JPH041903B2 - - Google Patents
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- JPH041903B2 JPH041903B2 JP3293886A JP3293886A JPH041903B2 JP H041903 B2 JPH041903 B2 JP H041903B2 JP 3293886 A JP3293886 A JP 3293886A JP 3293886 A JP3293886 A JP 3293886A JP H041903 B2 JPH041903 B2 JP H041903B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- amorphous
- type
- film
- photoconductive film
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- 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
- G03G5/082—Photoconductive 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案はレーザ・プリンタや電子写真装置にお
いて電荷潜像形成、現像、転写を行なうために使
用する光導電膜に関する。
いて電荷潜像形成、現像、転写を行なうために使
用する光導電膜に関する。
レーザ・プリンタや電子写真装置において、電
荷潜像形成、現像、転写を行なうために使用する
記録用部品は金属、半導体等からなる基体電極の
表面に光導電膜を被着させたものである。従来、
この光導電膜用材料として、有機系材料では
PVK−TNFやピラリゾン−シアニン色素系、銅
フタロシアニン系などが、無機系材料では非晶質
セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用いら
れている。
荷潜像形成、現像、転写を行なうために使用する
記録用部品は金属、半導体等からなる基体電極の
表面に光導電膜を被着させたものである。従来、
この光導電膜用材料として、有機系材料では
PVK−TNFやピラリゾン−シアニン色素系、銅
フタロシアニン系などが、無機系材料では非晶質
セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用いら
れている。
しかし、有機系材料は一般に耐摩擦性に劣ると
共に光感度が低く、とくに波長が650nm以上の光
に対しては急激に感度が低下する。また、無機材
料においても、非晶質セレン系材料では波長
550nm以上、多結晶硫化カドミウム材料でも波長
700nm以上で急激に感度が低下するほか、最近の
高速化された機器においては耐摩擦性が問題とな
つている。
共に光感度が低く、とくに波長が650nm以上の光
に対しては急激に感度が低下する。また、無機材
料においても、非晶質セレン系材料では波長
550nm以上、多結晶硫化カドミウム材料でも波長
700nm以上で急激に感度が低下するほか、最近の
高速化された機器においては耐摩擦性が問題とな
つている。
一方、小型、高効率、直接高速変調可能などの
特徴を有する半導体レーザの出現により、光導電
材料についても、長波長（〜770nm）まで光感度
を有し、かつ耐摩擦性に優れた新しい光導電膜の
出現が望まれている。
特徴を有する半導体レーザの出現により、光導電
材料についても、長波長（〜770nm）まで光感度
を有し、かつ耐摩擦性に優れた新しい光導電膜の
出現が望まれている。
〔問題点を解決するための手段と作用〕
本発明は、水素を多量に含有する非晶質のシリ
コン−カーボン（以下、ａ−Si−Ｃと略記する。）
系材料が (1) ドーピングおよび生成条件の制御により導電
型および比抵抗値を大幅に変えることができる
こと、 (2) ａ−Si−Ｃの組成を変えることにより、バン
ドギヤツプが可変であり、容易にヘテロ接合が
形成できること（第１図参照）、 (3) 強い共有性結合をもつ、耐摩擦性の高い材料
であること、 の３点に着目し、この材料系を用いたヘテロ接合
を有する膜構造を形成することにより、上記の問
題点のない新しい光導電膜を提供するものであ
る。また、参考として、このａ−Si−Ｃにゲルマ
ニウム（Ge）を含ませ、ａ−Si−Ｃ−Geとして
も同様の効果が期待できる（第１図参照）。
コン−カーボン（以下、ａ−Si−Ｃと略記する。）
系材料が (1) ドーピングおよび生成条件の制御により導電
型および比抵抗値を大幅に変えることができる
こと、 (2) ａ−Si−Ｃの組成を変えることにより、バン
ドギヤツプが可変であり、容易にヘテロ接合が
形成できること（第１図参照）、 (3) 強い共有性結合をもつ、耐摩擦性の高い材料
であること、 の３点に着目し、この材料系を用いたヘテロ接合
