JPH0211145B2 - - Google Patents

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JPH0211145B2
JPH0211145B2 JP58058351A JP5835183A JPH0211145B2 JP H0211145 B2 JPH0211145 B2 JP H0211145B2 JP 58058351 A JP58058351 A JP 58058351A JP 5835183 A JP5835183 A JP 5835183A JP H0211145 B2 JPH0211145 B2 JP H0211145B2
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JP
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layer
atoms
atomic
photoconductive
gas
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JP58058351A
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JPS59184358A (ja
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Kyosuke Ogawa
Shigeru Shirai
Keishi Saito
Teruo Misumi
Junichiro Kanbe
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Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0211145B2 publication Critical patent/JPH0211145B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、X線、γ線等を示す)
のような電磁波に感受性のある光導電部材に関す
る。 固体撮像装置、ある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部材としては、高感度で、
SN比[光電流(Ip)/(Id)]が高く、照射する
電磁波のスペクトル特性にマチツングした吸収ス
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、
事務器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。 このような観点に立脚して、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と表記する)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
用像形成部材への応用が、また、独国公開第
2933411号公報には光電変換読取装置への応用が
それぞれ記載されている。 しかしながら、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、総合的な特性向上を図る必要
があるという更に改善されるべき問題点があるの
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図ろうとす
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
材は長時間繰り返し使用し続けると、繰り返し使
用による疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂
ゴースト現象を発するようになる等の不都合な点
が少なくなかつた。 また、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等
の無機光導電材料あるいはPVCzやTNF等の有
機光導電材料に較べて、数多くの利点を有する
が、従来の太陽電池用として使用するための特性
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
対して、静電像形成のための帯電処理を施こして
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こと、加えて多湿
雰囲気下においては上記傾向が著しく、場合によ
つては現象時間まで帯電電荷を殆ど保持し得ない
ことが生じたりする等、解決されるべき点が多々
存在していることが判明している。 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図るため
に、水素原子あるいはフツ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ホ
ウ素原子やリン原子等が、あるいはその他の特性
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
有の様相いかんによつては、形成した層の電気
的、光導電的特性に問題が生ずる場合がある。 殊に、相接する層界面においては、含有原子の
含有量、分布状態等によつて、製造プロセス上ダ
ングリングボンドができやすく、また、エネルギ
ーバンドの複雑なベンデイングが生じやすい。こ
のために種々変化する電荷の挙動や、構造安定性
の問題がとりわけ重要となり、光導電部材に目的
通りの機能を発揮させるためには、この部分のコ
ントロールが、成否の鍵を握つている場合が少な
くない。 また、a−Si光導電部材が一般に公知の手法で
作られた場合には、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
での寿命が十分でないことに基づき十分な画像濃
度が得られなかつたり、あるいは画像露光量が大
きい場合に、光導電層表面近傍に生成した過剰な
光キヤリヤが横方向に流れることに基づくため
か、画像が不鮮明になりやすかつたり、更には、
支持体側からの電荷の注入の阻止が十分でないこ
とに基づく問題等を生ずる場合が多い。従つて、
a−Si材料そのものの特性の改良が図られる一方
で、光導電部材を設計する際に、上記したような
所望の電気的及び光学的特性が得られるよう工夫
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に関し電子写真用像形成部材や固体撮像装
置、読取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的に鋭意
研究検討を続けた結果、a−Si、殊にケイ素原子
を母体とし、水素原子(H)及びハロゲン原子(X)
の少なくともそのいずれか一方を含有するアモル
フアス材料、すなわち所謂水素化a−Si、ハロゲ
ン化a−Siあるいはハロゲン含有水素化a−Si
(以後これ等を総称的にa−Si(H、X)と表記す
る)を含有する光導電層を有する光導電部材に於
いて、その層構造を特定化するように設計されて
