JPH0225177B2 - - Google Patents
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- JPH0225177B2 JPH0225177B2 JP58232059A JP23205983A JPH0225177B2 JP H0225177 B2 JPH0225177 B2 JP H0225177B2 JP 58232059 A JP58232059 A JP 58232059A JP 23205983 A JP23205983 A JP 23205983A JP H0225177 B2 JPH0225177 B2 JP H0225177B2
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- 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
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Description
本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、X線、γ線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある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(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
材としての応用、独国公開第2933411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。 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
部材は長時間繰り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とか、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、また、通常
使用されているハロゲンランプや蛍光灯を光源と
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、解線度を上げる為に、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。 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
ン原子を母体とする非晶質材料、殊にシリコン原
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、光導電性を示す光受容層
を有する光導電部材の層構成を、以後に説明され
る様に特定化して設計され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、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る光導電部材
を提供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画
像を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。 本発明の電子写真用光導電部材(以下単に光導
電部材と称する)は、光導電部材用の支持体と、
該支持体上にシリコン原子との和に対して1〜10
×105atomic ppmのゲルマニウム原子を含む非
晶質材料で構成された層厚30Å〜50μの層領域
(G)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0.5〜
90μの層領域(S)とが前記支持体側より順に設
けられた層構成の層厚1〜100μの光導電性を示
す第一の層およびシリコン原子と1×10-3〜
90atomic %の窒素原子とを含む非晶質材料で
構成された層厚0.003〜30μの第二の層から成る光
受容層とを有し、前記第一の層はシリコン原子と
ゲルマニウム原子と酸素原子の和に対して0.001
〜50 atomic %の酸素原子を含有し、その層厚
方向における分布濃度がそれぞれC(1),C(3),C
(2)である第1の層領域(1)、第3の層領域(3)、第2
の層領域(2)をこの順で支持体側より有し、前記分
布濃度C(3)は500atomic ppm以上とされ、C(3)
>C(2),C(1)で且つC(1),C(2)のいずれか一方は
0でないことを特徴とする。 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、電気的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。 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
いて詳細に説明する。 第1図は、本発明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、第一の層()
102と第二の層()103とから成る光受容
層110を有するもので、該第二の層()10
3は自由表面106を一方の端面に有している。 第一の層()102は、支持体101側より
a−Ge(Si,H,X)で構成された層領域(G)
104と、a−Si(H,X)で構成され光導電性
を有する層領域(S)105とが順に積層された
層構造を有する。 層領域(G)104中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、該層領域(G)104中に万遍無く均
一に分布する様に含有されても良いし、或いは層
厚方向には万遍無く含有されてはいるが分布濃度
が不均一であつても良い。しかしながら、いずれ
の場合にも支持体の表面と平行な面内方向に於い
ては、均一な分布で万遍無く含有されるのが面内
方向に於ける特性の均一化を計る点からも必要で
ある。殊に、層領域(G)の層厚方向には万遍無
く含有されていて且つ前記支持体101の設けら
れてある側とは反対の側(第一の層()102
の第二の層()103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
するか、或いはこの逆の分布状態となる様に前記
層領域(G)104中に含有される。 本発明の光導電部材においては、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。 本発明に於いては、層領域(G)上に設けられ
る層領域(S)中には、ゲルマニウム原子は含有
されておらず、この様な層構造に第一の層()
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、層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子
の分布状態が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が支持体側より層領域(S)に向つて減少
する変化が与えられている場合には、層領域
(G)と層領域(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O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、
層領域(S)では殆んど吸収し切れない長波長側
の光を層領域(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の好ましい実施態様例
の1つである層領域(G)にシリコン原子が含有
されている場合には、層領域(G)と層領域
(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、ゲルマニウム原子が
不均一に分布されて含有されている場合における
光導電部材の層領域(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、層領域(G)
の層厚を示し、tBは支持体側の層領域(G)の端
面の位置を、tTは支持体側とは反対側の層領域
(G)の端面の位置を示す。即ち、ゲルマニウム
原子の含有される層領域(G)はtB側よりtT側に
向つて層形成がなされる。 第2図には、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
含有される層領域(G)が形成される支持体の表
面と該層領域(G)の表面とが接する界面位置tB
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ながらゲルマニウ
ム原子が形成される層領域(G)に含有され、位
置t1よりは濃度C2より界面位置tTに至るまで徐々
に連続的に減少されている。界面位置tT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tBより位置tT
に至るまで濃度C4から徐々に連続的に減少して
位置tT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tB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tTとの間において、徐徐に
連続的に減少され、位置tT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tBより位置tTに至るまで、濃度C8より
連続的に徐々に減少され、位置tT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tBと位置t3間においては、
濃度C9と一定値であり、位置tTにおいては濃度
C10とされる。位置t3と位置tTとの間では分布濃度
Cは一次関数的に位置t3より位置tT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tB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tT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tBより位置tT
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tB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tT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tB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tT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、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tT
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。図示のような
ゲルマニウム原子の分布状態が層領域(G)に設
けられている場合は、好適な例の1つとして挙げ
られる。 本発明に於ける光導電部材を構成する第一の層
()を構成する層領域(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。 例えば、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tBよ
り5μ以内に設けられるのが望ましいものである。 上記局在領域(A)は、界面位置tBより5μ厚ま
での全層領域(LT)とされる場合もあるし、又、
層領域(LT)の一部とされる場合もある。局在
領域(A)を層領域(LT)の一部とするか又は
全部とするかは、形成される第一の層()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Cnaxがシリコン原子と
の和に対して、好ましくは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
含有される層領域(G)は、支持体側からの層厚
で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度の最
大値Cnaxが存在する様に形成されるのが好まし
い。 本発明において、層領域(G)中に含有される
ゲルマニウム原子の含有量は、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、シリコン原子との和に対して、好ましくは
1〜10×105atomic ppm、より好ましくは100〜
9.5×105atomic ppm、最適には500〜8×
105atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明に於いて層領域(G)と層領域(S)と
の層厚は、本発明の目的を効果的に達成させる為
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、層領域(G)の層厚TBは、
好ましくは30Å〜50μ、より好ましくは40Å〜
40μ、最適には50Å〜30μとされるのが望ましい。 又、層領域(S)の層厚Tは、好ましくは0.5
〜90μ、より好ましくは1〜80μ、最適には2〜
50μとされるのが望ましい。 層領域(G)の層厚TBと層領域(S)の層厚
Tの和(TB+T)は、両層領域に要求される特
性と第一の層()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(TB
+T)の数値範囲は、好ましくは1〜100μ、よ
り好適には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TB及び層厚Tは、好ましくはTB/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TB及び層厚Tの数値
の選択に於いて、より好ましくはTB/T≦0.9最
適にはTB/T≦0.8なる関係が満足される様に層
厚TB及び層厚Tの値が決定されるのが望ましい。 本発明に於いて、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、層領域(G)の層厚TBは、
可成り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。 本発明に於いて、形成される第一の層()を
構成する層領域(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、好ま
しくは1〜40atomic %、より好適には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、必要に応じて第一の層()
を構成する層領域(G)又は/及び層領域(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、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、支持体と光受容層との間の
密着性の改良を図る目的の為に、第一の層()
中には、酸素原子が含有される層領域(O)が設
けられる。第一の層()中に含有される酸素原
子は、第一の層()の全層領域に万遍なく含有
されても良いし、或いは、第一の層()の一部
