JPS6410065B2

JPS6410065B2 -

Info

Publication number: JPS6410065B2
Application number: JP56001785A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shirai; Junichiro Kanbe; Tadaharu Fukuda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1981-01-08
Filing date: 1981-01-08
Publication date: 1989-02-21
Also published as: JPS57115553A

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）
のよう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。

固体撮像装置、或いは像形成分野に於ける電子
写真用像形成部材や原稿読取装置等に於ける光導
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、殊に最近開発
の進歩の著しい半導体レーザの発光波長特性にマ
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
には固体撮像装置に於いては、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。殊に、事務機としてオフイスで使用され
る電子写真装置内に組込まれる電子写真用像形成
部材の場合には、上記の使用時に於ける無公害性
は重要な点である。

このよう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、特開昭55−39404号公報には光電変
換読取装置へ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
に於ける応用を含めた実用的な固体撮像装置や読
取装置、電子写真用像形成部材等には、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。

例えば、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、このよう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
を発するようになる等の不都合の点が少なくなか
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々荷を全
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
れる一方で光導電部材を設計する際に、上記した
ような所望の電気的、光学的及び光導電的特性が
得られ、高感度で画質の安定したものが得られる
よう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に就て電子写真用像形成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後述するように特定化
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、従来の電子写真用
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、殊に電子写真用光導電部材とし
て光感度及び画質安定化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づいてい
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こさず、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、電子写真用の像形成部材
として適用する場合、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であり、且つ多湿
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、高品者画
像を常時安定して得る事が容易に出来る電子写真
用光導電部材を提供することである。

本発明により提供される電子写真用光導電部材
は、支持体と、シリコン原子を母体とし、水素原
子及びハロゲン原子の中のいずれか一方又は両者
を含む非晶質材料で構成され、前記水素原子及び
前記ハロゲン原子のいずれか一方の含有量又は両
者の含有量の総和が１〜40atomic％であり、光
導電性を示す非晶質層とを有し、前記非晶質層
は、少なくともその一部に、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層厚方向
には不均一で層厚方向の分布濃度が連続的に変化
している領域を有し、且つ前記支持体とは反対の
表面側の方に多く分布している状態で酸素原子を
含有する層領域を有することを特徴とするもので
ある。

該電子写真用光導電部材は、具体的には、その
一例として、電子写真用光導電部材用の支持体
と、水素原子（Ｈ）又はハロゲン原子（Ｘ）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〔ａ−Si（Ｈ、Ｘ）〕で構成さ
れ、光導電性を示す非晶質層とを有し、前記非晶
質層は、少なくともその一部に酸素原子を含有す
る層領域を有し、該層領域に於ける酸素原子の分
布が前記支持体の表面に略々平行な面内では実質
的で均一であり、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酸素原子が前記
支持体とは反対の表面側の方に多く分布している
ことを特徴とし、更に好ましい実施態様例に於い
ては、前記層領域全体に於ける酸素原子の含有量
が0.05〜30atomic％であり、且つその最大分布量
が該層領域の前記支持体とは反対の表面又は該表
面近傍に存し、その値が0.3〜67atomic％である、
というものである。

上記したような層構成を取るようにして設計さ
れた光導電部材は、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。

即ち、本発明の該電子写真用光導電部材は、電
子写真用像形成部材とし適用する場合、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常時安定的
に得る事が出来る。

以下、図面に従つて、本発明の電子写真用光導
電部材（以下、単に“光導電部材”という。）に
就いて詳細に説明する。

第１図は、本発明の光導電部材の典型的な構成
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、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、光導電性を示す非晶質層
１０３とで構成され、該非晶質層１０３は、少な
くともその一部に酸素原子を含有する層領域を有
し、該層領域に於ける酸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酸素原子が前記支持
体１０１とは反対の表面側の方に多く分布し、該
層領域全体に於ける酸素原子の含有量Ctが0.05〜
30atomic％であり、且つその最大分布量Cmaxが
該層領域の前記支持体１０１とは反対の表面又は
該表面の極く近傍に存し、Cmaxが0.3〜
67atomic％とされている。

