JPS6364054A

JPS6364054A - 静電潜像担持体

Info

Publication number: JPS6364054A
Application number: JP21003686A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Wakizaka; 健一郎脇坂; Kazuhiko Honma; 和彦本間; Kazuyuki Goto; 一幸後藤; Masaru Takeuchi; 勝武内; Takeo Fukatsu; 深津　猛夫; Shoichi Nakano; 中野　昭一; Yukinori Kuwano; 桑野　幸徳
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1986-09-05
Publication date: 1988-03-22

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、非単結晶シリコン、特にアモルファスンリコ
／を生成分とする静電潜像担持体に関する。

（口〉　従来の技術米国特：ｒ′５第４．２６５．９９１号に示されたよう
に、アモルファスシリコンを主成分とする静電潜像担持
体は、セレンや硫化カドミ、ラムを主成分とするものに
比較して、光導電率が大きく、耐熱性−ろ耐摩耗性に富
み、その上無公害である等の長所を有している。

アモルファスシリコン光導電層を静電潜像担持１．１−
に用いろ場合、膜自体のｉ％ｆｉ抗化を図るとともに現
像プロセスに必要なだけの帯ｉｔを得るためにト分な膜
厚に蓄積する必要がある。また、その際、支持体から上
記光導′？！Ｌ層に流れ込む注入電荷を阻ＩＦする目的
で阻止層が、付与された表面電荷が担持体表面から光導
電層へ注入することを防止する目的で表面層が適宜設け
られる。

近年、微結晶シリコン材料が太陽電池等で脚光を浴び本
材料を感光体に応用すると従来型と比較し、て非常に光
感度が向上することが期待される。

しかしながら、微結晶材料は暗抵抗値が小さい、即も、
暗導電率が例えば１０”〜１０９（Ωａｎ）−’と高い
ため、十分な表面電荷保持能を得るのが困難である。

（ハ）発明が解決しようとする問題点本発明は、上述のように微結晶化シリコン等のＩｆ＋４
電材料金材料１に層に用いた場合、電磁波照射によって
発生した光キャリアの輸送能は十分に有するがバンドキ
ルツブが小さく、且つ暗抵抗値が小さく・ため付与され
や表面電荷保持能が不十分な点を解決しよらとするもの
である。

〈二）問題点を解決するための手段本発明はＦ２問題点を解決するために、支持体上にアモ
（レフＹスシリコンを主成分とする、光導電Ｊを配置し
た静電ｌｚ像択持（木にｊ３いて、上記光Ａ電層が多、
ｌ！ｌｉ構逓を有しており該多層構造は光学的禁制帯幅
の大さい薄層と光°≠的八へ帯幅の小きい薄層と久交互
に積層した構造からなり、上記光学的禁制帯幅の小さい
Ｔ４層は大きい薄６層（ご大して光導電率が高いことを
特徴とする。

（ホ）　作用付′５．された表面電荷を保持し、か一つ疋磁波照射に
よって発生したキャリアを支持体イけｊｌＮＩＩｉｌ送
する光１層は、少なくとも一部分に光学的禁制帯幅の異
なる薄層を交互に積層した多層領域を有することによっ
又、従来のアモルファス材料に比較して暗抵抗値が高く
、光キャリアのライフタイムも上昇する。

（へ）　実施例本発明の静電′ｔ：）像担持体の顕著な特徴である光導
電層は、具体的には電磁波前Ｑ４により発生きれるキャ
リアが効率よく、１つ効果的に＠送される為に、光導電
層の伝導帯のエネルギーレベルまたは価電子帯のエネル
ギーレベルを一定にし且つ付Ｆｊ、された表面電荷を十
分に保持する能力を有する暗抵抗値をもつ様に、光学的
禁制帯幅（５，）の異なる薄層を交互に積層した多Ｍ領
域から構成される。

第１図：ま光学的禁制帯幅の大きい高抵抗型アモルファ
スシリコンからなる光導電層（５１）を導電性支持体（
１）上に形成した例である０本例では表面電荷保持能は
十分であるが、光キＡ・リア輸送爺が不４−分である。

