模式的構成図、第２図
乃至第８図は各々本発明の光導電部材の非晶質層
中に含有される炭素原子の分布状態を説明する為
の模式的説明図、第９図は本発明の光導電部材を
作成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、１
０２……障壁層、１０３……非晶質層。

Claims

【特許請求の範囲】１電子写真用の支持体と、水素原子及びハロゲ
ン原子の少なくともいずれか一方を含み、シリコ
ン原子を母体とする非晶質材料で構成され、光導
電性を備える非晶質層とを有し、該非晶質層は、
少なくともその一部に0.005〜30atomic％の炭素
原子を含有する層領域を有し、該層領域に含有さ
れる炭素原子は、前記支持体の表面に略々平行な
面内では実質的に均一であり前記層領域の中央よ
り前記支持体側に於いて層厚方向の分布濃度が支
持体側に向かつて連続的に増加する領域を有し且
つ前記層厚方向の分布濃度のピーク値が0.03〜
90atomic％の範囲にある状態で含有されている
事を特徴とする電子写真用光導電部材。２前記非晶質層は、その表面層領域に、炭素原
子が前記支持体の表面に略々平行な面内及び層厚
方向に於いて実質的に均一に含有されている特許
請求の範囲第１項に記載の電子写真用光導電部
材。３前記炭素原子の分布濃度が前記層領域に於い
て前記層領域の中央より前記支持体とは反対側に
於いて前記支持体とは反対側の方向に向かつて連
続的に増加する領域を有する特許請求の範囲第１
項に記載の電子写真用光導電部材。