の層領域のみに含有させて遍在させても良い。 本発明に於いて酸素原子の分布状態は、第一の
層()全体に於いては前記した様に、層厚方向
に不均一である。第1図に示される光導電部材1
00の第一の層()102は、第11図に示さ
れるように酸素原子が含有され、その層厚方向に
於ける分布濃度がC(1)なる値である第1の層領域
(1)107、C(3)なる値である第3の層領域(3)10
8、C(2)なる値である第2の層領域(2)109とを
有する。層領域(G)104と層領域(S)10
5の接触界面は、第1と第3と第2の層領域のい
ずれにあつてもよい。 本発明においては上記の第1、第3、第2の各
層領域は、この順で支持体側から配置され、C(3)
>C(2),C(1)で、且つ、C(1),C(2)のいずれか一
方は0でないものとする。また、第1、第3、第
2の各層領域に於いては層厚方向に均一である。
第12図乃至第21図には第一の層()全体と
しての酸素原子の分布状態の典型的例が示され
る。これ等の各図に於いて、横軸は酸素原子の分
布濃度C(O)を、縦軸は第一の層()の層厚
を示す。縦軸に示されるtBは第一の層()の支
持体側端面の位置を、tTは第一の層()の支持
体とは反対側の端面の位置を示す。即ち、第一の
層()はtB側よりtT側方向に向つて層形成がな
される。 第12図に示される例では、位置tBより位置t9
までは酸素原子の分布濃度C(O)は濃度C21とさ
れ、位置t9から位置t11までは酸素原子の分布濃度
C(O)は濃度C22とし、位置t11から位置tTまでは
濃度C21としている。 第13図に示される例では、酸素原子の分布濃
度C(O)は位置tBから位置t12までは濃度C23、位
置t12から位置13までは濃度C24と階段状に増加さ
せ、位置t13から位置tTまでは濃度C25と減少させ
ている。 第14図の例では、酸素原子の分布濃度C(O)
は、位置tBから位置t14までは濃度C26とし、位置
t14から位置t15までは濃度をC27と階段状に増加さ
せ、位置t15から位置tTまでは初期の濃度C26より
も低い濃度C28としている。 第15図に示される例では、分布濃度C(O)
は位置tBから位置t16までは濃度C29とし、位置t16
から位置t17までは濃度C30に減少させ、位置t17か
ら位置t18までは濃度C31と階段状に増加させ、位
置t18から位置tBまでは濃度C30に減少させている。 第16図に示される例では、第一の層()の
支持体側に酸素原子の分布濃度C(O)の高い層
領域が設けられている。この様な酸素原子の分布
濃度C(O)とすることで、帯電処理を受けた際
に支持体側からの電荷の注入を効果的に阻止出来
ると同時に支持体と光受容層との間の密着も強固
にすることが出来る。 又、t20とtTの間の層領域には、より低濃度に酸
素原子を含有させることで、光感度を低下させる
ことなく暗抵抗の一層の向上を計つている。 第17図乃至第21図の例では、第一の層
()の支持体側又は、支持体と反対側に酸素原
子の含有されない層領域が第一の層()中に設
けられている。 本発明に於いて、第一の層()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、
第一の層()の全層領域を占める様に設けら
れ、光受容層の自由表面からの電荷の注入を防止
するためには、第二の層()との界面近傍に設
けられ、支持体と光受容層との間の密着性の強化
を図るのを主たる目的とする場合には、第一の層
()の支持体側端部層領域を占める様に設けら
れる。 上記の第1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、第2の場合には、光受容層の
自由表面からの電荷の注入を防ぐために比較的多
くされ、第3の場合には、支持体との密着性の強
化を確実に図る為に比較的多くされるのが望まし
い。 又、上記三者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、第一
の層()の中央に於いて比較的低濃度に分布さ
せ、光受容層の自由表面側の界面層領域には、酸
素原子を多くした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、第一の層()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)に直ちに接触して他の層
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、シリコン原子と
ゲルマニウム原子と酸素原子の和〔以後「T
(SiGeO)」と記す〕に対して、好ましくは0.001
〜50atomic %、より好ましくは0.002〜
40atomic %、最適には0.003〜30atomic %と
されるのが望ましい。 本発明に於いて、層領域(O)が第一の層
()の全域を占めるか、或いは、第一の層()
の全域を占めなくとも、層領域(O)の層厚TO
の第一の層()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TOが
第一の層()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は、好ましくは
30atomic %以下、より好ましくは20atomic
%以下、最適には10atomic %以下とされるの
が望ましい。 本発明において、第一の層()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
に支持体側及び自由表面近傍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、支持体と光受容層との間の密着性をより
一層向上させること及び受容電位の向上を計るこ
とが出来る。 上記局在領域(B)は、第12図乃至第21図
に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBまた
はtT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tBまたはtTより5μ厚までの全層領域(LT)
とされる場合もあるし、又、層領域(LT)の一
部とされる場合もある。 局在領域(B)を層領域(LT)の一部とする
か又は全部とするかは、形成される第一の層
()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C(O)の最大値Cnaxが好ましくは500atomic
ppm以上、より好ましくは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、支持体側または自由表面側の
界面からの層厚で5μ以内(tBまたはtTから5μ厚の
層領域)に分布濃度C(O)の最大値Cnaxが存在
する様に形成されるのが望ましい。 本発明において、a−Ge(Si,H,X)で構成
される層領域(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、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、シリコン原子
(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガス、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a−Ge
(Si,H,X)からなる層を形成すれば良い。又、
ゲルマニウム原子を不均一な分布状態で含有させ
るには、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ながらa−Ge(Si,H,
X)からなる層を形成させれば良い。 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,Ge3H8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ものとしては、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いものとして挙げ
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
量になる様にして層領域(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
支持体上に層領域(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。 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−SiGe(H,X)から成る第1
の層領域(G)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とGe
から成るターゲツトの二枚を、或いはSiとGeか
ら成るターゲツトを使用して、これを所望のガス
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、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望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。この他、Si
で構成されたターゲツトをスパツタリングする際
Ge供給用の原料ガスを導入して層領域(G)を
形成することも出来る。ゲルマニウム原子の分布
を不均一にする場合には、例えば前記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
て制御しながら、前記のターゲツトをスパツタリ
ングしてやれば良い。 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。 又、水素原子と導入する場合には、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、SiH2F2,
SiH2I2,SiH2CI2,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、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が出来る。 本発明の好ましい例において、形成される第一
の層()を構成する層領域(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、好ましくは0.01〜40atomic %、より好
適には0.05〜30atomic %、最適には0.1〜
25atomic %とされるのが望ましい。 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
電電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
る層領域(S)を形成するには、前記した層領域
(G)形成用の出発物質()の中より、Ge供給
用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質
〔層領域(S)形成用の出発物質()〕を使用し
て、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事が出来る。 即ち、本発明において、a−Si(H,X)で構
成される層領域(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体表面上にa−Si(H,X)
からなる層を形成させれば良い。又、スパツタリ
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、第一の層()に酸素原子の
含有された層領域(O)を設けるには、第一の層
()の形成の際に酸素原子導入用の出発物質を
前記した第一の層()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、前記した第一の層()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(MO2)、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。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る層領域(O)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、第一の層()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)を層厚方向に階段状に変化させて、
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
量を所望の変化率線に従つて適宜変化させなが
ら、堆積室内に導入することによつて成される。 例えば主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
適宜変化させる操作を行えば良い。このとき、流
量の変化は、人為的に行う他に、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線に従
つて流量を制御し、所望の含有分布濃度線を得る
こともできる。 層領域(O)をスパツタ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。 本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム
原子の含有される第1の層領域(G)又は/及び
ゲルマニウム原子の含有されない第2の層領域
(S)には、伝導特性を制御する物質(C)を含
有させることにより、各層領域の伝導特性を所望
に従つて任意に制御することが出来る。即ち、第
一の層()中に伝導特性を制御する物質(C)
を含有する層領域(PN)を設けることで、該層
領域(PN)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。 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、Si又はGe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、層領域(PN)に含有される
伝動特性を制御する物質の含有量は、該層領域
(PN)に要求される伝導特性、或いは該層領域
(PN)に直に接触して設けられる他の層領域の
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、前記の伝導特性を制御する物質(C)を第
一の層()中に含有させるのに、第一の層
()の所望される層領域に局在的に含有させる
場合、殊に、第一の層()の支持体側端部層領
域(E)に含有させる場合には、該層領域(E)
に直に接触して設けられる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、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、好ましくは0.01〜5×104atomic ppm、より
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。 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)の含有量が好ましくは30atomic ppm以
上、より好適には50atomic ppm以上、最適に
