JPH0210944B2

JPH0210944B2 -

Info

Publication number: JPH0210944B2
Application number: JP57053612A
Authority: JP
Inventors: Isamu Shimizu; Kozo Arao; Hidekazu Inoe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1990-03-12
Also published as: JPS58171051A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）
の様な電磁波に感受性のある電子写真用光導電部
材に関する。固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流（I_p）／暗電流（I_d）〕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、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること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、上記の使用時にお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、独国公開第2933411号公報には光導変
換読取装置への応用が記載されている。而乍ら、従来のａ―Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性、及び耐湿
性等の使用環境特性の点、更には経時的安定性の
点において、結合的な特性向上を計る必要がある
という更に改良される可き点が存するのが実情で
ある。例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとす
ると、従来においては、その使用時において残留
電位が残る場合が度々観測され、この種の光導電
部材は長時間繰返し使用し続けると、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或いは、高速で繰返
し使用すると応答性が次第に低下する等の不都合
な点が生ずる場合が少なくなかつた。更には、ａ―Siは可視光領域の短波長側に較べ
て、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸
収係数が比較的小さく、現在実用化されている半
導体レーザとのマツチングに於いて、通常使用さ
れているハロゲンランプや螢光灯を光源とする場
合、長波長側の光を有効に使用し得ていないとい
う点に於いて、夫々改良される余地が残つてい
る。又、別には、照射される光が光導電層中に於い
て、充分吸収されずに支持体に到達する光の量が
多くなると、支持体自体が光導電層を透過して来
る光に対する反射率が高い場合には、光導電層内
に於いて多重反射による干渉が起つて、画像の
「ボケ」が生ずる一要因となる。この影響は、解像度を上げる為に、照射スポツ
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザ
を光源とする場合には大きな問題となつている。更に、ａ―Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を計るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性に問題が生ずる場合がある。即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないこと、或いは暗部において、支持体
側よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が
生ずる場合が少なくない。更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の
真空堆積室より取り出した後、空気中での放置時
間の経過と共に、支持体表面からの層の浮きや剥
離、或いは層に亀裂が生ずる等の現象を引起し勝
ちであつた。この現象は、殊に支持体が通常、電
子写真用分野に於いて使用されているドラム状支
持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点に於
いて解決される可き点がある。従つてａ―Si材料そのものの特性改良が計られ
る一方で光導電部材を設計する際に、上記した様
な問題の総てが解決さ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に使用される電
子写真用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的に鋭意研究検討を続けた結
果、シリコン原子を母体とし、水素原子(H)又はハ
ロゲン原子（Ｘ）のいずれか一方を少なくとも含
有するアモルフアス材料、所謂水素化アモルフア
スシリコン、ハロゲン化アモルフアスシリコン、
或いはハロゲン含有水素化アモルフアスシリコン
〔以後これ等の総称的表記として「ａ―Si（Ｈ，
Ｘ）」を使用する〕から構成され、光導電性を示
す非晶質層を有する電子写真用光導電部材の層構
成を以後に説明される様な特定化の下に設計され
て作成された電子写真用光導電部材は実用上著し
く優れた特性を示すばかりでなく、従来の電子写
真用光導電部材と較べてみてもあらゆる点におい
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及び
長波長側に於ける吸収スペクトル特性に優れてい
ることを見出した点に基づいている。本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制限を受けない
全環境型であり、長波長側の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ず、残留電位が全く又は殆ん
ど観測されない電子写真用光導電部材を提供する
ことを主たる目的とする。本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優
れ、且つ光応答の速い電子写真用光導電部材を提
供することである。本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層
と支持体との間や積層される層の各層間に於ける
密着性に優れ、構造配列的に緻密で安定的であ
り、層品質の高い電子写真用光導電部材を提供す
ることである。本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、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電子写真用光導電
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。本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性、
高SN比特性及び支持体との間に良好な電気的接
触性を有する電子写真用光導電部材を提供するこ
とでもある。本発明の電子写真用光導電部材は、電子写真用
光導電部材用の支持体と、該支持体上に、シリコ
ン原子とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で
構成された層厚30Å〜50μの第１の層領域と、シ
リコン原子を含む（ゲルマニウム原子を含まな
い）非晶質材料で構成された層厚0.5μ〜90μの第
２の層領域と、が前記支持体側より順に設けられ
た層構成の光導電性を示す層厚1μ〜100μの非晶
質層とからなる電子写真用光導電部材であつて、
前記第１の層領域中に於けるゲルマニウム原子の
分布状態を前記支持体側においてゲルマニウム原
子の分布濃度Ｃがシリコン原子に対して
1000atomic ppm以上の高い部分を有し前記第１
の層領域の前記支持体側とは反対側において前記
分布濃度Ｃが前記支持体側に較べて可成り低くさ
れた部分を有する分布状態とし、前記第１の層領
域に伝導性を支配する物質が含有され、前記非晶
質層には酸素原子が含有されている事を特徴とす
