JPH0233144B2 - Denshishashinkankotai - Google Patents
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- JPH0233144B2 JPH0233144B2 JP9866782A JP9866782A JPH0233144B2 JP H0233144 B2 JPH0233144 B2 JP H0233144B2 JP 9866782 A JP9866782 A JP 9866782A JP 9866782 A JP9866782 A JP 9866782A JP H0233144 B2 JPH0233144 B2 JP H0233144B2
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Description
本発明は電子写真感光体に関するものである。
従来、電子写真感光体として、Se、又はSeに
As、Te、Sb等をドープした感光体、ZnOやCdS
を樹脂バインダーに分散させた感光体等が知られ
ている。しかしながらこれらの感光体は、環境汚
染性、熱的安定性、機械的強度の点で問題があ
る。 一方、アモルフアスシリコン（以下、ａ−Siと
称する。）を母体として用いた電子写真感光体が
近年になつて提案されている。ａ−Siは、Si−Si
の結合手が切れたいわゆるダングリングボンドを
有しており、この欠陥に起因してエネルギーギヤ
ツプ内に多くの局在準位が存在する。このため
に、熱励起担体のホツピング伝導が生じて暗抵抗
が小さく、また光励起担体が局在準位にトラツプ
されて光導電性が悪くなつている。そこで、上記
欠陥を水素原子（Ｈ）で補償してSiにＨを結合さ
せることによつて、ダングリングボンドを埋める
ことが行われる。 このようなアモルフアス水素化シリコン（以
下、ａ−Si：Ｈと称する。）の暗所での抵抗率は
108〜109Ω−cmであつて、アモルフアスSeと比較
すれば約１万分の１も低い。従つて、ａ−Si：Ｈ
の単層からなる感光体は表面電位の暗減衰速度が
大きく、初期帯電電位が低いという問題点を有し
ている。しかし他方では、可視及び赤外領域の光
を照射すると抵抗率が大きく減少するため、感光
体の感光層として極めて優れた特性を有してい
る。 また、ａ−Si：Ｈを表面とする感光体は、長期
に亘つて大気や湿気に曝されることによる影響、
コロナ放電で生成される化学種の影響等の如き表
面の化学的安定性に関して、これ迄十分な検討が
なされていない。例えば１カ月以上放置したもの
は湿気の影響を受け、受容電位が著しく低下する
ことが分つている。一方、アモルフアス炭化シリ
コン（以下、ａ−SiC：Ｈと称する。）について、
その製法や存在が“Phil.Mag.Vol.35”（1978）等
に記載されており、その特性として、耐熱性や表
面硬度が高いこと、ａ−Si：Ｈと比較して高い暗
所抵抗率（1012〜1013Ω−cm）を有すること、炭
素量により光学的エネルギーギヤツプが1.6〜
2.8eVの範囲に亘つて変化すること等が知られて
いる。 こうしたａ−SiC：Ｈとａ−Si：Ｈとを組合せ
た電子写真感光体は例えば特開昭57−17952号に
おいて提案されている。これによれば、ａ−Si：
Ｈ層を感光（光導電）層とし、この受光面上に第
１のａ−SiC：Ｈ層を形成し、裏面上（支持体電
極側）に第２のａ−SiC：Ｈ層を形成して、３層
構造の感光体としている。 本発明者は、こうした３層構造のもつ特長を生
かし、かつその各層の厚み、成分等について従来
なされなかつた検討を加えつつ、特に電荷保持及
び輸送のためのａ−SiC：Ｈ層と感光層である光
導電層を独得な組成に形成することによつてその
比抵抗を充分に高め、記録体として満足すべき暗
抵抗を付与することに成功し、本発明に到達した
ものである。 即ち、本発明は、基体上に、少なくとも、厚み
が5000Å〜80μｍの第２のアモルフアス水素化及
び／又はフツ素化炭化シリコン層と、厚みが2500
Å〜10μｍのアモルフアス水素化及び／又はフツ
素化シリコンからなる電荷発生層と、第１のアモ
ルフアス水素化及び／又はフツ素化炭化シリコン
層とを順次積層せしめた積層体からなり、 (a) 前記第２のアモルフアス水素化及び／又はフ
ツ素化炭化シリコン層は炭素原子含有量が
10atomic％〜90atomic％であり、水素原子含
有量が1atomic％〜40atomic％であり、周期表
第Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1013Ω−
cm以上であり、 (b) 前記アモルフアス水素化及び／又はフツ素化
シリコンからなる電荷発生層は水素原子含有量
が1atomic％〜40atomic％であり、周期表第
Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1010Ω−cm以
上であり、 (c) 前記第１のアモルフアス水素化及び／又はフ
ツ素化炭素シリコン層は炭素原子含有量が
40atomic％〜90atomic％であり、水素原子含
有量が1atomic％〜40atomic％であり、周期表
第Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1013Ω−
cm以上である ことを特徴とする電子写真感光体に係るものであ
る。 以下、本発明を図面に基いて詳細に例示する。 本発明による感光体は、例えば第１図に示す如
く、導電性支持基板１上に上記第２のａ−SiC：
Ｈ層２、上記ａ−Si：Ｈ（光導電）層３、上記第
１のａ−SiC：Ｈ層４が順次積層せしめられたも
のからなつている。第２のａ−SiC：Ｈ層２は主
として電荷ブロツキング、電位保持、電荷輸送及
び基板１に対する接着性向上の各機能を有し、
5000Å〜80μｍ（より望ましくは5μｍ〜30μｍ）
の厚みに形成されるのがよい。光導電層３は光照
射に応じて電荷担体（キヤリア）を発生させるも
のであつて、その厚みは2500Å〜10μｍ（特に
5000Å〜5μｍ）であるのが望ましい。更に、第
１のａ−SiC：Ｈ層４はこの感光体の表面電位特
性の改善、長期に亘る電位特性の保持、耐環境性
の維持（湿度や雰囲気、コロナ放電で生成される
化学種の影響防止）、表面硬度が高いことによる
耐刷性の向上、感光体使用時の耐熱性の向上、熱
転写性（特に粘着転写性）の向上等の機能を有
し、いわば表面改質層として働くものである。こ
の第１のａ−SiC：Ｈ層４の厚みは50Å〜2000
Å、望ましくは400Å〜1600Åと薄くすることが
重要である。 この感光体において注目すべきことは、既述し
た如きａ−SiC／ａ−Si：Ｈ／ａ−SiCの積層構
造のもつ特長を具備するだけでなく、周期律表第
Ａ族元素のドーピングにより第１及び第２のａ
−SiC：Ｈ層が1013Ω−cm以上の抵抗率ρD1に高め
られており、又光導電層としてのａ−Si：Ｈ層３
が1010Ω−cm以上の抵抗率ρD2に高められており、
これにより光導電層の面方向の電荷リーク現象に
基く電位減衰が防止され、又光導電層、第１及び
第２のａ−SiC：Ｈ層の抵抗率が共に高められて
いることから、像形成に必要な高抵抗かつ高感度
の感光体が得られる。このように不純物ドーピン
グによりρDを従来のものよりずつと高めに設定す
ることは、本発明者が種々実験を重ねた結果、帯
電電位を充分にし、暗減衰率を少なくし、光感度
を高くして実用的に優れた感光体特性と鮮明な画
像を得る上で極めて重要であり、本発明において
はじめて提案されたものである。 これに加えて第１図の感光体は上記積層構造か
