JPH01295265A - 光導電部材 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は複写機やレーザビームプリンタ等画像形成装置
において、静電潜像の形成を行なう光導電部材に関する
。

（従来の技術） 近年、電子写真装置等画像形成装置にあっては、その機
能や機種の多様化に伴い、感光体材料として、硫化カド
ミウム（ＣｄＳ）、酸化亜鉛［ＺｎＯ］、セレン［Ｓｅ
ｌ、セレンテルル合金［５ｅ−Ｔｅ〕等の無機材料や、
ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（以下ＰＶＣｚと称ｔ。

）、Ｉ−リニトロフルオレン（以下ＴＮＦと称す。）等
の有機材料等種々のものが開発されている。

しかしながら前記感光体材料のうち、セレン〔Ｓｃ〕、
硫化カドミウム（ＣｄＳ）等にあっては、本質的に人体
に有害な材料である事から、製造時には安全対策上その
製造装置が複雑となり、製造コストが」―昇される一方
、使用後には回収する必要があり、これがコストにはね
返えり価格」１昇を招く他、セレン（Ｓｅ）、セレン−
テルル合金（：５ｅ−Ｔｅｌにあっては結晶化温度が約
６５［：°Ｃ）と低い特性を有するため、結晶化し易く
、複写を繰り返し行なう開に結晶化された部分に残留電
荷を生し、画像を汚損する等の問題を生じ易く、結局は
長寿命化を図れないという欠点がある。そして酸化亜鉛
（ＺｎＯ）にあっては、その物性上、酸化還元を生じ易
く、温度や湿度等の環境雰囲気の影響を著しく受け、画
質が不安定となり、信頼性に劣るという欠点がある。又
有機材料である（ＰＶＣｚ）や（ＴＮＦ）等は熱安定性
及び耐摩耗性に劣る事から長寿命化に雑煮がある」二、
最近では発がん性の疑いがもたれるという欠点を有して
いる。

このため近年上記欠点を解決するものとして、無公害で
ある事から回収処理が不要であり、又、表面硬度が高く
耐摩耗性及び耐衝撃性に優れ、更には従来に比し高い分
光感度を有するアモルファスシリコン（以下ａ−５ｉ：
Ｈと称す。）の、感光体材料への適応が検討されている
。即ち具体的には感光体は、その特性として高抵抗かつ
分光感度が品い事が要求される事から、これ等両特性を
満たすため、導電性支持体と（ａ−５ｉ：Ｈ）光導電層
の間に、感光体に優れた電荷保持能を持たせると共に、
光疲労特性や繰返し特性等に優れた効果を有する電荷注
入防止層を設けた積層型の（ａ−５ｉ：Ｈ）感光体が開
発されている。

しかしながら（ａ−５ｊ：Ｈ）は、シラン〔Ｓｉ〕を含
有するガスを用いたグロー放電分解法による成膜時、（
ａ−５ｉ：Ｈ）膜中に取り込まれる水素原子〔Ｈ〕の量
に応じて電気的特性及び光学的特性が大きく変動されて
しまうという問題を有している。即ち（ａ−５ｉ：Ｈ）
膜中に取り込まれる水素原子〔■（〕の量が多くなると
、光学的バンドギャップが大きくなり、高抵抗化する反
面、これに伴い近赤外線領域近傍の長波長光領域に対す
る分光感度が低下し、半導体レーザーを用いたレーザビ
ームプリンタに使用した場合、かぶりや活字のつぶれ、
残像、干渉縞による濃度むら等を生じ、その使用が不能
になると共に、成膜条件によっては、［（Ｓｉｌｌｚ）
ｎ〕結合や［５ｉ１１Ｚ〕結合のような結合構造を有す
るものが、（ａ−５ｉ：Ｈ）膜中で支配的となり、その
結果（Ｓｊｔ（：］結合が切断され、ダングリングボン
ドやボイド等の構造欠陥が増大し、光導電性が劣下する
という問題を有する。一方（ａ−３ｊ：ｌＩ）膜中に取
り込まれる水素原子ＣＨ）の量が低下すると、長波長光
に対する分光感度が増加する反面、光学的バンドギャッ
プが小さくなり、低抵抗化してしまうと共に、水素原子
〔Ｈ〕がダングリングボンドを補償しなくなるため、発
生したキャリアの移動度や寿命が低下し、やはり光導電
性が劣下し、感光体への使用が不能になるという問題を
有している。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、（ａ−３ｉ：Ｈ）膜中の水素含有量の変動に応
じて（ａ−３ｊ：Ｈ）の分光感度特性あるいは抵抗値等
が相反するように変動し、光学的特性及び電気的特性の
いづれもに優れた特性を有する（ａ−３ｉ：Ｈ）感光体
を得る事が出来ず画質の劣下を招くという問題を生して
いる。