る。上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の電子写真用光導電部材（以後「光導電部
材」と称すは、前記した諸問題の総てを解決し
得、極めて優れた電気的、光学的、光導電的特
性、耐圧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、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、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
使用特性に長け、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、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。又、本発明の光導電部材は支持体上に形成され
る非晶質層が、層自体が強靭であつて、且つ支持
体との密着性に著しく優れており、高速で長時間
連続的に繰返し使用することができる。更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於
いて光感度が高く、殊に半導体レーザとのマツチ
ングに優れ、且つ光応答が速い。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、本発明の第１の実施態様例の光導電
部材の層構成を説明するため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、非晶質層１０２
を有し、該非晶質層１０２は自由表面１０５を一
方の端面に有している。非晶質層１０２は支持体１０１側よりゲルマニ
ウム原子を含有するａ―Si（Ｈ，Ｘ）（以後「ａ―
SiGe（Ｈ，Ｘ）」と略記する）で構成された第１
の層領域(G)１０３とａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成され、
光導電性を有する第２の層領域（Ｓ）１０４とが
順に積層された層構造を有する。第１の層領域(G)１０３中に含有されるゲルマニ
ウム原子は、該第１の層領域(G)１０３の層厚方向
には連続的であつて且つ前記支持体１０１の設け
られてある側とは反対の側（非晶質層１０２の表
面１０５側）の方に対して前記支持体１０１側の
方に多く分布した状態となる様に前記第１の層領
域(G)１０３中に含有される。本発明の光導電部材１００に於いては、少なく
とも第１の層領域(G)１０３に伝導特性を支配する
物質(C)が含有されており、第１の層領域(G)１０３
に所望の伝導特性が与えられている。本発明に於いては、第１の層領域(G)１０３に含
有される伝導特性を支配する物質(C)は、第１の層
領域(G)１０３の全層領域に万偏なく均一に含有さ
れても良く、第１の層領域(G)１０３の一部の層領
域に偏在する様に含有されても良い。本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)を第
１の層領域(G)の一部の層領域に偏在する様に第１
の層領域(G)中に含有させる場合には、前記物質(C)
の含有される層領域（PN）は、第１の層領域(G)
の端部層領域として設けられるのが望ましいもの
である。殊に、第１の層領域(G)の支持体側の端部
層領域として前記層領域（PN）が設けられる場
合には、該層領域（PN）中に含有される前記物
質(C)の種類及びその含有量を所望に応じて適宜選
択することによつて支持体から非晶質層中への特
定の極性の電荷の注入を効果的に阻止することが
出来る。本発明の光導電部材に於いては、伝導特性を制
御することの出来る物質(C)を、非晶質層の一部を
構成する第１の層領域(G)中に、前記した様に該層
領域(G)の全域に万偏なく、或いは層厚方向に偏在
する様に含有させるものであるが、更には、第１
の層領域(G)上に設けられる第２の層領域（Ｓ）中
にも前記物質(C)を含有させても良いものである。第２の層領域（Ｓ）中に前記物質(C)を含有させ
る場合には、第１の層領域(G)中に含有される前記
物質(C)の種類やその含有量及びその含有の仕方に
応じて、第２の層領域（Ｓ）中に含有させる物質
(C)の種類やその含有量、及びその含有の仕方が適
宜決められる。本発明に於いては、第２の層領域（Ｓ）中に前
記物質(C)を含有させる場合、好ましくは、少なく
とも第１の層領域(G)との接触界面を含む層領域中
に前記物質を含有させるのが望ましいものであ
る。本発明に於いては、前記物質(C)は第２の層領域
（Ｓ）の全層領域に万偏なく含有させても良いし、
或いは、その一部の層領域に均一に含有させても
良いものである。第１の層領域(G)と第２の層領域（Ｓ）の両方に
伝導特性を支配する物質(C)を含有させる場合、第
１の層領域(G)に於ける前記物質(C)が含有されてい
る層領域と、第２の層領域（Ｓ）に於ける前記物
質(C)が含有されている層領域とが、互いに接触す
る様に設けるのが望ましい。又、第１の層領域(G)
と第２の層領域（Ｓ）とに含有される前記物質(C)
は、第１の層領域(G)と第２の層領域（Ｓ）とに於
いて同種類でも異種類であつても良く、又、その
含有量は各層領域に於いて、同じでも異つていて
も良い。而乍ら、本発明に於いては、各層領域に含有さ
れる前記物質(C)が両者に於いて同種類である場合
には、第１の層領域(G)中の含有量を充分多くする
か、又は、電気的特性の異なる種類の物質(C)を、
所望の各層領域に夫々含有させるのが好ましいも
のである。本発明に於いては、少なくとも非晶質層を構成
する第１の層領域(G)中に、伝導特性を支配する物
質(C)を含有させることにより、該物質(C)の含有さ
れる層領域〔第１の層領域(G)の一部又は全部の層
領域のいずれでも良い〕の伝導特性を所望に従つ
て任意に制御することが出来るものであるが、こ
の様な物質としては、所謂、半導体分野で云われ
る不純物を挙げることが出来、本発明に於いて
は、形成される非晶質層を構成するａ―SiGe
（Ｈ，Ｘ）に対して、Ｐ型伝導特性を与えるＰ型
不純物及びｎ型伝導特性を与えるｎ型不純物を挙
げることが出来る。具体的には、Ｐ型不純物とし
ては周期律表第族に属する原子（第族原子）、
例えば、Ｂ（硼素）、Al（アルミニウム）、Ga（ガリ
ウム）、In（インジウム）、Tl（タリウム）等があ
り、殊に好適に用いられるのは、Ｂ、Gaである。
ｎ型不純物としては、周期律表第族に属する原
子（第族原子）、例えば、Ｐ（燐）、As（砒素）、
Sb（アンチモン）、Bi（ビスマス）等であり、殊
に、好適に用いられるのは、Ｐ、Asである。本発明に於いて、伝導特性を制御する物質が含
有される層領域（PN）に於けるその含有量は、
該層領域（PN）に要求される伝導特性、或いは
該層領域（PN）が支持体に直に接触して設けら
れる場合には、その支持体との接触界面に於ける
特性との関係等、有機的関連性に於いて、適宜選
択することが出来る。又、前記層領域（PN）に直に接触して設けら
れる他の層領域や、該他の層領域との接触界面に
於ける特性との関係も考慮されて、伝導特性を制
御する物質の含有量が適宜選択される。本発明に於いて、層領域（PN）中に含有され
る伝導特性を制御する物質(C)の含有量としては、
通常の場合、0.01〜５×10⁴atomic ppm、好適に
は、0.5〜１×10⁴atomic ppm、最適には、１〜
５×10³atomic ppmとされるのが望ましいもの
である。本発明に於いて、伝導特性を支配する物質(C)が
含有される層領域（PN）に於ける該物質(C)の含
有量を通常は30atomic ppm以上、好適には
50atomic ppm以上、最適には、100atomic ppm
以上とすることによつて、例えば該含有させる物
質(C)が前記のＰ型不純物の場合には、非晶質層の
自由表面が極性に帯電処理を受けた際に支持体
側からの非晶質層中への電子の注入を効果的に阻
止することが出来、又、前記含有させる物質(C)が
前記のｎ型不純物の場合には、非晶質層の自由表
面が極性に帯電処理を受けた際に、支持体側か
ら非晶質層中への正孔の注入を効果的に阻止する
ことが出来る。上記の様な場合には、前述した様に、前記層領
域（PN）を除いた部分の層領域（Ｚ）には、層
領域（PN）に含有される伝導特性を支配する物
質(C)の伝導型の極性とは別の伝導型の極性の伝導
特性を支配する物質(C)を含有させても良いし、或