らなつているので、従来のSe感光体と比較して
薄い膜厚で高い電位を保持し、可視領域及び赤外
領域の光に対して優れた感度を示し、耐熱性、耐
刷性が良く、かつ安定した耐環境性を有するａ−
Si系感光体（例えば電子写真用）を提供すること
ができる。 次に、本発明による感光体を製造するのに使用
可能な装置（グロー放電装置）を第２図について
説明する。 この装置１１の真空槽１２内では、基板１が基
板保持部１４上に固定され、ヒーター１５で基板
１を所定温度に加熱し得るようになつている。基
板１に対向して高周波電極１７が配され基板１と
の間にグロー放電が生ぜしめられる。なお、図中
の２０，２１，２２，２３，２４，２７，２８，
２９，３０，３５，３６，３８は各バルブ、３１
はSiH4又はガス状シリコン化合物の供給源、３
２はCH4又はガス状炭素化合物の供給源、３３は
Ar又はH2等のキヤリアガス供給源、３４はジボ
ランガスの供給源である。このグロー放電装置に
おいて、まず支持体である例えばAl基板１の表
面を清浄化した後に真空槽１２内に配置し、真空
槽１２内のガス圧が10-6Torrとなるようにバル
ブ３６を調節して排気し、かつ基板１を所定温
度、例えば200℃に加熱保持する。次いで、高純
度の不活性ガスをキヤリアガスとして、SiH4又
はガス状シリコン化合物、ジボランガス及びCH4
又はガス状炭素化合物を適当量希釈した混合ガス
を真空槽１２内に導入し、0.01〜10Torrの反応
圧下で高周波電源１６により高周波電力を印加す
る。これによつて、上記各反応ガスをグロー放電
分解し、水素を含むボロンドープドａ−SiC：Ｈ
を上記の層２４として基板１上に堆積させる。こ
の際、シリコン化合物と炭素化合物の流量比及び
基板温度を適宜調整することによつて、所望の組
成比及び光学的エネルギーギヤツプを有するａ−
Si1−xCx：Ｈ（例えばｘが0.9程度のものまで）を
析出させることができ、また析出するａ−SiC：
Ｈの電気的特性にさほどの影響を与えることな
く、1000Å／min以上の速度でａ−SiC：Ｈを堆
積させることが可能である。更に、ボロンドープ
されたａ−Si：Ｈ（上記の感光層３）を堆積させ
るには、炭素化合物を供給しないでシリコン化合
物と共に周期表第Ａ族元素のガス状化合物、例
えばB2H6を適当量添加し、両ガスをグロー放電
分解しているので、ａ−Si：Ｈの光導電性の向上
と共にその高抵抗化も図れる。 上記の第１及び第２のａ−SiC：Ｈ層ともに、
水素を含有することが必要であるが、水素を含有
しない場合には感光体の電荷保持特性が実用的な
ものとはならないからである。このため、水素含
有量は１〜40atomic％（更には10〜30atomic％）
とするのが望ましい。光導電層３中の水素含有量
は、ダングリングボンドを補償して光導電性及び
電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であ
つて、通常は１〜40atomic％であり、10〜
30atomic％であるのがより望ましい。 このようにグロー放電分解で各層を形成するに
際し、特にａ−SiC：Ｈ層２及び４、光導電層３
に関し、ジボランガスとシリコン化合物ガス（例
えばモノシラン）との流量比を適切に選ぶことが
必要である。 第３図には、ａ−SiC：Ｈ層２及び４にドーピ
ングを行なつた場合において、ジボランとモノシ
ランとの流量比（目盛は対数目盛）による暗抵抗
率（ρD）の変化が示されている。一般にノンドー
プのａ−SiC：Ｈは幾分Ｎ型化された導電性を示
すが、ボロンをドープすると不純物が相殺
（compenastion）されてゆき、実質的に真性化さ
れた状態となり、更にボロンドーピング量を増や
すと今度はＰ型に変換される。第３図の結果によ
れば、本発明の目的を達成する上で流量比
（B2H6／SiH4）を適切に選択すればρDを1013Ω−
cm以上とし、更にａ−SiC：Ｈを実質的に真性化
してρDを1014Ω−cm以上とすることができる。 このようにａ−SiC：Ｈ層２及び４にボロンを
所定濃度で含有させることによつて、当該ａ−
SiC：Ｈ層２及び４の暗抵抗率ρDが1013Ω−cm以
上に高められるので、かかる層を感光層中に組み
込むことにより初期帯電電位が増え、暗減衰等の
電子写真特性を向上させることができる。特に、
前記ａ−SiC：Ｈ層２及び４のρDを1014Ω−cm以
上とすれば、更に性能の向上が期待できる。これ
に反して、ρDが1013Ω−cm未満（ボロンをドープ
しない場合には５×1012Ω−cm以下：B2H6／
SiH4の流量比で０〜1ppm）の場合には、上記し
た特性の向上は得ることができず、かかるａ−
SiC：Ｈ層２及び４を有する感光体として帯電特
性、暗減衰特性等の点で充分ではない。 ａ−SiC：Ｈ層２及び４のボロン含有量は上記
の暗抵抗値を得るために適切に選択する必要があ
り、ジボランの流量で表わしたときに第３図から
B2H6／SiH4＝10〜200ppmであるのが望ましく、
100ppm程度が更に望ましい。この流量比は使用
するガスの種類によつて、10〜500ppmとするこ
とができる。 第４図は、ａ−Si：Ｈ層３にドーピングを行な
つた場合のB2H6／SiH4の流量比による当該ａ−
Si：Ｈ層３のρD変化が示されているが、これによ
れば、上記流量比を20〜300ppmとすればρDを
1010Ω−cm以上にでき、本発明の目的を達成でき
ることが分る。上記流量比を更に選択すれば、ａ
−Si：Ｈ層３を実質的に真性化してρDを1011Ω−
cm化上、更には1012Ω−cm以上にまで高めること
ができる。なお、使用する反応ガスの種類によつ
とは、上記流量比を10〜500ppmとすることも可
能である。 上記した如く、本実施例による感光体は、不純
物ドーピングによつて暗抵抗を充分に高め得るａ
−SiC：Ｈ層２及び４及びａ−Si：Ｈ層３を具備
しているので、これら両層の組合せによつて感光
体の暗抵抗、更には帯電特性が相乗的に向上した
ものとなつている。 第５図は、本発明による感光体を蒸着法により
作成するのに用いる蒸着装置を示すものである。 ベルジヤー４１は、バタフライバルブ４２を有
する排気管４３を介して真空ポンプ（図示せず）
を接続し、これにより当該ベルジヤー４１内を例
えば10-3〜10-7Torrの高真空状態とし、当該ベ
ルジヤー４１内には基板１を配置してこれをヒー
ター４５により温度150〜500℃、好ましくは250
〜450℃に加熱すると共に、直流電源４６により
基板１に０〜10KV、好ましくは−１〜−6KVの
直流負電圧を印加し、その出口が基板１と対向す
るようベルジヤー４１に出口を接続して設けた水
素ガス放電管４７よりの活性水素及び水素イオン
をベルジヤー４１内に導入しながら、基板１と対
向するよう設けたシリコン蒸発源４８及びアルミ
ニウム蒸発源４９を加熱すると共に各上方のシヤ
ツターＳを開き、シリコン及びアルミニウムをそ
の蒸発速度比が例えば１：10-4となる蒸発速度で
同時に蒸発せしめる。これによりアルミニウムド
ープドａ−Si：Ｈ層３（第１図参照）を形成す
る。また、アルミニウム蒸発源４９のシヤツター
Ｓを開けたままベルジヤー４１内へ、放電管５０
により活性化されたメタンガスを導入し、これに
よりアルミニウムを所定量含有するａ−SiC：Ｈ
層２（第１図参照）を形成する。 上記の放電管４７，５０の構造を例えば放電管
４７について示すと、第６図の如く、ガス入口６
１を有する筒状の一方の電極部材６２と、この一
方の電極部材６２を一端に設けた、放電空間６３
を囲む例えば筒状ガラス製の放電空間部材６４