第２図は光学的禁制帯幅の小さい微結晶化ジルコンから
なる光導電層く５□）を導電性支持体（１）上に形成し
た例である。本例はキャリア輸送能は十分に有するが、
暗抵抗値が小さいために電荷保持能が不十分である。第
３図は本発明による担持体の光キヤリア輸送能の概念図
である。第３図において同図（ａ）は担持体の素子構造
を示し、同図（ｂ）はその時のパン）：図を示している
。同図に於いて、（１）は導電性支持体、（３ａ）（３
ｂ）＜３ｃ）は光学的類８！帯幅の犬きハ上スこアモル
ファスシリコンからなる′ｆＪｉＪｉ！、（４ａ）（４
ｂ）は光学的禁制帯幅の小さい上記微結晶化シリフンか
らなる薄層、（５）は上記アモルファスシリコンの薄１
、く３ａ）（３ｂ）＜３ｃ）（７）間に微結晶化シリｗ
ンｏ）薄層（４ａ）＜４ｂ）を挾んだ多Ｊ？？槽造の光
導電層である。１で磁波照射によって発生した光キャリ
アはアース電位である支持体（１）側に向かって走行す
るが、その際、キャリアはバンドの凸凹の影響を受ける
。従って、光導電Ｊｉ！（５）におけるキャリア輸送能
は少し小さくなるが、キャリア寿命は向上する。このた
め電子写真プロセスに適用可能なキャ１）ア輸送能を維
持しつ＼、暗抵抗値の増大をはかることがでさる。この
働きをわかりやすく表現すると、キャリア輸送能は微結
晶化シリコンのＴ＃層（４ａ）（４ｂ）が受は持ち、電
荷保持能はアモルファスシリコンの薄層（３ｍ）（３ｂ
）（３ｃ）が受は持つということになる。

第１図〜第３図は正帯電の場合であるが、負帯電の場合
も同様である。

上記、積層型光導電溝を得るためには、光学的禁制帯幅
の大きい材料、即ち広バンドキャップ材料トしてはアモ
ルファスシリコン、導電型不純物金含有するアモルファ
スシリコン、アモルファスシリコンと結合して絶縁物を
形成する元素例えば、炭素、酸素、窒素を含有するアモ
ルファスシリコンおよび導電型不純物とアモルファスシ
リコンを結合して絶縁物を形成する元素を同時に含有す
るアモルファスシリコンからなり、導電型不純物として
はｐ型とする場合ポロン（Ｂ）に代表される同期律表第
■族元素が膜中にドープされ、また、ｎ型の場合にはリ
ン（Ｐ）に代表される周期律表第Ｖ族元素がドープされ
る。斯る周期律表第■族元素から選択されるｐ型決定不
純物の濃度は、アモルファスシリコンに導電型不純物の
みがドープ妨れる場合は、１０”〜１０−’　ａｔｏｍ
ｉｃ％、好ましくは１０−’〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ
％に設定され、アモル７−／スシリコンに導電型不純物
と絶縁材料形成元素とが同時にドープされる場合は１０
”〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは１０−７〜
１０−’　ａｔｏｍｉｃ％に設定される。斯る周期律表
第Ｖ族元素から選択されるｎ型決定不純物の濃度は、ア
モルファスシリコンに導電型不純物のみがドープされる
場合は１Ｏ−ＩＱ〜１０−１０−１ａｔｏ％、好ましく
は１０−’　〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ％に設定され、
アモルファスシリコンに導電型不純ゼクと絶縁材料形成
元素とが同時にドープきれる場合は１０”〜１０−’　
ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは１０−’　〜１０−’ａｔ
ｏｍｉｃ％に設定される。アモルファスシリコンと結合
して絶縁物を形成する元素は、酸素、窒素および炭素か
ら選択され、当該元素の濃度は、酸素を用いた場合１０
”〜６１　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは１０−５〜６０
　ａｔｏｍｉｃ％に設定され、窒素を用いた場合１０−
６〜６０　ａζ０亀ｉｃ％、好ましくは１０−５〜５７
　ａｔ。

ｍｉｃ％に設定され、炭素を用いた場合１０−４〜５１
ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは１０−３〜５０　ａｔｏｍ
ｉｃ％に設定きれる。

上記、多層構造の光さｍＥ　Ｊ！！！＜　５　）を得る
ためには、光学的禁制帯幅の小さい材料、即ち狭バンド
ギヤノブ材料としては微結晶化シリコン、導電型不純物
を含有する微結晶化シリコンからなり導電型不純物とし
てはｐ型機結晶化シリコンを得るためにはドロン＜Ｂ）
にイ（表される周期律表第ｍ族元素が膜中にドープされ
、またｎ型の微結晶化シリコンを得るためにはリン（Ｐ
）に代表される周期律表第Ｖ族元素が膜中にドープされ
る。断る周期律表第■族元きから選択されるｐ型決定不
純物の濃度は、１０”〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ％、好
ましくは１０−’−１０”　ａｔｏｍｉｃ％に設定され
周期律表第■族元素から選択されるｎ型決定不純物の濃
度はＩＱ−１０〜ｌＯ”　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは
１０−７〜１０−’　ａｔ、ｏｍｉｃ％に設定される。

