JPS6385636A

JPS6385636A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPS6385636A
Application number: JP22985186A
Authority: JP
Inventors: Hideji Yoshizawa; 吉澤　秀二; Tatsuya Ikesue; 龍哉池末
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1988-04-16

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はシリコンを光導電層に用いた耐環境性の良好な
電子写真感光体に関し、特に帯電１７性、暗減衰特性お
よび光感度特性等を改善した電子写真感光体に係る。

（従来の技術）水素Ｈを含有するアモルファスシリコン（以下、ａ−３
ｉＨと略す）は、近年光電変換材料として注目されてお
り、太陽電池、薄膜トランジシスタ、およびイメージセ
ンサ等の外、電子写真プロセスの感光体にも応用されて
いる。

電子写真感光体としてのａ−ｓｔ　Ｈは下記のような特
長を有しているため、従来広く使用されて来た電子写真
感光体の光導電層構成材料、即ちＣｄＳ、ＺｎＯ，Ｓｅ
、若しくは５ｅ−Ｔｅ等の無機材料や、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾール（ＰＶＣｚ）若しくはトリニトロフルオ
レノン（ＴＮＦ）等の有機材料に代る電子写真プロセス
の感光体として注目されている。

第一の特長は、ａ−３ｉＨが無公害物質であるため、前
記の無機材料および有機材料のように回収処理の必要が
ないことである。

第二の特長は、可視光領域で高い分光感度を自゛し、ま
た表面硬度が高く耐摩耗性および耐衝撃性が優れている
等の利点を有していることである。

上記特長を有するａ−５ＩＨは、カールソン方式（ゼロ
グラフィ一方式）による感光体として検討が進められて
いる。この場合、感光体には光感度が高いことのみなら
ず、表面電荷を充分に保持できる高い抵抗が要求される
が、この両特性をａ−Ｓｉ　Ｈの単一膜構造で満足させ
ることは困難である。このため、ａ−５ＩＨ光導電層と
導電性支持体との間に障壁層を設け、且つ光導電層上に
表面電荷保持層を設けた積層型の構造とすることによっ
て電荷保持能力を高め、上記の要求を満足させる手段が
採用されている。

（発明が解決しようとする問題点）通常の場合、上記のａ−３ｉＨ膜はシラン系ガスを使用
したグロー放電分解法により形成され、その際に膜中に
取り込まれる水素によってシリコンのダングリングボン
ドが飽和される。従って、取込まれる水素量の差によっ
て電気的および光学的特性が大きく変動する。

即ち、ａ−３ＩＨ膜に侵入する水素の量が多くなると、
ダングリングボンドの飽和度が高くなって光学的バンド
ギャップが大きくなる。これはａ−３ｉ　Ｈの抵抗を高
くする反面、長波長光に対する光感度を低下させるため
、例えば長波長の半導体レーザ光源を搭載したレーザビ
ームプリンタに使用するのは困難となる。また、ａ−Ｓ
ＩＨ膜中の水素含何瓜が過剰になると、成膜条件によっ
てはＳ　Ｉ−Ｓ　ｉ結合の開裂を伴って膜中の大部分に
（ＳｉＨ２）ｎ及びＳｉＨ２等の結合構造が形成される
ことがある。これはボイドの増加をもたらし、また新た
なシリコンダングリングボンドを生成させるため、光導
電特性が劣化し、電子写真感光体として使用不能になっ
てしまう。

逆にａ−３ｉＨ中に取込まれる水素の量が低下すると、
光学的バンドギャップは小さくなる。このため抵抗は小
さくなってしまうが、長波長光に対する光感度は増加す
る。また、シリコンダングリングボンドが飽和されずに
残留するから、発生するキャリアの移動度が低下し、キ
ャリア寿命が短くなる。そのため光導電特性が劣化し、
電子写真感光体としては使用し難いものとなる。

上記のように、電子写真感光体の光導７１？層を１ドー
のａ−ＳＩ　Ｈ層のみで構成した場合、ａ−３ｉＨ膜の
製造条件によって特性が大きく変化し、望ましい特性が
得られないという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ａ−３ｔ　
Ｈ感光体と同様に基板との密告性および耐環境性に優れ
ると共に、帯電能に優れ、残留電位が低く、しかも近赤
外領域までの広い波長領域に亙って感度が高い電子写真
感光体を提供することを課題とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）発明者は種々研究を重ねた結果、感光体の少なくとも一
部に、相互に光学的バンドギャップが異なる厚さ３０〜
２００人の薄い半導体層を積層したヘテロ接合超格子構
造を使用することによつて−り記の課題を達成できるこ
とに想到し、本発明に至ったものである。