作成された光導電部材は、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を見出した点に基づくもの
である。 本発明は、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明に
出て且つ解像度が高く、画像欠陥、画像流れの生
じない高品質画像を得ることが容易にできる電子
写真用の光導電部材を提供することを目的とす
る。 本発明の他の目的は、電気的、光学的、光導電
的特性が殆ど使用環境の影響を受けず常時安定し
ている全環境型であり、耐光疲労特性に著しく長
け、繰り返し使用に際しても劣化現象を起さず耐
久性に優れ、残留電位が全く又は殆ど観測されな
い光導電部材を提供することを目的とする。 本発明のもう一つの目的は、電子写真用像形成
部材として適用させた場合、静電像形成のための
帯電処理の際の電荷保持能が充分あり、通常の電
子写真法が極めて有効に適用され得る優れた電子
写真特性を有する光導電部材を提供することであ
る。 本発明の更にもう一つの目的は、高光感度性、
高SN比特性及び積層された層間に良好な電気接
触性を有する光導電部材を提供することでもあ
る。 すなわち本発明の光導電部材は、支持体と、こ
の支持体上に設けられ、ケイ素原子を母体とする
非晶質材料で構成された光導電性のある第1の層
と、この第1の層上に設けられ、ケイ素原子及び
炭素原子を必須成分として含有する非晶質材料で
構成された層厚0.003〜30μmの第2の層とからな
る電子写真用光導電部材であつて、前記第1の層
が、前記支持体側から、周期律表第族原子を層
厚方向全体に0.01〜5×104atomic ppmでまたは
前記支持体側の端面又はその近傍において最大濃
度80〜1×105atomic ppmで含有する層厚1〜
100μmの下部層と、窒素原子を1×10-3
57atomic%またはその濃度が極大の部分におい
て0.1〜57atomic%、及び極小の部分において0
〜35atomic%で、及び周期律表第族原子を前
記第1の層と前記第2の層との界面近傍において
その濃度が30×5×104atomic ppm、前記下部
層との境界部分においてその濃度が0〜
1000atomic ppm含有されている層厚20Å〜15μ
mの上部層とから構成されることを特徴とする。 上記したような光導電層構造を取るようにして
構成された本発明の光導電部材は、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、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、画像濃度が高く、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
像を得ることができ、耐光疲労、繰り返し使用特
性、殊に多湿雰囲気下での繰り返し使用特性に長
けている。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材につ
いて詳細に説明する。 第1図は、本発明の光導電部材の構成の実施態
様例を説明するために層構造を模式的に示した図
である。第2−1〜2−15図は、本発明の光導
電部材の第1の層の下部層中の周期律表第族原
子濃度分布を模式的に示した図であり、第3−1
〜3−36図は、本発明の光導電部材の第1の層
の上部層中の窒素原子及び周期律表第族原子濃
度分布を模式的に示した図である。 本発明の光導電部材100は、第1図に示され
るよう光導電部材用の支持体101上に、a−
Si、好ましくはa−Si(H、X)を主成分として
含有する光導電性のある第1の層102が形成さ
れて、更にこの第1の層102の上にケイ素原子
及び炭素原子を必須成分として含有する第2の層
105が形成されて構成される。 該第1の層102は該層の層厚方向に関し、そ
の構成原子組成の違いにより前記支持体側から下
部層103と上部層104とに区分される。 下部層103中にドープ(含有)される周期律
表第族原子は、該層内において、支持体面に平
行な方向に関してはほぼ均一な濃度分布状態をと
るが、層厚方向に関しては不均一な濃度分布状態
をとる。このような不均一な濃度分布状態として
は、第2−1図乃至第2−15図(縦軸は支持体
からの距離、横軸は原子濃度を示し、周期律表第
族原子をホウ素原子で代表させて図示してい
る)に示されるよう前記支持体の設けられている
側の端面又はその近傍に最大濃度を有し、上部層
に向かつてその含有原子濃度が減じるような濃度
分布とされるのが好ましい。この場合に、上部層
に向かつての原子濃度の減少の様式は、第2−2
図に代表して示されるように連続的であつてもあ
るいは第2−2図に代表して示されるように階段
状に変化していてもさしつかえない。また、支持
体近傍の最大の周期律表第族原子濃度を有する
部分は、第2−1図に代表して示されるように層
厚方向にある長さを有していてもよいし、第2−
2図のようにただ一点であつてもさしつかえな
い。更に、周期律表第族原子は必ずしも下部層
の全域にわたつて含有される必要はなく、第2−
1図乃至第2−8図の場合のように上部層の近傍
に周期律表第族原子を含有しない領域があつて
もよい。 該下部層103の層厚方向の厚みは、所望によ
つて適宜決定されるものではあるが、好ましくは
1μm〜100μm、より好ましくは1μm〜80μm、最
適には2μm〜50μmとされる。 本発明に於いて、下部層103内に含有される
周期律表第族原子の含有量は、該下部層に要求
される特性とその膜厚及び該層の上部に直接設け
られる上部層に要求される特性との有機的な関連
性と量産的生産性の効率化との点に於いて、適宜
所望により決定される。このような観点から、下
部層中に含有される周期律表第族原子の含有量
としては、好ましくは0.01〜5×104atomic
ppm、より好ましくは0.5〜1×104atomic ppm、
最適には1〜5×103atomic ppmとされるのが
望ましい。また、周期律表第族原子が下部層の
層厚方向に対して不均一に含有される場合には、
該層の支持体の設けられている側の端面又はその
近傍において高濃度とされるのが好ましく、層厚
方向に於ける周期律表第族原子の濃度分布の最
大値としては、好ましくは80〜1×105atomic
ppm、より好ましくは100〜5×105atomic
ppm、最適には150〜1×105atomic ppmとされ
るのが望ましい。このように該下部層の支持体側
端部に周期律表第族原子が高濃度に含有された
層領域を設ける場合、該領域の層厚としては、好
ましくは20Å〜20μm、より好ましくは30Å〜
15μm、最適には40Å〜10μmとされる。 上部層104中にドープされる窒素原子及び周
期律表第族原子は、支持体面に平行な方向に関
してはほぼ均一な濃度分布状態をとるが、好まし
い実施態様例に於いては、層厚方向に関しては第
3−1図乃至第3−36図(縦軸は支持体からの
距離、横軸は原子濃度を示し、周期律表第族原
子をホウ素原子で代表させて図示しているが、原
子濃度スケールは両原子については同一ではな
い)に示されるように、周期律表第族原子につ
いては下部層側から第2の層へ向かつてその含有
原子濃度が増加するような濃度分布を有する。第
