KR0148452B1 - 전자사진용 광수용부재와 그 제작방법 - Google Patents

전자사진용 광수용부재와 그 제작방법 Download PDF

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KR0148452B1
KR0148452B1 KR1019950010028A KR19950010028A KR0148452B1 KR 0148452 B1 KR0148452 B1 KR 0148452B1 KR 1019950010028 A KR1019950010028 A KR 1019950010028A KR 19950010028 A KR19950010028 A KR 19950010028A KR 0148452 B1 KR0148452 B1 KR 0148452B1
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히로아키 니이노
코지 히쯔이시
사토시 코지마
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미타라이 하지메
캐논 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은, 도전성지지체와, 이 도전성지지체에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되고 적어도 하나의 수소원자 및 할로겐원자를 함유하는 비단결정재료로 형성되는, 광도전성을 나타내는 광도전층을 지니는 광수용층으로 이루어지는 전자사진용 광수용부재로서, 상기 광도전층은 10원자%~30원자%의 수소를 함유하고, 적어도 광입사부에서 광흡수스펙트럼에서 얻어진 지수 함수테일의 특성에너지가 50meV~60meV이고, 광도전층에서의 국재상태밀도가 1×1014㎝-3×~1×1016㎝-3인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재에 관한 것으로, 광도전층의 갭내준위를 제어할 수 있으므로, 환경안정성과 노광메모리를 개선시킬 수 있고, 동시에 우수한 전위특성과 화상특성을 지니는 광수용부재를 제공한다.

Description

전자사진용 광수용부재와 그 제작방법
제1a~1d도는 본 발명의 전자사진용 광수용부재의 바람직한 실시예의 층구성을 설명하는 개략층구성도.
제2도는 본 발명의 전자사진용 광수용부재의 공수용층을 형성하기 위해 사용된 장치의 일예로 RF대의 고주파를 사용하여 글로우방전법에 의해 전자사진용 광수용부재를 제조하는 장치의 개략설명도.
제3도는 본 발명의 전자사진용 광수용부재의 광수용층을 형성하기 위해 사용된 장치의 일예로 VHF대의 고주파를 사용하여 글로우방전법에 의해 전자사진용 광수용부재를 제조하는 장치의 개략설명도.
제4,10,16,24 및 28도는 각종 전자사진용 광수용부재 내의 광수용부재내의 광도전층의 Urbach 테일에서의 특성에너지(Eu)와 온도의존특성간의 관계도.
제5도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 국재상태밀도(DOS)와 노광메모리간의 관계도.
제6도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 국재상태밀도(DOS)와 화상흐름간의 관계도.
제7도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 Si-H2결합과 Si-H결합의 흡수피이크 강도비와 증간색 凹凸(거친화상)간의 관계도.
제8 및 22도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 Urbach 테일에서의 특성에너지(Eu)와 층두께방향위치간의 관계도.
제9도 및 23도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 국재상태밀도와 층두께 방향위치간의 관계도.
제11,17,25 및 29도는 각종 전자사진용 광수용부주재에서의 광도전층의 국재상태밀도(DOS)와 온도의존특성간의 관계도.
제12도 및 18도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 Urbach 테일에서의 특성에너지(Eu)와 노광메모리 평가등급간의 관계도.
제13도 및 19도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 국재상태밀도(DOS)와 노광메모리 평가등급간의 관계도.
제14도 및 20도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 Urbach 테일에서의 특성에너지(Eu)와 감도평가등급간의 관계도.
제15도 및 21도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 국재상태밀도(DOS)와 감도등급간의 관계도.
제26도 및 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 Urbach 테일에서의 특성에너지(Eu)와 강한 노광시의 화상흐름간의 관계도.
제27도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 국재상태밀도(DOS)와 강한 노광시의 화상흐름간의 관계도.
제30도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 Urbach 테일에서의 특성에너지(Eu)와 강한 노광시의 화상흐름간의 관계도.
제31도는 각종 전자사진용 광수용부재에서의 광도전층의 국재상태밀도(DOS)와 강한 노광시의 화상흐름간의 관계도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 광수용부재 101 : 도전성지지체
102 : 광수용층 104 : 표면층
105 : 전하주입저지층 106 : 자유표면
본 발명은 광(여기에서의 광의의 광이며, 자외선, 가시광선, 적외선, X선, r선 등을 의미한다)과 같은 전자파에 대해 감수성이 있는 전자사진용 광수용부재 및 그 제작방법에 관한 것이다.
상형성분야에 있어서, 광수용부재내의 광수용층을 형성하는 광도전재료로서는 고감도이고, SN비(광전류(Ip)/암전류(Id))가 높고, 조사하는 전자파의 스펙트럼 특성에 적합한 흡수 스펙트럼을 지닐 것, 광응답성이 높고, 소망의 암저항을 지닐 것, 및 사용시 인체에 무해할 것 등의 특성이 요구된다. 특히, 사무실에서 사용되는 전자사진장치내에 조립되는 전자사진용 광수용부재의 경우에는, 이들 사용에 있어서의 무공해성은 중요한 점이다.
이와 같은 점에 우수한 성질을 지니는 광도전재료로는 비정질수소화실리콘(이하, a-Si:H)이 있고, 예를들면, U.S특허 4,265,991호에는 전자사진용 광수용부재로서의 응용이 기재되어 있다.
a-S:-H를 지니는 이와 같은 전자사진용 광수용부재는 일반적으로 도전성지지체를 50~350℃에서 가열하면서 진공증착법, 스퍼터링법, 이온플레이팅법, 열CVD법, 광CVD법, 플라즈마CVD법 등의 막형성법으로 a-Si로 이루어진 광도전층을 형성한다. 특히, 플라즈마CVD법, 즉, 원료가스를 직류, 고주파 혹은 마이크로파글로우방전에 의해 분해하여 지지체상에 a-Si퇴적막을 형성하는 방법이 바람직한 방법으로서 실용되어 왔다.
또, 독일 특허공개 No.3046509호에서는, 할로겐원자를 구성요소로서 함유하는 a-Si광도전층(이하, a-Si:X광도전층)을 지니는 전자사진용 광수용부재가 개시되어 있다. 이 공보에 있어서는 a-Si에 할로겐원자를 1~40atom%함유시킴으로서, 내열성이 높고 전자사진용 광수용부재의 광도전층으로서 바람직한 전기적 및 광학적 특성을 얻을 수 있다고하고 있다.
또 일본특개소 57-115556호 공보에는, a-Si퇴적막으로 형성된 광도전층을 지닌 광도전부재의 암저항, 광감도, 광응답성 등의 전기적, 광학적, 광도전적 특성 및 내습성 등의 사용환경특성, 또한 경시적 안정성에 대해서 개선을 도모하기 위해, 실리콘원자로 주로 구성된 비정질재료로 형성된 광도전층위에, 실리콘원자 및 탄소원자를 함유하는 비광도전성의 비정질재료로 형성된 표면장벽층을 설치하는 기술이 기재되어 있다. 또한 U.S특허 No.4,659,639호에는 비정질실리콘, 탄소, 산소 및 불소를 함유하는 광투과절연성오버코트층을 적층하는 감광체에 관한 기술이, U.S특허 No.4,788,120호에는 실리콘원자, 탄소원자 및 41~70원자%의 수소원자를 구성요소로서 함유하는 비정질재료를 사용하여 표면층을 형성하는 기술이 기재되어 있다.
또, U.S특허 No.4,409,311호에는, 광도전층에 10~40원자%의 수소를 함유하고, 적외선흡수스펙트럼에서 2,100㎝-1과 2,000㎝-1에서 흡수피이크를 지니고, 흡수계수로서 피이크비율이 0.2대 1.7인 a-Si:H를 사용함으로서 고감도이고, 고저항인 전자사진용 감광체를 얻을 수 있다고 기재되어 있다.
한편, U.S특허 No.4,607,936호에는 비정질실리콘 감광체의 화상품질향상을 위해, 감광체표면 근방의 온도을 30~40℃로 유지한채 대전, 노광, 현상 및 전사라고하는 화상형성공정을 행함으로서, 감광체표면에서의 수분흡착에 의한 표면저항의 저하와 이에 수반하여 발생하는 화상 흐름을 방지하는 기술이 개시되어 있다.
이들 기술에 의해 전자사진용 광수용부재의 전기적, 광학적, 광도전적 특성 및 사용환경특성이 향상하고, 이에 따라 화상품질도 향상하여 왔다.
그러나, a-Si재료로 구성된 광도전층을 지니는 전자사진용 광수용부재는, 암저항, 광감도, 광응답성 등의 전기적, 광학적, 광도전적 특성, 및 사용환경특성의 점, 더욱이 경시안정성 및 주행성능(내구성)의 점에 있어서, 개별적으로는 특성의 향상을 도모하였으나, 총합적인 특성 향상을 도모하여 더 개량시킬 여지가 존재하는 것이 현실정이다.
특히, 전자사진장치의 고화질, 고속화, 고내구화는 급속히 진행되고 있고, 전자사진용 광수용부재에 있어서는 전기적 특성 및 광도전특성을 더욱 향상시키고, 대전성, 감도를 유지하는 한편 모든 환경하에서 내구성을 장시간 유지시킬 것이 요구되고 있다.
또한,전자사진장치의 화상특성을 향상시키기 위한 광학노광장치, 현상장치, 전자장치 등의 개량이 이루어진 결과, 전자사진용 광수용부재에 있어서도 종래이상으로 화상특성을 향상시킬 것을 요구하고 있다.
이런 상황하에서, 전술한 종래 기술에 의해 상기 과제에 대해 어느정도 특성향상이 가능하게는 되었지만, 대전성능 및 화상품질의 더큰 향상에 관해 아직 충분하다고는 말할 수 없고, 특히, 비정질실리콘광수용부재의 보다 높은 화질화로의 과제로서, 블랭크메모리 및 고스트 등의 노광메모리의 감소가 더욱 요구되게 되었다.
예를 들면, 종래는 감광체의 화상흐름을 방지하기 위해, U.S특허 No.4,607,936호에 기재된 바와 같이, 복사기내에 드럼히터를 설치하여 감광체의 표면온도를 40℃정도로 유지하였다. 그러나, 종래의 감광체에서는 전노광캐리어 혹은 열여기캐리어의 형성에 기인한 대전성능의 온도의존성, 소위 온도의존특성이 커서, 감광체가, 복사기내부의 실제 사용환경하에서는 본래의 감광체가 지니는 것보다 대전성능이 낮은 상태로 사용되는 것을 피할 수 없었다. 예를들면, 실온에서의 사용시에에 비하여 드럼히터에 의해 40℃정도로 가열되어 있는 상태에서는 대전성능은 100V 가깝게 저하하여 버린다.
또, 종래에는 복사기를 사용하지 않는 야간에도 드럼히터를 통전하여, 대전기의 코로나방전에 의해 형성된 오존생성물이 감광체표면에 흡착함으로서 발생하는 화상흐름을 방지하고 있었다. 그러나, 현재는 천연자원절약 및 전력 절약을 위해 복사기의 야간통전을 행하지 않는 것으로 되었다.
이와 같은 상태에서 연속복사를 하면, 복사기내부의 감광체주위온도가 서서히 상승하고, 온도상승에 따라 대전성능이 저하함으로서, 복사시 화상농도가 변화한다고 하는 문제가 생긴다.
즉, 감광체를 연속사용하면, 대전 및 노광결과로서 그 표면온도가 상승하여 대전성능을 저하시키고, 복사시의 화상농도의 변화에 의해 화질을 악화시키므로, 초고속장치(1분에 80매이상을 복사)에 설치하기 위해서는 온도의존특성을 감소시킬 필요가 있다.
한편, 종래의 감광체에서는, 동일원고를 연속반복적으로 복사하는 경우 노광결과로서 감광체의 노광피로에 의해 화상농도가 감소하거나, 포그가 발생한다.
예를 들면, 동일원고를 연속반복적으로 복사하는 경우, 노광결과로서 캐리어의 축적 혹은 대전된 캐리어의 축적(즉, 연속대전시 대전전위시프트)으로 인해 화상농도가 변화(농도가 점차적으로 증가하거나 감소한다)한다.
블랭크메모리 및 소위 고스트 등의 노광메모리는 화질향상에 대해 문제로 되어, 블랭크메모리는 토너를 절약하기 위한 연속복사시 종이공급간격으로 감광체에 적용되는 소위 블랭크노광에 의해 발생된, 복사된 화상에 농도차를 일으키는 현상이 있고, 코스트는, 앞의 복사시(후-화상)화상노광후 잔존하는 상이 다음의 복사시에 화상을 형상하는 현상이 있다.
따라서, 노광메모리의 방지, 장치의 소형화, 생태문제 및 에너지절약면에서 보아, 화상노광시 노광량과 크기가 작은 장치가 요구되고 있으며, 이런 요구에 부응하기 위해서는 감광체의 감광성향상이 보다 진전되어야 한다.
또한, 종래의 감광체에서는, 칼라배경의 원고에서 강한 콘트라스트를 지닌 화상을 얻을 수 있도록, 노광량을 증가시킨 경우, 강한 노광의 적용에 의해 다량의 광캐리어가 생성되어, 광캐리어가 움직이기 쉬운 부분으로 집중하여 흘러가는 현상이 발생하여, 이 현성은 강한노광시 화상흐름, 소위 EV흐름을 일으켜 문자를 오염시킨다는 문제점이 있다.
따라서, 전자사진용 광수용부재를 설계할때에, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하도록 전자사진용 광수용부재의 층구성, 각층의 화학적조성등 총합적인 관점에서의 개량을 도모하는 동시에 A-Si재료의 특성을 한층 개량시킬 필요가 있다.
본 발명은, 상술한 바와 같이 a-Si로 형성된 종래의 광수용층을 지니는 전자사진용 광수용부재에 내재된 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명의 주된 목적은, 전기적, 광학적 광도전적 특성이 사용환경에 의존하는 것없이 실질적으로 항상 안정하고, 내광피로에 우수하고, 반복사용에서 열화하지 않고 내구성, 내습성에 뛰어나고, 전류전위가 거의 없고, 또한, 화상품질이 우수한, 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 형성된 광수용부재를 지니는 전자사진용광 수용부재와 그 제작방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 온도의존특성과 노광메모리를 감소시키고, 화질의 극적인 향상을 도모하도록 감광성을 개량한, 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 형성된 광수용부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 온도의존특성과 강한 노광시의 화상흐름을 감소시키고, 화질의 극적인 향상을 도모하도록 감광성을 개량한, 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 형성된 광수용부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 환경내성(복사기부의 온도와 광수용부재의 최외부온도효과에 대한 내성)의 극적인 향상을 도모하도록 온도의존특성을 감소시킴으로서, 연속복사시에도 고안정성으로 화상을 형성할 수 있고, 노광메모리와 연속대전시의 대전전위시프트를 저하시켜 화질에 극적인 향상을 도모한, 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 형성된 광수용부재 및 그 제작방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 도전성지지체와, 도전성지지체위에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되고 적어도 하나의 수소원자 및 할로겐원자를 함유하는 비단결정재료로 형성되어 광도전성을 나타내는 광도전층을 지니는 광수용충으로 이루어진 전자사진용 광수용부재를 제공하며, 여기서, 광도전층은 10원자%~30원자%의 수소를 함유하여, 광도전층의 적어도 광입사부에서 광흡수 스펙트럼에서 얻어진 지수 함수테일의 특성에너지가 50meV~60meV이고, 광도전층에 있어서의 국제상태밀도가 1×1014㎝-3×~1×1016㎝-3인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 도전성지지체와, 도전성지지체위에 형성한, 실리콘원다로 주로 구성되고, 적어도 하나의 수소원자 및 할로겐원자를 함유하는 비단결정재료로 형성되어 광도전성을 나타내는 광도전층을 지니는 광수용층으로 이루어진 전자사진용 광수용부재를 제공하며, 여기서, 광수용층에서 대전성능의 온도의존성은 ±2V/degree내인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 도전성지지체와, 도전성지지체위에 형성한, 실리콘실리콘원다로 주로 구성되고, 적어도 하나의 수소원자 및 할로겐원자를 함유하는 비단결정재료로 형성되어 광도전성을 나타내는 광도전층을 지니는 광수용층으로 이루어진 전자사진용 광수용부재의 제조방법을 제공하며; 여기서, 이 방법은, 방전력을 A×B watt가 되도록 제어하면서 광도전층을 형성하고, B,A1,Ga,In 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제 IIIb족원소 및, P,As,Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 가스유량을 A×Cppm이 되도록 제어하여, (여기서 A는 원료가스와 희석가스의 총유량, B는 0.2~0.7의 정수, C는 5×10-4~5×10-3의 정수를 나타낸다). 광수용층에서 대전성능의 온도의존성이 ±2V/degree내로 되도록 하는 것으로 이루어진다. 이하 본 발명을 상세히 설명한다.
일반적으로, a-Si:H의 밴드갭에는, Si-Si결합의 구조적인 왜곡에 기인하는 테일(바닥)준위와, Si의 미결합손(댕글링본드) 등의 구조결합에 기인하는 깊은준위가 존재한다. 이들 준위는 전자 및 호올의 포획, 재결합중심으로서 작용하여 장치의 특성을 저하시키는 원인으로 되는 것이 알려져 있다.
이러한 밴드갭의 국재준위상태를 측정하는 방법으로서, 일반적으로 심준위분광법, 등온용량과도 분광법, 광열편향분광법, 일정광전류법등이 사용되고 있다. 특히, 일정광전류법(이하, CPM)은, a-Si:H의 국재준위에 의거하여 서브갭광흡수 스펙트럼을 간편하게 측정하는 방법으로서 유용하다.
본 발명자들은 지수함수테일(Urbach tail)에서의 특성에너지(이하, Eu)혹은 국재상태밀도(이하, DOS)와 감광체특성의 상관관계를 각종조건하에 예의연구한 결과, Eu 및 DOS가 a-Si감광체의 온도의존특성 및 노광메모리와 밀접한 관계에 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
드럼히터등으로 감광체를 가열한때에 발생하는 대전성능의 저하원인으로서, 열여기된 캐리어가 대전시의 전계에 의해 야기되어 밴드테일의 국재준위 및 밴드갭내의 깊은 국재준위로의 포획 및 방출을 반복하면서 표면을 향해 주행하고, 따라서 표면저하를 제거해버리는 것을 들 수 있다. 여기서, 대전기를 통과화하는 동안 표면에 도달한 캐리어는 대전성능의 저하에는 거의 영향이 없으나, 깊은 준위에 포획된 캐리어는 대전기를 통과한 후에 표면에 도달하여 표면전하를 제거하기 때문에 온도의존특성으로서 관측된다. 또, 대전기를 통과한 후에 열여기된 캐리어도 표면전하를 제거하여 대전성능의 저하를 일으킨다. 따라서, 감광체의 사용온도 영역에 있어서의 열여기캐리어의 생성을 억제하고 동시에 캐리어의 주행성을 향상시키는 것이 온도의존특성의 향상을 위해 필요하다.
한편, 블랭크노광 혹은 상노광에 의해 생성한 광캐리어가 밴드갭내의 국재준위에 포획되어 광도전층에 남아있을 때 노광메모리가 발생한다. 보다 구체적으로는, 어느정도의 복사진행시에 생성된 광캐리어중에서 광도전층에 남아있는 캐리어는 다음번 또는 그후의 대전시에 표면전하로 형성된 전계에 의해 제거되며, 노광된 부분의 전위는 그외부분보다 낮아지게되어 화상에 농도차가 발생하게 되므로, 캐리어는 1회복사시 광캐리어가 층에 남아있지 않게 광도전층을 주행할 수 있도록, 그 주행성을 향상시켜야만 한다.
