JPH0310075A - 水素化アモルファスシリコン膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 高い構造緻密性を持つ水素化アモルファスシリコン膜に
関し、 高温高温中でのコロナ照射による表面劣化が少なくなる
ようにすることを目的とし、 一般式ａ−３ｉ１−ｘ　Ｃ，：ｌで示される化合物にお
いて、０．４≦ｘ≦０．８の組成を持ち、Ａｒ”　４８
８ｎ−の励起レーザを用いたレーザーラマン分光測定で
観測される４８０ｃｍ”付近に現れるピーク（ＴＯ）高
さと１５０ａｍ−’付近に現れるピーク（ＴＡ）高さの
比（ＴＯ／Ｔ＾）が２．０以上であることを特徴とした
構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は高い構造緻密性を持つ水素化アモルファスシリ
コン膜に関する。

〔従来の技術〕

薄膜状の水素化アモルファス部材、特に水素化アモルフ
ァスシリコン（以下ａ−５ｉ：Ｈと呼ぶ）は、耐久性に
富み、無公害であることから、情報光の照射により像を
形成する電子写真装置用の電子写真感光体として用いら
れている。

この電子写真感光体は、第９図に示されるように、アル
ミニウム（Ａ　ｊ　）等の導電性の基板１０２上に、キ
ャリア注入阻止層１０３、キャリア生成層とキャリア輸
送層とから成る感光層１０４、表面保護層１０５が順次
積層されて構成される。

このキャリア注入阻止層はｐ形あるいはｎ形のａ−Ｓｉ
：Ｈ，ａ−ＳｉＯ：Ｈ，ａ−５ｉＣ：Ｈ，ａ−ＳｉＮ：
Ｈが用いられ、感光層はａ−５ｉ：Ｈが用いられる。表
面保護層はａ−５ｔＣ：Ｈ，ａ−ＳｉＮ：Ｈ＋　ａ−Ｃ
：Ｈ，ａ−Ｃ：Ｈ：Ｆが用いられる。特に、表面保護層
はバンドギャップの広いａ−５ｉＣ：Ｈやａ−５ｉＮ：
Ｈが使用されるが硬度の点からはａ−ＳｉＣ：Ｈの方が
優れている。

第１０図は従来のＲＦ−ＣＶＤ装置の概略構成を示す図
である。第１０図において、ａ−５ｉＣ：Ｈ膜が形成さ
れる基板１００は、真空容器２６内のアースに接地され
ている第２の電極２７上に搭載される。

この真空容器２６は出口部１１６に接続されたメカニカ
ルブースタポンプ３２とロークリポンプ３３により減圧
される。一方、真空容器２６は入口部１１４にバイブ１
１８が接続される。そして、このバイブ１１８は流量調
整器５ａを介してジシラン５ｉＪｉを収納するガスボン
ベ１．流量調整器５ｂを介してプロパンＣＪｓを収納す
るガスボンベ２．流量調整器５Ｃを介して水素Ｈｔを収
納するガスボンベ３．及び流量調整器５ｄを介してアル
ゴン＾ｒを収納するガスボンベ４が接続される。

これら各ガスボンベ１〜４に収納されているガスは、夫
々の流量調整器５８〜５ｄの調整結果に応じた量だけ、
バイブ１１８を通して真空容器２６内に原料ガスとして
導入される。

この状態で、ＲＰ電源３１から第１の電極２９にＲＦパ
ワーが供給されると、第１と第２の電極２７．２９の間
に原料ガスのプラズマが形成され、基板１００上にａ−
ＳｉＣ：Ｈ膜が形成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、表面層がＳｉを含有している場合、。

Ｓｉが空気中の酸素と反応して親水性のＳｉＯを形成す
るため、高湿度時に像流れ（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）が発生
し易い。

