JPH0380306B2 - - Google Patents

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JPH0380306B2
JPH0380306B2 JP57053610A JP5361082A JPH0380306B2 JP H0380306 B2 JPH0380306 B2 JP H0380306B2 JP 57053610 A JP57053610 A JP 57053610A JP 5361082 A JP5361082 A JP 5361082A JP H0380306 B2 JPH0380306 B2 JP H0380306B2
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JP
Japan
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atoms
layer
photoconductive member
amorphous layer
gas
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JP57053610A
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JPS58171049A (ja
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Isamu Shimizu
Kozo Arao
Hidekazu Inoe
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS58171049A publication Critical patent/JPS58171049A/ja
Publication of JPH0380306B2 publication Critical patent/JPH0380306B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers
    • G03G5/08228Silicon-based comprising one or two silicon based layers at least one with varying composition

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
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徴が要求される。
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、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。 而乍ら、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
ースト現像を発する様になる或いは、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、通常使用さ
れているハロゲンランプや螢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、解像度を上げる為に、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。 更に、a−Si材料で光導電層を構造する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を計るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性に問題が生ずる場合がある。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないこと、或いは暗部において、支持体
側よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が
生ずる場合が少なくない。 更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の
真空堆積室よりも取り出した後、空気中での放置
時間の経過と共に、支持体表面からの層の浮きや
剥離、或いは層に亀裂が生ずる等の現像を引起し
勝ちであつた。この現像は、殊に支持体が通常、
電子写真分野に於いて使用されているドラム状支
持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点に於
いて解決される可き点がある。 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や固体撮像装
置、読取装置等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(Si)とゲ
ルマニウム原子(Ge)とを母体とし、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ゲルマニウム、ハロゲン化ア
モルフアスシリコンゲルマニウム、或いはハロゲ
ン含有水素化アモルフアスシリコンゲルマニウム
〔以後これ等の総称的表記として「a−SiGe(H、
X)」を使用する〕から構成される光導電性を示
す非晶質層を有する光導電部材の構成を以後に説
明される様な特定化の下に設計されて作成された
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
ても劣化現像を起さず、残留電位が全く又は殆ん
ど観測されない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、且つ光応答の速い光導電部材を提供すること
である。 本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層
と支持体との間や積層される層の各層間に於ける
密着性に優れ、構造配列的に緻密で安定的であ
り、層品質の高い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、通常と電子写真法が極め
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り、且つ多湿
雰囲気中でもその特性の低下が殆んど観測されな
い優れた電子写真特性を有す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比特性及び支持体との間に良好な電気的接
触性を有する光導電部材を提供することでもあ
る。 本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
と、シリコン原子とゲルマニウム原子とを含む非
晶質材料で構成された、光導電性を示す非晶質層
とを有し、該非晶質層中には、周期律表第族及
び第族に属する原子から選ばれる原子と酸素原
子とが含有されており且つ該非晶質層に於けるゲ
ルマニウム原子の分布濃度が、前記支持体測より
該支持体側とは反対の側に向かつて減少している
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、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。 又、本発明の光導電部材は支持体上に形成され
る非晶質層が、層自体が強靭であつて、且つ支持
体との密着性に著しく優れており、高速で長時間
連続的に繰返し使用することができる。 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
て詳細に説明する。 第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電
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、a−SiGe(H、
X)から成り、酸素原子を含有し、光導電性を有
する非晶質層102とを有する。非晶質層102
中に含有されるゲルマニウム原子は、該非晶質層
102の層厚方向には連続的であつて且つ前記支
持体101の設けられてある側とは反対の側(非
晶質層102の表面104側)の方に対して前記
支持体側(非晶質層102の表面105側)の方
に多く分布した状態となる様に前記非晶質層10
2中に含有される。 本発明の光導電部材においては、非晶質層中に
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ものである。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の非晶質層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
ウム原子の含有量Cを縦軸は、光導電性を示す非
晶質層の層厚を示し、tBは支持体側の非晶質層の
表面の位置を、tTは支持体側とは反対側の非晶質
層の表面の位置を示す。即ち、ゲルマニウム原子
の含有される非晶質層はtB側よりtT側に向つて層
形成がなされる。 第2図には、非晶質層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
含有される非晶質層が形成される表面と該非晶質
層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