当該多Ｉａ構造の光導電層（５）を得る時、広バンドギ
ヤシブ材料の薄層（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）はバンドキ
汽・、・ブが１．６ｅＶ以上、好ましくは１．７５ｅＶ
以上、更知好まし・、は１．９ｅＶ以上の値をとるよう
に設定されれろかあるいは、狭バンドギヤツプ材料の薄
層（４ａ）＜４ｂ）はハンドギャノブが１．６ｃＶ以下
、好ましくは１．５ｅＶ以下、更に好ましくは！　、　
４ｅＶの値をとるように設定される。

−に記広バンドギヤ／ブ材料の薄ｔＴｊ　（３ａ）ｆ３
ｂ）（３ｃ）およｒノ゛狭バ〉ト°ギヤノブ材料の薄層
（４ａ）（４ｂ）の各膜厚は１０人−２００μｍ、好ま
しくは１０人〜１００／ｌ／ｍ、更に′ｆｆま１．　＜
は１０人〜５０μｍとなるように設定される。ただ、各
膜厚が数１００人程１以下のときは合計模厚約１μｍ以
上になるまで１１層する必要がある。

本発明の静電潜像担持体の最も代表γｊな構成例か第４
図、第５図に示−＝　ｔｔている。第４図において、（
１）は導電性表面を有する支持体、（２）はアモルファ
スシリコ／を主成分とする阻止層、（６）はアモルファ
スノリコンを主成分とする表面、】、（５）は帯１ｆ時
に付与きれ、−表面電荷を十分に保持し且一つ電磁波照
射によって膜中で発生したキャリアが支持体側・＼効率
よく且つ力果的に輸送ヒうろ尤４マ層であシ）、上述の
如く少なくとも一部分に／＜　ンドキ＋　ツブの異なる
薄層（３ａ）（４ａ）（３ｂ）（４ｂ）（３Ｃ）・・・
を交互に積層した多１構３を含むべくアモルファスシリ
コン、導電型不純物を含有するアモルファスシリコン、
絶縁物形成元素を含有するアモルファスシリコンもしく
は導電型不純物および絶縁物形成元素を同時に含有する
アモルファスシリコ〉を主成分とする広バンドギヤツプ
材料の薄層（３ａ）（３ｂＨ３ｃＨ３ｄ）と、５１！２
結晶化シリコンもしくは導１Ｆ型不純物を含有する微結
晶化シリコンを主成分とする狭バンドギヤツプ材料の薄
層（４ａＨ４ｂ）（４Ｃ）とからなる。

また、上記第４図に示されるアモルファスシリコンを光
導電、Ｖ（５）とする静電潜像担持体にあっては、支持
体（１）上に阻止層（２）が形成され、そのトに光導マ
層（５）が形成され、更にその上に表面溝（６）が形成
された構造であり、従って光導Ｔ：’！Ｊ　ｆ　５）は
自由表面を持たないが、斯る構成は必ずしも本発明を限
定するものではなく、光導電、■（５）は自由表面を持
つ構成、すなわち、表面層がない構成であってもよく、
また、第５図に示す如く、支持体（１）上に光導電、”
１Ｅ９（５）を形成する構成としてもよい。

更シコ、第４図、第５区は光導電層（５）の両端界面、
■が、即ち、第４図においてはく３ａ）および（３Ｃ）
で示きれた薄層、第５図においては（３ａ）および（３
ｄ）で示された薄層、即ち広バンドギヤツプ材料で形成
された例であるが所る構成は必ずしも本発明を限定する
ものではなく、第６区に示す如く両端界面層が狭バンド
ギヤツプ材料の薄Ｉ！Ｊ（４ａ）（４ｃ）からなる層構
成あるいは第７図に示す如く、両端界面層のいずれか一
方が広バンドギヤツプ材料の薄、！１（３ｂ）からなる
ＷＩ層構成あってもよい。