즉, 본 발명과 같이 Eu 및 DOS의 제어는 열여기캐리어의 생성을 억제하고, 또, 열여기캐리어 또는 광캐리어가 국재준위에 포획된 비율을 저하시킬 수 있어, 캐리어의 주행성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 그 결과, 전자사진용 광수용부재의 사용온도범위내에서 온도의존특성을 현저하게 감소시킬 수 있는 동시에 노광메모리를 방지할 수 있으므로, 사용환경에 대한 전자사진용 광수용부재의 안정성을 향상시킬 수 있고, 중간색을 선명하게 하고 해상도나 높은 고품질의 화상을 안정하게 얻을 수 있다.
더욱이, 본 발명에서는 Si-H2결합과 Si-H결합에 기인한 흡수피이크의 세기율을 규정함으로서 광수용부재의 층을 통한 캐리어의 주행성을 균일하게 할 수 있으므로 중간색화상의 미세한 농도차, 소위 조약한 화상을 감소시킬 수 있다.
따라서, 이와 같이 구성된 본 발명의 전자사진용 광수용부재는 앞서 논의된 모든 문제점을 해결하여, 전기적, 광학적 및 광도전적 특성, 화질, 주행성능 및 사용환경특성이 매우 우수하다.
한편, 노광시 생성된 광캐리어에서, 전자는 앞서 설명한바와 같이 밴드갭에서 국재준위로의 포획 및 해방을 반복하면서 표면을 향해 이동하고 호올은 지지체측을 향한다. 이 과정에서, 상술한 바와 같이 블랭크노광 혹은 상노광으로 생성된 광캐리어가 밴드갭의 국재준위에 포획되고 캐리어가 광도전층에 남아있을 때 노광메모리가 야기된다. 보다 구체적으로는, 어느정도의 복사진행시에 생성된 광캐리어중에서 광도전층에 남아있는 캐리어는 다음번 또는 그후의 대전시에 표면전하로 형성된 전계에 의해 제거되며, 노광된 부분의 전위는 그외부분보다 낮아 지게되어 화상에 농도차가 발생하게 되므로, 캐리어는 1회복사시 광캐리어가 층에 남아있지 않게 광도전층을 주행할 수 있도록, 그 주행성을 향상시켜야만 한다. 따라서, 광캐리어는 비교적 표면근처의 위치에 주로 생성되어 전자는 표면을 향해 이동하며, 호올은 지지체측을 향해, 호올의 주행성은 전자의 주행성보다 매우 작다는 사실을 주목하여, 본 발명자는 노광메모리를 감소하고 감광성을 향사시키기 위해, 지지체방향으로 호올의 주행성을 증가시켜야 할 필요가 있다는 것을 발견하였다.
즉, 본 발명에서와 같이, Eu 및 DOS를 제어하여 이들 막면내평균값을 일정하게 하고, 또 이것이 지지체측을 향해 감소하도록 분포시킴으로서 열여기캐리어의 생성을 억제하고, 캐리어가 국재준위에 포획되는 비율을 작게하는 한편, 층두께방향으로 지지체측을 향한 호올의 주행성을 현저하게 개선시킨다. 그결과, 전자사진용 광수용부재의 사용온도범위에서의 온도의존특성은 현저하게 감소될 수 있고, 동시에 노광메모리의 감소 및 감광성이 개선을 달성할 수 있으므로, 사용환경에 대한 전자사진용 광수용부재의 안정성을 향상시킬 수 있고, 중간색을 선명하게 하고 고해상도를 지니는 고품질의 화상을 안정하게 얻을 수 있다. 이와 같이 구성된 본 발명의 전자사진용 광수용부재는 앞서 논의된 모든 문제점을 해결하여, 전기적, 광학적 및 광도전적특성, 화질, 주행성능 및 사용환경특성이 매우 우수하다.
상술한 바와 같이, 노광시 형성된 광캐리어는 밴드갭의 국재준위로의 포획 및 해방을 반복하면서 표면을 향해 이동하나, 막면내방향으로 이동하기 위한 캐리어의 준비가 다르며, 강한노광에 의해 다량의 광캐리어가 생성되는 경우, 캐리어가 쉽게 이동할 수 있는 부분에 집중하게되며, 이것은 얻어진 화상이 번지게되는 EV흐름을 야기한다. 따라서, 광캐리어가 광도전층에서 막면내방향으로 이동하는 것을 가능한한 억제하고, 이들의 보다 많은 부분이 층두께방향에서만 이동할 수 있도록 캐리어의 주행성을 향상시킬 필요가 있다.
즉, 본 발명에서와 같이, Eu 및 DOS를 제어하여 이들 막면내평균값을 일정하게 하고, 또 이것이 표면을 향해 감소하도록 분포시킴으로서 열여기캐리어의 생성을 억제하고, 캐리어가 국재준위에 포획되는 비율을 작게하는 한편, 층두께방향으로 캐리어의 주행성을 현저하게 개선시킨다. 그결과, 전자사진용 광수용부재의 사용온도범위에서의 온도의존특성은 현저하게 감소될 수 있고, 동시에 강한 노광시 노광메모리의 발생을 방지할 수 있으므로, 사용환경에 대한 전자사진용 광수용부재의 안정성을 향상시킬 수 있고, 중간색을 선명하게 하고 고해상도를 지니는 고품질의 화상을 안정하게 얻을 수 있다. 이와 같이 구성된 본 발명의 전자사진용 광수용부재는 앞서 논의된 모든 문제점을 해결하여, 전기적, 광학적 및 광도전적특성, 화질, 주행성능 및 사용환경특성이 매우 우수하다.
본 발명의 전자사진용 광수용부재에 대해 하기 상세히 설명한다.
제1a~1d도는 본 발명의 전자사진용 광수용부재의 층구성을 설명하는 개략도이다.
제1a도에 도시한 전자사진용 광수용부재(100)는 광수용부재용 지지체(101)위에 광수용층(102)이 설치되어 있다. 광수용층(102)은 적어도 1종의 수소원자, 할로겐원자 및 실리콘원자를 함유하는 비단결정재료종류인 a-Si(H,X)로 형성되어, 광도전성을 지닌 광도전층(103)을 지닌다.
제1b도는 본 발명의 전자사진용 광수용부재의 다른 층구성을 설명하는 대략도이다. 제1b도에 도시한 전자사진용 광수용부재(100)는, 광수용부재용 지지체(101)위에 광수용층(102)이 설치되어 있다. 광수용층(102)은 a-Si(H,X)로 형성되어 광도전성을 지니는 광도전층(103)과, 비정질실리콘계 표면층(104)으로 구성되어 있다.
제1c도는 본 발명의 전자사진용 광수용부재의 다른 층구성을 설명하는 대략도이다. 제1c도에 도시한 전자사진용 광수용부재(100)는, 광수용부재용 지지체(101)위에 광수용층(102)이 설치되어 있다. 광수용층(102)은 a-Si(H,X)로 형성되어 광도전성을 지니는 광도전층(103)과, 비정질실리콘계 표면층(104)과, 비정질실리콘계전하주입저지층(105)으로 구성되어 있다. 제1d도는 본 발명의 전자사진용 광수용부재의 다른 층구성을 설명하는 대략도이다.
제1d에 도시한 전자사진용 광수용부재(100)는, 광수용부재용 지지체(101)위에 광수용층(102)이 설치되어 있다. 광수용층(102)은 a-Si(H,X)로 형성되어 광도전성을 지니는 광도전층(103)과, 비정질실리콘계 표면층(104)이 설치되어 있다. 광수용층(102)은 도전층(103)을 구성하는, a-Si(H,X)전하발생층(106) 및 전하수송층(107)과, 비정질실리콘계 표면층(104)으로 구성되어 있다.
[지지체]
본 발명에서 사용된 지지체로서는 도전성이거나 전기절연성일 수 있다. 도전성지지체로서는 예를들면 Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,Te,V,Ti,Pt,Pb 또는 Fe 등의 금속, 이들의합금, 예를들어 스탠레스스틸 등을 들 수 있다. 전기절연성재료로서는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 셀룰로오스아세테이트, 폴리프로필렌, 염화폴리비닐, 폴리스티렌, 또는 폴리아미드 등의 합성수지의 필름 혹은 시트, 유리, 세라믹 등을 들수 있다. 본 발명에서는, 전기절연성지지체의 적어도 광수용층을 형성하는 측의 표면을 도전처리한 지지체도 사용할 수 있다. 본 발명에 사용된 지지체(101)의 형상은 평활표면 혹은 凹凸표면의 원통상 또는 판상의 끝이 없는 벨트형상일 수 있고, 그두께는 소정의 전자사진용 광수용부재(100)을 형성할 수 있도록 적의 결정하나, 전자사진용 광수용부재(100)로서의 가요성이 요구되는 경우에는, 지지체(101)로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있는 범위내에서 가능한한 얇게 할 수 있다. 그러나 지지체(101)는 제조 및 취급과 기계적강도 등의 점에서 통상 10㎛이상으로 한다.
레이저광 등의 간섭성광을 사용하여 상기록을 행하는 경우에는, 가시화상에 나타나는 소위 간섭줄무니에 의한 화상불량을 보다 효과적으로 해소하기 위해 지지체(101)의 표면에 凹凸을 설치해도 된다. 지지체(101)의 표면에 설치되는 凹凸은 U.S특허 No.4,650,736, No.4,696,884 및 No.4,705,733호에 기재된 공지의 방법으로 형성할 수 있다.
또, 레이저광 등의 간섭성광을 사용할 때 발생하는 간섭줄무니에 의한 화상불량을 해소하기 위한 다른 방법으로서, 지지체(101)표면에 복수의 구형상흔적 오목부를 형성하여 凹凸하게 할 수 있다. 보다 상세하게는, 지지체(101)의 표면을 전자사진용 광수용부재(100)에 요구되는 해상력보다도 미세한 凹凸를 지니도록 형성하고, 또 凹凸을 복수의 구형상흔적오목부에 의해 생성한다. 지지체(101)의 표면에 설치되는 복수의 구형상흔적오목부에 의한 凹凸은 U.S특허 No.4,735,883호에 기재된 공지의 방법으로 제작할 수 있다.
[광도전층]
본 발명에 있어서, 그 목적을 효육적으로 달성하기 위해 지지체(101)위에 형성되고, 광수용층(102)의 일부를 구성하는 광도전층(103)은 진공퇴적막형성방법에 의해 소정특성이 얻어지도록 적절한 막형성파라메타의 수치조건 및 적절한 원료가스의 선택하에서 형성된다. 구체적으로는, 저주파CVD 고주파CVD 혹은 마이크로파CVD 등의 AS방전CVD, DC방전CVD 등을 포함하는 글로우방전법, 스퍼터링, 진공증착법, 이온플레이팅법, 광CVD법 및 열CVD법 등의 각종 박막퇴적법으로 형성할 수 있다. 이들 박막퇴적법은, 제조조건, 설비자본투자하의 부하정도, 제조규모, 생성되는 전자사진광수용부재에 소망되는 특성 등의 요인에 의해 적의선택하여 채용되나, 소망의 성질을 지니는 전자사진용 광수용부재를 제조하는데 있어 조건의 제어가 비교적 용이 하다고 하는 것에서 글로우방전, 스퍼터링, 이온플레이팅법이 바람직하다.
예를들어, 글로우방전에 의해 광도전층(103)을 형성하는 데에는 기본적으로 실리콘원(Si)를 공급할 수 있는 Si공급용의 원료가스와, 수소원자(H)를 공급할 수 있는 H공급용의 원료가스및/또는 할로겐원자(X)를 공급할 수 있는 X공급용의 원료가스를, 내부를 감압할 수 있는 반응용기내에 소정의 가스상태로 도입하여, 이 반응용기내에 글로우방전을 야기시켜, 미리 소정위치로 설치되어 있는 소정의 지지체(101) 위에 a-Si(H, X)로 이루어진 층을 형성시킨다.
또, 본 발명에 있어서, 광도전층(103)은 수소원자 및/또는 할로겐원자를 함유할 것을 필요로 하며, 이것은 실리콘원자의 미결합손을 보상하고, 층의 품질을 향상, 특히, 광도전성 및 전하 보유성을 향상시키는데 필요불가결하기 때문이다. 수소원자 또는 할로겐원자의 함유량, 또는 수소원자와 할로겐원자의 총량은 실리콘원자와 수소원자 및/또는 할로겐원자의 총량에 대해 10~30원자%, 보다 바람직하게는 15~25원자%이다.
본 발명에서 사용되는 Si공급용가스로 될 수있는 물질로서는, SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10등의 가스상태, 혹은 가스화할 수 있는 수소화규소(실란류)가 유효하게 사용될 수 있으며, 층형성시의 각취급용이성 및 Si공급효율등에서 보아 SiH4및 Si2H6가 바람직하다.
형성되는 광도전층(103)중에 수소원자를 구조적으로 도입하고, 수소원자의 동비비율의 제어를 보다 용이하게 하고, 본 발명의 목적을 달성하는 막 특성을 얻기위해, 이들 가스에 H2및/또는 He 혹은 수소원자를 함유하는 규소화합물의 가스를 소정량 혼합하여 막을 형성해야하며, 각각의 가스는 단독으로, 혹은 소정혼합비로 복수종을 혼합하여 아무 문제없이 사용할 수 있다.
본 발명에 사용되는 할로겐원자공급용의 원료가스로서 유효한 물질은, 예를 들면, 할로겐가스, 할로겐화물, 할로겐을 함유하는 할로겐간화합물 및 할로겐으로 치환된 실란유도체 등의 가스상 또는 가스화할 수 있는 할로겐화합물을 바람직하게 들 수 있다. 또, 실리콘원자와 할로겐원자로 구성된 가스상 혹은 가스화할 수 있는 할로겐함유수소화규소화합물도 유효한 것으로들 수 있다. 본 발명에 있어서 바람직하게 사용할 수 있는 할로겐화합물로서는, 구체적으로는 불소가스(F2), BrF, ClF, ClF3, BrF3, BrF5, IF3, IF7등의 할로겐간화합물을 들수있고, 할로겐원자를 함유하는 규소화합물, 소위 할로겐원자로 치환된 실란유도체로서 구체적으로, 예를들면 SiF4, Si2F6등의 불화규소를 바람직한 것으로 들수 있다.
광도전층(103)에 함유되는 수소원자 및/ 또는 할로겐원자의 양을 제어하는데에는, 예를들면, 지지체(101)의 온도, 수소원자 및/ 또는 할로겐원자를 배합시키기 위해 사용된 원료물질의 양, 방전전력 등을 제어하면 된다.
본 발명에 있어서, 광도전층(103)에는 필요데 따라 전도성을 제어할 수 있는 원자를 함유시키는 것이 바람직하다. 전도성을 제어할 수 있는 원자는, 광도전층(103)중에 균일하게 분포된 상태로 함유되거나, 혹은 층두께방향으로 불균일하게 분포된 상태로 함유되는 부분이 있어도 된다.
전동성을 제어할 수 있는 원자로서는, 반도체분야에 사용된, 소위 불순물을 들 수 있고, P형전도특성을 부여할 수 있는 주기율표 제IIIb족에 속하는 원자(이하, 제IIIv족원자) 또는 n형 전도특성을 부여할 수 있는 주기율표 제Vb족에 속하는 원자(이하, 제Vb족원자)를 사용할 수 있다.
제IIIb족 원자로서는, 구체적으로, 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 및 탈륨(T1)을 들수있고, 특히, B, Al 및 Ga가 바람직하다. 또 제Vb족원자로서는, 구체적으로, 인(P), 비스(As), 안티모니(Sb) 및 비스무트(Bi)를 들 수 있고, 특히, P 및 As가 바람직하다.
광도전층(103)에 함유되는 전도성을 제어할 수 있는 원자의 함유량으로서는, 바람직하게 1×10-2~1×103원자ppm, 보다 바람직하게는 5×10-2~5×102원자ppm, 가장 바람직하게는 1×10-1~1×102원자ppm이다.
전도성을 제어할 수 있는 원자, 예를들면, 제IIIb족원자 혹은 제Vb족원자를 구조적으로 도입하기 위해서는, 층형성시에, 제IIIb족원자 도입용의 원료물질 혹은 제Vb족원자 도입용의 원료물질을 가스상태로 반응용기중에, 광도전층(103)을 형성할 때 사용되는 다른 가스와 함께 도입하면 된다. 제IIIb족원자 도입용의 원료물질 혹은 제Vb족원자도입용의 원료물질로 사용할 수 있는 것들로서는, 상온상압에서 가스상, 혹은 적어도 광도전층형성조건하에서 용이하게 가스화할 수 있는 것을 선택한다.
이러한 제IIIb족원자동입용의 원료물질로서는 구체적으로는, 붕소원자도입용의로서, B2H6, B4H10, B5H6, B5H11, B6H10등의 수소화붕소, BF3, BCl3, BBr3등의 할로겐화붕소 등을 들수 있으며, 이외에 GaCl3, Ga(CH3)3등을 들수도 있다. 특히, 취급면에서보아 B2H6이 바람직하다.
또, 제Vb족원자도입용의 원료물질로서 유효하게 사용되는 것은, 인원자도입용으로서는, PH3, P2H4등의 수소화인, PF3, PF5, PCl3, PCl5, PBr3, PI3등의 할로겐화인 등을 들 수 있다. 이외에, AsH3, AsF3, AsCl3, AsBr3, AsF5, SbH3, SbF5, SbCl5, BiH3및 BiBr3등도 제Vb족원자도입용의 원료물질로서 유효하게 사용할 수 있다.
이들 전도성을 제어하는 원자도입용의 원료물질을 필요에 따라 H2및/또는 He 등의 가스로 희석하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 탄소원자 및/또는 산소원자 및/또는 질소원자를 효율적으로 도입시킬 수 있으며, 탄소원자 및/또는 산소원자 및/ 또는 질소원자의 함유량은 실리콘원자, 탄소원자, 산소원자 및 질소원자의 총량에 대해 바람직하게는 1×10-5~10원자%, 보다 바람직하게는 1×10-4~8원자%, 가장 바람직하게는 1×10-3~5원자%이다. 탄소원자 및/ 또는 산소원자 및/또는 질소원자는 광도전층증에 균일하게 분포되어 있거나, 광도전층의 층두께방향으로 그 함유량이 변화하도록 불균일하게 분포된 부분이 있어도 된다.
본 발명에 있어서, 광도전층(103)의 두께는 얻어지는 특성 또는 성능 및 요구되는 특성 또는 성능에 따라 적의결정되며, 20~50㎛가 바람직하고, 23~45㎛가 보다 바람직하며, 25~40㎛가 가장 바람직하다. 층두께가 20㎛이하이면, 대전성능 및 감도 등의 전자사진특성이 실용상 만족스럽지못하고, 50㎛이상이면, 광도전층을 형성하는 시간이 길게되어 제작비용이 증가하게 된다.
본 발명의 목적을 달성하고, 소망의 막특성을 지니는 광도전층(103)을 형성하기 위해, Si공급용가스와 희석가스와의 혼합비, 반응용기내부의 가스압, 방전전력 및 지지체온도를 소정에 따라 적의 선택할 필요가 있다.