いは同極性の伝導型を有する伝導特性を支配する
物質(C)を、層領域（PN）に含有させる実際の量
よりも一段と少ない量にして含有させても良いも
のである。この様な場合、前記層領域（Ｚ）中に含有され
る前記伝導特性を支配する物質(C)の含有量として
は、層領域（PN）に含有される前記物質(C)の極
性や含有量に応じて所望に従つて適宜決定される
ものであるが、通常の場合0.001〜1000atomic
ppm、好適には0.05〜500atomic ppm、最適には
0.1〜200atomic ppmとされるのが望ましいもの
である。本発明に於いて、層領域（PN）及び層領域
（Ｚ）に同種の伝導性を支配する物質(C)を含有さ
せる場合には、層領域（Ｚ）に於ける含有量とし
ては、好ましくは、30atomic ppm以下とするの
が望ましいものである。本発明に於いては、非晶質層中に一方の極性の
伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有させ
た層領域と他方の極性の伝導型を有する伝導性を
支配する物質を含有させた層領域とを直に接触す
る様に設けて、該接触領域に所謂空乏層を設ける
ことも出来る。詰り、例えば非晶質層中に前記の
Ｐ型不純物を含有する層領域と前記のｎ型不純物
を含有する層領域とを直に接触する様に設けて所
謂Ｐ―ｎ接合を形成して、空乏層を設けることが
出来る。本発明の光導電部材においては、第１の層領域
(G)中に含有されるゲルマニウム原子の分布状態
は、層厚方向においては、前記の様な分布状態を
取り、支持体の表面と平行な面内方向には均一な
分布状態とされるのが望ましいものである。本発明に於いては、第一の層領域(G)上に設けら
れる第２の層領域（Ｓ）中には、ゲルマニウム原
子は含有されておらず、この様な層構造に非晶質
層を形成することによつて、可視光領域を含む、
比較的短波長から比較的長波長迄の全領域の波長
の光に対して光感度が優れている光導電部材とし
得るものである。又、第１の層領域(G)中に於けるゲルマニウム原
子の分布状態は、全層領域にゲルマニウム原子が
連続的に分布し、ゲルマニウム原子の層厚方向の
分布濃度Ｃが支持体側より第２の層領域（Ｓ）に
向つて減少する変化が与えられているので、第１
の層領域(G)と第２の層領域（Ｓ）との間に於ける
親和性に優れ、且つ後述する様に支持体側端部に
於いてゲルマニウム原子の分布濃度Ｃを極端に大
きくすることにより、半導体レーザ等を使用した
場合の、第２の層領域（Ｓ）では殆んど吸収し切
れない長波長側の光を第１の層領域(G)に於いて、
実質的に完全に吸収することが出来、支持体面か
らの反射による干渉を防止することが出来る。又、本発明の光導電部材に於いては、第１の層
領域(G)と第２の層領域（Ｓ）とを構成する非晶質
材料の夫々がシリコン原子という共通の構成要素
を有しているので、積層界面に於いて化学的な安
定性の確保が充分成されている。第２図乃至第１０図には、本発明における光導
電部材の第１の層領域(G)中に含有されるゲルマニ
ウム原子の層厚方向の分布状態の典型的例が示さ
れる。第２図乃至第１０図において、横軸はゲルマニ
ウム原子の分布濃度Ｃを、縦軸は、第１の層領域
(G)の層厚を示し、t_Bは支持体側の第１の層領域(G)
の端面の位置を、t_Tは支持体側とは反対側の第１
の層領域(G)の端面の位置を示す。即ち、ゲルマニ
ウム原子の含有される第１の層領域(G)はt_B側より
t_T側に向つて層形成がなされる。第２図には、第１の層領域(G)中に含有されるゲ
ルマニウム原子の層厚方向の分布状態の第１の典
型例が示される。第２図に示される例では、ゲルマニウム原子の
含有される第１の層領域(G)が形成される表面と該
第１の層領域(G)の表面とが接する界面位置t_Bより
t₁の位置までは、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃ
がC₁なる一定の値を取り乍らゲルマニウム原子
が形成される第１の層領域(G)に含有され、位置t₁
よりは濃度C₂より界面位置t_Tに至るまで徐々に連
続的に減少されている。界面位置t_Tにおいてはゲ
ルマニウム原子の分布濃度ＣはC₃とされる。第３図に示される例においては、含有されるゲ
ルマニウム原子の分布濃度Ｃは位置t_Bより位置t_T
に至るまで濃度C₄から徐々に連続的に減少して
位置t_Tにおいて濃度C₅となる様な分布状態を形成
している。第４図の場合には、位置t_Bより位置t₂まではゲ
ルマニウム原子の分布濃度Ｃは濃度C₆と一定値
とされ、位置t₂と位置t_Tとの間において、徐々に
連続的に減少され、位置t_Tにおいて、分布濃度Ｃ
は実質的に零とされている（ここで実質的に零と
は検出限界量未満の場合である）。第５図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃
度Ｃは位置t_Bより位置t_Tに至るまで、濃度C₈より
連続的に徐々に減少され、位置t_Tにおいて実質的
に零とされている。第６図に示す例においては、ゲルマニウム原子
の分布濃度Ｃは、位置t_Bと位置t₃間においては、
濃度C₉と一定値であり、位置t_Tにおいては濃C₁₀
される。位置t₃と位置t_Tとの間では、分布濃度Ｃ
は一次関数的に位置t₃より位置t_Tに至るまで減少
されている。第７図に示される例においては、分布濃度Ｃは
位置t_Bより位置t₄までは濃度C₁₁の一定値を取り、
位置t₄より位置t_Tまでは濃度C₁₂より濃度C₁₃まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。第８図に示す例においては、位置t_Bより位置t_T
に至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは濃
度C₁₄より実質的に零に至る様に一次関数的に減
少している。第９図においては、位置t_Bより位置t₅に至るま
ではゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは、濃度C₁₅
より濃度C₁₆まで一次関数的に減少され、位置t₅
と位置t_Tとの間においては、濃度C₁₆の一定値と
された例が示されている。第１０図に示される例においては、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度Ｃは位置t_Bにおいて濃度C₁₇で
あり、位置t₆に至るまではこの濃度C₁₇より初め
はゆつくりと減少され、t₆の位置付近において
は、急激に減少されて位置t₆では濃度C₁₈とされ
る。位置t₆と位置t₇との間においては、初め急激に
減少されて、その後は、緩かに徐々に減少されて
位置t₇で濃度C₁₉となり、位置t₇と位置t₈との間で
は、極めてゆつくりと徐々に減少されて位置t₈に
おいて、濃度C₂₀に至る。位置t₈と位置t_Tの間にお
いては、濃度C₂₀より実質的に零になる様に図に
示す如き形状の曲線に従つて減少されている。以上、第２図乃至第１０図により、第１の層領
域(G)中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本
発明においては、支持体側において、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度Ｃの高い部分を有し、界面t_T側
においては、前記分布濃度Ｃは支持体側に較べて
可成り低くされた部分を有するゲルマニウム原子
の分布状態が第１の層領域(G)に設けられている。本発明に於ける光導電部材を構成する非晶質層
を構成する第１の層領域(G)は好ましくは上記した
様に支持体側の方にゲルマニウム原子が比較的高
濃度で含有されている局在領域(A)を有するのが望
ましい。本発明に於いては局在領域(A)は、第２図乃至第
１０図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置
t_Bより5μ以内に設けられるのが望ましいものであ
る。本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位
置t_Bより5μ厚までの全層領域（L_T）とされる場合
もあるし、又、層領域（L_T）の一部とされる場
合もある。局在領域(A)を層領域（L_T）の一部とするか又
は全部とするかは、形成される非晶質層に要求さ