と、この放電空間部材６４の他端に設けた、出口
６５を有するリング状の他方の電極部材６６とよ
り成り、前記一方の電極部材６２と他方の電極部
材６６との間に直流又は交流の電圧が印加される
ことにより、ガス入口６１を介して供給された例
えば水素ガスが放電空間６３においてグロー放電
を生じ、これにより電子エネルギー的に賦活され
た水素原子若しくは分子より成る活性水素及びイ
オン化された水素イオンが出口６５より排出され
る。この図示の例の放電空間部材６４は二重管構
造であつて冷却水を流過せしめ得る構成を有し、
６７，６８が冷却水入口及び出口を示す。６９は
一方の電極部材６２の冷却用フインである。 上記の水素ガス放電管４７における電極間距離
は10〜15cmであり、印加電圧は600V、放電空間
６３の圧力は10-2Torr程度とされる。 この第５図及び第６図の蒸着装置により作成さ
れる感光体においても、ａ−SiC：Ｈ層２及び
４、ａ−Si：Ｈ層３はアルミニウムのドーピング
によつて暗抵抗率ρDが高められ（更には実質的に
真性化）されており、これによつて光導電層とし
てのａ−Si：Ｈ層の面方向の電荷リークに基く電
位減衰が防止されると共に光導電性が向上する。
また、ａ−SiC：Ｈ層がドープされることによ
り、一層暗抵抗率が増大し高抵抗な感光体が得ら
れる。このためには、蒸着時にシリコン蒸気に対
しアルミニウム蒸気を10〜500ppm、更には20〜
300ppmの濃度にするのがよい。 次に、本発明による感光体の各層を更に詳しく
説明する。 第１のａ−SiC：Ｈ層 このａ−SiC：Ｈ層４は感光体の表面を改質し
てａ−Si系感光体を実用的に優れたものとするた
めに必須不可欠なものである。即ち、表面での電
荷保持と、光照射による表面電位の減衰という電
子写真感光体としての基本的な動作を可能とする
ものである。従つて、帯電、光減衰の繰返し特性
が非常に安定となり、長期間（例えば１カ月以
上）放置しておいても良好な電位特性を再現でき
る。これに反し、ａ−Si：Ｈを表面とした感光体
の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気等の影響
を受け易く、電位特性の経時変化が著しくなる。
また、ａ−SiC：Ｈは表面硬度が高いために、現
像、転写、クリーニング等の工程における耐摩耗
性があり、更に耐熱性も良いことから粘着転写等
の如く熱を付与するプロセスを適用することがで
きる。 このような優れた効果を総合的に奏するために
は、ａ−SiC：Ｈ層４の膜厚を上記した50Å〜
2000Åの範囲内に選択することが重要である。即
ち、その膜厚を2000Å以上とした場合には、残留
電位が高くなりすぎかつ感度の低下も生じ、ａ−
Si系感光体としての良好な特性を失なつてしま
う。 また、膜厚を50Å未満とした場合には、トンネ
ル効果によつて電荷が表面上に帯電されなくなる
ため、暗減衰の増大や光感度の著しい低下が生じ
てしまう。従つて、ａ−SiC：Ｈ層４の膜厚は
2000Å未満、50Å以上とするのがよい。 また、このａ−SiC：Ｈ層４については、上記
した効果を発揮する上でその炭素組成を選択する
ことも重要であることが分つた。組成比をａ−
Si1−xCx：Ｈと表わせば、ｘを0.4以上、特に0.4
≦ｘ≦0.9とすること（炭素原子含有量が
40atomic％〜90atomic％であること）が望まし
い。即ち、0.4≦ｘとすれば、光学的エネルギー
ギヤツプがほぼ2.3eV以上となり、第７図に示し
たように、可視及び赤外光に対しいわゆる光学的
に透明な窓効果により照射光はａ−Si：Ｈ層（電
荷発生層）３に到達することになる。逆にｘ＜
0.4であると、一部分の光は表面層４に吸収され、
感光体の光感度が低下し易くなる。また、ｘが
0.9を越えると層の殆んどが炭素となり、半導体
特性が失なわれる外、ａ−SiC：Ｈ膜をグロー放
電法で形成するときの堆積速度が低下するから、
ｘ≦0.9とするのがよい。 第２のａ−SiC：Ｈ層 このａ−SiC：Ｈ層２は電位保持及び電荷輸送
の両機能を担い、上記不純物のドーピングによつ
て暗所抵抗率を向上させ、耐高電界性を有し、単
位膜厚当りに保持される電位が高く、しかも感光
層３から注入される電子またはホールが大きな移
動度と寿命を示すので、電荷担体を効率よく支持
体１側へ輸送する。また、炭素の組成によつてエ
ネルギーギヤツプの大きさを調節できるため、感
光層３において光照射に応じて発生した電荷担体
に対し障壁を作ることなく、効率よく注入させる
ことができる。また、この第２のａ−SiC：Ｈ層
２は支持体１、例えばAl電極との接着性や膜付
きが良いという性質も有している。従つてこのａ
−SiC：Ｈ層２は実用レベルの高い表面電位を保
持し、ａ−Si：Ｈ層３で発生した電荷担体を効率
良く速やかに輸送し、高感度で残留電位のない感
光体とする働きがある。 こうした機能を果すために、ａ−SiC：Ｈ層２
の膜厚は、例えばカールソン方式による乾式現像
法を適用するためには5000Å〜80μｍであること
が望ましい。この膜厚が5000Å未満であると薄す
ぎるために現像に必要な表面電位が得られず、ま
た80μｍを越えるとａ−Si：Ｈ層３で発生した電
荷担体の支持体１への到達率が低下してしまう。
但、このａ−SiC：Ｈ層の膜厚は、Se感光体と比
較して薄くしても（例えば十数μｍ）実用レベル
の表面電位が得られる。 また、このａ−SiC：Ｈ層２をａ−Si1−xCx：
Ｈと表わしたとき、0.1≦ｘ≦0.9（炭素原子含有
量が10atomic％〜90atomic％）とするのが望ま
しい。0.1≦ｘとすればａ−SiC：Ｈ層３とは全く
異なつたものにでき、また0.9＜ｘとすれば層の
殆んどが炭素になり半導体特性が失なわれる他に
製膜時の堆積速度が低下し、これらを防ぐために
はｘ≦0.9とするのがよいからである。 ａ−Si：Ｈ層（光導電層又は感光層） このａ−Si：Ｈ層３は、可視光及び赤外光に対
して高い光導電性を有するものであつて、第６図
に示す如く、波長650nｍ付近での赤色光に対し
ρD／ρLが最高〜104となる。このａ−Si：Ｈを感
光層として用いれば、可視領域全域及び赤外領域
の光に対して高感度な感光体を作成できる。しか
も、周期表第Ａ族元素のドーピングにより抵抗
率及び光導電性が一層高まり、これに伴なつて感
光体の暗抵抗及び光感度が一層向上するから、帯
電電位、暗減衰共に良好となつている。可視光及
び赤外光を無駄なく吸収して電荷担体を発生させ
るためには、ａ−Si：Ｈ層３の膜厚は2500Å〜
10μｍとするのが望ましい。膜厚が2500Å未満で
あると照射された光は全て吸収されず、一部分は
下地のａ−SiC：Ｈ層２に到達するために光感度
が大幅に低下する。また、ａ−Si：Ｈ層３は感光
層として光吸収に必要な厚さ以上に厚くする必要
はなく、最大10μｍとすれば充分である。 以上に説明した例においては、ダングリングボ
ンドを補償するためには、ａ−Siに対しては上記
したＨの代りに、或いはＨと併用してフツ素を導
入し、ａ−Si：Ｆ、ａ−Si：Ｈ：Ｆ、ａ−SiC：
Ｆ、ａ−SiC：Ｈ：Ｆとすることもできる。この
場合のフツ素量は0.01〜20atomic％がよく、0.5
〜10atomic％がより望ましい。 なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によ
るものであるが、これ以外にも、スパツタリング
法、イオンプレーテイング法等によつても上記感
光体の製造が可能である。使用する反応ガスは
SiH4以外にもSi2H6、SiHF3、SiF4又はその誘導