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、Mo、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１０１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１０１の厚さは、所望通りの光導電部
材が形成されるよう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、このような場合支
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の側に向か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、上記のような機能を有するも
のであるが、支持体１０１と非晶質層１０３との
間で形成される界面に於いて、上記のような障壁
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。

障壁層１０２は、シリコン原子を母体とし、炭
素原子、窒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質
材料＜これ等に総称してａ−〔Si_x（Ｃ、Ｎ）_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
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）_eX_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-i）_jH_1-j、ａ−（Si_kN_1-k）_lX_1-l、ａ−（Si_nN_1-n）_o（Ｈ＋Ｘ）_1-o等、更には、上記の非晶質材料に於いて、Ｃ及びＮ
の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＜
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、炭素系の非晶質材料
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、スパツタリ
ング法、イオンインプランテーシヨン法、イオン
インプランテーシヨン法、エレクトロビーム法等
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推積用の推積室
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、Si₃H₆、Si₄H₁₀等のシラン
（Silane）類等の水素化珪素ガス、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ことが出来る。

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、
SiHCl₃、SiH₃Cl、SiH₃Br、SiH₂Br₂、SiHBr₃、
水素化硅素としては、SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₆、
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
び必要に応じてハロゲン原子及び水素原子とが含
有されるように、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。

上記したように、グロー放電法によつて障壁層
１０２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−NH₃系、SiCl₄−NH₄系、SiH₄−N₂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
中でスパツタリングすることによつて行えば良
い。

例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
するものであれば、炭素原子（Ｃ）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或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リングすることによつて行
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
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。

障壁層１０２を前記の非晶質材料で構成する場
合には、その要求される特性が所望通りに与えら
れるように注意深く形成される。

即ち、SiとＣ、Ｎ、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、電気的性的には導
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ように、その作成条件
の選択が厳密に成される。

障壁層１０２を構成する前記の非晶質材料は障
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１
０１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。

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て
障壁層１０２が形成される。

上記のよう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
を挙げることが出来る。

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
に作成され得るように層作成時の支持体温度が厳
密に制御される。

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、通常の場合、20℃〜300℃、好適には、50℃
〜250℃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
する事が出来る、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。その目
的が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３×10^-3〜
5Torr、好適には８×10^-3〜0.5Torr程度とされ
るのが望ましい。

障壁層１０２に含有される炭素原子、窒素原子
及び水素原子、ハロゲン原子の量は、障壁層１０
２の作成条件と同様、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−Si_aC_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−（Si_bC_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−（Si_dC_1-d）_eX_1-e又
はａ−（Si_fC_1-f）_g（Ｈ＋Ｘ）_1-gで構成される場合
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0.82〜0.99、最適には0.85〜0.98とされる。

障壁層１０２の窒素系の非晶質材料で構成する
場合、先ずａ−Si_hN_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0.40〜0.57、好適には0.5〜0.57とさ
れる。

ａ−（Si_iN_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−（Si_kN_1-k）_lX_1-l又はａ−（Si_nN_1-n）_o（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
と水素原子とを併せた含有量は、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0.43〜0.49、ｍ、ｎが通常は0.8〜0.99、好適
には0.85〜0.98とされる。

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１０２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
パツタリング法、イオ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、スパツタリング法によつて障壁層１０
２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
スパツタ用のガス雰囲気中でスパツタリングする
ことによつて行えば良い。

エレクトロン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ボ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、その目的を
効果的に達成す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
分果たし得なくなり、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
ように、支持体１０１上に設けられる非晶質層１
０３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ような
分布状態を以つて酸素原子がドーピングされる。

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。

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１０３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
み方向には不均一であつて、支持体１０１とは反
対の表面側（第１図に於いては、自由表面１０４
側）の方に多く分布し、その最大分布量Cmaxの
位置が前記表面又は、その極近傍にあるように酸
素原子が含有されている層領域が形成される。