を有する膜構造を形成することにより、上記の問
題点のない新しい光導電膜を提供するものであ
る。また、参考として、このａ−Si−Ｃにゲルマ
ニウム（Ge）を含ませ、ａ−Si−Ｃ−Geとして
も同様の効果が期待できる（第１図参照）。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例 １
第２図は本発明の一つの実施例の断面図であ
り、１はｐ形のａ−Si1-x-yCxGey膜（0.3＞ｘ≧
０、１＞ｙ≧０、比抵抗1014Ω・cm、厚さfμm、
ボロン・ドーブ）、２はｐ形またはｎ形のａ−
Si1-u-vCuGev膜（0.3＞ｕ≧０、１＞ｖ≧０、た
だし、ｖ＞ｙ、比抵抗1014Ω・cm、厚さｇμm）、
３はｎ形のａ−Si1-s-tCsGet膜（0.3＞ｓ≧０、１
＞ｔ≧０、ただし、ｖ＞ｔ、比抵抗1014Ω・cm、
厚さhμm，燐ドープ）、４は金属又は半導体から
なる基体電極である。
り、１はｐ形のａ−Si1-x-yCxGey膜（0.3＞ｘ≧
０、１＞ｙ≧０、比抵抗1014Ω・cm、厚さfμm、
ボロン・ドーブ）、２はｐ形またはｎ形のａ−
Si1-u-vCuGev膜（0.3＞ｕ≧０、１＞ｖ≧０、た
だし、ｖ＞ｙ、比抵抗1014Ω・cm、厚さｇμm）、
３はｎ形のａ−Si1-s-tCsGet膜（0.3＞ｓ≧０、１
＞ｔ≧０、ただし、ｖ＞ｔ、比抵抗1014Ω・cm、
厚さhμm，燐ドープ）、４は金属又は半導体から
なる基体電極である。
ここで、ｘ＝ｙ＝０、ｆ＝50μm、ｕ＝０、ｖ
＝0.4、ｇ＝0μm、ｓ＝ｔ＝０、ｈ＝9μmとし、
コロナ放電により層１の表面が負で、表面と電極
４との電位差600Vに帯電させる。これに、層１
の表面から、波長770nmの半導体レーザー光を照
射すると、層１は通過し、層２で吸収される。そ
してここに正孔・電子対が発生するが、正孔は表
面へ、電子は電極４へ電界に々より引き出され、
上記の帯電を中和する。電位差が30％まで減少す
るに要した光照射量は光照射時間0.1μs〜0.1秒の
範囲で照射時間によらず、約10mJ／cm2である。
これは光導電キヤリアの発生効率30％に相当す
る。なお、光を照射しない時の帯電電位の減衰
（暗減衰）率は、電位が10％低下することに要す
る時間が11秒という割合である。
＝0.4、ｇ＝0μm、ｓ＝ｔ＝０、ｈ＝9μmとし、
コロナ放電により層１の表面が負で、表面と電極
４との電位差600Vに帯電させる。これに、層１
の表面から、波長770nmの半導体レーザー光を照
射すると、層１は通過し、層２で吸収される。そ
してここに正孔・電子対が発生するが、正孔は表
面へ、電子は電極４へ電界に々より引き出され、
上記の帯電を中和する。電位差が30％まで減少す
るに要した光照射量は光照射時間0.1μs〜0.1秒の
範囲で照射時間によらず、約10mJ／cm2である。
これは光導電キヤリアの発生効率30％に相当す
る。なお、光を照射しない時の帯電電位の減衰
（暗減衰）率は、電位が10％低下することに要す
る時間が11秒という割合である。
ｖの値は、１＞ｖ＞０の間で変えることができ
る。ｖの値を増すと、より長波長まで感光波長が
伸びるが、上記暗減衰率は増加するので、0.1〜
0.8の範囲内がより好ましい。
る。ｖの値を増すと、より長波長まで感光波長が
伸びるが、上記暗減衰率は増加するので、0.1〜
0.8の範囲内がより好ましい。
また、ｘとｓの値は、０から約0.3程度まで増
すことができ、照射光の透過性、膜の安定性、耐
摩擦性の向上がみられる。
すことができ、照射光の透過性、膜の安定性、耐
摩擦性の向上がみられる。
層１の導電型をｎ形、層３の導電型をｐ形とし
ても良い。この場合には、層１の表面は正に帯電
させて光を照射することにより、前記と同様は特
性を得ることができる。
ても良い。この場合には、層１の表面は正に帯電
させて光を照射することにより、前記と同様は特
性を得ることができる。
層１の厚さｆと層３の厚さｈは、その和が電子
写真におけるトレーを吸収するに要する帯電電位
差（約600〜800V）に対して、光導電膜がブレー
クダウンしない厚さ（約60μm以上）に選んであ
れば良く、各々の層の厚さは上記の例に限定され
ない。
写真におけるトレーを吸収するに要する帯電電位
差（約600〜800V）に対して、光導電膜がブレー
クダウンしない厚さ（約60μm以上）に選んであ
れば良く、各々の層の厚さは上記の例に限定され
ない。
実施例 ２
第３図は、帯電電位差に対する耐圧をａ−Si系
材料以外の層の助けをかりて得るようにした構造
を示すものである。第３図において、層１５はｐ
形非晶質Se層（比抵抗1014Ω・cm、厚さ50μm）、
層１１はｐ形ａ−Si層（比抵抗1013Ω・cm、厚さ
1μm）、層１２はｐ形又はｎ形のａ−Si0.6Ge0.4層
（厚さ1μm）、層１３はｎ形ａ−Si層（比抵抗1013
Ω・cm、厚さ1μm）、層１６はｎ形非晶質Se層
