JPH0454941B2 - - Google Patents

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JPH0454941B2
JPH0454941B2 JP57033293A JP3329382A JPH0454941B2 JP H0454941 B2 JPH0454941 B2 JP H0454941B2 JP 57033293 A JP57033293 A JP 57033293A JP 3329382 A JP3329382 A JP 3329382A JP H0454941 B2 JPH0454941 B2 JP H0454941B2
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layer
atoms
layer region
amorphous
gas
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Shigeru Shirai
Kyosuke Ogawa
Junichiro Kanbe
Keishi Saito
Yoichi Oosato
Teruo Misumi
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Canon Inc
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    • 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
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    • 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
    • G03G5/08235Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
    • 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
    • G03G5/0825Silicon-based comprising five or six silicon-based layers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fax Reproducing Arrangements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (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、及び使用
環境特性の点、更には経時的安定性及び耐久性の
点において、各々、個々には特性の向上が計られ
ているが総合的な特性向上を計る上で更に改良さ
れる余地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等の不都合な点が少なく
なかつた。 又、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
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
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があつた。 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
が充分でないことや暗部において、支持体側より
の電荷の注入の阻止が充分でないこと、或いは、
転写紙に転写された画像に俗に「白ヌケ」と呼ば
れる、局所的な放電破壊現象によると思われる画
像欠陥や、例えば、クリーニングに、ブレードを
用いるとその摺擦によると思われる、俗に「白ス
ジ」と云われている所謂画像欠陥が生じたりして
いた。又、多湿雰囲気中で使用したり、或いは多
湿雰囲気中に長時間放置した直後に使用すると俗
に云う画像のボケが生ずる場合が少なくなかつ
た。 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象を引起し勝
ちになる。この現象は、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、ハロゲン
化アモルフアスシリコン、或いはハロゲン含有水
素化アモルフアスシリコン〔以後これ等の総称的
表記として「a−Si(H,X)」を使用する〕から
構成される光導電層を有する光導電部材の層構成
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を見出した点に基づいてい
る。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が使用
環境に殆んど依存なく実質的に常時安定してお
り、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耐久性、耐湿性に優れ、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、電子写真用像形成部材と
して適用させた場合、静電像形成のための帯電処
理の際の電荷保持能力が充分あり、通常の電子写
真法が極めて有効に適用され得る優れた電子写真
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、長期の使用に於いて
画像欠陥や画像のボケが全くなく、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
品質画像を得ることが容易にできる電子写真用の
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比特性及び高耐圧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、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構成
され、光導電性を示す第一の非晶質層とを有する
光導電部材であつて、前記第一の非晶質層が構成
原子として酸素原子を含有する第一の層領域と、
構成原子として周期律表第族に属する原子を含
有する第二の層領域とを有し、前記第一の層領域
と前記第二の層領域は互いに前記支持体に接して
設けられて少なくとも互いの一部を共有してお
り、前記第二の層領域の層厚をtBとし、前記第一
の非晶質層の層厚と第二の層領域の層厚tBとの差
をTとすれば tB/(T+tB)≦0.4 の関係が成立し、前記第一の非晶質層上に、シリ
コン原子と炭素原子とハロゲン原子とを構成原子
として含む非晶質材料で構成された第二の非晶質
