JPH03255459A - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
電子写真感光体の製造方法Info
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- JPH03255459A JPH03255459A JP2311742A JP31174290A JPH03255459A JP H03255459 A JPH03255459 A JP H03255459A JP 2311742 A JP2311742 A JP 2311742A JP 31174290 A JP31174290 A JP 31174290A JP H03255459 A JPH03255459 A JP H03255459A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電子写真感光体の製造方法に関すも従来の技術
従来 電子写真感光体の光導電層？＆ ＣｄＳ、Ｚｎ
Ｏ等の微粉末を有機物中に分散塗布したも（７）、
ＡｓやＴｅを添加した非晶質Ｓａ、 ポリビニルカル
バゾールやトリニトロフルオレン等の有機半導体等が用
いられてきた しかし非晶質Ｓｅ系の材料は材料組成の
制御が難しく、更に高温環境下では結晶化による特性変
化の難点 更に叉それ自体が人体に対し有害物質ではな
いとは云いきれぬため使用済の感光板を回収して集中処
理しなければならぬ問題等が残っている。ＣｄＳやＺｎ
Ｏ等の樹脂分散系の材料はその特性の湿度依存性の故眠
湿気の多い雰囲気中では良質画像を得にくい欠点があ
も 有機物系の感光板はその毒性の開成 耐刷性に劣る
欠点を有している。
Ｏ等の微粉末を有機物中に分散塗布したも（７）、
ＡｓやＴｅを添加した非晶質Ｓａ、 ポリビニルカル
バゾールやトリニトロフルオレン等の有機半導体等が用
いられてきた しかし非晶質Ｓｅ系の材料は材料組成の
制御が難しく、更に高温環境下では結晶化による特性変
化の難点 更に叉それ自体が人体に対し有害物質ではな
いとは云いきれぬため使用済の感光板を回収して集中処
理しなければならぬ問題等が残っている。ＣｄＳやＺｎ
Ｏ等の樹脂分散系の材料はその特性の湿度依存性の故眠
湿気の多い雰囲気中では良質画像を得にくい欠点があ
も 有機物系の感光板はその毒性の開成 耐刷性に劣る
欠点を有している。
これらの従来技術の欠点を改良し得る期待のある材料と
して、最近非晶質Ｓｉ （以下ａ−８ｉと略称する）が
注目されており、例えば特開昭５４−７８１３５号公報
や同５４−８６３４１号公報等にその期待される有用性
が開示されていも 発明が解決しようとする課題 しかし 前記の両公報ともこの材料の有用性を強調して
はいるが なぜ感光板として有用な材料としての特性を
得ることが可能となったかの記載は−切な（℃ 即ち従
来のａ−８ｉは優れた光導電性を有してはいる力丈 そ
の室温比抵抗はノンドープ状態でＩＯ’−１０”Ω”ｃ
ｍのｎ型を示Ｌ ＢａＨｅをＳｉＨ４に対し１０−’
ｍｏ１％程度添加した場合に１０″Ω・ｃｍ程度まで比
抵抗が増加し 更に濃度を増加すると急激に比抵抗が減
少するものが報告されているのみであった 一方電子写
真用感光板として必要な帯電性を得るために（よ 少く
とも室温暗比抵抗は１０′３Ω・ｃｆｆ１程度叉はそれ
以上必要である力丈 なぜこの様な暗比抵抗を得る事が
可能となり、且つ高い光導電性を保持し得るかが全く開
示されていないのであム 本発明はこの材料技術上の主要な問題点を克服する技術
を開発した事に基づいてなされたものであム 即ち従来
提案されていたａ−３ｉの価電子制御用の不純物例えば
ＢやＰ、Ａｓ等以外に 酸素等のＶＩ族群元素のうち少
なくとも一種を添加する事により、優れた光導電性を保
持しながら室温暗比抵抗を高く保持する事が可能となっ
た事にもとづく。
して、最近非晶質Ｓｉ （以下ａ−８ｉと略称する）が
注目されており、例えば特開昭５４−７８１３５号公報
や同５４−８６３４１号公報等にその期待される有用性
が開示されていも 発明が解決しようとする課題 しかし 前記の両公報ともこの材料の有用性を強調して
はいるが なぜ感光板として有用な材料としての特性を
得ることが可能となったかの記載は−切な（℃ 即ち従
来のａ−８ｉは優れた光導電性を有してはいる力丈 そ
の室温比抵抗はノンドープ状態でＩＯ’−１０”Ω”ｃ
ｍのｎ型を示Ｌ ＢａＨｅをＳｉＨ４に対し１０−’
ｍｏ１％程度添加した場合に１０″Ω・ｃｍ程度まで比
抵抗が増加し 更に濃度を増加すると急激に比抵抗が減
少するものが報告されているのみであった 一方電子写
真用感光板として必要な帯電性を得るために（よ 少く
とも室温暗比抵抗は１０′３Ω・ｃｆｆ１程度叉はそれ