定の値を取り乍らゲルマニウム原子が、形成され
る非晶質層に含有され、位置t1よりは界面位置tT
に至るまで分布濃度C2より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、徐々に
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
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
おいて、濃度C20に至る。位置t3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、非晶質層中
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ゲルマニウム原子の分布
状態が非晶質層に設けられている。 本発明に於ける光導電部材を構成する非晶質層
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。 本発明に於いては局在領域(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。 本発明においては、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、形成される非晶質層に要求さ
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Cmaxがシリコン原子に対
して、通常は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
含有される非晶質層は、支持体側から層厚で5μ
以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値
Cmaxが存在する様に形成されるのが好ましいも
のである。 本発明において、非晶質層中に含有されるゲル
マニウム原子の含有量としては、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、通常は1〜9.5×105atomic ppm、好ま
しくは100〜8×105atomic ppm、最適には、
500〜7×105atomic ppmとされるのが望ましい
ものである。 本発明の光導電部材に於いては、非晶質層中に
於けるゲルマニウム原子の分布状態は、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
非晶質層の自由表面側に向つて、減少する変化が
与えられているので、分布濃度Cの変化率曲線を
所望に従つて任意に設計することによつて、要求
される特性を持つた非晶質層を所望通りに実現す
ることが出来る。例えば、非晶質層中に於けるゲ
ルマニウムの分布濃度Cを支持体側に於いては充
分高め、非晶質層の自由表面側に於いては、極力
低める様な、分布濃度Cの変化を、ゲルマニウム
原子の分布濃度曲線に与えることによつて、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化を計ること
が出来る。 又、後述される様に、非晶質層の支持体側端部
に於いてゲルマニウム原子の分布濃度Cを極端に
大きくすることにより、半導体レーザを使用した
場合の、非晶質層のレーザ照射面側に於いて充分
吸収し切れない長波長側の光を非晶質層の支持体
側端部層領域に於いて、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効
果的に防止することが出来る。 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、支持体と非晶質層との間の
密着性の改良を計る目的の為に、非晶質層中には
酸素原子が含有される。非晶質層中に含有される
酸素原子は、非晶質層の全層領域に万偏なく含有
されても良いし、或いは非晶質層の一部の層領域
のみに含有させて偏在させても良い。 又、酸素原子の分布状態は分布濃度C(O)が
非晶質層の層厚方向に於いては、均一であつて
も、第2図乃至第10図を用いて説明したゲルマ
ニウム原子の分布状態と同様に分布濃度C(O)
が層厚方向には不均一であつても良い。 詰り、酸素原子の分布濃度C(O)が層厚方向
に不均一である場合の酸素原子の分布状態は、第
2図乃至第10図を用いてゲルマニウム原子の場
合と同様に説明され得る。 本発明に於いて、非晶質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、非晶質
層の全層領域を占める様に設けられ、支持体と非
晶質層との間の密着性の強化を計るのを主たる目
的とする場合には、非晶質層の支持体側端部層領
域を占める様に設けられる。 前者の場合、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、後者の場合には、支持体との密着性
の強化を確実に計る為に比較的多くされるのが望
ましい。 又、前者と後者の両方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、非晶質層の自由表面側に於いて比較的低濃度
に分布させるか、或いは非晶質層の自由表面側の
表層領域には、酸素原子を積極的には含有させな
い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、非晶質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、通常の場合、
0.001〜50atomic%、好ましくは、0.002〜
40atomic%、最適には0.003〜30atomic%とされ
るのが望ましいものである。 本発明に於いて、層領域(O)が非晶質層の全
域を占めるか、或いは非晶質層の全域を占めなく
とも、層領域(O)の層厚T0の非晶質層の層厚
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T0
非晶質層の層厚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としては、通常は、
30atomic%以下、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
ものである。 本発明において、非晶質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、支持体と非晶質層と
の間の密着性をより一層向上させることが出来
る。 上記局在領域(B)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。 本発明においては、上記局在領域(B)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、形成される非晶質層に要求され
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を最
大値Cmaxが通常は500atomic ppm以上、好適に
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
Cmaxが存在する様に形成されるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム
原子の含有される非晶質層中には、伝導特性を支
配する物質を含有させることにより、非晶質層の
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、形成される非晶質層を構成するa−SiGe
(H、X)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、非晶質層中に含有される伝導
特性を制御する物質の含有量は、該非晶質層に要
求される伝導特性、或いは該非晶質層が直に接触
して設けられる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、前記の伝導特性を制御する物質を非晶質層
中に含有させるのに、該非晶質層の所望される層
領域に局在的に含有させる場合、殊に、非晶質層
の支持体側端部層領域に含有させる場合には、該
層領域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、非晶質層中に含有される伝導
特性を制御する物質の含有量としては、通常の場
合、0.01〜5×104atomic ppm、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ものであ
る。 本発明において、伝導特性を支配する物質が含
有される層領域に於ける該物質の含有量が通常は
30atomic ppm以上、好適には50atomic ppm以
上、最適には、100atomic ppm以上の場合には、
前記物質は、非晶質層の一部の層領域に局所的に
含有させるのが望ましく、殊に非晶質層の支持体
側端部層領域に偏在させるのが望ましい。 上記の中、非晶質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
性を支配する物質を含有させることによつて、例
えば該含有させる物質が前記のP型不純物の場合
には、非晶質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の非晶質層中への電子の