体ガス、CE4以外のC2H6、C3H8等の低級炭化水
素ガスやCF4が使用可能である。更に、ドーピン
グされる不純物は上記のボロン、アルミニウム以
外にもガリウム、インジウム等の他の周期表第
Ａ族元素が使用可能である。 本発明による感光体は、例えば第８図に示す如
くに構成してよい。即ち、第２のａ−SiC：Ｈ層
２は電位保持、基板１からの電荷注入防止、基板
１に対する接着性向上の各機能を有し、50Å〜
5000Åの厚みに形成されるのがよい。光導電層３
は光照射に応じて電荷担体（キヤリア）を発生さ
せるものであつて、特に600〜850nｍの長波長域
で高感度を示し、その厚みは5000Å〜80μｍであ
るのが望ましい。更に、第１のａ−SiC：Ｈ層４
はこの感光体の表面電位特性の改善、長期に亘る
電位特性の保持、耐環境性の維持（湿度や雰囲
気、コロナ放電で生成される化学種の影響防止）、
炭素含有による結合エネルギーの向上で表面硬度
が高くなることによる機械的強度及び耐刷性の向
上、感光体使用時の耐熱性の向上、熱転写性（特
に粘着転写性）の向上等の機能を有し、いわば表
面改質層として働くものである。そして、この第
１のａ−SiC：Ｈ層４の厚みｔを上記の如く50Å
≦ｔ≦5000Åに選択することが重要である。 次に、本発明を電子写真感光体に適用した実施
例を具体的に説明する。 実施例 １ グロー放電分解法によりAl支持体上に第１図
の構造の電子写真感光体を作製した。先ず平滑な
表面を持つ清浄なAl支持体をグロー放電装置の
反応（真空）槽内に設置した。反応槽内を
10-6Torr台の高真空度に排気し、支持体温度を
200℃に加熱した後高純度Arガスを導入し、
0.5Torrの背圧のもとで周波数13.56MHz、電力密
度0.04W／cm2の高周波電力を印加し、15分間の予
備放電を行つた。次いで、SiH4とCH4からなる
反応ガスを導入し、流量比３：１：0.5の（Ar＋
SiH4＋CH4）混合ガス及びB2H6ガスをグロー放
電分解することにより、電位保持及び電荷輸送機
能を担うａ−SiC：Ｈ層を2μｍ／時の堆積速度で
製膜した。このａ−SiC：Ｈ層中の炭素含有率
は、オージエ電子分光分析の結果、20atomic％
であつた。反応槽を一旦排気した後、CH4は供給
せず、ArをキヤリアガスとしてSiH4及びB2H6を
放電分解し、ボロンドープドａ−Si：Ｈ感光層を
形成した後、再びCH4を供給し、今度は流量比
５：１：４の（Ar＋SiH4＋CH4）混合ガス及び
B2H6ガスをグロー放電分解し、ボロンドープド
ａ−SiC：Ｈ表面改質層を更に設け、電子写真感
光体を完成させた。このａ−SiC：Ｈ表面改質層
の光学的エネルギーギヤツプは2.5eVであつた。
また、炭素組成が50atomic％であることが分析
によりわかつた。 このようにして作製した感光体に、負極性で
6KVのコロナ放電を行つて、表面を負電位に帯
電させた。２秒間の暗減衰の後、1luxの光照射に
より表面電位はほぼ直線的に減衰した。この時の
半減露光量は少なく、残留電位はほとんどなく、
帯電・露出の繰返し特性も非常に良好であつた。 実施例 ２ 第５図の真空蒸着槽４１を用いてAl基板１上
に、光導電層としてのアルミニウムドープドａ−
Si：Ｈ：Al層３を形成した。この光導電層の上、
下にはアルミニウムドープドａ−SiC：Ｈ層２及
び４を前述した蒸着法で形成した。即ち、前記槽
４１を真空ポンプにより10-4Torrに排気し、こ
の槽４１内に第６図の放電装置４７を用いて放電
活性化した水素ガス（100c.c.／minの流量）を導
入し、シリコン蒸発源４８及びAl蒸発源４９を
電子銃加熱して蒸発せしめ、シリコン蒸発量と
Al蒸発量をクリスタルモニターで検知しながら
104：１の比（Siの蒸発量に対するAlの蒸発量濃
度は100ppm）になるようにし、基板電圧−
2KV、基板温度300℃で蒸着し、ａ−Si：Ｈ：Al
層３を形成した。ａ−SiC：Ｈ層２及び４の形成
時は、メタンガスを30c.c.／minの流量で導入し、
外は上記と同様にして、ａ−SiC：Ｈ層を形成
し、本発明の感光体を得た。 以上の本発明による感光体及び比較用感光体を
川口電気社製エレクトロメータ及びＵ−BixV−
２改造機による性能テストを行なつた結果を下記
表に示した。
As、Te、Sb等をドープした感光体、ZnOやCdS
を樹脂バインダーに分散させた感光体等が知られ
ている。しかしながらこれらの感光体は、環境汚
染性、熱的安定性、機械的強度の点で問題があ
る。 一方、アモルフアスシリコン（以下、ａ−Siと
称する。）を母体として用いた電子写真感光体が
近年になつて提案されている。ａ−Siは、Si−Si
の結合手が切れたいわゆるダングリングボンドを
有しており、この欠陥に起因してエネルギーギヤ
ツプ内に多くの局在準位が存在する。このため
に、熱励起担体のホツピング伝導が生じて暗抵抗
が小さく、また光励起担体が局在準位にトラツプ
されて光導電性が悪くなつている。そこで、上記
欠陥を水素原子（Ｈ）で補償してSiにＨを結合さ
せることによつて、ダングリングボンドを埋める
ことが行われる。 このようなアモルフアス水素化シリコン（以
下、ａ−Si：Ｈと称する。）の暗所での抵抗率は
108〜109Ω−cmであつて、アモルフアスSeと比較
すれば約１万分の１も低い。従つて、ａ−Si：Ｈ
の単層からなる感光体は表面電位の暗減衰速度が
大きく、初期帯電電位が低いという問題点を有し
ている。しかし他方では、可視及び赤外領域の光
を照射すると抵抗率が大きく減少するため、感光
体の感光層として極めて優れた特性を有してい
る。 また、ａ−Si：Ｈを表面とする感光体は、長期
に亘つて大気や湿気に曝されることによる影響、
コロナ放電で生成される化学種の影響等の如き表
面の化学的安定性に関して、これ迄十分な検討が
なされていない。例えば１カ月以上放置したもの
は湿気の影響を受け、受容電位が著しく低下する
ことが分つている。一方、アモルフアス炭化シリ
コン（以下、ａ−SiC：Ｈと称する。）について、
その製法や存在が“Phil.Mag.Vol.35”（1978）等
に記載されており、その特性として、耐熱性や表
面硬度が高いこと、ａ−Si：Ｈと比較して高い暗
所抵抗率（1012〜1013Ω−cm）を有すること、炭
素量により光学的エネルギーギヤツプが1.6〜
2.8eVの範囲に亘つて変化すること等が知られて
いる。 こうしたａ−SiC：Ｈとａ−Si：Ｈとを組合せ
た電子写真感光体は例えば特開昭57−17952号に
おいて提案されている。これによれば、ａ−Si：
Ｈ層を感光（光導電）層とし、この受光面上に第
１のａ−SiC：Ｈ層を形成し、裏面上（支持体電
極側）に第２のａ−SiC：Ｈ層を形成して、３層
構造の感光体としている。 本発明者は、こうした３層構造のもつ特長を生
かし、かつその各層の厚み、成分等について従来
なされなかつた検討を加えつつ、特に電荷保持及
び輸送のためのａ−SiC：Ｈ層と感光層である光
導電層を独得な組成に形成することによつてその
比抵抗を充分に高め、記録体として満足すべき暗
抵抗を付与することに成功し、本発明に到達した
ものである。 即ち、本発明は、基体上に、少なくとも、厚み
が5000Å〜80μｍの第２のアモルフアス水素化及
び／又はフツ素化炭化シリコン層と、厚みが2500
Å〜10μｍのアモルフアス水素化及び／又はフツ
素化シリコンからなる電荷発生層と、第１のアモ
ルフアス水素化及び／又はフツ素化炭化シリコン
層とを順次積層せしめた積層体からなり、 (a) 前記第２のアモルフアス水素化及び／又はフ
ツ素化炭化シリコン層は炭素原子含有量が