以上必要である力丈 なぜこの様な暗比抵抗を得る事が
可能となり、且つ高い光導電性を保持し得るかが全く開
示されていないのであム 本発明はこの材料技術上の主要な問題点を克服する技術
を開発した事に基づいてなされたものであム 即ち従来
提案されていたａ−３ｉの価電子制御用の不純物例えば
ＢやＰ、Ａｓ等以外に 酸素等のＶＩ族群元素のうち少
なくとも一種を添加する事により、優れた光導電性を保
持しながら室温暗比抵抗を高く保持する事が可能となっ
た事にもとづく。
さらに 耐光性、耐コロナ性、耐摩耗性の点か板 表面
被覆層として窒化珪素または酸化珪素を形成すること力
ｔ 特開昭５４−１４５５３７号公報に記載されている
力丈 残留電位特性を含めた電子写真特性が満足できる
程度に改良されるものとは云えな鶏さらに 最も大きな
欠点は製膜速度が他の感光体に比較して著しく遅いため
高価なものとなる問題があも 本発明（よ 残留電位の低へ 暗減衰特性、耐コロナイ
オン法 耐光疲労性に優れた 長期繰り返し使用にも劣
化することのない電子写真感光体を高速に製膜すること
を目的とする。
被覆層として窒化珪素または酸化珪素を形成すること力
ｔ 特開昭５４−１４５５３７号公報に記載されている
力丈 残留電位特性を含めた電子写真特性が満足できる
程度に改良されるものとは云えな鶏さらに 最も大きな
欠点は製膜速度が他の感光体に比較して著しく遅いため
高価なものとなる問題があも 本発明（よ 残留電位の低へ 暗減衰特性、耐コロナイ
オン法 耐光疲労性に優れた 長期繰り返し使用にも劣
化することのない電子写真感光体を高速に製膜すること
を目的とする。
課題を解決するための手段
導電性支持体上に 非晶質シリコンを主成分とし 且つ
ｖＩ族元素のすち少なくとも一種を含有する光導電層を
＊Ｌ 前記光導電層の前記導電性支持体と異なる側の
主面部に表面電位安定化層として非晶質炭化珪素を主成
分とする層を有するとともに 前記光導電層の前記導電
性支持体と接する側の主面部に価電子制御用不純物を高
濃度に導入した非晶質シリコンを主成分とする暗減衰防
止層を有する電子写真感光体を原料ガスのグロー放電分
解によって順次製膜すも 作用 ＶＩ族元素を含む原料ガスをシランガスに混合しグロー
放電分解によって導電性支持体上に製膜することによっ
て従来に非晶質シリコンの製膜速度に比較し７倍もの高
速に製膜できることを見いだしあ また 価電子制御用
不純物を高濃度に導入した非晶質シリコンを主成分とす
る層を支持体側に形成することにより暗減衰特性の改善
と同時に残留電位の発生と言う新たな問題をも同時に解
決することができも さらには 表面に非晶質炭化珪素
を主成分とする層を形成することにより繰り返し使用に
耐える優れた安定性を有する感光体を提供することがで
きも 実施例 以下本発明を実施例とともに図面を参照しつつ説明すも 第１図は本発明を実施するための装置の一実施態様を模
式的に示す図である。 ｌは堆積装置の外壁で、内部に
は加熱基板ホルダー２と接して基板３．３′・・・・・
・が設置され 基板ホルダー２と対向して対向電極４が
設置され 基板ホルダー２と対向電極４間に高周波電圧
または直流電圧が印加されも 原料ガスはそれぞれの容
器より堆積装置内部に導入され ガスを均一に分配する
ため多数の小孔（図示せず）をもち且つその内部は大き
なガスコンダクタンスを有する分配配管５．５″等から
噴出し 排気管６より排気されも 原料ガスが導入され
た状態で外壁ｌ内は１０−”Ｔｏｒｒ 〜１Ｏ−７Ｔｏ
ｒｒの範囲でグロー放電が行なわれ 基板上に所望の非
晶質膜を堆積する。
ｖＩ族元素のすち少なくとも一種を含有する光導電層を
＊Ｌ 前記光導電層の前記導電性支持体と異なる側の
主面部に表面電位安定化層として非晶質炭化珪素を主成
分とする層を有するとともに 前記光導電層の前記導電
性支持体と接する側の主面部に価電子制御用不純物を高
濃度に導入した非晶質シリコンを主成分とする暗減衰防
止層を有する電子写真感光体を原料ガスのグロー放電分
解によって順次製膜すも 作用 ＶＩ族元素を含む原料ガスをシランガスに混合しグロー
放電分解によって導電性支持体上に製膜することによっ
て従来に非晶質シリコンの製膜速度に比較し７倍もの高
速に製膜できることを見いだしあ また 価電子制御用
不純物を高濃度に導入した非晶質シリコンを主成分とす
る層を支持体側に形成することにより暗減衰特性の改善
と同時に残留電位の発生と言う新たな問題をも同時に解
決することができも さらには 表面に非晶質炭化珪素
を主成分とする層を形成することにより繰り返し使用に
耐える優れた安定性を有する感光体を提供することがで
きも 実施例 以下本発明を実施例とともに図面を参照しつつ説明すも 第１図は本発明を実施するための装置の一実施態様を模