れる特性に従つて適宜決められる。局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニウム
原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原
子の分布濃度の最大値Cmaxがシリコン原子に対
して、通常は1000atomic ppm以上、好適には
5000atomic ppm以上、最適には１×10⁴atomic
ppm以上とされる様な分布状態となり得る様に層
形成されるのが望ましい。即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の
含有される非晶質層は、支持体側からの層厚で
5μ以内（t_Bから5μ厚の層領域）に分布濃度の最大
値Cmaxが存在する様に形成されるのが好ましい
ものである。本発明において、第１の層領域中に含有される
ゲルマニウム原子の含有量としては、本発明の目
的が効果的に達成される様に所望に従つて適宜決
められるが、通常は１〜9.5×10⁵atomic ppm、
好ましくは100〜８×10⁵atomic ppm、最適に
は、500〜７×10⁵atomic ppmとされるのが望ま
しいものである。本発明に於いて第１の層領域(G)と第２の層領域
（Ｓ）との層厚は、本発明の目的を効果的に達成
される為の重要な因子の１つであるので形成され
る光導電部材に所望の特性が充分与えられる様
に、光導電部材の設計の際に充分なる注意が払わ
れる必要がある。本発明に於いて、第１の層領域(G)の層厚T_Bは、
通常の場合、30Å〜50μ、好ましくは、40Å〜
40μ、最適には、50Å〜30μとされるのが望まし
い。又、第２の層領域（Ｓ）の層厚Ｔは、通常の場
合、0.5〜90μ、好ましくは１〜80μ、最適には２
〜50μとされるのが望ましい。第１の層領域(G)の層厚T_Bと第２の層領域（Ｓ）
の層厚Ｔの和（T_B＋Ｔ）としては、両層領域に
要求される特性と非晶質層全体に要求される特性
との相互間の有機的関連性に基いて、光導電部材
の層設計の際に所望に従つて、適宜決定される。本発明の光導電部材に於いては、上記の（T_B
＋Ｔ）の数値範囲としては通常の場合１〜100μ、
好適には１〜80μ、最適には２〜50μとされるの
が望ましい。本発明のより好ましい実施態様例に於いては、
上記の層厚T_B及び層厚Ｔとしては、通常はT_B／
Ｔ≦１なる関係を満足する際に、夫々に対して適
宜適切な数値が選択されるのが望ましい。上記の場合に於ける層厚T_B及び層厚Ｔの数値
の選択に於いて、より好ましくはT_B／Ｔ≦0.9、
最適にはT_B／Ｔ≦0.8なる関係が満足される様に
層厚T_B及び層厚Ｔの値が決定されるのが望まし
いものである。本発明に於いて、第１の層領域(G)中に含有され
るゲルマニウム原子の含有量が１×10⁵atomic
ppm以上の場合には、第１の層領域(G)の層厚T_B
としては、成可く薄くされるのが望ましく、好ま
しくは30μ以下、より好ましくは25μ以下、最適
には20μ以下とされるのが望ましいものである。本発明において、必要に応じて非晶質層を構成
する第１の層領域(G)及び第２の層領域（Ｓ）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―SiGe（Ｈ，Ｘ）で構成さ
れる第１の層領域(G)を形成するには例えばグロー
放電法、スパツタリング法、或いはイオンプレー
テイング法等の放電現象を利用する真空堆積法に
よつて成される。例えば、グロー放電法によつ
て、ａ―SiGe（Ｈ，Ｘ）で構成される第１の層領
域(G)を形成するには、基本的にはシリコン原子
（Si）を供給し得るSi供給用の原料ガスとゲルマ
ニウム原子（Ge）を供給し得るGe供給用の原料
ガスと、必要に応じて水素原子(H)導入用の原料ガ
ス又は／及びハロゲン原子（Ｘ）導入用の原料ガ
スを、内部が減圧にし得る堆積室内に所望のガス
圧状態で導入して、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
持体表面上に含有されるゲルマニウム原子の分布
濃度を所望の変化率曲線に従つて制御し乍らａ―
SiGe（Ｈ，Ｘ）からなる層を形成させれば良い。
又、スパツタリング法で形成する場合には、例え
ばAr、He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベ
ースとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成された
ターゲツト、或いは、該ターゲツトとGeで構成
されたターゲツトの二枚を使用して、又は、Siと
Geの混合されたターゲツトを使用して、必要に
応じて、He、Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGe供
給用の原料ガスを、必要に応じて、水素原子(H)又
は／及びハロゲン原子（Ｘ）導入用のガスをスパ
ツタリング用の堆積室に導入し、所望のガスのプ
ラズマ雰囲気を形成すると共に、前記Ge供給用
の原料ガスのガス流量を所望の変化率曲線に従つ
て制御し乍ら、前記のターゲツトをスパツタリン
グしてやれば良い。イオンプレーテイング法の場合には、例えば多
結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマ
ニウム又は単結晶ゲルマニウムとを、夫々蒸発源
として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加
熱法、或いは、エレクトロビーム法（EB法）等
によつて加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガス
プラズマ雰囲気中に通過させる以外は、スパツタ
リング法の場合と同様にする事で行うことが出来
る。本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
と成り得る物質としては、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、層作成作業時の取扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でSiH₄、Si₂H₆が好ましいも
のとして挙げられる。 Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、
GeH₄、Ge₂H₆、Ge₃H₈、Ge₄H₁₀、Ge₅H₁₂、
Ge₆H₁₄、Ge₇H₁₆、Ge₈H₁₈、Ge₉H₂₀等のガス状
態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効
に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成
作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点
で、GeH₄、Ge₂H₆、Ge₅H₈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
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む水素化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、IF₃、IF₇、ICl、IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子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。この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Ge供給用の原料ガ
スと共にSiを供給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、所望の支持体上にハ
ロゲン原子を含むａ―SiGeから成る第１の層領
域(G)を形成する事が出来る。グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
１の層領域(G)を作成する場合、基本的には、例え
ばSi供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素と