2の層へ向かつてこの原子濃度の増加の様式につ
いは、連続的であつても階段状に変化していても
さしつかえなく、また、上部層の第2の層との層
界面近傍の最大濃度を有する部分は、第3−6図
に示されるように層厚方向にある長さを有してい
てもよいし、第3−1図のようにただ一点であつ
てもさしつかえない。 一方、窒素原子については、該層内で均一な濃
度分布を有してもよいし、不均一(連続的あるい
は階段状に変化)な濃度分布を有してもよい。し
かし、窒素原子についても周期律表第族原子の
場合と同様に、下部層側から第2の層へ向かつて
その含有原子濃度が増加するような濃度分布を有
することが好ましい。 該上部層の厚みは、好ましくは20Å〜15μm、
より好ましくは30Å〜10μm、最適には40Å〜5μ
mとされるのが望ましい。 該上部層内の周期律表第族原子の濃度は、そ
の濃度が極大の部分、すなわち第1の層の第2の
層との層界面近傍においては、好ましくは30〜5
×104atomic ppm、より好ましくは50〜1×
104atomic ppm、最適には100〜5×103atomic
ppmとされ、その濃度が極小の部分、すなわち下
部層との境界部分においては、好ましくは0〜
1000atomic ppm、より好ましくは0〜
800atomic ppm、最適には0〜600atomic ppm
とされるのが望ましい。 一方、該上部層内の窒素原子の含有濃度は、上
部層の層設計の際に所望によつて適宜決定される
ものであるが、好ましくは1×10-3〜57atomic
%、より好ましくは1〜50atomic%、最適には
5〜45atomic%とされるのが望ましい。窒素原
子が含有濃度分布を有する場合には、その濃度が
極大の部分において、好ましく0.1〜57atomic%、
より好ましくは1〜57atomic%、最適には5〜
57atomic%とされ、その濃度が極小の部分にお
いては、好ましくは0〜35atomic%、より好ま
しくは0〜30atomic%、最適には0〜25atomic
%とされる。 このように窒素原子及び周期律表第族原子の
濃度が層厚方向に対し上述したような原子含有濃
度分布を有するよう形成されてなる第1の層を有
する本発明の光導電部材が、電子写真用の像形成
部材として使用された場合に、特に画像濃度が高
く、画像露光量が高い場合にも画像流れが起ら
ず、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ことができる理由
は、窒素原子ドープによる第1の層の高抵抗化効
果と、第1の層の第2の層との層界面近傍表面の
窒素原子濃度が高いことによる該部分のエネルギ
ーバンドのワイドギヤツプ化とにより極めて良好
な電荷受容能が達成されること、並びに周期律表
第族原子ドープによる支持体側からの電荷の注
入防止効果とに基づくものと推定される。すなわ
ち、第1の層の上部層と下部層間に層接合界面が
存在すると、ここでの過剰の生成キヤリアは電界
がかかつているとどこにでも動いて行きダーク部
分の電荷を打ち消す作用を起し、その結果画像流
れが生ずるものと解されるが、本発明の第1の層
においては上述したワイドギヤツプ化により、た
とえ層接合界面においてエネルギーバンドの複雑
なベンデイングが生じていてもキヤリア生成のた
めの活性化エネルギーが大きくなり、容易にキヤ
リア生成が生じないのが本発明の目的をより効果
的に達成する上で望ましい。また、最大含有濃度
は極小含有濃度に対して、好ましくは2倍以上、
より好ましくは3倍以上とされるのが望ましい。 本発明において第1の層中に含有されてもよい
ハロゲン原子(X)としては、具体的にはフツ
素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるが、特に塩
素、とりわけフツ素を好適なものとして挙げるこ
とができる。 第1の層中にドープされる周期律表第族原子
としては、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、イ
ンジウム、タリウム等が挙げられるが、特にホウ
素を好適なものとして挙げることができる。 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、Pb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
が導電処理され、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。 すなわち、例えばガラスであれば、その表面
に、NiCr、Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nd、Ta、
V、Ti、Pt、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、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1
00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十分発揮さ
れる範囲内であれば可能な限り薄くされる。しか
しながら、このような場合支持体の製造上及び取
扱い上、更には機械的強度等の点から、通常は、
10μm以上とされる。 本発明において、a−Si(H、X)で構成され
る第1の層を形成するには、例えばグロー放電
法、スパツタリング法、ある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が適
用される。 例えばグロー放電法によつて、a−Si(H、X)
で構成される第1の層を形成するには、基本的に
はケイ素原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料
ガスと共に、水素原子(H)導入用の原料ガス及び/
又はハロゲン原子(X)導入用の原料ガス、並び
に形成領域の構成原子組成に応じて窒素原子
(N)導入用の原料ガス及び周期律表第族原子
導入用の原料ガスを、所望によりAr、He等の不
活性のガスと共に、その内部を減圧にし得る堆積
室内に所定の混合比とガス流量になるように導入
して、該堆積室内にグロー放電を生起させこれ等
のガスのプラズマ雰囲気を形成することによつ
て、予め所定位置に設置されている支持体表面上
にa−Si(H、X)からなる層を形成する。 また、スパツタリング法で第1の層を形成する
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)及び/又はハロゲン原子(X)導
入用のガス並びに形成領域の構成原子組成に応じ
て窒素原子(N)導入用の原料ガス及び周期律表
第族原子導入用の原料ガスをスパツタリング用
の堆積室に導入してやれば良い。 第1の層を形成するのに使用されるSi供給用の
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ケ
イ素(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。 本発明において水素原子を第1の層中に導入す
るには、主にH2、あるいは前記のSiH4、Si2H6
