JPH02165162A - バイポーラ型静電潜像担持体 - Google Patents
バイポーラ型静電潜像担持体Info
- Publication number
- JPH02165162A JPH02165162A JP32106288A JP32106288A JPH02165162A JP H02165162 A JPH02165162 A JP H02165162A JP 32106288 A JP32106288 A JP 32106288A JP 32106288 A JP32106288 A JP 32106288A JP H02165162 A JPH02165162 A JP H02165162A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- region
- image carrier
- latent image
- electrostatic latent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、非単結晶炭化硅素、特に非晶質炭化硅素を主
成分とするバイポーラ型静電潜像担持体に関する。
成分とするバイポーラ型静電潜像担持体に関する。
(ロ)従来の技術
米国特許第4.265.991号に示されたように、非
晶質硅素(以下a−3iと呼ぶ)を主成分とする静電t
Mfll担持体は、セレンや硫化カドミウムを主成分と
するものに比較して、光導電率が大きく、耐熱性や耐摩
耗性に富み、その上無公害である等の長所を有している
。
晶質硅素(以下a−3iと呼ぶ)を主成分とする静電t
Mfll担持体は、セレンや硫化カドミウムを主成分と
するものに比較して、光導電率が大きく、耐熱性や耐摩
耗性に富み、その上無公害である等の長所を有している
。
a−8Lからなる光導電層を静電潜像担持体に用いる場
合、膜自体の高抵抗化を図るとともに現像プロセスに必
要なだけの帯電量を得るために十分な膜厚に蓄積する必
要がある。また、その際、支持体から上記光導電層に流
れ込む注入電荷を阻止する目的で阻止層が、付ケされた
表面電荷が担持体表面から光導電層へ注入することを防
止する目的で表面層が適宜設けられる。
合、膜自体の高抵抗化を図るとともに現像プロセスに必
要なだけの帯電量を得るために十分な膜厚に蓄積する必
要がある。また、その際、支持体から上記光導電層に流
れ込む注入電荷を阻止する目的で阻止層が、付ケされた
表面電荷が担持体表面から光導電層へ注入することを防
止する目的で表面層が適宜設けられる。
近年、オフィスオートメーションの一貫で、省スペース
、省エネルギーの観点からマイクロフィルムが注目を浴
びている。マイクロフィルムにはネガ記録とポジ記録が
あり、このフィルムの記載内容をハードコピーに複写す
る場合瞬時にフィルムのネガ、ポジを判断し、ハードコ
ピー化する必要がある。その目的のために電子写真プロ
セスを用いたマイクロフィルムマイクロフィッシュ専用
のプリンターが開発されその感光体ドラムとしてa−8
i悪感光ドラムが注目されている。
、省エネルギーの観点からマイクロフィルムが注目を浴
びている。マイクロフィルムにはネガ記録とポジ記録が
あり、このフィルムの記載内容をハードコピーに複写す
る場合瞬時にフィルムのネガ、ポジを判断し、ハードコ
ピー化する必要がある。その目的のために電子写真プロ
セスを用いたマイクロフィルムマイクロフィッシュ専用
のプリンターが開発されその感光体ドラムとしてa−8
i悪感光ドラムが注目されている。
しかしながら、ネガ若しくはポジ原稿の使用に耐えうる
ためには電磁波照射により発生する正孔、を子両キャリ
アに対して光導を部材が同程度のキャリア走行性能を有
していなげればならない。a−3i悪感光ドラムは長寿
命の点では申し分ないものであるが、正孔、電子両キャ
リアに対してほぼ同レベルの走行性能を十分には有して
いない、これはa−5i光導電材料のドナーレベルとア
クセプターレベルを厳密に同じレベルに制御するのは極
めて困難な事が原因である。
ためには電磁波照射により発生する正孔、を子両キャリ
アに対して光導を部材が同程度のキャリア走行性能を有
していなげればならない。a−3i悪感光ドラムは長寿
命の点では申し分ないものであるが、正孔、電子両キャ
リアに対してほぼ同レベルの走行性能を十分には有して
いない、これはa−5i光導電材料のドナーレベルとア
クセプターレベルを厳密に同じレベルに制御するのは極
めて困難な事が原因である。
近年、非晶質炭化硅素(以下a−Si、C+−、と呼ふ
)が太陽電池等で脚光を浴び本材料を静電潜像担持体に
用いた場合、a−8LCl−mの抵抗値が大きいため従
