JPH0216512B2 - - Google Patents
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- JPH0216512B2 JPH0216512B2 JP56005528A JP552881A JPH0216512B2 JP H0216512 B2 JPH0216512 B2 JP H0216512B2 JP 56005528 A JP56005528 A JP 56005528A JP 552881 A JP552881 A JP 552881A JP H0216512 B2 JPH0216512 B2 JP H0216512B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- atoms
- gas
- atomic
- amorphous
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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。
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於ける電子
写真用像形成部材が原稿読取装置等に於ける光導
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、使用時におい
て人体に対して無公害である事、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。
写真用像形成部材が原稿読取装置等に於ける光導
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、使用時におい
て人体に対して無公害である事、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いる。
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
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。
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、この様な種の光導電部材は繰返し
長時間使用し読けると、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。
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、この様な種の光導電部材は繰返し
長時間使用し読けると、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、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像形成の為の帯
電処理を施しても暗減衰（bark 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、及び多湿雰囲気中に於いては、上記傾向が著
しく、場合によつては現像時間まで帯電々荷を全
く保持しなない事がある等、解決され得る可き点
が存在している事が判明している。
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、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像形成の為の帯
電処理を施しても暗減衰（bark 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、及び多湿雰囲気中に於いては、上記傾向が著
しく、場合によつては現像時間まで帯電々荷を全
く保持しなない事がある等、解決され得る可き点
が存在している事が判明している。
従つて、ａ―Si材料そのものの特性改良が計ら
れる一方で電子写真用光導電部材を設計する際
に、上記した様な所望の電気的、光学的及び光導
電的特性が得られる様に工夫される必要がある。
れる一方で電子写真用光導電部材を設計する際
に、上記した様な所望の電気的、光学的及び光導
電的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に使用される光
導電部材としての適応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（非晶質材料）、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
を示す非晶質層の層構成を特定化して作製された
光導電部材は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
導電部材として光感度及び画質安定性に於いて著
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。
―Siに就て電子写真用像形成部材に使用される光
導電部材としての適応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（非晶質材料）、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
を示す非晶質層の層構成を特定化して作製された
光導電部材は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
導電部材として光感度及び画質安定性に於いて著
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、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。
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、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、全可視光域に於いて光感度
が高く、且つ光応答性の速い電子写真用光導電部
材を提供することである。
が高く、且つ光応答性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、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であり、且つ多
湿雰囲気中での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。
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であり、且つ多
湿雰囲気中での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。
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。
本発明の電子写真用光導電部材は電子写真用光
導電部材（以後「光導電部材」と称す）用の支持
体と、水素原子又はハロゲン原子の少なくともい
ずれか一方又は両者を含み、シリコン原子を母体
とする非晶質材料で構成され、光導電性を示す非
晶質層とからなる電子写真用光導電部材に於い
て、前記非晶質層には窒素原子が含有されてお
り、該非晶質層が、窒素原子が60atomic％以下
の分布量C1で層厚方向に実質的に一様に分布し
ている下部層領域と、窒素原子が60atomic％以
下の分布量C2で層厚方向に実質的に一様に分布
している上部層領域と、これら両層領域とに挟持
され、窒素原子が10atomic％以下で0.005atomic
％以上の分布量C3で層厚方向に実質的に一様に
分布している中間層領域とを有し、前記分布量
C1乃至C3がC3＜C1，C2の関係にある事を特徴と
する。
導電部材（以後「光導電部材」と称す）用の支持
体と、水素原子又はハロゲン原子の少なくともい
ずれか一方又は両者を含み、シリコン原子を母体
とする非晶質材料で構成され、光導電性を示す非
晶質層とからなる電子写真用光導電部材に於い
て、前記非晶質層には窒素原子が含有されてお
り、該非晶質層が、窒素原子が60atomic％以下
の分布量C1で層厚方向に実質的に一様に分布し
ている下部層領域と、窒素原子が60atomic％以
下の分布量C2で層厚方向に実質的に一様に分布
している上部層領域と、これら両層領域とに挟持
され、窒素原子が10atomic％以下で0.005atomic
％以上の分布量C3で層厚方向に実質的に一様に
分布している中間層領域とを有し、前記分布量
C1乃至C3がC3＜C1，C2の関係にある事を特徴と
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。
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。
場合には帯電処理の際の電荷保持能に長け、画像
形成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。
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。
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。
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上に、必要に応じて設け
られる障壁層１０２、該障壁層１０２に直設設触
した状態に設けられている非晶質層１０３とで構
成され、該非晶質層１０３は窒素原子含有し、該
窒素原子の分布が前記支持体１０１の表面に略々
平行な内面では実質的に均一であり層の厚み方向
に於いては、層領域１０４，１０５，１０６の各
部において異にしている。即ち、非晶質層１０３
は、窒素原子が分布量C1で層厚方向に実質的に
一様に分布している下部層領域１０４と、分布量
C2で層厚方向に実質的に一様に窒素原子が分布
している上部層領域１０６と、これ等両層領域に
挾持され、分布量C3で層厚方向に実質的に一様
に酸素原子が分布している中間層領域１０５とで
構成されている。
用としての支持体１０１上に、必要に応じて設け
られる障壁層１０２、該障壁層１０２に直設設触
した状態に設けられている非晶質層１０３とで構
成され、該非晶質層１０３は窒素原子含有し、該
窒素原子の分布が前記支持体１０１の表面に略々
平行な内面では実質的に均一であり層の厚み方向
に於いては、層領域１０４，１０５，１０６の各
部において異にしている。即ち、非晶質層１０３
は、窒素原子が分布量C1で層厚方向に実質的に
一様に分布している下部層領域１０４と、分布量
C2で層厚方向に実質的に一様に窒素原子が分布
している上部層領域１０６と、これ等両層領域に
挾持され、分布量C3で層厚方向に実質的に一様
に酸素原子が分布している中間層領域１０５とで
構成されている。
本発明に於いて、各層領域に於ける窒素原子の
分布量C1，C2，C3は、その大小関係がC3＜C1，
C2となる様に所望の値を取り得るものであるが、
分布量C1及びC2の値としては上限は、通常
60atomic％以下、好適には57atomic％以下、最
適には50atomic％以下とされるのが望ましく、
下限としては、通常は11atomic％以上、好適に
は15atomic％以上、最適には20atomic％以上と