희석가스로서 사용하는 H2및/또는 He의 유량은, 층설계에 따라서 최적범위내로 적의선택할 수 있으나, Si공급용가스에 대해 H2및/또는 He를, 통상 3~20배, 바람직하게는 4~15배 보다 바람직하게는 5~10배의 범위로, 일정하게 제어하는 것이 바람직하다. 또, He가 도입될 경우, 희석가스의 총유량(H2+He)은 상기 범위내로 제어하는 것이 바람직하고, He의 유향은 총유량의 50%이하로 제어하는 것이 바람직하다.
반응용기내부의 가스압도 층설계에 따라 최적범위내로 적의선택할 수 있으나, 통상의 경우, 1×10-4~10Torr, 바람직하게는 5×10-5~5Torr, 보다 바람직하게는 1×10-3~1Torr범위이다.
또한, 방전전력도 층설계에 따라 최적범위내로 적의 선택할 수 있으나, Si공급가스의 유량에 대한 방전전력은 바람직하게는 2~7, 보다 바람직하게는 2.5~6, 가장 바람직하게는 3~5이다.
지지체의 온도도 층설계에 따라 최적범위내로 적의 선택할 수 있으나, 바람직하게는 200~350℃, 보다 바람직하게는 230~330℃, 가장 바람지하게는 250~310℃이다.
지지체측에서 표면측을 향해 Eu 및 DOS값이 증가하도록 막을 형성하는 방법으로서는, 예를들면, SiH4와 수송 및/또는 He의 혼합비(희석비)를 일정하게 유지한 채, SiH4의 유량에 대한 방전전력(W/flow)및/또는 지지체온도(Ts)를 연속적으로 변화시키는 것이 바람직하다.
이런 경우, 방전전력은 층설계에 따라 최적범위내로 적의 선택할 수 있으나, Si공급가스의 유량에 대해 방전전력이 지지체측에서 표면측을 향해 연속적으로, 바람직하게는 2~8배, 보다 바람직하게는 2.5~7배, 가장 바람직하게는 3~6배로 작아지도록 변화하는 것이 좋다.
지지체의 온도도 층설계에 따라 최적범위내로 적의 선택할 수 있으나, 바람직하게는 200~370℃, 보다 바람직하게는 230~360℃, 가장 바람직하게는 250~350℃범위로, 지지체측에서 표면측을 향해 연속적으로 낮아지도록 변화하는 것이 좋다.
지지체측에서 표면측을 향해 Eu 및 DOS값이 감소하도록 막을 형성하는 방법으로서는, 예를들면, SiH4와 수송 및/또는 He의 혼합비(희석비)를 일정하게 유지한 채, SiH4의 유량에 대한 방전전력(W/flow)및/또는 지지체온도(Ts)를 연속적으로 변화시키는 것이 바람직하다.
이런 경우, 방전전력은 층설계에 따라 최적범위내로 적의 선택할 수 있으나, Si공급가스의 유량에 대해 방전전력이 지지체측에서 표면측을 향해 연속적으로 작아지도록, 바람직하게는 2~8배, 보다 바람직하게는 2.5~7배, 가장 바람직하게는 3~6배로 변화시킬 수 있다.
또, 지지체(101)의 온도도 층설계에 따라 최적범위내로 적의 선택할 수 있으나, 지지체측에서 표면측을 향해 연속적으로 낮아지도록, 바람직하게 200~370℃, 보다 바람직하게 230~360℃, 가장 바람직하게는 250~350℃로 변화시킬 수 있다.
최외막표면의 처리를 효과적으로 하기 위해서는, 원료가스와 희석가스의 유량의 총량에 대하여 특정범위내로 방전전력을 제어해도 되고 또, 원료가스와 희석가스의 유량의 총량에 대하여 특정범위내로 주기율표의 IIIb족 또는 Vb족에 속하는 원소를 함유한 기체의 유량을 제어해도 되는데 그림으로써, 본 발명에서 목적한 온도의존특성으로서는 노광메모리와 연속 대전시의 대전전위시프트를 감소하여 화상의 극적인 품질향상을 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이, 예를들면, 글로우방전법에 의해 광도전층(103)을 형성하는 경우에는, 기본적으로 실리콘원자(Si)를 공급할 수 있는 Si공급용원료가스, 수소원자(H)를 공급할 수 있는 H공급용원료가스 및/또는 할로겐원자(X)를 공급할 수 있는 X공급용원료가스를, 그 내부가 제거될 수 있는 반응용기내에 소정의 가스상태로 도입해도 되고 상기 반응용기내에 글로우방전을 발생시켜서 주어진 위치에 미리 지지체(101)상에 a-Si(H,X)로 구성된 층을 형성해도 된다.
이 경우, A는 원료가스와 희석가스의 유량의 총량을, B는 0.2~07의 정수를, C는 5×10-4~5×10-3의 정수를 나타낸다고 하면, 방전전력이 A×BW가 되도록 바람직하게 제너할 수 있고 또 주기율표의 Ⅲb족 또는 Vb족에 속하는 원소를 포함하는 가스의 유속도 A×Cppm이 되도록 바람직하게 제어해도 좋다.
또, 광도전층(103)에 함유된, 전도성을 제어할 수 있는 원자의 양에 대해서는, 원료가스와 희석가스의 유량의 합계에 대하여 특정범위내에 있도록 제어할 수 있고 그럼으로써 본 발명의 목적을 효과적으로 얻을 수 있다. 보다 구체적으로, A는 원료가스와 희석가스의 유량이 총량을, C는 5×10-4~5×10-3의 정수를 나타낸다고 하면, 주기율표의 Ⅲb족 또는 Vb족에 속하는 원소를 포함하는 가스의 유량은 A×Cppm이 되도록 바람직하게 제어해도 좋다.
본 발명에 있어서, 광도전층을 형성하는데 필요한 지지체온도 및 가스압의 바람직한 수치의 범위는 상기에 한정한 범위를 들수 있지만 통상의 경우, 이들 조건을 독립적으로 구별하여 결정할 수는 없다. 소정의 특성을 지닌 광수용부재가 형성될 수 있도록 상호적이고 유기적인 관련성에 기초하여 최적치를 결정해야만 한다.
[표면층]
본 발명에 있어서는, 상기와 같은 방법으로 지지체(101)상에 형성된 광도전층(103)상에, 비정질실리콘계의 표면층(104)을 더 형성하는 것이 바람직하다. 이 표면층(104)은 자유표면(110)을 지니고 주로 내습성, 연속반복사용특성, 전기적 내압성, 사용환경 특성 및 내구성에 관한 본 발명이 목적을 달성하도록 설치된다.
또, 본 발명에서는, 광수용층(102)을 구성하는 광도전층(103)과 표면층(104)을 형성하는 비정질재료의 각각의 실리콘원자라고 하는 공통이 구성요소를 가짐으로써 적층계면에 화학적인 안정성이 충분히 확보된다.
표면층(104)은 비정질실리콘계 재료이기만 하면 어느 재질을 사용하여 형성해도 되는데 예를들면, 수소원자(H) 및/또는 할로겐원자(X)를 함유하고 탄소원자를 더 함유한 비정질실리콘(이하, a-SiC(H,X)), 수소원자(H) 및/또는 할로겐원자(X)를 함유하고 산소원자를 더 함유한 비정질실리콘(이하, a-SiO(H,X)), 수소원자(H) 및/또는 할로겐원자(X)를 함유하고 질소원자를 더 함유한 비정질실리콘(이하, a-SiN(H,X)), 및 수소원자(H) 및/또는 할로겐원자(X)를 함유하고 탄소원자, 산소원자, 질소원자중 적어도 1개를 더 함유한 비정질실리콘(이하, a-SiCON (H,X)) 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 그 목적을 효과적으로 달성하기 위해 표면층(104)을 진공퇴적막 형성방법에 의해, 소정의 특성을 얻을 수 있도록 막형성 파라미터에 의해 적당히 설정한 수치조건하에서 제작한다. 구체적으로는, 예를들면, 저주파CVD법, 고주파CVD법 또는 마이크로파CVD법 등의 AC방전 CVD법과 DC방전 CVD법을 포함한 글로우 방전법, 스퍼터링법, 진공금속화법, 이온플레이팅법, 광CVD법 및 열 CVD법 등의 각종 박막퇴적법에 의해 형성할 수 있다. 이들 박막퇴적법을 사용하는 경우, 제조조건, 설비자본투자의 부하정도, 제조스케일, 작성된 전자사진용 광수용부재의 희망하는 특성 및 성능 등에 의해 적합한 것을 선택한다. 광수용부재의 생산성의견 지에서는 광도전층으로서 동등한 퇴적법을 이용하는 것이 바람직하다.
예를들면, 글로우방전법에 의해 a-SiC(H,X)로 구성된 표면층(104)을 형성한 경우에는, 기본적으로 실리콘원자(Si)를 공급할 수 있는 Si공급용원료가스, 탄소원자(C)를 공급할 수 있는 C공급용원료가스와 수소원자(H)를 공급할 수 있는 H공급용원료가스 및/또는 할로겐원자(X)를 공급할 수 있는 X공급원료가스를, 그 내부가 제거될 수 있는 반응용기내에 소정의 가스상태로 도입해도 되고 상기 반응용기내에 글로우방전을 발생시켜서 주어진 위치에 미리 설정된 지지체(101)상에, 그리고 광도전층(103)의 형성되어온 그위에 a-Si(H,X)로 구성된 층을 형성해도 된다.
본 발명의 표면층의 재질로서는, 실리콘을 함유한 비정질재료이던 어느것이든 이용해도 좋다. 탄소, 질소 및 산소로부터 선택한 적어도 1개의 원소를 함유한 실리콘 원자와의 화합물이 바람직하다. 특히, a-sic를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.
특히, 표면층을 주성분으로서 a-sic로 형성한 경우의 그 탄소량은 실리콘원자와 탄소원자의 총계에 기초하여 30%~90%의 범위가 바람직하다.
본 발명에서, 표면층(104)은 수소원자 및/또는 할로겐원자를 함유할 필요가 있는데 이는 실리콘원자 등의 구성원자의 미결합손을 보상하기 위한 것이며 총질의 향상, 특히, 광도전성특성 및 전하보유특성의 향상에 필수불가결하다. 수소원자의 함유량은 구성원다의 총량에 기초하여 30~70원자%, 바람직하게는 35~65원자%, 보다 바람직하게는 40~60원자%로 하는 것이 좋다. 불소원자의 함유량으로서는 0.01~15원자%, 바람직하게는 0.1~10원자%, 보다 바람직하게는 0.6~4원자%로 하는 것이 좋다.
이를 범위의 수소함유량 및/또는 플루오르함유량의 범위에서 형성된 광수요부재는 지금까지의 비활용제품으로서 충분히 적용가능하고 그 실제사용면에서도 현저하게 월등하다. 보다 구체적으로, 표면층내에 존재하는 결합 또는 불완전(주로 실리콘원자 또는 탄소원자의 댕글림 결합으로 이루어진)은 전자사진용 광수용부재로서의 특성에 악영향을 미친다고 알려졌다. 예를들면, 자유표면으로부터의 전하의 주입 때문에 대전성능의 열화, 사용환경, 예를들면, 높은 습도환경에서 표면구조가 변화하기 때문에 대전성능의 변동, 코로나방전시 또는 광조사시 광도전층에 의해 표면층에 전하가 주입되어 상기 표면층내의 결함에 전하가 트랩되므로 반복사용시의 잔상현상의 발생 등을 악영향으로 들수 있다.
하지만, 표면층내의 수소함유랑을 30원자% 이상으로 제어하는 거세 의해 표면층 내의 결함을 대폭으로 감소함으로써, 상기 문제점을 모두 해소 할 수 있고 종래 경우에 비해 전기적특성면 및 고속연속사용성에 있어서 극적인 향상을 도모할 수 있다.
한편, 상기 표면층중의 수소함유량이 70원자%이상이면, 표면층의 경도가 저하하므로 어떤 경우에는 상기 층의 반복사용을 견딜 수 없게 된다. 따라서, 표면층중의 수소함유량을 상기의 범위내로 제어하는 것이 소정의 바람직한 전자사진 특성을 얻는데 매우 중요한 인자중 하나가 된다. 표면층중의 수소함유량은 원료가스의 유량(비), 지지체온도, 방전전력, 가스압 등에 의해 제어할 수 있다.
또, 표면층중의 불소함유량을 0.01원자%이상의 범위로 제어하는 것으로 표면층내의 실리콘원자와 탄소원자 사이의 결합을 효과적으로 발생시키는 것이 가능하다. 게다가 표면층중의 불소원자의 기능으로서, 코로나 등에 의해 야기되는 손상 때문에 실리콘원자와 탄소원자 사이의 결합의 절단을 효과적으로 방지하는 것도 가능하다.
한편, 표면층중의 불소함유량이 15원자%이상이면, 표면층내의 실리콘원자와 탄소원자의 결합의 발생 및 코로나 등의 손상으로 인해 실리콘원자와 탄소원자의 결합의 절단을 방지하는 것이 거의 효과적이지 못하다. 게다가, 과잉의 불소원자가 표면층중의 캐리어의 주행성을 저해하므로 잔류전위와 화상메모리가 현저하게 보이게 된다. 따라서, 표면층중의 불소함유량을 상기 범위내로 제어하는 것이 희망하는 전자사진특성을 얻는 중요한 인자중의 하나이다. 표면층중의 불소함유량은 원료가스의 유량(비), 지지체온도, 방전전력, 가스압 등에 의해 제어할 수 있다.
본 발명의 표면층 형성에 사용되는 실리콘(Si)공급용 원료가스로서 작용할 수 있는 물질로서는 SiH4, Si2H6, Si3H8및 Si4H10등의 가스상 또는 가스화할수 있는 실리콘 수소화물(실란류)이 효과적으로 사용될 수 있다. 총형성시 취급 및 Si공급효율의 용이성견지에서, 상기 물질은 SiH4, 및 Si2H6,을 포함하는 것이 바람직하다. 이를 Si공급용원료가스는 임의적으로 H2, He, Ar 또는 Ne 등의 가스와 희석한 후 사용해도 좋다.
탄소(C)공급용 원료가스로서 작용할 수 있는 물질로서는, CH4, C2H2, C2H6, C3H8및 C4H10등의 가스상 또는 가스화할 수 있는 탄화수소가 포함된다. 총형성시 취급 및 C공급효율의 용이성견지에서, 상기 물질은 CH4, C2H2및 C2H6,을 포함하는 것이 바람직하다.
이를 C공급용 원료가스는 임의적으로 H2, He, Ar 또는 Ne 등의 가스와 희석한후 사용해도 좋다.
질소 또는 산소공급용 원료가스로서 작용할 수 있는 물질로서는 NH3, NO, N2O, NO2, O2, CO, CO2및 N2등의 가스상 또는 가스화할 수 있는 화합물이 포함된다. 이를 질소 또는 산소공급용 원료가스는 임의적으로 H2, He, Ar또는 Ne 등의 가스와 희석한 후 사용해도 좋다.
또, 형성된 표면층(104)중에 도입된 수소원자의 비율을 보다 용이하게 제어하기 위해서, 이를 가스에 수소가스 또는 수소원자를 함유한 실리콘화합물 가스를 소정량 더 혼합한 분위기에서 막을 형성하는 것이 바람직하다. 또, 각 가스는 단독종 뿐만 아니라 소정의 혼합비로 복수종조합하여 혼합해도 아무런 문제가 없다.
할로겐원자공급용 원료가스로서 유효한 물질은 예를들면, 할로겐가스, 할로겐화물, 할로겐함유, 할로겐간화합물 및 할로겐으로 치환된 실란유도체 등의 가스상 또는 가스화할 수 있는 할로겐화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 또, 상기 물질로서는 실리콘원자와 할로겐원자로 구성된 가스상 또는 가스화할 수 있는, 할로겐함유 실리콘수소화물 화합물도 유효할 수 있다. 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있는 할로겐화합물로서는 구체적으로 불소가스(F2) 및 BrF, ClF, ClF3, BrF3, BrF5, 1F3, 1F7등으로 구성된 할로겐간 화합물이 포함된다. 할로겐원자를 함유한 실리콘화합물, 이른바, 할로겐원자로 치환된 실란유도체로서는 구체적으로 SiF4및 Si2F6등의 실리콘 불화물을 바람직한 예로 들수 있다.
표면층(104)증에 함유된 수소원자 및/ 또는 할로겐원자의 양을 제어하기 위해서는 예를들면, 지지체(101)의 온도, 수소원자 및/또는 할로겐원자를 함유하기 위해 사용하는 원료의 양, 방전전력 등을 제어할 수 있다.
탄소원자 및/또는 산소원자 및/또는 질소원자는 표면층중에 균일하게 분포시켜도 되고 또는 표면층의 층두께방향으로 그 함유량이 변화하도록 불균일하게 분포시키는 부분이 있어도 좋다.
또, 본 발명에 있어서, 표면층(104)에는 필요에 응해서 그 전도성을 제어할 수 있는 원자를 함유하는 것도 바람직하다. 전도성을 제어할 수 있는 원자는 표면층(104)중에 균일하게 분포된 상태로 함유되어도 좋고 또는 층두께방향으로 불균일하게 분포된 상태로 함유된 부분이 있어도 좋다.
상기의 전도성을 제어할 수 있는 원자는 반도체분야에 이용되는 이른바 불순물을 들수 있고, P형 전도특성을 부여할 수 있는 주기율표의 Ⅲb족에 속하는 원자(이하 Ⅲb족 원자로 약칭) 또는 n형전도특성을 부여할 수 있는 주기율표의 Vb족에 속하는 원자(이하 Vb족원자로 약칭)를 사용할 수 있다.
상기 Ⅲb족 원자로서는 구체적으로 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 및 탈륨(Tl)등이 있고 특히, B, Al, 및 Ga이 바람직하다. Vb족 원자로서는 구체적으로 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb) 및 비스무스(Bi)등이 있고 특히, P 및 As가 바람직하다.
표면층(104)중에 함유된, 전도성을 제어할 수 있는 원자의 함유량으로서는, 바람직하게 1×10-3~1×103원자ppm, 보다 바람직하게는 1×10-2~5×102원자ppm, 가장 바람직하게는 1×10-1~1×102원자ppm인 것이 좋다.
전도성을 제어할 수 있는 원자, 예를들면, 제Ⅲb족원자 또는 Vb족원자를 구조적으로 도입하기 위해서는, 층을 형성할 때, Ⅲb족 원자 도입용 출발원료 또는 Vb족 도입용의 출발원료를 가스상태로 반응용기중에, 표면층(104)형성에 사용되는 다른 가스와 함께 도입하면 좋다. Ⅲb족원자 도입용의 출발원료 또는 Vb족원자도입용 출발원료로서 사용할 수 있는 것들은 상온 상압에서 가스상, 또는 적어도 광도전층 형성조건하에서 용이하게 가스화할 수 있는 것들로 부터 선택해야만 한다. 그와같은 Ⅲb족 원자도입용의 출발원료로서는 구체적으로 붕소원자도입용원료로서, B2H6, B4H10, B5H9, B5H11, B6H10등의 붕소수소화물과, BF3, BCl3, BBr3등의 붕소할로겐화물을 들수 있다. 그 이외에 GaCl3, Ga(CH3)3이 포함된다.
Vb족 원자도입용출발 원료물질로서 유과적으로 사용될 수 있는 물질은 인원자도입용 원료로서, PH3, P2H4등의 인수소화물과 PF3, PF5, PC13, PC15, PBr3, 및 PI3등의 인할로겐화물을 들 수 있다. 그외에, Vb족 원자도입용 출발원료로서 효과적으로 사용할 수 있는 물질로서는 AsH3, AsF3, AsC13, AsBr3, AsF5, SbH3, SbF5, SbC15, BiH3및 BiBr3등도 포함된다.