次に、第８．９図には光導電層ぐ５ンにおけろ広バンド
ギヤツプ材料の薄ｒＲ＜３ａ）（３ｂ）＜３ｃ）の膜厚
を、静電潜像担持体の！５厚方向に変化させた（ゾ１が
示しである。第８図は上記膜厚方向に広バンドギヤツプ
材料の薄りり３ａ）（３ｂ）（３ｃ）の膜厚を、を次低
卜せしめた構成としている。第９図は上記膜厚方向に広
ハンドキャンプ材料の薄！　（３ａ）（３ｂ）＜３ｃ）
の膜厚を漸次増加さけた例である。断るｔＥ　４Ｘ成は
必ｒしも本発明の光導ＴＨ：ｆ！！＜５）における、ｔ
′２Ａハンドギャンブ材料の薄、皮、（３ａ：（３ｂ）
　（３ｃ）・・・の膜７１７を静電潜像担持体の膜厚方
向・＼の変化を限定−Ｊろものではない。

第１０図、第１１図には光導電層（５）における狭バン
ドギヤツプ材料の薄層（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）の膜厚
を、静電潜像担持体の膜厚方向に変化させた例が示し又
ある。第１０図は前記膜厚方向に狭バンドギヤツプ材料
の薄Ｊｆ！　（４ａ）＜４ｂ）（４ｃ）の膜厚を漸次低
下せしめた層構成としている。第１１図は前記膜厚方向
に民ハ〕・ドギャップ材料の薄Ｎ　（４ａ）（４ｂ）＜
４ｃ）の膜厚を漸次増加せしめた層構成としている。斯
る層構成は必ずしも本発明の光導電層く５）における狭
バンドキサツブの薄層＜４ａ）（４ｂ）（４ｃ）・・・
の膜厚を静電７表像担持体膜厚方向への変化を限定する
ものではない。

以上の実施例は基本的には同一のバンドギヤノブを有す
る広バンドギヤツプ材料の薄Ｊｌ（３ａ）（３ｂ）（３
ｃ）・・・と同一のバンドギャップを有する狭バンドギ
ヤツプ材料（４ｇ）（４ｂ）Ｃ４ｃ）・・・とを交互に
積層する光導電Ｍｌ（５）の層構成例を示しているが、
斯る構成例は必ずしも本発明を限定するものではなく、
静電潜像担持体の膜厚方向に前記広バンドギヤツプ材料
の薄層のバ）ドギャノブが漸次大きな値をとるような構
成に設定きれてもよく、或いは、静１潜！Ｒ担持体の膜
厚方向に前記狭ハンドギヤツブ材料の薄層のパン１ギヤ
ノブが漸次大きな値をとるかまたは漸次小さな値をとる
ような構成に設定されてもよい、上述の例は、広バンド
ギヤツプ材料の薄層および狭バンドギｇ　７プ材料のＴ
ｉｉ層各々におけろ最小単位泗（例えば（３ａ）（３ｂ
）＜３ｃ）−、（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）・・・）内で
のバンドギャップが均一である例であるが、斯る均一性
は必ずしも本発明を限定するものではなく最小単位層内
で膜厚方向にバンドギャップが不均一であってもよく、
具体的には広バンド中＾・ツブ材料の薄層の最小単位層
内では膜厚方向に漸次あるいは段階的にバンドギャップ
が増大し、好ましくは漸次増大するように設定きれ、ま
た、狭バンドギヤツプ材料の７置層の最小単位層内では
膜厚方向に１七次あるいは段階的にバンドギャップが増
大もしくは減少し、好ましくは漸次増大もしくは減少し
、更に好ましくは漸次増大するように設定される。

次に第１２図に示された製造装置に基づいて本発明静電
潜像担持体の具体的実施例１及び実施例２について説明
する。

（実施例１）原料ガズが導入きれる密封容器（７）内に中空円筒状の
放電電極（８）を配置したプラズマＣＶＤ１置を利用し
、このＣＶＤ装置の放電電極（８）内部に、外周表面が
清浄化された導電性の円筒状支持体（１）を同心的に回
転自在に内挿する。このように支持体（１）を密封容器
（７〉内に回転自在に装填した後、該密封容器（７）内
をロータリポンプ（９）及びメカニカルブースタポンプ
（１０）を稼動させてｌＸｌ０−’気圧程度まで減圧排
気する。モし工、上記支持体（１）をモータ（１１）を
介して回転させっＸ該支持体く１）の内部に挿入されて
いるヒータ（図示せず）によって２００〜３００℃程度
まで昇温過熟すると共に、密封容器（７）内にＳｉｎ、
ガス及び亀ガスをベースとするＢｔｕｓガス、更に希釈
用ガスとしてＨ，ガスを導入してガス圧をｌＸ１０”気
圧程度に保持する。このとき、　Ｂ、Ｈ，ガスの５ｉｌ
ｔガスに対する混合比を数１０１０００ｐｐ数１１００
ｐｐ、　Ｈｓガスの希釈率（Ｓｉｎ、／　（Ｓｉｎ、　
＋　Ｈｌ　））を０．１以上にマスフローコントローラ
（１２）により設定制御する。