即ち、本発明による電子写真感光体は、導電性支持体と
、光導電層とを有する電子写真感光体において、前記光
導電層はケイ素を母体として炭素を含有し、かつその少
なくとも一部が光学的バンドギャップが相互に異なり且
つ厚みが３０〜２００人である二種以上の半導体層を積
層して構成されている。ヘテロ接合超格子を構成する前
記半導体層としては、結晶化度の異なるマイクロクリス
タリンシリコン（μｃ−５ｌ）を用いる。そして異なる
半導体層の界面近傍において結晶化度が連続的に変化す
ることを特徴とする。

上記μＣ−５ｔは、粒径が約数十オングストロームの微
結晶シリコンと非晶質シリコンとの混合層により形成さ
れているものと考えられ、以下のような物性上の特徴を
有している。第一に、Ｘ線回折測定では２θが２８〜２
８，５°付近にある結晶回折パターンを示し、ハローの
みが現れる無定形のａ−３ｉから明確に区別される。第
二に、μＣ−Ｓｌの暗抵抗は１０１０Ω・α以上に調整
することができ、暗抵抗が１０５Ω・偶のポリクリスタ
リンシリコンからも明確に区別される。

更に、μｃ−Ｓｌは結晶化度によって光学的バ。ｐｔンドギャップ（Ｅｇ　　　）が異なり、結晶化度が。ｐ
ｔ増加するとＥｇ　　　は減少する。従って、結晶化度の
異なるμｃ−３ｉ薄層の組合せによって超格子構造を形
成することかできる。

本発明におけるμｃ−５ｉは、所要量の水素を添加する
ことによりμｃ−５ｉＨとして使用するのが望ましい。

これによりμｃ−ＳｌのＥｇｏｐＬを調整でき、またシ
リコンのダングリングボンドが補償されるため暗抵抗と
明抵抗との調和がとれ、光導電特性を向上できる。また
、μｃ−５ＬのｐｔＥｇ　　　を調整するために、必要に応じて炭素、酸素
、窒素のうちの少なくとも一種の元素を倉内゛させても
よい。

なお、実際のμｃ−３ｔ膜は、製造条件等の具体的な要
因によって弱いＰ型またはＮ型を帯びることが多い（特
にＮ型になり易い）。そこで、超格子構造を形成するた
めに必要なＩ９とするために、夫々逆の導電型を何する
不純物を軽くドープして前記のＰ型またはＮ型を打消す
のが望ましい。

（作用）本発明の電子写真感光体では、光導電層に前記超格子構
造が設けられているため、この領域では発生したキャリ
アの寿命が長く、移動度も大きくなる。その理論につい
ては未だ充分にＩｉ！立しているとは言えないが、超格
子構造に特長的な周期的井戸型ポテンシャルによる量子
効果であることは疑いがなく、これは特に超格子効果と
いわれる。

こうして光導電層でのキャリアの移動度が大きくなり、
またキャリアの寿命が長くなることによって電子写真感
光体の感度は著しく向上することになるが、その詳細に
ついては後述する通りである。

また、μｃ−Ｓｉに炭素、酸素、窒素のうちの少なくと
も一種を含宵させた場合には、前記のようにバンドギャ
ップを：ＲＪｕするだけでなく、光導電層の抵抗を増大
して表面の電荷保持能力を高めることができる。

（実施例）第１図は、本発明の一実施例になる電子写真感光体の断
面［１４造を示す図である。同図において、１は導電性
支持体である。該導電性支持体の」二には障壁層２が形
成され、その」二には先導７１？層３が形成されている
。更に、光導電層３の上には表面層４が形成されている
。

第２図は本発明の他の実施例になる電子写真感光体の断
面構造を示す図で、この実施例では？？’ｌ　（：：ｆ
発生層および″電荷輸送層からなる機能分＾「型の光導
電層が用いられている。即ち、導゛１ヒ性支持体１及び
障壁層２の上に電イ奇輸送層５が形成され、該電荷輸送
層の上に電（Ｅ７発生層６が形成されている。

