JPH0450583B2 - - Google Patents
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- JPH0450583B2 JPH0450583B2 JP57053599A JP5359982A JPH0450583B2 JP H0450583 B2 JPH0450583 B2 JP H0450583B2 JP 57053599 A JP57053599 A JP 57053599A JP 5359982 A JP5359982 A JP 5359982A JP H0450583 B2 JPH0450583 B2 JP H0450583B2
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- 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
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Description
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レーザー光用の光導
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性が要求される。
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
電部材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
ースト現象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。 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
な問題の全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
導電生を示す非晶質槽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、従来の光導電部材と較べて
みてもあらゆる点において凌駕していること、殊
にレーザー光を用いる電子写真用の光導電部材
（以下光導電部材と略記することがある。）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
ても劣化現象を起さず、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、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
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、高光感度生、
高SN比特性を有する光導電部材を提供すること
でもある。 本発明のレーザー光用の光導電部材は、光導電
部材用の支持体と、該支持体上にシリコン原子と
ゲルマニウム原子とを母体とする非晶質材料で構
成された、光導電性を示す非晶質層とを有し、該
非晶質中におけるゲルマニウム原子の分布状態は
その分布濃度が支持体側から5μ以内に分布濃度
1000atomic ppm以上の高い濃度とされた部分を
有し表面側において支持体側に較べて可なり低く
された部分を有するよう層厚方向に不均一とされ
たことを特徴とする。 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
使用特性を長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、かつ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 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）から成る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１０
４側）の方に対して前記支持体側（非晶質層１０
２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１０２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ｔ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の第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に到るまで分布濃度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tTに到
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に到るまで、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で
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に
おいて、濃度C20に至る。位置t8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（表面）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100〜8.0×105atomic 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、スパツクリング法、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、ク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気
させ、予め所定位置に接地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
トを使用してスパツタリングする際、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
してやれば良い。 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、Si3H8、
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、Se2H6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、Ge3H8、Ge4H10、Ge5H12、Ge6
H14、Ge7H16、Ge8H18、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
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましい挙げられる。 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、IF7、ICl、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供給用の原料ガ
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。 反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つてａ−SiGe（Ｈ，Ｘ）から成る非晶
質層を形成するには、例えばスパツタリング法の
場合にはSiから成るターゲツトとGeから成るタ
ーゲツトの二枚を、或いはSiとGeから成るター
ゲツトを使用して、これを所望のガスプラズマ雰
囲気中でスパツタリングし、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着ボードに収容
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
せる事で行う事が出来る。 この際、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、SiH2
I2、SiH2Cl、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等のハ
ロゲン置換水素化硅素、及びGeHF3、GeH2F2、
GeH3Ｆ、GeHCl3、GeH2Cl2、GeH3Cl、
GeHBr3、GeH2Br2、GeH3Br、GeHI3、GeH2
I2、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GeF2、GeCl4、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を極め
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、Si3
H8、Si4H10等の水素化硅素をGeを供給する為の
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、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
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、セルロースアセ
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１１０
２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で希
釈されたSiF4ガス（純度99.99％、以下SiF4／He
と略す。）ボンベ、１１０５はHe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ガスをバルブ１１２２，１１２３を
開いて出口圧ゲージ１１２７，１１２８の圧を１
Kg／cm2に調整し、流入バルブ１１１２，１１１３
を徐々に開けて、マスフロコントローラ１１０
７，１１０８内に夫々流入させる。引き続いて流
出バルブ１１１７，１１１８、補助バルブ１１３
２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ガス流量との比が所望の値になるよう
に流出バルブ１１１７，１１１８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１
１３４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／H2
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。 又、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。 以下参考例及び実施例について説明する。 参考例 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
ヤリアーを含む）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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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像が得られた。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 ８ 実施例１に於いて、SiH4／Heガスの代りにSi2