は、100atomic ppm以上の場合には、前記物質
(C)は、第一の層()の一部の層領域に局所
的に含有させるのが望ましく、殊に第一の層
()の支持体側端部に層領域(PN)を偏在さ
せるのが望ましい。 本発明に於いては、層領域(PN)は、第一の
層()を構成する層領域(G)又は層領域
(S)の一部又は全領域に設けることが出来る。
又、層領域(PN)は、層領域(O)の一部又は
全領域に設けても良く、或いは層領域(O)をそ
の一部として包含する様に設けても良い。 第一の層()の支持体側端部層領域(E)に
前記の数値以上の含有量となる様に前記の伝導特
性を支配する物質(C)を含有させることによつ
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、光受容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光受容層中
へ注入される電子の移動を効果的に阻止すること
が出来、又、前記含有させる物質が前記のn型不
純物の場合には、光受容層の自由表面が極性に
帯電処理を受けた際に、支持体側から光受容層中
へ注入される正孔の移動を効果的に阻止すること
が出来る。 この様に、前記端部層領域(E)に一方の極性
の伝導特性を支配する物質を含有させる場合に
は、第一の層()の残りの層領域、即ち、前記
端部層領域(E)を除いた部分の層領域(Z)に
は、他の極性の伝動特性を支配する物質を含有さ
せても良いし、或いは、同極性の伝導特性を支配
する物質を、端部層領域(E)に含有される実際
の量よりも一段と少ない量にして含有させても良
い。 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の含有量として
は、端部層領域(E)に含有される前記物質の極
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、好ましくは0.001〜1000atomic
ppm、より好適には0.05〜500atomic ppm、最適
には0.1〜200atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明に於いて、端部層領域(E)及び層領域
(Z)に同種の伝導性を支配する物質を含有させ
る場合には、層領域(Z)に於ける含有量は、好
ましくは30atomic ppm以下とするのが望まし
い。上記した場合の他に、本発明に於いては、第
一の層()中に、一方の極性を有する伝導性を
支配する物質を含有させた層領域と、他方の極性
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。つまり、例え
ば、第一の層()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。 第一の層()中に伝導特性を制御する物質、
例えば第族原子或いは第族原子を構造的に導
入するには、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、第2の層領域を形成する為の
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,PBr5,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。 第1図に示される光導電部材100においては
第一の層()202上に形成される第二の層
()103は自由表面を有し、主に耐湿性、連
続繰返し使用特性、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為に
設けられる。 本発明における第二の層()は、シリコン原
子(Si)と窒素原子(N)と、必要に応じて水素
原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)とを含
む非晶質材料〔(以後、「a−(SixN1-x)y(H,
X)1-y」但し、0<x,y<1、と記す〕で構成
される。 a−(SixN1-x)y(H,X)1-yで構成される第二
の層()の形成はグロー放電法、スパツタリン
グ法、イオンプランテーシヨン法、イオンプレー
テイング法、エトクトロンビーム法等によつて成
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
部材を製造する為の作製条件の制御が比較的容易
である、シリコン原子と共に窒素原子及びハロゲ
ン原子を、作製する第二の層()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或い
はスパツタリング法が好適に採用される。 更に、本発明においては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の層()を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の層()を形成す
るには、a−(SixN1-x)y(H,X)1-y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、支持体の設置してある真空堆積用
の堆積室に導入し、導入されたガスを、グロー放
電を生起させることでガスプラズマ化して、前記
支持体上に既に形成されている第一の層()の
上にa−(SixN1-x)y(H,X)1-yを堆積させれば
良い。 本発明において、a−(SixN1-x)y(H,X)1-y
形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、
窒素原子(N)、水素原子(H)、ハロゲン原子
(X)の中の少なくとも1つ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
のの中の大既のものが使用され得る。 Si,N,H,Xの中の1つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構
成原子とする原料ガスと、N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、N及びHを構成原子と
する原料ガス又は/及びX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,
N及びHの3つを構成原子とする原料ガス又は、
Si,N及びXの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにNを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良いし、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにNを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明において、第二の層()中に含有され
るハロゲン原子(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。 本発明において、第二の層()を形成するの
に有効に使用される原料ガスと成り得るものとし
ては、常温常圧においてガス状態のもの又は容易
にガス化し得る物質を挙げることが出来る。 本発明において、第二の層()形成用の原料
ガスとして有効に使用されるものとしては、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、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、窒素化物及びアジ化物等の
窒素化合物を挙げることが出来る。この他に、窒
素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン原子
(X)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。 ハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有
効な出発物質としては、例えば、フツ素、塩素、
臭素、ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,
BrF5,BrF3,IF3,IF7,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物、HF,HCl,HBr.HI等のハロゲン化
水素を挙げることが出来る。 これ等の第二の層()形成物質は、形成され
る第二の層()中に、所定の組成比でシリコン
原子、窒素原子及びハロゲン原子と必要に応じて
水素原子とが含有されれる様に、第二の層()
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、シリコン原子と窒素原子と導入用の原
料ガスと、必要に応じて水素原子導入用又は/及
びハロゲン原子導入用の原料ガスを、堆積室内に
導入して、グロー放電を生起させることによつて
a−(SixN1-x)y(H,X)1-yから成る第二の層
()を形成することが出来る。 スパツターリング法によつて第二の層()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、これ等を必要に応じてハロゲン原子又は/及
び水素原子を構成原素として含む種々のガス雰囲
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、Si3N4とH又は/及び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Si3N4とは別々のターゲツト
として、又はSiとSi3N4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
気中でスパツターリングすることによつて成され
る。N,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二の
層()形成用の物質がスパツターリング法の場
合にも有効な物質として使用され得る。 本発明において、第二の層()をグロー放電
法又はスパツターリング法で形成する際に使用さ
れる稀釈ガスとしては、所謂、希ガス、例えば
He,Ne,Ar等が好適なものとして挙げること
が出来る。 本発明における第二の層()は、その要求さ
れる特性が所望通りに与えられる様に注意深く形
成される。 即ち、Si,N、必要に応じてH又は/及びXを
構成原子とする物質は、その作成条件によつて構
造的には結晶からアモルフアスまでの形態を取
り、電気物性的には、導電性から半導体性、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
においては、目的に応じた所望の特性を有するa
−(SixN1-x)y(H,X)1-yが形成される様に、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、第二の層()を電気的耐圧性の向
上を主な目的として設けるにはa−(SixN1-x)y
(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。 又、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二の層()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−(SixN1-x)y(H,X)1
−yが作成される。 第一の層()の表面にa−(SixN1-x)y(H,
X)1-yから成る第二の層()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であつて、本発明にお
いては、目的とする特性を有するa−(SixN1-x)y
(H,X)1-y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
れる為の第二の層()の形成法に併せて適宜最
適範囲が選択されて、第二の層()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。第二の層()の形成には、層を構成
する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他
の方法に較べて比較的容易である事等の為に、グ
ロー放電法やスパツターリング法の採用が有利で
あるが、これ等の層形成法で第二の層()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−(SixN1-x)y
X1-yの特性を左右する重要な因子の1つである。 本発明における目的が達成される為の特性を有
するa−(SixN1-x)yX1-yが生産性良く効果的に作
成される為の放電パワー条件は、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。 堆積室内のガス圧は好ましくは0.01〜1Torr、
より好適には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二の層()を作成する為
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、これらの
層作成フアクターは、独立的に別々に決められる
ものではなく、所望特性のa−(SixN1-x)y(H,
X)1-yからなる第二の層()が形成される様に
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二の層()に
含有される窒素原子の量は、第二の層()の作
成条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特
性が得られる第二の層()が形成される重要な
因子である。本発明における第二の層()に含
有される窒素原子の量は、第二の層()を構成
する非晶質材料の種類及びそ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−(SixN1-x)y(H,X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と窒素原子とで構成される非晶質材料〔以
後、「a−SiaN1-a」と記す。但し、0<a<1〕、
シリコン原子と窒素原子と水素原子とで構成され
る非晶質材料〔以後、「a−(SibN1-b)cH1-c」と
記す。但し、0<b、c<1〕、シリコン原子と
窒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−(Sid
N1-d)e(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、第二の層()がa−Sia
N1-aで構成される場合、第二の層()に含有
される窒素原子の量は、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。即ち、先のa−SiaN1-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。 本発明において、第二の層()がa−(Sib
N1-b)cH1-cで構成される場合、第二の層()
に含有される窒素原子の量は、好ましくは1×
10-3〜90atomic %とされ、より好ましくは1
〜90atomic %、最適には10〜80atomic %と