更に、電荷発生層６の上には表面層４か形成されている
。

上記第１図および第２図の実施例における各部の詳細は
、次に説明する通りである。

導電性支持体１は、通常はアルミニウム製のドラムで構
成される。

障壁層２はμｃ−Ｓｉやａ−Ｓｉを用いて形成してもよ
く、またａ−ＢＮ：Ｈ（窒素および水素を添加したアモ
ルファス硼素）を使用してもよい。

更に、絶縁性の膜を用いてもよい。例えば、μＣ−５Ｉ
　Ｈ及びａ−３ｉＨに炭素Ｃ，窒素Ｎ及び酸素０から選
択された元素の一種以上を含ｑさせることにより、高抵
抗の絶縁性障壁層を形成することができる。障壁層２の
膜厚は１００人〜ＩＯ声が好ましい。

上記障壁層２は、導電性支持体１と光導電層３（または
電荷発生層５）との間の電荷の流れを抑制することによ
り感光体表面の電（−ニア保持機能を高め、感光体の帯
電能を高めるために形成されるものである。従って、半
合体層を障壁層に用いてカールソン方式の感光体を構成
する場合には、表面に帯電させた電荷の保りＩｊ能力を
低下させないために、障壁層２をＰ型またはＮ！！とす
る。即ち、感光体表面を正帯電させる場合には障壁層２
をＰ型とし、表面電荷を中和する電子が光導電層に注入
されるのを防止する。逆に表面を負帯電させる場合には
障壁層２をＮ型とし、表面電荷を中和するホールが光導
電層へ注入されるのを防ｔする。障壁層２から注入され
るキャリアは光の入射で光導電層３，６内に発生するキ
ャリアに対してノイズとなるから、」二記のようにして
キャリアの注入を防止することは感度の向上をもたらす
。なお、μｃ−ＳｉＨやａ−３ｉＨをＰ型にするために
は、周期律表の第■族に属する元素、例えば硼素Ｂ、ア
ルミニウムＡ１１ガリウムＧａ、インジウムＩｎ、及び
タリウムＴ７等をドーピングすることが好ましい。また
、μｃ−ＳＩＨやａ−ＳＩＨをＮ型にするためには周期
律表の第■族に属する元素、例えば窒素、燐Ｐ１砒素Ａ
ｓ、アンチモンＳｂ１及びビスマスＢｊ等をドーピング
することが好ましい。

第１図の実施例における光導電層３および第２図の実施
例における電荷発生層６は、第３図にその断面を拡大し
て示すように、膜厚が夫々３０〜２００人の範囲にある
μｃ−３ｉＨ薄層１１．１２を交互に積層して構成され
ている。μｃ−３ｉＨ０ｐｔ薄層１１の結晶化度は２０％、Ｅｇ　　　は！、６２　
ｅＶである。また、μｃ−８ｉＨ薄層１２の結晶化度は
７０％、Ｅｇ−ｐｔは１．５３　ｅＶである。これらμ
Ｃ−３ｉ　Ｈ薄層１１．１２には水素Ｈを０．０１乃至
３０原子％、好ましくは　１乃至２５原子％含角°させ
る。

これにより、シリコンのダングリングボンドが補償され
、暗抵抗と明抵抗との調和がとれ、光導電特性か向上す
る。

上記のように、μｃ−３ｉＨ薄層１１．１２は。ｐ［光学的バンドギャップ（Ｅｇ　　　）が相違するかＯｐ
【ら、厚さ方向を横軸、縦軸にＥｇ　　　をとったエネル
ギーバンド図は第４図及び第５図のようにな。ｐＬる。第４図から明らかなように、Ｅｇ　　　の大きい結
晶化度２０％のμｃ−３ｉＨ薄層１１がボテンｐｔンヤルバリアとなり、Ｅｇ　　　の小さい結晶化度７０
９６のμｃ−３１Ｈ薄層１２がポテンシャル井戸となる
周期的なポテンシャル、即ち超格子ポテンシャルが形成
される。なお、超格子＋Ｍ造を構成す。ｐする薄層１１．１２のＥｇ　　　と膜厚を変更することに
より、ヘテロ接合超格子（１４造における見かけのバン
ドギャップを自由に調整することができる。