このため、感光体を加熱して使う方法、あるいは表面層
にＳｉを含有させない膜とする方法が施されている。

しかしながら、感光体を加熱して使用する場合には、電
子写真装置側に加熱源等を組み込む必要があり、電子写
真装置の構成が複雑になり高価になるという問題が生じ
る。

実用に供し得ないという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこの目的を達成するため、一般式ａ−Ｓｉ＋−
−ＣＭ：Ｈで示される炭素含有水素化アモルファスシリ
コンが、Ａｒ”　４８８ｎ−の社レーザを用いた東゛−
゛′　　で観測される４８０ＣＩＩ−’付近に現れるピ
ーク（ＴＯ）高さと１５０ｃｍ−’（ず近に現れるピー
ク（ＴＡ）高さの比（ＴＯ／Ｔ＾）皇丑艶供七であり、
炭素含有率（ｘ）が０．４≦×≦０．８であることを特
徴とする。

〔作　　用〕

本出願人が、高湿度中でのコロナ照射によるａ−Ｓｉ　
：Ｈ感光体表面の挙動を、高感度反射ＦＴ−ＩＲ（ＩＲ
−ＲＡＳ）と接触角測定により調査した結果、高湿度中
でａ−Ｓｉ：Ｈの感光体の表面層！！　１１　（ａ　−
Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈ膜）にコロナ照射を浴びせた場合、表
面に５ｉ−０）１．　Ｈ−ＯＨ，５ｔ−０−９ｉｔ　Ｎ
０ｓ−、Ｃ０５−−ピーク増加が見られ、これらがぬれ
性を高める原因であることがわかった。つまり、コロナ
照射で生じたオゾン（０３）は、感光体表面を直接酸化
し、５ｉ−０−Ｓｉ結合を増加させる。

同時にＮＯ３−、ＣＯ５−１−ＯＨなどの吸着基を発生
させ、表面のＳｉ上にこれらの吸着基が水和物として吸
着する。その結果、表面の極性が増加し、めれ性が高ま
る。そこへ、極性分子であるＨ！０が吸着する。この状
態で帯電させたとき、電荷が流れるため、［像流れ（ｂ
ｌｕｒｒｉｎｇ）　Ｊを起こす、そこで我々は湿度に強
いａ−Ｓｉ感光体を作成する方法として、前述した表面
にＳｔを含まない材質を用いることは膜の特性等から採
用出来ないので、現在表面保護層として使用しているａ
−３ｉ、、　Ｃｘ：Ｈ膜の炭素含有率（ｘ）を上げては
っ水性を向上させたのである。

また、単に、炭素含有率（ｘ）の高いａ−Ｓｉｔ−ｘ　
ｃｌｌ：Ｈ膜は、表面保護層としてのキャリアをブロッ
クする機能が十分ではない。従って、本発明は、炭素含
有率（ｘ）が高く且つ表面保護層としてのブロッキング
の機能が十分に高いａ−Ｓｔ、ｘＣ：Ｈ膜とするため、
高炭素含有（×≧０．４）のａ−５ｉ１−ｘ　Ｃ：Ｈは
、Ａｒ”ｂ 分光測定で観測される４８０ｃ１１−’付近に現れるピ
ーク（ＴＯ）高さと１５０ｃｍ−’付近に現われるピー
ク（ＴＡ）高さの比（ＴＯ／ＴＡ）が２．０以上となる
ようにした。

〔実　施　例〕

第３図、第４図は、本発明に係る水素化アモルファスシ
リコン膜を作成するための薄膜形成装置の説明図である
。

図において、薄膜形成装置１１０は、第１の入口部１１
４と第２の入口部１１５と出口部１１６を有する真空容
器２８を備えている。

第１の人口部１１４は入口バイブ１１８の一端に接続さ
れており、入口バイブ１１８の他端はガスボンベ１，２
．６．７に接続されている。

出口部１１６はロークリポンプ３３とメカニカルブース
タポンプ３２を含むバキュームポンプに接続される。

入口バイブ１１８は、流量調整器５ａを介してジシラン
（ＳｉＪ、）を収納するガスボンベｌ、流量調整器５ｂ
を介してプロパン（Ｃ３Ｈ１ｌ）を収納するガスボンベ
２．及び流量調整器５ｅを介してジボラン（Ｂｅｌｌ＆
）を収納するガスボンベ６が接続されている。尚、ジボ
ラン（ａｗｌはヘリウムＨｅで希釈され、ｌｉｅに対し
１００ｐｐ−の濃度となるようにガスボンベ６に収納さ
れている。