この状態にて周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力を
高周波電源（１３）から放電電極（８）を高周波電位と
し、支持体（１）をアース電位とした０、０１ｗ／ｃｍ
２程度の高周波電力を印加して上記支持体（１）と放’
ｉｔ極（８）との間にプラズマを生起させ、上記５ＩＨ
４ガス等の原料ガスを一定時間分解させ、支持体（１）
の表面に阻止層く２）が形成される。

斯る阻止層（２）の形成後、該阻止層形成と同Ｕく第１
２図に示されたプラズマＣＶＤ装置を用いて光導電層く
５）の形成を行なう、先ず、密封容器（７）内の残留ガ
スを排気すべく　ｔｏ−’気圧程度まで減圧する。そし
て原料ガスとしてＳｉｎ、ガス、８１ガス及び０．ガス
、更に必要に応じては若干のＢ、Ｈ，ガスを導入する。

今回の反応に於いてはガス圧はｌＸｌ０−３気圧程度に
保持され水素希釈率（ＳｘＨａ　／　（ＳｘＨ４＋Ｈ！
　）　）は０１以上、０．添加ｆｆ１（ｏ＋／（ＳｔＨ
ａ　＋　Ｏｘ　）　）は０．００１％〜５％程度、好ま
しくは０．００１％〜３％、更に好ましくは０００１％
〜２５１≦に、ＢｔＨｓ　、’を加ｆｌ　ＣＢ＊ｔ（ｓ
／　（Ｓｘｌ（、＋　Ｂ＊Ｌ））はＱ、　Ｇ１ｐｐｍ　
−１０、０００ｐｐｍ、　ｌＩ７ましくけ０．０１ｐｐ
ｍ〜１１０００ｐｐ、更に好ましくはＯ，Ｏ１ｐｐｍ〜
１１００ｐｐ、　Ｉｊ、も好ましくは０．０１ｐｐｍ〜
１０ｐｐｍに設定制御され、１３．５６ＭＨｚ７）高周
波電源（１３）により０．０１　ｗ　／（至）２程度の
高周波電力を供給する。

断る条件により膜／１７１０人〜２００ｔ１ｍ、好まし
くは１０人〜１００μｍ、更に好ましくは１０人〜５０
μｍ程度のアモルファスシリコンを主体とする広バンド
ギヤツプ材料の薄層（３ａ）を形成する。その結果上記
阻止層（２）上にバ〉ドギャップが１．６ｅＶ以上、好
ましくは１．７５ｅＶ以上、更に好ましくは１９ｅＶ以
上の値をとるｉ９素濃度１０−Ｓ〜６１　ａｔｏｍｉｃ
ゾロ、好ましくは１０−’−６０　ａｔｏｍｉｃ％、ボ
ロンａ度１Ｏ−ＩＯ−１０−’　ａｔｏｍｉｃ％、好ま
しくは１０−７〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ％の広バンド
ギヤツプ材料の薄Ｈｊ　（３ａ）を得ることを確認した
。

斯る広バンドギヤツプ材料の薄層（３ａ）の形成後、密
封容器（７）内をト分排、気した後、原料ガスとしてＳ
ｉＨ４ガス、Ｈ，ガス更に必要に応して着下のＢ、ｌ（
、ガスを導入する。今回の反応に於いてはガス圧はｌＸ
ｌ０−’気汁：稈度、水素希釈ぶは０１し１、下、Ｂ、
Ｈ，添加量は０．０１ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍ、好まし
＼はＯ，Ｏ１ｐｐｍ〜ｔｏ００ｒ＋ｐｍ、更に好ましく
は０．０１ｐｐｍ〜ｌＱｐｐｍに設′ｚ制御され、１３
．５６ＭＨｚの高周波ＴＬ７Ｋ１．　（１３）によりＱ
、１ｗ／ｃｍ２以上のパワーノ高周波電力？供給する。

１ｔｌｉる条＋’＋により膜厚１０人〜２００μｍ、好
ましくは１０人〜１００μｍ、更に好ましくは１０人〜
５０μｍ程度の微結晶化シリコンを主体とする狭バンド
ギヤツプ材料の薄層（４ａ）を形成する。その結果上記
広ハンドギヤ・・ブ材料の薄層（３ａ）ｈに、ハンドギ
ヤノブ１．６ｅＶ以下、好ましくは１．５ｅＶ、更に好
ましくは１．４ｅｖ＃７）！直ヲトリ、＋９素、＊　’
ｆ　１０−　’ａｔｏｍｉｃ％以下、ボロン濃度１０−
１０〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは１０−７
〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ％の狭バンドギヤツプ材料の
薄層（４ａ）を得ることを確認した。