されるのが望ましい。
分布量C1，C2，C3は、その大小関係がC3＜C1，
C2となる様に所望の値を取り得るものであるが、
分布量C1及びC2の値としては上限は、通常
60atomic％以下、好適には57atomic％以下、最
適には50atomic％以下とされるのが望ましく、
下限としては、通常は11atomic％以上、好適に
は15atomic％以上、最適には20atomic％以上と
されるのが望ましい。
分布量C3の値としては、その上限が通常は
10atomic％以下、好適には5atomic％以下、最適
には2atomic％以下とされ、下限としては、通常
は0.005atomic％以上、好適には0.006atomic％以
上、最適には0.007atomic％以上とされるのが望
ましい。
10atomic％以下、好適には5atomic％以下、最適
には2atomic％以下とされ、下限としては、通常
は0.005atomic％以上、好適には0.006atomic％以
上、最適には0.007atomic％以上とされるのが望
ましい。
支持体１０１としては、導電性でも電気絶縁性
であつてもよい。導電性止持体としては、例え
ば、NiCr，ステンレス、Al，Cr，Mo，Au，
Nd，Ta，Ｖ，Ti，Pt，Pd等の金属又はこれ等
の合金が挙げられる。
であつてもよい。導電性止持体としては、例え
ば、NiCr，ステンレス、Al，Cr，Mo，Au，
Nd，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。
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、スパッタ
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
扱い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。
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、スパッタ
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
扱い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以
上とされる。
障壁層１０２は、支持体１０１の側から非晶質
層１０３側方向か又は非晶質層１０３側から支持
体１０１側方向へのフリーキヤリアの流入を効果
的に阻止且つ電磁波照射時に於いて電磁波の照射
によつて非晶質層１０３中に生じ、支持体１０１
の側に向つて移動するフオトキヤリアの非晶質層
１０３の側から支持体１０１の側への通過を容易
に許す機能を有するものである。
層１０３側方向か又は非晶質層１０３側から支持
体１０１側方向へのフリーキヤリアの流入を効果
的に阻止且つ電磁波照射時に於いて電磁波の照射
によつて非晶質層１０３中に生じ、支持体１０１
の側に向つて移動するフオトキヤリアの非晶質層
１０３の側から支持体１０１の側への通過を容易
に許す機能を有するものである。
障壁層１０２は、上記した様な機能を有するも
のであるが、支持体１０１上に非晶質層１０３を
直接設けることにより、支持体１０１と非晶質層
１０３との間に形成される異面に於いて、上記の
様な障壁層１０２と同様な機能が充分発揮される
のであれば、本発明に於いては障壁層１０２を強
いて設ける必要はない。
のであるが、支持体１０１上に非晶質層１０３を
直接設けることにより、支持体１０１と非晶質層
１０３との間に形成される異面に於いて、上記の
様な障壁層１０２と同様な機能が充分発揮される
のであれば、本発明に於いては障壁層１０２を強
いて設ける必要はない。
又、非晶質層１０３の支持体１０１側の表明層
領域に酸素原子を充分含有させてやることによつ
て、非晶質層１０３の一部の領域層で障壁層１０
２と同様の機能を荷わせることが出来、その際の
窒素原子の含有量としては、斯かる機能を発揮す
る層領域に於いてシリコン原子に対して、通常は
25〜60atomic％、好適には30〜60atomic％、最
適には35〜60atomic％とされるのが望ましいも
のである。
領域に酸素原子を充分含有させてやることによつ
て、非晶質層１０３の一部の領域層で障壁層１０
２と同様の機能を荷わせることが出来、その際の
窒素原子の含有量としては、斯かる機能を発揮す
る層領域に於いてシリコン原子に対して、通常は
25〜60atomic％、好適には30〜60atomic％、最
適には35〜60atomic％とされるのが望ましいも
のである。
障壁層１０２は、シリコンを母体とし、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又
はハロゲン原子の少なくともいずれか一方とを含
む非晶質材料＜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）＞又は電気絶縁性の金属
酸化物或いは電気絶縁性の有機化合物で構成され
る。
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又
はハロゲン原子の少なくともいずれか一方とを含
む非晶質材料＜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）＞又は電気絶縁性の金属
酸化物或いは電気絶縁性の有機化合物で構成され
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。
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。
上記障壁層１０２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）e
X1-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）j
H1-j、ａ―（SikN1-k）lX1-l、ａ―（SinN1-n）o
（Ｈ＋Ｘ）1-o、酸素系の非晶質材料としてａ―Sip
O1-p、ａ―（SipO1-p）qH1-q、ａ―（SirO1-r）s
X1-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）。
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）e
X1-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）j
H1-j、ａ―（SikN1-k）lX1-l、ａ―（SinN1-n）o
（Ｈ＋Ｘ）1-o、酸素系の非晶質材料としてａ―Sip
O1-p、ａ―（SipO1-p）qH1-q、ａ―（SirO1-r）s
X1-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
る障壁層１０２に要求される特性及び該障壁層１
０２上に積重される非晶質層１０３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。
る障壁層１０２に要求される特性及び該障壁層１
０２上に積重される非晶質層１０３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。
障壁層１０２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、スプツター
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。
合の層形成法としてはグロー放電法、スプツター
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。
グロー放電法によつて障壁層１０２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、導入させ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１０１
上に前記の非晶質材料を堆積させれば良い。
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、導入させ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１０１
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１０２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。
れる障壁層１０２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
ソ（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。
（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
ソ（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、Ｈ
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。
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、Ｈ
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。
障壁層１０２をハロゲン原子を含む炭素系の非
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。
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、ハロゲン化
合物としては、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，SiCl3I，SiBr4、ハロゲン置換水素化
硅素としては、SiH2F2，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。
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、ハロゲン化
合物としては、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，SiCl3I，SiBr4、ハロゲン置換水素化
硅素としては、SiH2F2，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。
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。
これ等の障壁層形成物質は、形成される障壁層
中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子及
び必要に応じて又はハロゲン原子及び水素原子と
が含有される様に、障壁層形成の際に所望に従つ
て選択されて使用される。
中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子及
び必要に応じて又はハロゲン原子及び水素原子と
が含有される様に、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障壁層