されるのが望ましい。水素原子の含有量は、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−(SibN1-b)cH1-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。 第二の層()が、a−(SidN1-d)e(H,X)1
−eで構成される場合には、第二の層()中に含
有される窒素原子の含有量は、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。ハロゲン原子の含有量は、好
ましくは1〜20atomie %、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。 即ち、先のa−(SidN1-d)e(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。 本発明における第二の層()の層厚の数範囲
は、本発明の目的を効果的に達成する為の重要な
因子の1つである。 本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 又、第二の層()の層厚は、該層()中に
含有される窒素原子の量や第一の層()の層厚
との関係においても、各々の層領域に要求される
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、生産性や量産性を加味した経
済性の点においても考慮されるのが望ましい。 本発明における第二の層()の層厚は、好ま
しくは0.003〜30μ、より好適には0.004〜20μ、最
適には0.005〜10μとされるのが望ましい。 また、本発明においては、窒素原子で得られる
効果を更に助長させる為に、第二の層()中に
窒素原子と共に炭素原子を含有させてもよい。炭
素原子を第二の層()に導入する為の炭素原子
導入用の原料ガスとしては、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2〜5のエテレン系炭化水素、炭素数2〜4
のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン
(CH4)エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、
プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、ブテ
ン−2(C4H8)、イソブチレン(C4H8)、ペンテ
ン(C5H10)、アセチレン(C2H2)、メチルアセ
チレン(C3H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられ
る。 これ等の他にSiとCとHとを構成原子とする原
料ガスとして、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。 本発明において使用される支持体は、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を電子写真用線形成部材として
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。而し乍ら、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、好ましくは、
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22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
稀釈されたGeH4ガス(純度99.999%、以下
GeH4/Heと略す)ボンベ、1104はNOガス
(純度99.99%)ボンベ、1105はHe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、先ずメインバルブ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上に光受容層を
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NO
ガスをバルブ1122,1123,1124を開
いて出口圧ゲージ1127,1128,1129
の圧を1Kg/cm3に調整し、流入バルブ1112,
1113,1114を徐々に開けて、マスフロー
コントローラ1107,1108,1109内に
夫々流入させる。引き続いて流出バルブ111
7,1118,1119、補助バルブ1132を
徐徐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1117,111
8,1119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11334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
化率線に従つてGeH4/HeガスおよびNOガスの
流量を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、バルブ1120の開口を適
宜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及び酸素原子の分布濃
度を制御する。 上記の様にして、所望時間グロー放電を維持し
て、所望層厚に、基体1137上に層領域(G)
を形成する。所望層厚に層領域(G)が形成され
た段階に於いて、流出バルブ1118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層領域(G)上にゲルマ
ニウム原子の実質的に含有されない層領域(S)
を形成することが出来る。 層領域(G)および層領域(S)中に、伝導性
を支配する物質を含有させるには、層領域(G)
および層領域(S)の形成の際に例えばB2H6,
PH3等のガスを堆積室1101の中に導入するガ
スに加えてやれば良い。 上記の様にして所望層厚に形成された第一の層
()上に第二の層()を形成するには、第一
の層()の形成の際と同様なバルブ操作によつ
て、例えばSiH4ガス、NH3ガスの夫々を必要に
応じてHe等の稀釈ガスで稀釈して、所望の条件
に従つて、グロー放電を生起させることによつて
成される。 第二の層()中にハロゲン原子を含有させる
には、例えばSiF4ガスとNH3ガス、或いはこれ
にSiH2ガスを加えて上記と同様にして第二の層
()を形成することによつて成される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまで
もなく、又夫々の層を形成する際、前層の形成に
使用したガスが反応室1101内、流出バルブ1
117〜1121から反応室1101内に至るガ
ス配管内に残留することを避けるために、流出バ
ルブ1117〜1121を閉じ、補助バルブ11
32,1133を開いてメインバルブ1134を
全開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要
に応じて行う。 第二の層()中に含有される窒素原子の量は
例えば、グロー放電による場合はSiH4ガスと、
NH3ガスの反応室1101内に導入される流量
比を所望に従つて変えるか、或いは、スパツター
リングで層形成する場合には、ターゲツトを形成
する際シリコンウエハとSi3N4ウエハのスパツタ
面積比率を変えるか、又はシリコン粉末とSi3N4
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出来る。
第二の層()中に含有されるハロゲン原子
(X)の量は、ハロゲン原子導入用の原料ガス、
例えばSiF4ガスが反応室1101内に導入される
際の流量を調整することによつて成される。 又、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22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表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.11−1〜17−6)
を夫々作成した(第2表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 こうして得られた各試料を、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
ヤリアーを含む)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、
C5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、
いずれの試料も解像力に優れ、階調再現性のよい
鮮明な高濃度の画像が得られた。 上記に於いて、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、上記と同
様のトナー画像形成条件にして、各試料に就いて
トナー転写画像の画質評価を行つたところ、いず
れの試料も解像力に優れ、階調再現性の良い鮮明
な高品位の画像が得られた。 実施例 2 第22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3表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.21−1〜27−6)
を夫々作成した(第4表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 3 第22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5表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.31−1〜37−6)
を夫々作成した(第6表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 4 第22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7表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.41−1〜47−6)
を夫々作成した(第8表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 5 層()の作成条件を第9表に示す各条件にし
た以外は、実施例1の試料No.11−1,12−1,13
−1と同様の条件と手順に従つて電子写真用像形
成部材の夫々(試料No.11−1−1〜11−1−8,
12−1−1〜12−1−8,13−1−1〜13−1−
8の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
夫々を個別に複写装置に設置し、各実施例に記載
したのと同様の条件によつて、各実施例に対応し
た電子写真用像形成部材の夫々について、転写画
像の総合画質評価と繰返し連続使用による耐久性
の評価を行つた。 各試料の転写画像の総合画質評価と、繰返し連
続使用による耐久性の評価の結果を第10表に示
す。 実施例 6 層()の形成時、シリコンウエハとSi3N4の
ターゲツト面積比を変えて、層()におけるシ
リコン原子と窒素原子の含有量比を変化させる以
外は、実施例1の試料No.11−1と全く同様な方法
によつて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の夫々につき、実施例1に述
べた如き、作像、現像、クリーニングの工程を約
5万回繰り返した後画像評価を行つたところ第11
表の如き結果を得た。 実施例 7 層()の層の形成時、SiH4ガスとNH3ガス
の流量比を変えて、層()におけるシリコン原
子と窒素原子の含有量比を変化させる以外は実施
例1の試料No.12−1と全く同様な方法によつて像
形成部材の夫々を作成した。 こうして得られた各像形成部材につき、実施例
1に述べた如き方法で転写までの工程を約5万回
繰り返した後、画像評価を行つたところ、第12表
の如き結果を得た。 実施例 8 層()の層の形成時、SiH4ガス、SiF4ガス、
NH3ガスの流量比を変えて、層()における
シリコン原子と窒素原子の含有量比を変化させる
以外は、実施例1の試料No.13−1と全く同様な方
法によつて像形成部材の夫々を作成した。こうし
て得られた各像形成部材につき実施例1に述べた
如き作像、現像、クリーニングの工程を約5万回
繰り返した後、画像評価を行つたところ第13表の
如き結果を得た。 実施例 9 層()の層厚を変える以外は、実施例1の試
料No.14−1と全く同様な方法によつて像形成部材
の夫夫を作成した。実施例1に述べた如き、作
像、現像、クリーニングの工程を繰り返し第14表
の結果を得た。
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(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
材としての応用、独国公開第2933411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。 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
部材は長時間繰り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とか、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、また、通常
使用されているハロゲンランプや蛍光灯を光源と
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、解線度を上げる為に、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。 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
ン原子を母体とする非晶質材料、殊にシリコン原
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、光導電性を示す光受容層
を有する光導電部材の層構成を、以後に説明され
る様に特定化して設計され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、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る光導電部材
を提供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画
像を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。 本発明の電子写真用光導電部材(以下単に光導
電部材と称する)は、光導電部材用の支持体と、
該支持体上にシリコン原子との和に対して1〜10
×105atomic ppmのゲルマニウム原子を含む非
晶質材料で構成された層厚30Å〜50μの層領域
(G)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0.5〜
90μの層領域(S)とが前記支持体側より順に設
けられた層構成の層厚1〜100μの光導電性を示
す第一の層およびシリコン原子と1×10-3〜
90atomic %の窒素原子とを含む非晶質材料で
構成された層厚0.003〜30μの第二の層から成る光
受容層とを有し、前記第一の層はシリコン原子と
