JPH0150904B2 - - Google Patents
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Description
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）
の様な電磁波に感受性のある光導電部材に関す
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、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
公害であること、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。 この様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ある。 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
に於ける総合的特性面に於いて、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
様になる等の不都合な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、個々の点に於い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
電成形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、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。 殊に、これ等の改良される可き点に於いて、帯
電処理の際の暗減衰及び電磁波を照射した際の明
部に於ける残留電位の低下を計ることはａ―Si系
電子写真用像形成部材の実用化に於いて重要なこ
とである。 この点に於ける解決案としては、従来Se系、
CdS系の電子写真用像形成部材に於いて適用され
ていた、支持体と光導電層との間に帯電処理時に
於ける支持体側からの光導電層中へのフリーキヤ
リアの注入を阻止する働きのある所謂障壁層を設
けることが挙げられる。 この様な支持体と光導電層との間に障壁層を設
ける提案は、ａ―Si系電子写真用像形成部材に於
いてもある程度は有効であるが、形成されるａ―
Si系光導電層の高感度化と高暗抵抗化の同時成立
面からの特性上に於ける制約の為に、ａ―Si系電
子写真用像形成部材の最適設計の範囲を狭め、コ
スト面を含む生産性を加味した材料の選択範囲に
難を来たしているのが現状である。 例えば従来法に従つて支持体とａ―Si系光導電
層との間に前記の問題を解決する目的で障壁層を
設けると、繰返し静電潜像を形成していると次第
に被帯電能力が低下し、やがては、障壁層に於け
る電気絶縁破壊が生じ、トナー転写画像に所謂白
ヌケが生じる様になる。この絶縁破壊を阻止する
為に、障壁層の層厚を厚くすると、その層厚の増
大につれて明部に於ける残留電位の増加が生じ
て、所謂トナー転写画像に被りが生じ、これも
又、転写画像の画質の品位を低下させる主要因と
なつている。 これ等の点は、ａ―Si系光導電部材の最適設計
の自由度を狭め、材料の選択と最適設計条件の選
択を厳格にしている。 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、商品とし
ての実用化の点に於ける上記した様な所望の特性
が得られる様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や固体撮像装置
等に使用される光導電部材としての適用性とその
応用性という観点から総括性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、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〕から構成される光導
電層を有する光導電部材の層構成に於いて該光導
電層と該光導電層を支持する支持体との間に後述
する特定の障壁層を介在させる層構成に設計され
て作製された光導電部材は前記の問題点を一挙に
解決し得実用的に充分使用し得るばかりでなく、
従来の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、殊に電子写真用の光導電
部材として著しく優れた特性を有していることを
見出した点に基いている。 本発明は暗減衰及び残留電位が実用上全く問題
がないばかりか電気的、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、光感度特性に優れると共に
耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際しても劣
化現象を起さない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、半導体レーザとのマツチングに優れ且
つ光応答性の速い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
として適用させた場合、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、高品質画
像を繰返し得る事が容易に出来る電子写真用の光
導電部材を提供することである。 本発明の光導電部材は光導電部材用の支持体
と、シリコン原子を母体とし、水素原子又はハロ
ゲン原子のいずれか一方を含む非晶質材料で構成
される光導電層とを有する光導電部材に於いて、
前記支持体と前記光導電層との間に、前記支持体
側から前記光導電層側方向へのフリーキヤリアの
注入を阻止し且つ前記光導電層の感受する電磁波
の照射によつて該光導電層中で発生するフオトキ
ヤリアの中、前記支持体側方向に移動させるフオ
トキヤリアの前記支持体側への通過を許容する障
壁層を有し、該障壁層が前記支持体側より、シリ
コン原子を母体とし伝導型を支配する不純物を含
む非晶質材料で構成される第１の障壁層と該第１
の障壁層を構成する材料とは異なつており、電気
絶縁性の材料で構成される第２の障壁層との二重
層構造を有する事を特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
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。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には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
画像を得る事が出来る。 更に又、電子写真用像形成部材に適用させる場
合、高暗抵抗のａ―Si（Ｈ，Ｘ）は光感度が低く、
逆に光感度の高いａ―Si（Ｈ，Ｘ）は暗抵抗が103
Ωcm前後と低く、いずれの場合にも、従来の層構
成の光導電層のままでは電子写真用の像形成部材
には適用されなかつたのに対して、本発明の場合
には、その特定化された層構成から比較的低抵抗
（５×109Ωcm以上）のａ―Si（Ｈ，Ｘ）層でも電
子写真用の光導電層を構成する材料となることが
できるので、抵抗は比較的低いが高感度であるａ
―Si（Ｈ，Ｘ）も充分使用し得、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）
の特性面からの制約が軽減され得る。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。 第１図は、本発明の光導電部材の基本的な構成
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、光導電層１０
２、該光導電層１０２と前記支持体１０１との間
に、これ等に直接接触した状態に設けられている
障壁層１０３とで構成され、該障壁層１０３は支
持体側より第１の障壁層１０３―１、第２の障壁
層１０３―２とで構成された二重層構造を有して
おり、本発明の最も基本的な例である。 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、ゼルローズアセ
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
体の厚さは、所望通りの光導電部材が形成される
様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、この様な場合支持体の製造上及び取
扱に上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。 第１図に示す光導電部材１００に於いて、支持
体１０１上に設けられる障壁層１０３を構成する
第１の障壁層１０３―１及び第２の障壁層１０３
―２は共に支持体１０１側より光導電層１０２の
層内部へのフリーキヤリアの注入を阻止する機能
に長けているものである。 そして、第１の障壁層１０３―１は、帯電処理
時に於けるフリーキヤリアの通過を阻止する機能
に加えて、更に、電磁波照射時に際しては、照射
部に於いて光導電層１０２中に発生したフオトキ
ヤリアの中支持体１０１側に移動するフオトキヤ
リアに対してはその通過を容易に許容する機能を
具備する。 従つて障壁層１０３全体としては、各障壁層単
独の場合に較べて、帯電処理時に於けるフリーキ
ヤリアの通過阻止能力に長けている為に暗減衰が
実質的に殆んどなく、又、電磁波照射時に於いて
は照射部に於ける残留電位が実質的に殆んどない
という極めて優れた特性を示すものである。 本発明に於いて、その目的を効果的に達成する
為に、支持体１０１上に積層される第１の障壁層
１０３―１は下記に示す所謂、伝導型を支配する
不純物をヘビードープしたａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構
成される。 P+型ａ―Si（Ｈ，Ｘ）…アクセプターのみ或
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）が高く、ｐ型不純
分を100atomicppm〜1000atomicppm含むも
の。 n+型ａ―Si（Ｈ，Ｘ）…ドナーのみ、或いは
ドナーとアクセプターの両方を含み、ドナーの
濃度（Nd）が高く、ｎ型不純物を
50atomicppm〜1000atomicppm含むもの。 本発明に於ける第１の障壁層１０３―１中に含
有される不純物の量は、通常の場合、先に示した
数値範囲を取り得るものであるが、更に好適には
P+型の場合、200atomicppm〜800atomicppm、
n+型の場合、100atomicppm〜500atomicppmと
されるのが、より一層の効果を生むので望ましい
ものである。 第１図に於て示される本発明の光導電部材の層
構成において、第１の障壁層１０３―１を上記
p+型ａ―Si（Ｈ，Ｘ）を用いて構成した場合には、
該光導部材の表面を帯電することが選択的に行
われる。その場合、第１の障壁層１０３―１は、
支持体１０１側からの電子の注入を、効果的に阻
止し得るため、同様な機能を有する第２の障壁層
１０３―２と相乗的に作用して、受容電位を高め
るばかりでなく、例えば第２の障壁層１０３―２
のみによつて障壁層を構成した場合に比べ帯電時
に於て多少共流れる支持体１０１側からの注入電
荷が激減するため、障壁層１０３―２の耐久性を
著しく向上させることができる。 又、第１の障壁層１０３―１をn+型ａ―Si（Ｈ，
Ｘ）を用いて構成した場合には、支持体からの正
孔の注入を効果的に阻止し得るため、該光導電部
材の表面を帯電することが、選択的に用いられ
る。 本発明に於ける第１の障壁層１０３―１の層厚
としては、該層上に積層される第２の障壁層の層
厚及びその特性、又含有される不純物の量との関
係に於いて、適宜所望に従つて決定されるもので
あるが通常は200Å〜5000Å、好適には500Å〜
3000Åとされるのが望ましい。 本発明において、第１の障壁層１０３―１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。 本発明において、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成され
る第１の障壁層１０３―１を形成するには例えば
グロー放電やアーク放電等の放電分解法、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、グロー放電分解法によつて、ａ―Si
（Ｈ，Ｘ）で構成される第１の障壁層１０３―１
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）からなる層を形成させ