H6／Heガスを使用し、第８表に示す条件にした
以外は、参考例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を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、参考例
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。 参考例 ９ 参考例１に於いて、SiH4／Heガスの代りに
SiF4／Heガスを使用し、第９表に示す条件にし
た以外は、参考例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を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、参考例
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。 参考例 10 参考例１に於いて、SiH4／Heガスの代りに
（SiH4／He＋SiF4／He）ガスを使用し、第10表
に示す条件にした以外は、参考例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を得
た。 こうして得られた像形成部材に就いて、参考例
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 １ 参考例１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（10mW）
を用いて、静電像の形成を行つた以外は、参考例
１と同様のトナー画像形成条件にして、参考例１
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、階調再現性の良い鮮明な高品
位の画像が得られた。
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レーザー光用の光導
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性が要求される。
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
電部材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
ースト現象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。 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
な問題の全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
導電生を示す非晶質槽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、従来の光導電部材と較べて
みてもあらゆる点において凌駕していること、殊
にレーザー光を用いる電子写真用の光導電部材
（以下光導電部材と略記することがある。）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
ても劣化現象を起さず、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、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
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、高光感度生、
高SN比特性を有する光導電部材を提供すること
でもある。 本発明のレーザー光用の光導電部材は、光導電
部材用の支持体と、該支持体上にシリコン原子と
ゲルマニウム原子とを母体とする非晶質材料で構
成された、光導電性を示す非晶質層とを有し、該
非晶質中におけるゲルマニウム原子の分布状態は
その分布濃度が支持体側から5μ以内に分布濃度
1000atomic ppm以上の高い濃度とされた部分を
有し表面側において支持体側に較べて可なり低く
された部分を有するよう層厚方向に不均一とされ
たことを特徴とする。 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
使用特性を長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、かつ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 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）から成る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１０
４側）の方に対して前記支持体側（非晶質層１０
２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１０２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ｔ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の第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に到るまで分布濃度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tTに到
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に到るまで、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で
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に
おいて、濃度C20に至る。位置t8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（表面）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100〜8.0×105atomic 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、スパツクリング法、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、ク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気
させ、予め所定位置に接地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
トを使用してスパツタリングする際、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
してやれば良い。 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、Si3H8、
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、Se2H6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、Ge3H8、Ge4H10、Ge5H12、Ge6
H14、Ge7H16、Ge8H18、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
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましい挙げられる。 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、IF7、ICl、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供給用の原料ガ
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。 反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイ
ング法に依つてａ−SiGe（Ｈ，Ｘ）から成る非晶
質層を形成するには、例えばスパツタリング法の
場合にはSiから成るターゲツトとGeから成るタ
ーゲツトの二枚を、或いはSiとGeから成るター
ゲツトを使用して、これを所望のガスプラズマ雰
囲気中でスパツタリングし、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着ボードに収容
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
せる事で行う事が出来る。 この際、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、SiH2
I2、SiH2Cl、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等のハ
ロゲン置換水素化硅素、及びGeHF3、GeH2F2、
GeH3Ｆ、GeHCl3、GeH2Cl2、GeH3Cl、
GeHBr3、GeH2Br2、GeH3Br、GeHI3、GeH2
I2、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GeF2、GeCl4、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を極め
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、Si3
H8、Si4H10等の水素化硅素をGeを供給する為の
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、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
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、セルロースアセ
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１１０
２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で希
釈されたSiF4ガス（純度99.99％、以下SiF4／He
と略す。）ボンベ、１１０５はHe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ガスをバルブ１１２２，１１２３を
開いて出口圧ゲージ１１２７，１１２８の圧を１
Kg／cm2に調整し、流入バルブ１１１２，１１１３
を徐々に開けて、マスフロコントローラ１１０
７，１１０８内に夫々流入させる。引き続いて流
出バルブ１１１７，１１１８、補助バルブ１１３
２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ガス流量との比が所望の値になるよう
に流出バルブ１１１７，１１１８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１