１−記のような超格子＋７．７造ではバリア薄層が極め
て薄いので、電子はトンネル効果によりバリアを通過し
て超格子（を逍中を走行する。また、相互に近接するポ
テンシャル井戸のエネルギー学位間で相互に摂動が生じ
、超格子（１′ｉ造全体に広がるエネルギーバンドが形
成される（超格子効果）。このため、超格子構造内では
バルク半導体領域に比べて著しく大きいキャリア移動度
が得られる。また、前記超格子効果によってキャリアに
対する再結合中心の影響が小さくなり、従ってキャリア
の寿命はバルク内での寿命の５〜１０倍と長くなる。こ
うして光導電層内でのキャリアの移動度および寿命が向
上することにより、電子写真感光体としての感度は著し
く高くなる。これについては更に後述する。

第４図が通常の超格子であるのに対し、第５図が本発明
の超格子構造である。第４図のように不連続なバンドギ
ャップををする方がキャリアの発生数、移動度等に関し
ては良好であるが、この＄７１′１造を成膜するには各
薄膜を成膜するごとに高周波電力の印加を止め、反応室
内が次の成膜条件となるまで充分放置しなければならな
い。このため時間のロスを生じ、量産性に乏しい。また
界面近傍で原子が拡散現象を生じるため、このような不
連続な境界は形成しにくい。そこでη案したのが第５図
に示すような本発明の構造である。

図に示されるように、境界近傍だけ光学的バンドギャッ
プを連続的に変化させている。成膜方法としては電カ一
定のまま添加物及び不純物を含むガスの流量を適宜変化
させる。逆に使用するガスの流量を一定にしておいて、
電力を変化させてもよい。

このような方法をとると、成膜条件を変化させても反応
室内は次の条件にすみやかに移行せず、緩衝的な成膜条
件が存在することになる。これが反映されて第５図にみ
られる構造となる。また前述の拡散現象がこれを助ける
。さらに成膜条件の安定を待たずに成膜が行なえるため
成膜時間が著しく短縮され、優れたは産性が得られた。

また膜の変化に連続性をもたせることにより、層間にお
ける膜の密着が良好になった。

第２図の実施例における電荷輸送層５としては、例えば
ａ−５［Ｈ，μＣ−５Ｉ　Ｈのように障壁層２および電
荷発生層６との被着性が良好なものを。ｐＬ用いる。その場合、Ｅｇ　　　が前記超格子構造におけ
るポテンシャル耳片のＥｇｏｐｔと同稈度になるように
する。また、ａ−ＳｉＨやμｃ−３ｉＨを用いる場合に
は、酸素、炭素および／または窒素を添加して抵抗を増
大させ、表面電荷の保持能力を向」ニさせるのが好まし
い。

表面層４は、ａ−８ｉＮ：Ｈ（窒素および水素を添加し
たアモルファスシリコン）、ａ−３ｉＯ：Ｈ（酸素およ
び水素を添加したアモルファスシリコン）、ａ−３ｉＣ
：Ｈ（炭素および水素を添加したアモルファスシリコン
）等の無機化合物、或いはポリ塩化ビニル及びポリアミ
ド等の有機材料で形成される。このような表面層４を設
けるのは次の理由からである。即ち、光導電層３や電荷
発生層６のａ−３ＩＨ等は屈折率が３乃至３．４と比較
的大きいため、表面での光反射が起き易い。この光反射
は光導電層３または電荷発生層６に吸収される光量の割
合を低下させ、光損失を太きするため、表面層４を設け
て反射を防止するのである。

また、表面層４を設けることによって光導電ＩＷ　３又
は電荷発生層６を損傷から保護し、更に帯電能を向上し
て表面に電荷が良くのるようにすることができる。

次に、上記実施例の電子写真感光体を構成するμｃ−Ｓ
ＩＨ膜、ａ−ＳＩＨ膜を形彫する方法について説明する
。

ａ−３ＩＨ膜はグロー放電分解法で形成することができ
る。即ち、原料として５ｉＨａ及び５ｉｚＨｓ等のシラ
ン類ガスを反応室に導入し、高周波によりグロー放電す
ることにより、ａ−Ｓｉ薄層を成膜すると同時に、該薄
層中にＨを添加することができる。この場合、必要に応
じて水素またはヘリウムをシラン類のキャリアガスとし
て使用することができる。水素をキャリアガスに使用す
れば、５ｉＦａガス及びＳ　ｉ　Ｃ，ｉ？ｔガス等のハ
ロゲン化珪素を原料ガスとして使用することができる。