10atomic％〜90atomic％であり、水素原子含
有量が1atomic％〜40atomic％であり、周期表
第Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1013Ω−
cm以上であり、 (b) 前記アモルフアス水素化及び／又はフツ素化
シリコンからなる電荷発生層は水素原子含有量
が1atomic％〜40atomic％であり、周期表第
Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1010Ω−cm以
上であり、 (c) 前記第１のアモルフアス水素化及び／又はフ
ツ素化炭素シリコン層は炭素原子含有量が
40atomic％〜90atomic％であり、水素原子含
有量が1atomic％〜40atomic％であり、周期表
第Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1013Ω−
cm以上である ことを特徴とする電子写真感光体に係るものであ
る。 以下、本発明を図面に基いて詳細に例示する。 本発明による感光体は、例えば第１図に示す如
く、導電性支持基板１上に上記第２のａ−SiC：
Ｈ層２、上記ａ−Si：Ｈ（光導電）層３、上記第
１のａ−SiC：Ｈ層４が順次積層せしめられたも
のからなつている。第２のａ−SiC：Ｈ層２は主
として電荷ブロツキング、電位保持、電荷輸送及
び基板１に対する接着性向上の各機能を有し、
5000Å〜80μｍ（より望ましくは5μｍ〜30μｍ）
の厚みに形成されるのがよい。光導電層３は光照
射に応じて電荷担体（キヤリア）を発生させるも
のであつて、その厚みは2500Å〜10μｍ（特に
5000Å〜5μｍ）であるのが望ましい。更に、第
１のａ−SiC：Ｈ層４はこの感光体の表面電位特
性の改善、長期に亘る電位特性の保持、耐環境性
の維持（湿度や雰囲気、コロナ放電で生成される
化学種の影響防止）、表面硬度が高いことによる
耐刷性の向上、感光体使用時の耐熱性の向上、熱
転写性（特に粘着転写性）の向上等の機能を有
し、いわば表面改質層として働くものである。こ
の第１のａ−SiC：Ｈ層４の厚みは50Å〜2000
Å、望ましくは400Å〜1600Åと薄くすることが
重要である。 この感光体において注目すべきことは、既述し
た如きａ−SiC／ａ−Si：Ｈ／ａ−SiCの積層構
造のもつ特長を具備するだけでなく、周期律表第
Ａ族元素のドーピングにより第１及び第２のａ
−SiC：Ｈ層が1013Ω−cm以上の抵抗率ρD1に高め
られており、又光導電層としてのａ−Si：Ｈ層３
が1010Ω−cm以上の抵抗率ρD2に高められており、
これにより光導電層の面方向の電荷リーク現象に
基く電位減衰が防止され、又光導電層、第１及び
第２のａ−SiC：Ｈ層の抵抗率が共に高められて
いることから、像形成に必要な高抵抗かつ高感度
の感光体が得られる。このように不純物ドーピン
グによりρDを従来のものよりずつと高めに設定す
ることは、本発明者が種々実験を重ねた結果、帯
電電位を充分にし、暗減衰率を少なくし、光感度
を高くして実用的に優れた感光体特性と鮮明な画
像を得る上で極めて重要であり、本発明において
はじめて提案されたものである。 これに加えて第１図の感光体は上記積層構造か
らなつているので、従来のSe感光体と比較して
薄い膜厚で高い電位を保持し、可視領域及び赤外
領域の光に対して優れた感度を示し、耐熱性、耐
刷性が良く、かつ安定した耐環境性を有するａ−
Si系感光体（例えば電子写真用）を提供すること
ができる。 次に、本発明による感光体を製造するのに使用
可能な装置（グロー放電装置）を第２図について
説明する。 この装置１１の真空槽１２内では、基板１が基
板保持部１４上に固定され、ヒーター１５で基板
１を所定温度に加熱し得るようになつている。基
板１に対向して高周波電極１７が配され基板１と
の間にグロー放電が生ぜしめられる。なお、図中
の２０，２１，２２，２３，２４，２７，２８，
２９，３０，３５，３６，３８は各バルブ、３１
はSiH4又はガス状シリコン化合物の供給源、３
２はCH4又はガス状炭素化合物の供給源、３３は
Ar又はH2等のキヤリアガス供給源、３４はジボ
ランガスの供給源である。このグロー放電装置に
おいて、まず支持体である例えばAl基板１の表
面を清浄化した後に真空槽１２内に配置し、真空
槽１２内のガス圧が10-6Torrとなるようにバル
ブ３６を調節して排気し、かつ基板１を所定温
度、例えば200℃に加熱保持する。次いで、高純
度の不活性ガスをキヤリアガスとして、SiH4又
はガス状シリコン化合物、ジボランガス及びCH4
又はガス状炭素化合物を適当量希釈した混合ガス
を真空槽１２内に導入し、0.01〜10Torrの反応
圧下で高周波電源１６により高周波電力を印加す
る。これによつて、上記各反応ガスをグロー放電
分解し、水素を含むボロンドープドａ−SiC：Ｈ
を上記の層２４として基板１上に堆積させる。こ
の際、シリコン化合物と炭素化合物の流量比及び
基板温度を適宜調整することによつて、所望の組
成比及び光学的エネルギーギヤツプを有するａ−
Si1−xCx：Ｈ（例えばｘが0.9程度のものまで）を
析出させることができ、また析出するａ−SiC：
Ｈの電気的特性にさほどの影響を与えることな
く、1000Å／min以上の速度でａ−SiC：Ｈを堆
積させることが可能である。更に、ボロンドープ
されたａ−Si：Ｈ（上記の感光層３）を堆積させ
るには、炭素化合物を供給しないでシリコン化合
物と共に周期表第Ａ族元素のガス状化合物、例
えばB2H6を適当量添加し、両ガスをグロー放電
分解しているので、ａ−Si：Ｈの光導電性の向上
と共にその高抵抗化も図れる。 上記の第１及び第２のａ−SiC：Ｈ層ともに、
水素を含有することが必要であるが、水素を含有
しない場合には感光体の電荷保持特性が実用的な
ものとはならないからである。このため、水素含
有量は１〜40atomic％（更には10〜30atomic％）
とするのが望ましい。光導電層３中の水素含有量
は、ダングリングボンドを補償して光導電性及び
電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であ
つて、通常は１〜40atomic％であり、10〜
30atomic％であるのがより望ましい。 このようにグロー放電分解で各層を形成するに
際し、特にａ−SiC：Ｈ層２及び４、光導電層３
に関し、ジボランガスとシリコン化合物ガス（例
えばモノシラン）との流量比を適切に選ぶことが
必要である。 第３図には、ａ−SiC：Ｈ層２及び４にドーピ
ングを行なつた場合において、ジボランとモノシ
ランとの流量比（目盛は対数目盛）による暗抵抗
率（ρD）の変化が示されている。一般にノンドー
プのａ−SiC：Ｈは幾分Ｎ型化された導電性を示
すが、ボロンをドープすると不純物が相殺
（compenastion）されてゆき、実質的に真性化さ
れた状態となり、更にボロンドーピング量を増や
すと今度はＰ型に変換される。第３図の結果によ
れば、本発明の目的を達成する上で流量比
（B2H6／SiH4）を適切に選択すればρDを1013Ω−
cm以上とし、更にａ−SiC：Ｈを実質的に真性化
してρDを1014Ω−cm以上とすることができる。 このようにａ−SiC：Ｈ層２及び４にボロンを
所定濃度で含有させることによつて、当該ａ−
SiC：Ｈ層２及び４の暗抵抗率ρDが1013Ω−cm以
上に高められるので、かかる層を感光層中に組み
込むことにより初期帯電電位が増え、暗減衰等の
電子写真特性を向上させることができる。特に、