来型として比較して非常に電荷保持性能が向上すること
が期待される。更に% a −S LICl −mは
化学的、物理的にも安定なために自由表面を有するよう
な構成にしても耐刷性、耐湿性に富む。更にa −3L
CI−&はa−8iに比較してドナーレベルとアクセプ
ターレベルを一致させるのが1v易であるという長所を
有している。ところが、a −3LCI−iはa−9i
に比較してバンドギャップが太さいため長波光に対する
感JRが低下′1−るということが予想されるやまたa
−9ixCt−mは龜−5Lに比し光キャリアの移動度
が小さいという欠点があった。
)が太陽電池等で脚光を浴び本材料を静電潜像担持体に
用いた場合、a−8LCl−mの抵抗値が大きいため従
来型として比較して非常に電荷保持性能が向上すること
が期待される。更に% a −S LICl −mは
化学的、物理的にも安定なために自由表面を有するよう
な構成にしても耐刷性、耐湿性に富む。更にa −3L
CI−&はa−8iに比較してドナーレベルとアクセプ
ターレベルを一致させるのが1v易であるという長所を
有している。ところが、a −3LCI−iはa−9i
に比較してバンドギャップが太さいため長波光に対する
感JRが低下′1−るということが予想されるやまたa
−9ixCt−mは龜−5Lに比し光キャリアの移動度
が小さいという欠点があった。
(ハ)発明が解決しようとする課題
本発明は1−述のように& −S Lll CI−sを
光導′を層に用いた担持体において、暗抵抗値が大きい
ため静電荷保持能は−1分に有するが、バンドギャップ
が大きいためにt磁波照射時の光キル9ア発生効率が小
さく1つ、光キャリアの輸送能が小さい点のみならず、
特に残留電位が高い点を解決しようとするものである。
光導′を層に用いた担持体において、暗抵抗値が大きい
ため静電荷保持能は−1分に有するが、バンドギャップ
が大きいためにt磁波照射時の光キル9ア発生効率が小
さく1つ、光キャリアの輸送能が小さい点のみならず、
特に残留電位が高い点を解決しようとするものである。
り二) 課題を解決するための手段
本発明は前記課題を解決するために、導電性表面を有す
る支持体上に、硅素を母材とすると共に、炭素を含有す
る非単結晶半導体からなる光導Tt JiFIを少なく
とも配置した静電潜像担持体であっ℃、j−記光導電簿
はp型およびn型の導電型決定不純物を同時に含む領域
を有することを特徴とする。
る支持体上に、硅素を母材とすると共に、炭素を含有す
る非単結晶半導体からなる光導Tt JiFIを少なく
とも配置した静電潜像担持体であっ℃、j−記光導電簿
はp型およびn型の導電型決定不純物を同時に含む領域
を有することを特徴とする。
(ホ)作用
付ケされた表面電荷を保持し、且つ、電磁波照射によっ
て発生した光キャリアを支持体側および自由表面側へ輸
送する光導電層は、p、n型溝電型決定イ・鈍物を同時
に含むa−3ixCt−gからなることによって、a−
3i或いはm −3iCを光導電層に用いた担持体に比
較して暗抵抗値が高く、正孔、!T−両キャリアの走行
性能も向上し、残留電位を低下せしめることが可能とな
る。
て発生した光キャリアを支持体側および自由表面側へ輸
送する光導電層は、p、n型溝電型決定イ・鈍物を同時
に含むa−3ixCt−gからなることによって、a−
3i或いはm −3iCを光導電層に用いた担持体に比
較して暗抵抗値が高く、正孔、!T−両キャリアの走行
性能も向上し、残留電位を低下せしめることが可能とな
る。
(へ・)実施例
以下、本発明を具体的実施例をもとに説明する。第1図
は本発明静電潜像担持体の断面図である。導電性表面を
有する支持体(1)上に、a−5i、C,、(0<x(
:1)からなる光導電部材く2)を配置した担持体であ
る。そのバンドプロファイルを第2図に示す、領域(3
)は電磁波照射により発生した光キャリアを速やかに効
率よく支持体側への通過を許容し、且つ、自由表面側に
蓄積された電荷とは逆極性のキャリアの支持体側から領
域(4)への注入を阻止する機能を有する阻止層であり
、従ってその機能を十分に果たすべく膜中の炭素濃度お
よび膜厚は厳密に設定制御されなければならない。fl
t域(3)中に含まれる炭素は40〜90 at−om
ic%、好ましくは50〜85atomie%、更に好
ましくは60〜80atomic%に設定される。更に
、領域(3)の膜厚は10人〜2μm1好ましくは50
人〜1μIn、更に好ましくは100人〜5000人に
なるように設定される。
は本発明静電潜像担持体の断面図である。導電性表面を
有する支持体(1)上に、a−5i、C,、(0<x(
:1)からなる光導電部材く2)を配置した担持体であ