ゲルマニウム原子と酸素原子の和に対して0.001
〜50 atomic %の酸素原子を含有し、その層厚
方向における分布濃度がそれぞれC(1),C(3),C
(2)である第1の層領域(1)、第3の層領域(3)、第2
の層領域(2)をこの順で支持体側より有し、前記分
布濃度C(3)は500atomic ppm以上とされ、C(3)
>C(2),C(1)で且つC(1),C(2)のいずれか一方は
0でないことを特徴とする。 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、電気的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。 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
いて詳細に説明する。 第1図は、本発明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、第一の層()
102と第二の層()103とから成る光受容
層110を有するもので、該第二の層()10
3は自由表面106を一方の端面に有している。 第一の層()102は、支持体101側より
a−Ge(Si,H,X)で構成された層領域(G)
104と、a−Si(H,X)で構成され光導電性
を有する層領域(S)105とが順に積層された
層構造を有する。 層領域(G)104中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、該層領域(G)104中に万遍無く均
一に分布する様に含有されても良いし、或いは層
厚方向には万遍無く含有されてはいるが分布濃度
が不均一であつても良い。しかしながら、いずれ
の場合にも支持体の表面と平行な面内方向に於い
ては、均一な分布で万遍無く含有されるのが面内
方向に於ける特性の均一化を計る点からも必要で
ある。殊に、層領域(G)の層厚方向には万遍無
く含有されていて且つ前記支持体101の設けら
れてある側とは反対の側(第一の層()102
の第二の層()103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
するか、或いはこの逆の分布状態となる様に前記
層領域(G)104中に含有される。 本発明の光導電部材においては、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。 本発明に於いては、層領域(G)上に設けられ
る層領域(S)中には、ゲルマニウム原子は含有
されておらず、この様な層構造に第一の層()
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、層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子
の分布状態が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が支持体側より層領域(S)に向つて減少
する変化が与えられている場合には、層領域
(G)と層領域(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O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、
層領域(S)では殆んど吸収し切れない長波長側
の光を層領域(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の好ましい実施態様例
の1つである層領域(G)にシリコン原子が含有
されている場合には、層領域(G)と層領域
(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、ゲルマニウム原子が
不均一に分布されて含有されている場合における
光導電部材の層領域(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、層領域(G)
の層厚を示し、tBは支持体側の層領域(G)の端
面の位置を、tTは支持体側とは反対側の層領域
(G)の端面の位置を示す。即ち、ゲルマニウム
原子の含有される層領域(G)はtB側よりtT側に
向つて層形成がなされる。 第2図には、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
含有される層領域(G)が形成される支持体の表
面と該層領域(G)の表面とが接する界面位置tB
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ながらゲルマニウ
ム原子が形成される層領域(G)に含有され、位
置t1よりは濃度C2より界面位置tTに至るまで徐々
に連続的に減少されている。界面位置tT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tBより位置tT
に至るまで濃度C4から徐々に連続的に減少して
位置tT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tB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tTとの間において、徐徐に
連続的に減少され、位置tT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tBより位置tTに至るまで、濃度C8より
連続的に徐々に減少され、位置tT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tBと位置t3間においては、
濃度C9と一定値であり、位置tTにおいては濃度
C10とされる。位置t3と位置tTとの間では分布濃度
Cは一次関数的に位置t3より位置tT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tB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tT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tBより位置tT
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tB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tT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tB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tT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、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tT
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。図示のような
ゲルマニウム原子の分布状態が層領域(G)に設
けられている場合は、好適な例の1つとして挙げ
られる。 本発明に於ける光導電部材を構成する第一の層
()を構成する層領域(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。 例えば、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tBよ
り5μ以内に設けられるのが望ましいものである。 上記局在領域(A)は、界面位置tBより5μ厚ま
での全層領域(LT)とされる場合もあるし、又、
層領域(LT)の一部とされる場合もある。局在
領域(A)を層領域(LT)の一部とするか又は
全部とするかは、形成される第一の層()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Cnaxがシリコン原子と
の和に対して、好ましくは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
含有される層領域(G)は、支持体側からの層厚
で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度の最
大値Cnaxが存在する様に形成されるのが好まし
い。 本発明において、層領域(G)中に含有される
ゲルマニウム原子の含有量は、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、シリコン原子との和に対して、好ましくは
1〜10×105atomic ppm、より好ましくは100〜
9.5×105atomic ppm、最適には500〜8×
105atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明に於いて層領域(G)と層領域(S)と
の層厚は、本発明の目的を効果的に達成させる為
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、層領域(G)の層厚TBは、
好ましくは30Å〜50μ、より好ましくは40Å〜
40μ、最適には50Å〜30μとされるのが望ましい。 又、層領域(S)の層厚Tは、好ましくは0.5
〜90μ、より好ましくは1〜80μ、最適には2〜
50μとされるのが望ましい。 層領域(G)の層厚TBと層領域(S)の層厚
Tの和(TB+T)は、両層領域に要求される特
性と第一の層()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(TB
+T)の数値範囲は、好ましくは1〜100μ、よ
り好適には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TB及び層厚Tは、好ましくはTB/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TB及び層厚Tの数値
の選択に於いて、より好ましくはTB/T≦0.9最
適にはTB/T≦0.8なる関係が満足される様に層
厚TB及び層厚Tの値が決定されるのが望ましい。 本発明に於いて、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、層領域(G)の層厚TBは、
可成り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。 本発明に於いて、形成される第一の層()を
構成する層領域(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、好ま
しくは1〜40atomic %、より好適には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、必要に応じて第一の層()
を構成する層領域(G)又は/及び層領域(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、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、支持体と光受容層との間の
密着性の改良を図る目的の為に、第一の層()
中には、酸素原子が含有される層領域(O)が設
けられる。第一の層()中に含有される酸素原
子は、第一の層()の全層領域に万遍なく含有
されても良いし、或いは、第一の層()の一部
の層領域のみに含有させて遍在させても良い。 本発明に於いて酸素原子の分布状態は、第一の
層()全体に於いては前記した様に、層厚方向
に不均一である。第1図に示される光導電部材1
00の第一の層()102は、第11図に示さ
れるように酸素原子が含有され、その層厚方向に
於ける分布濃度がC(1)なる値である第1の層領域
(1)107、C(3)なる値である第3の層領域(3)10
8、C(2)なる値である第2の層領域(2)109とを
有する。層領域(G)104と層領域(S)10
5の接触界面は、第1と第3と第2の層領域のい
ずれにあつてもよい。 本発明においては上記の第1、第3、第2の各
層領域は、この順で支持体側から配置され、C(3)
>C(2),C(1)で、且つ、C(1),C(2)のいずれか一
方は0でないものとする。また、第1、第3、第
2の各層領域に於いては層厚方向に均一である。
第12図乃至第21図には第一の層()全体と
しての酸素原子の分布状態の典型的例が示され
る。これ等の各図に於いて、横軸は酸素原子の分
布濃度C(O)を、縦軸は第一の層()の層厚
を示す。縦軸に示されるtBは第一の層()の支
持体側端面の位置を、tTは第一の層()の支持
体とは反対側の端面の位置を示す。即ち、第一の
層()はtB側よりtT側方向に向つて層形成がな
される。 第12図に示される例では、位置tBより位置t9
までは酸素原子の分布濃度C(O)は濃度C21とさ
れ、位置t9から位置t11までは酸素原子の分布濃度
C(O)は濃度C22とし、位置t11から位置tTまでは
濃度C21としている。 第13図に示される例では、酸素原子の分布濃
度C(O)は位置tBから位置t12までは濃度C23、位
置t12から位置13までは濃度C24と階段状に増加さ
せ、位置t13から位置tTまでは濃度C25と減少させ
ている。 第14図の例では、酸素原子の分布濃度C(O)
は、位置tBから位置t14までは濃度C26とし、位置
t14から位置t15までは濃度をC27と階段状に増加さ
せ、位置t15から位置tTまでは初期の濃度C26より
も低い濃度C28としている。 第15図に示される例では、分布濃度C(O)
は位置tBから位置t16までは濃度C29とし、位置t16
から位置t17までは濃度C30に減少させ、位置t17か
ら位置t18までは濃度C31と階段状に増加させ、位
置t18から位置tBまでは濃度C30に減少させている。 第16図に示される例では、第一の層()の
支持体側に酸素原子の分布濃度C(O)の高い層
領域が設けられている。この様な酸素原子の分布
濃度C(O)とすることで、帯電処理を受けた際
に支持体側からの電荷の注入を効果的に阻止出来
ると同時に支持体と光受容層との間の密着も強固
にすることが出来る。 又、t20とtTの間の層領域には、より低濃度に酸
素原子を含有させることで、光感度を低下させる
ことなく暗抵抗の一層の向上を計つている。 第17図乃至第21図の例では、第一の層
()の支持体側又は、支持体と反対側に酸素原
子の含有されない層領域が第一の層()中に設
けられている。 本発明に於いて、第一の層()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、
第一の層()の全層領域を占める様に設けら
れ、光受容層の自由表面からの電荷の注入を防止
するためには、第二の層()との界面近傍に設
けられ、支持体と光受容層との間の密着性の強化
を図るのを主たる目的とする場合には、第一の層
()の支持体側端部層領域を占める様に設けら
れる。 上記の第1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、第2の場合には、光受容層の
自由表面からの電荷の注入を防ぐために比較的多
くされ、第3の場合には、支持体との密着性の強
化を確実に図る為に比較的多くされるのが望まし
い。 又、上記三者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、第一
の層()の中央に於いて比較的低濃度に分布さ
せ、光受容層の自由表面側の界面層領域には、酸