前記ａ−SiC：Ｈ層２及び４のρDを1014Ω−cm以
上とすれば、更に性能の向上が期待できる。これ
に反して、ρDが1013Ω−cm未満（ボロンをドープ
しない場合には５×1012Ω−cm以下：B2H6／
SiH4の流量比で０〜1ppm）の場合には、上記し
た特性の向上は得ることができず、かかるａ−
SiC：Ｈ層２及び４を有する感光体として帯電特
性、暗減衰特性等の点で充分ではない。 ａ−SiC：Ｈ層２及び４のボロン含有量は上記
の暗抵抗値を得るために適切に選択する必要があ
り、ジボランの流量で表わしたときに第３図から
B2H6／SiH4＝10〜200ppmであるのが望ましく、
100ppm程度が更に望ましい。この流量比は使用
するガスの種類によつて、10〜500ppmとするこ
とができる。 第４図は、ａ−Si：Ｈ層３にドーピングを行な
つた場合のB2H6／SiH4の流量比による当該ａ−
Si：Ｈ層３のρD変化が示されているが、これによ
れば、上記流量比を20〜300ppmとすればρDを
1010Ω−cm以上にでき、本発明の目的を達成でき
ることが分る。上記流量比を更に選択すれば、ａ
−Si：Ｈ層３を実質的に真性化してρDを1011Ω−
cm化上、更には1012Ω−cm以上にまで高めること
ができる。なお、使用する反応ガスの種類によつ
とは、上記流量比を10〜500ppmとすることも可
能である。 上記した如く、本実施例による感光体は、不純
物ドーピングによつて暗抵抗を充分に高め得るａ
−SiC：Ｈ層２及び４及びａ−Si：Ｈ層３を具備
しているので、これら両層の組合せによつて感光
体の暗抵抗、更には帯電特性が相乗的に向上した
ものとなつている。 第５図は、本発明による感光体を蒸着法により
作成するのに用いる蒸着装置を示すものである。 ベルジヤー４１は、バタフライバルブ４２を有
する排気管４３を介して真空ポンプ（図示せず）
を接続し、これにより当該ベルジヤー４１内を例
えば10-3〜10-7Torrの高真空状態とし、当該ベ
ルジヤー４１内には基板１を配置してこれをヒー
ター４５により温度150〜500℃、好ましくは250
〜450℃に加熱すると共に、直流電源４６により
基板１に０〜10KV、好ましくは−１〜−6KVの
直流負電圧を印加し、その出口が基板１と対向す
るようベルジヤー４１に出口を接続して設けた水
素ガス放電管４７よりの活性水素及び水素イオン
をベルジヤー４１内に導入しながら、基板１と対
向するよう設けたシリコン蒸発源４８及びアルミ
ニウム蒸発源４９を加熱すると共に各上方のシヤ
ツターＳを開き、シリコン及びアルミニウムをそ
の蒸発速度比が例えば１：10-4となる蒸発速度で
同時に蒸発せしめる。これによりアルミニウムド
ープドａ−Si：Ｈ層３（第１図参照）を形成す
る。また、アルミニウム蒸発源４９のシヤツター
Ｓを開けたままベルジヤー４１内へ、放電管５０
により活性化されたメタンガスを導入し、これに
よりアルミニウムを所定量含有するａ−SiC：Ｈ
層２（第１図参照）を形成する。 上記の放電管４７，５０の構造を例えば放電管
４７について示すと、第６図の如く、ガス入口６
１を有する筒状の一方の電極部材６２と、この一
方の電極部材６２を一端に設けた、放電空間６３
を囲む例えば筒状ガラス製の放電空間部材６４
と、この放電空間部材６４の他端に設けた、出口
６５を有するリング状の他方の電極部材６６とよ
り成り、前記一方の電極部材６２と他方の電極部
材６６との間に直流又は交流の電圧が印加される
ことにより、ガス入口６１を介して供給された例
えば水素ガスが放電空間６３においてグロー放電
を生じ、これにより電子エネルギー的に賦活され
た水素原子若しくは分子より成る活性水素及びイ
オン化された水素イオンが出口６５より排出され
る。この図示の例の放電空間部材６４は二重管構
造であつて冷却水を流過せしめ得る構成を有し、
６７，６８が冷却水入口及び出口を示す。６９は
一方の電極部材６２の冷却用フインである。 上記の水素ガス放電管４７における電極間距離
は10〜15cmであり、印加電圧は600V、放電空間
６３の圧力は10-2Torr程度とされる。 この第５図及び第６図の蒸着装置により作成さ
れる感光体においても、ａ−SiC：Ｈ層２及び
４、ａ−Si：Ｈ層３はアルミニウムのドーピング
によつて暗抵抗率ρDが高められ（更には実質的に
真性化）されており、これによつて光導電層とし
てのａ−Si：Ｈ層の面方向の電荷リークに基く電
位減衰が防止されると共に光導電性が向上する。
また、ａ−SiC：Ｈ層がドープされることによ
り、一層暗抵抗率が増大し高抵抗な感光体が得ら
れる。このためには、蒸着時にシリコン蒸気に対
しアルミニウム蒸気を10〜500ppm、更には20〜
300ppmの濃度にするのがよい。 次に、本発明による感光体の各層を更に詳しく
説明する。 第１のａ−SiC：Ｈ層 このａ−SiC：Ｈ層４は感光体の表面を改質し
てａ−Si系感光体を実用的に優れたものとするた
めに必須不可欠なものである。即ち、表面での電
荷保持と、光照射による表面電位の減衰という電
子写真感光体としての基本的な動作を可能とする
ものである。従つて、帯電、光減衰の繰返し特性
が非常に安定となり、長期間（例えば１カ月以
上）放置しておいても良好な電位特性を再現でき
る。これに反し、ａ−Si：Ｈを表面とした感光体
の場合には、湿気、大気、オゾン雰囲気等の影響
を受け易く、電位特性の経時変化が著しくなる。
また、ａ−SiC：Ｈは表面硬度が高いために、現
像、転写、クリーニング等の工程における耐摩耗
性があり、更に耐熱性も良いことから粘着転写等
の如く熱を付与するプロセスを適用することがで
きる。 このような優れた効果を総合的に奏するために
は、ａ−SiC：Ｈ層４の膜厚を上記した50Å〜
2000Åの範囲内に選択することが重要である。即
ち、その膜厚を2000Å以上とした場合には、残留
電位が高くなりすぎかつ感度の低下も生じ、ａ−
Si系感光体としての良好な特性を失なつてしま
う。 また、膜厚を50Å未満とした場合には、トンネ
ル効果によつて電荷が表面上に帯電されなくなる
ため、暗減衰の増大や光感度の著しい低下が生じ
てしまう。従つて、ａ−SiC：Ｈ層４の膜厚は
2000Å未満、50Å以上とするのがよい。 また、このａ−SiC：Ｈ層４については、上記
した効果を発揮する上でその炭素組成を選択する
ことも重要であることが分つた。組成比をａ−
Si1−xCx：Ｈと表わせば、ｘを0.4以上、特に0.4
≦ｘ≦0.9とすること（炭素原子含有量が
40atomic％〜90atomic％であること）が望まし
い。即ち、0.4≦ｘとすれば、光学的エネルギー
ギヤツプがほぼ2.3eV以上となり、第７図に示し
たように、可視及び赤外光に対しいわゆる光学的
に透明な窓効果により照射光はａ−Si：Ｈ層（電
荷発生層）３に到達することになる。逆にｘ＜
0.4であると、一部分の光は表面層４に吸収され、
感光体の光感度が低下し易くなる。また、ｘが
0.9を越えると層の殆んどが炭素となり、半導体
特性が失なわれる外、ａ−SiC：Ｈ膜をグロー放
電法で形成するときの堆積速度が低下するから、
ｘ≦0.9とするのがよい。 第２のａ−SiC：Ｈ層 このａ−SiC：Ｈ層２は電位保持及び電荷輸送
の両機能を担い、上記不純物のドーピングによつ
て暗所抵抗率を向上させ、耐高電界性を有し、単
位膜厚当りに保持される電位が高く、しかも感光
層３から注入される電子またはホールが大きな移
動度と寿命を示すので、電荷担体を効率よく支持
体１側へ輸送する。また、炭素の組成によつてエ
ネルギーギヤツプの大きさを調節できるため、感
光層３において光照射に応じて発生した電荷担体