そこで本発明は上記課題を除去するもので、無公害且つ
表面硬度の高い（ａ−３ｊ：Ｈ）を用い、しかも高抵抗
を保持し、優れた帯電特性を得られると共に、広い波長
領域にわたり高い分光感度特性を有し、ひいてはレーザ
ビームプリンタ等においても鮮明で良質な画像を得る事
が出来、更には基板との密着性が良く、耐環境性に優れ
た光導電部材を提供する事を目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、導電性交＝４− 持体−ヒの光導電層の少なくとも一部を、３０［人］な
いし２００〔人〕の周期で水素含有量が変動される複数
の（ａ−５ｉ：Ｈ）の薄層が、繰り返えし積層される超
格子構造とするものである。

（作　用） 本発明は」−記手段により、広い波長領域に旦り光導電
特性を向上し長波長光に対する分光感度特性の劣下及び
帯電特性の劣下を防止する事により、レーザビームプリ
ンター等への適用を可能とするものである。

（実施例） 本発明は実施例を説明するにあたり、先ず本発明の原理
について述べる。即ち、結晶質又は非晶質のいづれであ
っても良いが、厚みが３０Ｃ人〕ないし２００〔人〕程
度の極めて薄く、光学的バンドギャップが異る複数の薄
層を積層したものからなる半部体層にあっては、光学的
バンドギャップの絶対的な大きさ自体に拘りなく、光学
的バンドギャップが相対的に小さい方の層を井戸層にし
て、光学的バンドギャップが相対的に大きい方の層をバ
リア層とする周期的なポテンシャルバリアを有する超格
子構造が形成される。この超格子構造においては、バリ
ア層が極めて薄いので、薄層におけるキャリアのトンネ
ル効果により、キャリアはバリア層を容易に通過し、し
かも超格子構造中の電界により加速され、単一層の場合
に比し、高い走行性で超格子構造中を走行する。又、こ
の超格子構造においては、光の入射により単一層中で発
生されるキャリアの数に比し、極めて多数のキャリアが
発生され、分光感度が高くなる。更にポテンシャルの井
戸層においては、量子効果のため、単一層の場合に比し
て、キャリアの寿命が５倍ないし１０倍と長くなるとい
う様に、超格子構造は光導電特性に優れている。即ち具
体的には光導電部材としては、第４図ないし、第９図に
示すように形成され、第４図に示す（具体例１）におい
ては、導電性支持体（１０）の上に電荷注入防止層（１
１）が形成され、電荷注入防止層（１１）の」―に光導
電Ｍ　（１２）更には表面層（１３）が形成されている
。又、第５図に示す（具体例２）は（具体例１）におい
て光導電層（１２）を、電荷発生層と電荷輸送層とに機
能分離したものであり、導電性支持体（１０）及び電荷
注入防止Ｗ（］、１）の上に電荷輸送Ｍ　（１６）が形
成されている。この電荷輸送層１６の」二には、電荷発
生層１７が形成されており、電荷発生層１７の上には表
面層１３が形成されている。そして（具体例１）にあっ
ては、光導電層１２は光の入射により、キャリアを発生
し、このキャリアは一方の極性のものが感光体表面の帯
電電荷と中和し、他方のものが光導電層１２を導電性支
持体１０まで走行する。また、（具体例２）にあっては
、光の入射により、電荷発生層１７にてキャリアが発生
し、このキャリアの一方は電荷輸送層１６髪走行して導
電性支持体１０まで到達する。