れば良い。又、スパツター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ーリングす
る際、水素原子又は／及びハロゲン原子導入用の
ガスをスパツターリング用の堆積室に導入してや
れば良い。 本発明において使用される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，Si3H8が好ましいものとして
挙げられる。 本発明において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
ロゲンを含む硅素化合物も有効なものとして本発
明においては挙げることが出来る。 本発明にお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。 この様なハロゲン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第１の障
壁層１０３―１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から成る第
１の障壁層１０３―１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（Ｘ）を
含む第１の障壁層１０３―１を形成する場合、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様にして第１の障壁層１０３
―１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、所定の支持体上に第１の障壁層
１０３―１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ａ―Si（Ｈ，Ｘ）から成る第１の
障壁層１０３―１を形成するには、例えばスパツ
ター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（Ｘ）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(H)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。 本発明においては、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
物も有効な第１の障壁層成形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、第１
の障壁層形成の際に層中にハロゲン原子（Ｘ）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(H)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(H)を第１の障壁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、所定の特性を有する支持体１０１表
面上にａ―Si（Ｈ，Ｘ）から成る第１の障壁層１
０３―１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電荷
輸送層中に含有される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。 第１の障壁層中に伝導型を支持する不純物を導
入して前記した，型の伝導型とするには、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。 第１の障壁層中にドーピングされる不純物とし
ては、該層をの型にする場合には、周期律表
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。 の型にする場合には、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。 これ等の不純物となる元素が、第１の障壁層中
に不純物として導入されるには、例えば反応スパ
ツターリング法の場合には、スパツター用のター
ゲツト中に含有させておいて、該ターゲツトをス
パツタ―リングすれば良く、又、グロー放電法の
場合には、BF3，BCl3，B2H6，B4H10，B5H9，
B5H11，B6H10，B6H12，NH3，PH3，AgH3，
SbH3，BiH3，PF3，PF5，PCl3，AsF3，AsCl3，
AsF5等の化合物の形で、Si生成用の原料ガスと
共にガス状態でグロー放電堆積室内に導入し、グ
ロー放電を生起させることによつて成される。 第２の障壁層１０３―２は、シリコン原子を母
体とし、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の中か
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(H)又はハロゲン原子（Ｘ）の少なく
ともいずれか一方とを含む電気絶縁性の非晶質材
料〔〔これ等を総称してａ―〔Six（Ｃ，Ｎ，Ｏ）1-
ｘ〕y（Ｈ，Ｘ）1-yと表記する（但し、０＜ｘ＜１，
０＜ｙ＜１）〕〕或いは、電気絶縁性の金属酸化物
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。 上記第２の障壁層１０３―２を構成する非晶質
材料として、本発明に於い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―SiaC1-a，ａ―（SibC1-b）cH1-c，ａ―
（SidC1-d）eX1-e，ａ―（SifC1-f）g（Ｈ＋Ｘ）1-g、
窒素系の非晶質材料としてａ―SihN1-h，ａ―
（SiiN1-i）jH1-j，ａ―（SikN1-k）lX1-l，ａ―（Sin
N1-n）o（Ｈ＋Ｘ）1-o、酸素系の非晶質材料として
ａ―SipO1-p，ａ―（SipO1-p）qH1-9，ａ―（Sir
O1-r）sX1-s，ａ―（SitO1-t）u（Ｈ＋Ｘ）1-u等、更
には、上記の非晶質材料に於いて、Ｃ，Ｎ，Ｏの
中の少なくとも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，ｏ，ｐ，ｑ，ｒ，ｓ，ｔ，ｕ＜１）。 これ等の非晶質材料は層構成の最適化設計に依
る第２の障壁層１０３―２に要求される特性及び
該障壁層１０３―２に接触して設けられ第１の障
壁層１０３―１及び光導電層１０２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、窒素系の
非晶質材料を選択するのがより好ましいものであ
る。 第２の障壁層１０３―２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、スパツターリング法、イオンインプランテー
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。これ等の製造法
は、製造条件、設備資本投下の負荷程度、製造規
模、作製される光導電部材に所望される特性等の
要因によつて適宜選択されて採用されるが、所望
する特性を有する光導電部材を製造する為の作製
条件の制御が比較的容易である、シリコン原子と
共に炭素原子、窒素原子、酸素原子、或いは必要
に応じて水素原子やハロゲン原子を作製する第２
の障壁層１０３―２中に導入するが容易に行える
等の利点からグロー放電法或いはスパツターリン
グ法が好適に採用される。 更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第２
の障壁層１０３―２を形成しても良い。 グロー放電法によつて障壁層１０３―２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堆積用の堆
積室に導入し、導入され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１
０１上に既に形成してある第１の障壁層１０３―
１の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１０３―２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，Si3H8，Si4H10等のシラン
（Silane）類等の水素化硅素ガス、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１〜５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、水
素原子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。 第２の障壁層１０３―２をハロゲン原子（Ｘ）
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事が
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、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、SiH2F3，SiH2Cl2，
SiHCl3，SiH3Cl，SiH3Br，SiH2Br2，SiHBr3、
水素化硅素としては、SiH4，Si2H6，Si3H8，
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。 これ等の第２の障壁層形成物質は、形成される
第２の障壁層中に、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
（Ｘ）又は／及び水素原子(H)とが含有される様に、
第２の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第２の
障壁層が形成され得るSi（CH3）4と、ハロゲン原
子（Ｘ）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
比でガス状態で第２の障壁層形成用の装置系内に
導入してグロー放電を生起させることによつてａ
―（SifC1-f）g（Ｘ＋Ｈ）1-gから成る第２の障壁層
を形成することが出来る。 本発明に於いて、窒素系の非晶質材料で第２の
障壁層１０３―２を構成するのにグロー放電法を
採用する場合には、先に挙げた第２の障壁層形成
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、第２の障壁層１０３―２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。 酸素系の非晶質材料で第２の障壁層１０３―２
を構成するのにグロー放電法によつて層形成を行
う場合に於ける、第２の障壁層１０３―２形成用
の原料ガスとなる出発物質としては、前記した第
２の障壁層形成用の出発物質の中から所望に従つ
て選択されたものに、酸素原子導入用の出発物質
が加えられる。その様な酸素原子導入用の出発物
質としては、少なくとも酸素原子を構成原子とす
るガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化し
たものの中の大概のものが使用され得る。 例えば、Siを構成原子とする原料ガスを使用す
る場合は、Siを構成原子とする原料ガスと、Ｏを
構成原子とする原料ガスと、必要に応じてＨ又は
及びＸを構成原子とする原料ガスとを所望の混合
比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子と
する原料ガスと、Ｏ及びＨを構成原子とする原料
ガスとを、これも又所望の混合比で混合するか、
或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、Si，Ｏ
及びＨの３つを構成原子とする原料ガスとを混合
して使用することが出来る。 又、別には、SiとＨとを構成原子とする原料ガ
スにＯを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 具体的には、例えば、酸素（O2）、オゾン
（O3）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、
一酸化窒素（NO）、二酸化炭素（CO2）、一酸化
窒素（NO）、二酸化窒素（NO2）、一二酸化窒素
（N2O）三二酸化窒素（N2O3）、四二酸化窒素
（N2O4）、五二酸化窒素（N2O5）、三酸化窒素
（NO3）、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。 上記した様に、グロー放電法によつて第２の障