第２の入口部１１５は水素ラジカル発生部１２０が接続
されている。水素ラジカル発生部１２０は一端２３ａが
第２の入口部１１５に接続され、他端２３ｂが後述する
ガスボンベ７に接続され、ガスボンベ７からの水素（Ｈ
りガスが通される直径が３０ａ＋ｇｅの石英管２３と、
流量調整器５ｆを介して石英管２３の他端２３ｂの水素
ガス導入部２５に接続されて成ると共に、水素ガスを収
納するガスボンベ７と、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を
発振するマイクロ波発振器２１と、マイクロ波を石英管
２３迄導く導波管２２と、導波管２２により導びかれた
マイクロ波を石英管２３の全周で且つ長手方向の全域に
渡って照射するよう石英管２３を覆う円筒状部２４ａ、
　２４ｂを有Ｑており、石英管２３内を通る水素ガスの
プラズマを発生させるためのプラズマ発生炉２４とから
構成される。

この薄膜形成装置１１０は限定された放電ゾーンを形成
するように第１と第２の電極２９と２７を真空容器２６
内に備えている。第１と第２の電極２９と２７はステン
レススティールのような導電性部材が用いられる。

第１の電８ｉ２９は入口部１１４を通して供給される原
料ガスを真空容器２６内に流すための開口２９ａを有し
ている。この間口２！１ａは第４図に示されるように入
口部１１４から供給される原料ガスが基板１００の長手
方向に均一に放出されるように上下の個数を多くし、中
間部の個数を少なくしである。

第１の電極２９は図示しないインピーダンス整合回路、
ブロッキングキャパシタ３０を通してＲＦ高周波電源３
１に接続される。　ＲＦ電源３１　（１３，５６ＭＨｚ
）はアースに接地される。

更に、第２の電極２７は平面部２７ａを備えており、真
空容器２６の内側の底部に取付けられ、またアースに接
地される。

基板１００はこの平面部２７ａに載せられ、電源２８ａ
により駆動されるヒータ２８により加熱される。

第９図に示される構成の感光体は、第３図、第４図に示
される薄膜形成装置により、以下の方法で作成される。

（１）　　まず、大気圧状態下において、真空容器２６
内で第１の電極２９に対向して第１の電極２９との間に
豊橋士別３４を形成する第２の電極２７上にアルミニウ
ムＡＪ等の基板１００をセントする。

（２）次に、バキュームポンプ３２．３３により真空容
器２６内の圧力が０，２　ｔｏｒｒより低くなるように
、出口部１１６を通して真空容器２６から排気される。

それから、基板１００がヒータ２８により予じめ定めら
れた温度（２５０℃）に加熱される。そして、バキュ−
ムボンブ３２．３３は、原料ガスが真空容器２６に導入
されている間、０，２　ｔｏｒｒの値を維持するように
継続して駆動される。

（３）次いで、流量調整器５ａ、　５ｅのみが開放され
、ガスボンベ１からのジシラン５ｔｆＨ＆及びガスボン
ベ６からのジボランＢｚＨｂのみが流量調整器５ａ＋　
５ｅ＋バイブ１１８．入口部１１４、及び第１の電極２
９の開口２９ａを通して真空容器２６内に導入される。

コノ時のジシランＳｉ！Ｈｈノ流量は３０　ＳＣＣＭ　
（０’Ｃ１ａｔ−での質量流量）、　ジボランＢＪｉの
流量は４２５ＣＣＭである。

（４）　　この状態で、ＲＦ電源３１から第１の電極２
９にＲＦパワー１００−を与える。この結果、ジシラン
Ｓｉ、ＨｋとジボランＢ、Ｈ＆とから成る原料ガスは堆
積空間３４内で分解され、プラズマ状態となる。そして
ボロン（Ｂ）のドープ量の高いａ−Ｓｔ：Ｈ膜は厚さが
０．５６μ−となる迄基板１０２上に形成される。この
ａ−５ｔ；Ｈ膜がブロッキング層１０３である。