これ等（具体例）において光導電層（１２）あるいは電
荷発生層（１７）を拡大すると、第６図のようになって
おり、光学的バンドギャップが相違し、夫々厚みが３０
〔人〕ないし２００〔人〕の第１の（ａ−３ｊ：Ｈ）層
（１８）及び第２の（ａ−３ｉ：Ｈ）層（２０）を交互
に積層した超格子構造とされている。そして第１の（ａ
−３ｉニア− Ｈ）層（１８）が水素含有量３０〔％〕であり、第２の
（ａ−５ｉ：Ｈ）層（２０）が水素含有量１２〔％〕で
あり、第７図に示すように光導電Ｊｌ（１２）あるいは
電荷発生層（１７）中で、水素含有量が連続的に変動さ
れる場合、それぞれ第１の（ａ−３ｉ：Ｈ）層（１８）
の最大の光学的バンドギャップが１．８（ｅＶ：ｌであ
り、第２の（ａ−３ｉ：Ｈ）層（２０）の最小の光学的
バンドギャップが１．６８（ｅＶ］である事から超格子
構造中の厚み方向のエネルギーバンド図は第８図に示す
ように、第１の（ａ−３ｉ：Ｈ）ｆｆ０８）がポテンシ
ャルバリアとなる一方、第２の（ａ−５ｊ−：）Ｉ）層
（２０）がポテンシャルの井戸となり、ポテンシャルの
バリア層と井戸層が周期的に形成される事となる。

尚、以上の様な超格子構造の各層（１８）、　（２０）
の光学的バンドギャップあるいは層厚を変更すれば、ペ
テロ接合超格子構造を有する層のみかけのバンドギャッ
プを自由に調整する事が出来る。

又、このような超格子構造を形成する材料としては、水
素含有量が、３０〔原子％〕でバンドギャップが１．８
［ｅＶＬ水素含有量が１２〔原子％〕でパンドギヤップ
が１．６８１：ｅＶ）の（ａ−５１：）１〕ｌあるいは
光学的バンドギャップを調整するため、窒素〔Ｎ〕、炭
素〔Ｃ〕、酸素〔Ｏ〕を含有する、アモルファス窒化シ
リコン（以下ａ−３ｉＮ：Ｈと称す。）、アモルファス
炭化シリコン（以下ａ−３ｉＣ：Ｈと称す。）、アモル
ファス酸化シリコン（以下ａ−３ｉＯ：Ｈと称す。）等
種々の（ａ−３ｉ：Ｈ）系があり、これ等は一般にノン
ドープの場合は弱いｎ型を示し、ホウ素〔Ｂ〕、アルミ
ニウム〔ＡＱ〕等の周期律表第■族の元素の１く−ピン
グを増大させる事によりｉ型からＰ型に移行してゆくの
に対し、リン〔Ｐ〕、窒素［Ｎ］等の周期律表第Ｖ族の
元素のドーピングを増大する事によりｎ型の特性が顕著
となる。更には、周期律表第■族又は第■族の元素のド
ーピングにより、キャリアの走行性がより向上される。

尚他の材料としては、バンドギャップが］、、５［ｅＶ
］　のアモルファスゲルマニウムシリコン（以下ａ−５
ｉＧｅ：Ｈと称す。）アモルファス窒化ゲルマニウム（
以下ａ−ＧｅＮ：Ｈと称す。）、アモルファス炭化ゲル
マニウム（以下ａ−ＧｅＣ：Ｈと称す。）、アモルファ
ス酸化ゲルマニウム（以下ａ−ＧｅＯ：Ｈと称す。）等
もある。又、光学的バンドギャップの変動のためのみな
らず、これ等各材料にあっては、シリコンのダングリン
グボンドを補償し、暗抵抗と明抵抗を調和のとれたもの
とし、光導電性の向上を図るためには、水素（Ｈ〕が０
．０１ないし３０〔原子％〕金含有れる事が望ましい。