壁層１０３―２を形成する場合には、第２の障壁
層形成用の出発物質を上記した物質の中より種々
選択して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第２の障壁層１０３―
２を形成することが出来る。第２の障壁層１０３
―２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
―N2O系、SiH4―O2（―Ar）系、SiH4―NO2系、
SiH4―O2―N2系、SiCl4―CO2―H2系、SiCl4―
NO―H2系、SiH4―NH3系、SiCl4―NH4系、
SiH4―N2系、SiH4―NH3―NO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。 スパツターリング法によつて炭素系の非晶質材
料で構成される第２の障壁層１０３―２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ー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
するのであれば、炭素原子と水素原子又はハロゲ
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、スパツター用の堆積室中
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ウエーハーとスパツターリングすれば良
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Ｈ原子又はハロ
ゲン原子を含有するガス雰囲気中でスパツターリ
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、スパツターリング法の場合
にも有効なガスとして使用され得る。 スパツターリング法によつて窒素系の非晶質材
料で構成される第２の障壁層１０３―２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ーリングす
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(H)又
は／及びハロゲン原子（Ｘ）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、スパツター用の堆積室中
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ーリングすれば良
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
ー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
囲気中でスパツター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第２の障壁
層形成用の出発物質の中のＮ原子導入用の原料ガ
スが、スパツターリングの場合にも有効なガスと
して使用され得る。 スパツターリング法によつて酸素系の非晶質材
料で構成される第２の障壁層１０３―２を形成す
るには、単結晶又は多結晶のSiウエーハー又は
SiO2ウエーハー又はSiとSiO2が混合されて含有
されているウエーハー或いはSiO2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
でスパツター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、酸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を、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
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ーリング
すれば良い。 又、別には、SiとSiO2とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子(H)又は／及びハロゲン原子（Ｘ）を構成
要素として含有するガス雰囲気中でスパツターリ
ングすることによつて成される。酸素原子導入用
の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例で
示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガス
が、スパツター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、第２の障壁層１０３―２をグ
ロー放電法又はスパツター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。 本発明に於ける第２の障壁層１０３―２は、そ
の要求される特性が所望通りに与えられる様に注
意深く形成される。 即ち、SiとＣ，Ｎ，Ｏの中少なくとも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、電気物性的には導
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
性で電気絶縁性の非晶質材料が形成される様に、
その作成条件の選択が厳密に成される。 上記の様な特性を有する前記の非晶質材料から
成る第２の障壁層１０３―２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
持体温度を挙げる事が出来る。 即ち、第１の障壁層１０３―１の表面に前記非
晶質材料から成る第２の障壁層１０３―２を形成
する際、該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様に層
作成時の支持体温度が厳密に制御される。 本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
第２の障壁層１０３―２を形成する際の支持体温
度としては第２の障壁層１０３―２の形成法に併
せて適宜最適範囲が選択されて、第２の障壁層１
０３―２の形成が実行されるが、通常の場合、50
℃〜300℃、好適には、100℃〜250℃とされるの
が望ましいものである。第２の障壁層１０３―２
の形成には、同一系内で障壁層１０３から光導電
層１０２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
御が他の方法に較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ーリング法の採用が
有利である。これ等の層形成法で第２の障壁層１
０３―２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、ガス圧力が、
作成される第２の障壁層１０３―２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。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
する第２の障壁層１０３―２が生産性良く効果的
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。 本発明の光導電部材に於ける第２の障壁層１０
３―２に含有される炭素原子、窒素原子、酸素原
子及び水素原子、ハロゲン原子の量は、第２の障
壁層１０３―２の作製条件と同様、本発明の目的
を達成する所望の特性を有した第２の障壁層１０
３―２が形成される重要な因子である。 第２の障壁層１０３―２をａ―SiaC1-aで構成
する場合には、炭素原子の含有量は、ａの表示で
は通常は0.1〜0.4、好適には0.2〜0.35、最適には
0.25〜0.3とされ、ａ―（SibC1-b）cH1-cで構成す
る場合には炭素原子の含有量は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―
（SidC1-d）eX1-e又は、ａ―（SifC1-f）g（Ｈ＋Ｘ）1-
ｇで構成する場合には、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19atomic％、好適には13atomic％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。 第２の障壁層１０３―２を窒素系の非晶質材料
で構成する場合、先ずａ―SihN1-hの場合には、
窒素原子の含有量はｈの表示では通常は0.43〜
0.60、好適には0.43〜0.50とされる。 ａ―（SiiN1-j）jH1-jで構成する場合には、窒素
原子の含有量としては、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―（SikN1-k）lX1-l又はａ―（SinN1-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
に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。 第２の障壁層１０３―２を酸素系の非晶質材料
で構成する場合には、先ず、ａ―SipO1-pでは、
酸素原子の含有量は、ｏの表示では、通常0.33〜
0.40、好適には、0.33〜0.37とされる。 ａ―（SipO1-p）qH1-qの場合には、酸素原子の
含有量は、ｐ，ｑの表示では、Ｐとして通常0.33
〜0.40、好適には0.33〜0.37、ｑとして通常0.65
〜0.98、好適には0.70〜0.95である。 ａ―（SirO1-r）sX1-s、又はａ―（SitO1-t）u
（Ｈ＋Ｘ）1-uで構成する場合には、酸素原子の含
有量は、通常48〜66atomic％、好適には51〜
66atomic％、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
には、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、ｒ，ｓ，
ｔ，ｕの表示では、ｒ，ｓは通常は0.33〜0.40、
好適には0.33〜0.37t，ｕとしては通常0.80〜0.99、
好適には0.85〜0.98とされる。 本発明に於いて、第２の障壁層１０３―２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
第２の障壁層１０３―２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第２の障
壁層１０３―２の形成は、真空蒸着法、CVD
（chemical vapour deposition）法、グロー放電
分解法、スパツターリング法、イオンインプラン
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。これ等の製
造法は、製造条件、設備資本下の負荷程度、製造
規模、作製させる光導電部材に所望される特性等
の要因によつて適宜選択されて採用される。 例えば、スパツターリング法によつて第２の障
壁層１０３―２を形成するには、第２の障壁層形
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等のスパツター用のガス雰囲
気中でスパツター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第２の
障壁層形成用の出発物質を蒸着ポート内に入れて
エレクトロンビームを照射して蒸着すればよい。 本発明に於ける第２の障壁層１０３―２の層厚
の数値範囲は、本発明の目的を効果的に達成する
為の重要な因子の１つであつて、第１の障壁層の
特性及びその層厚との相関々系に於いて、所望に
従つて適宜決定されるものである。本発明の目的
を効果的に達成する為の第２の障壁層１０３―２
の層厚としては、通常の場合、30Å〜1000Å、好
適には50Å〜800Åである。 光導電層１０２は静電像形成の際に照射される
光を主に吸収してフオトキヤリアを発生する機能
を有するものであつて、下記に示す半導体特性を
示し、静電潜像形成に使用する電磁波の波長域に
分光感度を有するａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成される。 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-極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）…NaNdＯのもの
又は、NaNdのもの。 上記の〜の伝導型を有するａ―Si（Ｈ，Ｘ）