また、シランン類ガスとしてハロゲン化硅素ガスとの混
合ガスで反応させても、同様にＨを含何するａ−３ｉＨ
を成膜することができる。

なお、グロー放電分解法によらず、例えばスパッタリン
グ等の物理的な方法によっても、これ等の薄層を形成す
ることができる。

μｃ−Ｓｌ　も、ａ−３［Ｈの場合と同様の高周波グロ
ー放電分解法により、シランガスを原ｔ４として形成す
ることができる。その場合、成膜基体の温度をａ−３ｉ
Ｈを形成する場合よりも高く設定し、且つ高周波電力を
ａ−ＳＩＨの場合よりも高く設定することにより、μｃ
−ＳＩＨを形成し易くなると共に、シランガス等の原料
ガスの流量を増大させて成膜速度を早くすることができ
る。

また、原料ガスの５ｉＨａ及びＳｉ２Ｈ６等の高次のシ
ランガスを水素で稀釈したガスを使用すれば、μｃ−ｓ
ｔ　Ｈを一層効率良く形成することができる。

既述のように障壁層２としてａ−ＢＮ：Ｈ層を用いるこ
ともできるが、この成膜にはＢ２Ｈｆ；とＮ２もしくは
ＮＨ３の高周波グロー放電分解法による。

以下に第６図を参照し、上記実茄例の電子写真感光体を
グロー放電法により製造する装置１ｔ、並びに製、遣方
法を説明する。同図において、ガスボンべ２１．２２．
２３．２４には、例えば夫々Ｓ　ｉ　Ｈ＆　、Ｂ２　Ｈ
ｅ　、Ｈ２、ＣＨＡ等の原料ガスが収容されている。こ
れらガスボンベ内のガスは、流Ｃ＋７！Ｊ整用のバルブ
２６及び配管２７を介して混合器２８に供給されるよう
になっている。各ボンベには圧力計２５が設置されてお
り、該圧力計２５を監視しつつバルブ２６を調整するこ
とにより混合器２８に供給する各原料ガスの流量及び混
合比を、２！Ｊ節できる。混合器２８にて混合されたガ
スは反応容器２９に供給される。反応容器２９の底部３
１には、回転軸３０が鉛直方向の回りに回転＝１能に取
付けられている。該回転軸３０の上端に、円板状の支持
竿３２がその面を回転軸３０に垂直にして固定されてい
る。反応容器２９内には、円筒状の電極３３がその軸中
心を回転軸３０の軸中心と一致させて底部３１上に設置
されている。

感光体のドラム基体３４が支持台３２上にその軸中心を
回転輪３０の軸中心と一致させて載置されており、この
ドラム基体３４の内側にはドラム基体加熱用のヒータ３
５が配設されている。電極３３とドラム基体３４との間
には高周波電源３６が接続されており、電極３３および
ドラム基体３４間に高周波電流が供給されるよういなっ
ている。回転軸３０はモータ３８により回転駆動される
。反応容器２９内の圧力は圧力計３７により監視され、
反応容器２つはゲートバルブ３８を介して真空ポンプ等
の適宜の排気手段に連結されている。

上記製造装置により感光体を製造する場合には、反応容
器２９内にドラム基体３４を設置した後、ゲートバルブ
３つを開にして反応容器２９内を約０、Ｉ　Ｔｏｒｒの
圧力以下にυト気する。次いで、ボンベ２１．２２，２
３．２４から所要の反応ガスを所定の混合比で混合して
反応容器２つ内に導入する。

この場合に、反応容器２９内に導入するガス流量は反応
容器２９内の圧力が０．１乃至１．ＯＴｏｒｒになるよ
うに設定する。次いで、モータ３８を作動させてドラム
基体３４を回転させ、ヒータ３５によりドラム基体３４
を一定島度に加熱すると共に、高周波電源３６により電
極３３とドラム基体３４との間に高周波電流を供給して
、両者間にグロー放電を形成する。これにより、ドラム
基体３４上にμｃ−ＳｉＨやａ−ｓｔ　Ｈが堆積する。

なお、原料ガス中にＮ２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ２　。

ＣＨａ　、Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより
、これらの元素をμｃ−ＳＩＨやａ−５ＩＨ中に含有さ
せることができる。