が形成され得るSi（CH3）4とハロゲン原子を含有
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から成る障壁層を形成する事が出来る。
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の障壁層
が形成され得るSi（CH3）4とハロゲン原子を含有
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から成る障壁層を形成する事が出来る。
窒素系の非晶質材料で障壁層１０２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、障壁層１０２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
げる事が出来る。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。
のにグロー放電法を採用する場合には、先に挙げ
た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、障壁層１０２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
げる事が出来る。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障壁層１０２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、障壁層１０２形成用の原料ガスとなる出発
物質としては、前記した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。
のにグロー放電法によつて層形成を行う場合に於
ける、障壁層１０２形成用の原料ガスとなる出発
物質としては、前記した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。
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とを構成原子とをする原料
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。
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。
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障壁層１
０２を形成する場合には、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
成された障壁層１０２を形成することが出来る。
障壁層１０２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。
０２を形成する場合には、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
成された障壁層１０２を形成することが出来る。
障壁層１０２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
料で構成される障壁層１０２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。
料で構成される障壁層１０２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（Ｈ）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ウエーハーをスパツターリン
グすれば良い。
するのであれば、炭素原子と水素原子（Ｈ）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ウエーハーをスパツターリン
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、少なくとも水素原子（Ｈ）
又はハロゲン原子（Ｘ）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。
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、少なくとも水素原子（Ｈ）
又はハロゲン原子（Ｘ）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。
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
料で構成される障壁層１０２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。
料で構成される障壁層１０２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又は／
及びハロゲン原子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。
すれば、窒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、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の混合して形成して一枚
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。
として、又はSiとSi3N4の混合して形成して一枚
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。
は、先述したグロー放電の例で示した障壁層形成
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
料で構成される障壁層１０２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。
料で構成される障壁層１０２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。
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Ｈ
原子又は／及びＸ原子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。
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Ｈ
原子又は／及びＸ原子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、障壁層１０２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。
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。
本発明に於ける障壁層１０２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。
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
に応じてＨ又は／及びＸを構成原子とする動質は
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
択が厳密になされる。
に応じてＨ又は／及びＸを構成原子とする動質は
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
択が厳密になされる。
本発明の障壁層１０２を構成する非晶質材料は
障壁層１０２の機能が、支持体１０１側から非晶
質層１０３側へ又は非晶質層１０３側から支持体
１０１側へのフリーキヤリアの注入を阻止し、且
つ非晶質層１０３中で発生したフオトキヤリアが
移動して支持体１０１側に通過するのを容易に許
すことを果すものであることから、電気絶縁性的
挙動を示すものとして形成される。
障壁層１０２の機能が、支持体１０１側から非晶
質層１０３側へ又は非晶質層１０３側から支持体
１０１側へのフリーキヤリアの注入を阻止し、且
つ非晶質層１０３中で発生したフオトキヤリアが
移動して支持体１０１側に通過するのを容易に許
すことを果すものであることから、電気絶縁性的
挙動を示すものとして形成される。
又、非晶質層１０３中で発生したフオトキヤリ
アが障壁層１０２中を通過する際、その通過がス
ムーズに成される程度に通過するキヤリアに対す
る易動度（mobility）の値を有するものとして障
壁層１０２が形成される。
アが障壁層１０２中を通過する際、その通過がス
ムーズに成される程度に通過するキヤリアに対す
る易動度（mobility）の値を有するものとして障
壁層１０２が形成される。
上記の様な特性を有する前記の非晶質材料から
成る障壁層１０２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。
成る障壁層１０２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、支持体１０１の表面に前記非晶質材料か
ら成る障壁層１０２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。
ら成る障壁層１０２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
障壁層１０２を形成する際の支持体温度としては
障壁層１０２の形成法に併せて適宜最適範囲が選
択されて、障壁層１０２の形成が実行されるが、
水素原子又はハロゲン原子を含む系の場合には通
常の場合、100℃〜300℃、好適には、150℃〜250
℃とされ、水素原子はハロゲン原子を含まない系
の場合には通常20〜200℃、好適には20〜150℃と
されるのが望ましいものである。障壁層１０２の
形成には、同一系内で障壁層１０２から非障壁層
１０３、更には必要に応じて非晶質層１０３上に
形成される第３の層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比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が、これ等の層形成法で障
壁層１０２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、ガス圧が、
作成される障壁層１０２の特性を左右する重要な
因子として挙げる事が出来る。
障壁層１０２を形成する際の支持体温度としては
障壁層１０２の形成法に併せて適宜最適範囲が選
択されて、障壁層１０２の形成が実行されるが、
水素原子又はハロゲン原子を含む系の場合には通
常の場合、100℃〜300℃、好適には、150℃〜250
℃とされ、水素原子はハロゲン原子を含まない系
の場合には通常20〜200℃、好適には20〜150℃と
されるのが望ましいものである。障壁層１０２の
形成には、同一系内で障壁層１０２から非障壁層
１０３、更には必要に応じて非晶質層１０３上に
形成される第３の層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比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が、これ等の層形成法で障