式的に示す図である。 ｌは堆積装置の外壁で、内部に
は加熱基板ホルダー２と接して基板３．３′・・・・・
・が設置され 基板ホルダー２と対向して対向電極４が
設置され 基板ホルダー２と対向電極４間に高周波電圧
または直流電圧が印加されも 原料ガスはそれぞれの容
器より堆積装置内部に導入され ガスを均一に分配する
ため多数の小孔（図示せず）をもち且つその内部は大き
なガスコンダクタンスを有する分配配管５．５″等から
噴出し 排気管６より排気されも 原料ガスが導入され
た状態で外壁ｌ内は１０−”Ｔｏｒｒ 〜１Ｏ−７Ｔｏ
ｒｒの範囲でグロー放電が行なわれ 基板上に所望の非
晶質膜を堆積する。
７〜１３は原料ガスボンベであり番号順にそれぞｔｌ、
５ｉＨａ、ＣｅＨ４，ＰＨｓ、Ｇａ（ＣＨｓ）＊、
Ｂ２Ｈ＊、Ｎ２０．ＮＨｓを含有していも なおＳｉＨ
４はＨｅ稀釈のも。及びＡｒ稀釈のものを比較のため取
り換えて用〜＼ また容器１２にＩｔ ０２ 、 Ｎ
２０． Ｃｏｔを、比較のため取り換えて用Ｌ＼ＰＨｓ
、 Ｂ２ ＨｓはＨｅ稀釈のも（７）、 Ｇａ（Ｃ
Ｈｓ）ａの容器は温度制御し且つｆ（ｅをバブルさせる
事によりガス導入量を制御でき、４ １４〜２０は流量
訊２１〜２７は流量制御二ドル弁、２８〜３４は閉止弁
であも第１図の装置により、先ずＡｒ稀釈のＳｉＨ４と
Ｈｅ稀釈の５ｉＨａを用いて、従来法によりノンドープ
ａ−３ｉを堆積させ亀 膜の暗比抵抗は稀釈ガスにより
特に差はな（１０１〜１０１Ω・ｃｍの範囲に分布して
いためｔ 光導重度はＨｅ稀釈のものがＡｒ稀釈のもの
に比べ約２倍程大きく、基板にＡｌを用いた場合の膜の
はがれの頻度はＨｅ稀釈のものの方が少なかつ九更に堆
積膜を加熱し放出ガスの質量分布を行ったとこムＡｒ稀
釈ＳｉＨ４による堆積膜からは従来公知のようにＡｒの
放出が認められた力＜、 Ｈｅ稀釈５ｉＨａを用いた
膜からは分析装置のバックグラウンド以上のＨｅは検出
されなかった 以上により以下の実験はＨｅ稀釈のＳｉ
Ｈ４を用い九 次に５ｉＨｚ量に対してＰＨｓ 、及びＢ２Ｈ６濃度を
１０ｐｐｍ〜３％まで添加量を変化させて、 ドーピン
グ濃度と室温暗比抵抗（ρＤ）の関係を調べた所、スピ
ア（Ｓｐｅａｒ ）等による報告（ソリッドステート
コミュニケーション（ｓｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｃｏｍ
ｍ１ｎｕｃａｔｉｏｎ）１７．１１９３（１９７５））
と大略一致した特性を有し 特に室温暗比抵抗（ρＤ）
の最大値は１０１Ω・Ｃｍのオーダーで、その製作条件
はＢ２Ｈｅ／５ｉＨａ＝（１±０．５） Ｘ １１０２
ｐｐの極く限られた範囲内でしか得られぬ事が再確認さ
れた 以上ａ−３ｉ堆積のための従来技術の検証を行った糺
本発明の実施を行っｆＱ。
５ｉＨａ、ＣｅＨ４，ＰＨｓ、Ｇａ（ＣＨｓ）＊、
Ｂ２Ｈ＊、Ｎ２０．ＮＨｓを含有していも なおＳｉＨ
４はＨｅ稀釈のも。及びＡｒ稀釈のものを比較のため取
り換えて用〜＼ また容器１２にＩｔ ０２ 、 Ｎ
２０． Ｃｏｔを、比較のため取り換えて用Ｌ＼ＰＨｓ
、 Ｂ２ ＨｓはＨｅ稀釈のも（７）、 Ｇａ（Ｃ
Ｈｓ）ａの容器は温度制御し且つｆ（ｅをバブルさせる
事によりガス導入量を制御でき、４ １４〜２０は流量
訊２１〜２７は流量制御二ドル弁、２８〜３４は閉止弁
であも第１図の装置により、先ずＡｒ稀釈のＳｉＨ４と
Ｈｅ稀釈の５ｉＨａを用いて、従来法によりノンドープ
ａ−３ｉを堆積させ亀 膜の暗比抵抗は稀釈ガスにより
特に差はな（１０１〜１０１Ω・ｃｍの範囲に分布して
いためｔ 光導重度はＨｅ稀釈のものがＡｒ稀釈のもの
に比べ約２倍程大きく、基板にＡｌを用いた場合の膜の
はがれの頻度はＨｅ稀釈のものの方が少なかつ九更に堆
積膜を加熱し放出ガスの質量分布を行ったとこムＡｒ稀
釈ＳｉＨ４による堆積膜からは従来公知のようにＡｒの
放出が認められた力＜、 Ｈｅ稀釈５ｉＨａを用いた
膜からは分析装置のバックグラウンド以上のＨｅは検出
されなかった 以上により以下の実験はＨｅ稀釈のＳｉ
Ｈ４を用い九 次に５ｉＨｚ量に対してＰＨｓ 、及びＢ２Ｈ６濃度を
１０ｐｐｍ〜３％まで添加量を変化させて、 ドーピン
グ濃度と室温暗比抵抗（ρＤ）の関係を調べた所、スピ
ア（Ｓｐｅａｒ ）等による報告（ソリッドステート
コミュニケーション（ｓｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｃｏｍ
ｍ１ｎｕｃａｔｉｏｎ）１７．１１９３（１９７５））
と大略一致した特性を有し 特に室温暗比抵抗（ρＤ）
の最大値は１０１Ω・Ｃｍのオーダーで、その製作条件
はＢ２Ｈｅ／５ｉＨａ＝（１±０．５） Ｘ １１０２