に対し障壁を作ることなく、効率よく注入させる
ことができる。また、この第２のａ−SiC：Ｈ層
２は支持体１、例えばAl電極との接着性や膜付
きが良いという性質も有している。従つてこのａ
−SiC：Ｈ層２は実用レベルの高い表面電位を保
持し、ａ−Si：Ｈ層３で発生した電荷担体を効率
良く速やかに輸送し、高感度で残留電位のない感
光体とする働きがある。 こうした機能を果すために、ａ−SiC：Ｈ層２
の膜厚は、例えばカールソン方式による乾式現像
法を適用するためには5000Å〜80μｍであること
が望ましい。この膜厚が5000Å未満であると薄す
ぎるために現像に必要な表面電位が得られず、ま
た80μｍを越えるとａ−Si：Ｈ層３で発生した電
荷担体の支持体１への到達率が低下してしまう。
但、このａ−SiC：Ｈ層の膜厚は、Se感光体と比
較して薄くしても（例えば十数μｍ）実用レベル
の表面電位が得られる。 また、このａ−SiC：Ｈ層２をａ−Si1−xCx：
Ｈと表わしたとき、0.1≦ｘ≦0.9（炭素原子含有
量が10atomic％〜90atomic％）とするのが望ま
しい。0.1≦ｘとすればａ−SiC：Ｈ層３とは全く
異なつたものにでき、また0.9＜ｘとすれば層の
殆んどが炭素になり半導体特性が失なわれる他に
製膜時の堆積速度が低下し、これらを防ぐために
はｘ≦0.9とするのがよいからである。 ａ−Si：Ｈ層（光導電層又は感光層） このａ−Si：Ｈ層３は、可視光及び赤外光に対
して高い光導電性を有するものであつて、第６図
に示す如く、波長650nｍ付近での赤色光に対し
ρD／ρLが最高〜104となる。このａ−Si：Ｈを感
光層として用いれば、可視領域全域及び赤外領域
の光に対して高感度な感光体を作成できる。しか
も、周期表第Ａ族元素のドーピングにより抵抗
率及び光導電性が一層高まり、これに伴なつて感
光体の暗抵抗及び光感度が一層向上するから、帯
電電位、暗減衰共に良好となつている。可視光及
び赤外光を無駄なく吸収して電荷担体を発生させ
るためには、ａ−Si：Ｈ層３の膜厚は2500Å〜
10μｍとするのが望ましい。膜厚が2500Å未満で
あると照射された光は全て吸収されず、一部分は
下地のａ−SiC：Ｈ層２に到達するために光感度
が大幅に低下する。また、ａ−Si：Ｈ層３は感光
層として光吸収に必要な厚さ以上に厚くする必要
はなく、最大10μｍとすれば充分である。 以上に説明した例においては、ダングリングボ
ンドを補償するためには、ａ−Siに対しては上記
したＨの代りに、或いはＨと併用してフツ素を導
入し、ａ−Si：Ｆ、ａ−Si：Ｈ：Ｆ、ａ−SiC：
Ｆ、ａ−SiC：Ｈ：Ｆとすることもできる。この
場合のフツ素量は0.01〜20atomic％がよく、0.5
〜10atomic％がより望ましい。 なお、上記の製造方法はグロー放電分解法によ
るものであるが、これ以外にも、スパツタリング
法、イオンプレーテイング法等によつても上記感
光体の製造が可能である。使用する反応ガスは
SiH4以外にもSi2H6、SiHF3、SiF4又はその誘導
体ガス、CE4以外のC2H6、C3H8等の低級炭化水
素ガスやCF4が使用可能である。更に、ドーピン
グされる不純物は上記のボロン、アルミニウム以
外にもガリウム、インジウム等の他の周期表第
Ａ族元素が使用可能である。 本発明による感光体は、例えば第８図に示す如
くに構成してよい。即ち、第２のａ−SiC：Ｈ層
２は電位保持、基板１からの電荷注入防止、基板
１に対する接着性向上の各機能を有し、50Å〜
5000Åの厚みに形成されるのがよい。光導電層３
は光照射に応じて電荷担体（キヤリア）を発生さ
せるものであつて、特に600〜850nｍの長波長域
で高感度を示し、その厚みは5000Å〜80μｍであ
るのが望ましい。更に、第１のａ−SiC：Ｈ層４
はこの感光体の表面電位特性の改善、長期に亘る
電位特性の保持、耐環境性の維持（湿度や雰囲
気、コロナ放電で生成される化学種の影響防止）、
炭素含有による結合エネルギーの向上で表面硬度
が高くなることによる機械的強度及び耐刷性の向
上、感光体使用時の耐熱性の向上、熱転写性（特
に粘着転写性）の向上等の機能を有し、いわば表
面改質層として働くものである。そして、この第
１のａ−SiC：Ｈ層４の厚みｔを上記の如く50Å
≦ｔ≦5000Åに選択することが重要である。 次に、本発明を電子写真感光体に適用した実施
例を具体的に説明する。 実施例 １ グロー放電分解法によりAl支持体上に第１図
の構造の電子写真感光体を作製した。先ず平滑な
表面を持つ清浄なAl支持体をグロー放電装置の
反応（真空）槽内に設置した。反応槽内を
10-6Torr台の高真空度に排気し、支持体温度を
200℃に加熱した後高純度Arガスを導入し、
0.5Torrの背圧のもとで周波数13.56MHz、電力密
度0.04W／cm2の高周波電力を印加し、15分間の予
備放電を行つた。次いで、SiH4とCH4からなる
反応ガスを導入し、流量比３：１：0.5の（Ar＋
SiH4＋CH4）混合ガス及びB2H6ガスをグロー放
電分解することにより、電位保持及び電荷輸送機
能を担うａ−SiC：Ｈ層を2μｍ／時の堆積速度で
製膜した。このａ−SiC：Ｈ層中の炭素含有率
は、オージエ電子分光分析の結果、20atomic％
であつた。反応槽を一旦排気した後、CH4は供給
せず、ArをキヤリアガスとしてSiH4及びB2H6を
放電分解し、ボロンドープドａ−Si：Ｈ感光層を
形成した後、再びCH4を供給し、今度は流量比
５：１：４の（Ar＋SiH4＋CH4）混合ガス及び
B2H6ガスをグロー放電分解し、ボロンドープド
ａ−SiC：Ｈ表面改質層を更に設け、電子写真感
光体を完成させた。このａ−SiC：Ｈ表面改質層
の光学的エネルギーギヤツプは2.5eVであつた。
また、炭素組成が50atomic％であることが分析
によりわかつた。 このようにして作製した感光体に、負極性で
6KVのコロナ放電を行つて、表面を負電位に帯
電させた。２秒間の暗減衰の後、1luxの光照射に
より表面電位はほぼ直線的に減衰した。この時の
半減露光量は少なく、残留電位はほとんどなく、
帯電・露出の繰返し特性も非常に良好であつた。 実施例 ２ 第５図の真空蒸着槽４１を用いてAl基板１上
に、光導電層としてのアルミニウムドープドａ−
Si：Ｈ：Al層３を形成した。この光導電層の上、
下にはアルミニウムドープドａ−SiC：Ｈ層２及
び４を前述した蒸着法で形成した。即ち、前記槽
４１を真空ポンプにより10-4Torrに排気し、こ
の槽４１内に第６図の放電装置４７を用いて放電
活性化した水素ガス（100c.c.／minの流量）を導
入し、シリコン蒸発源４８及びAl蒸発源４９を
電子銃加熱して蒸発せしめ、シリコン蒸発量と
Al蒸発量をクリスタルモニターで検知しながら
104：１の比（Siの蒸発量に対するAlの蒸発量濃
度は100ppm）になるようにし、基板電圧−
2KV、基板温度300℃で蒸着し、ａ−Si：Ｈ：Al
層３を形成した。ａ−SiC：Ｈ層２及び４の形成
時は、メタンガスを30c.c.／minの流量で導入し、
外は上記と同様にして、ａ−SiC：Ｈ層を形成
し、本発明の感光体を得た。 以上の本発明による感光体及び比較用感光体を
川口電気社製エレクトロメータ及びＵ−BixV−
２改造機による性能テストを行なつた結果を下記
表に示した。
【表】
【表】
なお、上記表中、静電特性のＶは初期帯電電
位、△Ｖ／Ｖは帯電終了６秒後の電荷の暗減衰
率、Ｅ1/2は半減露光量（単位：lux・sec）、VR
は残留電位を示す。 この結果から、本発明による感光体は、帯電電