（５）基板１０２上にブロッキング層１０３を形成した
後、真空容器２６内の圧力を約０，１　ｔｏｒｒに減圧
維持する。

この減圧操作と同時に、ジボランＢｔＨ，の流量がｌ　
ＳＣＣＭとなるように流量調整器５ｅが調節される。

ＲＦパワーは１００−である。

（６）そして、ボロンＢのドープ量の低いａ−Ｓｉ：Ｉ
ｔ膜が厚さ３〜４μ鰯となる迄プロンキング層１０３上
に形成される。

このａ−５ｔ：Ｈ膜が感光層１０４である。

（７）感光層１０４を形成した後、薄膜形成装置は成膜
条件が次のように変更され、感光層１０４の上に厚さ０
．１８μ鍋の表面保護層１０５を形成する。

圧力　　　：　　Ｑ、ｌ　ｔｏｒｒ 基体温度　：２５０℃ ＲＰパワー　：　　１００Ｗ ＳＩＪ＆流量：２ＳＣＣＭ ＣＪｓ　　流量：　　２０　ＳＣＣＭ Ｈ２流量：　　１００　ＳＣＣＭ μ波パワー：　　３８０Ｗ すなわち、感光層１０４の形成後、圧力を０．１　ｔｏ
ｒｒ、基体温度を２５０℃に維持した状態で、流量調整
器５ｅを閉じることによってジボラン（ｎｔｏＪの流量
がからのジシランＳｌ山の流量が２　ＳＣＣＭ、　４≧
２からのプロパンＣ，Ｈ，の流量が２０５ＣＣＨに設定
さ世として、入口部１１４を通して真空容器２６内に導
入される。また、これと同時に流量調整器５ｆにより、
ガスボンベ７からの水素ガスＨ１が水素ガス導入部２５
、入口部１１５を通して真空容器２６に導入される。Ｈ
２の流量は１００５ＣＣＨに設定される。

（８）　　この状態で、ＲＦ電源３１から１００−のＲ
Ｆパワーが第１の電極２９に与えられ、また、これと同
時、あるいは直後にマイクロ波発振器２１に３８叶のμ
波パワーが供給される。

ＲＰ放電が生じるようにＲＦ電源３１により第１と第２
の電極２９．２７の間にＲＦ電圧が加えられたとき、Ｒ
Ｆ放電により発生した電子と原料ガスの分子の衝突によ
り、第１と第２の電極２９．２７の間にプラズマ領域が
生成される。

また、石英管２３の水素ガス導入部２５から導入された
石英管２３内の水素ガスは、導波管２２を伝わり、プラ
ズマ発生炉２４内に与えられたマイクロ波の作用により
プラズマ状態となり、水素ラジカル（・■）１０となる
。そして、この水素ラジカル（・■）１０は、真空容器
２６内のプラズマ領域３４に導びかれる。

これにより、第１の電極２９と第２の電極２７との間に
豊富な水素ラジカル（・■）１０が供給され、そして、
高炭素含有（ｘ＝０．８）のａ−Ｓｉｔ−ｘ　Ｃｘ；）
ｌ膜が形成される。

従って、この薄膜形成装置は炭素（Ｃ）よりも結合エネ
ルギの低いシリコン（Ｓｉ）との結合を十分に行なわせ
ることができる。従って、形成されたａ−５ｉＣ：Ｈ膜
はＳｔ環原子ダンプリングボンド（ＤＢ）が少なく、膜
が緻密化されている。