素原子を多くした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、第一の層()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)に直ちに接触して他の層
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、シリコン原子と
ゲルマニウム原子と酸素原子の和〔以後「T
(SiGeO)」と記す〕に対して、好ましくは0.001
〜50atomic %、より好ましくは0.002〜
40atomic %、最適には0.003〜30atomic %と
されるのが望ましい。 本発明に於いて、層領域(O)が第一の層
()の全域を占めるか、或いは、第一の層()
の全域を占めなくとも、層領域(O)の層厚TO
の第一の層()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TOが
第一の層()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は、好ましくは
30atomic %以下、より好ましくは20atomic
%以下、最適には10atomic %以下とされるの
が望ましい。 本発明において、第一の層()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
に支持体側及び自由表面近傍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、支持体と光受容層との間の密着性をより
一層向上させること及び受容電位の向上を計るこ
とが出来る。 上記局在領域(B)は、第12図乃至第21図
に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBまた
はtT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tBまたはtTより5μ厚までの全層領域(LT)
とされる場合もあるし、又、層領域(LT)の一
部とされる場合もある。 局在領域(B)を層領域(LT)の一部とする
か又は全部とするかは、形成される第一の層
()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C(O)の最大値Cnaxが好ましくは500atomic
ppm以上、より好ましくは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、支持体側または自由表面側の
界面からの層厚で5μ以内(tBまたはtTから5μ厚の
層領域)に分布濃度C(O)の最大値Cnaxが存在
する様に形成されるのが望ましい。 本発明において、a−Ge(Si,H,X)で構成
される層領域(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、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、シリコン原子
(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガス、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a−Ge
(Si,H,X)からなる層を形成すれば良い。又、
ゲルマニウム原子を不均一な分布状態で含有させ
るには、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ながらa−Ge(Si,H,
X)からなる層を形成させれば良い。 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,Ge3H8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ものとしては、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いものとして挙げ
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
量になる様にして層領域(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
支持体上に層領域(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。 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−SiGe(H,X)から成る第1
の層領域(G)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とGe
から成るターゲツトの二枚を、或いはSiとGeか
ら成るターゲツトを使用して、これを所望のガス
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、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望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。この他、Si
で構成されたターゲツトをスパツタリングする際
Ge供給用の原料ガスを導入して層領域(G)を
形成することも出来る。ゲルマニウム原子の分布
を不均一にする場合には、例えば前記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
て制御しながら、前記のターゲツトをスパツタリ
ングしてやれば良い。 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。 又、水素原子と導入する場合には、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、SiH2F2,
SiH2I2,SiH2CI2,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、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が出来る。 本発明の好ましい例において、形成される第一
の層()を構成する層領域(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、好ましくは0.01〜40atomic %、より好
適には0.05〜30atomic %、最適には0.1〜
25atomic %とされるのが望ましい。 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
電電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
る層領域(S)を形成するには、前記した層領域
(G)形成用の出発物質()の中より、Ge供給
用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質
〔層領域(S)形成用の出発物質()〕を使用し
て、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事が出来る。 即ち、本発明において、a−Si(H,X)で構
成される層領域(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体表面上にa−Si(H,X)
からなる層を形成させれば良い。又、スパツタリ
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、第一の層()に酸素原子の
含有された層領域(O)を設けるには、第一の層
()の形成の際に酸素原子導入用の出発物質を
前記した第一の層()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、前記した第一の層()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(MO2)、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。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る層領域(O)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、第一の層()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)を層厚方向に階段状に変化させて、
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
量を所望の変化率線に従つて適宜変化させなが
ら、堆積室内に導入することによつて成される。 例えば主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
適宜変化させる操作を行えば良い。このとき、流
量の変化は、人為的に行う他に、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線に従
つて流量を制御し、所望の含有分布濃度線を得る
こともできる。 層領域(O)をスパツタ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。 本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム
原子の含有される第1の層領域(G)又は/及び
ゲルマニウム原子の含有されない第2の層領域
(S)には、伝導特性を制御する物質(C)を含
有させることにより、各層領域の伝導特性を所望
に従つて任意に制御することが出来る。即ち、第
一の層()中に伝導特性を制御する物質(C)
を含有する層領域(PN)を設けることで、該層
領域(PN)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。 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、Si又はGe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、層領域(PN)に含有される
伝動特性を制御する物質の含有量は、該層領域
(PN)に要求される伝導特性、或いは該層領域
(PN)に直に接触して設けられる他の層領域の
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、前記の伝導特性を制御する物質(C)を第
一の層()中に含有させるのに、第一の層
()の所望される層領域に局在的に含有させる
場合、殊に、第一の層()の支持体側端部層領
域(E)に含有させる場合には、該層領域(E)
に直に接触して設けられる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、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、好ましくは0.01〜5×104atomic ppm、より
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。 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)の含有量が好ましくは30atomic ppm以
上、より好適には50atomic ppm以上、最適に
は、100atomic ppm以上の場合には、前記物質
(C)は、第一の層()の一部の層領域に局所
的に含有させるのが望ましく、殊に第一の層
()の支持体側端部に層領域(PN)を偏在さ
せるのが望ましい。 本発明に於いては、層領域(PN)は、第一の
層()を構成する層領域(G)又は層領域
(S)の一部又は全領域に設けることが出来る。
又、層領域(PN)は、層領域(O)の一部又は
全領域に設けても良く、或いは層領域(O)をそ
の一部として包含する様に設けても良い。 第一の層()の支持体側端部層領域(E)に
前記の数値以上の含有量となる様に前記の伝導特
性を支配する物質(C)を含有させることによつ
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、光受容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光受容層中
へ注入される電子の移動を効果的に阻止すること
が出来、又、前記含有させる物質が前記のn型不
純物の場合には、光受容層の自由表面が極性に
帯電処理を受けた際に、支持体側から光受容層中
へ注入される正孔の移動を効果的に阻止すること
が出来る。 この様に、前記端部層領域(E)に一方の極性
の伝導特性を支配する物質を含有させる場合に
は、第一の層()の残りの層領域、即ち、前記
端部層領域(E)を除いた部分の層領域(Z)に
は、他の極性の伝動特性を支配する物質を含有さ
せても良いし、或いは、同極性の伝導特性を支配
する物質を、端部層領域(E)に含有される実際
の量よりも一段と少ない量にして含有させても良
い。 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の含有量として
は、端部層領域(E)に含有される前記物質の極
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、好ましくは0.001〜1000atomic
ppm、より好適には0.05〜500atomic ppm、最適
には0.1〜200atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明に於いて、端部層領域(E)及び層領域
(Z)に同種の伝導性を支配する物質を含有させ
る場合には、層領域(Z)に於ける含有量は、好
ましくは30atomic ppm以下とするのが望まし
い。上記した場合の他に、本発明に於いては、第
一の層()中に、一方の極性を有する伝導性を
支配する物質を含有させた層領域と、他方の極性
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。つまり、例え
ば、第一の層()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。 第一の層()中に伝導特性を制御する物質、
例えば第族原子或いは第族原子を構造的に導
入するには、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、第2の層領域を形成する為の
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,PBr5,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。 第1図に示される光導電部材100においては
第一の層()202上に形成される第二の層
()103は自由表面を有し、主に耐湿性、連
続繰返し使用特性、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為に
設けられる。 本発明における第二の層()は、シリコン原
子(Si)と窒素原子(N)と、必要に応じて水素
原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)とを含
む非晶質材料〔(以後、「a−(SixN1-x)y(H,
X)1-y」但し、0<x,y<1、と記す〕で構成
される。 a−(SixN1-x)y(H,X)1-yで構成される第二
の層()の形成はグロー放電法、スパツタリン