Ge供給用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウム
とAr、H₂、He等のガス等を所定の混合比とガス
流量による様にして第１の層領域(G)を形成する堆
積室に導入し、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
望の支持体上の第１の層領域(G)を形成し得るもの
であるが、水素原子の導入割合の制御を一層容易
になる様に計る為にこれ等のガスに更に水素ガス
又は水素原子を含む硅素化合物のガスも所望量混
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。スパツタリング法、イオンプレーテイング法の
何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を
導入するには、前記のハロゲン化合物又は前記の
ハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良いものである。又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H₂、或いは前記した
シラン類又は／及び水素化ゲルマニウム等のガス
類をスパツタリング用の堆積室中に導入して該ガ
ス類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、ハロゲン原子導入用の原料
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、SiH₅F₂、
SiH₂I₂、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、SiH₂Br₂、SiHBr₃等
のハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF₃、
GeH₂F₂、GeH₃F、GeHCl₃、GeH₂Cl₂、
GeH₃Cl、GeHBr₃、GeH₂Br₂、GeH₃Br、
GeHI₃、GeH₂I₂、GeH₃I等の水素化ハロゲン化
ゲルマニウム、等の水素原子を構成要素の１つと
するハロゲン化物、GeF₄、GeCl₄、GeBr₄、
GeI₄、GeF₂、GeCl₂、GeBr₂、GeI₂等のハロゲン
化ゲルマニウム、等々のガス状態の或いはガス化
し得る物質も有効な第１の層領域(G)形成用の出発
物質として挙げる事が出来る。これ等の物質の中水素原子を含むハロゲン化物
は、第１の層領域(G)形成の際に層中にハロゲン原
子の導入と同時に電気的或いは光電的特性の制御
に極めて有効な水素原子も導入されるので、本発
明においては好適なハロゲン導入用の原料として
使用される。水素原子を第１の層領域(G)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等の水素化硅素をGeを供給する為
のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と、或い
は、GeH₄、Ge₂H₆、Ge₃H₈、Ge₄H₁₀、Ge₅H₁₂、
Ge₆H₁₄、Ge₇H₁₆、Ge₈H₁₈、Ge₉H₂₀等の水素化
ゲルマニウムとSiを供給する為のシリコン又はシ
リコン化合物と、を堆積室中に共存させて放電を
生起させる事でも行う事で出来る。本発明の好ましい例において、形成される光導
電部材の第１の層領域(G)中に含有される水素原子
(H)の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子
とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は通常の場合
0.01〜40atomic％、好適には0.05〜30atomic％、
最適には0.1〜25atomic％とされるのが望ましい。第１の層領域(G)中に含有される水素原子（Ｈ）
又は／及びハロゲン原子（Ｘ）の量を制御するに
は、例えば支持体温度又は／及び水素原子(H)、或
いはハロゲン原子（Ｘ）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。本発明に於いて、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成され
る第２の層領域（Ｓ）を形成するには前記した第
１の層領域(G)形成用の出発物質（）の中より、
Ｇ供給用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発
物質〔第２の層領域（Ｓ）形成用の出発物質
（）〕を使用して、第１の層領域(G)を形成する場
合と同様の方法と条件に従つて行うことが出来
る。即ち、本発明において、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構
成される第２の層領域（Ｓ）を形成するには例え
ばグロー放電法、スパツタリング法、或いはイオ
ンプレーテイング法等の放電現象を利用する真空
堆積法によつて成される。例えば、グロー放電法
によつて、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成される第２の
層領域（Ｓ）を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子（Si）を供給し得るSi供給用の原
料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導入用の
又は／及びハロゲン原子（Ｘ）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で構成されたターゲツト
をスパツタリングする際、水素原子(H)又は／及び
ハロゲン原子（Ｘ）導入用のガスをスパツタリン
グ用の堆積室に導入しておけば良い。本発明に於いて、形成される非晶質層を構成す
る第２の層領域（Ｓ）中に含有される水素原子(H)
の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子と
ハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は、通常の場
合、１〜40atomic％、好適には５〜30atomic％、
最適には５〜25atomic％とされるのが望ましい。非晶質層を構成する層領域中に、伝導特性を制
御する物質(C)、例えば、第族原子或いは第族
原子を構造的に導入して前記物質(C)の含有された
層領域（PN）を形成するには、層形成の際に、
第族原子導入用の出発物質或いは第族原子導
入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、非晶質
層を形成する為の他の出発物質と共に導入してや
れば良い。この様な第族原子導入用の出発物質
と成り得るものとしては、常温常圧でガス状の又
は、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得
るものが採用されるのが望ましい。その様な第
族原子導入用の出発物質として具体的には硼素原
子導入用としては、B₂H₆、B₄H₁₀、B₅H₉、
B₅H₁₁、B₆H₁₀、B₆H₁₂、B₆H₁₄等の水素化硼素、
BF₃、BCl₃、BBr₃等のハロゲン化硼素等が挙げ
られる。この他、AlCl₃、GaCl₃、Ga（CH₃）₃、
InCl₃、TlCl₃等も挙げることが出来る。第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいて有効に使用されるのは、燐原子導入用とし
ては、PH₃、P₂H₄等の水素化燐、PH₄I、PF₃、
PF₅、PCl₃、PCl₅、PBr₃、PIr₅、PI₃等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他、AsH₃、AsF₃、、
AsCl₃、AsBr₃、AsF₅、SbH₃、SbF₃、SbF₅、
SbCl₃、SbCl₅、BiH₃、BiCl₃、BiBr₃等も第族
原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げる
ことが出来る。本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と