壁層１０２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、ガス圧が、
作成される障壁層１０２の特性を左右する重要な
因子として挙げる事が出来る。
本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
特性を有する障壁層１０２が生産性よく効果的に
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、好適にには８
×10-3〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。
特性を有する障壁層１０２が生産性よく効果的に
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障壁層１０２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、障壁層１０２の作成
条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特性
が得られる障壁層が形成される重要な因子であ
る。
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、障壁層１０２の作成
条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特性
が得られる障壁層が形成される重要な因子であ
る。
障壁層１０２をａ―SiaC1-aで構成する場合に
は炭素原子の含有量は、シリコン原子に対して通
常は60〜90atomic％、好適には65〜80atomic、
最適には70〜75atomic％、ａの表示では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、通常30〜90atomic％、好
適には40〜90atomic％、最適には50〜80atomic
％、水素原子の含有量としては、通常１〜
40atomic％、好適には２〜35atomic％、最適に
は５〜30atomic％、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は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、通常は19atomic％以下、好適には13atomic
％以下とされ、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0.85〜0.99、最適には0.85〜0.98とされる。
は炭素原子の含有量は、シリコン原子に対して通
常は60〜90atomic％、好適には65〜80atomic、
最適には70〜75atomic％、ａの表示では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、通常30〜90atomic％、好
適には40〜90atomic％、最適には50〜80atomic
％、水素原子の含有量としては、通常１〜
40atomic％、好適には２〜35atomic％、最適に
は５〜30atomic％、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は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、通常は19atomic％以下、好適には13atomic
％以下とされ、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0.85〜0.99、最適には0.85〜0.98とされる。
障壁層１０２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
含有量はシリコン原子に対して通常は43〜
60atomic％、好適には43〜50atomic％、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。
場合、先ずａ―SihN1-hの場合には、窒素原子の
含有量はシリコン原子に対して通常は43〜
60atomic％、好適には43〜50atomic％、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-i）jH1-jで構成する場合には、窒素
原子含有量としては、通常は25〜55atomic％、
好適には35〜55atomic％、水原子の含有量とし
ては、通常２〜35atomic％好適には５〜
30atomic％とされ、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）1X1-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〜
50atomic％、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
の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。
原子含有量としては、通常は25〜55atomic％、
好適には35〜55atomic％、水原子の含有量とし
ては、通常２〜35atomic％好適には５〜
30atomic％とされ、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）1X1-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〜
50atomic％、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
の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。
障壁層１０２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、シリコン原子に対して60〜67atomic
％、好適には63〜67atomic％とされ、Ｏの表示
では、通常0.33〜0.40、好適には0.33〜0.37とさ
れる。
場合には、先ず、ａ―SipO1-pでは、酸素原子の
含有量は、シリコン原子に対して60〜67atomic
％、好適には63〜67atomic％とされ、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
含有量は通常39〜66atomic％、好適には42〜
64atomic％、水素原子の含有量としては、通常
は２〜35atomic％、好適には５〜30atomic％、
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。
含有量は通常39〜66atomic％、好適には42〜
64atomic％、水素原子の含有量としては、通常
は２〜35atomic％、好適には５〜30atomic％、
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。
（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、障壁層１０２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種以上を併用して障壁層
を形成しても良いものである。
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種以上を併用して障壁層
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障壁層１
０２の形成は、真空蒸着法、CVD（chemical
vapour deposition）法、グロー放電分解法、ス
パツタリング法、イオンインブランテーシヨン
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
れる光導電部材に所望される特性等の要因によつ
て適宜選択され採用される。
０２の形成は、真空蒸着法、CVD（chemical
vapour deposition）法、グロー放電分解法、ス
パツタリング法、イオンインブランテーシヨン
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
れる光導電部材に所望される特性等の要因によつ
て適宜選択され採用される。
例えば、スパツターリング法によつて障壁層１
０２を形成するには、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なえば良い。
０２を形成するには、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なえば良い。
エレクトロンビーム法を用いる場合には障壁層
形成用の出発物質を蒸着ボ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が、支持
体１０１側から非晶質層１０３中へのキヤリアの
流入を阻止し、且つ非晶質層１０３中で発生した
フオトキヤリアが移動して支持体１０１側に通過
するのを容易に許すことを果たすものであること
から、電気絶縁性的挙動を示すものとして形成さ
れる。
形成用の出発物質を蒸着ボ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が、支持
体１０１側から非晶質層１０３中へのキヤリアの
流入を阻止し、且つ非晶質層１０３中で発生した
フオトキヤリアが移動して支持体１０１側に通過
するのを容易に許すことを果たすものであること
から、電気絶縁性的挙動を示すものとして形成さ
れる。
障壁層１０２の層厚の数値範囲は、その要求さ
れる特性を効果的に得る為の重要な因子の１つで
ある。
れる特性を効果的に得る為の重要な因子の１つで
ある。
障壁層１０２の層厚が充分過ぎる程に薄いと、
支持体１０１の側からの非晶質層１０３側方向
へ、又は非晶質層１０３側から支持体１０１側方
向へのフリーキヤリアの流入を阻止する働きが充
分果し得なくなり、又、充分過ぎる程以上に厚い
と、非晶質層１０３中に於いて生ずるフオトキヤ
リアの支持体１０１の側への通過する確率が極め
て小さくなり、従つて、いずれの場合にも、本発
明の目的を効果的に達成され得なくなる。
支持体１０１の側からの非晶質層１０３側方向
へ、又は非晶質層１０３側から支持体１０１側方
向へのフリーキヤリアの流入を阻止する働きが充
分果し得なくなり、又、充分過ぎる程以上に厚い
と、非晶質層１０３中に於いて生ずるフオトキヤ
リアの支持体１０１の側への通過する確率が極め
て小さくなり、従つて、いずれの場合にも、本発
明の目的を効果的に達成され得なくなる。
上記の点に鑑みて本発明の目的を効果的に達成
する為の障壁層１０２の層厚としては、通常の場
合、30〜1000Å、好適には50〜600Åである。
する為の障壁層１０２の層厚としては、通常の場
合、30〜1000Å、好適には50〜600Å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、障壁層１０２上に設けられる非晶質層１０
３は下記に示す半導体特性を有するａ―Si（Ｈ，
Ｘ）で構成され、その層厚方向に前記した様な分
布状態を以つて窒素原子がドーピングされてい
る。
為に、障壁層１０２上に設けられる非晶質層１０
３は下記に示す半導体特性を有するａ―Si（Ｈ，