또 이들 전도성을 제어하는 원자도입용의 출발원료는 H2, He,Ar 또는 Ne등의 가스와 희석한 후 마음대로 사용해도 좋다. 본 발명이 표면층(104)은 바람직하게는 0.01~3㎛, 보다 바람직하게는 0.05~2㎛, 가장 바람직하게는 0.1~1㎛의 두께로 형성하는 것이 좋다. 총두께가 0.01㎛이하이면, 광수용부재의 사용중에 마찰등의 이유로 인해 표면층을 잃는 경향이 있고, 3㎛이상이면, 잔류전위의 증가등의 전자시진특성의 저하가 발생할 지도 모른다.
본 발명에 의한 표면층(104)은, 그 요구된 특성이 소망하는 대로 부여될 수 있도록 주의깊게 형성한다. 보다 구체적으로 구조적관점으로부터, ⅰ)Si, C, N, 및 O로 이루어진 군에서 선택한 적어도 1개의 원소와 ⅱ)H 및/또는 X로 구성된 물질은 그 형성조건에 의해 폴리크리스탈 또는 마이크로크리스탈등의 결정으로부터 비정질(총칭적으로 비단결정으로 칭함)까지의 형태를 취한다. 전기적특성의 관점으로부터는 도전성으로부터 반도체성, 및 절연성까지 간의 성질을 또, 광도전성으로부터 비광도전성까지간의 성질을 보인다. 따라서, 본 발명에서는, 외도한 대로 소정의 특성을 갖는 화합물이형성될 수 있도록 소망에 따라서 그 형성조건의 선택이 엄밀해진다.
예를들면, 표면층(104)을 그 내압성이 향상을 주목적으로 설치하기 위해서는 화합물을 사용환경에서 전기절연성적 기둥이 현저한 비단결정재료로서 제작한다.
또, 연속 반복사용특성과 사용환경특성의 향상을 주목적으로 표면층(104)을 설치한 경우에는, 화합물을 상기 전기절연성의 그 정도로 어느정도 완화되어 층과함께 조사된 광에 대해 어떤 감도를 지니는 비단결정재료로서 형선한다.
본 발명의 목적을 달성할 수 있는 소망하는 특성을 지닌 표면층(104)을 형성하기 위해서는, 지지체(101)의 온도와 반응용기내의 가스압을 소망하는 대로 적당히 설정해야만 한다.
지지체(101)의 온도(TS)는, 층구성설계에 의해 최적범위내로 적절하게 선택하지만 통상이 경우, 바람직하게는 200~350℃, 보다 바람직하게는 230~330℃, 가장 바람직하게는 250~310℃의 범위로 설정하는 것이 좋다.
반응용기내의 가스압도 총구성설계에 의해 최적범위내로 적절하게 선택하지만, 바람직하게는 1×10-4~10Torr, 보다 바람직하게는 5×10-4~5Torr, 가장 바람직하게는 1×10-3~1Torr범위가 좋다.
본 발명에 있엇, 표면층을 형성하기 위해 필요한 지지체온도와 가스압의 수치는 상기 정의한 범위가 바람직하다. 통상의 경우, 이들 조건은 독립적으로 구별하여 결정할 수 없다. 소망하는 특성을 지닌 광수용부재가 형성될 수 있도록 상호적이고 유기적인 관련성에 기초하여 최적치를 결정해야만 한다.
본 발명에서는, 광도전층과 표면층사이에, 탄소원자, 산소원자 및 질소원자의 함유량을 표면층보다도 적게 가진 중간층(하부표면층)을 더 설치하는데 이는 대전성능등의 특성을 보다 향상시키기 위해 유효하다.
또 표면층(104)과 광도전층(103)의 사이에, 탄소원자 및/또는 산소원자 및/또는 질소원자의 함유량이 광도전층(103)을 향하여 감소하는 방식으로 변화하는 영역을 설치하는 것도 좋다. 이것에 의해, 표면층과 광도전층 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 층 사이의 중간계면에서 반사광으로 인한 간섭의 영향을 보다 감소시킬 수 있다.
[전하주입저지층]
본 발명이 전자사진용 광수용부재에 있어서는, 도전성지지체와 광도전층 사이에, 도전성지지체측으로부터의 전하의 주입을 저지하는 작용을 하는 전하주입저지층을 설치하는 것이 보다 효과적이다. 보다 구체적으로, 전하주입저지층은, 광수용층이 그 자유표면에 일정극성으로 대전처리를 부여하는 경우에는 지지체측으로부터 광도전층즉으로 전하가 주입되는 것을 저지하는 기능을 가지고, 역극성의 대전처리를 부여하는 경우에는 그러한 기능을 발휘하지 않는, 이른바 극성의존성을 지닌다. 그와같은 기능을 부여하기 위해서는 그 전도성을 제어할 수 있는 원자를 광도전층에 비해 비교적 대향으로 함유한다.
상기층에 함유된, 전도성을 제어할 수 있는 원자는 층중에 공평하게 균일하게 분포해도 좋고 또는 층두께방향으로 공평하게 함유해도 좋지만 불균일하게 분포된 상태로 함유한 부분이 있어도 된다. 분포농도가 불균일한 경우에는 지지체측에 대량으로 분포되도록 함유하는 것이 바람직하다.
하지만, 어떤 경우에도 지지체의 표면과 평행면내 방향에 있어서는, 균일한 분포로 공평하게 함유된 원자가 면내방향에서의 특성역시 균일할 필요가 있다.
전하주입저지층에 함유된, 전도성을 제어할 수 있는 원자로서는 반도체분야에 이용되는 이른바 불순물을 들수 있고 P형 전도특성을 부여할 수 있는 주기율표의 Ⅲb족에 속하는 원자 (이하 Ⅲb족 원자로 약칭) 또는 n형전도특성을 부여할 수 있는 주기율표의 Vb족에 속하는 원자(이하 Vb족원자로 약칭) 를 사용할 수 있다.
Ⅲb족 원자로서는 구체적으로 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 및 탈륨(Tl)등이 있고 특히, B, Al, 및 Ga이 바람직하다. Vb족 원자로서는 구체적으로 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb) 및 비스무스(Bi)등이 있고 특히, P 및 As가 바람직하다.
본 발명에서 전하주입저지층중에 함유된, 전도성을 제어할 수 있는 원자의 함유량은 본 발명의 목적이 효과적으로 달성될 수 있도록 소망하는 대로 적당히 결정하지만 바람직하게는 10~1×104원자ppm, 보다 바람직하게는 50×5×103원자ppm, 가장 바람직하게는 1×102~3×103원자ppm인 것이 좋다.
또, 전하주입저지층에는 탄소원자, 질소원자 및 산소원자중의 적어도 1종의 함유된 것이 좋은데 이는 전하주입저지층과 작접 촉매가 함께 설치된 기타층과의 사이의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 층에 함유된 탄소원자, 질소원자 또는 산소원자는 층중에 공평하게 균일하게 분포되어도 좋고 또는 층두께방향으로 공평하게 함유되어도 좋지만 불균일하게 분포된 상태로 함유된 부분이 있어도 된다. 하지만 어떤 경우에도 지지체의 표면과 평행면내방향에 있어서는, 균일한 분포로 공평하게 함유된 원자가 면내 방향에서의 특성 역시 균일한 필요가 있다.
본 발명에 있어서 전하주입저지층의 전층영역에 함유된 탄소원자 및/또는 질소원자 및/또는 산소원자의 함유량은, 본 발명의 목적이 효과적으로 달성될 수 있도록 적당히 결정하지만, 1종의 경우는 그 양으로서, 2종이상의 경우는 그총량으로서, 바람직하게는 1×10-3~50원자%, 보다 바람직하게는 5×10-3~30원자%, 가장 바람직하게는 1×10-2~10원자%인 것이 좋다.
본 발명의 전하주입저지층에 함유되는 수소원자 및/또는 할로겐원자는 구성원자의 미결합손을 보상하여 막질의 향상에 효과적이다. 전하주입저지층중의 수소원자 또는 할로겐원자 또는 수소원자와 할로겐원자의 총함유량은, 바람직하게는 1~50원자%, 보다 바람직하게는 5~40원자%, 가장 바람직하게는 10~30원자%인 것이 좋다.
본 발명의 전하주입저지층(105)의 층두께로서는 바람직하게는 0.1~5㎛, 보다 바람직하게는 0.3~4㎛, 가장 바람직하게는 0.5~3㎛인 것이 좋다. 층두께가 0.1㎛보다 얇으면 지지체로 부터의 전하의 주입저지능이 불충분하게 되어 충분한 대전성능을 얻을 수 없게 되고 5㎛보다 두껍더라도 전자사진특성의 실질적 향상보다는 차라리 제작시간의 연장으로 인한 제작코스트증가를 초래하게 된다.
본 발명의 전하주입저지층을 형성하기 위해서는, 전숭의 광도전층을 형성하는 방법과 동일한 진공퇴적법을 이용해도 좋다.
본 발명의 목적을 달성할 수 있는 특성을 지닌 전하주입저지층(105)을 형성하기 위해서는, Si공급용가스와 희석가스와의 혼합비, 반응용기내의 가스압, 방전전력 및 지지체(101)의 온도를 적당히 설정할 필요가 있다.
희석가스인 H2및/또는 He의 유량은 층구성설계에 의해 최적범위내로 적당히 선택해도 되지만, Si공급용가스에 기초하여 H2및/또는 He를 바람직하게는 1~20배, 보다 바람직하게는 3~15배, 가장 바람직하게는 5~10배의 범위내로 제어하는 것이 좋다.
반응용기내의 가스압도 역시 층구성설계에 의해 최적범위내로 적당히 선택하지만 가스압을 바람직하게는 1×10-4~10Torr, 보다 바람직하게는 5×10-4~5Torr, 가장 바람직하게는 1×10-3~1Torr범위가 좋다.
방전전력도 역시 층구성설계에 의해 최적범위내로 적당히 선택하지만 Si공급용 가스의 유량에 대해 방전전력의 비를 바람직하게는 1~7, 보다 바람직하게는 2~6, 가장 바람직하게는 3~5의 범위로 설정하는 것이 좋다.
또, 지지체(101)의 온도도 역시 층구성설계에 의해 최적범위내로 적당히 선택하지만 온도를 바람직하게는 200~350℃, 보다 바람직하게는 230~330℃, 가장 바람직하게는 250~310℃의 범위로 설정하는 것이 좋다.
본 발명에서, 전하주입저지층을 형성하는데 필요한 희석가스의 혼합비, 가스압, 방전전력 및 지지체온도의 수치는 상기 정의한 범위내가 바람직하다. 통상의 경우, 이를 조건은 독립적으로 구별하여 결정할 수 없다. 희망하는 특성을 지닌 표면층을 형성할 수 있도록 상호적이고 유기적인 관련성에 기초하여 최적치를 결정해야만 한다.
이외에도, 본 발명의 전자사진용 광수용부재에 있어서, 광수용층(102)은 그 지지체(101)측에 적어도 알루미늄원자, 실리콘원자, 수소원자 및/또는 할로겐원자가 층두께방향으로 불균일하게 분포된 상태로 함유하는 총영역을 갖는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 전자사진용 광수용부재에 있어서는, 지지체(101)와 광도전층(103) 또는 전하주입저지층(105)과의 사이의 밀착성을 보다 향상시키기 위한 목적으로, 예를들면, Si3N4, SiO2, SiO 또는 실리콘원자로 주로 구성되고 수소원자 및/또는 할로겐원자와 탄소원자 및/또는 산소원자 및/또는 질소원자를 함유한 비정질재료등으로 형성된 밀착층을 설치해도 좋다. 또, 지지체로부터의 반사광으로 인한 간섭술의 발생을 방지하기 위해 광흡수층을 설치해도 좋다.
이하, 광수용층을 형성하는 장치 및 막형성방법에 대해서 상세히 설명한다.
제2도는 RF내의 주파수를 사용하는 고주파플라스마 보조CVD(이하, 간단히 RF-PCVD라 한다)에 의해 전자사진용 광수용부재를 제조하는 장치의 바람직한 실시예으 구성을 개략적으로 표시한다. 제2도에 표시한 제조장치는 다음과 같다.
이 장치는 주로 퇴적장치(2100), 원료가스 공급장치(2220) 및 반응용기(2111)의 내부를 감압하는 배기장치(2111)(도시 생략)로 구성되어 있다. 퇴적장치(2100)의 반용용기(2111)내에는 원통형지지체(2112), 지지체히터(2113) 및 원료가스 공급파이프(도시 생략)가 설치되어 있다. 또한 이 반응용기에는 고주파 대칭박스(2115)가 연결되어 있다.
원료가스 공급장치(2220)는 SiH4, GeH4, H2, CH4, B2N6, 및 PH3등의 원료가스용 가스실린더(2221 내지 2226), 밸브(2231 내지 2236), (2241 내지 2246) 및 (2251 내지 2256), 및 메스플로우제어기(2211 내지 2216)으로 구성되어 있다. 반응용기(2111)의 가스공급 파이프(2114)에는 벨브 (2260)를 개재해서 각 원료가스용 가스실린더가 연결되어 있다.
이 장치를 사용해서 다음과같이 퇴적막을 형성할 수 있다.
상기 원통형지지체(2112)는 반응용기(2111)내에 세트되며, 반응용기(2111)의 내부는 배기장치(도시 생략)에 의해 배기된다. 계속해서, 지지체(2112)의 온도는 지지체를 가열하는 히터(2113)에 의해 소정의 온도, 예를 들면 200℃~350℃의 온도로 제어된다.
퇴적막의 형성용 원료가스가 반응용기(2111)에 유입되기 전에, 반응용기의 가스 실린더밸브(2231 내지 2236) 및 리크밸브(2117)는 닫혀졌는지 확인하기 위하여 검검되며, 또한 유입밸브(2241 내지 2246), 유출밸브(2251 내지 2256) 및 보조밸브(2260)도 열려있는지 확인하기 위하여 점검된다. 그리고, 처음에 메인밸브(2118)가 열려져서 반응기(2111)의 내부와 가스파이프(2116)가 배기된다.
다음에, 진공계(2119)가 판독되어 약 5×10-6Torr의 압력이 표시되는 시점에 보조밸브(2260) 및 유출밸브(2251) 내지 (2256)이 닫혀진다.
그후, 가스실린더밸브(2231) 내지 (2236)가 개방되어, 가스는 각각 가스실린더(2221 내지 2226)로부터 도입되며, 또한 각 가스는 압력제어기(2261 내지 2266)을 작동시킴으로써 2㎏/㎠의 압력을 가지도록 조정된다. 다음에, 유입밸브(2241 내지 2246)이 서서히 개방되어, 가스는 각각 매스플로우제어기(2211 내지 2216)에 도입된다.
이와 같이 막형성이 개시될 준비가 된후, 다음 과정에 따라 각층이 형성된다.
원통형지지체(2112)가 소정의 온도를 가졌을 때. 몇몇 필요한 유출밸브(2251 내지 2256) 및 보조밸브(2260)는 서서히 개방되어, 소정의 가스가 가스실린더(2221)내지(2226)로부터 가스공급파이프(2114)를 개재해서 반응용기(2111)에 공급된다. 다음에, 메스플로우제어기(2211 내지 2216)가 작동되어, 각 원료가스는 소정의 비율로 흐름이 조정된다. 이 과정에서, 메인벨브(2118)의 개방이 조정되어, 반응용기(2111) 내부의 압력은 진공계(2119)로 보았을 때, 1Torr이하의 소정의 압력이 되게 된다. 내부압력이 안정하게 되었을 때, 13.56MHZ의 주파수를 가진 RF전원(도시 생략)은 소정의 전력으로 세트되며, RF전력은 고주파 매칭박스를 개재해서 반응용기(2111)의 내부에 공급되어, 글로우방전을 발생시킨다. 반응용기에 공급된 재료가스는 발생된 방전에너지에 의해 분해되어, 지지체(2112)위에 주로 실리콘으로 구성된 소정의 퇴적막이 형성된다. 소정의 두께를 가진 막이 형성된 후, 유출밸브를 폐쇄되어, 가스가 반용용기로 흘러들어가는 것을 방지한다. 이리해서 퇴적막의 형성이 완료된다.
똑같은 동작이 복수의 되풀이되며, 그에 의해 소망의 다층구조를 가진 광수용층을 형성할 수 있다.
해당층이 형성되었을 때, 필요가스용 밸브 이외의 유출밸브는 모두 폐쇄된다. 또한, 반응용기(2251) 및 유출밸브(2251 내지 2256)로부터 반응기(2111)로 뻗는 파이프내에 해당가스가 남는 것을 방지하기 위하여, 유출밸브(2251 내지 2256)가 폐쇄되고, 보조밸브(2260)가 개방된 후, 메인벨브(2116)가 전부 개방되어, 이장치의 내부가 일단 배기되어 고진공이 되며:이것은 필요에 따라 동작할 수 있다.
균일한 막형성을 달성하기 위해서, 막이 형성되는 동아 지지체(2112)를 구동기구(도시생략)에 의해 소정의 속도로 회전시키는 것이 효과적이다.
상술한 가스류와 밸브동작은 각층이 형성되는 조건에 따라 변경된다.
VHF대의 주파수를 사용하는 고주파수 플라스마보조 CVD(이하, 간단히 VHF-PCVD라 한다)에 의해 전자사진용 광수용부재를 제조하는 공정을 이하에 설명한다.
제2도에 표시한 제조장치의 RF-PCVD에 의한 퇴적장치(2100)는 제3도에 표시한 퇴적장치(3100)로 대체할 수 있으며, 이것은 원료가스공급창이(2220)에 연결할 수 있게 되어 있다. 따라서, VHF-PCVD에 의한 전자사진용 광수용부재를 제조하는 장치를 설치할 수 있다.
이 장치는 주로 반응용기(3111), 원료가스공급장치(2220) 및 반응용기의 내부를 배기하는 배기장치(도시생략)로 구성되어 있다. 반응용기(3111)내에는 원통형 지지체(3112), 지지체히터(3113), 원료가스공급파이트(도시생략) 및 전극(3115)이 설치되어 있다. 또한 이 전극에는 고주파 매칭박스(3115)가 연결되어 있다. 반응용기(3111)의 내부는 배기장치(도시생략)에 연결되는 배출파이프(3121)의 연통하고 있다.
원료가스 공급장치(2220)는 SiH4, GeH4, H2, CH4, B2N6, 및 PH3등의 원료가스용 가스실린더(2221 내지 2226), 밸브(2231) 내지 (2236), (2241 내지 2246) 및 (2251 내지 2256), 및 메스플로우제어기(2211 내지 2216)으로 구성되어 있다. 반응용기(3111)의 가스공급 파이프(도시생략)에는 벨브 (2260)를 개재해서 각 원료가스용 가스실린더가 연결되어 있다. 원통형지지체(3112)에 의한 둘러싸인 공간(3130)은 방전공간을 형성한다.
VHF-PCVD에 의해 작동되는 이 장치를 사용해서, 다음과 같이 퇴적막을 형성할 수 있다.
처음에, 반응용기(3111)내에 원통형지지체(3112)가 세트된다. 이 지지체(3112)는 각기 구동기구(3120)에 의해 회전된다. 반응용기(3111)의 내부는, 확산펌프로 예시되는 배기장치에 의해 배기튜브(3121)를 개재해서 배기되어, 반응용기(3111)내부의 압력을, 예를 들면 1×10-7Torr이하로 조정하도록 되어 있다. 이어서, 각 원통형지지체(3112)의 온도는 지지체가열용히터(3113)에 의해, 예를 들면 200℃~350℃의 조정온도로 조정된다.