ｐｐの極く限られた範囲内でしか得られぬ事が再確認さ
れた 以上ａ−３ｉ堆積のための従来技術の検証を行った糺
本発明の実施を行っｆＱ。
第１図の装置中に 石英ガラ／、 Ａｌを蒸着した石
英ガラ入 高純度Ｓｉ単結晶板をそれぞれ基板として設
置り、Ｂ２Ｈａ／ＳｉＨａ−１００ｐｐｍ、Ｎ２０／５
ｉＨ４＝約５％。
英ガラ入 高純度Ｓｉ単結晶板をそれぞれ基板として設
置り、Ｂ２Ｈａ／ＳｉＨａ−１００ｐｐｍ、Ｎ２０／５
ｉＨ４＝約５％。
基板温度２５０℃の条件下で通常のグロー放電によりド
ープされたａ−８ｉを約１０μｍ堆積した 石英ガラス
上の堆積膜にクロム蒸着により平行電極を形成した試料
から室温暗比抵抗１０１３〜ＩＱＩ ４Ω・ｃｍが得ら
れｆ、 高純度Ｓｉ単結晶板上に堆積した試料の赤外
吸収測定かｆｉ ５ｉ−Ｈの吸収に加えてＳｉＯ固有
の強い吸収スペクトルが観察され九 ここで、本参考例
及び前記した予備実験より得られた非晶質シリコン（ａ
−３ｉ）試料の電導度（σ）の照射光量依存性を第２図
に示す。図中の線ａ、ｂ、ｃは各々、５ｉＨａのみから
堆積したノンドープ試Ｉｋ ＥｈＨｓをＳｉＨ４に添
加しＢをドープした試料 ＢａＨｅとＮ２０をＳｉＨ４
に添加しＢとＯをドープした試料の特性を示す。図の縦
軸上の丸印は暗電導度（σＤ）を示していも 図から明
白なように σＤはＢをドープする事によりＩＱ−１２
の程度まで、更にＢとＯをドープする事によりＩＱ−１
４の程度まで減少していも しかしこれらの不純物の添
加によっても各試料は十分な光導電性を保持していも一
方第３図に示すようにＡ１４０を蒸着した石英ガラス４
１上にＢとＯをドープしたａ−３ｉ層４２を堆積した試
料を通常のコロナ帯電・光放電試験器に設置し一７００
０Ｖのコロナ放電を行なうと、−５００Ｖの初期暗帯電
表面電位が観測されｔ４ 続いて１ｃｘ−ｓｅｃの露
光を行なうと表面電位は減衰１．、 −３０Ｖの残留電
位を残すのみとなった 〔実施例〕 第１図の装置に参考例１と同様に基板を設置し基板温度
２５０℃で先ずＰＨｓ／５ｉＨａ −３％の混合ガスの
グロー放電により、ｎ゛層を約５０ＯＡ堆積しｔも
続いて参考例１の条件によりボロン及び酸素のドープさ
れた膜を約１０μｍ堆積した こうして第４図に示すよ
うにＡｌ蒸着膜４３を有する石英基板４４上にｎ１層４
５とボロン及び酸素ドープ層４６を有する光導電素子を
形成し−Ｆｏ 第４図の試料と同様にコロナ帯電・光
電溝放電のテストを行うと、初期暗帯表面電位は参考例
１とほとんど同じであった力交 続いてｌｔｘ″ｓｅｅ
の露光によりほとんど残留電位を示さずに表面電位は減
衰した 更に顕著な相違は表面帯電４位の暗減衰特性の
差であっｔも 第５図の曲線ｄ、ｅは各々参考何本実
施例の素子の表面電位の暗中での減衰特性を示す。第４
図の素子のように高ドープ層４５を導入する事により、
負帯電時の暗減衰特性が改善され 更に光照射後の残留
電位が減少した しかし このような構造の電子写真感光体ば優れた暗減
衰特性を有する力支 コロナ放電と光照射の繰り返し後
、暗中コロナ放電により、帯電表面電位を測定したとこ
ム 第７図の曲線ｇに示すように 初期帯電電位が低下
した 上記の実施例と同様のプロセスで第４図に示す素子構造
を形成し 更にＳｉＨ４とＣ２Ｈ４ガスを第１図の堆積
装置に導入してグロー放電分解を行１．Ｘ、炭化珪素膜
（ａ−３ｉ＋−ｘｃｘ、ｘ 〜０．７）を約１０００Ａ
堆積しｔも（本実施例の素子構造は第６図において、層
４９がａ−８Ｌｔ−ｘｃｘよりなるものであも ）本実
施例の素子について、負コロナ帯電直後の初期帯電電位
の帯電・光放電繰り返し数に対する依存性を測定したと
こム 第７図ｆに示されるように特性が安定化されるこ
とがわかった 以上ａ−３ｉに酸素を添加した場合の膜の応用特性につ
いて詳述した この酸素添加による暗抵抗増大の効果ｉ
ｔ Ｂ２Ｈｅ／ＳｉＨ＊の流量化を約１１００ｐｐと
した場合、Ｎ２０／５ｉＨａの流量比が約Ｉ Ｘ １０
−’より１０１の範囲で認められ亀 云いかえれば微量
の不純物としてａ−３ｉ中に酸素が取り込まれた状態か
収 非晶質酸化珪素としての状態に至るまで連続的に酸
素濃度をかえる事が可能であり、且つ酸素添加により暗
抵抗は増大した 一方必要な光導電性の保持との観点か
転 Ｎ２０／ＳｉＨ４の流量比は１ ｘ １０−’より
４の範囲であれば良く、更に望ましくは１０−３から２
の範囲が好ましい事がわかった 他方Ｎ２０／ＳｉＯ４
の流量比を約５ Ｘ １０−”と一定と１ＡＢａＨｓ／
ＳｉＨ４の流量比を変えた所、後者がＯより１０−４程
度まではＢ２Ｈ６の増大とともに暗抵抗が増大り、、
１０−’より１０−２の範囲では暗抵抗はほぼ一定で
あった しかし光電導度は上記の１３ｇＨａ／ＳｉＨ４