で構成される光導電層１０２を形成するのに使用
する材料としては前記第１の障壁層１０３―１の
説明の際に挙げられた材料と同様のものの大多数
が好ましいものとして挙げられる。 即ち、例えば、光導電層１０２をグロー放電分
解法で作成するのであれば、SiH4，Si2H6，
Si3H8，Si4H10，SiF4，Si2F6，SiCl4，SiBr4，
SiH2F2，SiH2Cl2，SiHCl3，SiH2Br2，SiHBr3、
等である。 スパツターリング法による場合も、第１の障壁
層１０３―１と同様の手法で同様材料を使用して
行うことが出来る。 光導電層１０２中にドーピングされる不純物と
しては、第１の障壁層１０３―１の記述の際に挙
げたのと同様の不純物が挙げられる。即ち、ｐ型
不純物としては、例えばＢ，Al，Ga，In，Tl等
の周期律表第族Ａの元素、ｎ型不純物として
は、例えばＮ，Ｐ，As，Sb，Bi等の周期律表第
Ｖ族の元素を挙げることが出来る。これ等の不純
物は、形成される光導電層１０２が所望の特性、
殊に、暗抵抗、光感度が所望値を満足する様に適
宜所望に従つて光導電層１０２の形成の際に該層
１０２中に適量ドーピングされる。 本発明に於いて、これ等不純物のドーピング量
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Ｖ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。 非晶質材料１０３の層厚は、非晶質層１０３中
で発生されるフオトキヤリアが効率良く輸送され
る様に所望に従つて適宜決められ、通常は１〜
100μ、好適には５〜50μとされる。 光導電層１０２中には、該層１０２の暗抵抗増
大を計る目的で、炭素原子(C)、窒素原子（Ｎ）、
酸素原子（Ｏ）の中の少なくとも１つを所望に従
つて、該層１０２中に含有させることが出来る。 これ等の原子を形成される光導電層１０２中に
構造的に導入するには、第２の障壁層１０３―２
を形成する場合と同様の材料と同様の手法で行う
ことが出来る。 本発明に於いて、光導電層１０２中に所望に従
つて、含有される、炭素原子、窒素原子、酸素原
子の量は、単独で含有される場合には、単独の量
で、複数種が含有される場合には、複数種の全体
加算量として、通常は、0.001atomic％〜
30atomic％、好適には、0.005atomic％〜
20atomic％とされる。 第２図には、本発明の光導電部材の別の実施態
様例の構成を説明する為の模式的構成図が示され
る。第２図に示される光導電部材２００は、光導
電層２０２の表面上に表面障壁層２０４を設けた
もので、この点を除けば第１図に示した光導電部
材と同様の層構造を有している。 表面障壁層２０４は、該層表面に、帯電処理が
施された際に、帯電電荷が光導電層２０２中に柱
入されるのを阻止する働きをする。 表面障壁層２０４は、第１図に示した第２の障
壁層１０３―２の場合と同様の材料を使用して、
同様の方法で形成することが出来る。 表面障壁層２０４の層厚としては、上記の機能
が充分果せる様に構成材料の選択との関連と要求
される特性に応じて適宜所望に従つて決められる
が、通常の場合30Å〜5μ、好適には50Å〜1μと
されるのが望ましいものである。 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３図に示す装置を用い、以下の如き操作
によつて第１図に示す層構造の光導電部材を作成
した。 表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のステンレ
ス（基板）３０２を堆積室３０１内の所定位置に
ある固定部材３０３に堅固に固定した。ターゲツ
ト３０５，３０６は多結晶高純度シリコン
（99.999％）を高純度グラフアイト（99.999％）
上に設置したものである。ここで、シヤツター兼
電極である３０８は閉じられている。基板３０２
は、固定部材３０３内の加熱ヒーター３０４によ
つて±0.5℃の精度で加熱される。温度は、熱電
対（アルメルークロメル）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３３１を全開して一旦５×10-7torr程度ま
で真空にされ（ここのとき系の全バルブは閉じら
れている）、補助バルブ３２９および流出バルブ
３２４，３２５，３２６，３２７，３２８が開か
れフローメーター３３７，３３８，３３９，３４
０，３４１内が十分に脱気された後、流出バルブ
３２４，３２５，３２６，３２７，３２８と補助
バルブ３２９が閉じられた。ここでヒータ３０４
はONされ基板温度は250℃に設定される。H2で
10vol％に稀釈されたSiH4ガス（以後SiH4／H2
と略す。純度99.999％）ボンベ３０９のバルブ３
１４、H2で500vppmに稀釈されたB2H6（純度
99.999％）ガスボンベ３１０のバルブ３１５を開
け、出口圧ゲージ３３２，３３３の圧を１Kg／cm3
に調整し、流入バルブ３１９，３２０を除々に開
けてフローメーター３３７，３３８内へSiH4／
H2ガス、B2H6／H2ガスを流入させた。引続い
て、流出バルブ３２４，３２５を徐々に開け、次
いで補助バルブ３２９を徐々に開けた。このとき
SiH4ガスに対するB2H6ガスの流量濃度比が
B2H6／SiH4＝350vppmになるように流入バルブ
３１９，３２０を調整した。次にピラニーゲージ
３４２の読みを注視しながら補助バルブ３２９の
開口を調整し、室３０１内が１×10-2torrになる
まで補助バルブ３２９を開けた。室３０１内圧が
安定してから、メインバルブ３３１を徐々に閉
じ、ピラニーゲージ３４２の指示が0.2torr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３４３のスイ
ツチをON状態にして、電極３０８と支持体３０
３の間に、13.56MHzの高周波電力を投入し、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p+型ａ―Si：Ｈを堆積させるため
に、４分間条件を保つて第１障壁層を形成した。
その後、高周波電源３４３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３２５を
閉じ、次にN2（純度99.999％）ガスボンベ３１１
から流入バルブ３２１を通じて１Kg／cm3のガス圧
（出口圧ゲージ３３４の読み）で、流入バルブ３
２１、流出バルブ３２６の調整によつてフローメ
ーター３３９の読みが、SiH4／H2ガスの流量の
10倍になる様に流出バルブ３２６の開口を定め、
安定化させた。 引き続き、再び高周波電源３４３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10Wにした。こうしてグロー放電を更に２
分間持続させて第２障壁層を形成した後、高周波
電源３４３をoff状態とし、流出バルブ３２６を
閉じた。 次に再び流出バルブ３２５を開け、流入バルブ
３１９，３２０、流出バルブ３２４，３２５の調
節により、SiH4ガスに対するB2H6ガスの流出濃
度比がB2H6／SiH4＝10vppmになるよう調整し
た。次に、ピラニーゲージ３４２の読みを注視し
ながら、補助バルブ３２９の開口を調整し、室３
０１内が１×10-2torrになるまで補助バルブ３２
９を開けた。室３０１内圧が安定してから、メイ
ンバルブ３３１を徐々に閉じ、ピラニーゲージ３
４２の指示が0.2torr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３４３のスイツチをON状態にし
て、13.56MHzの高周波電力を投入しグロー放電
を発生させ10Wの入力電力とした。上記条件で、
基板上にａ―Si：Ｈを堆積させるために、４時間
条件を保つて光導電層を形成した。その後、高周
波電源３４３をoff状態とし、グロー放電を中止
させた状態で、すべてのバルブを一旦閉じた。メ
インバルブ３３１を全開して、室３０１内を
10-3torr以下にした後、メインバルブ３３１を閉
じ室３０１内をリークバルブ３３０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12μ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、
6.0KV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。 その後直ちに、荷電性の現像剤（トナーとキ
ヤリアーを含む）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、階調
再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。 尚、ボンベ３１２，３１３は、必要に応じて用
いられるガスが封入される予備ボンベである。 さらに同様な、帯電、露光プロセスを10万回繰
り返した後に、同様にして転写画像を得たが、画
像品質が低下する現像は全く生じなかつた。 実施例 ２ 第１障壁層、第２障壁層の形成条件を変化させ
る以外は、実施例１と全く同じ装置及び条件で、
良質な光導電部材を作製した。これを第１表に示
す。尚、第２障壁層を、スパツタによつて形成す
る場合は、第３図に示す装置に於て、電極３０７
上にスパツタ材料３０６もしくは３０５を設置
し、シヤツタ３０８を開き所望のガスを導入して
高周波電力を電極３０７と支持体３０３の間に投
入することによつてなされる。
線、可視光線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）
の様な電磁波に感受性のある光導電部材に関す
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、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
公害であること、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。 この様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ある。 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
に於ける総合的特性面に於いて、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
様になる等の不都合な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、個々の点に於い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
電成形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、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。 殊に、これ等の改良される可き点に於いて、帯
電処理の際の暗減衰及び電磁波を照射した際の明
部に於ける残留電位の低下を計ることはａ―Si系
電子写真用像形成部材の実用化に於いて重要なこ
とである。 この点に於ける解決案としては、従来Se系、
CdS系の電子写真用像形成部材に於いて適用され
ていた、支持体と光導電層との間に帯電処理時に
於ける支持体側からの光導電層中へのフリーキヤ
リアの注入を阻止する働きのある所謂障壁層を設
けることが挙げられる。 この様な支持体と光導電層との間に障壁層を設
ける提案は、ａ―Si系電子写真用像形成部材に於
いてもある程度は有効であるが、形成されるａ―
Si系光導電層の高感度化と高暗抵抗化の同時成立
面からの特性上に於ける制約の為に、ａ―Si系電
子写真用像形成部材の最適設計の範囲を狭め、コ
スト面を含む生産性を加味した材料の選択範囲に
難を来たしているのが現状である。 例えば従来法に従つて支持体とａ―Si系光導電
層との間に前記の問題を解決する目的で障壁層を
設けると、繰返し静電潜像を形成していると次第
に被帯電能力が低下し、やがては、障壁層に於け
る電気絶縁破壊が生じ、トナー転写画像に所謂白
ヌケが生じる様になる。この絶縁破壊を阻止する
為に、障壁層の層厚を厚くすると、その層厚の増
大につれて明部に於ける残留電位の増加が生じ
て、所謂トナー転写画像に被りが生じ、これも
又、転写画像の画質の品位を低下させる主要因と
なつている。 これ等の点は、ａ―Si系光導電部材の最適設計
の自由度を狭め、材料の選択と最適設計条件の選
択を厳格にしている。 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、商品とし