層を有す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、層自体が強靱であつて、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出来る。 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−Si(H,X)
から成り、光導電性を示す非晶質層()102
と非晶質層()102上に設けられた、シリコ
ン原子と炭素原子と水素原子とを構成原子とする
非晶質材料で構成された第二の非晶質層()1
07とを有する。 非晶質層()102は、構成原子として酸素
原子を含有する第一の層領域(O)103、周期
律表第族に属する原子(第族原子)を含有す
る第二の層領域(V)104、及び第二の層領域
(V)104上に、酸素原子及び第族原子が含
有されてない層領域106とから成る層構造を有
する。 第一の層領域(O)103と層領域106との
間に設けられている層領域105には第族原子
は含有されているが酸素原子は含有されてない。 第一の層領域(O)103に含有される酸素原
子は、或いは第二の層領域(V)104に含有さ
れる第族原子は、各層領域に於いて、層厚方向
には連続的に均一に分布し、支持体101の表面
に実質的に平行な面内に於いては連続的に且つ実
質的に均一に分布されるのが好ましいものであ
る。 第1図に示す場合の例の様な本発明の光導電部
材に於いては、非晶質層()102の表面側部
分には、酸素原子及び第族原子が含有されない
層領域(第1図に示す表面層領域106に相当)
を有するが、第族原子は含有されているが、酸
素原子は含有されない層領域(第1図に示す層領
域105)は必ずしも設けられることを要しな
い。 即ち、例えば第1図に於いて、第一の層領域
(O)103と第二の層領域(V)104とが同
じ層領域であつても良いし、又、第一の層領域
(O)103の中に第二の層領域(V)104が
設けられても良いものである。 本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域
(O)には、酸素原子の含有によつて、高暗抵抗
化と、非晶質層()が直接設けられる支持体と
の間の密着性の向上が重点的に計られ、非晶質層
()の表面側の層領域には酸素原子を含有させ
ずに耐多湿性、耐コロナイオン性の一層の向上と
高感度化が重点的に計られている。 殊に、第1図に示す光導電部材100の様に、
非晶質層()102が、酸素原子を含有する第
一の層領域(O)103、第族原子を含有する
第二の層領域(V)104、酸素原子の含有され
ていない層領域105、及び酸素原子及び第族
原子の含有されていない層領域106とを有し、
第一の層領域(O)103と第二の層領域(V)
104とが共有する層領域を有する層構造の場合
により良好な結果が得られる。 本発明の光導電部材に於いては非晶質層()
の一部を構成し酸素原子の含有される第一の層領
域(O)は、1つには非晶質層()の支持体と
の密着性の向上を計る目的の為に、又、非晶質層
()の一部を構成し第族原子の含有される第
二の層領域(V)は、1つには、非晶質層()
の自由表面側より帯電処理を施された際、支持体
側より非晶質層()の内部に電荷が注入される
のを阻止する目的の為に夫々非晶質層()の一
部として支持体と非晶質層()とが接合する層
領域として少なくとも互いの一部を共有する構造
で設けられる。 又、別には第二の層領域(V)の支持体と、或
いは第二の層領域(V)の上に直接設けられる層
領域との密着性の向上を、より一層効果的に達成
するには、第一の層領域(O)を、支持体との接
触界面から、第二の層領域(V)を内包する様に
設ける。詰り、支持体との接触界面から第二の層
領域(V)の上方まで延在されて第二の層領域
(V)を内在する層構造となる様に第一の層領域
(O)を非晶質層()中に設けるのが好ましい
ものである。 本発明において、非晶質層()を構成する第
二の層領域(V)中に含有される周期律表第族
に属する原子として使用されるのは、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。 本発明において、第二の層領域(V)中に含有
される第族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、層領域(V)に於いて通常は30〜5
×104atomic ppm、好ましくは50〜1×104
atomic ppm、最適には100〜5×103atomic
ppmとされるのが望ましいものである。第一の層
領域(O)中に含有される酸素原子の量に就ても
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。 本発明の光導電部材に於いては、第族原子の
含有されている層領域(V)の層厚tBと(第1図
では層領域104の層厚)、層領域(V)の上に
設けられた層領域(V)を除いた部分の層領域
(第1図では層領域106)の層厚Tとはその関
係が先に示した様な関係式を満足する様に決めら
れるものであるが、より好ましくは、先に示した
関係式の値が0.35以下、最適には0.3以下とされ
るのが望ましい。 本発明に於いて、第族原子の含有される層領
域(V)の層厚tBとしては、通常は30Å〜5μ、好
適には40Å〜4μ、最適には50Å〜3μとされるの
が望ましいものである。 又、前記層厚Tと層厚tBとの和(T+tB)とし
ては、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ものであ
る。 酸素原子の含有される層領域(O)の層厚tO
しては、少なくともその一部の層領域を共有する
層領域(V)の層厚tBとの関係に於いて適宜所望
する目的に従つて決定されるのが望ましい。即ち
層領域(V)と、該層領域(V)と直に接触する
支持体との間の密着性の強化を計る目的であれ
ば、層領域(O)は、層領域(V)の支持体側端
部層領域に少なくとも設けられてあれば良いか
ら、層領域(O)の層厚tOとしては、高々層領域
(V)の層厚tB分だけあれば良い。 又、層領域(V)と該層領域(V)上に直に設
けられる層領域(第1図で示せば層領域106に
相当する)との間の密着性の強化を計るのであれ
ば、層領域(O)は、層領域(V)の支持体の設
けてある側とは反対の端部側部分に少なくとも設
けてあれば良いから、層領域(0)の層厚tOとし
ては、高々層領域(V)の層厚tB分だけあれば良
い。 更に上記2つの点を満足する場合を考慮すれば
層領域(O)の層厚tOとしては、少なくとも層領
域(V)の層厚tBだけある必要があり、且つ、こ
の場合は、層領域(O)中の層領域(V)が設け
られた層構造とされる必要がある。 層領域(V)と、該層領域(V)上に直に設け
られる層領域との間の密着性を一層効果的に計る
には層領域(O)を層領域(V)の上方(支持体
のある側とは反対方向)に延在させるのが好まし