の流量比（０〜１０−”）にほとんど依存せずほぼ誤差
の範囲で一定であった他のｐ型ドーパントと考えられる
Ｇａ（ＣＨ３）５を添加した場合についても上記と同様
の効果が認められナミ 非晶質シリコンへの酸素添加の効果（よ 上記した電気
的・光学的性質のみでなく、膜成長速度を増加させると
いう工業的に望ましい著しく１効果をももたらした 即
ちＮａＯ無添加の場合通常１μｍ１時間程度０或長速度
のもの力＜、Ｎ２０を５ｉＨｔ４こ対し１０％添加する
事により、 ７μｍ１時間以上の高速堆積を行なってＬ
基板上には微粉末が集まった膜としてではなく、良好
な鏡面性を保持した膜を成長する事ができ九 以上の実施例では非晶質シリコン（ａ−３ｉ）への酸素
の供給源としてＮ２０ガスを使用しｔラ し力此酸素
の供給源用のガスとして（友 上記に限定される事はな
く、酸素を含有しプラズマ中でシラン（ＳｉＨ４）と酸
素が反応するような気休 例えばＣＯ２等を用し）る事
もできも 叉純酸素を用いても良いのは当然であも 以上グロー放電分解によりａ−３ｉを堆積させるに際し
原料ガスであるシラン（ＳｉＨａ）に酸素含有ガス及
びｐ型不純物ガスを添加する事により、堆積したａ−３
ｉの暗抵抗を増加させ、且つ十分な光導電性を保持し得
る事も明らかとなり、この高し）暗抵抗性を有するａ−
３ｉ膜は２次元の光学画像を静電像に変換する手段に適
用して最適である事を示した従来非晶質シリコンに酸素
を添加する試み（よ（１）Ｐ、Ｇ、レコンバ−（ＬｅＣ
ｏｍｂｅｒ）等：ブロシーデインダス（Ｐｒｏｃ）、
５ ｔｈ、インターナショナルコンファレンスオンアモ
ルファスアンド リキ・ンドセミコンダクターズ（Ｉｎ
ｔｅｒｎ、Ｃｏｎｆ、ｏｎ Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ａｎ
ｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）、
テーラ−アンドフランシス（Ｔａｙｌｅｒ ａｎｄ Ｆ
ｒａｎｃｉｓ）、 ロンドン１９７４．Ｐａｇｅ ２
４５゜ （２）Ｍ、Ａ、バスラー（Ｐａｓｓｌｅｒ）等：フィジ
カル レピューレターズ（Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ、４１１４９２．（１９７８）。
ープされたａ−８ｉを約１０μｍ堆積した 石英ガラス
上の堆積膜にクロム蒸着により平行電極を形成した試料
から室温暗比抵抗１０１３〜ＩＱＩ ４Ω・ｃｍが得ら
れｆ、 高純度Ｓｉ単結晶板上に堆積した試料の赤外
吸収測定かｆｉ ５ｉ−Ｈの吸収に加えてＳｉＯ固有
の強い吸収スペクトルが観察され九 ここで、本参考例
及び前記した予備実験より得られた非晶質シリコン（ａ
−３ｉ）試料の電導度（σ）の照射光量依存性を第２図
に示す。図中の線ａ、ｂ、ｃは各々、５ｉＨａのみから
堆積したノンドープ試Ｉｋ ＥｈＨｓをＳｉＨ４に添
加しＢをドープした試料 ＢａＨｅとＮ２０をＳｉＨ４
に添加しＢとＯをドープした試料の特性を示す。図の縦
軸上の丸印は暗電導度（σＤ）を示していも 図から明
白なように σＤはＢをドープする事によりＩＱ−１２
の程度まで、更にＢとＯをドープする事によりＩＱ−１
４の程度まで減少していも しかしこれらの不純物の添
加によっても各試料は十分な光導電性を保持していも一
方第３図に示すようにＡ１４０を蒸着した石英ガラス４
１上にＢとＯをドープしたａ−３ｉ層４２を堆積した試
料を通常のコロナ帯電・光放電試験器に設置し一７００
０Ｖのコロナ放電を行なうと、−５００Ｖの初期暗帯電
表面電位が観測されｔ４ 続いて１ｃｘ−ｓｅｃの露
光を行なうと表面電位は減衰１．、 −３０Ｖの残留電
位を残すのみとなった 〔実施例〕 第１図の装置に参考例１と同様に基板を設置し基板温度
２５０℃で先ずＰＨｓ／５ｉＨａ −３％の混合ガスの
グロー放電により、ｎ゛層を約５０ＯＡ堆積しｔも
続いて参考例１の条件によりボロン及び酸素のドープさ
れた膜を約１０μｍ堆積した こうして第４図に示すよ
うにＡｌ蒸着膜４３を有する石英基板４４上にｎ１層４
５とボロン及び酸素ドープ層４６を有する光導電素子を
形成し−Ｆｏ 第４図の試料と同様にコロナ帯電・光
電溝放電のテストを行うと、初期暗帯表面電位は参考例
１とほとんど同じであった力交 続いてｌｔｘ″ｓｅｅ
の露光によりほとんど残留電位を示さずに表面電位は減
衰した 更に顕著な相違は表面帯電４位の暗減衰特性の
差であっｔも 第５図の曲線ｄ、ｅは各々参考何本実
施例の素子の表面電位の暗中での減衰特性を示す。第４
図の素子のように高ドープ層４５を導入する事により、
負帯電時の暗減衰特性が改善され 更に光照射後の残留
電位が減少した しかし このような構造の電子写真感光体ば優れた暗減