以上のようにして作成されたａ−３ｉ悪感光は、帯電電
位が５００ｖ、残留電位５ｖ、半減露光量１．０μＪ／
−と良好な電気特性を持つものであった。

さらに、このａ−３ｉ　：Ｈ感光体は３５℃、８５χＲ
Ｈ雰囲気中でも像流れが起こらず、耐湿性に優れたもの
であった。

第３図、第４図の薄膜形成装置を用い、前述した方法で
基板１００上にブロッキング層１０３．感光層１０４を
作成した後、成膜条件を表１のように設定して表面保護
層１０５を作成した。

表１ 共通条件　　圧力　　　：　　０．２　ｔｏｒｒＲＦパ
ワー　：　　１００Ｗ μ波パワー：　　３８０Ｗ 基体温度　：２５０℃ ｒ＝ＣＪａ／（ＣＪｓ＋５ｉＪａ） 表２は前述した成膜条件で形成されたａ−Ｓｉ感光体の
電気的特性を示す。

表２ 試料Ｎｏ、Ｃ２−３のａ−Ｓｉ：Ｈ感光体は、３５℃、
８０χＲＨ雰囲気中で像流れ（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）が発
生しなかった。

また、試料Ｎｏ、Ｃ２−２は像流れが発生した。更に試
料Ｎｏ、Ｃ２−１は像流れが発生することがあった。

比較のため、第１０図に示される従来のＲＦ−ＣＶＤ装
置を用いて、試料Ｎｏ、Ｃ２−３と同じ成膜条件でａ−
Ｓｉ感光体を作成した。

このａ−５Ｌ悪感光は、帯電能が２０　（Ｖ／μ■）し
か得られなかった。

表３は、第３図、第４図に示される薄膜形成装置（ＨＲ
−ＣＶＤ）と、水素ラジカル導入部を有しない第１０図
に示される従来のＲＰ−ＣＶＤ装置で平板状の基板１０
０上に直接的に形成されたａ−ＳｉＣ：Ｈ膜の物性を比
較したものである。

表３ 成膜条件　　圧力　　　：　０，２　ｔｏｒｒ基体温度
　：２５０℃ ＲＦパワー　：　　１００Ｗ ＳｉｚＨ，流量：　２．２　ＳＣＣＭ Ｃ３Ｈ１ｌ　　流量：　２０　　ＳＣＣＭＨ！　　流量
：　　１００　ＳＣＣＭ μ波パワー：　　３８０Ｗ　（ＨＲ−ＣＶＤ　ｏｎｌｙ
ｒ　　　　　：　０．９ この両者の炭素含有率は、Ｅ、。ｐｌの値からほぼ同じ
と考えられる。　）ＩＲ−ＣＶＤ装置で作成した膜の方
がＢ値が高く、接触角を大きくなっている。これは、水
素ラジカルを堆積空間に導入することで、膜の緻密性が
上がったためと思われる。

表４は第３図、第４図の薄膜形成装置を用い、プロパン
Ｃ１ＨＩをバイブ１１８を通してジシランＳｔよＨ６と
共に真空容器２６内に導入した場合（試料Ｎｏ。

Ｃｌ−３）と、石英管２３の端部２３ｂから水素■３と
共に導入した場合（試料Ｎｏ、Ｃｌ−４）を比較したも
のである。尚、第５図はプロパンＣＪｉの導入方法の説
明図であり、第５図（ａ）はパイプ１１８、入口部１１
４を通してジシランＳｉＪいプロパンＣＪＩを導入する
状態を示す図、第５図（ｂ）は石英管２３の端部２３ｂ
に設けられたプロパンｇａｓ導入部２５ｂからプロパン
Ｃ３Ｈ１を導入する状態を示す図である。

表４ この両者の比較により、導入方式ａの方が良好であった
。この理由は導入方式すは、マイクロ波により、Ｃｄｓ
が石英管２３内で炭素原子（Ｃ）まで分解し、その結果
・ＣＨ，、・Ｃ！Ｈ，ラジカル等が増加する。このとき
、堆積空間３４において基体１００上に形成されるａ−
５ｉＣ：Ｈ膜の最表面の５ｉ−Ｈの水素を引き抜き、Ｓ
ｔ原子のダングリングボンドが増加するための膜の緻密
性が失われると思われる。