ての実用化の点に於ける上記した様な所望の特性
が得られる様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や固体撮像装置
等に使用される光導電部材としての適用性とその
応用性という観点から総括性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、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〕から構成される光導
電層を有する光導電部材の層構成に於いて該光導
電層と該光導電層を支持する支持体との間に後述
する特定の障壁層を介在させる層構成に設計され
て作製された光導電部材は前記の問題点を一挙に
解決し得実用的に充分使用し得るばかりでなく、
従来の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、殊に電子写真用の光導電
部材として著しく優れた特性を有していることを
見出した点に基いている。 本発明は暗減衰及び残留電位が実用上全く問題
がないばかりか電気的、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、光感度特性に優れると共に
耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際しても劣
化現象を起さない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、半導体レーザとのマツチングに優れ且
つ光応答性の速い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
として適用させた場合、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、高品質画
像を繰返し得る事が容易に出来る電子写真用の光
導電部材を提供することである。 本発明の光導電部材は光導電部材用の支持体
と、シリコン原子を母体とし、水素原子又はハロ
ゲン原子のいずれか一方を含む非晶質材料で構成
される光導電層とを有する光導電部材に於いて、
前記支持体と前記光導電層との間に、前記支持体
側から前記光導電層側方向へのフリーキヤリアの
注入を阻止し且つ前記光導電層の感受する電磁波
の照射によつて該光導電層中で発生するフオトキ
ヤリアの中、前記支持体側方向に移動させるフオ
トキヤリアの前記支持体側への通過を許容する障
壁層を有し、該障壁層が前記支持体側より、シリ
コン原子を母体とし伝導型を支配する不純物を含
む非晶質材料で構成される第１の障壁層と該第１
の障壁層を構成する材料とは異なつており、電気
絶縁性の材料で構成される第２の障壁層との二重
層構造を有する事を特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
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。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には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
画像を得る事が出来る。 更に又、電子写真用像形成部材に適用させる場
合、高暗抵抗のａ―Si（Ｈ，Ｘ）は光感度が低く、
逆に光感度の高いａ―Si（Ｈ，Ｘ）は暗抵抗が103
Ωcm前後と低く、いずれの場合にも、従来の層構
成の光導電層のままでは電子写真用の像形成部材
には適用されなかつたのに対して、本発明の場合
には、その特定化された層構成から比較的低抵抗
（５×109Ωcm以上）のａ―Si（Ｈ，Ｘ）層でも電
子写真用の光導電層を構成する材料となることが
できるので、抵抗は比較的低いが高感度であるａ
―Si（Ｈ，Ｘ）も充分使用し得、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）
の特性面からの制約が軽減され得る。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。 第１図は、本発明の光導電部材の基本的な構成
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、光導電層１０
２、該光導電層１０２と前記支持体１０１との間
に、これ等に直接接触した状態に設けられている
障壁層１０３とで構成され、該障壁層１０３は支
持体側より第１の障壁層１０３―１、第２の障壁
層１０３―２とで構成された二重層構造を有して
おり、本発明の最も基本的な例である。 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、ゼルローズアセ
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
体の厚さは、所望通りの光導電部材が形成される
様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、この様な場合支持体の製造上及び取
扱に上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。 第１図に示す光導電部材１００に於いて、支持
体１０１上に設けられる障壁層１０３を構成する
第１の障壁層１０３―１及び第２の障壁層１０３
―２は共に支持体１０１側より光導電層１０２の
層内部へのフリーキヤリアの注入を阻止する機能
に長けているものである。 そして、第１の障壁層１０３―１は、帯電処理
時に於けるフリーキヤリアの通過を阻止する機能
に加えて、更に、電磁波照射時に際しては、照射
部に於いて光導電層１０２中に発生したフオトキ
ヤリアの中支持体１０１側に移動するフオトキヤ
リアに対してはその通過を容易に許容する機能を
具備する。 従つて障壁層１０３全体としては、各障壁層単
独の場合に較べて、帯電処理時に於けるフリーキ
ヤリアの通過阻止能力に長けている為に暗減衰が
実質的に殆んどなく、又、電磁波照射時に於いて
は照射部に於ける残留電位が実質的に殆んどない
という極めて優れた特性を示すものである。 本発明に於いて、その目的を効果的に達成する
為に、支持体１０１上に積層される第１の障壁層
１０３―１は下記に示す所謂、伝導型を支配する
不純物をヘビードープしたａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構
成される。 P+型ａ―Si（Ｈ，Ｘ）…アクセプターのみ或
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）が高く、ｐ型不純
分を100atomicppm〜1000atomicppm含むも
の。 n+型ａ―Si（Ｈ，Ｘ）…ドナーのみ、或いは
ドナーとアクセプターの両方を含み、ドナーの
濃度（Nd）が高く、ｎ型不純物を
50atomicppm〜1000atomicppm含むもの。 本発明に於ける第１の障壁層１０３―１中に含
有される不純物の量は、通常の場合、先に示した
数値範囲を取り得るものであるが、更に好適には
P+型の場合、200atomicppm〜800atomicppm、
n+型の場合、100atomicppm〜500atomicppmと
されるのが、より一層の効果を生むので望ましい
ものである。 第１図に於て示される本発明の光導電部材の層
構成において、第１の障壁層１０３―１を上記
p+型ａ―Si（Ｈ，Ｘ）を用いて構成した場合には、
該光導部材の表面を帯電することが選択的に行
われる。その場合、第１の障壁層１０３―１は、
支持体１０１側からの電子の注入を、効果的に阻
止し得るため、同様な機能を有する第２の障壁層
１０３―２と相乗的に作用して、受容電位を高め
るばかりでなく、例えば第２の障壁層１０３―２
のみによつて障壁層を構成した場合に比べ帯電時
に於て多少共流れる支持体１０１側からの注入電
荷が激減するため、障壁層１０３―２の耐久性を
著しく向上させることができる。 又、第１の障壁層１０３―１をn+型ａ―Si（Ｈ，
Ｘ）を用いて構成した場合には、支持体からの正
孔の注入を効果的に阻止し得るため、該光導電部
材の表面を帯電することが、選択的に用いられ
る。 本発明に於ける第１の障壁層１０３―１の層厚
としては、該層上に積層される第２の障壁層の層
厚及びその特性、又含有される不純物の量との関
係に於いて、適宜所望に従つて決定されるもので
あるが通常は200Å〜5000Å、好適には500Å〜
3000Åとされるのが望ましい。 本発明において、第１の障壁層１０３―１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。 本発明において、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成され
る第１の障壁層１０３―１を形成するには例えば
グロー放電やアーク放電等の放電分解法、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、グロー放電分解法によつて、ａ―Si
（Ｈ，Ｘ）で構成される第１の障壁層１０３―１
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）からなる層を形成させ
れば良い。又、スパツター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ーリングす
る際、水素原子又は／及びハロゲン原子導入用の
ガスをスパツターリング用の堆積室に導入してや
れば良い。 本発明において使用される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，Si3H8が好ましいものとして
挙げられる。 本発明において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
ロゲンを含む硅素化合物も有効なものとして本発
明においては挙げることが出来る。 本発明にお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。 この様なハロゲン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第１の障
壁層１０３―１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から成る第
１の障壁層１０３―１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（Ｘ）を
含む第１の障壁層１０３―１を形成する場合、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様にして第１の障壁層１０３
―１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、所定の支持体上に第１の障壁層
１０３―１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ａ―Si（Ｈ，Ｘ）から成る第１の
障壁層１０３―１を形成するには、例えばスパツ
ター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（Ｘ）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(H)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。 本発明においては、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
物も有効な第１の障壁層成形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、第１
の障壁層形成の際に層中にハロゲン原子（Ｘ）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(H)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(H)を第１の障壁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、所定の特性を有する支持体１０１表
面上にａ―Si（Ｈ，Ｘ）から成る第１の障壁層１
０３―１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電荷
輸送層中に含有される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。 第１の障壁層中に伝導型を支持する不純物を導