注入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、非
晶質層の自由表面が極性に帯電処理を受けた際
に、支持体側から非晶質層中への正孔の注入を効
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、非
晶質層の残りの層領域、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
導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)に含有させ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ものである。 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、通常の場合、0.001〜1000atomic
ppm、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もの
である。 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)に於ける含有量として
は、好ましくは、30atomic ppm以下とするのが
望ましいものである。上記した場合の他に、本発
明に於いては、非晶質層中に、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。詰
り、例えば、非晶質層中に、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。 本発明において、必要に応じて非晶質層中に含
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、臭素、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。 本発明において、a−SiGe(H、X)で構成さ
れる非晶質層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
−SiGe(H、X)で構成される非晶質層を形成す
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
に含有される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乍らa−SiGe(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、或いは、該ターゲツトとGeで構成されたタ
ーゲツトの二枚を使用して、又は、SiとGeの混
合されたターゲツトを使用して、必要に応じて
He、Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGe供給用の原
料ガスを、必要に応じて、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、所望のガスのプラズマ雰
囲気を形成する共に、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乍
ら、前記のターゲツトをスパツタリングしてやれ
ば良い。 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
として蒸発ボートに収容し、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以外は、スパツ
タリング法の場合と同様にする事で行うことが出
来る。 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、Si3H3
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、Ge3H3
Ge4H10、Ge5H12、Ge6H14、Ge7H16、Ge9H18
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のは、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
シラン誘導体等のザス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 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、IF7ICl、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供給様の原料ガ
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から成る非晶質層を
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非
晶質層を製造する場合、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
なる様にして非晶質層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
上に非晶質層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。 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
れば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、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、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3
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、GeFl4、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
物質も有効な非晶質層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、非晶質層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。 水素原子を非晶質層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に供給する為
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、形成される光導
電部材の非晶質層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)は通常の場合0.01〜
40atomic%、好適には0.05〜30atomic%、最適
には0.1〜25atomic%とされるのが望ましい。 非晶質層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、放電々力等を制
御してやれば良い。 本発明に於いて、非晶質層に酸素原子の含有さ
れた層領域(O)を設けるには、非晶質層の形成
の際に酸素原子導入用の出発物質を前記した非晶
質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、前記した非晶質層形成用の出発物
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、炭素原子(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(NO2)、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
る第一の非晶質層(I)を形成するには、単結晶又は
多結晶のSiウレーハーは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、非晶質層の形成の際に、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
化率曲線に従つて適宜変化させ乍ら、堆積室内に
導入することによつて成される。例えば手動ある
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漸次変化させる操
作を行えば良い。このとき、流量の変化率は線型
である必要はなく、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曲線に従つて流量を
制御し、所望の含有率曲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。 非晶質層中に、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、非晶質層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挙げられる。この他、
AlCl3、GaCl3、Ga(CH33、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。 本発明の光導電部材に於ける非晶質層の層厚
は、非晶質層中で発生されるフオトキヤリアが効