成膜条件　　圧力　　　：　　０．２　ｔｏｒｒ基体温
度　：２５０℃ ＲＰパワー　：　　１００Ｗ Ｓｉ、Ｈ，流量：　　３　ＳＣＣＭ ＣＪａ　　流量：　　７　　ＳＣＣＭ Ｈ２流量：　　１００　ＳＣＣＭ μ波パワー二３８０誓 ｒ　　　　　：　　０．７ 第６図は感光体ドラムを作成するための薄膜形成装置で
あり、第３図、第４図に示される薄膜形成装置（ＨＲ−
ＣＶＤ）第２の電極２７が円筒形状の基体ｔｏｏｚをセ
ットできるように駆動モータ　（図示しない）により回
転駆動される円筒形状とし、第１の電極２９がこの第２
の電極２７のほぼ全周を囲むように円弧状の電極とし、
且つ入口部１１５から導入される水素ラジカルが基体１
００の長手方向に均一に導入されるようにするための水
素ラジカル導入部３５を設けたものである。この水素ラ
ジカル導入部３５は、第４図に示される第１の電極２９
と同様の形状である。

このように構成された薄膜形成装置で、以下の成膜条件
を設定してａ−ＳｉＣ：Ｉ（膜を形成した。尚、このａ
−ＳｉＣ：Ｈ膜は前述した方法と同様の成膜条件でプロ
ンキング層１０３、感光層１０４が形成された円筒状の
基体１００Ｚ上に形成される。

成膜条件　　圧力　　　：　０．２　ｔｏｒｒ基体温度
　：２５０℃ ＲＦパワー　：　　ｉｏｏｗ ＳｉｚＨｉ流量：　　２．２　ＳＣＣＭＣ３ＨＩ　　流
量：　　１０　ＳＣＣＭＨ！　　流量：　　２００　Ｓ
ＣＣＭ μ波パワー：　　５４０Ｗ ｒ　　　　　：　０．８ 表５はこのようにして形成されたａ−Ｓｉ感光体の特性
を示す。

表５ このａ−３ｔ悪感光ドラムは初期のはっ水性は高く、ま
た、接触角は場所によって多少異なるが、８０″〜８５
°の範囲内であった。このａ−Ｓｔ感光体ドラムは゛、
３５℃８０χＲＨの雰囲気中での環境試験において、２
時間連続でコロナ照射あびせた後や、−晩装置した後で
も、「像流れ」のない良好な印字が得られた。

第３図、第４図に示される薄膜形成装置（ＨＲ−ＣＶＤ
）で形成されたａ−ＳｉＣ：Ｈ膜（以下ａ−５ｉＣ：Ｈ
■と称する）と第１０図に示される従来のＲＦ−ＣＶＤ
装置で作成されたａ−ＳｉＣ：Ｈ膜（以下ａ−ＳｉＣ：
）ｌ■と称する）との差を調べるため、以下の同一の成
膜条件でＡ１基板上に直接的にａ−５ＩＣＪ膜を作成し
た。

成膜条件　　圧力　　　：　　２．Ｏｔｏｒｒ基板温度
　：２５０℃ ＲＰパワー　：　　１００讐 ５ｌＺＨ＆流量：　２．ＯＳＣＣＭ Ｃ，Ｈ，流量：　　１０　ＳＣＣＭ ■２　　　流量：　２００　ＳＣＣＭ μ波パワー：　　５００Ｗ 表６は、このようにして作成されたａ−ＳｉＣ：Ｈ膜の
特性を示す。

表６ この両ａ−５ｉＣ：）Ｉ膜の差を調査するため、３５℃
。

８０χＲＨ雰囲気中でコロナ帯電器によりコロナを６０
分間照射し、表面状態をフーリエ変換赤外分光分析（Ｆ
Ｔ−ＩＲ）装置（ＪＩＲ−３５０５：日本電子型）を用
い、高感度反射法（ＩＲ−ＲＡＳ）により測定した。