る。そのバンドプロファイルを第2図に示す、領域(3
)は電磁波照射により発生した光キャリアを速やかに効
率よく支持体側への通過を許容し、且つ、自由表面側に
蓄積された電荷とは逆極性のキャリアの支持体側から領
域(4)への注入を阻止する機能を有する阻止層であり
、従ってその機能を十分に果たすべく膜中の炭素濃度お
よび膜厚は厳密に設定制御されなければならない。fl
t域(3)中に含まれる炭素は40〜90 at−om
ic%、好ましくは50〜85atomie%、更に好
ましくは60〜80atomic%に設定される。更に
、領域(3)の膜厚は10人〜2μm1好ましくは50
人〜1μIn、更に好ましくは100人〜5000人に
なるように設定される。
領域〈4)は電磁波照射により電子、正孔対を発生ずる
電荷発生機能と、D、つ、表面電荷がプラス1なわら正
帯電の場合は正孔を光キャリアとして支持体側へ、表面
電荷がマイナスすなわち負帯電の場合は電子を光キャリ
アとして支持体側へ効率的に移動せしめる電荷輸送機能
を有する光導電層である。従って、その機能を十分に果
たすべく当該領域(4)の膜中の炭素濃度および膜厚は
厳密に設定制御されなげればならない。領域〈4)中に
含よれる炭素は0.1−30atomie%、好すしく
は1〜25a!o+mie%、更に好すしくけ5〜10
%atomic%となるように設定される。更に、領域
(4)の膜厚は0.5〜100μm1好ましくは、1〜
50μm1更に好ましくは1〜30μmとなるように設
定される。
電荷発生機能と、D、つ、表面電荷がプラス1なわら正
帯電の場合は正孔を光キャリアとして支持体側へ、表面
電荷がマイナスすなわち負帯電の場合は電子を光キャリ
アとして支持体側へ効率的に移動せしめる電荷輸送機能
を有する光導電層である。従って、その機能を十分に果
たすべく当該領域(4)の膜中の炭素濃度および膜厚は
厳密に設定制御されなげればならない。領域〈4)中に
含よれる炭素は0.1−30atomie%、好すしく
は1〜25a!o+mie%、更に好すしくけ5〜10
%atomic%となるように設定される。更に、領域
(4)の膜厚は0.5〜100μm1好ましくは、1〜
50μm1更に好ましくは1〜30μmとなるように設
定される。
領域(5)は電磁波照射により領域(4)中で発生した
光キャリアを速やかに効率よく自由表面側への通過を許
容し、且つ、コロナ放電等により自由表面上に蓄積され
た電荷の支持体(1)側への注入を阻止する機能を有す
る表面層であって、従ってその機能を十分に果たすべく
膜中の炭素濃度および膜厚は厳密に設定制御されなけれ
ばならない。
光キャリアを速やかに効率よく自由表面側への通過を許
容し、且つ、コロナ放電等により自由表面上に蓄積され
た電荷の支持体(1)側への注入を阻止する機能を有す
る表面層であって、従ってその機能を十分に果たすべく
膜中の炭素濃度および膜厚は厳密に設定制御されなけれ
ばならない。
領域(5〉中に含まれる炭素は40” 90atoa+
ic%、好まし、くは50〜85atomic%、更に
好ましくは60〜80atomic%に設定きれる。更
に、領域(5)の膜厚は10人〜2μm1好ましくは5
0人〜1μm1更に好ましくは100人〜5000人に
なるように設定される。これら領域(3)、(4)、(
5)においては耐熱性を増す目的でフッ素を微量ドープ
してもよい。
ic%、好まし、くは50〜85atomic%、更に
好ましくは60〜80atomic%に設定きれる。更
に、領域(5)の膜厚は10人〜2μm1好ましくは5
0人〜1μm1更に好ましくは100人〜5000人に
なるように設定される。これら領域(3)、(4)、(
5)においては耐熱性を増す目的でフッ素を微量ドープ
してもよい。
当該フッ素の濃度は1〜40atomic%、好ましく
は5〜35atos(c%、更に好ましくは5〜20a
tomic%になるように設定される。
は5〜35atos(c%、更に好ましくは5〜20a
tomic%になるように設定される。
第3図は本発明静電潜像担持体の他の実施例を示しであ
る。当該担持体のバンドプロファイルを第4凶に示しで
ある。前述の担持体との差違を第2図及び第4図に示さ
れたバンドプロファイル図を基に説明を行なう、第2図
と第4図との最も大きな違いは第2図の光導電層として
機能する領域(4)を第4図では領域(6)、(7)に
分割し且つ、領域(6)のバンドギャップは領域(4)
のそれより大きく、領域(7)のバンドギャップは領域
(4)のそれより小さく設定したことにある。すなわち
領域(7)中で領域(7)のバンドギャップより小さい
エネルギーを有する電磁波は吸収され光キャリアを領域