高暗抵抗化、更には、支持体と非晶質層との間の
密着性の改良を計る目的の為に、非晶質層中に
は、酸素原子が含有される。非晶質層中に含有さ
れる酸素原子は、非晶質層の全層領域に万偏なく
含有されても良いし、或いは、非晶質層の一部の
層領域のみに含有させて偏在させても良い。又、酸素原子の分布状態は分布濃度Ｃ（Ｏ）が
非晶質層の層厚方向に於いては、均一であつて
も、第２図乃至第１０図を用いて説明したゲルマ
ニウム原子の分布状態と同様に分布濃度Ｃ（Ｏ）
が層厚方向には不均一であつても良い。詰り、酸素原子の分布濃度Ｃ（Ｏ）が層厚方向
に不均一である場合の酸素原子の分布状態は、第
２図乃至第１０図を用いてゲルマニウム原子の場
合と同様に説明され得る。本発明に於いて、非晶質層に設けられる酸素原
子の含有されている層領域（Ｏ）は、光感度と暗
抵抗の向上を主たる目的とする場合には、非晶質
層の全層領域を占める様に設けられ、支持体と非
晶質層との間の密着性の強化を計るのを主たる目
的とする場合には、非晶質層の支持体側端部層領
域を占める様に設けられる。前者の場合、層領域（Ｏ）中に含有される酸素
原子の含有量は、高光感度を維持する為に比較的
少なくされ、後者の場合には、支持体との密着性
の強化を確実に計る為に比較的多くされるのが望
ましい。又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の
為には、支持体側に於いて比較的高濃度に分布さ
せ、非晶質層の自由表面側に於いて比較的低濃度
に分布させるか、或いは、非晶質層の自由表面側
の表層領域には、酸素原子を積極的には含有させ
ない様な酸素原子の分布状態を層領域（Ｏ）中に
形成すれば良い。本発明に於いて、非晶質層に設けられる層領域
（Ｏ）に含有される酸素原子の含有量は、層領域
（Ｏ）自体に要求される特性、或いは該層領域
（Ｏ）が支持体に直に接触して設けられる場合に
は、該支持体との接触界面に於ける特性との関係
等、有機的関連性に於いて、適宜選択することが
出来る。又、前記層領域（Ｏ）に直に接触して他の層領
域が設けられる場合には、該他の層領域の特性
や、該他の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考慮されて、酸素原子の含有量が適宜選択
される。層領域（Ｏ）中に含有される酸素原子の量は、
形成される光導電部材に要求される特性に応じて
所望に従つて適宜決められるが、通常の場合、
0.001〜50atomic％、好ましくは、0.002〜
40atomic％、最適には0.003〜30atomic％とされ
るのが望ましいものである。本発明に於いて、層領域（Ｏ）が非晶質層の全
域を占めるか、或いは、非晶質層の全域を占めな
くとも、層領域（Ｏ）の層厚T_Oが非晶質層の層
厚Ｔに占める割合が充分多い場合には、層領域
（Ｏ）に含有される酸素原子の含有量の上限は、
前記の値より充分少なくされるのが望ましい。本発明の場合には、層領域（Ｏ）の層厚T_Oが
非晶質層の層厚Ｔに対して占める割合が５分の２
以上となる様な場合には、層領域（Ｏ）中に含有
される酸素原子の量の上限としては、通常は、
30atomic％以下、好ましくは20atomic％以下、
最適には10atomic％以下とされるのが望ましい
ものである。本発明において、非晶質層を構成する酸素原子
の含有される層領域（Ｏ）は、上記した様に支持
体側の方に酸素原子が比較的高濃度で含有されて
いる局在領域(B)を有するものとして設けられるの
が望ましく、この場合には、支持体と非晶質層と
の間の密着性をより一層向上させることが出来
る。上記局在領域(B)は、第２図乃至第１０図に示す
記号を用いて説明すれば、界面位置t_Bより5μ以内
に設けられるのが望ましい。本発明においては、上記局在領域(B)は、界面位
置t_Bより5μ厚までの全層領域（L_T）とされる場合
もあるし、又、層領域（L_T）の一部とされる場
合もある。局在領域を層領域（L_T）の一部とするか又は
全部とするかは、形成される非晶質層に要求され
る特性に従つて適宜決められる。局在領域(B)はその中に含有される酸素原子の層
厚方向の分布状態として酸素原子の分布濃度の最
大値Cmaxが通常は500atomic ppm以上、好適に
は800atomic ppm以上、最適には1000atomic
ppm以上とされる様な分布状態となり得る様に層
形成されるのが望ましい。即ち、本発明においては、酸素原子の含有され
る層領域（Ｏ）は、支持体側からの層厚で5μ以
内（t_Bから5μ厚の層領域）に分布濃度の最大値
Cmaxが存在する様に形成されるのが望ましい。本発明に於いて、非晶質層に酸素原子の含有さ
れた層領域（Ｏ）を設けるには、非晶質層の形成
の際に酸素原子導入用の出発物質を前記した非晶
質層形成用の出発物質と共に使用して、形成され
る層中にその量を制御し乍ら含有してやれば良
い。層領域（Ｏ）を形成するのにグロー放電法を用
いる場合には、前記した非晶質層形成用の出発物
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。例えばシリコン原子（Si）を構成原子とする原
料ガスと、酸素原子（Ｏ）を構成原子とする原料
ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は及びハロゲ
ン原子（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、シリコン
原子（Si）を構成原子とする原料ガスと、酸素原
子（Ｏ）及び水素原子(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、シリコン原子（Si）を構成原子とする原料
ガスと、シリコン原子（Si）、酸素原子（Ｏ）及
び水素原子(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、シリコン原子（Si）と水素原子(H)
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子（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）、シリコン原子（Si）と酸素原子
（Ｏ）と水素原子(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。スパツターリング法によつて、酸素原子を含有
する第一の非晶質層（）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
ウエーハーとターゲツトとして、これ等を種々の
ガス雰囲気中でスパツタリングすることによつて
行えば良い。例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、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
原子として含有するガス雰囲気中でスパツタリン
グすることによつて成される。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、非晶質層の形成の際に、酸素
原子の含有される層領域（Ｏ）を設ける場合、該
層領域（Ｏ）に含有される酸素原子の分布濃度Ｃ
（Ｏ）を層厚方向に変化させて所望の層厚方向の
分布状態（depth profile）を有する層領域（Ｏ）
を形成するには、グロー放電の場合には、分布濃
度Ｃ（Ｏ）を変化させるべき酸素原子導入用の出
発物質のガスを、そのガス流量を所望の変化率曲
線に従つて適宜変化させ乍ら、堆積室内に導入す
ることによつて成される。例えば手動あるいは外
部駆動モータ等の通常用いられている何らかの方
法により、ガス流路系の途中に設けられた所定の
ニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を行
えば良い。このとき、流量の変化率は線型である
必要はなく、例えばマイコン等を用いて、あらか
じめ設計された変化率曲線に従つて流量を制御
し、所望の含有率曲線を得ることもできる。層領域（Ｏ）をスパツターリング法によつて形
成する場合、酸素原子の層厚方向の分布濃度Ｃ
（Ｏ）を層厚方向で変化させて酸素原子の層厚方
向の所望の分布状態（depth profile）を形成す
るには、第一には、グロー放電法による場合と同
様に、酸素原子導入用の出発物質をガス状態で使