グ法、イオンプランテーシヨン法、イオンプレー
テイング法、エトクトロンビーム法等によつて成
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
部材を製造する為の作製条件の制御が比較的容易
である、シリコン原子と共に窒素原子及びハロゲ
ン原子を、作製する第二の層()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或い
はスパツタリング法が好適に採用される。 更に、本発明においては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の層()を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の層()を形成す
るには、a−(SixN1-x)y(H,X)1-y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、支持体の設置してある真空堆積用
の堆積室に導入し、導入されたガスを、グロー放
電を生起させることでガスプラズマ化して、前記
支持体上に既に形成されている第一の層()の
上にa−(SixN1-x)y(H,X)1-yを堆積させれば
良い。 本発明において、a−(SixN1-x)y(H,X)1-y
形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、
窒素原子(N)、水素原子(H)、ハロゲン原子
(X)の中の少なくとも1つ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
のの中の大既のものが使用され得る。 Si,N,H,Xの中の1つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構
成原子とする原料ガスと、N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、N及びHを構成原子と
する原料ガス又は/及びX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,
N及びHの3つを構成原子とする原料ガス又は、
Si,N及びXの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにNを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良いし、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにNを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明において、第二の層()中に含有され
るハロゲン原子(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。 本発明において、第二の層()を形成するの
に有効に使用される原料ガスと成り得るものとし
ては、常温常圧においてガス状態のもの又は容易
にガス化し得る物質を挙げることが出来る。 本発明において、第二の層()形成用の原料
ガスとして有効に使用されるものとしては、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、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、窒素化物及びアジ化物等の
窒素化合物を挙げることが出来る。この他に、窒
素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン原子
(X)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。 ハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有
効な出発物質としては、例えば、フツ素、塩素、
臭素、ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,
BrF5,BrF3,IF3,IF7,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物、HF,HCl,HBr.HI等のハロゲン化
水素を挙げることが出来る。 これ等の第二の層()形成物質は、形成され
る第二の層()中に、所定の組成比でシリコン
原子、窒素原子及びハロゲン原子と必要に応じて
水素原子とが含有されれる様に、第二の層()
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、シリコン原子と窒素原子と導入用の原
料ガスと、必要に応じて水素原子導入用又は/及
びハロゲン原子導入用の原料ガスを、堆積室内に
導入して、グロー放電を生起させることによつて
a−(SixN1-x)y(H,X)1-yから成る第二の層
()を形成することが出来る。 スパツターリング法によつて第二の層()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、これ等を必要に応じてハロゲン原子又は/及
び水素原子を構成原素として含む種々のガス雰囲
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、Si3N4とH又は/及び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Si3N4とは別々のターゲツト
として、又はSiとSi3N4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
気中でスパツターリングすることによつて成され
る。N,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二の
層()形成用の物質がスパツターリング法の場
合にも有効な物質として使用され得る。 本発明において、第二の層()をグロー放電
法又はスパツターリング法で形成する際に使用さ
れる稀釈ガスとしては、所謂、希ガス、例えば
He,Ne,Ar等が好適なものとして挙げること
が出来る。 本発明における第二の層()は、その要求さ
れる特性が所望通りに与えられる様に注意深く形
成される。 即ち、Si,N、必要に応じてH又は/及びXを
構成原子とする物質は、その作成条件によつて構
造的には結晶からアモルフアスまでの形態を取
り、電気物性的には、導電性から半導体性、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
においては、目的に応じた所望の特性を有するa
−(SixN1-x)y(H,X)1-yが形成される様に、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、第二の層()を電気的耐圧性の向
上を主な目的として設けるにはa−(SixN1-x)y
(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。 又、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二の層()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−(SixN1-x)y(H,X)1
−yが作成される。 第一の層()の表面にa−(SixN1-x)y(H,
X)1-yから成る第二の層()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であつて、本発明にお
いては、目的とする特性を有するa−(SixN1-x)y
(H,X)1-y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
れる為の第二の層()の形成法に併せて適宜最
適範囲が選択されて、第二の層()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。第二の層()の形成には、層を構成
する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他
の方法に較べて比較的容易である事等の為に、グ
ロー放電法やスパツターリング法の採用が有利で
あるが、これ等の層形成法で第二の層()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−(SixN1-x)y
X1-yの特性を左右する重要な因子の1つである。 本発明における目的が達成される為の特性を有
するa−(SixN1-x)yX1-yが生産性良く効果的に作
成される為の放電パワー条件は、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。 堆積室内のガス圧は好ましくは0.01〜1Torr、
より好適には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二の層()を作成する為
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、これらの
層作成フアクターは、独立的に別々に決められる
ものではなく、所望特性のa−(SixN1-x)y(H,
X)1-yからなる第二の層()が形成される様に
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二の層()に
含有される窒素原子の量は、第二の層()の作
成条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特
性が得られる第二の層()が形成される重要な
因子である。本発明における第二の層()に含
有される窒素原子の量は、第二の層()を構成
する非晶質材料の種類及びそ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−(SixN1-x)y(H,X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と窒素原子とで構成される非晶質材料〔以
後、「a−SiaN1-a」と記す。但し、0<a<1〕、
シリコン原子と窒素原子と水素原子とで構成され
る非晶質材料〔以後、「a−(SibN1-b)cH1-c」と
記す。但し、0<b、c<1〕、シリコン原子と
窒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−(Sid
N1-d)e(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、第二の層()がa−Sia
N1-aで構成される場合、第二の層()に含有
される窒素原子の量は、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。即ち、先のa−SiaN1-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。 本発明において、第二の層()がa−(Sib
N1-b)cH1-cで構成される場合、第二の層()
に含有される窒素原子の量は、好ましくは1×
10-3〜90atomic %とされ、より好ましくは1
〜90atomic %、最適には10〜80atomic %と
されるのが望ましい。水素原子の含有量は、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−(SibN1-b)cH1-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。 第二の層()が、a−(SidN1-d)e(H,X)1
−eで構成される場合には、第二の層()中に含
有される窒素原子の含有量は、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。ハロゲン原子の含有量は、好
ましくは1〜20atomie %、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。 即ち、先のa−(SidN1-d)e(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。 本発明における第二の層()の層厚の数範囲
は、本発明の目的を効果的に達成する為の重要な
因子の1つである。 本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 又、第二の層()の層厚は、該層()中に
含有される窒素原子の量や第一の層()の層厚
との関係においても、各々の層領域に要求される
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、生産性や量産性を加味した経
済性の点においても考慮されるのが望ましい。 本発明における第二の層()の層厚は、好ま
しくは0.003〜30μ、より好適には0.004〜20μ、最
適には0.005〜10μとされるのが望ましい。 また、本発明においては、窒素原子で得られる
効果を更に助長させる為に、第二の層()中に
窒素原子と共に炭素原子を含有させてもよい。炭
素原子を第二の層()に導入する為の炭素原子
導入用の原料ガスとしては、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2〜5のエテレン系炭化水素、炭素数2〜4
のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン
(CH4)エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、
プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、ブテ
ン−2(C4H8)、イソブチレン(C4H8)、ペンテ
ン(C5H10)、アセチレン(C2H2)、メチルアセ
チレン(C3H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられ
る。 これ等の他にSiとCとHとを構成原子とする原
料ガスとして、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。 本発明において使用される支持体は、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を電子写真用線形成部材として
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。而し乍ら、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、好ましくは、
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22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
稀釈されたGeH4ガス(純度99.999%、以下
GeH4/Heと略す)ボンベ、1104はNOガス
(純度99.99%)ボンベ、1105はHe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、先ずメインバルブ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上に光受容層を
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NO