１３４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／H2
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。 又、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。 以下参考例及び実施例について説明する。 参考例 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
ヤリアーを含む）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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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像が得られた。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 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
他の条件は参考例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、参考例
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。 参考例 ８ 実施例１に於いて、SiH4／Heガスの代りにSi2
H6／Heガスを使用し、第８表に示す条件にした
以外は、参考例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を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、参考例
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。 参考例 ９ 参考例１に於いて、SiH4／Heガスの代りに
SiF4／Heガスを使用し、第９表に示す条件にし
た以外は、参考例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を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、参考例
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。 参考例 10 参考例１に於いて、SiH4／Heガスの代りに
（SiH4／He＋SiF4／He）ガスを使用し、第10表
に示す条件にした以外は、参考例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を得
た。 こうして得られた像形成部材に就いて、参考例
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 １ 参考例１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（10mW）
を用いて、静電像の形成を行つた以外は、参考例
１と同様のトナー画像形成条件にして、参考例１
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、階調再現性の良い鮮明な高品
位の画像が得られた。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
以上の本発明の実施例及び参考例に於ける共通の
層作成条件を以上に示す。 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
層作成条件を以上に示す。 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
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。
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)
- 【特許請求の範囲】 １ 光導電部材用の支持体と、該支持体上にシリ
コン原子とゲルマニウム原子とを母体とする非晶
質材料で構成された、光導電性を示す非晶質層と
を有し、該非晶質中におけるゲルマニウム原子の
分布状態はその分布濃度が支持体側から5μ以内
に分布濃度1000atomic ppm以上の高い濃度とさ
れた部分を有し表面側において支持体側に較べて
可なり低くされた部分を有するよう層厚方向に不
均一とされたことを特徴とするレーザー光用の光
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項に記載のレーザー光用の光
導電部材。 ３ 前記非晶質層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項に記載のレーザー光用
の光導電部材。 ４ 前記非晶質層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項に記載のレ
ーザー光用の光導電部材。 ５ 前記非晶質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
記載のレーザー光用の光導電部材。 ６ 前記非晶質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
に記載のレーザー光用の光導電部材。 ７ 前記非晶質中に含有される水素原子とハロゲ
ン原子の量が0.01〜40atomic％である特許請求の
範囲第４項に記載のレーザー光用の光導電部材。 ８ 前記非晶質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項に記載のレーザー光用の光導電部
材。 ９ 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項に記載のレーザー光用の
光導電部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053599A JPS58171038A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | レーザー光用の光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57053599A JPS58171038A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | レーザー光用の光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58171038A JPS58171038A (ja) | 1983-10-07 |
| JPH0450583B2 true JPH0450583B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=12947338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57053599A Granted JPS58171038A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | レーザー光用の光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58171038A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126054A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Minolta Camera Co Ltd | 電子写真感光体 |
| US4741982A (en) * | 1985-09-13 | 1988-05-03 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Photosensitive member having undercoat layer of amorphous carbon |
| US5166018A (en) * | 1985-09-13 | 1992-11-24 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Photosensitive member with hydrogen-containing carbon layer |
| US4749636A (en) * | 1985-09-13 | 1988-06-07 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Photosensitive member with hydrogen-containing carbon layer |
| US4738912A (en) * | 1985-09-13 | 1988-04-19 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Photosensitive member having an amorphous carbon transport layer |
| US4743522A (en) * | 1985-09-13 | 1988-05-10 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Photosensitive member with hydrogen-containing carbon layer |
| US5000831A (en) * | 1987-03-09 | 1991-03-19 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Method of production of amorphous hydrogenated carbon layer |
| JP2722470B2 (ja) * | 1988-01-08 | 1998-03-04 | 富士ゼロックス株式会社 | 電子写真感光体 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55121239U (ja) * | 1979-02-21 | 1980-08-28 | ||
| JPS56121041A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrophotographic receptor and its manufacture |
| JPS56150753A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-21 | Canon Inc | Image forming member for electrophotography |
| JPS5723544U (ja) * | 1980-07-09 | 1982-02-06 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57053599A patent/JPS58171038A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58171038A (ja) | 1983-10-07 |