第２図乃至第５図には、非晶質層１０３中に含
有される酸素原子の非晶質層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５図
に於いて、縦軸は、非晶質層１０３の層厚ｔを示
し、t₀は支持体１０１又は障壁層１０２等の他の
ものとの非晶質層１０３との界面位置（下部表
面）を、t₅は、自由表面１０４側の非晶質層１０
３の界面位置（上部表面）（第１図に於いては自
由表面１０４と同位置である）を各々表し、t₀か
らt₅に向かうに従つて、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
の位置に於ける酸素原子の分布量Ｃを示し、矢印
方向に分布量の増大が示され、Cmaxは非晶質層
１０３中に於ける酸素原子の最大分布量を示すも
のである。

第２図に示す例に於いては、非晶質層１０３中
に含有される酸素原子の該層１０３中での分布状
態は、下部表面位置t₀より上部表面位置t₅に至る
に従つて単調的に連続的に増大し、位置t₁に於い
て最大分布量Cmaxに至り、その後表面位置t₅ま
での間は、分布量Ｃに変動がなく、Cmaxの値を
維持している。第２図に於いて、t₀付近に於いて
は、酸素原子は全く含有されていないかのように
示されているが、酸素原子量の検出限界以下は、
酸素原子が含有されていないのと同様に扱つてい
る為である。

従つて、本発明に於いては、酸素原子の量が０
と示されれる層領域（例えば第３図に於けるt₀と
t₂との間の層領域）は、酸素原子が全く含まれな
いか、又は、検出限界量未満含有されているもの
として扱われる。現在のところ、我々の技術レベ
ルに於いては酸素原子量の検出限界はシリコン原
子に対して200atomic ppmである。

本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と
安定した画質特性が得られるように酸素原子の分
布状態は上部表面位置t_sに近くなるに従つて分布
量が増大するように非晶質層１０３中に酸素原子
が含有される。

第１図に示されるように作成される光導電部材
１００の非晶質層１０３が自由表面１０４を有す
る場合には、上部表面位置t_s近傍に於いて、酸素
原子の含有量を他の層領域に較べて著しく増大さ
せて、自由表面１０４に付与される電荷の保持能
を向上させるように設けることができる。この場
合、斯かる層領域は所謂一種の障壁層の機能を果
たすものである。

このように、非晶質層１０３の自由表面１０４
近傍に於いて、酸素原子の含有量を他の層領域に
較べて極端に多くして、上部障壁層を非晶質層１
０３中に形成する事も出来るが、又別には非晶質
層１０３の表面上に、障壁層１０２を構成する材
料と同料の材料を使用して、上部障壁層を形成す
ることも出来る。この際の上部障壁層の層厚とし
ては、通常は30Å〜5μ、好適には50Å〜2μとさ
れるのが望ましい。

第３図に示す例に於いては、非晶質層１０３の
下部側t₀とt₂の間の層領域には、酸素原子が全く
含まれないか、又は検出限界量未満しか含有され
てないものであり、位置t₂よりt₃に至るに従つ
て、酸素原子の分布量は一次関数的又は一次関数
に近い関数的に単調増加し、位置t₃に於いて、最
大分布量Cmaxに達する。t₃とt₅との間の層領域
に於いては、酸素原子は、最大分布量Cmaxで一
様均一に含有されている。

第４図に示す例に於いては、非晶質層１０３の
下部層領域（t₀とt₄との間）では、その分布量が
一定量C₁で一様均一に酸素原子が含有されてお
り、上部層領域（t₄とt₃との間）では、最大分布
量Cmaxで一様均一に分布した状態で酸素原子が
含有されていて、下部層領域と上部層領域とに於
いて、その分布量が不連続的になつている。