ガスをバルブ1122,1123,1124を開
いて出口圧ゲージ1127,1128,1129
の圧を1Kg/cm3に調整し、流入バルブ1112,
1113,1114を徐々に開けて、マスフロー
コントローラ1107,1108,1109内に
夫々流入させる。引き続いて流出バルブ111
7,1118,1119、補助バルブ1132を
徐徐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1117,111
8,1119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11334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
化率線に従つてGeH4/HeガスおよびNOガスの
流量を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、バルブ1120の開口を適
宜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及び酸素原子の分布濃
度を制御する。 上記の様にして、所望時間グロー放電を維持し
て、所望層厚に、基体1137上に層領域(G)
を形成する。所望層厚に層領域(G)が形成され
た段階に於いて、流出バルブ1118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層領域(G)上にゲルマ
ニウム原子の実質的に含有されない層領域(S)
を形成することが出来る。 層領域(G)および層領域(S)中に、伝導性
を支配する物質を含有させるには、層領域(G)
および層領域(S)の形成の際に例えばB2H6,
PH3等のガスを堆積室1101の中に導入するガ
スに加えてやれば良い。 上記の様にして所望層厚に形成された第一の層
()上に第二の層()を形成するには、第一
の層()の形成の際と同様なバルブ操作によつ
て、例えばSiH4ガス、NH3ガスの夫々を必要に
応じてHe等の稀釈ガスで稀釈して、所望の条件
に従つて、グロー放電を生起させることによつて
成される。 第二の層()中にハロゲン原子を含有させる
には、例えばSiF4ガスとNH3ガス、或いはこれ
にSiH2ガスを加えて上記と同様にして第二の層
()を形成することによつて成される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまで
もなく、又夫々の層を形成する際、前層の形成に
使用したガスが反応室1101内、流出バルブ1
117〜1121から反応室1101内に至るガ
ス配管内に残留することを避けるために、流出バ
ルブ1117〜1121を閉じ、補助バルブ11
32,1133を開いてメインバルブ1134を
全開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要
に応じて行う。 第二の層()中に含有される窒素原子の量は
例えば、グロー放電による場合はSiH4ガスと、
NH3ガスの反応室1101内に導入される流量
比を所望に従つて変えるか、或いは、スパツター
リングで層形成する場合には、ターゲツトを形成
する際シリコンウエハとSi3N4ウエハのスパツタ
面積比率を変えるか、又はシリコン粉末とSi3N4
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出来る。
第二の層()中に含有されるハロゲン原子
(X)の量は、ハロゲン原子導入用の原料ガス、
例えばSiF4ガスが反応室1101内に導入される
際の流量を調整することによつて成される。 又、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22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表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.11−1〜17−6)
を夫々作成した(第2表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 こうして得られた各試料を、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
ヤリアーを含む)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、
C5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、
いずれの試料も解像力に優れ、階調再現性のよい
鮮明な高濃度の画像が得られた。 上記に於いて、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、上記と同
様のトナー画像形成条件にして、各試料に就いて
トナー転写画像の画質評価を行つたところ、いず
れの試料も解像力に優れ、階調再現性の良い鮮明
な高品位の画像が得られた。 実施例 2 第22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3表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.21−1〜27−6)
を夫々作成した(第4表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 3 第22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5表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.31−1〜37−6)
を夫々作成した(第6表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 4 第22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7表に示す条件で電子写真用像
形成部材としての試料(試料No.41−1〜47−6)
を夫々作成した(第8表)。 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃
度は第23図に、又、酸素原子の含有分布濃度は
第24図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 5 層()の作成条件を第9表に示す各条件にし
た以外は、実施例1の試料No.11−1,12−1,13
−1と同様の条件と手順に従つて電子写真用像形
成部材の夫々(試料No.11−1−1〜11−1−8,
12−1−1〜12−1−8,13−1−1〜13−1−
8の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
夫々を個別に複写装置に設置し、各実施例に記載
したのと同様の条件によつて、各実施例に対応し
た電子写真用像形成部材の夫々について、転写画
像の総合画質評価と繰返し連続使用による耐久性
の評価を行つた。 各試料の転写画像の総合画質評価と、繰返し連
続使用による耐久性の評価の結果を第10表に示
す。 実施例 6 層()の形成時、シリコンウエハとSi3N4の
ターゲツト面積比を変えて、層()におけるシ
リコン原子と窒素原子の含有量比を変化させる以
外は、実施例1の試料No.11−1と全く同様な方法
によつて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の夫々につき、実施例1に述
べた如き、作像、現像、クリーニングの工程を約
5万回繰り返した後画像評価を行つたところ第11
表の如き結果を得た。 実施例 7 層()の層の形成時、SiH4ガスとNH3ガス
の流量比を変えて、層()におけるシリコン原
子と窒素原子の含有量比を変化させる以外は実施
例1の試料No.12−1と全く同様な方法によつて像
形成部材の夫々を作成した。 こうして得られた各像形成部材につき、実施例
1に述べた如き方法で転写までの工程を約5万回
繰り返した後、画像評価を行つたところ、第12表
の如き結果を得た。 実施例 8 層()の層の形成時、SiH4ガス、SiF4ガス、
NH3ガスの流量比を変えて、層()における
シリコン原子と窒素原子の含有量比を変化させる
以外は、実施例1の試料No.13−1と全く同様な方
法によつて像形成部材の夫々を作成した。こうし
て得られた各像形成部材につき実施例1に述べた
如き作像、現像、クリーニングの工程を約5万回
繰り返した後、画像評価を行つたところ第13表の
如き結果を得た。 実施例 9 層()の層厚を変える以外は、実施例1の試
料No.14−1と全く同様な方法によつて像形成部材
の夫夫を作成した。実施例1に述べた如き、作
像、現像、クリーニングの工程を繰り返し第14表
の結果を得た。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
◎:非常に良好 ○:良好 △:実用に充分耐える
×:画像欠陥を生ずる
×:画像欠陥を生ずる
【表】
◎:非常に良好 ○:良好 △:実用に充分耐え
る ×:画像欠陥を生ずる
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
×〓画像欠陥を生ずる
【表】
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
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
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
夫々第一の層()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図は第一の層
()中の酸素原子の濃度分布を説明する図、第
12図乃至第21図は夫々第一の層()中の酸
素原子の分布状態を説明するための説明図、第2
2図は、本発明で使用された装置の模式的説明図
で、第23図、第24図は夫々本発明の実施例に
於ける各原子の含有分布状態を示す分布状態図で
ある。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の層()、103……第二の層
()、107……光受容層。
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々第一の層()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図は第一の層
()中の酸素原子の濃度分布を説明する図、第
12図乃至第21図は夫々第一の層()中の酸
素原子の分布状態を説明するための説明図、第2
2図は、本発明で使用された装置の模式的説明図
で、第23図、第24図は夫々本発明の実施例に
於ける各原子の含有分布状態を示す分布状態図で
ある。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の層()、103……第二の層
()、107……光受容層。
Claims (1)
- 【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の和に対して1〜10×
105atomic ppmのゲルマニウム原子を含む非晶
質材料で構成された層厚30Å〜50μの層領域
(G)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0.5〜
90μの層領域(S)とが前記支持体側より順に設
けられた層構成の層厚1〜100μの光導電性を示
す第一の層およびシリコン原子と1×10-3〜
90atomic %の窒素原子とを含む非晶質材料で
構成された層厚0.003〜30μの第二の層から成る光
受容層とを有し、前記第一の層はシリコン原子と
ゲルマニウム原子と酸素原子の和に対して0.001
〜50 atomic %の酸素原子を含有し、その層厚
方向における分布濃度がそれぞれC(1),C(3),C
(2)である第1の層領域(1)、第3の層領域(3)、第2
の層領域(2)をこの順で支持体側より有し、前記分
布濃度C(3)は500atonic ppm以上とされ、C(3)>
C(2),C(1)で且つC(1),C(2)のいずれか一方は0
でないことを特徴とする電子写真用光導電部材。 2 層領域(G)及び層領域(S)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 層領域(G)及び層領域(S)の少なくとも
いずれか一方にハロゲン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。 4 層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の
分布状態が不均一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 層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の
分布状態が均一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。 6 第一の層中に伝導性を支配する物質が含有さ
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。 7 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6項に記載の電
子写真用光導電部材。 8 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6項に記載の電
子写真用光導電部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58232059A JPS60122957A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 電子写真用光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58232059A JPS60122957A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 電子写真用光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60122957A JPS60122957A (ja) | 1985-07-01 |
| JPH0225177B2 true JPH0225177B2 (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=16933329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58232059A Granted JPS60122957A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 電子写真用光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60122957A (ja) |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58232059A patent/JPS60122957A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60122957A (ja) | 1985-07-01 |