そして例えば（ａ−３ｉ：Ｈ）の薄層をグロー放電分解
法により成膜する場合には、原料としてシラン（Ｓｊ、
Ｈ，：ｌ及びジシラン（ＳｉｚＨ６〕等のシラン類ガス
を反応室に導入し、高周波によりグロー放電することに
より薄層中にＨを添加することができる。

一方、（ａ−３ｉＮ：Ｈ）を形成するためには、原料ガ
スに窒素ガス〔Ｎ、〕又はアンモニアガス［ＮＨ１］等
を所要量添加すれば良い。更に（ａ−３ｊ、Ｇｅ：Ｈ）
は、通常、シラン（Ｓｊｌ＋、３とゲルマン（ＧｅＨ，
）との混合ガスをグロー放電することにより成膜される
。又、必要に応じて、シラン類のキャリアガスとして水
素ガス［Ｈ２］又はヘリウムガス（Ｈｅ〕を使用するこ
とができる。一方、４フツ化ケイ素［ｓ」、　Ｆ４］ガ
ス及びトリクロロシラン［５ｉＣ１，）ガス等のハロゲ
ン化ケイ素を原料ガスとして使用することもできる。ま
た、シラン類ガスとハロゲン化ケイ素ガスとの混合ガス
で反応させても、同様にＨを含有する（ａ−５ｉＮ　：
Ｈ）及び（ａ−３ｊ：１１）を成膜することができる。

なお、グロー放電分解法によらず、スパッタリング等の
物理的な方法によってもこれ等のＮ、層を形成すること
ができる。

尚、（具体例１）及び（具体例２）における電荷注入防
止層（１１）は、導電性支持体（１０）と、光導電層（
］２）あるいは電荷発生層（１７）との間の電荷の流れ
を抑制することにより、感光体の表面における電荷の保
持機能を高め、感光体の帯電能を高める。カールソン方
式においては、感光体表面に正帯電させる場合には、支
持体側から光導電層へ電子が注入されることを防止する
ために、電荷注入防止層をＰ型半導体にする。一方、感
光体表面に負帯電させる場合には、支持体側から光導電
層へ正孔が注入されることを防止するために、電荷注入
防止層をｎ型半導体にする。また、電荷注入防止層とし
て、絶縁性の膜を支持体の上に形成することも可能であ
る。半導体の電荷注入防止層としては、マイクロクリス
タリンシリコン（以下ｐＣ−５ｉ：Ｈと称す。）を使用
したり、（ａ−３ｉ：Ｈ）を使用する等しても良い。そ
して（μＣ−５ｉ：Ｈ）及び（ａ−３ｉ：Ｈ）をｐ型に
するためには、周期律表の第■族に属する元素、例えば
、ホウ素〔Ｂ〕、アルミニウム〔Ａ１〕、ガリウＡ［：
Ｇａ〕、インジウム［Ｉｎｌ、及びタリウム〔Ｔ〕〕等
をドーピングすることが好ましく、（ｐｃ−３ｉ：Ｈ）
及び（ａ−３ｊ、：Ｈ）をｎ型にするためには、周期律
表の第■族に属する元素、例えば、窒素〔Ｎ〕、リンＣ
Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（ｓｂ）、及びビスマ
ス〔Ｂｉ〕等をドーピングすることが好ましい。このｎ
型不純物又はｎ型不純物のドーピングにより、支持体側
から光導電層へ電荷が移動することが防止される。一方
、（μｃ−５ｉ：Ｈ）及び（ａ−３ｉ：Ｈ）に、炭素〔
Ｃ〕、窒素〔Ｎ〕及び酸素〔○〕から選択された少なく
とも１種の元素を含有させることにより、高抵抗の絶縁
性電荷注入防止層を形成することができる。尚、電荷注
入防止層の厚みは１００〔人〕ないし１０〔おｍ〕が好
ましい。