第５図に示される例に於いては、非晶質層１０
３の下部表面位置t₀から位置t₅に至るまでは、一
定の分布量C₂で酸素原子が含有されており、位
置t₅より位置t₆に至るに従つて酸素原子の分布量
は徐々に増大し、位置t₆より上部表面位置t_sに至
るまでは、酸素原子の分布量は急激に増大し、上
部表面位置t_sに至つて最大分布量Cmaxを取るよ
うに、酸素原子が分布している。

本発明に於いては酸素原子の最大分布量Cmax
は、通常は、前記したような値を取り得るもので
あるが、好適には0.5〜67atomic％、最適には1.0
〜67atomic％の範囲から選択されるのが望まし
いものである。

本発明の光導電部材に於いて、非晶質層１０３
中に含有される酸素原子は、前記したように非晶
質層１０３の層厚方向にその含有量の分布が不均
一であり、且つ上部表面位置t_s又はt_s近傍に於い
て最大分布量を有し、上部表面位置t_sから下部表
面位置t₀に向かつて、分布量が減少するような分
布状態が非晶質層１０３中の層厚方向に形成され
るように所望の分布状態関数に従つて、非晶質層
１０３中の添加されることによつて、本発明の所
期の目的が効果的に達成されるものであるが、更
に非晶質層１０３全体に於いての含有される酸素
原子の含有量も、本発明の所期の目的を達成する
のに重要である。

本発明に於いて、非晶質層１０３中に含有され
る酸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、更に好適には0.05〜
20atomic％、最適には0.05〜10atomic％の範囲
から選択されるのが望ましいものである。

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
らる層を形成させれば良い。酸素原子を形成され
る層中に導入するには、層の成長に併せて、酸素
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
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中の酸素原子の
導入法としては層の成長に併わせて、酸素原子導
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
設けた酸素原子導入用のターゲツトをスパツタリ
ングしてやることが挙げられる。

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。

本発明に於いて非晶質層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
ゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして本
発明に於いては挙げることが出来る。

本発明に於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、IF₇、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。

このようなハロゲン原子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
晶質層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、
H₂、He等のガスとを所定の混合比とガス流量に
なるよう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。

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
状態を以て含有される酸素原子は、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
タリング法によつて非晶質層を形成する場合に
は、酸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、酸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リングしてやれ
ば良い。

本発明に於いて、酸素原子導入用の原料ガスと
し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
等を挙げることが出来る。又、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。

本発明に於いては、非晶質層を形成する際に使
用されるハロゲン導入用の原料ガスとして上記さ
れたハロゲン化合物或いはハロゲンを含む硅素化
合物が有効なものとして使用されるものである
が、その他に、HF、HCl、HBr、HI等のハロゲ
ン化水素、SiH₂F₂、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、
SiH₂Br₂、SiHBr₃等のハロゲン置換水素化硅素
等々のガス状態の或いはガス化し得る、水素原子
を構成要素の１つとするハロゲン化物も有効な非
晶質層形成用の出発物質として挙げる事が出来
る。

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶
質層形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同時
に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な
水素原子も導入されるので、本発明においては好
適なハロゲン導入用の原料として使用される。

水素原子を非晶質層中に構造的に導入するに
は、上記の他にH₂、或いはSiH₄、Si₂H₆、
Si₃H₈、Si₄H₁₀等の水素化硅素のガスをａ−Siを
生成する為のシリコン化合物と堆積室中に共存さ
せて放電を生起させる事でも行う事が出来る。

例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH₂ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、所定の特性を有し、主としてａ−Si
（Ｈ、Ｘ）から成る非晶質層が形成される。

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ことも出来
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、Ga、
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の不純物の場合には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。

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
よう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６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製した。