衰特性を有する力支 コロナ放電と光照射の繰り返し後
、暗中コロナ放電により、帯電表面電位を測定したとこ
ム 第７図の曲線ｇに示すように 初期帯電電位が低下
した 上記の実施例と同様のプロセスで第４図に示す素子構造
を形成し 更にＳｉＨ４とＣ２Ｈ４ガスを第１図の堆積
装置に導入してグロー放電分解を行１．Ｘ、炭化珪素膜
（ａ−３ｉ＋−ｘｃｘ、ｘ 〜０．７）を約１０００Ａ
堆積しｔも（本実施例の素子構造は第６図において、層
４９がａ−８Ｌｔ−ｘｃｘよりなるものであも ）本実
施例の素子について、負コロナ帯電直後の初期帯電電位
の帯電・光放電繰り返し数に対する依存性を測定したと
こム 第７図ｆに示されるように特性が安定化されるこ
とがわかった 以上ａ−３ｉに酸素を添加した場合の膜の応用特性につ
いて詳述した この酸素添加による暗抵抗増大の効果ｉ
ｔ Ｂ２Ｈｅ／ＳｉＨ＊の流量化を約１１００ｐｐと
した場合、Ｎ２０／５ｉＨａの流量比が約Ｉ Ｘ １０
−’より１０１の範囲で認められ亀 云いかえれば微量
の不純物としてａ−３ｉ中に酸素が取り込まれた状態か
収 非晶質酸化珪素としての状態に至るまで連続的に酸
素濃度をかえる事が可能であり、且つ酸素添加により暗
抵抗は増大した 一方必要な光導電性の保持との観点か
転 Ｎ２０／ＳｉＨ４の流量比は１ ｘ １０−’より
４の範囲であれば良く、更に望ましくは１０−３から２
の範囲が好ましい事がわかった 他方Ｎ２０／ＳｉＯ４
の流量比を約５ Ｘ １０−”と一定と１ＡＢａＨｓ／
ＳｉＨ４の流量比を変えた所、後者がＯより１０−４程
度まではＢ２Ｈ６の増大とともに暗抵抗が増大り、、
１０−’より１０−２の範囲では暗抵抗はほぼ一定で
あった しかし光電導度は上記の１３ｇＨａ／ＳｉＨ４
の流量比（０〜１０−”）にほとんど依存せずほぼ誤差
の範囲で一定であった他のｐ型ドーパントと考えられる
Ｇａ（ＣＨ３）５を添加した場合についても上記と同様
の効果が認められナミ 非晶質シリコンへの酸素添加の効果（よ 上記した電気
的・光学的性質のみでなく、膜成長速度を増加させると
いう工業的に望ましい著しく１効果をももたらした 即
ちＮａＯ無添加の場合通常１μｍ１時間程度０或長速度
のもの力＜、Ｎ２０を５ｉＨｔ４こ対し１０％添加する
事により、 ７μｍ１時間以上の高速堆積を行なってＬ
基板上には微粉末が集まった膜としてではなく、良好
な鏡面性を保持した膜を成長する事ができ九 以上の実施例では非晶質シリコン（ａ−３ｉ）への酸素
の供給源としてＮ２０ガスを使用しｔラ し力此酸素
の供給源用のガスとして（友 上記に限定される事はな
く、酸素を含有しプラズマ中でシラン（ＳｉＨ４）と酸
素が反応するような気休 例えばＣＯ２等を用し）る事
もできも 叉純酸素を用いても良いのは当然であも 以上グロー放電分解によりａ−３ｉを堆積させるに際し
原料ガスであるシラン（ＳｉＨａ）に酸素含有ガス及
びｐ型不純物ガスを添加する事により、堆積したａ−３
ｉの暗抵抗を増加させ、且つ十分な光導電性を保持し得
る事も明らかとなり、この高し）暗抵抗性を有するａ−
３ｉ膜は２次元の光学画像を静電像に変換する手段に適
用して最適である事を示した従来非晶質シリコンに酸素
を添加する試み（よ（１）Ｐ、Ｇ、レコンバ−（ＬｅＣ
ｏｍｂｅｒ）等：ブロシーデインダス（Ｐｒｏｃ）、
５ ｔｈ、インターナショナルコンファレンスオンアモ
ルファスアンド リキ・ンドセミコンダクターズ（Ｉｎ
ｔｅｒｎ、Ｃｏｎｆ、ｏｎ Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ａｎ
ｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）、
テーラ−アンドフランシス（Ｔａｙｌｅｒ ａｎｄ Ｆ
ｒａｎｃｉｓ）、 ロンドン１９７４．Ｐａｇｅ ２
４５゜ （２）Ｍ、Ａ、バスラー（Ｐａｓｓｌｅｒ）等：フィジ
カル レピューレターズ（Ｐｈｙｓ、Ｒｅｖ、Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ、４１１４９２．（１９７８）。
（３）鴨野清英、電子通信学会 電子部品研究会資料Ｃ
ＰＭ７９−２２（１９７９） （４）丸山和美等：電子通信学会 電子部品研究会資料
ＣＰＭ７９−２５（１９７９） 等に既に一部報告されている。しかしながら上記したど
の文献によってＬ 非晶質シリコンの室温に於る暗比抵
抗が１０１２Ω・Ｃｍ以上となり得る事に対する記載は
全くなｌ、Ｘｏ 更に酸素添加の効果を調べているの
は スパッタ法 イオンビームスノ＜・フタ法によるも
ののみであり、これらにより堆積時に酸素を添加すれば
上記スパッタ法による膜質が改善されて、グロー放電
によるａ−３ｉ膜の性質に近づく、という解釈がなされ