このように、この発明に係る電子写真感光体は、クロー
ズトンステムの製造装置で製造することができるため、
人体に対して安全である。

最後に、本発明に係る電子写真感光体を成膜し、電子写
真特性を試験した結果について説明する。

製造例および特性試験例試験例１必要に応じて干渉時ＩＬのための酸処理、アルカリ処理
およびサンドブラスト処理を施した直径８０ａｍ、幅３
５０ｍｍのアルミニウム製ドラム基体を反応容２コ内に
装着し、反応容器を約１０″″５　Ｔｏｒｒの真空度に
排気した。ドラム基体を２５０℃に加熱し、１０　ｒｐ
ｍで自転させツツ、５ｉＨｔガスを５００３ＣＣＭ。

Ｂｚ　）Ｉｓガスを５ｔ）Ｉｉガスに対する１ＴＬＱ比
で１０−６、ＣＨ４ガスを１００３ＣＣＨの流量で反応
容器内に導入し、反応容器内をｌ　Ｔｏｒｒに調節した
。

続いて１３．５８　Ｍ）Ｉｚの高周波電力を印加してプ
ラズマを生起させ、Ｐ型のａ−５ｉＭ障壁層を形成した
。

次いで、Ｂ２Ｈ６／５ｉＨＡ比を１０−７、ＣＨｉガス
をＯに設定し、５００Ｗの高周波電力を投入して膜厚２
０！ＥＲのｉ型ａ−３ＩＲ電荷輸送層を形成した。

次に、放電を一旦停＋ｈ　Ｌで５ｉ）（ｔガスを１６６
ＳＣＣＭ、Ｈ２ガスをＩｓＬＭ、ＣＨ４ガスを２３ＣＣ
Ｍ導入すると共に、反応圧力を１．ＯＴｏｒｒに調節し
た後、１　　ｋＷの高周波電力を印加して膜厚１００人
のμＣ−３ｉＣ＋Ｈ薄層を形成した。続いて高周波電力
を印加したままてＣＨａガスの流ユを１０　ＳＣＣＭ　
Ｌ、膜厚５０人のａ−３ｉＣ：Ｈ薄層を形成した。この
ような操作を繰返して、μｃ−３ｉＣ：Ｈ薄層２５０層
とａ−ＳｉＣ：Ｈ薄層２５０層を交互にｆ４層し、ヘテ
ロ接合超洛子構造の電荷発生層を４．５μｍの厚さに形
成した。次いで、表面層として厚さ０．５μｍのａ−Ｓ
ｉＣ：Ｈ表面層を形成した。

第７図に超格子の結晶化度を示す。

このようにして形成した感光体表面を約５００Ｖで正帯
電し、白色光を露光すると、この光は電荷発生層で吸収
され、電子正孔対のキャリアが発生する。この試験例で
は多数のキャリアが発生し、キャリアの寿命が高く、高
い走行性が得られた。

その結果、鮮明で高品質の画像が得られた。また、この
試験例で製造された感光体を繰返し帯電させたところ、
転写画像の再現性および安定性は極めて良好であり、更
に、耐コロナ性、耐湿性、および耐摩耗性等の耐久性が
優れていることが実証された。

加えて、このようにして製造された感光体は半導体レー
ザの発振波長である７８０乃至７９０　ｎｍの長波長光
に対しても高い感度を有する。この感光体を半導体レー
ザプリンタに搭載してカールソンプロセスにより画像を
形成したところ、感光体表面の露光量が２５ｅｒｇ／ａ
１２である場合でも、鮮明で高解像度の画像を得ること
ができた。

試験例２この試験例においては試験例１と同様にＰ型ａ−Ｓ　ｉ
　Ｃ：　Ｈ障壁層及びｉ型ａ−ＳｉＨ電荷輸送層を形成
し、その後放電を一旦停止してＳｉＨ４ガスを１００　
ＳＣＣＭ、Ｈ２ガスをＩＳＬＭ、ＣＨｔを２　ＳＣＣＭ
導入すると共に、反応圧力を１．０７ｏｒｒに調節した
後、ｌ　　ｋＷの高周波電力を印加して膜厚１００人の
μｃ−３ｉＣ：Ｈ薄層を形成した。続いて、高周波電力
を６００Ｗに下げ膜厚５０人のａ　−５ＩＨ薄層を形成
した。このような操作を繰返して、μｃ−ＳｉＣ：Ｈ薄
層３００層とａ−３ｉＣ：Ｈ薄層３００層を交互に積層
し、ヘテロ１２合超格子構造の電荷発生層を４．５μｍ
の厚さに形成した。