更に（具体例ｊ−）及び（具体例２）にあっては、光導
電層（１２）あるいは電荷発生層（１７）　Ｊ−に、次
の理由により表面層（１３）が設けられている。即ち光
導電層（１２）又は電荷発生層１７の（ａ−５ｊ、：Ｈ
）等は、その屈折率が３乃至３．４と比較的大きいため
、表面での光反射が起きやすい。このような光反射が生
じると、光導電層又は電荷発生層に吸収される光量の割
合いが低下し、光損失が大きくなる。このため、表面層
１３を設けて反射を防止することが好ましい。また、表
面層１３を設けることにより、光導電層１２又は電荷発
生層１７が損傷から保護される。

さらに、表面層を形成することにより、帯電能が向上し
、表面に電荷がよくのるようになる。表面層を形成する
材料としては、（ａ−５ｉＮ：Ｈ）、（ａ−５ｊ、Ｏ：
Ｈ）、及び（ａ−３ｉＣ：Ｈ）等の無機化合物並びにポ
リ塩化ビニル及びポリアミド等の有機材料がある。

このように構成される光導電部材の表面を、コロナ放電
により約５００［Ｖ）の正電圧で帯電させると、例えば
、第５図の（具体例２）に示す機能分離型のものにあっ
ては、第９図に示すようなポテンシャルバリアが形成さ
れる。この光導電部材に光（ｈｖ）が入射すると、電荷
発生層１７の超格子構造で電子（２１）と正孔（２２）
のキャリアが発生する。この伝導帯の電子（２１）は、
光導電部材中の電界により、表面層１３側に向けて加速
され、正孔（２２）は導電性支持体１０側に向けて加速
される。この場合に、光学的バンドギャップが相違する
薄層の境界で発生するキャリアの数は、バルクで発生す
るキャリアの数よりも極めて多い。このため、この超格
子構造の電荷発生層（１７）においては、分光感度が高
くなる。また、ポテンシャルの井戸層においては、量子
効果のために、超格子構造でない単一層の場合に比して
、キャリアの寿命が５乃至１０倍と長い。

更に、超格子構造においては、バンドギャップの不連続
性により、周期的なバリア層が形成されるが、キャリア
は１〜ンネル効果で容易にバイアス層を通り抜けるので
、キャリアの実効移動度はバルクにおける移動度と同等
であり、キャリアの走行性が優れている。以上のごとく
、光学的バンドギャップが相違する薄層を積層した超格
子構造を有する光導電部材によれば、高い光導電特性を
得ることができ、従来の感光体よりも鮮明な画像を得る
ことができる。

以上の原理に基き、以下本発明の一実施例を第１図ない
し第３図を参照しながら説明する。グロー放電装置（２
６）の反応容器（２７）内には、導電性支持体であり、
アルミニウムからなるドラム状基体（２８）を支持する
ため、ヒータ（３０）を内蔵し、モータ（３１）により
シャフト（３１ａ）を介し回転される支持棒（３２）及
びこの支持棒（３２）を支持する支持台（３３）が設け
られている。又、支持棒（３２）周囲は、］、３．５６
（ＭＨｚ）の高周波電源（３４）に接続されると共に底
部（２７ａ）に支持される円筒状電極（３６）により囲
繞されると共に、支持体（３２）上方には、シランガス
〔ＳコＨ４］、ジボランガス〔５ｉ２）１６１　＋水素
ガス［：Ｈ，）。