表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のモリブデ
ン板（基板）６０９をグロー放電堆積室６０１内
の所定位置にある固定部材６０３に堅固に固定し
た。基板６０９は、固定部材６０３内の加熱ヒー
ター６０８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６１０を全開して、室６０１
内が排気され、約５×10^-6Torrの真空度にした。
その後ヒーター６０８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６４１、次いで流出バルブ
６２６，６２７，６２９及び流入バルブ６２１，
６２２，６２４を全開し、マスフローコントロー
ラー６１６，６１７，６１９内も十分脱気真空状
態にされた。補助バルブ６４１、バルブ６２６，
６２７，６２９，６２１，６２２，６２４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６１１
のバルブ６３１、Heで0.1vol％に稀釈されたO₂
ガス（純度99.999％、以下O₂／Heと略す。）ボン
ベ６１２のバルブ６３２を開け、出口圧ゲージ６
３６，６３７の圧を１Kg／cm²に調整し、流入バル
ブ６２１，６２２を徐々に開けてマスフローコン
トローラー６１６，６１７内へSiH₄／H₂ガス、
O₂／Heガスを流入させた。引続いて、流出バル
ブ６２６，６２７を徐々に開け、次いで補助バル
ブ６４１を徐々に開けた。このときSiH₄／H₂ガ
ス流量とO₂／Heガス流量比が10：0.3になるよう
にマスフローコントローラー６１６，６１７を調
整した。次にピラニーゲージ６４２の読みを注視
しながら補助バルブ６４１の開口を調整し、室６
０１内が１×10^-2Torrになるまで補助バルブ６
４１を開けた。室６０１内圧が安定してから、メ
インバルブ６１０を徐々に閉じ、ピラニーゲージ
６４２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
いて高周波電源６４３のスイツチをON状態にし
てシヤツター（電極を兼ねる。）６０５を閉にし
て、電極６０３、シヤツター６０５間に13.56M
Hzの高周波電力を投入し室６０１内にグロー放電
を発生させ、10Wの入力電力とした。上記条件を
３時間保つて光導電性を示す非晶質層の一部を成
す下部層領域を形成した。その後、高周波電源６
４３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６２７を閉じ、次にO₂ガス
（純度99.999％）ボンベ６１４からバルブ６３４
を通じて１Kg／cm²のガス圧（出口圧ゲージ６３９
の読み）で、流入バルブ６２４、流出バルブ６２
９を徐々に開いてマスフローコントローラー６１
９にO₂ガスを流しマスフローコントローラー６
１９の調整によつてO₂ガスが、SiH₄／H₂ガスの
流量の1/10になるようにし、安定化させた。

引き続き、再び高周波電源６４３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3Wにした。こうしてグロー放電を更に10分
間持続させて非晶質層の一部を成す上部層領域を
600Åの厚さに形成した後、加熱ヒーター６０８
をoff状態にし、高周波電源６４８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６２６，６２９及び流入バル６２１，６２
２，６２４を閉じ、メインバルブ６１０を全開に
して、室６０１内を10^-5Torr以下にした後、メ
インバルブ６１０を閉じ室６０１内をリークバル
ブ６０６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
を透過性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所、解像力に優れ、諧調
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６０１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６４１、次いで流出バルブ６
２６，６２７，６２９及び流入バルブ６２１，６
２２，６２４を全開し、マスフローコントローラ
ー６１６，６１７，６１９内も十分脱気真空状態
にされた。補助バルブ６４１、バルブ６２６，６
２７，６２９，６２１，６２２，６２４を閉じた
後、H₂で10vol％に稀釈されたSiH₄／H₂ガス
（純度99.999％）ボンベ６１１のバルブ６３１、
O₂／Heガスボンベ６１２のバルブ６３２を開
け、出口圧ゲージ６３６，６３７の圧を、１Kg／
cm²に調整し、流入バルブ６２１，６２２を徐々に
開けてマスフローコントローラー６１６，６１７
内へSiH₄／H₂ガス、O₂／Heを各々流入させた。
引き続いて、流出バルブ６２６，６２７を徐々に
開け、次いで補助バルブ６４１を徐々に開けた。
このときSiH₄／H₂ガス流量とO₂／Heガス流量比
が10：0.3になるようにマスフローコントローラ
ー６１６，６１７を調整した。次にピラニーゲー
ジ６４２の読みを注視しながら補助バルブ６４１
の開口を調整し、室６０１内が１×10^-2Torrに
なるまで補助バルブ６４１を開けた。室６０１内
圧が安定してから、メインバルブ６１０を徐々に
閉じ、ピラニーゲージ６４１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。）６０５を閉にして高周波電源６４３のス
イツチをON状態にし、電極６０３，６０５間に
13.56MHzの高周波電力を投入し室６０１内にグ
ロー放電を発生させ、10Wの入力電力とした。上
記条件で基板上に光導電層を、堆積し始めると同
時に５時間に亘つて、マスフローコントローラー
６１７の流量設定値を連続的に増加し、５時間後
のSiH₄／H₂ガス流量とO₂／Heガス流量比が、
１：１になるよように調整して光導電層を形成し
た。