Ｘ）で構成され、その層厚方向に前記した様な分
布状態を以つて窒素原子がドーピングされてい
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。
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-型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。
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。
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。
ドナー濃度（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。
又は、NaNdのもの。
本発明に於いて、非晶質層１０３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。
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、主としてａ―Si（Ｈ，Ｘ）で
構成される非晶質層１０３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、非晶質層を形成するには、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
グロー放電法を生起させ、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。窒素原子を形成
される層中に導入するには、層の成長に併せて、
窒素原子導入用の原料ガスを層の形成時に前記堆
積室内に導入してやれば良い。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が形成されたターゲツトをス
パツターリングする腰、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。
構成される非晶質層１０３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、非晶質層を形成するには、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
グロー放電法を生起させ、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。窒素原子を形成
される層中に導入するには、層の成長に併せて、
窒素原子導入用の原料ガスを層の形成時に前記堆
積室内に導入してやれば良い。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が形成されたターゲツトをス
パツターリングする腰、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。
この際に於ける非晶質層１０３中へ窒素原子の
導入法としては、層の成長に併せて、窒素原子導
入用の原料ガスを層形成時に前記堆積室中に導入
してやるか、又は、層形成時に、予め堆積室中に
設けた、窒素原子導入用のターゲツトをスパツタ
ーリングしてやることが挙げられる。
導入法としては、層の成長に併せて、窒素原子導
入用の原料ガスを層形成時に前記堆積室中に導入
してやるか、又は、層形成時に、予め堆積室中に
設けた、窒素原子導入用のターゲツトをスパツタ
ーリングしてやることが挙げられる。
本発明に於いて非晶質層１０３を形成する際に
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が好ましいものとして挙げられる。
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が好ましいものとして挙げられる。
本発明に於いて非晶質層１０３を形成する際に
使用され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。
使用され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
に於いては挙げることが出来る。
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
に於いては挙げることが出来る。
本発明に於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。
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，Si2F5，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。
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例
えばSiF4，Si2F5，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光導電部
材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から成る非晶質層を形成
する事が出来る。
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、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から成る非晶質層を形成
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非
晶質層１０３を製造する場合、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等のガスとの所定の混合比とガス流量に
なる様にして非晶質層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
上に非晶質層１０３を形成し得るもであるが、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も
良い。
晶質層１０３を製造する場合、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等のガスとの所定の混合比とガス流量に
なる様にして非晶質層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
上に非晶質層１０３を形成し得るもであるが、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）から成る非晶
質層を形成するには、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にスパツタリン
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
によつて加熱蒸着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。
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）から成る非晶
質層を形成するには、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にスパツタリン
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
によつて加熱蒸着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。
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、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。
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。
形成される非晶質層中に層厚方向に所望の分布
状態を以つて含有される窒素原子は、グロー放電
法、イオンプレーテイング法或いは反応スパツタ
ーリング法によつて非晶質層を形成する場合に
は、窒素原子導入用の原料ガスを層の形成時に層
の成長に併せて所望の流量に従つて層形成用の堆
積室中に導入してやれば良い。
状態を以つて含有される窒素原子は、グロー放電
法、イオンプレーテイング法或いは反応スパツタ
ーリング法によつて非晶質層を形成する場合に
は、窒素原子導入用の原料ガスを層の形成時に層
の成長に併せて所望の流量に従つて層形成用の堆
積室中に導入してやれば良い。
本発明に於いて、非晶質層１０３中に窒素原子
を含有させる為に使用される窒素原子導入用の原
料ガスとなる出発物質として有効に使用されるの
は、ガス状態の又は容易にガス化し得る窒素化合
物の多くのものを挙げることが出来る。
を含有させる為に使用される窒素原子導入用の原
料ガスとなる出発物質として有効に使用されるの
は、ガス状態の又は容易にガス化し得る窒素化合
物の多くのものを挙げることが出来る。
その様な出発物質として、例えば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（NH3）、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
げる事が出来る。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。
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（NH3）、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
げる事が出来る。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。
スパツターリング法によつて窒素原子の導入さ
れた非晶質層１０３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か、或いは単結晶又
は多結晶のSiウエーハーを、炭素原子導入用の原
料ガスの雰囲気中でスパツターリングスれば良
い。
れた非晶質層１０３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か、或いは単結晶又
は多結晶のSiウエーハーを、炭素原子導入用の原
料ガスの雰囲気中でスパツターリングスれば良
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又は／
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガス、例え
ばH2とN2、又はは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をスパツターリングすれば良い。
すれば、窒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、例え
ばH2とN2、又はは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。
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。
本発明に於いては、非晶質層１０３中には、窒