퇴적막을 형성하는 원료가스가 반응용기(3111)에 유입되기 전에, 반응용기의 가스실린더밸브(2231 내지 2236)과 리크밸브(도시생략)는 폐쇄되었는지 확인하기 위하여 검검되며, 또한 유입밸브(2241 내지 2246), 유출밸브(2251 내지 2256) 및 보조밸브(2260)도 개방되었는지 확인하기 위하여 점검된다. 그리고, 처음에 메인밸브(도시생략)가 개방되어 반응용기(3111)의 내부와 가스파이프(2116)가 배기하도록 되어 있다.
다음에, 진공계(도시생략)가 판독되어 약 5×10-6Torr의 압력을 표시하였을 때, 보조밸브(2260) 및 유출밸브(2251 내지 2256)이 폐쇄된다.
그후, 가스실린더밸브(2231 내지 2236)가 개방되어, 가스는 각각 가스실린더(2221) 내지 (2226)로부터 도입되며, 또한 각 가스는 압력제어기(2261 내지 2266)을 작동시킴으로써 2㎏1㎠의 압력을 가지도록 조정된다. 다음에, 유입밸브(2241 내지 2246)이 서서히 개방되어, 가스는 각각 매스플로우제어기(2211 내지 2216)에 도입된다.
이와 같이 막형성이 개시될 준비가 된후, 다음 과정에 따라 각층이 형성된다.
각 지지체(3112)가 소정의 온도를 가졌을 때, 몇몇 필요한 유출밸브(2251 내지 2256) 및 보조밸브(2260)는 서서히 개방되어, 소정의 가스가 가스실린더(2221 내지 2226)으로부터 가스공급파이트(도시생략)를 게재해서 반응용기(3111)내의 방전공간(3130)에 공급된다. 다음에, 메스풀로우제어기(2211 내지 2216)이 작동되어, 각 원료가스는 소정의 비율로 흐르도록 조정된다. 그 공정중에, 메인밸브(도시생략)의 개방은 조정되어, 반응용기(3111)내부의 압력은 진공계(도시생략)로 보았을 때 1Torr이하의 소정의 압력이 되게 된다.
내부압력이 안정하게 되었을 때, 예를 들면 500MHZ의 주파수를 가진 VHF전원은 소망의 전원으로 세트되고, VHF동력은 메칭박스(3116)를 개재해서 방전공간(3130)에 공급되어, 글로우방전을 발생시킨다. 따라서, 지지체(3112)에 의해 둘러싸인 방전공간(3130)에는 그에 공급된 재료가스가 방전에너지에 의해 분해되어, 각 전도지지체(3112)상에 소정의 퇴적막이 형성된다. 이때, 이 지지체는 지지체 회전모터(3120)에 의해 소망의 회전속도로 회전되므로 층을 균일하게 형성할 수 있다.
각 지지체상에 소정의 두께를 가진 막이 형성되었을 때, VHF동력의 공급이 정지되고, 유출밸브가 폐쇄되어 가스가 반응용기내로 유입하는 것을 방지한다. 이리해서 퇴적막의 형성은 완료된다.
똑같은 동작이 복수희 반복되고, 그에 의해 소망의 다층구조를 가진 광수용층을 형성할 수 있다. 해당층이 형성되었을 때, 필요가스용 밸브이외의 유출밸브는 모두 폐쇄된다. 또한 해당가스가 반응용기(3111)내 및 유출밸브(2251 내지 2256)로부터 반응용기(3111)로 뻗는 파이프내에 남는 것을 방지하기 위하여, 유출밸브(2251 내지 2256)이 폐쇄되고, 보조밸브(2260)가 개방된 후, 메인밸브(도시생락)가 전부 개방되어, 이 장치의 내부가 일단 배기되어 고진공이 되며: 이것은 필요에 따라 작동할 수 있다.
상술한 가스류 및 밸브동작은 각층이 형성되는 상태에 따라 변경된다.
RF-PCVD 또는 VHF-PCVD의 어느 하나에 있어서, 퇴적막의 형성시의 지지체온도는, 특히 바람직하게는 200℃내지 350℃, 더 바람직하게는 230℃내지 330℃, 더욱 더 바람직하게는 250℃내지 310℃로 설정할 수 있다.
광도전층을 형성함에 있어서 EU 및 DOS가 층두께 방향으로 변경될 경우에, 예를들면 SiH4유량의 방전전력에 대한 비를 연속적으로 변경하기 위한 동작 및 지지체온도를 연속적으로 변경하기 위한 동작을 상술한 동작에 추가할 수 있다.
이 지지체는 진공형의 가열요소인 한, 어떠한 수단에 의해서도 가열될 수 있다. 가열요소는, 예를 들면, 피복히터 와인딩히터, 폴레이트히터 및 세라믹히터등의 전기저항히터, 할로겐램프 및 적외선 램프등의 열방사램프 가열요소, 열매체로서 액체, 가스등을 사용하는 열교환기수단으로 이루어진 가열요소등을 사용할 수 있다. 가열수단의 표면재료로서, 스테인레스스틸, 닉켈, 알루미늄 및 구리등의 금속, 세라믹, 내열플리더수지등을 사용할 수 있다.
사용할 수 있는 다른 방법으로서, 가열전용의 용기를 상기 반응기에 부가해서 설치 할 수 있으며, 그 안에서 가열된 지지체를 진공하의 반응용기내로 운반할 수도 있다.
특히 VHF-PCVD의 방전공간의 압력은, 바람직하게는 1mTorr 내지 500mTorr, 더 바람직하게는 3mTorr 내지 300mTorr, 더욱 더 바람직하게는 5mTorr 내지 100mTor로 설정할 수 있다.
VHF-PCVD에 있어서, 방전공간내에 설치되는 전극(3115)은 방전장애를 일으키지 않는 한, 어떠한 크기나 형태로 해도 된다. 실용적인 면에서 보아, 직경 1mm 내지 10cm의 원통형상을 가진 것이 바람직하다. 여기서, 전극의 길이는 또한 지지체에 전계가 균일하게 인가되도록 충분히 긴 한, 임의로 설정해도 된다.
전극은 그 표면이 도전성을 갖는 한, 어떤 재료로 만들어도 된다. 예를 들면, 스테인레스스틸, Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Dt, Pb 및 Fe등의 금속, 이들의 합금, 또는 유리 또는, 표면이 이들로 처리되어 도전성을 갖는 세라믹등으로 만들어도 된다.
[실시예]
본 발명의 예를 제2도 및 제3도를 참조해서 이하에 설명한다.
[실시예 1]
RF-PCVD에 의해 전자사진용 광수용부재를 제조하는, 제2도에 표시한 장치를 사용해서, 전하주입저지층, 광도전층 및 표면층으로 이루어진 광수용층이, 예를 들면 표1에 표시한 바와 같은 조건하에서 108mm직경의 경면사상원통 알루미늄 지지체상에 형성되었다. 각종 광수용부재가 또한 같은 방법으로 제조되었지만, SiH4의 H2에 대한 혼합비와 광도전층을 위한 방전전력을 변경하였다.
이와 같이 제조된 광수용부재는 각기 전자사진장치(시험에 의해 개조된 캐논(주)사의 복사기 NP6150)에 세트되었으며, 대전성능의 온도의존성(온도의존특성), 노광메모리 및 화상흐름(smeared image)을 평가하기 위하여 화상이 재생되었다. 온도의존특성을 평가하기 위해서, 광수용부재의 온도는 상온에서 대전성능이 측정되었던 약 45℃ 변경되었으며, 이 온도변화의 1℃당 대전성능의 변확 측정되었다. 2V/degree이하의 변화가 허용될 수 있는 것으로 판정되었다. 노광메모리 및 화상흐름을 평가하기 위해서, 재생된 화상은 4등급, 즉 1:매우양호, 2:양호, 3:실용적으로 문제없음, 4:어떤 경우에 실용상 약간 문제있음 등에 의해 시각적으로 판정되었다. 그 결과, 등급 1 및 2가 허용될 수 있는 것으로 판정되었다.
한편, 유리기판(7059; 코닝 글라스웍스로부터 사용가능)과, 원통형 샘플홀더상에 형성되었던 실리콘(Si)웨이퍼상에, 두께약 1㎛의 a-Si막이 광도전층을 형성할때와 같은 조건하에서 퇴적되었다. 유리기판상에 형성된 퇴적막상에는 증착에 의해 Al콤전극이 형성되었으며, 지수함수 레일에서의 특성에너지(Eu)와 국재상태의 밀도(DOS)가 CPM에 의해 측정되었다. 실리콘웨이퍼상의 퇴적막에 관해서는 수소함량이 FTIR(푸리에 변환적외선 흡수 분광기)에 의해 측정되었다.
그 결과, 표 1에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층은 27원자%의 수소함량, 57meV의 Eu 및 3.2×1015㎝-3의 DOS를 가졌다.
SiH4의 유량에 관한 방전전력의 비(RF전력)가 고정되고 또한 H2의 SiH4에 대한 혼합비(H2/SiH4)가 증가되었을 경우에, Eu 및 DOS의 양자는 혼합비가 약 10까지 증가할때까지 거의 단조 감소하는 경향이 있었다. 특히, DOS는 현저히 감소하는 경향이 있었다. 그리고, 그 혼합비가 그 이상 증가하였을 경우에는 Eu 및 DOS는 낮은 비율로 감소했다. 한편, H2의 SiH4에 대한 혼합비가 고정되고 SiH4의 유량에 관한 방전전력의 비(power}가 증가하였을 경우에는 Eu 및 DOS의 양자가 증가하는 경향이 있었다. 특히, Eu는 현저히 증가하는 경향이 있었다.
Eu의 온도의존 특성과의관계는 제4도에 표시되어 있으며, DOS와 노광메모리와 화상흐름과의 관계는 각가가 제5도와 제6도에 표시되어 있다. 모든 샘플에 있어서 수소함량은 10~30원자%의 범위내에 있었다. 제4,5,6에서 명백한 바와 같이, 양호한 전자시진 특성을 얻기 위해서, Eu를 50meV이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어하는 것이 필요하다는 것이 발견되었다.
제조된 광수용부재는 각기 상기 전자사진장체이 세트되었고, 화상은 대전, 노광현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 2]
본 예에 있어서, 표면층보다 적은 탄소원자 함량을 가지도록 되어 있고 또 도전형식을 제어할 수 있는 원자가 혼합된 중간층(상부저지층)이 광도전층과 표면층 사이에 형성되었다. 전자사진용 광수용부재가 제조되었던 조건은 표 2에 표시되어 있다.
상기한 것을 제외하고는 예1이 반복되었다.
본 예에 있어서, 표 2의 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS상에 얻어진 결과는 각각 55meV 및 2×1015㎝-3이었다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또한 예 1과 같은 평가를 행하기 위하여 음으로 대전되었다. 그 결과, 표 1에서와 같이 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, 중간층(상부저지층)이 형성되었던 경우데도, 양호한 전자시진 특성을 얻기 위하여, Eu를 50meV이상 60meV로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어하는 것이 필요하다는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었고, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 3]
본 예에 있어서, 층두께방향으로 불균일하게 분포된 상태에서 실리콘원자의 탄소원자를 함유하는 표면층이 예 1의 표면층 대신에 형성되었다. 여기서 전자사진용 광수용부재가 제조되었던 조건은 표 3에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 예 1이 반복되었다.
본 예에 있어서, 표 3에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS상에 얻어진 결과는 각각 50meV 및 8×1014㎝-3이었다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또한 예 1과 같은 방식으로 평가되었다. 그 결과, 예 1에서와 같은 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, 층두께방향으로 불균일하게 분표된 상태에서 실리콘원자와 탄소원자를 함유하는 표면층이 형성되었을 경우에도, 양호한 전자시진특성을 얻기 위해서, Eu를 50meV이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어할 필요가 있다는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었고, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 4]
본 예에서는, 지지체로부터 반사된 빛으로 인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로서 비정질 실리콘 게르마늄으로 형성된 적외선(IR)흡수층이 지지체와 전하주입지지층 사이에 형성되었다. 여기서 전자사진용 광수용부재가 제조되었던 조건은 표 4에 표시된 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 1이 반복되었다.
본 에에서는 표 4에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS상에 얻어진 결과는 각각 60meV 및 5×1015㎝-3이었다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또한 예1과 같은 방식으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 1에서와 같은 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, IRI흡수층이 형성된 경우에도 양호한 전자시진특성을 얻기 위해서, Eu를 50meV이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어할 필요가 있다는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었고, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 5]
본 예에서는 실시예의 1의 RF-PCVD대신에 전자사진용 광수용부재를 제조하기 위한, 제3도에 표시한 장치가 사용되었다. 전하주입저지층, 광도전층 및 표면층으로 이루어진 광수용층이 광수용부재를 제조하기 위하여 표 5에 표시한 조건하에서 실시예 1에서와 같이 108mm 직경의 경면사상 원통형 알루미늄 지지체상에 형성되었다. 각종 광수용부재로 같은 방식으로 제조되었지만, SiH4의 H2에 대한 혼합비, 방전전력, 지지체 온도 및 광도전층의 내부압력을 변경했다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 1이 반복되었다.
이와 같이 제조된 광수용부재는 각기 전자사진장치 C시험을 위하여 보정된 캐논(주)사의 복사기 (NP6150)에 세트되었으며, 화상은 대전성능의 온도의존성(온도의존 특성) 및 노광메모리(블랭크메모리 및 고스트)를 평가하기 위하여 재생되었다. 온도의존특성 및 노광메모리는 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가되었다. 중간색화상의 불균일밀도(거칠기)는 또한 노광메모리와 같이 4등급으로 평가되었다. 그 결과, 등급 1 및 2가 허용할 수 있는 것으로 평가되었다.
한편, 유리기판(7059:코닝 글라스웍스로부터 사용가능) 및, 원통형 샘플홀더상에 형성된 실리콘(Si)웨어퍼상에 층두께약 1㎛의 a-Si막이 광도전층을 형성할때와 같은 조건하에서 퇴적되었다. 유리기판상에 형성된 퇴적막상에는 증착에 의해 Al콤전극이 형성되었고, 지수함수 테일(Eu)에서의 특성에너지 및 국재상태의 밀도를 CPM에 의해 측정되었다. 실리콘 웨이퍼상의 퇴적막에 관해서는 수소함량이 Si-H2결합의 Si-H결합에 대한 흡수피이크 강도비가 FTIR에 의해 측정되었다.
그 결과, 표 5에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층에서는 수소함량이 25원자%였고, Si-H2/Si-H는 0.35. Eu 및 DOS는 각각 59meV 및 4.3×1015㎝-3이였다.
방전전력의 SiH4(RF전력)에 대한 비가 고정되고, Si-H4의 H2에 대한 혼합비(H2/SiH4)가 증가한 경우에 있어서, 예1과 같이 Eu 및 DOS의 양자는 혼합비가 약 10까지 증가할때까지 거의 단조 감소하는 경향이 있었다. 특히, DOS는 현저히 감소하는 경향이 있었다. 그리고, 그 혼합비가 그 이상 증가하였을 경우에는 Eu 및 DOS는 낮은 비율로 감소하였다. 한편, SiH4의 H2에 대한 혼합비가 고정되고 방전전력의 SiH4(동력)에 대한 비가 증가한 경우에 있어서, Eu 및 DOS의 양자가 증가하는 경향이 있었다. 특히, Eu는 현저히 증가하는 경향이 있었다. 또한, 지지체온도가 상승한 경우에 있어서, Eu 및 DOS는 늦기는 하지만 떨어지는 경향이 있었고, Si-H2/Si-H는 감소하는 경향이 있었다.
여기서, Eu의 온도의존특성과의 관계는 DOS와 노광메모리와 화상흐름과의 관계는 제1도의 것과 유사하여, 양호한 전자사진 특성을 얻기 위해서, Eu를 50meV이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어할 필요가 있다는 것이 발견되었다.
제7도에 표시한 감도의 Si-H2/Si-H와의 관계로부터 Si-H2/Si-H를 0.1이상 0.5이하로 제어하는 것이 바람직하다는 것이 또한 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었고, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 6]
본 예에서는 표면층 구성원자로서 질소원자가 탄소원자 대신에 표면층에 포함되었다. 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 6에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 5가 반복되었다.
본예에 있어서, 표 6에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS 및 Si-H2/Si-H는 각각 53meV, 5×1014㎝-3및 0.29였다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또한 제1도와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 제1실시예의 것과 같이 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, 질소원자가 탄소원자 댜신에 표면층에 포함된 경우에 있어서도, 양호한 전자사진 특성을 얻기 위해서, Eu를 50mEV이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로, 또한 Si-H2/Si-H를 0.1이상으로 제어하는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었고, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다.
그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 7]
본 예에서는 전하주입 저지층이 생략되었고, 광도전층이, 층두께방향으로 불균일하게 분포된 상태에서 탄소원자를 함유하는 제1층영역과 거의 탄소원자를 함유하지 않는 제2층영역으로 구성되었다. 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 7에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 5가 반복되었다.
본예에 있어서, 표 7에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS 및 Si-H2/Si-H는 각각 56meV, 1.3×1015㎝-3및 0.38이였다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또한 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 1에서와 같이 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, 전하주입저지층이 생략되고, 광도전층이, 층두께 방향으로 불균일하게 분표된 상태에서 탄소원자를 함유하는 제1층영역과 탄소원자를 거의 함유하지 않는 제2층영역으로 이루어진 경우에 있어서도, 양호한 전자사진 특성을 얻기 위해서, Eu를 50mEV이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로, 또한 Si-H2/Si-H를 0.1이상 0.5이하로 제어하는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었고, 의상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 8]
본 예에서는 표면층보다 적은 탄소원자함량을 가지도록된 중간층(하면층)이 광도전층과 표면층 사이에 형성되었고, 동시에 광도전층이 전하발생층 및 전하수송층으로 이루어진 두 층으로 기능적으로 분리되었다. 여기서 전자사진용 광수용부재가 제조되었던 조건은 표 8에 표시된 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 5가 반복되었다.
본예에 있어서, 표 8에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS 및 Si-H2/Si-H는 각각 59meV, 3×1015㎝-3및 0.45였다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또한 제1도와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 1에서와 같이 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, 중간층(하면층)이 광도전층과 표면층 사이에 형성되고, 동시에 광도전층이 전하발생층과 전하수송층으로 이루어진 두층으로 분리된 경우에 있어서도, Eu를 50mEV이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로, 또한 Si-H2/Si-H를 0.1이상 0.5이하로 제어하는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다.
예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었고, 의상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 9]
RF-PCVD대신에 전자사진용 광수용부재를 제조하기 위한, 제2도에 표시한 장치가 사용해서, 전하주입저지층, 광도전층 및 표면층으로 이루어진 광수용층이 광수용부재를 제조하기 위하여 표 9에 표시한 조건하에서 108mm 직격의 경면사상 원통 알루미늄 지지체상에 형성되었다. 그 광도전층을 형성하는 조건은 표 10에 표시한 바와 같이 층두께방향으로 연속적으로 변경되었다. 광도전층을 형성하는 조건에 있어서의 방전전력도 SIH4의 유량의3~8배의 전력에서 층두께방향으로 연속적으로 변경되었다. 따라서, 각종 광수용부재가 제조되었다. 여기서, 광도전층의 Eu 및 DOS는 필름의 평균치를 얻기 위하여 단순히 평균화돤 샘플치를 취하기 위해서 막형성조건에서의 3점, 즉 지지체측, 중간부 및 표면측에서 측정되었다.