上述と同様の操作により広バンドギヤツプ材料ノＬ’！
（３ｂ）、狭バンドギヤツプ材料の薄、’１５（４ｂ）
、広バンドギヤツプ材料の薄層（３Ｃ）の順に積ｊＨＬ
、光導電Ｍ（５〉の成膜を完了した。斯る光導連層（５
）の形成後、引き続き表面層（６）の形成を行なう。上
述同様密封容器（７）は十分に減圧排気きれる。反応ガ
スとして５ｉ）１ａ　ガス、ＮＨ，ガス、希釈用として
Ｈ，ガス、更に必要に応じてＢ＊Ｈｓガスが導入される
。ＮＨ％ガスの５ｉＨｔに対する流象比（ＮＨ＋／　（
５１）＋４　”　ＮＨｓ　））は表面層形成中１％〜数
１０％に水素希釈率は０１以上、Ｂ、）１．　ｉ加量は
数ｐｐｍ−数ｔｏｏｐｐｍに設定制御され、１３．５６
ＭＨｚの高周波電源（１３〉により０．０１ｗ／ｃｍ２
程度の高周波電力を供給する。断る条件により表面層（
６）が得られる。

（実施例２）原料ガスが１人される密封容器（７）内に中空円筒状の
放Ｍ、電極（８）を配置したプラズマＣＶＤ９置を利用
し、このＣＶＤ装置の放電電極（８）内部に、外周表面
が清浄化された導電性の円筒状支持体（１）を同心的に
回転自在に内挿する。このようもこ支持体（１〉を密封
容器（７）内に回転自在に装填した後、該密封容器（７
）内をロータリポンプ（９）及びメカニカルブースタポ
ンプ（１０）を稼動さ仕てｌＸｌ０−”気圧程度まで減
圧ｊＪｌ気する。そして、上記支持体（１）をモータ（
１１）を介して回転させつ工部支持体（１）の内部に抑
大されているヒータ（区示せず）によって２００〜３０
０℃程度士で昇１・１過熱すると共に、密封容器（５）
内に５ｉ）ｌａ　ガス及びＨ。

ガスをヘースとするＢ＊Ｈ＊ガス、更に希釈用ガスとし
てＨ，ガスを導入してガス圧をｌＸｌ０”気圧程度に保
持する。このとき、ＢｔＨ＝　ガスのＳｉｎ　４ガスに
対する混合比を数１１０００ｐｐ〜数１００ｐ１００ｐ
ｐガスの希釈率（ＳｉＨａ／　（ＳｉＨａ　＋　Ｈｚ　
））を０１以上にマスフローコントローラ（１２）によ
り設定制御する。

この状態にて周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力を
高周波″を源（１３）から放電電極（８）を高周波電位
とし、支持体（１）をアース電位とした０、０１ｗ／ｃ
ｍ２程度の高周波電力を印加して上記支持体（１）と放
電電極（８）との間にプラス゛７を生起させ、上記ＳＩ
Ｈ，ガス等の原料ガスを一定時間分解させ、支持体く１
）の表面に阻止ＦＭ（２）が形成される。

斯ろ阻止、脅（２）の形成後、該阻止届形成と同じ（第
１２図に示されたプラズマＣＶＤ装置を用いて先導を層
（５）の形成を行なう。先ず、密封容器（７〉内の残留
ガスを排気すべく　１０−６気圧程度まで威圧する。そ
して原料ガスとしてＳｉＨ４ガス、Ｈ。

ガス及び０２ガス、更に必要に応じて若干のＢ、Ｈ。

ガスを導入する。今回の反応に於いてはガス圧はＩＸＬ
Ｏ−３気圧程度に保持され水素希釈率（ＳｉＨ，／（Ｓ
ｉＨ，＋　Ｈｓ　））は０．１以上、０２添加量（０！
／　（Ｓｉｎ４＋０、　））ハ０．００１％〜５％程度
、好ましくは０．００１％〜３う６、更に好ましくは０
．００１％〜２％に、Ｂ、Ｈ，添加１　＜Ｂｌｔｔａ／
＜ＳｉＨ，＋　Ｂｌ）Ｉｓ　））はＯ，Ｏｌｐｐｍ−１
０，ＯＯＯｐｐｍ。