用し、該ガスを堆積室中へ導入する際のガス流量
を所望に従つて適宜変化させることによつて成さ
れる。第二には、スパツターリング用のターゲツト
を、例えばSiとSiO₂との混合されたターゲツト
を使用するのであれば、SiとSiO₂との混合比を、
ターゲツトの層厚方向に於いて、予め変化させて
おくことによつて成される。本発明に於いて、形成される非晶質層を構成す
る第２の層領域（Ｓ）中に含有される水素原子(H)
の量又はハロゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子と
ハロゲン原子の量の和（Ｈ＋Ｘ）は、通常の場
合、１〜40atomic％、好適には５〜30atomic％、
最適には５〜25atomic％とされるのが望ましい。本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Al、
Cr、Mo、Au、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の
合成樹脂のフイルム又はシート、ガラス、セラミ
ツク、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面
を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、
Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、
Pd、In₂O₃、SnO₂、ITO（In₂O₃＋SnO₂）等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フ
イルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、
Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt等の金
属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタ
リング等でその表面に設け、又は前記金属でその
表面をラミネート処理して、その表面に導電性が
付与される。支持体の形状としては、円筒状、ベ
ルト状、板状等任意の形状として得、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
扱い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。第１１図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。図中の１１０２〜１１０６のガスボンベには、
本発明の光導電部材を形成するための原料ガスが
密封されており、その１例としてたとえば１１０
２は、Heで稀釈されたSiH₄ガス（純度99.999％、
以下SiH₄／Heと略す。）ボンベ、１１０３はHe
で希釈されたGeH₄ガス（純度99.999％、以下
GeH₄／Heと略す。）ボンベ、１１０４はHeで希
釈されたB₂H₆ガス（純度99.999％、以下B₂H₆／
Heと略す。）ボンベ、１１０５はNoガス（純度
99.999％）ボンベ、１１０６はH₂ガス（純度
99.999％）ボンベである。これらのガスを反応室１１０１に流入させるに
はガスボンベ１１０２〜１１０６のバルブ１１２
２〜１１２６、リークバルブ１１３５が閉じられ
ていることを確認し、又、流入バルブ１１１２〜
１１１６、流出バルブ１１１７〜１１２１、補助
バルブ１１３２，１１３３が開かれていることを
確認して、先づメインバルブ１１３４を開いて反
応室１１０１、及び各ガス配管内を排気する。次
に真空計１１３６の読みが約５×10^-6torrになつ
た時点で補助バルブ１１３２，１１３３、流出バ
ルブ１１１７〜１１２１を閉じる。次にシリンダー状基体１１３７上に非晶質層を
形成する場合の１例をあげると、ガスボンベ１１
０２よりSiH₄／Heガス、ガスボンベ１１０３よ
りGeH₄／Heガス、ガスボンベ１１０４より
B₂H₆／Heガス、ガスボンベ１１０５よりNOガ
スをバルブ１１２２〜１１２５を開いて出口圧ゲ
ージ１１２７〜１１３０の圧を１Kg／cm²に調整
し、流入バルブ１１１２〜１１１５を徐々に開け
て、マスフロコントローラ１１０７〜１１１０内
に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ１１１
７〜１１２０、補助バルブ１１３２を徐々に開い
て夫々のガスを反応室１１０１に流入させる。こ
のときのSiH₄／Heガス流量とGeH₄／Heガス流
量とB₂H₆／Heガス流量とNOガス流量との比が
所望の値になるように流出バルブ１１１７〜１１
２０を調整し、又、反応室１１０１内の圧力が所
望の値になるように真空計１１３６の読みを見な
がらメインバルブ１１３４の開口を調整する。そ
して基体１１３７の温度が加熱ヒーター１１３８
により50〜400℃の範囲の温度に設定されている
ことを確認された後、電源１１４０を所望の電力
に設定して反応室１１０１内にグロー放電を生起
させ同時にあらかじめ設計された変化率曲線に従
つてGeH₄／Heガスの流量の手動あるいは外部駆
動モータ等の方法によつてバルブ１１１８の開口
を漸次変化させる操作を行なつて形成される層中
に含有されるゲルマニウム原子の分布濃度を制御
する。この様にして、基体１１３７上に、硼素原子(B)
と酸素原子（Ｏ）とが含有され、前記の変化率曲
線に従つたゲルマニウム原子の分布状態が形成さ
れている、ａ―SiGe（Ｈ，Ｘ）で構成された層領
域（Ｂ，Ｏ）が所望の層厚に形成される。層領域（Ｂ，Ｏ）が所望層厚に形成された段階
に於いて、流出バルブ１１１８，１１１９，１１
２０の夫々を完全に閉じること、及び必要に応じ
て放電条件を変えること以外は、同様な条件と手
順に従つて所望時間グロー放電を維持することで
前記層領域（Ｂ，Ｏ）上に、硼素原子(B)、酸素原
子（Ｏ）、及びゲルマニウム原子（Ge）が含有さ
れていない、ａ―Si（Ｈ，Ｘ）で構成された層領
域（Ｓ）が形成されて、非晶質層の形成が終了さ
れる。上記の非晶質層の形成の際に、該層形成開始
後、所望の時間が経過した段階で、堆積室への
B₂H₆／Heガス或いはNOガスの流入を止めるこ
とによつて、硼素原子の含有された層領域(B)及び
酸素原子の含有された層領域（Ｏ）の各層厚を任
意に制御することが出来る。又、所望の変化率曲線に従つて、堆積室１１０
１へのNOガスのガス流量を制御することによつ
て、層領域（Ｏ）中に含有される酸素原子の分布
状態を所望通りに形成することが出来る。層形成を行つている間は層形成の均一化を計る
ため基体１１３７はモータ１１３９により一定速
度で回転させてやるのが望ましい。以下実施例について説明する。実施例１第１１図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に、第１表に示す条件で第１２図
に示すガス流量比の変化率曲線に従つてGeH₄／
HeガスとSiH₄／Heガスのガス流量比を層作成経
過時間と共に変化させて層形成を行つて電子写真
用像形成部材を得た。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5.0KVで0.3sec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、2lux・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
ヤリアを含む）を像形成部材表面をカスケードす
ることによつて、像形成部材表面上に良好なトナ
ー画像を得た。像形成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。実施例２第１１図に示した製造装置により第２表に示す
条件で第１３図に示すガス流量比の変化率曲線に
従つて、GeH₄／HeガスとSiH₄／Heガスのガス
流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その他
の条件は実施例１と同様にして層形成を行つて電
子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例３第１１図に示した製造装置により第３表に示す
条件で第１４図に示すガス流量比の変化率曲線に