Si3H8、Si4H10等の水素化ケイ素のガスを堆積室
中に供給し、放電を生起させて実施される。 本発明において第1の層を形成するのに使用で
き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。更には、ケイ素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し得る、ハ
ロゲン原子を含むケイ素化合物も有効なものとし
て挙げることができる。 本発明において第1の層を形成するのに好適に
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、ヨウ素等のハロゲンガ
ス;BrF、ClF、ClF3、BrF3、BrF5、IF3、IF7
ICl、IBr等ハロゲン間化合物を挙げることができ
る。 ハロゲン原子を含むケイ素化合物、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SiF4、Si2F6、SiCl4、SiBr4等のハロゲ
ン化ケイ素が好ましいものとして挙げられること
ができる。 第1の層中にハロゲン原子を導入する際の原料
ガスとしては、上記されたハロゲン化合物あるい
はハロゲンを含むケイ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
SiH2I2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3
のハロゲン置換水素化ケイ素、等々のガス状態の
あるいはガス化し得る、水素原子を構成要素の一
つとするハロゲン化物も有効な第1の層形成用の
出発物質として挙げることができる。 これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、第1
の層形成の際に層中に、電気的あるいは光電的特
性の制御に極めて有効な成分としての水素原子の
導入と同時に、ハロゲン原子も導入することがで
きるので、本発明においては好適なハロゲン原子
導入用の原料として使用される。 本発明において第1の層を形成するのに使用さ
れる窒素原子供給用の原料ガスとしては、N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、アジ化物
等の窒素化合物を挙げることができる。この他
に、窒素原子の導入に加えてハロゲン原子の導入
もできるという点から、三フツ化窒素(F3N)、
四フツ化窒素(F4N2)等のハロゲン化窒素化合
物を挙げることができる。 本発明において第1の層を形成するのに使用さ
れる周期律表第族原子供給用の原料ガスとして
は、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10
GaCl3、AlCl3、BF3、BCl3、BBr3、BI3等を挙
げることができる。 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
層を形成するには、例えばスパツタリング法の場
合にはSiから成るターゲツトを使用して、これを
所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツタリング
し、イオンプレーテイング法の場合には、多結晶
シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として蒸着
ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加熱
法、あるいはエレクトンビーム法(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
ズマ雰囲気を通過させることによつて実施でき
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、形成される第1の層中
に所定の原子を導入するには、水素原子(H)及び/
又はハロゲン原子(X)導入用のガス、並びに形
成領域の構成原子組成に応じて窒素原子(N)導
入用の原料ガス及び周期律表第族原子導入用の
原料ガスを、必要に応じてHe、Ar等の不活性ガ
スも含めてスパツタリング、イオンプレーテイン
グ室中に導入して、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。 第1の層中に含有される水素原子、ハロゲン原
子、窒素原子、周期律表第族原子の量を制御す
るには、例えば水素原子(H)、ハロゲン原子(X)
窒素原子(N)、周期律表第族原子を含有させ
るために使用される出発物質の堆積装置系内へ導
入する量、支持体温度、放電電力等の一種以上を
制御してやれば良い。 本発明において、第1の層をグロー放電法又は
スパツタリング法で形成する際に使用される稀釈
用ガスとしては、所謂稀ガス、例えばHe、Ne、
Ar等を好適なものとして挙げることができる。 本発明に於ける光導電性のある第1の層102
上に形成される第2の層105は、自由表面を有
し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的
耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の
目的を達成するために設けられる。 本発明に於ける光導電性のある第1の層と第2
の層の各々がケイ素原子という共通の構成原子を
有しているので、積層界面において化学的な安定
性が十分確保されている。 本発明に於ける第2の層105は、ケイ素原子
と炭素原子と、必要に応じて水素原子及び/又は
ハロゲン原子を含有する非晶質を主成分とする材
料(以後、a−(SixC1-xy(H、X)1-yと記す、
但し、0<x、y<1)で構成される。 a−(SixC1-xy(H、X)1-yで構成される第2
の層の形成は、グロー放電法、スパツタリング
法、イオンインプランテーシヨン法、イオンプレ
ーテイング法、エレクトロンビーム法等によつて
実施される。これらの製造法は、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ための条件の制御が比較的容
易であり、かつケイ素原子と共に炭素原子やハロ
ゲン原子を作製する第2の層中に導入するのが容
易に行える等の利点から、グロー放電法あるいは
スパツタリング法が好適に採用される。また、グ
ロー放電法とスパツタリング法とを同一装置系内
で併用して第2の層を形成してもよい。 グロー放電法によつて第2の層を形成するに
は、a−(SixC1-xy(H、X)1-y形成用の原料ガ
スを、必要に応じて希釈ガスと所定の混合比で混
合し、光導電性のある第1の層が形成された支持
体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に
よりガスプラズマ化して、前記支持体上の光導電
性のある第1の層上にa−(SixC1-xy(H、X)1
−yを堆積させればよい。 本発明に於いて、a−(SixC1-xy(H、X)1-y
形成用の原料ガスとしては、ケイ素原子(Si)、
炭素原子(C)、水素原子(H)及びハロゲン原子(X)
の中の少なくとも一つをその構成原子として含有
するガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化
したものの内の大概のものが使用され得る。 Si、C、H、Xの中の一つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合には、例えば、Si
を構成原子とする原料ガスと、Cを構成原子とす
る原料ガスと、必要に応じてHを構成原子とする
原料ガス及び/又は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、あるい
は、Siを構成原子とする原料ガスと、C及びHを
構成原子とする原料ガス及び/又はC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、あるいはまた、Siを構成原子とす
る原料ガスと、Si、C及びHの三つを構成原子と
する原料ガス又はSi、C及びXの三つを構成原子
とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用
する例が挙げられる。 あるいは他方として、SiとHとを構成原子とす
る原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガスとを
混合して使用してもよいし、あるいはSiとXとを
構成原子とする原料ガスと、Cを構成原子とする
原料ガスとを混合して使用してもよい。 本発明に於いて、第2の層中に含有されてもよ
いハロゲン原子(X)として好適なものは、F、
Cl、Br、Iであり、殊にF、Clが望ましいもの
である。 本発明に於いて、第2の層形成用の原料ガスと
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等の水素化
ケイ素ガス;CとHとを構成原子とする、例えば
炭素原子数1〜4の飽和炭化水素、炭素原子数2
〜4のエチレン系炭化水素、炭素原子数2〜4の
アセチレン系炭化水素;ハロゲン単体;ハロゲン
化水素;ハロゲン間化合物;ハロゲン化ケイ素;
ハロゲン置換水素化ケイ素等を挙げることができ
る。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン、
エタン、プロパン、n−ブタン、ペンタン;エチ
レン系炭化水素としては、エチレン、プロピレ
ン、ブテン−1、ブテン−2、i−ブチレン、ペ
ンテン;アセチレン系炭化水素としては、アセチ
レン、メチルアセチレン、ブチン;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、HF、HI、
HClHBr;ハロゲン間化合物としては、ClF、
ClF3、ClF5、BrF、BrF3、BrF5、IF5、IF7
ICl、IBr;ハロゲン化ケイ素としては、SiF4
Si2F6、SiCl4、SiCl3Br、SiCl2Br2、SiClBr3
SiCl3I、SiBr4;ハロゲン置換水素化ケイ素とし
ては、SiH2F2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH3Cl、
SiH3Br、SiH2Br2、SiHBr等を挙げることがで
きる。 これ等の他に、CF4、CCl4、CBr4、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(CH34
Si(C2H54、等のケイ化アルキル;SiCl(CH33
SiCl2(CH32、SiCl3CH3等のハロゲン含有ケイ化
アルキル等のシラン誘導体も有効なものとして挙
げることができる。 これ等の第2の層形成物質は、形成される第2
の層中に、所定の組成比でケイ素原子、炭素原子
及び必要に応じてハロゲン原子及び/又は水素原
子が含有されるように、第2の層の形成の際に所
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
の含有が容易になし得てかつ所望の特性の層が形
成され得るSi(CH34と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4又は
SiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態で第2
の層形成用の装置内に導入してグロー放電を生起
させることによつてa−(SixC1-xy(H、X)1-y
から成る第2の層を形成することができる。 スパツタリング法によつて第2の層を形成する
には、単結晶若しくは多結晶のSiウエーハー及
び/又はCウエーハーあるいは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、これ等を必要に応じてハロゲン原子及び/又
は水素原子を構成要素として含む種々のガス雰囲
気中でスパツタリングすることによつて行えばよ
い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、Cと、H及び/又はXを導入するための
原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、
スパツタ用の堆積室中に導入し、これ等のガスの
ガスプラズマを形成して前記Siウエーハーをスパ
ツタリングすればよい。 また、別には、SiとCとは別々のターゲツトと
して、あるいは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、必要に応じて水素原
子又は/及びハロゲン原子を含有するガス雰囲気
中でスパツタリングすることによつて成される。
C、H及びXの導入用の原料ガスとなる物質とし
ては、先述したグロー放電の例で示した第2の層
形成用の物質がスパツタリング法の場合にも有効
な物質として使用され得る。 本発明において、第2の層をグロー放電法又は
スパツタリング法で形成する際に使用される稀釈
ガスとしては、所謂希ガス、例えばHe、Ne、
Ar等が好適なものとして挙げることができる。 本発明における第2の層は、その要求される特
性が所望通りに与えられるように注意深く形成さ
れる。 即ち、Si、C、必要に応じてH及び/又はXを
構成原子とする物質は、その作成条件によつて構
造的には結晶からアモルフアスまでの形態を取
り、電気的性質としては、導電性から半導電性、
絶縁性までの間の性質を、また光導電的性質から
非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、
本発明においては、目的に応じて所望の特性を有
するa−(SixC1-xy(H、X)1-yが形成されるよ
うに、所望に従つてその作成条件の選択が厳密に
成される。例えば、第2の層を電気的耐圧性の向
上を主な目的として設ける場合には、a−(Six
C1-xy(H、X)1-yは使用環境において電気絶縁
性的挙動の顕著な非晶質材料として作成される。 また、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向
上を主たる目的として第2の層が設けられる場合
には上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和さ