入して前記した，型の伝導型とするには、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。 第１の障壁層中にドーピングされる不純物とし
ては、該層をの型にする場合には、周期律表
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。 の型にする場合には、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。 これ等の不純物となる元素が、第１の障壁層中
に不純物として導入されるには、例えば反応スパ
ツターリング法の場合には、スパツター用のター
ゲツト中に含有させておいて、該ターゲツトをス
パツタ―リングすれば良く、又、グロー放電法の
場合には、BF3，BCl3，B2H6，B4H10，B5H9，
B5H11，B6H10，B6H12，NH3，PH3，AgH3，
SbH3，BiH3，PF3，PF5，PCl3，AsF3，AsCl3，
AsF5等の化合物の形で、Si生成用の原料ガスと
共にガス状態でグロー放電堆積室内に導入し、グ
ロー放電を生起させることによつて成される。 第２の障壁層１０３―２は、シリコン原子を母
体とし、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の中か
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(H)又はハロゲン原子（Ｘ）の少なく
ともいずれか一方とを含む電気絶縁性の非晶質材
料〔〔これ等を総称してａ―〔Six（Ｃ，Ｎ，Ｏ）1-
ｘ〕y（Ｈ，Ｘ）1-yと表記する（但し、０＜ｘ＜１，
０＜ｙ＜１）〕〕或いは、電気絶縁性の金属酸化物
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。 上記第２の障壁層１０３―２を構成する非晶質
材料として、本発明に於い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―SiaC1-a，ａ―（SibC1-b）cH1-c，ａ―
（SidC1-d）eX1-e，ａ―（SifC1-f）g（Ｈ＋Ｘ）1-g、
窒素系の非晶質材料としてａ―SihN1-h，ａ―
（SiiN1-i）jH1-j，ａ―（SikN1-k）lX1-l，ａ―（Sin
N1-n）o（Ｈ＋Ｘ）1-o、酸素系の非晶質材料として
ａ―SipO1-p，ａ―（SipO1-p）qH1-9，ａ―（Sir
O1-r）sX1-s，ａ―（SitO1-t）u（Ｈ＋Ｘ）1-u等、更
には、上記の非晶質材料に於いて、Ｃ，Ｎ，Ｏの
中の少なくとも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，ｏ，ｐ，ｑ，ｒ，ｓ，ｔ，ｕ＜１）。 これ等の非晶質材料は層構成の最適化設計に依
る第２の障壁層１０３―２に要求される特性及び
該障壁層１０３―２に接触して設けられ第１の障
壁層１０３―１及び光導電層１０２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、窒素系の
非晶質材料を選択するのがより好ましいものであ
る。 第２の障壁層１０３―２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、スパツターリング法、イオンインプランテー
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。これ等の製造法
は、製造条件、設備資本投下の負荷程度、製造規
模、作製される光導電部材に所望される特性等の
要因によつて適宜選択されて採用されるが、所望
する特性を有する光導電部材を製造する為の作製
条件の制御が比較的容易である、シリコン原子と
共に炭素原子、窒素原子、酸素原子、或いは必要
に応じて水素原子やハロゲン原子を作製する第２
の障壁層１０３―２中に導入するが容易に行える
等の利点からグロー放電法或いはスパツターリン
グ法が好適に採用される。 更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第２
の障壁層１０３―２を形成しても良い。 グロー放電法によつて障壁層１０３―２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堆積用の堆
積室に導入し、導入され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１
０１上に既に形成してある第１の障壁層１０３―
１の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１０３―２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，Si3H8，Si4H10等のシラン
（Silane）類等の水素化硅素ガス、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１〜５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、水
素原子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。 第２の障壁層１０３―２をハロゲン原子（Ｘ）
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事が
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、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、SiH2F3，SiH2Cl2，
SiHCl3，SiH3Cl，SiH3Br，SiH2Br2，SiHBr3、
水素化硅素としては、SiH4，Si2H6，Si3H8，
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。 これ等の第２の障壁層形成物質は、形成される
第２の障壁層中に、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
（Ｘ）又は／及び水素原子(H)とが含有される様に、
第２の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第２の
障壁層が形成され得るSi（CH3）4と、ハロゲン原
子（Ｘ）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
比でガス状態で第２の障壁層形成用の装置系内に
導入してグロー放電を生起させることによつてａ
―（SifC1-f）g（Ｘ＋Ｈ）1-gから成る第２の障壁層
を形成することが出来る。 本発明に於いて、窒素系の非晶質材料で第２の
障壁層１０３―２を構成するのにグロー放電法を
採用する場合には、先に挙げた第２の障壁層形成
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、第２の障壁層１０３―２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。 酸素系の非晶質材料で第２の障壁層１０３―２
を構成するのにグロー放電法によつて層形成を行
う場合に於ける、第２の障壁層１０３―２形成用
の原料ガスとなる出発物質としては、前記した第
２の障壁層形成用の出発物質の中から所望に従つ
て選択されたものに、酸素原子導入用の出発物質
が加えられる。その様な酸素原子導入用の出発物
質としては、少なくとも酸素原子を構成原子とす
るガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化し
たものの中の大概のものが使用され得る。 例えば、Siを構成原子とする原料ガスを使用す
る場合は、Siを構成原子とする原料ガスと、Ｏを
構成原子とする原料ガスと、必要に応じてＨ又は
及びＸを構成原子とする原料ガスとを所望の混合
比で混合して使用するか、又は、Siを構成原子と
する原料ガスと、Ｏ及びＨを構成原子とする原料
ガスとを、これも又所望の混合比で混合するか、
或いは、Siを構成原子とする原料ガスと、Si，Ｏ
及びＨの３つを構成原子とする原料ガスとを混合
して使用することが出来る。 又、別には、SiとＨとを構成原子とする原料ガ
スにＯを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 具体的には、例えば、酸素（O2）、オゾン
（O3）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、
一酸化窒素（NO）、二酸化炭素（CO2）、一酸化
窒素（NO）、二酸化窒素（NO2）、一二酸化窒素
（N2O）三二酸化窒素（N2O3）、四二酸化窒素
（N2O4）、五二酸化窒素（N2O5）、三酸化窒素
（NO3）、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。 上記した様に、グロー放電法によつて第２の障
壁層１０３―２を形成する場合には、第２の障壁
層形成用の出発物質を上記した物質の中より種々
選択して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第２の障壁層１０３―
２を形成することが出来る。第２の障壁層１０３
―２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
―N2O系、SiH4―O2（―Ar）系、SiH4―NO2系、
SiH4―O2―N2系、SiCl4―CO2―H2系、SiCl4―
NO―H2系、SiH4―NH3系、SiCl4―NH4系、
SiH4―N2系、SiH4―NH3―NO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。 スパツターリング法によつて炭素系の非晶質材
料で構成される第２の障壁層１０３―２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ー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
するのであれば、炭素原子と水素原子又はハロゲ
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、スパツター用の堆積室中
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ウエーハーとスパツターリングすれば良
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Ｈ原子又はハロ
ゲン原子を含有するガス雰囲気中でスパツターリ
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、スパツターリング法の場合
にも有効なガスとして使用され得る。 スパツターリング法によつて窒素系の非晶質材
料で構成される第２の障壁層１０３―２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ーリングす
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(H)又
は／及びハロゲン原子（Ｘ）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、スパツター用の堆積室中
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ーリングすれば良
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
ー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
囲気中でスパツター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第２の障壁
層形成用の出発物質の中のＮ原子導入用の原料ガ
スが、スパツターリングの場合にも有効なガスと
して使用され得る。 スパツターリング法によつて酸素系の非晶質材
料で構成される第２の障壁層１０３―２を形成す
るには、単結晶又は多結晶のSiウエーハー又は
SiO2ウエーハー又はSiとSiO2が混合されて含有
されているウエーハー或いはSiO2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