(4)の場合以上に発生し、領域(6)はバンドギャッ
プも大きく、より絶縁物質に近づき電気的耐圧も増大す
る。すなわち、領域(7)を電荷発生層、領域(6)を
電荷輸送層とした機能分離型の静電潜像担持体である。
る。当該担持体のバンドプロファイルを第4凶に示しで
ある。前述の担持体との差違を第2図及び第4図に示さ
れたバンドプロファイル図を基に説明を行なう、第2図
と第4図との最も大きな違いは第2図の光導電層として
機能する領域(4)を第4図では領域(6)、(7)に
分割し且つ、領域(6)のバンドギャップは領域(4)
のそれより大きく、領域(7)のバンドギャップは領域
(4)のそれより小さく設定したことにある。すなわち
領域(7)中で領域(7)のバンドギャップより小さい
エネルギーを有する電磁波は吸収され光キャリアを領域
(4)の場合以上に発生し、領域(6)はバンドギャッ
プも大きく、より絶縁物質に近づき電気的耐圧も増大す
る。すなわち、領域(7)を電荷発生層、領域(6)を
電荷輸送層とした機能分離型の静電潜像担持体である。
ここで各領域(3)〜(7)のバンドギャップを記す。
以下余白
あり、第3図、第4rAの実施例では領域(6)及び(
7)を指す、斯る領域(4)、(6〉、(7)の不純物
濃度の実施例範囲及び好適範囲を下表に記す。
7)を指す、斯る領域(4)、(6〉、(7)の不純物
濃度の実施例範囲及び好適範囲を下表に記す。
第2図、第4図の実施例では均一なバンドギャップとし
ているが、これは何ら本発明を限定するものではなく、
領域(4)においては支持体(1)側のバンドギャップ
を最大として漸次小さくし、領域〈4〉側で最小と1゛
る構成であってもよい、また領域(5)においては領域
(4)側で最小とし、自由表面側が最大となるような構
成としてもよい。
ているが、これは何ら本発明を限定するものではなく、
領域(4)においては支持体(1)側のバンドギャップ
を最大として漸次小さくし、領域〈4〉側で最小と1゛
る構成であってもよい、また領域(5)においては領域
(4)側で最小とし、自由表面側が最大となるような構
成としてもよい。
本発明の特徴は非単結晶羨化硅素からなる光導電層にp
型及びn型の導電型決定不純物を同時に含む領域を有す
ることにある。ここで光導電層とは第1図、第2図の実
施例では領域(4)のことでここでp型の導電型決定不
純物は周期律表■族元素から選択され一般には硼素が用
いられ、n型の導電型決定不純物は同表V族元素から選
択され一般には燐が用いられる。これらの濃度は前述の
炭素濃度同様に厳密に設定制御されなければならない。
型及びn型の導電型決定不純物を同時に含む領域を有す
ることにある。ここで光導電層とは第1図、第2図の実
施例では領域(4)のことでここでp型の導電型決定不
純物は周期律表■族元素から選択され一般には硼素が用
いられ、n型の導電型決定不純物は同表V族元素から選
択され一般には燐が用いられる。これらの濃度は前述の
炭素濃度同様に厳密に設定制御されなければならない。
次ぎに第5図に示された製造装置に基づいて本発明担持
体の具体的実施例について説明する。J+;(料ガスが
導入される密封容器(100)内に中空円筒状の放電を
極(101)を配質し たプラズマCVD装置を利用し、このCVD装置の放電
電極(101)内部に、外周表面が清浄化された導電性
表面′+:有する円筒状支持体(102)を同心的に回
転自在に内挿する。このように支持体を密封容器(10
0)内に回転自在に装填した後、該密封容器内をローク
リポンプ(103)及びメカニカルブースターポンプ(
104)を稼働させ”CI X 10−”Torr程度
まで減圧排気する。そして、上記支持体(102)をモ
ータ(105)を介して回転させつつ該支持体内部に挿
入されているし−タ(図示せず)によって200−30
0℃程度まで昇温加熱する。
体の具体的実施例について説明する。J+;(料ガスが
導入される密封容器(100)内に中空円筒状の放電を
極(101)を配質し たプラズマCVD装置を利用し、このCVD装置の放電
電極(101)内部に、外周表面が清浄化された導電性
表面′+:有する円筒状支持体(102)を同心的に回
転自在に内挿する。このように支持体を密封容器(10
0)内に回転自在に装填した後、該密封容器内をローク
リポンプ(103)及びメカニカルブースターポンプ(
104)を稼働させ”CI X 10−”Torr程度
まで減圧排気する。そして、上記支持体(102)をモ
ータ(105)を介して回転させつつ該支持体内部に挿
入されているし−タ(図示せず)によって200−30
0℃程度まで昇温加熱する。
その後の反応条件は以下の通りである。
以下余白
このように本発明担持体は従来品より桔・段に特性が向