次いで、表面層として厚さ０．５μｍのａ−３ｉＣ：Ｈ
表面層を形成した。

このようにして形成した感光体表面に試験例１と同様に
画像を形成させたところ、鮮明で高品質の画像が得られ
た。また、この試験例で製造された感光体を繰返し帯電
させたところ、転写画像の再現性および安定性は極めて
良好であり、更に、耐コロナ性、耐湿性、および耐摩耗
性等の耐久性が優れていることが実証された。

試験例３この試験例においては試験例１においてＰ型ａ−３ｉＣ
：Ｈ障壁層をＰ型μｃ−ＳｉＣ：Ｈとした。条件はＳｉ
Ｈ４ガスを５０ＳＣＣＭ、Ｈ２ガスをＩＳＬＭ、ＣＨａ
を２　ＳＣＣＭそしてＢ２　Ｈｅガスを５ｉＨａガスに
対する流量比で５　Ｘ　１０−３という流量で反応室内
に導入すると共に、反応圧力を１．２１’ｏｒｒに調節
した後、ｌ　　ｋＷの高周波電力を印加して膜厚５００
０人のμｃ−３ｉＣ：Ｈ薄層を形成した。この薄層の結
晶化度は７０％、結晶粒径は４０人であった。

このようにして形成した感光体表面に試験例１と同様に
画像を形成させたところ、鮮明で高品質の画像が得られ
た。

試験例４試験例３において、光導電層を試験例２と同じものにし
た。

なお、上記の例では電荷発生層の厚みを５μ７ｎとした
が、これに限らず１または３μｍ等に設定しても感光体
として実用可能である。薄層は、上記試験例のａ−ＳＩ
Ｈ，及びμｃ−３ＩＨに限らないことはもちろんである
。

［発明の効果コ以上詳述したように、本発明の電気写真感光体では光導
電層の一部または全部に、光学的バンドギャップが相互
に異なる薄層を積層して（７，７成される超格子構造を
使用するから、可視光から近赤外光の広い波長領域に亙
って高感度であり、キャリアの走行性が高いと共に、高
抵抗で帯電特性が優れる等、顕著な効果を得ることがで
きる。特に、本発明では薄層を形成する材料を適宜組合
わせることにより、任意の波長帯の光に対して最適の光
導電特性を有する感光体を得ることができる利点があ、
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる電子写真感光体を示す
断面図であり、第２図は他の実施例になる電子写真感光
体を示す断面図、第３図は第１図および第２図の一部を
拡大して示す断面図、第４図は超格子構造のエネルギー
バンドを示す図、第５図は本発明の超格子構造のエネル
ギーバンドを示す図、第６図は本発明の電子写真感光体
を製造する装置を示す図、第７図は超格子の結晶化度を
示す図である。１・・・導電性支持体、２・・・障壁層、３・・・光導
電層、４・・・表面層、５・・・電荷輸送層、６・・・
電荷発生層、１．１・　、ｃ＋ｃ−３ｌ）Ｉ薄層、１２
−ａ−ＳｉＨ薄層出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図第４図第５図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性支持体と、光導電層とを有する電子写真感
光体において、前記光導電層は珪素と炭素からなり、そ
の少なくとも一部が厚さ３０〜２００Åのマイクロクリ
スタリンシリコンとアモルファスシリコンとを交互に積
層して構成され、かつ異なる半導体層の界面近傍におい
て結晶化度が連続的に変化することを特徴とする電子写
真感光体。
（２）前記光導電層は、周期律表の第III族または第Ｖ
族に属する元素から選択された少なくとも一種の元素を
含有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の電子写真感光体。
（３）前記光導電層と支持体との間に非晶質材又はその
少なくとも一部が微結晶化した半導体材料からなる障壁
層が介挿されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の電子写真感光体。
（４）前記障壁層は、周期律表の第III族または第Ｖ族
に属する元素から選択された少なくとも一種の元素を含
有することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の電子写真感光体。
（５）前記光導電層は炭素、酸素、窒素のうち少なくと
も一種の元素を含有することを特徴とする特許請求の範
囲第（３）項又は第（４）項記載の電子写真感光体。
（６）前記光導電層上に表面層が形成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電子写真感
光体。