素原子の導入による効果と同様の効果を得る目的
で、窒素原子に加えて、炭素原子又は／及び酸素
原子を導入することが出来る。
素原子の導入による効果と同様の効果を得る目的
で、窒素原子に加えて、炭素原子又は／及び酸素
原子を導入することが出来る。
炭素原子又は酸素原子導入用の原料ガスと成り
得る出発物質としては、障壁層形成用の出発物質
として前記したものが有効な出発物質として採用
される他、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も挙げ
ることが出来る。
得る出発物質としては、障壁層形成用の出発物質
として前記したものが有効な出発物質として採用
される他、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も挙げ
ることが出来る。
本発明においては、非晶質層を形成する際に使
用される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、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非
晶質層形成用の出発物質として挙げる事が出来
る。
用される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、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非
晶質層形成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、非晶
質層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を極めて有効な
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。
質層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を極めて有効な
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。
水素原子を非晶質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ａ―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。
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ａ―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、所定の特性を有し、主としてａ―Si
（Ｈ，Ｘ）から成る非晶質層が形成される。
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、所定の特性を有し、主としてａ―Si
（Ｈ，Ｘ）から成る非晶質層が形成される。
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。
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非晶
質層中に含有される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。
質層中に含有される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、例えば堆積支持体温度又は／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。
るには、例えば堆積支持体温度又は／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。
非晶質層をｎ型傾向又はｐ型傾向或いはｉ型と
するには、グロー放電法や反応スパツターリング
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。
するには、グロー放電法や反応スパツターリング
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。
非晶質層中にドーピングされる不純物として
は、非晶質層をｉ型又はｐ型傾向にするには、周
期律表第族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。
は、非晶質層をｉ型又はｐ型傾向にするには、周
期律表第族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。
ｎ型傾向にする場合には、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。
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。
本発明に於いて、所望の伝導型を有する為に非
晶質層中に導入される不純物の量としては、周期
律表族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。
晶質層中に導入される不純物の量としては、周期
律表族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。
非晶質層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３〜
100μ、好適には５〜50μとされる。
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３〜
100μ、好適には５〜50μとされる。
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
によつて電子写真用像形成部材を作製した。
された第３図に示す装置を用い、以下の如き操作
によつて電子写真用像形成部材を作製した。
表面が清浄にされた0.5mm厚10cm角のモリブデ
ン板（基板）２０９をグロー放電堆積室２０１内
の所定位置にある固定部材２０３に堅固に固定し
た。基板２０９は、固定部材２０３内の加熱ヒー
ター２０８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２１０を全開して、室２０１
内が排気され、約５×10-6Torrの真空度にした。
その後ヒーター２０８の入力電圧を上昇させ、モ
リブデン基板温度を検知しながら入力電圧を変化
させ、250℃の一定値になるまで安定させた。
ン板（基板）２０９をグロー放電堆積室２０１内
の所定位置にある固定部材２０３に堅固に固定し
た。基板２０９は、固定部材２０３内の加熱ヒー
ター２０８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２１０を全開して、室２０１
内が排気され、約５×10-6Torrの真空度にした。
その後ヒーター２０８の入力電圧を上昇させ、モ
リブデン基板温度を検知しながら入力電圧を変化
させ、250℃の一定値になるまで安定させた。
その後補助バルブ２４１、次いで流出バルブ２
２６，２２７，２２９及び流入バルブ２２１，２
２２，２２４を全開してマスフローコントローラ
ー２１６，２１７，２１９内も十分脱気真空状態
にされた。補助バルブ２２６，２２７，２２９，
２２１，２２４を閉じた後、H2で10vol％に稀釈
されたSiH4ガス（純度99.999％、以後SiH4／H2
と略す。）ボンベ２１１のバルブ２３１、O2ガス
（純度99.999％）ボンベ２１４のバルブ２３４を
開け、出口圧ゲージ２３６，２３９の圧を１Kg／
cm2に調整し、流入バルブ２２１，２２４を徐々に
開けマスフーコントローラー２１６，２１９内へ
SiH4／H2ガス、NH3ガスを各々流入させた。引
続いて、流出バルブ２２６，２２９を、徐々に開
け、次いで補助バルブ２４１を徐々に開けた。こ
のときSiH4／H2ガス流量とNH3ガス流量比が、
10：１になるようにマスフローコントローラー２
１６，２１９を調整した。次にピラニーゲージ２
４２の読みを注視しながら補助バルブ２４１の開
口を調整し、室２０１内が、１×10-2Torrにな
るまで補助バルブ２４１を開けた。
２６，２２７，２２９及び流入バルブ２２１，２
２２，２２４を全開してマスフローコントローラ
ー２１６，２１７，２１９内も十分脱気真空状態
にされた。補助バルブ２２６，２２７，２２９，
２２１，２２４を閉じた後、H2で10vol％に稀釈
されたSiH4ガス（純度99.999％、以後SiH4／H2
と略す。）ボンベ２１１のバルブ２３１、O2ガス
（純度99.999％）ボンベ２１４のバルブ２３４を
開け、出口圧ゲージ２３６，２３９の圧を１Kg／
cm2に調整し、流入バルブ２２１，２２４を徐々に
開けマスフーコントローラー２１６，２１９内へ
SiH4／H2ガス、NH3ガスを各々流入させた。引
続いて、流出バルブ２２６，２２９を、徐々に開
け、次いで補助バルブ２４１を徐々に開けた。こ
のときSiH4／H2ガス流量とNH3ガス流量比が、
10：１になるようにマスフローコントローラー２
１６，２１９を調整した。次にピラニーゲージ２
４２の読みを注視しながら補助バルブ２４１の開
口を調整し、室２０１内が、１×10-2Torrにな
るまで補助バルブ２４１を開けた。
室２０１の内圧が安定してから、メインバルブ
２１０を徐々に閉じ、ピラニーゲージ２４１の指
示が0.1Torr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シ
ヤツター（電極を兼ねる。）３０５を閉にして高
周波電源２４３のスイツチをon状態にし電極２
０３，２０５間に13.56MHzの高周波電力を投入
し室２０１内にグロー放電を発生させ、3Wの入
力を電力とした。上記条件を10分間保つてモリブ
デン基板上に下部層600Åの厚さに形成した後、
高周波電源２４３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２２９を閉じ、次
にH2で0.1vol％に稀釈されたNH3ガス（純度
99.999％、以下NH3／H2と略す。）ボンベ２１２
のバルブ２２２を通じて１Kg／cm2のガス圧（出口
圧ゲージ２３７の読み）で、流入バルブ２２２、
流出バルブ２２７を徐々に開いてマスフローコン
トローラ３１７にNH3／H2ガスを流しマスフロ
ーコントローラ２１６，２１７の調整によつて
NH3／H2ガス流量比が、10：0.3になるように調
整した。引き続き再び高周波電源２４３をon状
態にしてグロー放電を再開させた。そのとき入力
電力を10Wにした。
２１０を徐々に閉じ、ピラニーゲージ２４１の指
示が0.1Torr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シ
ヤツター（電極を兼ねる。）３０５を閉にして高
周波電源２４３のスイツチをon状態にし電極２
０３，２０５間に13.56MHzの高周波電力を投入
し室２０１内にグロー放電を発生させ、3Wの入
力を電力とした。上記条件を10分間保つてモリブ
デン基板上に下部層600Åの厚さに形成した後、
高周波電源２４３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２２９を閉じ、次
にH2で0.1vol％に稀釈されたNH3ガス（純度
99.999％、以下NH3／H2と略す。）ボンベ２１２