이와 같이 제조된 광수용부재는 각기 전자사진장치(시험을 위해 보정된 캐논(주)사의 복사기 NO6150)에 세트되어 있으며, 화상은 대전성능의 온도의존성(온도의존특성), 노광메모리(블랭크메모리 및 고스트) 및 강도를 평가하기 위하여 재생되었다. 온도의존특성을 평가하기 위해서, 광수용부재의 온도는 상온에서 대전성능의 측정되었던 약 45℃까지 변경되었으며, 이 온도변화의 1℃당 대전성능의 변화가 측정되었다. 2V/도 이하의 변화가 허용될 수 있는 것으로 판정되었다. 노광메모리를 평가하기 위해서, 재생된 화상은 시각적으로 판정되었으며, 감도는 등급3(실용적)으로 판정된 종래의 레벨에 의거하여 평가되었으며, 이것들은 모두 5등급 즉 1:매우 양호, 2:양호, 3:실용적, 4:실용상 문제없음, 5:실용상 약간 문제있음 등을 판정되었다. 등급사이, 예를 들면 1과 2사이에 명확한 구별을 하기 어려울 때에는 1.5로서 표시되었다.
한편, 유리기판(7059; 코닝글라스 웍스로부터 사용가능)및, 원통형 샘플홀더상에 형성되어 있는 실리콘(Si)웨이퍼상에는, 각종 a-Si막이 광도전층 형성에 있어서와 같은 조건하에서 퇴적되었다. 유리기판상에 형성된 퇴적막상에는 진공증착에 의해 Al콤전극이 형성되었으며, 지수함수 레일에서의 특성에너지(Eu)와 국재상태의 밀도(DOS)가 CPM에 의해 측정되었다. 실리콘웨이퍼상의 막에 관해서는 수소함량이 FTIR에 의해 측정되었다.
전자사진용 광수용부재는, 광도전층의 층방향으로 변하지 않는 조건하(득, 고정조건하)에서 형성된 것을 제외하고는 실시예 9에서와 같은 방법으로 제조되었다. 이와 같은 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 1에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 9가 반복되었다.
실시예 9에서 제조된 광수용부재의 평가결과는 제8도 내지 제15도에 표시되어 있다.
제8도는 광도전층의 층두께방향으로의 Eu의 분포를 표시한다. 제9도는 광도전층의 층두께방향으로의 DOS의 분포를 표시한다. 제10도에 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 온도상의 대전성능의 온도의존성(온도의존특성)을 표시한다. 제11도는 광도전층의 평균 DOS와의 관계에 있어서의 대전성능의 온도의존성(온도의존특성)을 표시한다. 제12도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 노광메모리를 표시한다. 제13도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 노광메모리를 표시한다. 제14도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 노광메모리를 표시한다. 제15도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 노광메모리를 표시한다.
Eu 및 DOS가 층두께 방향으로 변하지 않는 광수용부재의 평가결과가 제16도 내지 21도에 표시되어 있다. 광도전층의 Eu 및 DOS에 관해서는 필름의 평균을 얻기 위하여 샘플의 값이 단순히 평균되었다.
제16도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 대전성능의 온도의존성(온도의존특성)을 표시한다. 제17도는 광도전층의 평균 DOS와의 관계에 있어서의 대전성능의 온도의존성(온도의존특성)을 표시한다. 제18도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 노광메모리를 표시한다. 제19도는 광도전층의 평균 DOS와의 관계에 있어서의 노광메모리를 표시한다. 제20도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에 있어서의 감도를 표시한다. 제21도는 광도전층의 평균 DOS와의 관계에 있어서의 감도를 표시한다.
상기 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 더 층은 전자사진특성의 얻기 위해서 아무런 변경(제16도 내지 제20도)을 하지 않는 것보다 필름의 평균에 있어 Eu를 50meV 이상 60meV이하로, DOS를 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이 되도록 광도전층의 Eu 및 DOS를 층두께방향으로 연속적으로 변경하는 것이 더 바람직하다는 것이 발견되었다. 특히, 온도의존특성, 노광메모리 및 감도를 위해서 그렇게 하는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다. 모든 샘플에서 수소함량은 10원자%의 30원자%사이에 있었다.
예1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었으며, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 10]
본 예에서는 실시예 9에서 변경된 지지체온도와 전력이 다른 범위에서 변경되었다. 여기서 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 12에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 9가 반복되었다.
본 예에서 표 12에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS는, 층(초기)의 지지체측에서는 각각 49meV 및 2.2×1014㎝-3: 층의 중앙부에서는 각각 55meV 및 9.9×1014㎝-3:층의 표면측에서는 각각 63meV 및 1.3×1016㎝-3: 막의 평균으로는 각각 56meV 및 4.7×1015㎝-3였다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또한 예9에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 예9에서와 같이 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
상기한 것에서 알 수 있는 바와 같이, 막의 평균으로 Eu가 50meV이상 60meV이하, DOS가 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어되는 한, Eu 및 DOS가 표면쪽에서 부분적으로 상기 범위밖에 있더라도 더 양호한 전자사진특성이 얻어졌다.
예1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었으며, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다.
[실시예 11]
본 예에서는 표면층보다 적은 탄소원자함량을 가지도록 된 중간층(하면층)이 광도전층과 표면층사이에 형성되었다. 여기서 전자사진용 광수용부재가 제조되었던 조건은 표 3에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예9가 반복되었다.
본 예에서 표 13에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS는 막의 평균으로 각각 55meV 및 2.2×1015㎝-3였다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또는 예9에서의 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 예9에서와 같이 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, 중간층(하면층)이 형성된 경우에 있어서도, 광도전층이 필름의 평균으로 Eu가 50meV이상 60meV이하로 제어된 Eu 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어된 DOS를 갖는한, 양호한 전자사진특성이 얻어지는 것이 발견되었다.
예1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었으며, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 12]
본 예에서는 실리콘원자의 탄소원자가 층두께방향으로 불균일하게 분포된 상태에서 그들을 함유하는 표면층이 실시예 9의 표면층 대신에 형성되었다. 여기서 전자사진용 광수용부재가 제조되었던 조건은 표 14에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 9가 반복되었다. 본 예에서 표 14에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS는, 막의 평균으로 각각 52meV 및 5.7×1014㎝-3였다. 마찬가지로 제조된 전자사진용 광수용부재는 또는 실시예 9와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 9에서와 같이 양호한 전자사진 특성이 얻어졌다.
즉, 실리콘원자와 탄소원자가 층두께방향으로 불균일하게 분포된 상태에서 그들을 함유하는 표면층이 형성된 경우에 있어서도, 광도전층이 막의 평균으로 50meV이상 60meV이하로 제어된 Eu, 1×1014㎝-3이상 1×1016㎝-3이하로 제어된 DOS를 갖는한, 양호한 전자사진특성이 얻어지는 것이 발견되었다.
예1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 개조된 캐논(주)사의 전자사진장치 NP6150에 세트되었으며, 화상은 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻을 수 있었다.
[실시예 13]
본 예에서는 지지체에서 반사된 광으로 인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로서, 비정질게르마늄으로 형성된 IR흡수층이 지지체와 전하주입저지층 사이에 형성되었다. 여기서 전자사진용 광수용부재가 제조되었던 조건은 표 15에 표시한 바와 같다.
상기한 것을 제외하고는 실시예 9가 반복되었다.
본 예에서 표 15에 표시한 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 및 DOS는, 막의 평균으로 57meV 및 4.8×1015㎝-3였다.
유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재가 실시예 9에서와 같은 방법으로 또한 평가되었다. 그 결과, 실시예 8에서의 그것들과 같이 좋은 전자사진성능을 얻었다.
즉, 지지체로부터 반사된 광으로 인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로서 IR흡수층이 지지체와 전하주입저지층사이에 제공될 때의 경우에 있어서 또한, 광도전층이 필름의 평균으로 50meV보다 더 작지않고 60meV보다 더 많지 않도록 제어된 Eu와, 그리고 1×1014㎝-3보다 더 작지않고 1×1016㎝-3보다 더 작게될 DOS를 가지고 있었던 좋은 전자사진특성(성능)을 얻게됨을 알았다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 상을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 14]
본 실시예에서는, 실시예 9에서의 RF-PCVD대신에 VHF-PCVD에 의해 전자사진용 광수용부재를 생산하기 위하여 제3도에 나타낸 장치가 사용되었다. 전하주입저지층, 광도전층 그리고 표면층으로 구성된 광수용층이 광수용부재를 생산하기 위하여 표 16에서 나타낸 바와 같은 조건하에 108mm직경의 경면가공을 실시한 원통형 알루미늄지지체위에 형성되었다. 그 과정에서 광도전층을 형성하기 위한 조건들이 표 17에서 나타낸바와 같이 층두께방향으로 연속적으로 변경되었다. 광도전층을 형성하기 위한 조건들의 방전전력이 또한 SiH4유량의 3~8배까지의 전력에서 층두께 방향으로 연속적으로 변경되었다. 따라서, 여러종류의 광수용부재를 생산했다. 여기에서, 광도전층의 Eu 및 DOS는 막형성조건의 3점, 즉 지지체쪽, 중간부 그리고 표면쪽에서의 샘플치의 단순 평균을 취하여 막증평균으로 하였다.
전술한 것을 제외하고 실시예 9가 반복되었다.
그다음 원통형 샘플호울더 위에 설치된 유리기판(코오닝유리공장 제7059)과 실리콘웨이퍼위에, 여러종류의 a-si막이 표 17에서 나타낸 그것들과 같은 일정한 조건하에서 퇴적되었다. 유리기판 위에 형성된 퇴적막위에 Al코움전극이 증착에 의해 형성되었고, 지수함수테일의 특성에너지(Eu)와 국재상태의 밀도(DOS)가 CPM에 의해 측정되었다. 실리콘웨이퍼위의 막에 대해서는, 함유수소량이 FTIR에 의해 측정되었다. 실시예 9에서와 같은 방법으로, 생산된 광수용부재가 전자사진 장치(캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 복사기NP6150)속에 각각 설치되었고, 온도에 대한 전하성능의 의존성(온도의존성), 노광메모리(블랭크메모리와 고스트 메모리) 그리고 감도를 평가하기 위하여 상들이 재생되었다.
그 결과, 방전전력과 지지체온도 사이의 관계와 Eu 또는 DOS와 온도의존성, 노광메모리 또는 감도사이의 관계가 실시예 9에서의 그것들과 같았고, 좋은 전자사진성능을 얻기 위하여 각각 막증평균으로 50meV이상~ 60meV이하 그리고, 1×1014㎝-3이상~ 1×1016㎝-3미만의 범위로 되도록 막두께 방향으로 Eu 와 DOS를 변경시키는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다.
[실시예 15]
본 실시예에서 도전형태를 제어할 수 있는 원자로서, 질소원자가 탄소원자 대신에 표면층에 제공되었다. 전자사진용 광수용부재가 여기에서 생산되었던 조건들이 표 18에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고, 실시예 14가 반복되었다. 본예에서, 표 18에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu 와 DOS는 각각 층의 지지체쪽(초기)에서 51meV 그리고 3.8×1014㎝-3; 각각층의 중간부에서 55meV 그리고1.3×1015㎝-3; 각각 층의 표면쪽에서 59meV 그리고 3.7×1014㎝-3; 각각 막증평균으로 55meV 그리고 1.8×1015㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재가 또한 표 9에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 8에서의 그것들과 같은 양호한 전자사진특성을 얻었다.
즉, 도전형태를 제어할 수 있는 원자와 같이 질소원자가 탄소원자에 대신하여 표면층에 제공되었을때의 경우에 또한 광도전층이 50meV이상~60meV이하의 범위가 되도록 제어된 Eu와, 막증평균으로 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 발견했다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우양호한 상들을 얻는것이 가능했다.
[실시예 16]
본 실시예에서, 전하주입저지층이 생략되었고 광도전층은 층두께 방향으로 불균일하게 분포된 상태에서의 탄소원자를 함유하는 제1층영역과 사실상 탄소원자를 함유하지 않는 제2층영역으로 구성되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 생산되었던 조건들은 표 19에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 13이 반복되었다. 본예에서, 표 19에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu와 DOS는 막증 평균으로 각각 59meV와 2.3×1015㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재는 또한 실시예 9에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 9에서의 그것들과 같은 양호한 전자사진 특성을 얻었다.
즉, 전하주입저지층이 생략되었고 광도전층이 층두께 방향으로 불균일하게 분포되었던 상태에서 탄소원자를 함유하는 제1층영역과 탄소원자를 사실상 함유하지 않는 제2층영역으로 구성되었던 경우에서 또한 광도전층이 막증평균으로 50meV이상~60meV이하의 범위로 제어된 Eu와, 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 알았다/
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위하여 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 17]
본 실시예에서, 표면층보다 더작은 탄소원자 함유량을 가지도록 만들어진 중간층(하부표면층)이 광도전층과 표면층사이에 제공되었고 동시에 광도전층는 전하발생층과 전하수송층으로 구성된 두 개의 층으로 기능적으로 분리되었다. 여기에서 생산되었던 광수용부재는 표 20에 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 예 13이 반복되었다.
본예에서, 표 20에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 EU와 DOS는 막증평균으로 각각 55meV와 2×1014㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재는 또한 실시예 9에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 9에서의 것들과 같이 양호한 전자사진특성이 얻어졌다.
즉, 표면층보다 더작은 탄소원자 함유량을 가지도록 만들어진 중간층(하부표면층)이 광도전층과 표면층사이에 제공되었고 동시에 광도전층는 전하발생층과 전하수송층으로 구성된 두 개의 층으로 기능적으로 분리되었을때의 경우에 또한 광도전층의 막증평균으로 50meV이상~60meV이하로 되도록 제어된 Eu와 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특서을 얻을 수 있다는 것을 발견했다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 18]
제2도에 나타낸 장치를 사용하여 RF-PCVD에 의해 전자사진용 광수용부재를 생산하기 위하여 전하주입저지층, 광도전층 그리고 표면으로 구성된 광수용층이 광수용부재를 생산하기 위하여 표 21에서 나타낸 바와 같은 조건하에 108mm직경의 경면가공을 실시한 원통형 알루미늄지지체위에 형성되었다. 그 과정에서 광도전층을 형성하기 위한 조건들이 표 22에서 나타낸바와 같이 층두께방향으로 연속적으로 변경되었다. 광도전층을 형성하기 위한 조건들의 방전전력이 또한 SiH4유량의 3~8배까지의 전력에서 층두께 방향으로 연속적으로 변경되었다. 따라서, 여러종류의 광수용부재를 생산했다. 여기에서, 광도전층의 Eu 및 DOS는 막형성조건의 3점, 즉 지지체쪽, 중간부 그리고 표면쪽에서의 샘플치의 단순 평균을 취하여 막증평균으로 하였다.
이렇게 생상된 광수용부재는 광사진장치(캐논사에 의해 제조되고 시험을 위하여 변형된 복사기 NP6150)속에 각각 설치되었고, 온도의 전하특성의존성(온도의존성)과 강한 노광에서의 얼룩진상등을 평가하기 위하여 상들이 재생되었다.
온도의존특성을 평가하기 위하여, 광수용부재의 온도는 실온에서 전하특성이 측정되었던 약 45℃까지의 범위로 변경되었고, 이 온도변화의 1℃ 당 전하특성의 변화들이 측정되었다. 2V/degree 또는 그 이하의 변화가 허용될 수 있는 것으로 판단되었다. 강한 노광에서의 얼룩진상을 평가하기 위하여, 재생된 상들이 1:매우 양호, 2:양호, 3:실용적, 4:실용사용에 문제없음, 그리고 5:몇개의 예에서의 실제사용에서 약간의 문제있슴이 다섯 개의 등급에 따라서 육안으로 판단되었다. 등급사이, 즉 1과 2사이에 명확한 구별을 하기가 어려웠을 때, 그것은 1.5로서 표시되었다.
한편, 원통형샘플호울더에 설치된 유리기판(코닝유리공자에 7059)과 실리콘(Si)웨이퍼상에는, 여러종류의 a-Si막이 광도전층 형성하는데 있어서와 같은 조건하에서 퇴적되었다. 유리기판위에 형성된 퇴적막상위에 Al코움전극이 증착에 의해 형성되었고, 지수함수 테일의 특성에너지(Eu)와 국제상태의 밀도(DOR)가 CPM에 의해 측정되었다. 실리콘웨이퍼상의 막에 대해서는 함유수소량이 FTIR에 의해 측정되었다.
전자사진용 광수용부재는, 광도전층의 층두께 방향으로 변하지 않는 조건하에서(즉, 고정조건하에서) 형성되었던 것을 제외하고는 실시예 9에서와 같은 방법으로 생산되었다. 그러한 전자사진용 광수용부재가 여기에서 생산되었던 조건은 표 23에 나타낸 바와 같다.
전술한 것을 제외하고, 실시예 9가 반복되었다. 실시예9에서 제조된 광수용부재의 평가결과를 제22~27도에 나타낸다..
제22도는 광도전층의 층두께방향으로의 Eu의 분포를 표시한다. 제23도는 광도전층의 층두께방향으로의 DOS의 분포를 나타낸다. 제24도에 광도전층의 평균 Eu와의 관계에서 온도의 대전성능의존성(온도의존성)을 나타낸다. 제25도는 광도전층의 평균 DOS와의 단계에서 온도의 대전성능의존성(온도의존성)을 표시한다. 제26도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에서 강한노광의 얼룩상을 나타낸다. 제27도는 광도전층의 평균 DOS와의 관계에서 강한노광의 얼룩상을 나타낸다. Eu와 DOS가 층두께 방향으로 변형되지 않았던 광수용부재의 평가결과를 제28~31도에 나타낸다. 광도전층의 Eu와 DOS에 대하여, 샘플의 값들은 막증평균을 얻기위하여 단순히 평균되었다.
제28도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에서 온도의 대전성능의존성(온도의존성)을 나타낸다. 제29도는 광도전층의 평균DOS와의 관계에서 온도의 대전성능의존성(온도의존성)을 나타낸다. 제30도는 광도전층의 평균 Eu와의 관계에서 강한노광의 얼룩진상을 나타낸다. 제31도는 광도전층의 평균 DOS와의 관계에서 강한노광의 얼룩진상을 나타낸다.
위의 결과로부터 알수 있는 바와 같이, 더좋은 전자사진특성을 얻기 위하여 그러한 변경(제28~31도)을 만들지 않도록 막증평균으로 Eu와 50meV이상~60meV이하가 되도록 그리고 DOS가 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만이 되도록 두께방향으로 광도전층의 Eu와 DOS를 연속적으로 변경시키는 것이 더욱 바람직하다는 것이 발견되었다. 특히 온도의존성과 강한노광의 얼룩진상을 위하여 그렇게하는 것이 바람직하다는 것을 발견했다. 모든 샘플에서, 수소함유량은 10원자%와 30원자%사이에 있었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 19]
본 실시예에서, 실시예 18에서 변경된 지지체온도와 동력은 다른 범위로 변경되었다. 전자사진용 광수용부재가 여기에서 생산되었던 조건은 표 24에서 나타낸 바와 같았다.
진술한 것을 제외하고, 실시예 18은 반복되었다.