れ、照射される光に対してある程度の感度を有す
る非晶質材料としてa−(SixC1-xy(H、X)1-y
が作成される。 第1の層の表面上にa−(SixC1-xy(H、X)1
−yから成る第2の層を形成する際、層形成中の支
持体温度は、形成される層の構造及び特性を左右
する重要な因子の一つであつて、本発明において
は、目的とする特性を有するa−(SixC1-xy
(H、X)1-yが所望通りに作成され得るように層
作成時の支持体温度が厳密に制御されるのが望ま
しい。 本発明における、所望の目的が効果的に達成さ
れるための第2の層の形成法に合わせて適宜最適
範囲が選択されて、第2の層の形成が実行される
が、好ましくは、20〜400℃、より好適には50〜
350℃、最適には100〜300℃とされるのが望まし
いものである。第2の層の形成には、層を構成す
る原子の組成比の微妙な制御が他の方法に比べて
比較的容易であること等のために、グロー放電法
やスパツタリング法の採用が有利であるが、これ
等の層形成法で第2の層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
が作成されるa−(SixC1-xy(H、X)1-yの特性
を左右する重要な因子の一つとして挙げることが
できる。 本発明における目的が効果的に達成されるため
の特性を有するa−(SixC1-xy(H、X)1-yが生
産性よく効果的に作成されるための放電パワー条
件としては、好ましくは10〜300W、より好適に
は20〜250W、最適には50〜200Wとされるのが望
ましいものである。 堆積室内のガス圧としては、好ましくは0.01〜
1Torr、好適には、0.1〜0.5Torr程度とされるの
が望ましい。 本発明においては第2の層を作成するための支
持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として
前記した範囲の値が挙げられるが、これ等の層作
成フアクターは、独立的に別々に決められるもの
でなく、所望特性のa−(SixC1-xy(H、X)1-y
から成る第2の層が形成されるように相互的有機
的関連性に基づいて各層作成フアクターの最適値
が決められるのが望ましい。本発明の光導電部材
における第2の層に含有される炭素原子の量は、
第2の層の作成条件と同様、本発明の目的を達成
する所望の特性が得られる第2の層が形成される
ための重要な因子の一つである。 本発明における第2の層に含有される炭素原子
の量は、第2の層を構成する非晶質材料の特性に
応じて適宜所望に応じて決められるものである。 即ち、前記一般式a−(SixC1-xy(H、X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、ケイ素原
子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以後、
a−SiaC1-aと記す。但し、0<a<1)、ケイ素
原子と炭素原子と水素原子とで構成される非晶質
材料(以後、a−(SibC1-bcH1-cと記す。但し、
0<b、c<1)、ケイ素原子と炭素原子とハロ
ゲン原子と必要に応じて水素原子とで構成される
非晶質材料(以後、a−(SidC1-de(H、X)1-e
と記す。但し、0<d、e<1)に分類される。 本発明において、第2の層がa−SiaC1-aで構
成される場合、第2の層に含有される炭素原子の
量は、好ましくは、1×10-3〜90atomic%、よ
り好適には1〜80atomic%、最適には10〜
75atomic%とされるのが望ましいものである。
即ち、先のa−SiaC1-aのaの表示で行えば、a
が好ましくは0.1〜0.99999、より好適には0.2〜
0.99、最適には0.25〜0.9である。 一方、本発明において、第2の層がa−(Sib
C1-bcH1-cで構成される場合、第2の層に含有さ
れる炭素原子の量は、好ましくは1×10-3
90atomic%とされ、より好ましくは1〜
90atomic%とされるのが望ましいものである。
水素原子の含有量としては、好ましくは1〜
40atomic%、より好ましくは2〜35atomic%、
最適には5〜30atomic%とされるのが望ましく、
これ等の範囲に水素含有量がある場合に形成され
る光導電部材は、実際面において優れたものとし
て充分適用させ得るものである。 即ち、先のa−(SibC1-bcH1-cの表示で行え
ば、bが好ましくは0.1〜0.99999、より好適には
0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、cが好ましくは
0.6〜0.99、より好適には0.65〜0.98、最適には0.7
〜0.95であるのが望ましい。 第2の層が、a−(SidC1-de(H、X)1-eで構
成される場合には、第2の層中に含有される炭素
原子の含有量としては、好ましくは、1×10-3
90atomic%、より好適には1〜90atomic%、最
適には10〜80atomic%とされるのが望ましいも
のである。ハロゲン原子の含有量としては、好ま
しくは、1〜20atomic%、より好適には1〜
18atomic%、最適には2〜15atomic%とされる
のが望ましく、これ等の範囲にハロゲン原子含有
量がある場合に作成される光導電部材を実際面に
充分適用させ得るものである。必要に応じて含有
される水素原子の含有量としては、好ましくは
19atomic%以下、より好適には13atomic%以下
とされるのが望ましいものである。 即ち、先のa−(SidC1-de(H、X)1-eのd、
eの表示で行えば、dが好ましくは、0.1〜
0.99999より好適には0.1〜0.99、最適には0.15〜
0.9、eが好ましくは0.8〜0.99、より好適には
0.82〜0.99、最適には0.85〜0.98であるのが望ま
しい。 本発明における第2の層の層厚の数値範囲は、
本発明の目的を効果的に達成するように所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 また、第2の層の層厚は、該第2の層中に含有
される炭素原子の量や第1の層の層厚との関係に
おいても、各々の層に要求される特性に応じた有
機的な関連性の下に所望に従つて適宜決定される
必要がある。更に加え得るに、生産性や量生産を
加味した経済性の点においても考慮されるのが望
ましい。 本発明における第2の層の層厚としては、好ま
しくは0.003〜30μm、より好適には0.004〜20μ
m、最適には0.005〜10μmとされるのが望ましい
ものである。 第2の層中に含有される炭素原子の量は、グロ
ー放電法による場合には、例えば炭素原子導入用
のガスの堆積内に導入するガス流量を調整するこ
とにより制御でき、またスパツタリング法で層形
成を実施する場合には、ターゲツトを形成する際
にシリコンウエハーとグラフアイトウエハーのス
パツタ面積比率を変えるか、又はシリコン粉末と
グラフアイト粉末の混合比率を変えてターゲツト
を成型することによつて、所望に応じて制御する
ことができる。第2の層中に含有されるハロゲン
原子の量は、ハロゲン原子導入用の原料ガスの堆