率良く輸送される様に所望に従つて適宜決めら
れ、通常は、1〜100μ、好適には1〜80μ、最適
には2〜50μとされるのが望ましい。 本発明において使用される支持体としては、誘
導性でも電気絶縁性であつても良い。誘導性支持
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を電子写真用像形成部材として
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、通常は、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11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1102
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Heで稀
釈されたB2H6ガス(純度99.99%、以下B2H6
Heと略す。)ボンベ、1105はNo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、先づメインバルブ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上に非晶質層を
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
B2H6/Heガス、ガスボンベ1105よりNOガ
スをバルブ1122〜1125を開いて出口圧ゲ
ージ1127〜1130の圧を1Kg/cm2に調整
し、流入バルブ1112〜1115を徐々に開け
て、マスフロコントローラ1107〜1110内
に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ111
7〜1120、補助バルブ1132を徐々に開い
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B2H6/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1117〜11
20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1134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曲線に
従つてGeH4/He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の開
口を漸次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の分布濃度を制
御する。 この様にして、基体1137上に硼素原子(B)と
酸素原子(O)とが含有され、前記の変化率曲線
に従つたゲルマニウム原子の分布状態が形成され
ている、a−SiGe(H、X)で構成された層領域
(B、O)が所望の層厚に形成される。 層領域(B、O)が所望層厚に形成された段階
に於いて、流出バルブ1119,1120の夫々
を完全に閉じること、及び必要に応じて放電条件
を変えること以外は、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前記層
領域(B、O)上に、硼素原子(B)も酸素原子
(O)も含有されていないが、前記の変化率曲線
に従つたゲルマニウム原子の分布状態が形成され
ている、a−SiGe(H、X)で構成された上部層
領域が形成されて、非晶質層の形成が終了され
る。 上記の非晶質層の形成の際に、該層形成開始
後、所望の時間が経過した段階で、堆積室への
B2H6/Heガス或いはNOガスの流入を止めるこ
とによつて、硼素原子の含有された層領域(B)及び
酸素原子の含有された層領域(O)の各層厚を任
意に制御することが出来る。 又、所望の変化率曲線に従つて、堆積室110
1へのNOガス流量を制御することによつて、層
領域(O)中に含有される酸素原子の分布状態を
所望通りに形成することが出来る。 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11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表に示す条件で第12図に
示すガス流量比の変化率曲線に従つてGeH4/He
ガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作成経過
時間と共に変化させて層形成を行つて電子写真用
像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、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、
5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、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。 実施例 2 第11図に示した製造装置により、第2表に示
す条件で第13図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、層形成を行つ
て電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 3 第11図に示した製造装置により、第3表に示
す条件で第14図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 4 第11図に示した製造装置により、第4表に示
す条件で第15図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 5 第11図に示した製造装置により、第5表に示
す条件で第16図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 6 第11図に示した製造装置により、第6表に示
す条件で第17図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 7 第11図に示した製造装置により、第7表に示
す条件で第18図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、層形成を行つ
て電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 8 実施例1に於ける第1表の条件を第8表乃至第
10表に示す各条件にした以外は、実施例1と同様
の条件にして層形成を行つて電子写真用像形成部
材の夫々(試料No.801〜803)を得た。 こうして得られた像形成部材の夫々に就いて、
実施例1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像
を形成したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 9 第11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11表に示す条件で第12図に
示すガス流量比の変化率曲線に従つて、GeH4
HeガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作成経
過時間と共に変化させて層形成を行つて電子写真
用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、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、
5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、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。 実施例 10 第11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12表に示す条件で第12図に
示すガス流量比の変化率曲線に従つて、GeH4
HeガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作成経
過時間と共に変化させて層形成を行つて電子写真
用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、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、
5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、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。 実施例 11 第11図に示した製造装置により、第13表に示
す条件で第13図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例10と同様にして、層形成を行つ
て電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
10と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 12 第11図に示した製造装置により、第14表に示