（比抵抗1014Ω・cm、厚さ1μm）、１４は電極であ
る。なお、非晶質Se層は結晶化を防止するため
に、一般に少量のAs，Te，Sbなどが添加されて
いる。この光導電膜の動作、機能、特性は第２図
のものと同様である。
材料以外の層の助けをかりて得るようにした構造
を示すものである。第３図において、層１５はｐ
形非晶質Se層（比抵抗1014Ω・cm、厚さ50μm）、
層１１はｐ形ａ−Si層（比抵抗1013Ω・cm、厚さ
1μm）、層１２はｐ形又はｎ形のａ−Si0.6Ge0.4層
（厚さ1μm）、層１３はｎ形ａ−Si層（比抵抗1013
Ω・cm、厚さ1μm）、層１６はｎ形非晶質Se層
（比抵抗1014Ω・cm、厚さ1μm）、１４は電極であ
る。なお、非晶質Se層は結晶化を防止するため
に、一般に少量のAs，Te，Sbなどが添加されて
いる。この光導電膜の動作、機能、特性は第２図
のものと同様である。
本実施例は、この構造に対し第３図に示すよう
に、耐擦性向上のために、層１５の非晶質Se層
の表面に、厚さ1μmのｐ形ａ−Si0.7C0.3の層１７
形成したものである。
に、耐擦性向上のために、層１５の非晶質Se層
の表面に、厚さ1μmのｐ形ａ−Si0.7C0.3の層１７
形成したものである。
第３図において、層１５又は１６の厚さを両者
の和と同一にすれば、いずれか一方を省いても良
い。また、層１５，１６の両方又は一方は、ポリ
ビニールカルバゾール系やピラゾリン系などの有
機層であつても良い。
の和と同一にすれば、いずれか一方を省いても良
い。また、層１５，１６の両方又は一方は、ポリ
ビニールカルバゾール系やピラゾリン系などの有
機層であつても良い。
なお、本発明で使用する非晶質の（Si，Ｃ，
Ge）膜は、リアクテイブ・スパツタリング法、
グロー放電法などで形成することができる。例え
ば、リアクテイブ・スパツタリング法では次の様
にして作製することができる。
Ge）膜は、リアクテイブ・スパツタリング法、
グロー放電法などで形成することができる。例え
ば、リアクテイブ・スパツタリング法では次の様
にして作製することができる。
すなわち、膜を被着すべく基板（例えば、Al
のドラム）と、スパツタ源となるターゲツト電極
材料（Si，Ｃ，Ge）とをスパツタ装置内に対向
して設置し、１×10-7Torr以下に排気したのち、
ArおよびH2ガスを導入して約５×10-3Torrの真
空度とし、ターゲツト電極に高周波電力を入力す
ることにより、ターゲツト電極材料が雰囲気ガス
中のH2をとり込んで基板上に付着し、水素を含
むａ−（Si，Ｃ，Ge）膜が形成される。多層膜形
成における各層の厚さは高周波電力および／また
はスパツタリング時間を調節することにより制御
される。また、各層の組成比は、ターゲツト電極
において、Si，Ｃ，Geの占める面積の比を変え
ることにより任意に制御することができる。
のドラム）と、スパツタ源となるターゲツト電極
材料（Si，Ｃ，Ge）とをスパツタ装置内に対向
して設置し、１×10-7Torr以下に排気したのち、
ArおよびH2ガスを導入して約５×10-3Torrの真
空度とし、ターゲツト電極に高周波電力を入力す
ることにより、ターゲツト電極材料が雰囲気ガス
中のH2をとり込んで基板上に付着し、水素を含
むａ−（Si，Ｃ，Ge）膜が形成される。多層膜形
成における各層の厚さは高周波電力および／また
はスパツタリング時間を調節することにより制御
される。また、各層の組成比は、ターゲツト電極
において、Si，Ｃ，Geの占める面積の比を変え
ることにより任意に制御することができる。
例えば、直径150mm、長さ500mmのAlドラム表
面上に、厚さ1μmのａ−Si0.9C0.1、厚さ1μmのａ
−Si0.9Ge0.1、厚さ60μmのａ−Si0.9C0.1からなる
多層膜を形成するには、長さ550mm、幅80mmのタ
ーゲツト電極において、最初にSi，Ｃ面積比を
７：３に選んで約４分間スパツタリングを行な
い、つぎに、Si，Geの面積比を9.4：0.6に選んで
約４分間スパツタリングを行ない、最後に、再び
ターゲツト電極のSi，Ｃの面積比を７：３に選ん
で約４時間スパツタリングを行なうことにより得
られる。この場合における高周波入力は約10kW
で、Alドラムは回転させながらスパツタリング
を行なう。ドラム上に形成される膜の組成比と、
ターゲツト電極上の各材料の面積比が異なるの
は、材料によりスパツタされる速度が異なるため
であり、上記の面積比はこれを考慮して設定され
ている。
面上に、厚さ1μmのａ−Si0.9C0.1、厚さ1μmのａ
−Si0.9Ge0.1、厚さ60μmのａ−Si0.9C0.1からなる
多層膜を形成するには、長さ550mm、幅80mmのタ
ーゲツト電極において、最初にSi，Ｃ面積比を
７：３に選んで約４分間スパツタリングを行な
い、つぎに、Si，Geの面積比を9.4：0.6に選んで
約４分間スパツタリングを行ない、最後に、再び