積室内に導入するガス流量を調整することにより
制御できる。 次にグロー放電分解法によつて生成される光導
電部材の製造方法の例について説明する。 第4図にグロー放電分解法による光導電部材の
製造装置を示す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、
本発明の光導電部材の光導電層を形成するための
原料ガスが密封されており、その一例として、例
えば1102は、SiH4ガス(純度99.99%)ボン
ベ、1103はH2で希釈されたB2H6ガス(純度
99.99%、以下B2H6/H2ガスと略す)ボンベ、1
104はNH3ガス(純度99.99%)ボンベ、11
05はCH4ガス(純度99.99%)ボンベ、110
6はSiFガス(純度99.99%)ボンベである。図示
されていないがこれら以外に、必要に応じて所望
のガス種を増設することが可能である。 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の各バルブ1
122〜1126及びリークバルブ1135が閉
じられていることを確認し、また、流入バルブ1
112〜1116、流出バルブ1117〜112
1及び補助バルブ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及
び流出バルブ1117〜1121を閉じる。続い
てガスボンベ1102よりSiH4ガス、ガスボン
ベ1103よりB2H6/H2ガス、ガスボンベ11
04よりNH3ガス、ガスボンベ1105より
CH4ガス、ガスボンベ1106よりSiF4ガスをそ
れぞれバルブ1122〜1126を開いて出口圧
ゲージ1127〜1131の圧を1Kg/cm2に調整
し、流入バルブ1112〜1116を徐々に開け
て、マスフロコントローラ1107〜1111内
に流入させる。引き続いて流出バルブ1117〜
1121及び補助バルブ1132,1133を
徐々に開いて夫々のガスを反応室1101に流出
させる。このときのこれら各ガス流量の比が所望
の値になるように流出バルブ1117〜1121
を調整し、また、反応室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。そして気体シ
リンダー1137の温度が加熱ヒーター1138
により50〜400℃の温度に設定されていることを
確認した後、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る。 同時にあらかじめ設計されたホウ素原子含有量
曲線が得られるように、B2H6/H2ガス流量を適
宜変化させ、それに応じて変化するプラズマ状態
を補正する意味で、必要に応じ放電パワー、基板
温度等を制御して第1の下部層を形成する。 また、層形成を行つている間は、層形成の均一
化を計るために基体シリンダー1137をモータ
1139により一定速度で回転させる。 次に使用した全てのガス操作系バルブを閉じ、
反応室1101を一旦高真空まで排気する。真空
計1136の読みが約5×10-6torrになつたら上
記の場合と同様な操作の繰り返しを行い、SiH4
SiF4、NH3、B2H6/H2の操作系バルブを開け、
各原料ガスの流量が所望の値となるようコントロ
ールし、上記と同様にしてグロー放電を生起さ
せ、あらかじめ設計された窒素原子及びホウ素原
子の含有量分布曲線を有する第1の層の上部層を
形成する。 次に使用した全てのガス操作系バルブを閉じ、
反応室1101を一旦高真空まで排気する。真空
計1136の読みが約5×10-6torrになつたら上
記の場合と同様な操作の繰り返しを行い、SiH4
CH4及び必要に応じHe等の希釈ガスの操作系バ
ルブを開け、各原料ガスの流量が所望の値となる
ようコンロールし、第1の層の場合と同様にして
グロー放電を生起させ第2の層が形成される。第
2の層中にハロゲン原子を含有させる場合には、
SiF4の操作系バルブを同時に開け、グロー放電を
生起させればよい。 以下、実施例について説明する。 実施例 1 第4図に示した光導電部材の製造装置を用い、
先に詳述したグロー放電分解法によりAl製のシ
リンダー上に第1表に示した製造条件に従い光導
電層を形成した。得られたドラム状の光導電部材
の一部を切り取り、二次イオン質量分析装置を使
用して層厚方向のホウ素原子及び窒素原子濃度の
定量を実施し、第5図に示した濃度分布結果を得
た。また、光導電部材の残りの部分を電子写真装
置にセツトして帯電コロナ電圧+6KV、画像露
光0.8〜1.51lux・secにより潜像を形成し、引き続
き現像、転写、定着の各プロセスを周知の方法で
実施し、画像評価を行なつた。画像評価は通常の
環境下でA4サイズの用紙を用い、通算15万枚相
当の画像出しを実施し、高温高湿環境下で更に15
万枚相当の画像出しを実施し、一万枚毎のサンプ
ルにつき各画像の[濃度][解像性][階調再現
性][画像欠陥]等の優劣をもつて評価したが、
環境条件、耐久枚数によらず、上記全ての項目に
ついて極めて良好な評価が得られた。特に、[濃
度]の項目には特筆すべきものがあり、極めて高
濃度のものが得られることが確認された。これは
電位測定の結果からも裏付けられており、例えば
窒素無添加のものと比較すると、2〜2.5倍程度
受容電位が向上していることが判明し、窒素原子
ドープによる高抵抗化とその含有量変化による電
荷注入防止の相乗効果が十分に効を奏しているこ
とが推察された。この電荷受容能の向上は単に画
像濃度のみにとどまらず、広いコロナ条件のラテ
イチユードが得られ、画質の選択範囲が拡大され
るという大きな利点を有する。 また、更に特筆すべき項目として[解像性]が
挙げられ、今回の一連の試験ではいかなる環境条
件のもとでも極めて鮮明な画像が維持できること
が解つた。これは非晶質層の表面近傍に極大部分
がある第5図のような窒素原子濃度分布をもたせ
た効果とみられ、このような窒素原子濃度分布を
もたないものとの差は歴然であつた。 実施例 2 窒素原子及びホウ素原子の濃度の分布形態を変
えたことを除いては実施例1と同様な方法でドラ
ム状の光導電部材を作製した。製造条件の詳細に
ついては第1表に示す。このドラム状光導電部材
について実施例1と全く同様な構成原子濃度の分
析、画像評価を実施した。その結果、第6図に示
した窒素原子及びホウ素原子濃度分布結果を得
た。また、画像評価についても実施例1とほぼ同
等の良好な結果を得た。 比較例1及び実施例3〜5 窒素原子の濃度並びにホウ素原子の濃度の分布
形態を、第7図(比較例1)及び第8〜10図
(実施例3〜5)のように変えたことを除いては
実施例1と同様な方法でドラム状光導電部材を作
製した。これらの光導電部材について実施例1と
全く同様な画像評価を実施した。その結果、比較
例1の光導電部材については、通常の環境下での
画像は良いが、高温高湿条件下では12万枚目当り
より画像流れが生じた。一方、実施例3〜5の光
導電部材については、非常に優れたコントラスト
画像が得られ、高温高湿条件下においても画像流
れは生じなかつた。 実施例 6〜10 第5図の下部層中の支持体からの距離が3〜
19μmに相当する部分のホウ素原子濃度を0にし
たことを除いては第5図と同様な構成濃度分布を