す条件で第14図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガス、
NOガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作成
経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例
10と同様にして、層形成を行つて電子写真用像形
成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
10と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 13 第11図に示した製造装置により、第15表に示
す条件で第15図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガス、
NOガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作成
経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例
10と同様にして層形成を行つて電子写真用像形成
部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
10と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 14 第11図に示した製造装置により、第16表に示
す条件で第16図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例10と同様にして、層形成を行つ
て電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
10と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 15 第11図に示した製造装置により、第17表に示
す条件で第17図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つてGeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガス
流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その他
の条件は実施例10と同様にして、層形成を行つて
電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
10と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 16 第11図に示した製造装置により、第18表に示
す条件で第18図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例10と同様にして、層形成を行つ
て電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
10と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 17 実施例10に於ける第12表の条件を第19表乃至第
21表に示す各条件にした以外は、実施例10と同様
の条件にして層形成を行つて電子写真用像形成部
材の夫々(試料No.1901〜1903)を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
10と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 18 第11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22表に示す条件で第12図に
示すガス流量比の変化率曲線に従つて、GeH4
HeガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作成経
過時間と共に変化させて層形成を行つて電子写真
用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、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、
5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、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。 実施例 19 実施例1及び10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(10
mW)を用いて、静電像の形成を行つた以外は、
実施例1及び10と同様のトナー画像形成条件にし
て、実施例1及び10と同様の条件で作成した電子
写真用像形成部材に就いてトナー転写画像の画質
評価を行つたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良い明鮮な高品位の画像が得られた。 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
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
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
夫々非晶質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、本発明で使用
された装置の模式的説明図で、第12図乃至第1
8図は夫々本発明の実施例に於けるガス流量比の
変化率曲線を示す説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……非晶質層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光導電部材用の支持体と、シリコン原子とゲ
    ルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成され
    た、光導電性を示す非晶質層とを有し、該非晶質
    層中には、周期律表第族及び第族に属する原
    子から選ばれる原子と酸素原子とが含有されてお
    り且つ該非晶質層に於けるゲルマニウム原子の分
    布濃度が、前記支持体側より該支持体側とは反対
    の側に向かつて減少していることを特徴とする光
    導電部材。 2 前記非晶質層中に水素原子が含有されている
    特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 3 前記非晶質中にハロゲン原子が含有されてい
    る特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 4 前記非晶質中に水素原子とハロゲン原子が含
    有されている特許請求の範囲第1項に記載の光導
    電部材。 5 前記非晶質層中に含有される水素原子の量が
    0.01〜40atomic%である特許請求の範囲第2項に
    記載の光導電部材。 6 前記非晶質層中に含有されるハロゲン原子の
    量が0.01〜40atomic%である特許請求の範囲第3
    項に記載の光導電部材。 7 前記非晶質層中に含有される水素原子とハロ
    ゲン原子の量の和が0.01〜40atomic%である特許
    請求の範囲第4項に記載の光導電部材。 8 前記非晶質層中に含有されるゲルマニウム原
    子の量が1〜9.5×105atomic ppmである特許請
    求の範囲第1項に記載の光導電部材。 9 前記非晶質層の層厚が1−100μである特許
    請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 10 前記周期律表第族に属する原子がB、
    Gaから選ばれる特許請求の範囲第1項に記載の
    光導電部材。 11 前記周期律表第族に属する原子がP、
    Asから選ばれる特許請求の範囲第1項に記載の
    光導電部材。 12 前記周期律表第族及び第族に属する原
    子から選ばれる原子が0.01〜5×104atomic ppm
    含有される特許請求の範囲第1項に記載の光導電
    部材。 13 前記周期律表第族及び第族に属する原
    子から選ばれる原子が30atomic ppm以上含有さ
    れる特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 14 前記酸素原子の含有量が0.001〜50atomic
    %である特許請求の範囲第1項に記載の光導電部
    材。 15 前記非晶質層中に於ける酸素原子の分布状
    態が前記支持体側の方に多く分布する分布状態で
    ある特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 16 前記酸素原子の分布濃度の最大値が
    500atomic ppm以上である特許請求の範囲第1
    5項に記載の光導電部材。 17 前記ハロゲン原子はフツ素、塩素から選ば
    れる特許請求の範囲第3項に記載の光導電部材。
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