본예에서, 표 24에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu와 DOS는 층의 지지체쪽위에서(초기)각가 64meV 그리고 2.0×1016㎝-3; 층의 중간부에서 각각 53meV와 7.8×1014㎝-3; 층의 표면쪽에서 각각 48meV와 2.2×1014㎝-3; 그리고 막증평균으로 각각 55meV 그리고 7.0×1015㎝-3였다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재가 또한 실시예 18에서와 같은 방법으로 평가되었다.
그 결과, 실시예 18에서의 그것들과 같은 양호한 전자사진특성을 얻었다.
전술한 것으로부터 알 수 있는 바와같이, 막증평균으로 Eu와 50meV이상~60meV이하로 되도록, 그리고 DOS가 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만으로 되도록 제어되는한 Eu와 DOS와 부분적으로 지지체쪽의 위의 범위를 벗어났을 때 조차 더놓은 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 알았다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 20]
본 실시예에서, 표면층보다 더작은 탄소원자함유량을 가지도록 만들어진 중간층(하부표면층)이 광도전층과 표면층사이에 제공되었다. 전자사진용 광수용부재가 여기에서 생산되었던 조건은 표 25에 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 13이 반복되었다.
본예에서, 표 25에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu와 DOS는 막증평균으로 각각 53meV와 1.2×1014㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재가 또한 실시예 18에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 18에서의 그것들과 같은 양호한 전자사진특성을 얻었다.
즉, 중간층(하부표면층)이 제공되었을 경우에 또한 광도전층이 막증평균으로 50meV이상~60meV이하로 되도록 제어된 Eu와 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 발견했다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 21]
본 실시예에서 층두께 방향으로 불균일하게 분포되었던 상태에서 실리콘원자와 탄소원자를 함유하는 표면층이 실시예 18에서의 표면층대신에 제공되었다. 전자사진용 광수용부재가 여기에서 생산되었던 조건들이 표 26에 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 18이 반복되었다.
본예에서, 표 26에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu와 DOS는 막증평균으로 각각 51meV와 6.7×1014㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재는 또한 실시예 18에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 18에서의 것들과 같이 양호한 전자사진특성을 얻었다.
즉, 층두께방향으로 불균일하게 분포되었던 상태에서 실리콘원자와 탄소원자를 함유하는 표면층이 제공되었던 경우에서 또한 광도전층이 막증평균으로 50meV이상~60meV이하의 범위로 제어된 Eu와, 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 알았다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 22]
본 실시예에서, 지지체로부터 반사된 광으로 인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로서, 비정질실리콘게르마늄으로 형성된 IR흡수층이 지지체와 전하주입저지층 사이에 제공되었다.
여기에서 전자사진용 광수용부재가 생산되었던 조건들은 표 27에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 18이 반복되었다. 본예에서, 표 27에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층이 Eu와 DOS는 막증평균으로 각각 58meV와 4.2×1015㎝-3이었다.
유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재는 또한 실시예 18에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 18에서의 것들과 같이 양호한 전자사진특성을 얻었다.
즉, 지지체로부터 반사된 광으로 인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로서, IR흡수층이 지지체와 전하 주입저지층사이에 제공되었을때의 경우에서 또한 광도전층이 막증평균으로 50meV이상~60meV이하의 범위로 제어된 Eu와, 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 알았다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 23]
본 예에서는 실시예 18에서의 RF-PCVD대신에 VHF-PCVD에 의해 전자사진 광수용부재를 생산하기 위하여 제3도에 나타낸 장치가 사용되었다. 전하주입저지층, 광도전층 그리고 표면층으로 구성된 광수용층이 광수용부재를 생산하기 위하여 표 16에서 나타낸 바와 같은 조건하에 108mm직경의 경면가공을 실시한 원통형 알루미늄지지체위에 형성되었다. 그 과정에서 광도전층을 형성하기 위한 조건들이 표 17에서 나타낸바와 같이 층두께방향으로 연속적으로 변경되었다. 광도전층을 형성하기 위한 조건들의 방전전력이 또한 SiH4유량의 3~8배까지의 전력에서 층두께 방향으로 연속적으로 변경되었다. 따라서, 여러종류의 광수용부재를 생산했다. 여기에서, 광도전층의 Eu 및 DOS는 막형성조건의 3점, 즉 지지체쪽, 중간부 그리고 표면쪽에서의 샘플치의 단순 평균을 취하여 막증평균으로 하였다.
전술한 것을 제외하고 실시예 18가 반복되었다.
그다음 원통형 샘플호울더 위에 설치된 유리기판(코오닝유리공장 제7059)과 실리콘웨이퍼위에, 여러종류의 a-si막이 표 29에서 나타낸 그것들과 같은 일정한 조건하에서 퇴적되었다. 유리기판 위에 형성된 퇴적막위에 Al코움전극이 증착에 의해 형성되었고, 지수함수테일의 특성에너지(Eu)와 국재상태의 밀도(DOS)가 CPM에 의해 측정되었다. 실리콘웨이퍼위의 막에 대해서는, 함유수소량이 FTIR에 의해 측정되었다.
실시예 18에서와 같은 방법으로, 생산된 광수용부재가 전자사진 장치(캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 복사기 NP6150)속에 각각 설치되었고, 온도에 대한 전하성능의 의존성(온도의존성)과 강한노광에서의 얼룩진상을 평가하기 위하여 상들이 재생되었다.
그 결과, 방전전력과 지지체온도 사이의 관계와 Eu 또는 DOS와 온도의존성, 또는 강노광에서의 얼룩진상 사이의 관계가 실시예 18에서의 그것들과 같았고, 양호한 전자사진특성을 얻기 위하여 각각 막증평균으로 50meV이상~ 60meV이하 그리고, 1×1014㎝-3이상~ 1×1016㎝-3미만의 범위로 되도록 막두께 방향으로 Eu 와 DOS를 변경시키는 것이 바람직하다는 것이 발견되었다.
예1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재는 각기 시험을 위하여 변경된 전자사진창지 NP6150에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 이루어진 공정을 통해서 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 상을 얻을 수 있었다.
[실시예 24]
본 실시예에서 도전형태를 제어할 수 있는 원자로서, 질소원자가 탄소원자 대신에 표면층에 제공되었다. 전자사진용 광수용부재가 여기에서 생산되었던 조건들은 표 30에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고, 실시예 23이 반복되었다. 본예에서, 표 30에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu와 DOS는 층의 지지체쪽(초기)에서 62meV 그리고 5.8×1014㎝-3; 각각층의 중간부에서 각각 57meV 그리고 6.3×1014㎝-3; 각각 층의 표면쪽에서 47meV 그리고 1.7×1014㎝-3; 각각 막증평균으로 52meV 그리고 2.2×1015㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재가 또한 실시예 18에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 18에서의 그것들과 같은 양호한 전자사진특성을 얻었다.
즉, 도전형태를 제어할 수 있는 원자와 질소원자가 탄소원자에 대신하여 표면층에 제공되었을때의 경우에 또한 막증평균으로 광도전층이 50meV이상~60meV이하의 범위로 되도록 제어된 Eu와, 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 발견했다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 25]
본 실시예에서, 전하주입저지층이 생략되었고, 광도전층은, 층두께 방향으로 불균일하게 분포된 상태에서의 탄소원자를 함유하는 제1층영역과 사실상 탄소원자를 함유하지 않는 제2층영역으로 구성되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 생산되었던 조건들은 표 31에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 22이 반복되었다. 본예에서, 표 31에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층이 Eu와 DOS는 막증평균으로 각각 56meV와 1.3×1015㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진용 광수용부재는 또한 실시예 18에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 18에서의 것들과 같이 양호한 전자사진특성을 얻었다.
즉, 전하주입저지층이 생략되었고 광도전층이 층두께방향으로 불균일하게 분포되었던 상태에서 탄소원자를 함유하는 제1층영역과 탄소언자를 사실상 함유하지 않는 제2층영역으로 구성되었던 경우에서 또한 광도전층의 막증평균으로 50meV이상~60meV이하의 범위로 제어된 Eu와, 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 알았다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 26]
본 실시예에서, 표면층보다 더작은 탄소원자함유량을 가지도록 만들어진 중간층(하부표면층)이 광도전층과 표면층사이에 제공되었고 동시에 광도전층은 전하발생층과 전하수송층으로 구성된 두 개의 층으로 기능적으로 분리되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 생산되었던 조건은 표 32에 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 22이 반복되었다.
본예에서, 표 32에서 나타낸 조건하에서 형성된 광도전층의 Eu와 DOS는 막증평균으로 각각 57meV와 3×1015㎝-3이었다. 유사하게 생산된 전자사진 광수용부재는 또한 실시예 18에서와 같은 방법으로 평가되었다. 그 결과, 실시예 18에서의 그것들과 같은 양호한 전자사진특성을 얻었다.
즉, 표면층보다 더작은 탄소원자함유량을 가지도록 만들어진 중간층(하부표면층)이 광도전층과 표면층사이에 제공되었고 동시에 광도전층은 전하발생층과 전하수송층으로 구성된 두 개의 층으로 기능적으로 분리되었을때의 경우에 또한 광도전층이 막증평균으로 50meV이상~60meV이하로 되도록 제어된 Eu와 1×1014㎝-3이상~1×1016㎝-3미만의 DOS를 가지고 있었던한 양호한 전자사진특성을 얻을 수 있다는 것을 발견했다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 27]
제2도에 나타낸 장치를 사용하여 RF-PCVD에 의해 전자사진용 광수용부재를 생산하기 위하여 전하주입저지층, 광도전층 그리고 표면으로 각각 구성된 광수용층이 광수용부재를 생산하기 위하여 표 33과 34에서 나타낸 바와 같은 조건하에서 108mm직경의 경면가공을 실시한 원통형 알루미늄지지체 위에 형성되었다. 특히, 광도전층을 형성하기 위한 조건에 대해서는 방전전력(A×B)이 재료가스와 희석가스의 유량의 합계A로서 900sccm 그리고 정수B로서 0.5를 선택하므로서 450W에 고정되었고, 여기에서 정수C는 원소주기율표의 제Ⅲb족에 속하는 원소를 함유하는 가스의 다른 유량(A×C)으로 복수개의 광수용부재를 생산하기 위하여 재료가스와 희석가스의 유량의 합계A, 900sccm에 대해서 변경되었다.
이렇게 생산된 광수용부재는 전자사진장치(캐논사에 의해 제조되고, 시험을 위하여 변형된 복사기 NP6150)속에 각각 설치되었고, 대전성능, 감도, 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존성), 노광메모리, 그리고 연속대전에서의 전하전위시프트를 평가하기 위하여 상들이 재생되었다.
대전성능은 코로나 어셈블리로 흐르는 대전전류의 양이 일정하게 유지될 때 가해진 대전전압의 측정치에 의해 나타낸다. 대전성능은 1:양호, 2:실제상요시에 문제없습, 그리고 3:몇몇 경우에 실제사용시에 약간의 문제있슴의 3개의 등급에 따라서 평가되었다. 여기에서 등급1은 대전성능이 550V 또는 그이상인 경우이다. 등급1의 경우에 있어서, 기능부재로서 부착된 장치의 자유도를 넓히고, 또한 에너지를 절약하는 것, 즉 대전전류의 전력을 절약하고 치수가 더 작은 코로나 어셈블리를 만드는 것이 가능하게 된다. 등급2는 대전성능이 400V이상~550V미만인 경우이고 실제사용에는 문제가 없다. 등급3은 대전성능이 400V미만이 경우이다. 등급3의 경우에 있어서, 대전전류는 감도를 낮추기 위하여 과도하게 되는 경향이 있고 낮은대비로 감광성부재를 초래하는 경향이 있다.
감도는 400V의 전하전위를 주도록 하기 위하여 코로나 어셈블리로 흐르는 대전전류의 값이 결정된 후 광수용부재나 광에 노출되었을 때 전하전위가 200V를 나타내게될 때 요구된 노광량의 특정치에 의해 나타낸다. 감도는 종래의 광수용부재의 노광량을 100으로 가정할 때 1:85% 또는 그이하(매우양호)2:95% 또는 그이하(양호), 3:110% 또는 그이하(실제사용에 문제없슴)그리고 4:120% 또는 그이상(몇몇경우에 실제사용시에 약간의 문제있슴)의 4개의 등급에 따라서 평가되었다.
온도의존특성은 실온에서 대전성능이 측정되는 45℃의 범위로 광수용부재의 온도가 변경될 때 측정된 온도변화의 1℃당 대전성능의 변화량에 따르는 절대치로서 나타낸다.
온도의존특성은 A:2v/degree이내(양호), B:2~3v/degree(실제사용에 문제없슴), 그리고 C:3v/degree이상(몇몇경우에 실제사용에 약간의 문제있슴)의 3개의 등급에 따라서 평가되었다. 노광메모리는 추적통로에서 측정된 광메모리전위에 의해 나타낸다. 먼저 메이코로나 어셈블리의 대전전류는 현상위치에서의 어두운부위전위가 400V에 이르도록 조정되고, 원화를 조사하기위한 할로겐램프가 비춰지는 전압은 전사용지(A3사이즈)가 원화로서 사용될 때 광부위전위가 +50V로 되도록 조정된다. 그상태에서, 할로겐램프가 단지 상선도부위에만 비춰지는 경우와 할로겐램프가 비춰지지않는 경우사이에, 전자사진용 광수용부재의 같은 부분에서의 전위차, 즉, 상선도부에서의 전위는 또한 광메모리전위를 결정하기 위하여 측정된다. 노광메모리는 1:5V 또는 그이하(매우양호), 2:10V 또는 그이하(양호), 3:15V 또는 그이하(실제사용에서의 문제없슴), 그리고 4:15V이상(몇몇경우에 실제사용시에 약간의 문제있음).
연속대전시의 대전전위시프트는 5분동안 연속으로 구동된때 대전성능의 변화량에 따라서 절대치로서 나타낸다. 연속대전시으 전하전위시프트는 1:5V 또는 그이하(매우양호), 2:5~10V(양호), 3:10~15V(실제사용에서의 문제없슴), 그리고 4:15V이상(몇몇경우에 실제사용시에 약간의 문제있음)의 4개의 등급에 따라서 평가되었다.
상기 5개의 항목에 대한 평가결과를 표 35에 나타낸다.
예 27의 평가결과(표 35)로부터 알 수 있는 바와같이, ±2v/degree 이내로 되도록 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존특성)에 필요한 조건은 5×10-4그리고 5×10-3사이의 범위내로 상수C를 제어하는 것이다. 이것은 재료가스와 희석가스의 유량의 합계A, 900sccm에 대하여 원소주기율표의 제Ⅲb족에 속하는 원소를 함유하는 가스의 다른 유량(A×C)를 결정한다. 이정수C가 그범위로 제한될 때 양호한 대전성능, 감도, 노광메모리 그리고 연속대전시의 대전전위시프트를 가지는 광수용부재가 생산될 수 있다는 것이 또한 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 28]
본예에서는 가스종류와 가스유량이 변경되었던 실시예 27에서의 광도전층을 형성하기 위한 조건들 대신에, 광도전층은 0.2~0.7의 범위 이내로 정수B를 변경시키므로써 방전전력(A×B)이 변화할 수 있게 설정되었던 조건하에서 광도전층이 형성되었다. 전자사진용 광수용부재가 이렇게 생산된 조건들은 표 36과 표 37에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 27이 반복되었다. 생산된 전자사진용 광수용부재에 대하여, 실시예 27에서와 같은 방법으로 평가가 이루어졌다. 얻어진 결과들을 표 38에 나타낸다.
실시예 28의 평가결과(표 38)로부터 알 수 있는 바와같이, ±2v/degree 이내로 되도록 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존특성)에 필요한 조건은 0.2와 0.7사이의 범위내로 정수B를 제어하는 것이다. 이것은 재료가스와 희석가스의 유량의 합계A, 900sccm에 대하여 전력, 즉 방전전력(A×B)를 결정한다. 이정수B가 그 범위로 제한될 때 양호한 대전성능, 감도, 노광메모리 그리고 연속대전시의 대전전위시프트를 가지는 광수용부재가 생산될 수 있다는 것이 또한 발견되었다.
또한 정수B가 0.5 또는 그이상일 때 노광메모리에서 개선된 광수용부재가 생산될 수 있다는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 29]
본예에서는, 층두께 방향으로 불균일하게 분포된 상태에서 실리콘원자와 탄소원자를 함유하는 표면층이 실시예 27에서의 표면층 대신에 제공되었다. 전자사진용 광수용부재가 여기에서 생산된 조건들은 표 39에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고는 실시예 27이 반복되었다. 생산된 전자사진용 광수용부재에 대하여, 실시예 27에서와 같은 방법으로 평가가 이루어졌다. 그 결과, 양호한 전자사진성능이 모든 온도의존특성, 노광특성 그리고 연속대전시의 대전전위시프트의 모두에 대해서 확인되었다.
즉, 층두께방향으로 불균일하게 분포되었던 상태에서 실리콘원자와 탄소원자를 함유하는 표면층이 제공되었을때의 경우에 또한 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존특성)이 ±2v/degree 이내에 있는 양호한 전자사진성능을 나타내는 것을 발견했다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 30]
본예에서, 지지체로부터 반사된 광으로 인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로서 비결정실리콘 게르마늄으로 형성된 IR흡수층이 지지체와 전하 주입저지층사이에 제공되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 생산되었던 조건들이 표 40에서 나타낸 바와 같았다.
전술한 것을 제외하고, 실시예 27이 반복되었다. 생산된 전자사진용 광수용부재에 대한 평가가 실시예 27에서와 같은 방법으로 평가가 이루어졌다. 그 결과, 온도의존특성, 노광메모리 그리고 연속대전시의 대전전위시프트의 모두에 대해서 양호한 전자사진성능이 확인되었다. 즉, 지지체로부터 반사된 광으로 인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로서, IR흡수층이 지지체와 전하주입저지층사이에 제공되었을때의 경우에 또한 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존특성)이 ±2v/degree 이내에 있는 양호한 전자사진성능을 나타내는 것을 발견했다.
실시예 1에서와 같은 방법으로, 제조된 광수용부재가 캐논사에 의해 제조되고 시험을 위해 변형된 전자사진장치 NP6150속에 각각 설치되었고, 상들이 대전, 노광, 현상, 전사 그리고 세척으로 구성된 공정을 통하여 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 상들을 얻는 것이 가능했다.
[실시예 31]
본 실시예에서, 전하주입저지층을 생략하고, 광도전층은 전하발생층과 전하수송층의 2층으로 분리시킨다. 전자사진용 광수용부재가 생성되는 조건은 표 41에 나타낸 바와 같다.
상기사항을 제외하고, 실시예 27을 반복한다. 전자사진용 광수용부재에 대해 실시예 27과 동일한 방법으로 평가를 행한 결과, 온도의존특성, 노광메모리 연속대전시의 전하전위시프트에 대해서 양호한 전자사진특성을 확인할 수 있다.
즉, 전하주입저지층을 생략하고, 광도전층을 전하발생층과 전하수송층의 2층으로 분리한 경우에도 온도에 대한 대전성능의존성(온도의존성)이 ±2v/degree이내인 우수한 전자사진성능이 발휘됨을 발견할 수 있다.
실시예 1에서와 동일한 방법에 있어서는, 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되고, 화상은 대전, 노출, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정에 의해 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
[실시예 32]
본 예에 있어서는, 전하주입저지층을 남기고, 광도전층은 전하발생층과 전하수송층으로 구성된 2개의 층으로 분리되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 제조되는 조건은 표 42에 나타낸 바와 같았다.