でスパツター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、酸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を、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
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ーリング
すれば良い。 又、別には、SiとSiO2とは別々のターゲツト
として、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子(H)又は／及びハロゲン原子（Ｘ）を構成
要素として含有するガス雰囲気中でスパツターリ
ングすることによつて成される。酸素原子導入用
の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例で
示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガス
が、スパツター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、第２の障壁層１０３―２をグ
ロー放電法又はスパツター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。 本発明に於ける第２の障壁層１０３―２は、そ
の要求される特性が所望通りに与えられる様に注
意深く形成される。 即ち、SiとＣ，Ｎ，Ｏの中少なくとも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、電気物性的には導
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
性で電気絶縁性の非晶質材料が形成される様に、
その作成条件の選択が厳密に成される。 上記の様な特性を有する前記の非晶質材料から
成る第２の障壁層１０３―２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
持体温度を挙げる事が出来る。 即ち、第１の障壁層１０３―１の表面に前記非
晶質材料から成る第２の障壁層１０３―２を形成
する際、該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様に層
作成時の支持体温度が厳密に制御される。 本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
第２の障壁層１０３―２を形成する際の支持体温
度としては第２の障壁層１０３―２の形成法に併
せて適宜最適範囲が選択されて、第２の障壁層１
０３―２の形成が実行されるが、通常の場合、50
℃〜300℃、好適には、100℃〜250℃とされるの
が望ましいものである。第２の障壁層１０３―２
の形成には、同一系内で障壁層１０３から光導電
層１０２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
御が他の方法に較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ーリング法の採用が
有利である。これ等の層形成法で第２の障壁層１
０３―２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、ガス圧力が、
作成される第２の障壁層１０３―２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。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
する第２の障壁層１０３―２が生産性良く効果的
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。 本発明の光導電部材に於ける第２の障壁層１０
３―２に含有される炭素原子、窒素原子、酸素原
子及び水素原子、ハロゲン原子の量は、第２の障
壁層１０３―２の作製条件と同様、本発明の目的
を達成する所望の特性を有した第２の障壁層１０
３―２が形成される重要な因子である。 第２の障壁層１０３―２をａ―SiaC1-aで構成
する場合には、炭素原子の含有量は、ａの表示で
は通常は0.1〜0.4、好適には0.2〜0.35、最適には
0.25〜0.3とされ、ａ―（SibC1-b）cH1-cで構成す
る場合には炭素原子の含有量は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―
（SidC1-d）eX1-e又は、ａ―（SifC1-f）g（Ｈ＋Ｘ）1-
ｇで構成する場合には、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19atomic％、好適には13atomic％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。 第２の障壁層１０３―２を窒素系の非晶質材料
で構成する場合、先ずａ―SihN1-hの場合には、
窒素原子の含有量はｈの表示では通常は0.43〜
0.60、好適には0.43〜0.50とされる。 ａ―（SiiN1-j）jH1-jで構成する場合には、窒素
原子の含有量としては、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―（SikN1-k）lX1-l又はａ―（SinN1-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
に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。 第２の障壁層１０３―２を酸素系の非晶質材料
で構成する場合には、先ず、ａ―SipO1-pでは、
酸素原子の含有量は、ｏの表示では、通常0.33〜
0.40、好適には、0.33〜0.37とされる。 ａ―（SipO1-p）qH1-qの場合には、酸素原子の
含有量は、ｐ，ｑの表示では、Ｐとして通常0.33
〜0.40、好適には0.33〜0.37、ｑとして通常0.65
〜0.98、好適には0.70〜0.95である。 ａ―（SirO1-r）sX1-s、又はａ―（SitO1-t）u
（Ｈ＋Ｘ）1-uで構成する場合には、酸素原子の含
有量は、通常48〜66atomic％、好適には51〜
66atomic％、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
には、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、ｒ，ｓ，
ｔ，ｕの表示では、ｒ，ｓは通常は0.33〜0.40、
好適には0.33〜0.37t，ｕとしては通常0.80〜0.99、
好適には0.85〜0.98とされる。 本発明に於いて、第２の障壁層１０３―２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
第２の障壁層１０３―２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第２の障
壁層１０３―２の形成は、真空蒸着法、CVD
（chemical vapour deposition）法、グロー放電
分解法、スパツターリング法、イオンインプラン
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。これ等の製
造法は、製造条件、設備資本下の負荷程度、製造
規模、作製させる光導電部材に所望される特性等
の要因によつて適宜選択されて採用される。 例えば、スパツターリング法によつて第２の障
壁層１０３―２を形成するには、第２の障壁層形
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等のスパツター用のガス雰囲
気中でスパツター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第２の
障壁層形成用の出発物質を蒸着ポート内に入れて
エレクトロンビームを照射して蒸着すればよい。 本発明に於ける第２の障壁層１０３―２の層厚
の数値範囲は、本発明の目的を効果的に達成する
為の重要な因子の１つであつて、第１の障壁層の
特性及びその層厚との相関々系に於いて、所望に
従つて適宜決定されるものである。本発明の目的
を効果的に達成する為の第２の障壁層１０３―２
の層厚としては、通常の場合、30Å〜1000Å、好
適には50Å〜800Åである。 光導電層１０２は静電像形成の際に照射される
光を主に吸収してフオトキヤリアを発生する機能
を有するものであつて、下記に示す半導体特性を
示し、静電潜像形成に使用する電磁波の波長域に
分光感度を有するａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成される。 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-極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）…NaNdＯのもの
又は、NaNdのもの。 上記の〜の伝導型を有するａ―Si（Ｈ，Ｘ）
で構成される光導電層１０２を形成するのに使用
する材料としては前記第１の障壁層１０３―１の
説明の際に挙げられた材料と同様のものの大多数
が好ましいものとして挙げられる。 即ち、例えば、光導電層１０２をグロー放電分
解法で作成するのであれば、SiH4，Si2H6，
Si3H8，Si4H10，SiF4，Si2F6，SiCl4，SiBr4，
SiH2F2，SiH2Cl2，SiHCl3，SiH2Br2，SiHBr3、
等である。 スパツターリング法による場合も、第１の障壁
層１０３―１と同様の手法で同様材料を使用して
行うことが出来る。 光導電層１０２中にドーピングされる不純物と
しては、第１の障壁層１０３―１の記述の際に挙
げたのと同様の不純物が挙げられる。即ち、ｐ型
不純物としては、例えばＢ，Al，Ga，In，Tl等
の周期律表第族Ａの元素、ｎ型不純物として
は、例えばＮ，Ｐ，As，Sb，Bi等の周期律表第
Ｖ族の元素を挙げることが出来る。これ等の不純
物は、形成される光導電層１０２が所望の特性、
殊に、暗抵抗、光感度が所望値を満足する様に適
宜所望に従つて光導電層１０２の形成の際に該層
１０２中に適量ドーピングされる。 本発明に於いて、これ等不純物のドーピング量
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Ｖ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。 非晶質材料１０３の層厚は、非晶質層１０３中
で発生されるフオトキヤリアが効率良く輸送され
る様に所望に従つて適宜決められ、通常は１〜
100μ、好適には５〜50μとされる。 光導電層１０２中には、該層１０２の暗抵抗増
大を計る目的で、炭素原子(C)、窒素原子（Ｎ）、
酸素原子（Ｏ）の中の少なくとも１つを所望に従
つて、該層１０２中に含有させることが出来る。 これ等の原子を形成される光導電層１０２中に
構造的に導入するには、第２の障壁層１０３―２
を形成する場合と同様の材料と同様の手法で行う
ことが出来る。 本発明に於いて、光導電層１０２中に所望に従
つて、含有される、炭素原子、窒素原子、酸素原
子の量は、単独で含有される場合には、単独の量
で、複数種が含有される場合には、複数種の全体
加算量として、通常は、0.001atomic％〜
30atomic％、好適には、0.005atomic％〜
20atomic％とされる。 第２図には、本発明の光導電部材の別の実施態
様例の構成を説明する為の模式的構成図が示され
る。第２図に示される光導電部材２００は、光導
電層２０２の表面上に表面障壁層２０４を設けた
もので、この点を除けば第１図に示した光導電部
材と同様の層構造を有している。 表面障壁層２０４は、該層表面に、帯電処理が
施された際に、帯電電荷が光導電層２０２中に柱
入されるのを阻止する働きをする。 表面障壁層２０４は、第１図に示した第２の障
壁層１０３―２の場合と同様の材料を使用して、
同様の方法で形成することが出来る。 表面障壁層２０４の層厚としては、上記の機能
が充分果せる様に構成材料の選択との関連と要求
される特性に応じて適宜所望に従つて決められる
が、通常の場合30Å〜5μ、好適には50Å〜1μと
されるのが望ましいものである。 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３図に示す装置を用い、以下の如き操作
によつて第１図に示す層構造の光導電部材を作成