その後高周波電源６４３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６２７を閉
じ、次にO₂ガスボンベ６１４からバルブ６３４
を通じて１Kg／cm²のガス圧（出口圧ゲージ６３９
の読み）で、流入バルブ６２４、流出バルブ６２
９を徐々に開いてマスフローコントローラー６１
９にO₂ガスを流しマスフローコントローラー６
１９の調整によつてO₂ガスがSiH₄／H₂ガス流量
の1/10になるように安定させた。

引き続き、再び高周波電源６４３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
分間持続させて上記障壁層を形成した後、加熱ヒ
ーター６０８をoff状態にし、高周波電源６４３
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６２６，６２９及び流入バルブ
６２１，６２２，６２４を閉じ、メインバルブ６
１０を全開にして、室６０１内を10^-5Torr以下
にした後、メインバルブ６１０を閉じ室６０１内
をリークバルブ６０６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質から得られた。

実施例３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６０１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６４１、次いで流出バルブ６
２６，６２７、及び流入バルブ６２１，６２２を
全開し、マスフローコントローラー６１６，６１
７内も十分脱気真空状態にされた。補助バルブ６
４１、バルブ６２６，６２７，６２１，６２２を
閉じた後、H₂で10vol％に稀釈されたSiH₄／H₂
ガス（純度99.999％）ボンベ６１１のバルブ６３
１、H₂で0.1vol％に稀釈されたO₂／Heガスボン
ベ６１２のバルブ６３２を開け、出口圧ゲージ６
３６，６３７の圧を１Kg／cm²に調整し、流入バル
ブ６２１，６２２を徐々に開けてマスフローコン
トローラー６１６，６１７内へSiH₄／H₂ガス、
O₂／Heを各々流入させた。引き続いて、流出バ
ルブ６２６，６２７を徐々に開け、次いで補助バ
ルブ６４１を徐々に開けた。このときSiH₄／H₂
ガス流量とO₂／Heガス流量比が10：0.3になるよ
うに流入バルブ６２１，６２２を調整した。

次にピラニーゲージ６４２の読みを注視しなが
ら補助バルブ６４１の開口を調整し、室６０１内
が１×10^-2Torrになるまで補助バルブ６４１を
開けた。室６０１内圧が安定してから、メインバ
ルブ６１０を徐々に閉じ、ピラニーゲージ６４１
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。）６０５を閉にして高
周波電源６４３のスイツチをON状態にし、電極
６０３，６０５間に13.56MHzの高周波電力を投
入し室６０１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光導電層を
堆積し始めると同時に５時間に亘つてマスフロー
コントローラー６１７の流量設定置を連続的に増
加し、５時間後のSiH₄／H₂ガス流量とO₂／Heガ
ス流量比が１：10になるように調整した。

こうして光導電層を形成した後、加熱ヒーター
６０８をoff状態にし、高周波電源６４３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６２６，６２７及び流入バルブ６２
１，６２２を閉じ、メインバルブ６１０を全開に
して、室６０１内を10^-5Torr以下にした後、メ
インバルブ６１０を閉じ室６０１内をリークバル
ブ６０６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
極めて鮮明な画質から得られた。