メタンガス［Ｃ１４，Ｅ等の原料ガスを必要に応じて供
給出来るよう多数のガスボンベ（３７ａ）　−（３７ｎ
）及びガス混合器（３８ａ）を有するガス供給系（３８
）にガス導入バルブ（４０ａ）を介して接続されるガス
導入管（４０）が設けられている。尚（４１，ａ）・（
４１，ｎ）は各ガスボンベ（３７ａ）・・・（３７ｎ）
のバルブ、（４２ａ）・（４２ｎ）は圧力計である。更
に（４３）は反応容器（２７）内の排気を行なう排気装
置（図示せず）に接続される排気バルブであり、（４４
）は反応容器（２７）内の気圧を測定する真空計である
。又、（４６）は光導電部材であるレーザプリンタ等の
感光体であり、ドラム状基体（２８）Ｊ−に電荷注入防
止Ｍ　（４７）及び電荷輸送層（４８）、それぞれ水素
含有量の異る（ａ−５ｉ：Ｈ）からなる第１−層（５０
ａ）及び第２層（５０ｂ）を任意の厚みで、交互に繰り
返えし積層したベテロ接合超格子構造部からなる電荷発
生層（５０）、並びに表面層（５１）が積層されている
。尚（５２）は電荷輸送層（４８）及び電荷発生層（５
０）からなる光導電層である。

しかしてグロー放電装置（２６）で感光体（４６）を形
成する場合、支持棒（３２）にドラム状基体（２８）を
セットした後、反応容器（２７）内を０．１［トル〕以
下程度の気圧にするよう排気バルブ（４３）を開け、排
気装置（図示せず）により排ガス処理を行なうと共にヒ
ータ（３０）によりドラム状基体（２８）を所定温度に
加熱し更にモータ（３１）Ｌこより支持体（３２）を回
転する。そしてガス導入管（４０）を介し、ガス供給系
（３８）より必とする所定のガスを反応容器（２７）に
導入し、反応容器（２７）内のガス圧を０．１ないし１
〔トル〕程度の範囲内で一定に保持しつつ高周波電源（
３４）により、ドラム状基体（２８）及び円筒状電極（
３６）間に必要とする電力を所定時間印加し、ドラム状
基体（２８）ｊ−、に電荷注入防止ＪＷ　（４７）を成
膜する。

続いて同一反応容器（２７）内の温度、及び導入ガス、
更には電力量及び電力の印加時間等の成膜条件を順次必
要とされるものに設定し直しながら、電荷輸送層（４８
）、電荷発生層（５０）、表面光層（５１）を成膜し、
感光体（４６）の形成を終了する。

次にこの実施例に基き実際に成膜を行なった試験例につ
いて説明する。

〔試験例１〕 必要に応じて、干渉防止のために、酸処理、アルカリ処
理及びサンドブラスト処理を施した直径が８Ｃｈｔｔｎ
、幅が３５０　ｍｍ　のアルミニウム類のドラム状基体
（２８）を反応容器（２７）内に装着し、反応容器（２
７）　＆約１０−″′〔トル〕の真空度しこり１：気し
た。次いで、ヒータ（３０）によりドラム状基体（２８
）を２５０［’Ｃ〕　に加熱し、モータ（３１）により
１０［ｒ、ｐ、ｍ、］で自転させつつ、ガス供給系（３
８）より、ガス導入管（４０）を介し、シランガス（Ｓ
ｊ、）１．）を５００１：ＳＣＣＭ：ｌ　、ジボランガ
ス〔Ｂ２１］６〕をシランガス［５ｊ）Ｉ４〕に対する
流量比で１０−’　。