有するドラム状光導電部材(実施例6)、同じく
第6図の支持体からの距離が3〜19.5μmに相当
する部分のホウ素原子濃度を0にしたドラム状光
導電部材(実施例7)、第8図の支持体からの距
離が2〜18μmに相当する部分のホウ素原子濃度
を0にしたドラム状光導電部材(実施例8)、第
9図の支持体からの距離が2〜18μmに相当する
部分のホウ素原子濃度を0にしたドラム状光導電
部材(実施例9)、第10図の支持体からの距離
が5〜19.5μmに相当する部分のホウ素原子濃度
を0にしたドラム状光導電部材(実施例10)をそ
れぞれ作製し、これらの光導電部材について実施
例1と全く同様な画像評価を実施した。その結
果、実施例1とほぼ同等の良好な結果を得た。 実施例 11 第1の層については、それぞれ実施例1、2、
3と同様な条件と手順に従つて形成したドラム状
光導電部材に、特開昭57−52178、同57−52179に
詳細に開示されているスパツリング法により、第
2の層を第3−1表に示す各条件によりそれぞれ
形成した試料9種と、第3−2表に示す各条件に
変えた以外は実施例1と同様なグロー放電法によ
り第2の層を前記と同じドラム状光導電部材上に
それぞれ形成した試料15種(試料No.11−1−1〜
11−1−8、11−2−1〜11−2−8、11−3−
1〜11−3−8の合計24個の試料)を作成した。 こうして得られた各電子写真用像形成部材のそ
れぞれを個別に複写装置に設置し、−5.0KVで
0.2sec間コロナ帯電を行い、光像を照射した。光
源はタングステンランプを用い、光量は1.0lux・
secとした。潜像は+荷電性の現像剤(トナーと
キヤリアーを含む)によつて現像され、通常の紙
に転写された。転写画像は、極めて良好なもので
あつた。転写されないで電子写真用像形成部材上
に残つたトナーは、ゴムブレードによつてクリー
ニングされた。このような工程を繰り返し10万回
以上行つても、いずれの場合も画像の劣化は見ら
れなかつた。 各試料の転写画像の総合画質評価と繰り返し連
続使用による耐久性の評価の結果を第4表に示し
た。 実施例 12 スパツリング法により形成する第2の層の形成
時に、シリコンウエーハーとグラフアイトのター
ゲツト面積比を変えて、第2の層におけるケイ素
原子と炭素原子の含有量比を変化させる以外は、
実施例1と全く同様な方法によつて像形成部材の
それぞれを作成した。こうして得られた像形成部
材のそれぞれにつき、実施例1と同様な、作像、
現像、クリーニングの工程を10万回繰り返した後
画像評価を行つたところ、第5表に示した結果を
得た。 実施例 13 第2の層の形成時、SiH4ガスとC2H4ガスの流
量比を変えて、第2の層におけるケイ素原子と炭
素原子の含有量比を変化させる以外は実施例1と
全く同様な方法によつて像形成部材のそれぞれを
作成した。こうして得られた像形成部材のそれぞ
れにつき、実施例1と同様な、作像、現像、クリ
ーニングの工程を10万回繰り返した後画像評価を
行つたところ、第6表に示した結果を得た。 実施例 14 第2の層の形成時、SiH4ガス、SiF4ガス、
C2H4ガスの流量比を変えて、第2の層における
ケイ素原子と炭素原子の含有量比を変化させる以
外は、実施例1と全く同様な方法によつて像形成
部材のそれぞれを作成した。こうして得られた像
形成部材のそれぞれにつき、実施例1と同様な、
作像、現像、クリーニングの工程を10万回繰り返
した後画像評価を行つたところ、第7表に示した
結果を得た。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 ◎:非常に良好 ○:良好 △:実用上充分である
。 ×:画像欠陥を生ずる
【表】 ◎:非常に良好 ○:良好 △:実用上充分である
。 ×:画像欠陥を生ずる
【表】 ◎:非常に良好 ○:良好 △:実用上充分である
×:画像欠陥生ずる
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光導電部材の構成の実施態
様例を説明するために層構造を模式的に示した図
である。第2−1〜2−15図は、本発明の光導
電部材の第1の層の下部層中の周期律表第族原
子濃度分布を模式的に示した図であり、第3−1
〜3−36図は、本発明の光導電部材の第1の層
の上部層中の窒素原子及び周期律表第族原子濃
度分布を模式的に示した図である。第4図は、グ
ロー放電分解法による光導電部材の製造装置を示
した図である。第5,6,8〜10図は、本発明
の実施例に於ける光導電部材の構成原子濃度分布
の分析結果を示した図である。第7図は比較例の
光導電部材の構成原子濃度分布の分析結果を示し
た図である。 100:光導電部材、101:支持体、10
2:第1の層、103:下部層、104:上部
層、105:第2の層、1101:反応室、11
02〜1106:ガスボンベ、1107〜111
1:マスフロコントローラ、1112〜111
6:流入バルブ、1117〜1121:流出バル
ブ、1122〜1126:バルブ、1127〜1
131:圧力調整器、1132:補助バルブ、1
133:補助バルブ、1134:メインバルブ、
1135:リークバルブ、1136:真空計、1
137:基体シリンダー、1138:加熱ヒータ
ー、1139:モータ、1140:高周波電源
(マツチングボツクス)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 支持体と、この支持体上に設けられ、ケイ素
    原子を母体とする非晶質材料で構成された光導電
    性のある第1の層と、この第1の層上に設けら
    れ、ケイ素原子及び炭素原子を必須成分として含
    有する非晶質材料で構成された層厚0.003〜30μm
    の第2の層とからなる電子写真用光導電部材であ
    つて、前記第1の層が、前記支持体側から、周期
    律表第族原子を層厚方向全体に0.01〜5×
    104atomic ppmでまたは前記支持体側の端面又
    はその近傍において最大濃度80〜1×105atomic
    ppmで含有する層厚1〜100μmの下部層と、窒
    素原子を1×10-3〜57atomic%またはその濃度
    が極大の部分において0.1〜57atomic%、及び極
    小の部分において0〜35atomic%で、及び周期
    律表第族原子を前記第1の層と前記第2の層と
    の界面近傍においてその濃度が30〜5×
    104atomic ppm、前記下部層との境界部分にお
    いてその濃度が0〜1000atomic ppm含有されて
    いる層厚20Å〜15μmの上部層とから構成される
    ことを特徴とする電子写真用光導電部材。
JP58058351A 1983-04-02 1983-04-02 電子写真用光導電部材 Granted JPS59184358A (ja)

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JP2536732B2 (ja) * 1985-04-15 1996-09-18 キヤノン株式会社 光受容部材
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