実施例４ SiH₄／H₂ガスボンベ６１１をSiF₄ガス（純度
99.999％）ボンベに、O₂／Heガスボンベ６１２
を、酸素を0.2vol％含むアルゴン（以後O₂／Ar
と略す。純度99.999％）ガスボンベに代え、又光
導電層の堆積初期時のSiF₄ガス流量と、O₂／Ar
ガス流量比を１：0.6に設定して、層形成を開始
し光導電層の堆積終了時のSiF₄ガス流量とO₂／
Arガス流量比が１：18になるようにO₂／Arガス
流量を、連続的増加させ、更にグロー放電の入力
電力を100Wにした以外は、実施例３と同様の操
作条件にてモリブデン基板上に光導電層を形成し
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６０１内を５×10^-6Torrの真空となし、基板
温度は250℃に保たれた後、補助バルブ６４１、
次いで流出バルブ６２６，６２７，６２８，６２
９及び流入バルブ６２１，６２２，６２３，６２
４を全開し、マスフローコントローラー６１６，
６１７，６１８，６１９内も十分脱気真空状態に
された。

補助バルブ６４１、バルブ６２６，６２７，６
２８，６２９，６２１，６２２，６２３，６２４
を閉じた後SiH₄／H₂ガスボンベ６１１のバルブ
６３１、O₂／Heガスボンベ６１２のバルブ６３
２、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６１
３のバルブ６３３を開け、出口圧ゲージ６３６，
６３７，６３８の圧を１Kg／cm²に調整し、流入バ
ルブ６２１，６２２，６２３を徐々に開けてマス
フローコントローラー６１６，６１７，６１８内
へSiH₄／H₂ガス、O₂／Heガス、B₂H₆／H₂ガス
を流入させた。引き続いて、流出バルブ６２６，
６２７，６２８を徐々に開け、次いで補助バルブ
６４１を徐々に開けた。このときSiH₄／H₂ガス
流量とO₂／Heガス流量比が10：0.3、SiH₄／H₂
ガス流量とB₂H₆／H₂ガス流量を50：１になるよ
うにマスフローコントローラー６１６，６１７，
６１８を調整した。次にピラニーゲージ６４２の
読みを注視しながら補助バルブ６４１の開口を調
整し、室６０１内が１×10^-2Torrになるまで補
助バルブ６４１を開けた。室６０１内圧が安定し
てから、メインバルブ６１０を徐々に閉じ、ピラ
ニーゲージ６４２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
を確認し続いて高周波電源６４３のスイツチを
ON状態にしてシヤツター（電極を兼ねる。）６
０５を閉にして、電極６０３、シヤツター６０５
間に13.56MHzの高周波電力を投入し室６０１内
にグロー放電を発生させ、10Wの入力電力とし
た。上記条件を３時間保つて光導電層の一部を成
す下部層領域を形成した。その後、高周波電源６
４３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６２７，６２８を閉じ、O₂ガ
スボンベ６１４からバルブ６３４を通じて１Kg／
cm²のガス圧（出口圧ゲージ６３９の読み）で、流
入バルブ６２４、流出バルブ６２９を徐々に開い
てマスフローコントローラー６１９にO₂ガスを
流しマスフローコントローラー６１６，６１９の
調整によつてO₂ガスが、SiH₄／H₂ガスの流量の
１／１０になるように安定させた。

引き続き、再び高周波源６４３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3Wにした。こうしてグロー放電を更に10分
間持続させて光導電層の一部を成す上部層領域を
600Åの厚さに形成した後、加熱ヒーター６０８
をoff状態にし、高周波電源６４３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６２６，６２９及び流入バルブ６２１，６
２２，６２３，６２４を閉じ、メインバルブ６１
０を全開にして、室６０１内を10^-5Torr以下に
した後、メインバルブ６１０を閉じ室６０１内を
リークバルブ６０６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、5.5V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。