のバルブ２２２を通じて１Kg／cm2のガス圧（出口
圧ゲージ２３７の読み）で、流入バルブ２２２、
流出バルブ２２７を徐々に開いてマスフローコン
トローラ３１７にNH3／H2ガスを流しマスフロ
ーコントローラ２１６，２１７の調整によつて
NH3／H2ガス流量比が、10：0.3になるように調
整した。引き続き再び高周波電源２４３をon状
態にしてグロー放電を再開させた。そのとき入力
電力を10Wにした。
上記条件で５時間中間層の形成を行つた後、高
周波電源３４３をoffにしてグロー放電を中止さ
せた状態で流出バルブ２２１を閉じ、次に再び流
出バルブ２２９を開きマスフローコントローラ２
１９，２１６の調整によつてNH3ガス流量が、
SiH4／H2ガス流量１／10になるようにし安定化
させた。引き続き再び高周波電源２４３をon状
態にして、グロー放電を再開させた。そのときの
入力電力も以前と同様3Wにした。
周波電源３４３をoffにしてグロー放電を中止さ
せた状態で流出バルブ２２１を閉じ、次に再び流
出バルブ２２９を開きマスフローコントローラ２
１９，２１６の調整によつてNH3ガス流量が、
SiH4／H2ガス流量１／10になるようにし安定化
させた。引き続き再び高周波電源２４３をon状
態にして、グロー放電を再開させた。そのときの
入力電力も以前と同様3Wにした。
グロー放電を15分間持続させて上部層900Åの
厚さに形成した後、加熱ヒーター２０８をoff状
態にし、高周波電源２４３もoff状態とし、基板
温度が100℃になるのを待つてから流出バルブ２
２６，２２９及び流入バルブ２２１，２２２，２
２４を閉じ、メインバルブ２１０を全開にして、
室２０１内を10-5Torr以下にした後、メインバ
ルブ２１０を閉じ室２０１内をリークバルブ２０
６によつて大気圧として基板をとり出した。この
場合、形成された層の全厚は約15μであつた。
厚さに形成した後、加熱ヒーター２０８をoff状
態にし、高周波電源２４３もoff状態とし、基板
温度が100℃になるのを待つてから流出バルブ２
２６，２２９及び流入バルブ２２１，２２２，２
２４を閉じ、メインバルブ２１０を全開にして、
室２０１内を10-5Torr以下にした後、メインバ
ルブ２１０を閉じ室２０１内をリークバルブ２０
６によつて大気圧として基板をとり出した。この
場合、形成された層の全厚は約15μ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、5.5KVで0.2sec間コロナ帯電を
行い、直ちに光像を照射した。光像は、タングス
テンランプ光源を用い、1.1lux・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。
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。光像は、タングス
テンランプ光源を用い、1.1lux・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
ヤリヤーを含む）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。
ヤリヤーを含む）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。
実施例 ２
実施例１と同様にモリブデン基板を設置し続い
て実施例１と同様の操作によつて堆積室２０１内
を５×10-5Torrの真空となし、実施例１と同様
の操作によつて補助バルブ２４１、次いで流出バ
ルブ２２６，２２７，２２９，２３０及び流入バ
ルブ２２１，２２２，２２４，２２５を全開し、
マスフローコントローラ２１６，２１７，２１
９，２２０も十分脱気真空状態にされた。補助バ
ルブ２４１、バルブ２２６，２２７，２２９，２
３０，２１９，２２０，２２１，２２２を閉じた
後、アルゴン（純度99.999％）ガスボンベ２１５
のバルブ２３５を閉け、出口圧力計２４０の読み
が、１Kg／cm2になる様に調整された。その後流入
バルブ２２５が開けられ、続いて流出バルブ２３
０が徐々に開けられ、アルゴンガスを室２０１内
に流入させた。ピラニーゲージ２１１の指示が５
×10-4Torrになるまで、流出バルブ２３０が
徐々に開けられ、この状態で流量が安定してか
ら、メインバルブ２１０が徐々に閉じられ、室内
圧１×10-2Torrになるまで開口が絞られた。シ
ヤツター２０５を開として、マスフローコントロ
ーラ２２０が安定するのを確認してから、高周波
電源２４３をon状態にし、多結晶高純度シリコ
ン（純度99.999％）上に高純度グラフアイト（純
度99.999％）を設置した（ターゲツト２０４）。
ターゲツト２０４および固定部材２０３間に
13.56MHz、100Wの交流電力が入力された。この
条件で安定した放電を続ける様にマツチングを取
り、層を形成した。この様にして１分間放電を続
けて100Å厚の下部層を形成した。その後高周波
電源２４３をoff状態にし、放電を一旦中止させ
た。引き続いて流出バルブ２３０、シヤツタ２０
５を閉じ、メインバルブ２１０を全開して室２０
１内のガスを抜き、５×10-6Torrまで真空にし
た。その後ヒーター２０８の入力電圧を上昇さ
せ、基板温度を検知しなが入力電圧を変化させ、
200℃の一定値になるまで安定させた。その後は、
実施例１と同様の操作、条件にて光導電層並びに
上部層を形成した。このようにして得られた像形
成部材を実施例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。
て実施例１と同様の操作によつて堆積室２０１内
を５×10-5Torrの真空となし、実施例１と同様
の操作によつて補助バルブ２４１、次いで流出バ
ルブ２２６，２２７，２２９，２３０及び流入バ
ルブ２２１，２２２，２２４，２２５を全開し、
マスフローコントローラ２１６，２１７，２１
９，２２０も十分脱気真空状態にされた。補助バ
ルブ２４１、バルブ２２６，２２７，２２９，２
３０，２１９，２２０，２２１，２２２を閉じた
後、アルゴン（純度99.999％）ガスボンベ２１５
のバルブ２３５を閉け、出口圧力計２４０の読み
が、１Kg／cm2になる様に調整された。その後流入
バルブ２２５が開けられ、続いて流出バルブ２３
０が徐々に開けられ、アルゴンガスを室２０１内
に流入させた。ピラニーゲージ２１１の指示が５
×10-4Torrになるまで、流出バルブ２３０が
徐々に開けられ、この状態で流量が安定してか
ら、メインバルブ２１０が徐々に閉じられ、室内
圧１×10-2Torrになるまで開口が絞られた。シ
ヤツター２０５を開として、マスフローコントロ
ーラ２２０が安定するのを確認してから、高周波
電源２４３をon状態にし、多結晶高純度シリコ
ン（純度99.999％）上に高純度グラフアイト（純
度99.999％）を設置した（ターゲツト２０４）。
ターゲツト２０４および固定部材２０３間に
13.56MHz、100Wの交流電力が入力された。この
条件で安定した放電を続ける様にマツチングを取
り、層を形成した。この様にして１分間放電を続
けて100Å厚の下部層を形成した。その後高周波
電源２４３をoff状態にし、放電を一旦中止させ
た。引き続いて流出バルブ２３０、シヤツタ２０
５を閉じ、メインバルブ２１０を全開して室２０
１内のガスを抜き、５×10-6Torrまで真空にし
た。その後ヒーター２０８の入力電圧を上昇さ
せ、基板温度を検知しなが入力電圧を変化させ、
200℃の一定値になるまで安定させた。その後は、
実施例１と同様の操作、条件にて光導電層並びに
上部層を形成した。このようにして得られた像形
成部材を実施例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
実施例１と同様の操作、条件でモリブデン基板
上に下部層を形成した後、高周波電源２４３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２２９を閉じた後、NH3／H2ガスボン
ベ２１２のバルブ２３２、H2で50volppmに稀釈
されたB2H6ガス（純度99.999％、以下B2H6／H2
と略す。）ボンベ２１３のバルブ２３３を開け、
出口圧ゲージ２３７，２３８の圧を１Kg／cm2に調
整し、流入バルブ２２２，２２３を徐々に開けて
マスフローコントローラー２１７，２１８内
NH3／H2，B2H6／H2ガスを流入させた。引続
いて流出バルブ２２７，２２８を徐々に開け、
SiH4／H2ガス流量とNH3／H2ガス流量比が、
10：0.3、SiH4／H2ガス流量とB2H6／H2ガス流
量比が１：５になるようにマスフローコントロー
ラ２１６，２１７，２１８を調整した。次にピラ
ニーゲージ２４２の読みを注視しながら補助バル
ブ２４１の開口を再調整し、室２０１内の内圧
が、１×10-2Torrになるように設定した。更に、
室２０１の内圧が、安定してからメインバルブ２
１０も再調整しピラニゲージ２４２の指示が
0.1Torrになるように設定した。
上に下部層を形成した後、高周波電源２４３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２２９を閉じた後、NH3／H2ガスボン
ベ２１２のバルブ２３２、H2で50volppmに稀釈
されたB2H6ガス（純度99.999％、以下B2H6／H2
と略す。）ボンベ２１３のバルブ２３３を開け、
出口圧ゲージ２３７，２３８の圧を１Kg／cm2に調
整し、流入バルブ２２２，２２３を徐々に開けて
マスフローコントローラー２１７，２１８内
NH3／H2，B2H6／H2ガスを流入させた。引続
いて流出バルブ２２７，２２８を徐々に開け、
SiH4／H2ガス流量とNH3／H2ガス流量比が、
10：0.3、SiH4／H2ガス流量とB2H6／H2ガス流
量比が１：５になるようにマスフローコントロー
ラ２１６，２１７，２１８を調整した。次にピラ
ニーゲージ２４２の読みを注視しながら補助バル
ブ２４１の開口を再調整し、室２０１内の内圧
が、１×10-2Torrになるように設定した。更に、
室２０１の内圧が、安定してからメインバルブ２
１０も再調整しピラニゲージ２４２の指示が
0.1Torrになるように設定した。
ガス流入が安定した内圧が安定するのを確認し
再び高周波電源２４３のスイツチをon状態にし
て13.56MHzの高周波電力を投入し室２０１内に
グロー放電を再開させ、10Wの入力電力とした。
上記条件で５時間中間層の形成を行つた後高周波
電源２４３をoffしてグロー放電を中止させた状
態で流出バルブ２２７，２２８を閉じ次に再び流
出バルブ２２９を開き、マスフローコントローラ
２１９，２１６の調整によつてNH3ガス流量が、
SiH4／H2ガス流量の１／10になるように安定さ
せた。引き続き再び高周波電源２４３をon状態
にしてグロー放電を再開させた。
再び高周波電源２４３のスイツチをon状態にし
て13.56MHzの高周波電力を投入し室２０１内に
グロー放電を再開させ、10Wの入力電力とした。
上記条件で５時間中間層の形成を行つた後高周波
電源２４３をoffしてグロー放電を中止させた状
態で流出バルブ２２７，２２８を閉じ次に再び流
出バルブ２２９を開き、マスフローコントローラ
２１９，２１６の調整によつてNH3ガス流量が、
SiH4／H2ガス流量の１／10になるように安定さ
せた。引き続き再び高周波電源２４３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は、下部層形成時と同様の