ターゲツト電極のSi，Ｃの面積比を７：３に選ん
で約４時間スパツタリングを行なうことにより得
られる。この場合における高周波入力は約10kW
で、Alドラムは回転させながらスパツタリング
を行なう。ドラム上に形成される膜の組成比と、
ターゲツト電極上の各材料の面積比が異なるの
は、材料によりスパツタされる速度が異なるため
であり、上記の面積比はこれを考慮して設定され
ている。
要するに、水素を多量（５〜30％）に含む非晶
質のSi系材料の異種接合層を光導電層として含む
ことを特徴とする本発明による光導電膜は、禁止
帯幅及び比抵抗を大幅に制御できるため、長波長
域まで高い感度を有し、かつ、暗減衰の少ない耐
擦性に優れた電子写真用光導電膜として応用する
ことができる。
質のSi系材料の異種接合層を光導電層として含む
ことを特徴とする本発明による光導電膜は、禁止
帯幅及び比抵抗を大幅に制御できるため、長波長
域まで高い感度を有し、かつ、暗減衰の少ない耐
擦性に優れた電子写真用光導電膜として応用する
ことができる。
第１図は非晶質のSi−Ｃ−Geの組成比とバン
ドギヤツプの関係を示す図、第２図、第３図は本
発明の実施例を示す断面図である。 図において、１……ｐ形の非晶質Si1-x-yCxGey
膜、２……ｐ形又はｎ形の非晶質Si1-u-vCuGev
膜、３……ｎ形の非晶質Si1-s-tCsGet膜、４，１
４……金属又は半導体からなる基体電極、１１…
…ｐ形の非晶質Si層、１２……ｐ形又はｎ形の非
晶質Si0.6Ge0.4層、１３……ｎ形の非晶質Si層、
１５……ｐ形非晶質Se層、１６……ｎ形の非晶
質Se層、１７……ｐ形の非晶質Si0.7C0.3層。
ドギヤツプの関係を示す図、第２図、第３図は本
発明の実施例を示す断面図である。 図において、１……ｐ形の非晶質Si1-x-yCxGey
膜、２……ｐ形又はｎ形の非晶質Si1-u-vCuGev
膜、３……ｎ形の非晶質Si1-s-tCsGet膜、４，１
４……金属又は半導体からなる基体電極、１１…
…ｐ形の非晶質Si層、１２……ｐ形又はｎ形の非
晶質Si0.6Ge0.4層、１３……ｎ形の非晶質Si層、
１５……ｐ形非晶質Se層、１６……ｎ形の非晶
質Se層、１７……ｐ形の非晶質Si0.7C0.3層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基体と、この基体上に設けられた半導体積層
構造とを有し、この半導体積層構造は照射された
光に基づきキヤリアを発生するための、Geを含
有しない非晶質Si系材料からなる光導電膜と、こ
の光導電膜とは別に設けられ耐擦性を向上するた
めの水素を含む非晶質Si−Ｃよりなる表面層とを
有することを特徴とする記録用部品。 ２ 特許請求に範囲第１項に記載の記録用部品に
おいて、前記半導体積層構造は前記表面層と前記
光導電膜との間に帯電電位差に対する耐圧を向上
するための補助層を有する記録用部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293886A JPS61228457A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293886A JPS61228457A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2479483A Division JPS58154850A (ja) | 1983-02-18 | 1983-02-18 | 記録用部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228457A JPS61228457A (ja) | 1986-10-11 |
| JPH041903B2 true JPH041903B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=12372885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3293886A Granted JPS61228457A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 非晶質Ｓｉ−Ｃ系層を有する記録用部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228457A (ja) |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP3293886A patent/JPS61228457A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61228457A (ja) | 1986-10-11 |
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