ているのみである。
ＰＭ７９−２２（１９７９） （４）丸山和美等：電子通信学会 電子部品研究会資料
ＣＰＭ７９−２５（１９７９） 等に既に一部報告されている。しかしながら上記したど
の文献によってＬ 非晶質シリコンの室温に於る暗比抵
抗が１０１２Ω・Ｃｍ以上となり得る事に対する記載は
全くなｌ、Ｘｏ 更に酸素添加の効果を調べているの
は スパッタ法 イオンビームスノ＜・フタ法によるも
ののみであり、これらにより堆積時に酸素を添加すれば
上記スパッタ法による膜質が改善されて、グロー放電
によるａ−３ｉ膜の性質に近づく、という解釈がなされ
ているのみである。
しかしながら上記に於て、本来グロー放電法によるａ−
３ｉに劣るスパッタ法等によるａ−３ｉの性質が酸素添
加により改善される理由として、 ４個のテトラブチル
な配位をとるＳｉ中に２配位の酸素を導入する事により
、非晶質構造に柔軟性を与え 欠陥密度を減少させ更に
（光により生成された）キャリアーの再結合寿命を延長
する可能性のある事が述べられていも 以上前記したように従来技術では予期されず、本発明で
明らかとなったｐ型不純物と酸素を同時にａ−３ｉに添
加する事により、ａ−８ｉの暗比抵抗を増大させ且つ光
導電性を保持できた亀 及び上記した酸素の２配位性を
考慮するならば 従来全くその効果が発表されていない
酸素以外の２配位の添加携 例えば硫黄 セレン、テル
ル等のＶＩ族元素も同様に本発明の光導電素子用材料元
素として使用できる。叉それらの添加濃度もいわゆるカ
ルコゲンガラスに至る濃度まで増大させ得る。
３ｉに劣るスパッタ法等によるａ−３ｉの性質が酸素添
加により改善される理由として、 ４個のテトラブチル
な配位をとるＳｉ中に２配位の酸素を導入する事により
、非晶質構造に柔軟性を与え 欠陥密度を減少させ更に
（光により生成された）キャリアーの再結合寿命を延長
する可能性のある事が述べられていも 以上前記したように従来技術では予期されず、本発明で
明らかとなったｐ型不純物と酸素を同時にａ−３ｉに添
加する事により、ａ−８ｉの暗比抵抗を増大させ且つ光
導電性を保持できた亀 及び上記した酸素の２配位性を
考慮するならば 従来全くその効果が発表されていない
酸素以外の２配位の添加携 例えば硫黄 セレン、テル
ル等のＶＩ族元素も同様に本発明の光導電素子用材料元
素として使用できる。叉それらの添加濃度もいわゆるカ
ルコゲンガラスに至る濃度まで増大させ得る。
以上本発明の説明で（よ ５ｉＨａのグロー放電分解に
よる水素を含むａ−３ｉについて説明し九 しかし水素
に変えて、他の１価元素例えばハロゲン族元素を含有す
るものであっても良す〜 発明の効果 本発明によれば 暗減衰特性に優れな 残留電位をほと
んど示さな（＼ 優れた繰り返し使用特性を有する電子
写真感光体を従来の比較して７倍程度の高速に製膜でき
、高性能感光体を安価に提供できも
よる水素を含むａ−３ｉについて説明し九 しかし水素
に変えて、他の１価元素例えばハロゲン族元素を含有す
るものであっても良す〜 発明の効果 本発明によれば 暗減衰特性に優れな 残留電位をほと
んど示さな（＼ 優れた繰り返し使用特性を有する電子
写真感光体を従来の比較して７倍程度の高速に製膜でき
、高性能感光体を安価に提供できも
第１図は本発明を実施するための装置の１実施態様を示
す＠ 第２図はノンドープ及びドープした試料の電導度
の照射光量依存性を示す阻 第３図及び第４図は参考例
における電子写真感光体の断面は 第５図は表面帯電電
位の暗減衰特性を示す阻 第６図は本発明の一実施例に
おける電子写真感光体の断面阻 第７図は繰り返し帯電
における初期帯電電位の変化を示す図であ瓜 １・・・・堆積装置外壁 ２・・・・温度制御された基
板ホルダー ３・・・・基板、 ４・・・・電極 ５・
・・・ガス分配配管、６・・・・排気孔 ７〜１３・・
・・原料ガスボンベ １４〜２０・・・・流ｉｉ（２１
〜２７・・・・ニードルバルブ、２８〜３４・・・・閉
止弁、４１．４４・・・・基板、４０゜４３・・・・導
電風４５・・・・高濃度ドープ凰 ４６・・・・光導電
［４９・・・・非晶質ＳｉＱ
す＠ 第２図はノンドープ及びドープした試料の電導度
の照射光量依存性を示す阻 第３図及び第４図は参考例
における電子写真感光体の断面は 第５図は表面帯電電
位の暗減衰特性を示す阻 第６図は本発明の一実施例に
おける電子写真感光体の断面阻 第７図は繰り返し帯電
における初期帯電電位の変化を示す図であ瓜 １・・・・堆積装置外壁 ２・・・・温度制御された基
板ホルダー ３・・・・基板、 ４・・・・電極 ５・
・・・ガス分配配管、６・・・・排気孔 ７〜１３・・
・・原料ガスボンベ １４〜２０・・・・流ｉｉ（２１