メタンガス［ＣＨ４］を１００［ＳＣＣＭＩ　という流
量で反応容器（２７）内に導入し、排気装置（図示せず
）により反応容器（２７）内の圧力を１〔トル〕に維持
しながら高周波電源（３４）により５００（：Ｗ）の高
周波電力をドラム状基体（２８）及び円筒状電極（３６
）間に印加し、ｐ型の（ａ−５ｊ、Ｃ：Ｈ）からなる膜
厚０．３［μｓ］の電荷注入防止層（４７）の成膜を行
なう。次いで反応容器（２７）内のシランガス［ＳｉＨ
，）に対するジボランガス〔Ｂ２１１６〕　の流量を１
０−７とすると共にメタンガス〔ＣＨ４〕を停止し、更
にドラム状基体（２８）及び円筒状電極（３６）間の高
周波電力を１［Ｋυ〕に上げ、ｉ型の（ａ−５ｉ：Ｉ（
）からなる電荷輸送層（４８）を電荷注入防止層（４７
）上に膜厚２０〔μｓ〕となる迄成膜する。この後、他
の成膜条件は変える事無く高周波電力のみを５００（Ｗ
’ｌないし１　（ＫＷ：ｌの範囲で、約３分間の周期で
除々に連続的に上昇し、下降させ、これを５００〔回〕
繰り返えす事により、第３図に示すように、５０〔人〕
の厚さ周期で、水素含有量が約３０〔％〕から約１２〔
％〕迄連続的に変動され、水素含有量が多く、光学的バ
ンドギャップの最大値が１　、８　（ｅＶ）の（ａ−３
ｉ：Ｈ）からなる第１層（５０ａ）及び水素含有量が少
く、光学的バンドギャップの最小値が１．．６８（ｅＶ
）の（ａ−５ｊ、：Ｈ）からなる第２層（５０ｂ）の各
薄層が交互に５００層ずつ積層される膜厚５〔μｍ〕の
電荷発生層（５０）を成膜する。そして最後に、反応容
器（２７）内のシランガス〔ＳｉＨ４〕を２５０　ＥＳ
ＣＣＭ）　、メタンガスｌ：ｃＨ，］を２０００１：Ｓ
ＣＣＭＩの流量で導入し、反応容器（２７）内の圧力を
１〔トル〕に維持しながら、１．（Ｋ１１）の高周波電
力を印加し、（ａ−５ｉＣ：Ｈ）からなる膜厚０　、５
１：１ｍ　〕の表面Ｍ　（５１）を成膜し、感光体（４
６）の製造を終了する。

このようにして得られた感光体（４６）を約５００（Ｖ
）で正帯電し、白色光を露光したところ、多数の電子／
正孔対のキャリアが発生され、しかもキャリアの寿命が
長く、高い走行性が得られ、感光体（４６）を実際に複
写機に装着し、画像形成を行なったところ、鮮明で高品
質の画像が得られると共に、繰り返えし帯電による、画
像の再現性及び安定性も良好であり、更に、密着性も良
く耐コロナ放電性、耐湿性、及び耐磨耗性等の耐久性に
優れているという事が判明された。−力感光体（４６）
は７８０ないし７９０１：ｎｍ〕程度の長波長光に対し
ても高い分光感度を有し、実際に半導体レーザビームプ
リンタに装着し、画像形成を行なったところ、かぶりや
、活字のつぶれ等の無い、鮮明で高解像度の画像を得る
事が出来た。

このように構成すれば、光導電層の一部である電荷発生
層（５０）が、バンドギャップの異る第１ｙｒ１（５０
ａ）及び第２層（５０ｂ）の薄膜が順次周期的に積層さ
れる超格子構造の（ａ−３ｉ：Ｈ）から形成されている
事から、電荷発生層が単一層で形成されるものに比し、
光の照射により発生されるキャリア数が多く、高い分光
感度を有し、しかもキャリアの走行性が優れると共に、
寿命も長くなり、優れた光導電特性を得られ、又、光学
的バンドギャップの大きい第１層（５０ａ）がポテンシ
ャルバリア層とされ高抵抗が保持されるので、可視光領
域から近赤外光の広い波長領域にわたって高い分光感度
を得られ、レーザビームプリンタ装置への適用が可能と
なり、しかも、従来のように帯電能の低下を生じ画像が
ぼけたり、かぶりを生ずる事も無く、鮮明で良質の画像
を得る事が出来る。