好ましくは０．０１ｐｐｍ〜１１０００ｐｐ、更に好ま
しくは０、０ｉｐｐｍ　〜１１００ｐｐ、最も好ましく
はＯ，Ｏｌｐｐｍ　〜１０ｐｐｍに設定制御され、１３
．５６ＭＨｚの高周波電源（１３）により０．０１ｗ／
ｃｒｎ”程度の高周波電力を供給する。

斯る条件により膜厚１０人〜２００μｍ、好ましくは１
０人〜１００μｍ１更に好ましくは１０人〜５０μｍ程
度のアモルファスシリコンを主体とする広バンドギヤツ
プ材料の薄層（３ａ）を形成する。その結果上記阻止Ｍ
（２）上にバンドギャップが１．６ｅＶ以上、好ましく
は１．７５ｅＶ以上、更に好ましくは１．９ｅＶ以上の
イ直をとる酸素ａ度１０”〜６１　ａｔｏｍｉｃ　９６
、好ましくは１０−’　〜６０　ａｔｏｍｉｃ％、ポロ
ン濃度ＩＱ−１０〜１０°’　ａｔｏｆｆｌｉｃ　％、
好ましくは１０−’〜１０−’　ａｔｏｍｉｃ％の広バ
ンドギヤツプ材料の薄７１（３ａ）を得ることを確認し
た。

斯る高抵抗材料の薄層（：ｌａ）の形成後、密封容器（
７）内を十分排気した後、原料ガスとしてＳ　ＩＦ　＋
ガス、Ｈｆｆｉガス更に必要に応じては若干のＢ、Ｈ。

ガスを導入する。今回の反応に於いてはガス圧はｌＸｌ
０−’気圧程度、水素希釈率（ＳｉＦＩ／　（ＳｘＦ、
　十Ｈり）は０．１以下、Ｂ、Ｈ，添加ｇｋ（ａｔｏｍ
／　＜ＳｉＦ、　＋　ＢＩＨ６）〉はＯ，Ｏｌｐｐｍ　
〜５０００ｐｐｍ、好ましくはｏ、ｏ１ｐｐｍ〜ｔｏｏ
ｏｐｐｍ、更に好ましくは０．０１ｐｐ＋ｎ〜１０ｐｐ
ｍに設定制御され、１３．５６ＭＨｚの高周波？　？”
ｌ　（１３）により０．０１Ｗ　／　ＣｌＴｌ　２以上
のパワーの高周波電力を供給する。

斯る条件により膜厚１０人〜２００μｍ、好ましくはｌ
Ｏ八へ１００μｍ１更に好ましくは１０人〜５０μｍ程
度の微結晶化シリコンを主体とする狭バンドギ−Ｖ　７
ブ材料の薄層（４ａ）を形成する。その結果上記広バン
ドギヤツプ材料の薄層（３ａ）上に、バンドギヤノブ１
．６ｅＶ以下、好ましくは１．５ｅＶ、更に好ましくは
１．４ｅＶ以下の値をとる。Ｖ濃度度１０−’　ａｔｏ
ｍｉｃ　９＝以下、ボコン濃度１０−”　〜１０−’　
ａｔｏｍｉｃ％、汗ましくは１０’〜１０−’　ａｔｏ
ｍｉｃ％の狭バ〉′ドギ〜・・・プ材料の薄層（４ａ）
を得ることを確認した。

上述と伺様の操作により広バンドギヤツプ材料の薄層（
３ｂ）、狭バンドギヤツプ材料の薄層（４ｂ）、広バン
ドギヤツプ材料の薄層（３Ｃ〉の順に積層し、光導Ｔ４
．層（５）の成膜を完了した。斯る光導電層（５〉の形
成後、引き絞き表面層（６）の形成を行なう。Ｅ連間様
密封容器（７）は十分に減圧排気される。反応ガスとし
てＳ　ｚ　Ｈ４ガス、ＮＨ，ガス、希釈用としてＨ８ガ
ス、更に必要に応じてＢ、Ｈ，ガスが導入される−　Ｎ
ｕｓガスのＳ　ＩＨａに対する流社比（Ｎｕｓ／　（Ｓ
ＩＨｔ　＋　ＮＨｓ　））は表面層形成中１％〜数１０
％に水素希釈率は０．１以上、Ｂｔｕｓ添加量は数ｐｐ
ｒｎ〜数１１００ｐｐに設定制御され、１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電源（１３〉により０．０１ｗ、／ｃ＋ｎ２
程度の高周波電力を供給する。斯る条件により表面、Ｉ
！！（６）が得られる。