진술한 것을 제외하고는, 실시예 27을 반복한다. 제조된 전자사진용 광수용부재에 대해 실시예 27에서의 동일한 방법으로 평가를 행해졌다. 그 결과, 모든 온도의존특성, 노광메모리 연속대전시의 대전전위시프트에 대해 양호한 전자사진특성을 확인할 수 있다.
즉, 전하주입저지층을 남기고, 광도전층을 전하발생층과 전하수송층으로 이루어진 2개의 층으로 기능적으로 분리되엇을 경우에 있어서도 역시, 온도에 대한 대전성능의존성(온도의존성)이 ±2v/degree이내인 우수한 전자사진성능이 발휘됨을 발견할 수 있다.
실시예 1에서와 동일한 방법에 있어서는, 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되고, 화상은 대전, 노출, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정에 의해 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
[실시예 33]
본 실시예에 있어서는, 표면층보다 더 적은 탄소원자함유량을 가진 중간층(하부표면층)이 광도전층과 표면층 사이에 형성되어있으며, 동시에 광도전층은 전하발생층과 전하수송층으로 이루어진 2개의 층으로 기능적으로 분리되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 제조되는 조건은 표 43에 나타낸 바와 같았다.
진술한 것을 제외하고는, 실시예 27을 반복한다. 제조된 전자사진용 광수용부재에 대해 예 27과 동일한 방법으로 평가가 행해졌으며, 그 결과, 모든 온도의존특성, 노광메모리 연속대전시의 대전전위시프트에 대해 양호한 전자사진성능을 확인되었다.
즉, 표면층보다 더 적은 탄소원자 함유량을 가진 중간층(하부표면층)이 광도전층 및 표면층사이에 형성되고, 동시에 광도전층이 전하발생층 및 전하수송층으로 이루어진 2개의 층으로 기능적으로 분리되었을 경우에도, 온도에 대한 대전성능의존성(온도의존성)이 ±2v/degree이내인 우수한 전자사진성능이 발휘됨을 발견할 수 있다.
실시예 1에서와 동일한 방법에 있어서는, 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되고, 화상은 대전, 노출, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정에 의해 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
[실시예 34]
본 실시예에 있어서는, 예27에서의 RF-PCVD대신에 VHF-PCVD에 의해 전자사진용 광수용부재를 제작하는, 제3도에 도시한 장치가 사용되었다. 광수용부재를 생산하기 위하여 표 44에 도시한 조건하에서 108mm직경이 경면원통형의 알루미늄지지체상에 광수용층이 형성되었다.
진술한 것을 제외하고는, 실시예 27을 반복한다.
제조된 전자사진용 광수용부재에 대해서, 실시예 27과 동일한 방법으로 평가가 행해졌으며, 그 결과, 모든 온도의존특성, 노광메모리 연속대전시의 대전전위시프트에 대해 양호한 전자사진성능을 확인되었다.
즉, VHF-PCVD에 의한 전자사진용 광수용부재를 제조하는 장치를 사용하였을 경우에도, 온도에 대한 대전성능의존성(온도의존성)이 ±2v/degree이내에 양호한 전자사진성능이 확인되었다.
예 1과 동일한 방법에 있어서, 제조된 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되고, 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정에 의해 재생되었다. 그 결과, 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
[실시예 35]
본 실시예에 있어서는, 지지체로부터 반사된 광에 기인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하기 위한 광흡수층으로써, 비정질실리콘 게르마늄으로 형성된 IR흡수층이 지지체와 전하주입저지층 사이에 형성되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 45에 표시한 바와 같았다.
진술한 것을 제외하고는, 실시예 27을 반복되었다.
제조된 전자사진용 광수용부재에 대해 예 27과 동일한 방법으로 평가가 행하여 졌다. 그 결과, 모든 온도의존특성, 노광메모리 연속대전시의 대전전위시프트에 대해 양호한 전자사진 성능을 확인되었다.
즉, 지지체로부터 반사된 광에 기인한 간섭줄무늬의 발생을 방지하는 광흡수층으로써 IR흡수층이 지지체와 전하주입저지층 사이에 형성된 경우에도, 온도에 대한 대전성능의존성(온도의존성)이 ±2v/degree이내인 양호한 전자사진 성능을 나타내는 것이 발견되었다.
실시예 1에서와 동일한 방법에 있어서, 제조된 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되었고, 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정을 통해 화상이 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
[실시예 36]
본 실시예에 있어서는, 전하주입저지층이 제외되었고, 광도전층이 층두께 방향으로 불균일하게 분포된 상태의 탄소원자를 포함하는 제1영역과 대체로 탄소원자를 포함하지 않는 제2영역으로 구성되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 46에 표시한 바와 같았다.
진술한 것을 제외하고는, 실시예 34을 반복되었다.
제조된 전자사진용 광수용부재에 대해서, 실시예 27과 동일한 방법으로 평가가 행해졌다. 그 결과, 모든 온도의존특성, 노광메모리 연속대전시의 대전전위시프트에 대해 양호한 전자사진성능을 확인되었다.
즉, 전하주입저지층이 제외되고, 광도전층이 막두께 방향으로 불균일하게 분포된 상태의 탄소원자를 포함하는 제1층영역 및 대체로 탄소원자를 포함하지 않는 제2층영역으로 구성되었을 경우에도, 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존성)이 ±2v/degree이내인 양호한 전자사진성능을 나타내는 것이 발견되었다.
실시예 1과 동일한 방법에 있어서, 제조된 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되었고, 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정에 의해 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
[실시예 37]
본 실시예에 있어서는, 전하주입저지층을 남기고, 광도전층을 전하발생층 및 전하수송층으로 구성된 2개의 층으로 기능적으로 분리되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 47에 표시한 바와 같았다.
진술한 것을 제외하고는, 실시예 34가 반복되었다. 제조된 전자사진용 광수용부재에 대해서, 실시예 27과 동일한 방법으로 평가가 행해졌다. 그 결과, 모든 온도의존특성, 노광메모리 연속 대전시에 있어서의 대전전위시프트에 대해 양호한 전자사진성능을 확인되었다.
즉, 전하주입저지층을 남기고 광도전층이 전하발생층 및 전하수송층으로 이루어진 2개의 층으로 기능적으로 분리되었을 경우에도, 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존성)이 ±2v/degree이내인 양호한 전자사진성능을 나타내는 것이 발견되었다.
실시예 1과 동일한 방법에 있어서, 제조된 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되었고, 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정에 의해 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
[실시예 38]
본 실시예에 있어서는, 표면층보다 더 적은 탄소원자함유량을 가진 중간층(하부표면층)이 광도전층과 표면층사이에 형성되었고, 동시에 광도전층이 전하발생층과 전하수송층으로 이루어진 2개의 층으로 기능적으로 분리되었다. 여기에서 전자사진용 광수용부재가 제조된 조건은 표 48에 표시한 바와 같았다.
진술한 것을 제외하고는, 실시예 34가 반복되었다. 제조된 전자사진용 광수용부재에 대해, 실시예 27과 동일한 방법으로 평가가 행해졌다. 그 결과, 모든 온도의존특성, 노광메모리 연속대전시의 대전전위시프트에 대해 양호한 전자사진성능을 나타내는 것이 발견되었다..
즉, 표면층보다 더 적은 탄소원자함유량을 가진 중간층(하부 표면층)이 광도전층과 표면층 사이에 형성되고, 동시에 광도전층이 전하발생층과 전하수송층으로 이루어진 2개의 층으로 기능적으로 분리되었을 경우에 있어서도, 온도에 대한 대전성능의 의존성(온도의존성)이 ±2v/degree 보다 적은 양호한 전자사진성능을 나타내는 것이 발견되었다.
실시예 1과 동일한 방법에 있어서, 제조된 광수용부재는 캐논사에 의해 제조되고, 테스트를 위해 조정된 전자사진장치 NP6150에 각각 세트되었고, 대전, 노광, 현상, 전사 및 세척으로 이루어진 과정을 통해 화상이 재생되었다. 그 결과 매우 양호한 화상을 얻는 것이 가능하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전자사진용 광수용부재의 사용온도영역의 온도의존특성을 비약적으로 감소시킬 수 있고, 동시에 노광메모리의 발생을 방지할 수 있다. 그러므로, 사용환경에 대한 전자사진용 광수용부재의 안정성이 개선되고, 샤프한 망판과 고해상도를 가지는 고화질의 화상을 안정적으로 얻을 수 있는 전자사진용 광수용부재를 얻는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 전자사진용 광수용부재의 사용온도영역에 있어서의 온도의존특성을 비약적으로 개선할 수 있는 동시에, 노광메모리의 감소 및 광감도의 개선을 달성할 수 있다.
그러므로, 사용환경에 대한 전자사진용 광수용부재의 안성성이 개선되고, 샤프한 망판을 주는 고행상도의 고화질 화상을 안정적으로 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면 Si-H결합 및 Si-H결합에 기인하는 흡수피이크의 강도 비율을 보다 명백히 하므로써, 광수용부재의 층을 통한 캐리어의 이동성을 균일하게 할 수 있다,
그 결과, 망판화상에 있어서의 미세한 밀도차, 소위 거친화사을 더욱 감소시킬 수 있는 전자사진용 광수용부재를 얻는 것이 가능하다.
그럼므로, 전술한 바와 같은 특정구성을 갖도록 설계된, 본 발명에 의한 전자사진용 광수용부재는, 종래의 a-si로 구성된 전자사진용 광수용부재의 문제점을 해결할 수 있으며, 양호한 전기, 광학 및 고아도전특성, 화질, 주행특성 그리고 사용환경특성을 나타내고 있다.
특히, 본 발명에 의한 광수용부재에 있어서는, 광도전층이 갭레벨이 크게 감소한 a-si로 구성되어 있기 때문에, 주변환경변화에 대응하는 표면전위에 있어서의 어떠한 변화도 방지할 수 있고, 또 노출 피로 또는 노광메모리가 무시할 수 있을 정도로 적게 발생한다. 이와같이 해서, 광수용부재는 아주 우수한 전위특성 및 화상특성을 가진다.
또, 본 발명에 의한 광수용부재에 있어서는, 갭레벨이 크게 감소된 a-si가 연속적으로 분포되도록 광도전층의 구성되어 있기 때문에, 주변환경변화에 대응하는 표면전위의 변화를 방지할 수 있고, 또한 강한노광에 있어서 더렵혀진 화상이 대체로 무시할 수 있을 정도로 적게 발생한다. 이와 같이 하여 본 발명에 의한 광수용부재는 아주 우수한 전위특성 및 화상특성을 가진다.
본 발명에 의하면, 전자사진용 광수용부재의 사용온도영역에 있어서의 온도의존특성이 비약적으로 개선되었기 때문에, 주로 실리콘원자로 구성된 비단결정 재료로 이루어진 광수용부재를 가진 전자사진용 광수용부재를 얻는 것이 가능하며, 이것은 온도의존특성을 매우 감소시켜 내환경성 광수용부재의 가장 바깥쪽온도와 복사기 내부의 온도에 대한 저항성에 있어서 극적인 개선을 이룩하였으며, 이에 의해, 화상은 연속복사시에 있어서 가찌도 고도로 안정될 수 있으며, 노광메모리 및 연속대전시의 대전전위시프트의 감소를 가져와 화질에 있어서 극적인 향상을 달성하였다.
또, 본 발명에 의하면, 광수용부재가 가스유량, 도우핑가스유량 및 방전전력이 제한된 공정에 의해 제조되기 때문에, 상술한 바와 같이 전자사진성능이 크게 향상된 전자사진용 광수용부재의 제조공정을 제공하는 것이 가능하다.
그러므로, 본 발명에 의한 전자사진용 광수용부재의 제조공정의 적용은 a-Si로 구성된 종래의 전자사진용 광수용부재에 있어서의 문제점을 해결할 수 있다. 특히, 아주 양호한 전기, 광학 및 광도전특성, 화질, 주행특성 그리고 사용환경 특성을 달성할 수 있다. 전자사진장치에 있어서 이러한 광수용부재의 상용은 주변환경 변화에 의해 영향을 받지않고, 대체로 무시할 수 있을 정도로 전위시프트 또는 노광메모리의 발생을 적게하고 있으며, 아주 우수한 전위특성 및 화상특성을 가지는 전자사진장치를 제공하는 것이 가능하다.
상기 이전에 기술한 바와 같이 Eu 및 DOS를 기술하는 것은, 즉 구조상의 무질서의 방법 및 결함 또는 결점의 수가 기술하는 것이며, 이것은 갇힌 캐리어(entrapped carrier)에 의해 야기되는 문제를 해결한다.
말할 필요도 없이, 본 발명은 본 발명의 요지의 범위내에서 적절히 변형 및 결합될 수 있는 것이다.

Claims (37)

  1. 도전성지지체와, 이 도전성지지체에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되고 적어도 하나의 수소원자 및 할로겐원자를 함유하는 비단결정재료로 형성되는, 광도전성을 나타내는 광도전층을 지니는 광수용층으로 이루어지는 전자사진용 광수용부재로서, 상기 광도전층은 10원자%~30원자%의 수소를 함유하고, 적어도 광입사부에서 광흡수스펙트럼에서이 얻어진 지수함수테일의 특성에너지가 50meV~60meV이고, 광도전층에서의 국재상태밀도가 1×1014㎝-3인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광도전층은 B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광도전층은 적어도 하나의 탄소, 산소 및 질소를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광수용층은, 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 형성된 광도전층과, 상기 광도전층에 형성된, 탄소, 산소 및 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계 비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광수용층은, 실리콘원자로 주로 구성되고, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나 및 B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 비단결정재료로 형성된 전하주입저지층과, 상기 전하주입저지층에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되는 비단결정재료로 형성된 광도전층과, 상기 광도전층에 형성한, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계 비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광도전층의 층두께는 20㎛~50㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  7. 제4항에 있어서, 상기 표면층의 층두께는 0.01㎛~3㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  8. 제5항에 있어서, 상기 전하주입저지층의 총두께는 0.1㎛~5㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  9. 제1항 내지 8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 광도전층의 광흡수 스펙트럼에서 얻은 Si-H2결합과 Si-H결합에 기인하는 흡수피이크의 강도비는 0.1~05인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광도전층은 B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  11. 제9항에 있어서, 상기 광도전층은 탄소, 산소 및 질소의 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  12. 제9항에 있어서, 상기 광수용층은, 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 형성된 광도전층과, 상기 광도전층에 형성된, 탄소, 산소 및 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  13. 제9항에 있어서, 상기 광도전층은, 실리콘원자로 주로 구성되고, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나 및 B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 비단결정재료로 형성된 전하주입저지칭과, 상기 전하주입저지층에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되는 비단결정재료로 형성된 광도전층과, 상기 광도전층에 형성한, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계 비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  14. 제9항에 있어서, 상기 광도전층의 층두께는 20㎛~50㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  15. 제12항에 있어서, 상기 표면층의 층두께는 0.01㎛~3㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  16. 제13항에 있어서, 상기 전하주입저지층의 총두께는 0.1㎛~5㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  17. 제1항에 있어서, 상기 지수함수테일에서의 특성에너지와 국재상태밀도는 층두께 방향으로 변화하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  18. 제17항에 있어서, 상기 지수함수테일에서의 특성에너지와 국재상태밀도는 지지체측에서 표면측을 향해 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  19. 제17항에 있어서, 상기 지수함수테일에서의 특성에너지와 국재상태밀도는 지지체즉에서 표면측을 향해 연속적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  20. 도전성지지체와, 이도전성지지체에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되고 적어도 하나의 수소원자 및 할로겐원자를 함유하는 비단결정재료로 형성되는, 광도전성을 나타내는 광도전층을 지니는 광수용층으로 이루어지는 전자사진용 광수용부재로서, 상기 광수용층에서 대전성능의 온도의존성은 ±2v/degree이내인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  21. 제20항에 있어서, 상기 광수용층에서 대전성능의 온도의존성은 ±2v/degree이내이고, 상기 광수용층에서 노광메모리는 10v이하이며, 연속방전시 대전전위시프트는 ±10v이내인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  22. 제20항에 있어서, 상기 광도전층은 B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  23. 제20항에 있어서, 상기 광도전층은 적어도 하나의 탄소, 산소 및 질소을 함유하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  24. 제20항에 있어서, 상기 광수용층은 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 광도전층과, 상기 광도전층에 형성된 탄소, 산소 및 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계 비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  25. 제20항에 있어서, 상기 광수용층은, 실리콘원자로 주로 구성되고, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나 및 B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 비단결정재료로 형성된 전하주입저지층과, 상기 전하주입저지층에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되는 비단결정재료로 형성된 광도전층과, 상기 광도전층에 형성한, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계 비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  26. 제20항에 있어서, 상기 광도전층의 층두께는 20㎛~50㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  27. 제24항에 있어서, 상기 표면층의 층두께는 0.01㎛~3㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  28. 제25항에 있어서, 상기 전하주입저지층의 총두께는 0.1㎛~5㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재.
  29. 도전성지지체와, 이 도전성지지체에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되고 적어도 하나의 수소원자 및 할로겐원자를 함유하는 비단결정재료로 형성되는, 광도전성을 나타내는 광도전층을 지니는 광수용층으로 이루어지는 전자사진용 광수용부재의 제작방법으로, 방전력을 A×B watt가 되도록 제어하면서 광도전층을 형성하고, B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 가스유량을 A×Cppm이 되도록 제어하여(여기서, A는 원료가스와 희석가스의 총유량, B는 0.2~07의 정수, C는 5×10-4~5×10-3의 정수를 나타낸다). 상기 광도전층에서 대전성능의 온도의존성은 ±2v/degree 이내로 하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재의 제작방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 광수용층을 형성하기 위해 사용된 희석가스는 H2가스 및/또는 He가스를 단독으로 도입시키거나, 혼합물형태로 도입시키는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재의 제작방법.
  31. 제29항에 있어서, 주기율표의 제 Ⅲb족 도는 제Vb족에 속하는 원소를 함유하는 적어도 하나의 가스를 상기 광도전층의 형성시 도입하는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재의 제작방법.
  32. 제29항에 있어서, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나를 함유하는 가스를 상기 광도전층의 형성시 단독 또는 혼합물형태로 도입시키는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재의 제작방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 광수용층은, 실리콘원자로 주로 구성된 비단결정재료로 형성된 광도전층과, 상기 광도전층에 형성된, 탄소, 산소, 및 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계 비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재의 제작방법.
  34. 제29항에 있어서, 상기 광수용층은, 실리콘원자로 주로 구성되고, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나 및 B, Al, Ga, In, 또는 T1에서 선택된 주기율표의 제Ⅲb족원소 및 P, As, Sb 또는 Bi에서 선택된 주기율표의 제Vb족원소의 적어도 하나를 함유하는 비단결정재료로 형성된 전하주입저지층과, 상기 전하주입저지층에 형성한, 실리콘원자로 주로 구성되는 비단결정재료로 형성된 광도전층과, 상기 광도전층에 형성한, 탄소, 산소, 질소의 적어도 하나를 함유하는 실리콘계 비단결정재료로 형성된 표면층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재의 제작방법.
  35. 제29항에 있어서, 상기 광도전층의 층두께는 20㎛~50㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재 제작방법.
  36. 제33항에 있어서, 상기 표면층의 층두께는 0.01㎛~3㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재 제작방법.
  37. 제34항에 있어서, 상기 전하주입저지층의 총두께는 0.1㎛~5㎛인 것을 특징으로 하는 전자사진용 광수용부재의 제작방법.
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