尚、本発明は」１記実施例に限定されず種々設計変更可
能であり、例えば、光導電層は、電荷発生層と電荷輸送
層に分離されたものでは無く、（具体例１）の様な構造
であっても良いし、超格子構造を構成する（ａ−３ｉ：
Ｉ（）の膜厚や層数及び水素含有量即ちバンドギャップ
の大きさも限定されず、これ等を調整する事により、任
意の波長光に対し、最適の光導電特性を有する感光体を
得る事も可能となる。又、超格子構造を構成するための
薄膜は２種類に限定されず、光学的バンドギャップが異
る薄層の境界を形成するものであれば、３種以上の薄層
を周期的に積層するものであっても良い。

更に薄層の材料も、光学的パン１〜ギヤツプ調整のため
、炭素〔Ｃ〕、酸素〔Ｏ〕、窒素［Ｎ）のうち少なくと
も１種を含有させたり、あるいは、キャリアの走向性向
上のため周期律表の第■族又は第■族の元素を含有させ
る等しても良い。尚、超格子構造における水素含有量の
変化、即ちバンドギャップの変化は、曲線状に連続して
いなくても良く、例えば〔試験例１〕において、電荷発
生層（５０）形成時、高周波電力を、５００［Ｗ）ない
し１　［Ｋ１１］の範囲で連続的に変動する事無く、５
００（Ｗ：ｌ及び１［ＫＷ）間を即時に切換える事によ
り、超格子構造における水素含有量及びバンドギャップ
を第１０図及び第１１図に示す変形例のようにバリア層
（６０ａ）と井戸層（６０ｂ）が直線的に変動するよう
にしても良い。

〔発明の効果〕

以」二説明したように本発明によれば、その材質の特性
上耐久性に優れ、長寿命化が図られると共に、無公害で
あり、使用後の回収も不要な（ａ−３ｊ、：１１）系の
材質を光導電層に用いしかも可視光から、近赤外光の広
い波長領域に亘って高い分光感度を有し、特に長波長光
に対しても優れた光導電特性を示すと共に、従来の様に
低抵抗化される事が無く、帯電特性にも優れ、鮮明で解
像度の高い画像を得る事が出来、レーザビームプリンタ
装置等への適用も可能な光導電部材を得る事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し第１図は
その成膜装置を示す概略説明図、第２図はその感光体を
示す一部断面図、第３図はその〔試験例１〕の電荷発生
層のエネルギーバンドの一部を示すグラフ、第４図ない
し第９図は本発明の原理を示し第４図はその（具体例１
）の感光体を示す一部断面図、第５図はその（具体例２
）の感光体を示す一部断面図、第６図はその第４図及び
第５図の一部を拡大した断面図、第７図はその（具体例
１）の光導電層及び（具体例２）の電荷発生層の水素含
有量の変化の一部を示すグラフ、第８図はその光導電層
及び電荷発生層のエネルギーバンドの一部を示すグラフ
、第９図はその（具体例２）のエネルギーギャップを示
す模式図、第１０図及び第１１図は他の変形例を示し、
第１０図はその電荷発生層の水素含有量の変化を示すグ
ラフ、第１１図はその電荷発生層のエネルギーバンドの
一部を示すグラフである。 ２６・・グロー放電装置、　２７・・反応容器、２８・
・・ドラム状基体、　　３２・・・支持棒、３４・高周
波電源、　　　３６・・円筒状電極、３７ａ、・・３７
ｎ、・・・ガスボンベ、３８・・ガス供給系、　　　４
６・・・感光体、４７・電荷注入防止層、　４８・・電
荷輸送層、５０　　電荷発生層、　　　５１　　表面層
、５２・光導電層、 代理人　弁理士　大　胡　典　夫 第４図 一−１／： １Ａ］ 第　　７　　図 第　　５　　図 第　　６　　図 、！；ｏ　（ｏｏ　　　２ｏｏ　　　、３ｏＯ＋ｏｏ膜
漫Σ劾 第　　８　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性支持体上に少なくとも電荷注入防止層及び光導電
   層が設けられるものにおいて、前記光導電層の少なくと
   も一部が、水素含有量がそれぞれ異る複数のアモルファ
   スシリコン系の半導体からなる薄層を周期的に繰り返え
   し積層した超格子構造からなる事を特徴とする光導電部
   材。