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０・8lux・secの光量で画像露光を行い、その
後直ち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６第６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。

表面が洗浄にされた0.5mm厚10cm角のモリブデ
ン（基板）６０９を堆積室６０１内の所定位置に
ある固定部材６０３に堅固に固定した。ターゲツ
ト６０４は多結晶純度シリコン（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６０９は、固定部材６０３内の加熱
ヒーター６０８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６１０を全開して一
旦５×10^-6Torr程度まで真空にされ（このとき、
系のバルブは閉じられている）、補助バルブ６４
１及び流出バルブ６２６，６２７，６２９，６３
０が開かれマスフローコントローラー６１６，６
１７，６１９，６２０内が十分に脱気された後、
流出バルブ６２６，６２７，６２９，６３０と補
助バルブ６４１が閉じられた。アルゴン（純度
99.999％）ガスボンベ６１５のバルブ６３５を開
け、出口圧力計６４０の読みが１Kg／cm²になるよ
うに調整された後、流入バルブ６２５が開けら
れ、続いて流出バルブ６３０が徐々に開けられ、
アルゴンガスを室６０１内に流入させた。ピラニ
ーゲージ６１１の指示が５×10^-4Torrになるま
で、流出バルブ６３０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６１０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６０５を開とし
て、マスフローコントローラー６２０が安定する
のを確認してから、高周波電源６４３をON状態
にし、ターゲツト６０４および固定部材６０３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ようにマツチング
を取り、層を形成した。このようにして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６４３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６３０を閉
じ、メインバルブ６１０を全開して室６０１内の
ガスを抜き、５×10^-6Torrまで真空にした。そ
の後ヒーター６０８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１と同様の操作、条件にて光導電層を形成し
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７実施例４の酸素を0.2vol％含むアルゴンガスボ
ンベ６１２を、酸素を0.2vol％含むヘリウムガス
ボンベに代えた以外は、実施例４と同様の操作、
条件にてモリブデン基板上に光導電層を形成し
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真用光導電部材の好適
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５図は各々本発明の電子写真用
光導電部材の非晶質層中に含有される酸素原子の
分布状態を説明する為の模式的説明図、第６図は
本発明の電子写真用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……電子写真用光導電部材、１０１……
支持体、１０２……障壁層、１０３……非晶質
層。

Claims

【特許請求の範囲】１支持体と、シリコン原子を母体とし、水素原
子及びハロゲン原子の中のいずれか一方又は両者
を含む非晶質材料で構成され、前記水素原子及び
前記ハロゲン原子のいずれか一方の含有量又は両
者の含有量の総和が１〜40atomic％であり、光
導電性を示す非晶質層とを有し、前記非晶質層
は、少なくともその一部に、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層厚方向
には不均一で層厚方向の分布濃度が連続的に変化
している領域を有し、且つ前記支持体とは反対の
表面側の方に多く分布している状態で酸素原子を
含有する層領域を有することを特徴とする電子写
真用光導電部材。２前記層領域全体に於ける酸素原子の含有量が
0.05〜30atomic％であ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前記層領域中に於ける酸素原子の分布量の最
大値が0.3〜67atomic％であ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。４前記支持体と前記非晶質層との間に下部障壁
層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。５前記下部障壁層は、シリコン原子と、酸素原
子、窒素原子及び炭素原子の中の少なくとも一種
とを含む非晶質材料で構成されている特許請求の
範囲第４項に記載の電子写真用光導電部材。６前記下部障壁層には、水素原子又はハロゲン
原子の少なくとも一方が含有されている特許請求
の範囲第５項に記載の電子写真用光導電部材。７前記非晶質層の上に、上部障壁層を有する特
許請求の範囲第１項に記載の電子写真用光導電部
材。８前記非晶質層中には、ｐ型又はｎ型の不純物
が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。