3Wにした。
3Wにした。
グロー放電を、15分間持続させて上部層を、
900Åの厚さに形成した後加熱ヒーター２０８を
off状態にし、高周波電源２４３もoff状態とし、
基板温度が100℃になるのを待つてから流出バル
ブ２２６，２２７，２２８及び流入バルブ２２
１，２２２，２２３，２２４を閉じ、メインバル
ブ２１０を全開にして、室２０１内を10-5Torr
以下にした後、メインバルブ２１０を閉じ室２０
１内をリークバルブ２０６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15μであつた。
900Åの厚さに形成した後加熱ヒーター２０８を
off状態にし、高周波電源２４３もoff状態とし、
基板温度が100℃になるのを待つてから流出バル
ブ２２６，２２７，２２８及び流入バルブ２２
１，２２２，２２３，２２４を閉じ、メインバル
ブ２１０を全開にして、室２０１内を10-5Torr
以下にした後、メインバルブ２１０を閉じ室２０
１内をリークバルブ２０６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15μであつた。
こうして得られた像形成部を、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。
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
ヤリヤーを含む）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。
ヤリヤーを含む）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。
次に上記像形成部材に就て、帯電露光実験装置
で6.0KVで0.2sec間のコロナ帯電を行い直ちに
1.0lux・secの光量で画像露光を行ないその後直
ちに荷電性の現像材を部材表面にカスケード
し、次に転写紙上に転写・定着したところ極めて
鮮明な画像が得られた。
で6.0KVで0.2sec間のコロナ帯電を行い直ちに
1.0lux・secの光量で画像露光を行ないその後直
ちに荷電性の現像材を部材表面にカスケード
し、次に転写紙上に転写・定着したところ極めて
鮮明な画像が得られた。
この結果と先の結果から、本実施例で得られた
電子写真感光体は、帯電極性に対する依存性がな
く両極性像形成部材の特性を具備していることが
判つた。
電子写真感光体は、帯電極性に対する依存性がな
く両極性像形成部材の特性を具備していることが
判つた。
実施例 ４
予めSiH4／H2ガスボンベ２１１をSiF4ガス
（純度99.999％）ポンベに代えておき、実施例２
と同様の操作に、条件でモリブデン基板上に下部
層を形成した。その後高周波電源２４３をoffし
てグロー放電を中止させた状態で流出バルブ２３
０、シヤツター２０５を閉とし、引き続いてメイ
ンバルブ２１０を全開して室２０１内のガスを抜
き、５×10-6Torrまで真空にした。その後ヒー
ター２０８の入力電圧を上昇させ、基板温度を検
知しながら入力電圧を変化させ、200℃の一定値
になるまで安定させた。その後はシヤツター２０
５を閉としSiF4ガス、NH3／H2ガスを使用して
SiF4ガス流量とNH3／H2のガス流量比を１：1.2
に設定しグロー放電の入力電力を100Wにした以
外は実施例１と同様の操作、条件にて中間層を形
成した。
（純度99.999％）ポンベに代えておき、実施例２
と同様の操作に、条件でモリブデン基板上に下部
層を形成した。その後高周波電源２４３をoffし
てグロー放電を中止させた状態で流出バルブ２３
０、シヤツター２０５を閉とし、引き続いてメイ
ンバルブ２１０を全開して室２０１内のガスを抜
き、５×10-6Torrまで真空にした。その後ヒー
ター２０８の入力電圧を上昇させ、基板温度を検
知しながら入力電圧を変化させ、200℃の一定値
になるまで安定させた。その後はシヤツター２０
５を閉としSiF4ガス、NH3／H2ガスを使用して
SiF4ガス流量とNH3／H2のガス流量比を１：1.2
に設定しグロー放電の入力電力を100Wにした以
外は実施例１と同様の操作、条件にて中間層を形
成した。
中間層形成終了後、ヒーター２０８をoff状態
とし、流出バルブ２２６，２２８を閉じ再びシヤ
ツター２０５を開いた。基板温度が80℃に下つた
時点で、引き続き中間層に下部層形成時と同様の
操作、条件で上部層を形成した。
とし、流出バルブ２２６，２２８を閉じ再びシヤ
ツター２０５を開いた。基板温度が80℃に下つた
時点で、引き続き中間層に下部層形成時と同様の
操作、条件で上部層を形成した。
以上のように、モリブデン基板上に、下部層、
中間層、上部層を形成した後、高周波電源２４３
をoff状態とし、流出バルブ２３０及び流入バル
ブ２２１，２２２，２２５を閉じ、メインバルブ
２１０を全開にして、室２０１内を10-5Torr以
下にした後、メインバルブ２１０を閉じ室２０１
内をリークバルブ２０６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15μであつた。この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像が得られた。
中間層、上部層を形成した後、高周波電源２４３
をoff状態とし、流出バルブ２３０及び流入バル
ブ２２１，２２２，２２５を閉じ、メインバルブ
２１０を全開にして、室２０１内を10-5Torr以
下にした後、メインバルブ２１０を閉じ室２０１
内をリークバルブ２０６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15μであつた。この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像が得られた。
実施例 ５
実施例１〜４に於いて、NH3の代りにN2，
N2O又は（N2＋O2）を用いた以外は、各実施例
に於いて、略々同様の条件と手順によつて作成し
た光導電部材に対して、対応する各実施例に於け
る電子写真画像形成プロセスを適用したところ、
極めて高品質の転写画像を得ることが出来た。
又、長時間に亘る繰返し使用に於いても転写画質
の低下は観察されなかつた。
N2O又は（N2＋O2）を用いた以外は、各実施例
に於いて、略々同様の条件と手順によつて作成し
た光導電部材に対して、対応する各実施例に於け
る電子写真画像形成プロセスを適用したところ、
極めて高品質の転写画像を得ることが出来た。
又、長時間に亘る繰返し使用に於いても転写画質
の低下は観察されなかつた。
第１図は、本発明の光導電部材の好適な実施態
様例の層構成を説明する為の模式的説明図、第２
図は、本発明の光導電部材を作成する場合の装置
の一例を説明する為の模式的説明図である。 １００…光導電部材、１０１…支持体、１０２
…障壁層、１０３…非晶質層、１０４…下部層領
域、１０５…上部層領域、１０６…中間層領域、
１０７…自由表面。
様例の層構成を説明する為の模式的説明図、第２
図は、本発明の光導電部材を作成する場合の装置
の一例を説明する為の模式的説明図である。 １００…光導電部材、１０１…支持体、１０２
…障壁層、１０３…非晶質層、１０４…下部層領
域、１０５…上部層領域、１０６…中間層領域、
１０７…自由表面。
Claims (1)
- １ 電子写真用光導電部材用の支持体と、水素原
子又はハロゲン原子の少なくともいずれか一方又
は両者を含み、シリコン原子を母体とする非晶質
材料で構成され、光導電性を示す非晶質層とから
なる電子写真用光導電部材に於いて、前記非晶質
層には窒素原子が含有されており、該非晶質層
が、窒素原子が60atomic％以下の分布量C1で層
厚方向に実質的に一様に分布している下部層領域
と、窒素原子が60atomic％以下の分布量C2で層
厚方向に実質的に一様に分布している上部層領域
と、これら両層領域とに挟持され、窒素原子が
10atomic％以下で0.005atomic％以上の分布量C3
で層厚方向に実質的に一様に分布している中間層
領域とを有し、前記分布量C1乃至C3がC3＜C1，
C2の関係にある事を特徴とする電子写真用光導
電部材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56005528A JPS57119360A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Photoconductive member |
| US06/335,465 US4490453A (en) | 1981-01-16 | 1981-12-29 | Photoconductive member of a-silicon with nitrogen |
| GB8200779A GB2095031B (en) | 1981-01-16 | 1982-01-12 | Amorphous semiconductor member |
| DE19823201081 DE3201081A1 (de) | 1981-01-16 | 1982-01-15 | Photoleitfaehiges element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56005528A JPS57119360A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Photoconductive member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57119360A JPS57119360A (en) | 1982-07-24 |
| JPH0216512B2 true JPH0216512B2 (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=11613684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56005528A Granted JPS57119360A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Photoconductive member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57119360A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6075841A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-30 | Canon Inc | 光導電部材 |
| US4760005A (en) * | 1986-11-03 | 1988-07-26 | Xerox Corporation | Amorphous silicon imaging members with barrier layers |
-
1981
- 1981-01-16 JP JP56005528A patent/JPS57119360A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57119360A (en) | 1982-07-24 |
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