トし、特に残留電位が著しく低バされたバイポーラ型担
持体であることが理解される。
トし、特に残留電位が著しく低バされたバイポーラ型担
持体であることが理解される。
(ト) 発明の効果
本発明は以上の説明からも明らかな如く、従来の一ノ1
品質硅素、非晶質炭化硅素、微結晶硅素、微結晶炭化硅
素を光導を層に用いた担持体に比し、高抵抗化が存易に
図れ、正負両極性の移動度も−11拝し、:Jrffす
放電等で一様帯電された時の担持体自由表面側での電荷
の保持能が向上し、電磁波照射により発生したキャリア
を支持体方向」jよび自由表面方向に効率よく移動ゼし
める能力が向Fする。従って帯電時に付与された表面電
荷の暗減衰速度の低減化及び特に電磁波照射によって発
生1、たキャリアに対する残留電位の低減化が図れる結
果、非単結晶半導体を主体とするバイポーラ型静1亡潜
像担持体の電子写真特性が著シ、<向上する。
品質硅素、非晶質炭化硅素、微結晶硅素、微結晶炭化硅
素を光導を層に用いた担持体に比し、高抵抗化が存易に
図れ、正負両極性の移動度も−11拝し、:Jrffす
放電等で一様帯電された時の担持体自由表面側での電荷
の保持能が向上し、電磁波照射により発生したキャリア
を支持体方向」jよび自由表面方向に効率よく移動ゼし
める能力が向Fする。従って帯電時に付与された表面電
荷の暗減衰速度の低減化及び特に電磁波照射によって発
生1、たキャリアに対する残留電位の低減化が図れる結
果、非単結晶半導体を主体とするバイポーラ型静1亡潜
像担持体の電子写真特性が著シ、<向上する。
第1および第3図は本発明靜wti!像担持体の異なる
実施例を示す部分拡大断面図、第2図J3よび第4図は
前記部分拡大断面図に対応するバンドプロファイル囚で
ある。第5rylは本発明静電潜像担持体の製造に用い
られるプラズマCV D装f14に式図である。 (1)・・・支持体、(2)・・・非単結晶炭化硅素を
母材とする光導電層、(3)・・・阻止層、(4)・・
・光導電層、(4)・・・表面保護層、(6)・・・電
荷輸送層、(7)・・・電荷発生層。 第1図
実施例を示す部分拡大断面図、第2図J3よび第4図は
前記部分拡大断面図に対応するバンドプロファイル囚で
ある。第5rylは本発明静電潜像担持体の製造に用い
られるプラズマCV D装f14に式図である。 (1)・・・支持体、(2)・・・非単結晶炭化硅素を
母材とする光導電層、(3)・・・阻止層、(4)・・
・光導電層、(4)・・・表面保護層、(6)・・・電
荷輸送層、(7)・・・電荷発生層。 第1図
Claims (1)
- (1)導電性表面を有する支持体上に、硅素を母材とす
ると共に、炭素を含有する非単結晶半導体からなる光導
電層を少なくとも配置した静電潜像担持体であって、上
記光導電層はp型およびn型の導電型決定不純物を同時
に含む領域を有することを特徴とするバイポーラ型静電
潜像担持体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32106288A JPH02165162A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | バイポーラ型静電潜像担持体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32106288A JPH02165162A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | バイポーラ型静電潜像担持体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02165162A true JPH02165162A (ja) | 1990-06-26 |
Family
ID=18128376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32106288A Pending JPH02165162A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | バイポーラ型静電潜像担持体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02165162A (ja) |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP32106288A patent/JPH02165162A/ja active Pending
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