従つて、GeH₄／HeガスとSiH₄／Heガスのガス
流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その他
の条件は実施例１と同様にして層形成を行つて電
子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例４第１１図に示した製造装置により、第４表に示
す条件で第１５図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH₄／HeガスとSiH₄／Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例１と同様にして層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例５第１１図に示した製造装置により第５表に示す
条件で第１６図に示すガス流量比の変化率曲線に
従つて、GeH₄／HeガスとSiH₄／Heガスのガス
流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その他
の条件は実施例１と同様にして、層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例６第１１図に示した製造装置により、第６表に示
す条件で第１７図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH₄／HeガスとSiH₄／Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例１と同様にして、層形成を行つ
て電子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例７第１１図に示した製造装置により、第７表に示
す条件で第１８図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH₄／HeガスとSiH₄／Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例１と同様にして、層形成を行つ
て電子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例８実施例１に於いて、SiH₄／Heガスの代りに
Si₂H₆／Heガスを使用し、第８表に示す条件にし
た以外は、実施例１と同様の条件にして層形成を
行つて電子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例９実施例１に於いて、SiH₄／Heガスの代りに
SiF₄／Heガスを使用し、第９表に示す条件にし
た以外は、実施例１と同様の条件にして層形成を
行つて電子写真用像形成部材を得た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例 10 実施例１に於いて、SiH₄／Heガスの代りに
（SiH₄／He＋SiF₄／He）ガスを使用し、第10表
に示す条件にした以外は、実施例１と同様の条件
にして層形成を行つて電子写真用像形成部材を得
た。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。実施例 11 第１１図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に、第11表に示す条件で第１２図
に示すガス流量比の変化率曲線に従つて、
GeH₄／HeガスとSiH₄／Heガスのガス流量比を
層作成経過時間と共に変化させて層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。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5.0KVで0.3sec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、2lux・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
ヤリアを含む）を像形成部材表面をカスケードす
ることによつて、像形成部材表面上に良好なトナ
ー画像を得た。像形成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。実施例 12 実施例11に於いて、第１層の作成の際には
B₂H₆の（SiH₄＋GeH₄）に対する流量を、第２
層の作成の際にはB₂H₆のSiH₄に対する流量を第
12表に示す様に変えた以外は、実施例11と同様の
条件で電子写真用像形成部材の夫々を作成した。こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
11と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ第12表に示す結果が得られた。実施例 13 実施例１〜10に於いて、第２層の作成条件を第
13表及び第14表に示す条件にした以外は、各実施
例に示す条件と同様にして電子写真用像形成部材
の夫々（試料No.1301〜1301，1401〜1410）を作成
した。こうして得られた像形成部材の夫々に就いて、
実施例１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像
を形成したところ第15表に示す結果が得られた。実施例 14 実施例１に於いて、光源をタングステンランプ
の代りに810nmのGaAs系半導体レーザ（10mW）
を用いて、静電像の形成を行つた以外は、実施例
１と同様のトナー画像形成条件にして、実施例１
と同様の条件で作成した電子写真用像形成部材に
就いてトナー転写画像の画質評価を行つたとこ
ろ、解像力に優れ、階調再現性の良い鮮明な高品
位の画像が得られた。

【表】

【表】 ◎：優良 ○：良好

【表】

【表】 ◎：優良 ○：良好

【表】

【表】 ◎：優良 ○：良好
以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条
件を以下に示す。基体温度：ゲルマニウム原子（Ge）含有層
……約200℃ ゲルマニウム原子（Ge）非含有層
……約250℃ 放電周波数：13.56MHz、反応時反応室内圧：0.3Torr

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第２図乃至第１０図は
夫々非晶質層中のゲルマニウム原子の分布状態を
説明する為の説明図、第１１図は、本発明で使用
された装置の模式的説明図で、第１２図乃至第１
８図は夫々本発明の実施例に於けるガス流量比の
変化率曲線を示す説明図である。１００…光導電部材、１０１…支持体、１０２
…非晶質層。

Claims

【特許請求の範囲】１電子写真用光導電部材用の支持体と、該支持
体上に、シリコン原子とゲルマニウム原子とを含
む非晶質材料で構成された層厚30Å〜50μの第１
の層領域と、シリコン原子を含む（ゲルマニウム
原子を含まない）非晶質材料で構成さた層厚0.5μ
〜90μの第２の層領域と、が前記支持体側より順
に設けられた層構成の光導電性を示す層厚1μ〜
100μの非晶質層とからなる電子写真用光導電部
材であつて、前記第１の層領域中に於けるゲルマ
ニウム原子の分布状態を前記支持体側においてゲ
ルマニウム原子の分布濃度Ｃがシリコン原子に対
して1000atomic ppm以上の高い部分を有し前記
第１の層領域の前記支持体側とは反対側において
前記分布濃度Ｃが前記支持体側に較べて可成り低
くされた部分を有する分布状態とし、前記第１の
層領域に伝導性を支配する物質が含有され、前記
非晶質層には酸素原子が含有されている事を特徴
とする電子写真用光導電部材。２前記第１の層領域及び前記第２の層領域の少
なくともいずれか一方に水素原子が含有されてい
る特許請求の範囲第１項に記載の電子写真用光導
電部材。３前記第１の層領域及び前記第２の層領域の少
なくともいずれか一方にハロゲン原子を含有され
ている特許請求の範囲第１項及び同第２項に記載
の電子写真用光導電部材。４伝導性を支配する物質が周期律表第族に属
する原子である特許請求の範囲第１項に記載の電
子写真用光導電部材。５伝導性を支配する物質が周期律表第族に属
する原子である特許請求の範囲第１項に記載の電
子写真用光導電部材。