／Ｌ　　へ　　為８ｇへさｈｌｌ本発明は以上の説明から明らかな如く、光導電層の少な
くとも一部分がバンドギキ・ンブの異なる薄層を交互に
積石した多層領域を有することにより、従来の高光導電
率材料の単届構造に比較して高抵抗化が図れ、キャリア
のレスポンスタイムも上昇するので、亙磁波照射により
発生したキャリアを支持体方向に効率良く移動せしめる
能力が増大する。従って帯電時に付与きれた表面電荷の
暗減衰速度の低減化及び光生成したキャリアに対する残
留電位の低減化が図れ、アモルファスシリコンを主体と
する静１潜像担持体の電子写真特性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例の欠点を説明する模式図、第
３図は本発明の基本構造に於ける光キヤリア輸送能を説
明するためのもので、第３図（ａ）は素子構造を用いた
概念図、第３図（ｂ）はそのときのバンド図である。第４図乃至第１１図は本発明静電１替像担持体の異なる
実施例を夫々示す部分拡大断面図、第１２図は本発明静
電潜像担持体の製造に用いられるブラスマＣＶＤ装置の
模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性表面を有する支持体上に、少なくとも非単
結晶シリコンを主成分とする光導電層を配置した静電潜
像担持体であって、上記光導電層は少なくともその一部
分に光学的禁制帯幅の異なる薄層を交互に積層した多層
領域を含むと共に、上記光学的禁制帯幅の小さい薄層は
大きい薄層に対して光導電率が高いことを特徴とする静
電潜像担持体。
（２）上記光導電層中で光学的禁制帯幅の異なる薄層の
組み合わせがアモルファスシリコンと微結晶化シリコン
との組み合わせであることを特徴とした特許請求の範囲
第１項記載の静電潜像担持体。
（３）上記光導電層中で光学的禁制帯幅の異なる薄層の
組み合わせが導電型不純物を含有したアモルファスシリ
コンと微結晶化シリコンとの組み合わせである特許請求
の範囲第１項若しくは第２項記載の静電潜像担持体。
（４）上記光導電層中で光学的禁制帯幅の異なる薄層の
組み合わせがアモルファスシリコンと結合して絶縁物を
形成する物質が添加されているアモルファスシリコンと
微結晶化シリコンとの組み合わせである特許請求の範囲
第１項若しくは第２項記載の静電潜像担持体。
（５）上記光導電層中で光学的禁制帯幅の異なる材料の
組み合わせが導電型不純物とアモルファスシリコンと結
合して絶縁物を形成する物質が同時に添加されているア
モルファスシリコンと微結晶化シリコンとの組み合わせ
である特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載の静電
潜像担持体。
（６）上記微結晶化シリコン中に導電型不純物を含有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項何
れか記載の静電潜像担持体。
（７）上記光導電層中にハロゲン元素を含有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項何れか記載
の静電潜像担持体。
（８）光学的禁制帯幅の大きい薄層が少なくとも２層設
けられ、それらの層は表面に近い程、アモルファスシリ
コンと結合して絶縁物を形成する物質の含有率が高い特
許請求の範囲第１項乃至第５項何れか記載の静電潜像担
持体。
（９）光学的禁制帯幅の大きい薄層が少なくとも２層設
けられ、それらの薄層は表面に近い程、肉厚に形成され
る特許請求の範囲第１項乃至第５項および第８項何れか
記載の静電潜像担持体。
（１０）光学的禁制帯幅の小さい薄層が少なくとも２層
設けられ、それらの薄層は表面に近い程、導電型不純物
の含有率が高い或いは低い特許請求の範囲第１項乃至第
５項何れか記載の静電潜像担持体。
（１１）光学的禁制帯幅の小さい薄層が少なくとも２層
設けられ、それらの薄層は表面に近い程、肉厚或いは肉
薄に形成される特許請求の範囲第１項乃至第５項何れか
記載の静電潜像担持体。
（１２）光学的禁制帯幅の大きい薄層の各々、或いは光
学的禁制帯幅の小さい薄層の各々における導電型不純物
或いは絶縁物を形成する物質の含有量が膜厚方向に不均
一である特許請求の範囲第１項乃至第５項および第８項
乃至第１１項何れか記載の静電潜像担持体。
（１３）光学的禁制帯幅の大きい薄層が禁制帯幅は１．
６ｅＶ以上である特許請求の範囲第１項記載の静電潜像
担持体。
（１４）光学的禁制帯幅の小さい薄層が禁制帯幅は１．
６ｅＶ以下である特許請求の範囲第１項記載の静電潜像
担持体。