第７図はＩＲ−ＲＡＳの測定結果を示すグラフであり、
ａ−ＳｉＣ：Ｈ■はａ−ＳｉＣ：Ｈ■に比べ５ｉ−０−
５ｉ＋　５ｉ−ＯＨ＋Ｉｆ−ＯＨ等のＳｉ関連の吸着、
酸化量が約１７３となっている。

ｖ＃ａ　−Ｓ　ｉ　Ｃ：　Ｈｌｉ！Ｉの構造の差を調べ
るため、レーザーラマン分光測定を行った。

第８図はａ−ＳｉＣ：ＨｗＡの構造緻密性を測定するた
めのレーザーラマン分光測定要領説明図である。

励起レーザ発振用のＡｒ”　４８８ｎｍ発振器２１で発
振したレーザは、干渉フィルタ２２を通り、ミラー２３
．。

スリット２４．ミラー２３□を経て、Ａｒ気体を流した
試料セル２５に４５°の角度で入射する。試料５０は、
基板１００上に堆積したａ−ＳｉＣ：Ｈ膜である。

試料５０から発するラマン散乱光は、スリット２６．。

集光レンズ２７．スリット２６！を通り分光器２８へ送
られ、データ処理部２９でスペクトルに変換される。

３０はマルチフォートプライヤである。

尚、ａ−５ｉＣ：ＨＭの測定には、日本電子型のレーザ
ーラマン分光装置を用いた。

この測定で得られたラマンスペクトル結果において、ａ
−ＳｉＣ：Ｈ膜ではＴｏ　（約４８８　ａｓ−つ　とＴ
Ａ　（約１５０　ａｍ−’）の２つのピークが観測され
る。　ＴＯ／ＴＡピーク比はＳｔ結合の対称性の乱れや
構造の乱れを表し、この値が大きい程構造緻密性が高い
ことを示している。

第１図は高緻密性ａ−３ｉＣ：ＩＩ■のレーザーラマン
分光測定結果を、従来のａ−３ｉＣ＋Ｈ■と対比して示
したものである。この結果、ａ−５ｉＣ：ＩＩ■のＴＯ
／ＴＡが１．８であるのに対し、ａ−３ｉＣ：Ｈ■のＴ
Ｏ／ＴＡは２，４となっており、構造が緻密であること
が判明した。

この効果は次の理由によるものと考えられる。

本来ａ−３ｉ：Ｈに炭素が含有されていると、Ｓｉネッ
トワークにある程度乱れが生じる。この結果、ａ−Ｓｉ
Ｃ：Ｈ膜の表面のＳｔの反応性が増加し、コロナ照射に
よって生ずるオゾン（０，）で酸化されて５ｔ−Ｏ〜Ｓ
ｉや５ｔ−ＯＨになりやすい。しかし高緻密のａ−５ｉ
Ｃ：Ｈ膜とすることによって、この表面Ｓｔの反応性を
抑え、高温、高湿度中でのコロナ照射による表面吸着や
酸化をなくすことができ、像流れを防止できるものと考
えられる。

ａ−３ＩＣ：Ｈ膜の炭素含有率（ｘ）とＴｏ／ＴＡ比の
関係を調べるため、ジシラン５ｔｘＨｉ、プロパンＣ３
Ｈ□水素１１．の流量比を変え、異なる炭素含有率（ｘ
）のａ−ＳｉＣ：Ｈ膜を作成した。

表７は、流量比と炭素含有率（Ｘ）、　　接触角の関係
を示す。

表７ 単位二ＳＣＣＭ 第２図は、炭素含有率（ｘ）とＴＯ／ＴＡ比の関係を示
すグラフである。

第２図から判るように、ａ−５ＩＣ：）ｌ■は、Ｔｏ／
ＴＡ比が２．０以上であり、ａ−ＳｉＣニル■に比べ、
膜の緻密化が図られている。

ａ−３ＩＣ：Ｈ■が表面保護層として形成されたａ−Ｓ
ｉ感光体を用いて３５℃８０ＸＲＨ雰囲気下で像形成を
行った結果、炭素含有率が０．３の表面保護層を有する
ａ−Ｓｉｒｆ！４光体は像流れを起こしたが、他のａ−
３ｉ悪感光は像流れが起きなかった。