位が充分であつてその暗減衰率が少なく、しかも
高感度であることが分る。更に、６万以上の繰返
しコピーにおいても、鮮明な高濃度画像が得られ
る。これに対し、比較例のものでは、電位、暗減
衰、光感度共に悪く、繰返し特性も著しく劣るこ
とが分る。
位、△Ｖ／Ｖは帯電終了６秒後の電荷の暗減衰
率、Ｅ1/2は半減露光量（単位：lux・sec）、VR
は残留電位を示す。 この結果から、本発明による感光体は、帯電電
位が充分であつてその暗減衰率が少なく、しかも
高感度であることが分る。更に、６万以上の繰返
しコピーにおいても、鮮明な高濃度画像が得られ
る。これに対し、比較例のものでは、電位、暗減
衰、光感度共に悪く、繰返し特性も著しく劣るこ
とが分る。
図面は本発明を例示するものであつて、第１図
は電子写真感光体の一部分の断面図、第２図は上
記感光体を製造するグロー放電装置の概略図、第
３図はドープドａ−SiC：Ｈを製膜するときの
B2H6／SiH4流量比による暗抵抗率の変化を示す
グラフ、第４図はドープドａ−Si：Ｈを製膜する
ときの第３図と同様のグラフ、第５図は蒸着装置
の概略断面図、第６図は放電部の断面図、第７図
はａ−Si：Ｈ及び各組成のａ−SiC：Ｈの光導電
性を示すグラフ、第８図は別の例による感光体の
断面図である。 なお、図面に示されている符号において、１…
…支持体（基板）、２……不純物のドープされた
第２のａ−SiC：Ｈ層、３……不純物ドープドａ
−Si：Ｈ感光層（光導電層）、４……不純物ドー
プされた第１のａ−SiC：Ｈ層、１１……グロー
放電装置、１７……高周波電極、３１……ガス状
シリコン化合物供給源、３２……ガス状炭素化合
物供給源、３３……キヤリアガス供給源、３４…
…B2H6供給源、４１……蒸着槽、４７，５０…
…放電部、４８……シリコン蒸発源、４９……ア
ルミニウム蒸発源である。
は電子写真感光体の一部分の断面図、第２図は上
記感光体を製造するグロー放電装置の概略図、第
３図はドープドａ−SiC：Ｈを製膜するときの
B2H6／SiH4流量比による暗抵抗率の変化を示す
グラフ、第４図はドープドａ−Si：Ｈを製膜する
ときの第３図と同様のグラフ、第５図は蒸着装置
の概略断面図、第６図は放電部の断面図、第７図
はａ−Si：Ｈ及び各組成のａ−SiC：Ｈの光導電
性を示すグラフ、第８図は別の例による感光体の
断面図である。 なお、図面に示されている符号において、１…
…支持体（基板）、２……不純物のドープされた
第２のａ−SiC：Ｈ層、３……不純物ドープドａ
−Si：Ｈ感光層（光導電層）、４……不純物ドー
プされた第１のａ−SiC：Ｈ層、１１……グロー
放電装置、１７……高周波電極、３１……ガス状
シリコン化合物供給源、３２……ガス状炭素化合
物供給源、３３……キヤリアガス供給源、３４…
…B2H6供給源、４１……蒸着槽、４７，５０…
…放電部、４８……シリコン蒸発源、４９……ア
ルミニウム蒸発源である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基体上に、少なくとも、厚みが5000Å〜80μ
ｍの第２のアモルフアス水素化及び／又はフツ素
化炭化シリコン層と、厚みが2500Å〜10μｍのア
モルフアス水素化及び／又はフツ素化シリコンか
らなる電荷発生層と、第１のアモルフアス水素化
及び／又はフツ素化炭化シリコン層とを順次積層
せしめた積層体からなり、 (a) 前記第２のアモルフアス水素化及び／又はフ
ツ素化炭化シリコン層は炭素原子含有量が
10atomic％〜90atomic％であり、水素原子含
有量が1atomic％〜40atomic％であり、周期表
第Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1013Ω−
cm以上であり、 (b) 前記アモルフアス水素化及び／又はフツ素化
シリコンからなる電荷発生層は水素原子含有量
が1atomic％〜40atomic％であり、周期表第
Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1010Ω−cm以
上であり、 (c) 前記第１のアモルフアス水素化及び／又はフ
ツ素化炭化シリコン層は炭素原子含有量が
40atomic％〜90atomic％であり、水素原子含
有量が1atomic％〜40atomic％であり、周期表
第Ａ族元素が含有され、暗抵抗率が1013Ω−
cm以上である ことを特徴とする電子写真感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9866782A JPH0233144B2 (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | Denshishashinkankotai |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9866782A JPH0233144B2 (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | Denshishashinkankotai |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215658A JPS58215658A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0233144B2 true JPH0233144B2 (ja) | 1990-07-25 |
Family
ID=14225860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9866782A Expired - Lifetime JPH0233144B2 (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | Denshishashinkankotai |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0233144B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772802B2 (ja) * | 1985-01-09 | 1995-08-02 | 株式会社日立製作所 | 電子写真感光体の製造法 |
| JPS61221752A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-10-02 | Sharp Corp | 電子写真感光体 |
| JPH0772804B2 (ja) * | 1985-08-31 | 1995-08-02 | 京セラ株式会社 | 電子写真感光体 |
| JPS63121057A (ja) * | 1986-11-08 | 1988-05-25 | Kyocera Corp | 電子写真感光体 |
| JPS63135951A (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-08 | Kyocera Corp | 電子写真感光体 |
-
1982
- 1982-06-09 JP JP9866782A patent/JPH0233144B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58215658A (ja) | 1983-12-15 |
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