した。 表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のステンレ
ス（基板）３０２を堆積室３０１内の所定位置に
ある固定部材３０３に堅固に固定した。ターゲツ
ト３０５，３０６は多結晶高純度シリコン
（99.999％）を高純度グラフアイト（99.999％）
上に設置したものである。ここで、シヤツター兼
電極である３０８は閉じられている。基板３０２
は、固定部材３０３内の加熱ヒーター３０４によ
つて±0.5℃の精度で加熱される。温度は、熱電
対（アルメルークロメル）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３３１を全開して一旦５×10-7torr程度ま
で真空にされ（ここのとき系の全バルブは閉じら
れている）、補助バルブ３２９および流出バルブ
３２４，３２５，３２６，３２７，３２８が開か
れフローメーター３３７，３３８，３３９，３４
０，３４１内が十分に脱気された後、流出バルブ
３２４，３２５，３２６，３２７，３２８と補助
バルブ３２９が閉じられた。ここでヒータ３０４
はONされ基板温度は250℃に設定される。H2で
10vol％に稀釈されたSiH4ガス（以後SiH4／H2
と略す。純度99.999％）ボンベ３０９のバルブ３
１４、H2で500vppmに稀釈されたB2H6（純度
99.999％）ガスボンベ３１０のバルブ３１５を開
け、出口圧ゲージ３３２，３３３の圧を１Kg／cm3
に調整し、流入バルブ３１９，３２０を除々に開
けてフローメーター３３７，３３８内へSiH4／
H2ガス、B2H6／H2ガスを流入させた。引続い
て、流出バルブ３２４，３２５を徐々に開け、次
いで補助バルブ３２９を徐々に開けた。このとき
SiH4ガスに対するB2H6ガスの流量濃度比が
B2H6／SiH4＝350vppmになるように流入バルブ
３１９，３２０を調整した。次にピラニーゲージ
３４２の読みを注視しながら補助バルブ３２９の
開口を調整し、室３０１内が１×10-2torrになる
まで補助バルブ３２９を開けた。室３０１内圧が
安定してから、メインバルブ３３１を徐々に閉
じ、ピラニーゲージ３４２の指示が0.2torr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３４３のスイ
ツチをON状態にして、電極３０８と支持体３０
３の間に、13.56MHzの高周波電力を投入し、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p+型ａ―Si：Ｈを堆積させるため
に、４分間条件を保つて第１障壁層を形成した。
その後、高周波電源３４３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３２５を
閉じ、次にN2（純度99.999％）ガスボンベ３１１
から流入バルブ３２１を通じて１Kg／cm3のガス圧
（出口圧ゲージ３３４の読み）で、流入バルブ３
２１、流出バルブ３２６の調整によつてフローメ
ーター３３９の読みが、SiH4／H2ガスの流量の
10倍になる様に流出バルブ３２６の開口を定め、
安定化させた。 引き続き、再び高周波電源３４３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10Wにした。こうしてグロー放電を更に２
分間持続させて第２障壁層を形成した後、高周波
電源３４３をoff状態とし、流出バルブ３２６を
閉じた。 次に再び流出バルブ３２５を開け、流入バルブ
３１９，３２０、流出バルブ３２４，３２５の調
節により、SiH4ガスに対するB2H6ガスの流出濃
度比がB2H6／SiH4＝10vppmになるよう調整し
た。次に、ピラニーゲージ３４２の読みを注視し
ながら、補助バルブ３２９の開口を調整し、室３
０１内が１×10-2torrになるまで補助バルブ３２
９を開けた。室３０１内圧が安定してから、メイ
ンバルブ３３１を徐々に閉じ、ピラニーゲージ３
４２の指示が0.2torr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３４３のスイツチをON状態にし
て、13.56MHzの高周波電力を投入しグロー放電
を発生させ10Wの入力電力とした。上記条件で、
基板上にａ―Si：Ｈを堆積させるために、４時間
条件を保つて光導電層を形成した。その後、高周
波電源３４３をoff状態とし、グロー放電を中止
させた状態で、すべてのバルブを一旦閉じた。メ
インバルブ３３１を全開して、室３０１内を
10-3torr以下にした後、メインバルブ３３１を閉
じ室３０１内をリークバルブ３３０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12μ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、
6.0KV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。 その後直ちに、荷電性の現像剤（トナーとキ
ヤリアーを含む）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、階調
再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。 尚、ボンベ３１２，３１３は、必要に応じて用
いられるガスが封入される予備ボンベである。 さらに同様な、帯電、露光プロセスを10万回繰
り返した後に、同様にして転写画像を得たが、画
像品質が低下する現像は全く生じなかつた。 実施例 ２ 第１障壁層、第２障壁層の形成条件を変化させ
る以外は、実施例１と全く同じ装置及び条件で、
良質な光導電部材を作製した。これを第１表に示
す。尚、第２障壁層を、スパツタによつて形成す
る場合は、第３図に示す装置に於て、電極３０７
上にスパツタ材料３０６もしくは３０５を設置
し、シヤツタ３０８を開き所望のガスを導入して
高周波電力を電極３０７と支持体３０３の間に投
入することによつてなされる。
【表】
【表】
実施例 ３
第１障壁層、及び第２障壁層作成時に於ける放
電時間を変化させることにより、該層の層厚を変
えること以外は、実施例１と全く同様にして、光
導電部材を作成し、画像を形成して、初期及び５
万回目の画像の総合評価を行つた。この結果を第
２表に示す。
電時間を変化させることにより、該層の層厚を変
えること以外は、実施例１と全く同様にして、光
導電部材を作成し、画像を形成して、初期及び５
万回目の画像の総合評価を行つた。この結果を第
２表に示す。
【表】
○：良い
△：やや悪い
×：悪い
実施例 ４ 第１障壁層におけるボロン原子の含有量を変化
させる以外は、実施例１と全く同様にして光導電
部材を作成し、画像を形成して初期及び５万回目
の画像の総合評価を行つた。この結果を第３表に
示す。
△：やや悪い
×：悪い
実施例 ４ 第１障壁層におけるボロン原子の含有量を変化
させる以外は、実施例１と全く同様にして光導電
部材を作成し、画像を形成して初期及び５万回目
の画像の総合評価を行つた。この結果を第３表に
示す。
【表】
○：良い
△：やや悪い
実施例 ５ 第１障壁層形成の工程に於て、B2H6／H2ガス
を用いるかわりにPH3／H2ガス（水素によつて
500vppmに稀釈されている）を用い、濃度比
PH3／SiH4＝250vppmとする以外は、実施例１
と全く同様にして光導電部材を形成した。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。光量は、1.0lux・secであ
つた。 その後直ちに荷電性の現像剤を部材表面にカ
スケードすることによつて、現像を行つた。部材
上のトナー画像を5.5KVのコロナ帯電で転写紙
上に転写した所、解像力に優れ、階調再現性のよ
い鮮明な高濃度の画像が得られた。又、この部材
は、10万回の繰り返し使用に充分に耐え得るもの
であつた。 実施例 ６ 第１障壁層に於ける、リン原子の含有量を変化
させる以外は、実施例５と全く同様にして光導電
部材を作成し、同一な手法で画像を形成して初期
及び５万回目の画像の総合評価を行つた。この結
果を第４表に示す。
△：やや悪い
実施例 ５ 第１障壁層形成の工程に於て、B2H6／H2ガス
を用いるかわりにPH3／H2ガス（水素によつて
500vppmに稀釈されている）を用い、濃度比
PH3／SiH4＝250vppmとする以外は、実施例１
と全く同様にして光導電部材を形成した。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。光量は、1.0lux・secであ
つた。 その後直ちに荷電性の現像剤を部材表面にカ
スケードすることによつて、現像を行つた。部材
上のトナー画像を5.5KVのコロナ帯電で転写紙
上に転写した所、解像力に優れ、階調再現性のよ
い鮮明な高濃度の画像が得られた。又、この部材
は、10万回の繰り返し使用に充分に耐え得るもの
であつた。 実施例 ６ 第１障壁層に於ける、リン原子の含有量を変化
させる以外は、実施例５と全く同様にして光導電
部材を作成し、同一な手法で画像を形成して初期
及び５万回目の画像の総合評価を行つた。この結
果を第４表に示す。
【表】
○：良い △：やや悪い
実施例 ７ 実施例１と全く同様にして光導電層までを形成
した後、さらに、第２障壁層形成時と放電時間を
５倍の10分間とする以外は全く同一な手法によ
り、表面障壁層を形成した。このようにして得ら
れた光導電部材は、第２図に模式的に示される構
成を有するものであり、実施例１と同様な方法で
画像評価したところ、極めて良好な結果が得られ
た。
実施例 ７ 実施例１と全く同様にして光導電層までを形成
した後、さらに、第２障壁層形成時と放電時間を
５倍の10分間とする以外は全く同一な手法によ
り、表面障壁層を形成した。このようにして得ら
れた光導電部材は、第２図に模式的に示される構
成を有するものであり、実施例１と同様な方法で
画像評価したところ、極めて良好な結果が得られ
た。
第１図及び第２図は各々本発明の光導電部材の
好適な実施態様例の構成を説明する為の模式的構
成図、第３図は本発明の光導電部材を製造する場
合の装置の一例を示す模式的説明図である。 １００，２００…光導電部材、１０１，２０１
…支持体、１０２，２０２…光導電層、１０３，
２０３…障壁層、１０３―１，２０３―１…第１
障壁層、１０３―２，２０３―２…第２障壁層、
２０４…表面障壁層。
好適な実施態様例の構成を説明する為の模式的構
成図、第３図は本発明の光導電部材を製造する場
合の装置の一例を示す模式的説明図である。 １００，２００…光導電部材、１０１，２０１
…支持体、１０２，２０２…光導電層、１０３，
２０３…障壁層、１０３―１，２０３―１…第１
障壁層、１０３―２，２０３―２…第２障壁層、
２０４…表面障壁層。
Claims (1)
- １ 光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母
体とし、水素原子又はハロゲン原子のいずれか一
方を含む非晶質材料で構成される光導電層とを有
する光導電部材に於いて、前記支持体と前記光導
電層との間に、前記支持体側から前記光導電層側
方向へのフリーキヤリアの注入を阻止し且つ前記
光導電層の感受する電磁波の照射によつて該光導
電層中で発生するフオトキヤリアの中、前記支持
体側方向に移動させるフオトキヤリアの前記支持
体側への通過を許容する障壁層を有し、該障壁層
が前記支持体側より、シリコン原子を母体とし伝
導型を支配する不純物を含む非晶質材料で構成さ
れる第１の障壁層と該第１の障壁層を構成する材
料とは異なつており、電気絶縁性の材料で構成さ
れる第２の障壁層との二重層構造を有する事を特
徴とする光導電部材。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56062182A JPS57177156A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Photoconductive material |
| US06/368,368 US4443529A (en) | 1981-04-24 | 1982-04-14 | Photoconductive member having an amorphous silicon photoconductor and a double-layer barrier layer |
| FR8207049A FR2504697A1 (fr) | 1981-04-24 | 1982-04-23 | Element photoconducteur |
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