尚、ａ−Ｓｉ、−ｘ　Ｃｘ：Ｈ膜の炭素含有率をＸ≧０
，８にしたとき、炭素リンチの構造になり絶縁性が低下
し、帯電能が下がる。

前述した各測定値は以下の測定法を用いて測定した。

（１）　　接触角 水平に置かれた試料上にマイクロミリンジ（４７８０型
、エラペンドル製）により、純水を２０ｐ１滴下した後
、カメラ　（ＲＺ６７、マミャ製）で水滴を真横から撮
影した。この時の水滴の幅ｄと高さｈから、２（ｈ／ｄ
）・ｔａｎθの式を用いて算出した。

（２１Ｅｌ。２５．Ｂ値の測定 紫外可視分光光度計（ＵＶ−３４００，日立型）を用い
、基板上に堆積したａ−５ｉＣ：Ｈ膜の波長２００〜８
００ｎ１１での吸収を測定した。式（１）を用いて光学
バンドキャップ（Ｅ　Ｉ。、）と、Ｂ値を求めた。Ｂ値
は、バンドのテール部の傾きを示しており、膜の緻密性
の一つの目安とした。

α（ω）　＝Ｂ　（ｈω−Ｅ、。ｐｔ）”／ｈω・・・
ｆｌ）ここで、 α（ω）：吸収係数 ω；振動数 ｈ；ブランク定数 （３）帯電電位 ペーパーアナライザー（モデル５Ｐ−４２８，川口電気
型）により求めた。

（４）残留電位 （３）項の装置を用いて帯電させた試料に、波長６７５
ｎｍ、光量０．４７６　Ｘ　１０”　ｄ／鵬”の光をあ
て、帯電が落ちきった電位を残留電位Ｖ、とした。

（５）暗減衰時間 （３）項の装置を用いて試料を帯電させたのち、光を当
てずに帯電電位が１／２になるまでの時間を暗減衰時間
ｔｌ／□とじた。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によるａ−ＳｉＣ：Ｈ膜は、
高温高温中でのコロナ照射による表面劣化が少なく、こ
のａ−ＳＩＣ：）Ｉ膜を表面保護層に使用することによ
り、耐湿性に優れた高帯電能の高性態ａ−３ｉ感光体を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、レーザーラマン分光測定結果を示すグラフ、 第２図は、炭素含有率とＴＯ／ＴＡ比の関係を示すグラ
フ、 第３図は、薄膜形成装置の構造図、 第４図は、薄膜形成装置の斜視図、 第５図は、プロパンガスの導入方法の説明図、第６図は
、感光体ドラムを作成する薄膜形成装置を示す図、 第７図は、ＩＲ−ＲＡＳの測定結果を示すグラフ、第８
図は、レーザーラマン分光測定装置の説明図、 第９図は、ａ−Ｓｉ感光体（ｐｈｏｔｏｓｅｎｍｉｔｉ
ｖｅ　ｍｅｍｂｅｒ）の構成を示す図、 第１０図は、従来のＲＰ−ＣＶＤ装置の構成を示す図、
図中、１０１はａ−Ｓｉ感光体、１０５は表面保護層で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一般式ａ−Ｓｉ＿１＿−＿ｘＣ＿ｘ：Ｈで示される化
   合物において、０．４≦ｘ≦０．８の組成を持ち、Ａｒ
   ＾＋４８８ｎｍの励起レーザを用いたレーザーラマン分
   光測定で観測される４８０ｃｍ＾−＾１付近に現れるピ
   ーク（ＴＯ）高さと１５０ｃｍ＾−＾１付近に現れるピ
   ーク（ＴＡ）高さの比（ＴＯ／ＴＡ）が２．０以上であ
   ることを特徴とする水素化アモルファスシリコン膜。