〜２７・・・・ニードルバルブ、２８〜３４・・・・閉
止弁、４１．４４・・・・基板、４０゜４３・・・・導
電風４５・・・・高濃度ドープ凰 ４６・・・・光導電
［４９・・・・非晶質ＳｉＱ
Claims (1)
- 導電性支持体上に 非晶質シリコンを主成分とし、且つ
VI族元素のうち少なくとも一種を含有する光導電層を備
え、前記光導電層の前記導電性支持体と異なる側の主面
部に表面電位安定化層として非晶質炭化珪素を主成分と
する層を有するとともに、前記光導電層の前記導電性支
持体と接する側の主面部に価電子制御用不純物を高濃度
に導入した非晶質シリコンを主成分とする暗減衰防止層
を有する電子写真感光体の製造方法において、上記構成
の層を原料ガスのグロー放電分解により順次製膜するこ
とを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311742A JPH03255459A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 電子写真感光体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311742A JPH03255459A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 電子写真感光体の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1811480A Division JPS56115573A (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Photoconductive element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03255459A true JPH03255459A (ja) | 1991-11-14 |
| JPH0541990B2 JPH0541990B2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18020933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2311742A Granted JPH03255459A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 電子写真感光体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03255459A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214600A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Ozawa Juichiro | Process for the production of a thin film of silicon carbide |
| JPS54145539A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
| JPS5624354A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrophotographic receptor |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2311742A patent/JPH03255459A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5214600A (en) * | 1975-07-25 | 1977-02-03 | Ozawa Juichiro | Process for the production of a thin film of silicon carbide |
| JPS54145539A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
| JPS5624354A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrophotographic receptor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0541990B2 (ja) | 1993-06-25 |
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