いものである。 本発明に於いて、非晶質層()の非晶質層
()側端部層領域に、酸素原子の含有されない
部分を設け、層領域(O)を非晶質層()の支
持体側に局所的に偏在させる場合には、層厚tO
しては上記した点を考慮しつつ所望に従つて適宜
決められるが、通常の場合10〓〜10μ、好適には
20〓〜8μ、最適には30〓〜5μとされるのが望ま
しいものである。 第1図に示される光導電部材100に於いては
第一の非晶質層()102上に形成される第二
の非晶質層()107は自由表面108を有
し、主に耐湿性、連続繰返し使用特性、耐圧性、
使用環境特性、耐久性に於いて本発明の目的を達
成する為に設けられる。 又、本発明に於いては、第一の非晶質層()
102と第二の非晶質層()107とを構成す
る非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の
構成要素を有しているので、積層界面に於いて化
学的な安定性の確保が充分成されている。 第二の非晶質層()107は、シリコン原子
と炭素原子とハロゲン原子(X)とで構成される
非晶質材料〔a−(SixC1-xyX1-y、但し0<x,
y<1〕で形成される。 a−(SixC1-xyX1-yで構成される第二の非晶質
層()の形成はグロー放電法、スパツタリング
法、イオンプランテーシヨン法、イオンプレーテ
イング法、エレクトロンビーム法等によつて成さ
れる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投
下の負荷程度、製造規模、作製される光導電部材
に所望される特性等の要因によつて適宜選択され
て採用されるが、所望する特性を有する光導電部
材を製造する為の作製条件の制御が比較的容易で
ある。シリコン原子と共に炭素原子及びハロゲン
原子を、作製する第二の非晶質層()中に導入
するのが容易に行える等の利点からグロー放電法
或いはスパツターリング法が好適に採用される。 更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の非晶質層()を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の非晶質層()を
形成するには、a−(SixC1-xyX1-y形成用の原料
ガスを、必要に応じて希釈ガスと所定量の混合比
で混合して、支持体の設置してある真空堆積用の
堆積室に導入し、導入されたガスを、グロー放電
を生起させることでガスプラズマ化して前記支持
体上に既に形成されてある第一の非晶質層()
上にa−(SixC1-xyX1-yを堆積させれば良い。 本発明に於いて、a−(SixC1-xyX1-y形成用の
原料ガスとしては、Si,C,Xの中の少なくとも
1つ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。 Si,C,Xの中の1つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原
子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガ
スと、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、Siを構成原子
とする原料ガスと、C及びX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、Siを構成原子とする原料ガスと、
Si,C及びX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、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、第二の非晶質層()中に含
有されるハロゲン原子(X)として好適なのは
F,Cl,Br,Iであり、殊にF,Clが望ましい
ものである。 本発明に於いて、第二の非晶質層()は、a
−(SixC1-xyX1-yで構成されるものであるが、更
に水素原子を含有させることが出来る。 第二の非晶質層()への水素原子の含有は、
第一の非晶質層()との連続層形成の際に原料
ガス種の一部共通化を計ることが出来るので生産
コスト面の上で好都合である。 本発明に於いて、第二の非晶質層()を形成
するのに有効に使用される原料ガスと成り得るも
のとしては、常温常圧に於いてガス状態のもの又
は容易にガス化し得る物質を挙げることが出来
る。 この様な第二の非晶質層()形成用の物質と
しては、例えば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭
素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3
のアセチレン系炭化水素、ハロゲン単体、ハロゲ
ン化水素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化硅素、
ハロゲン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げる
事が出来る。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン
(CH4)、メタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、
プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H6)、ブテ
ン−2(C4H8)、イソブチレン(C4H8)、ペンテ
ン(C5H10)、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン(C3
H4)、ブチン(C4H6)、ハロゲン単体としては、
フツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ハ
ロゲン化水素としては、FH,HI,HCl,HBr、
ハロゲン間化合物としては、BrF,ClF,ClF3
ClF5,BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr、ハロ
ゲン化硅素としてはSiF4,Si2F6,SiCl4,SiCl3
Br,SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I,SiBr4、ハロ
ゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2,SiH2
Cl2,SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2
SiHBr3、水素化硅素としては、SiH4,Si2H6
Si3H8,Si4H10等のシラン(Silane)類、等々を
挙げることが出来る。 これ等の他に、CCl4,CHF3,CH2F2,CH3
F,CH3Cl,CH3Br,CH3I,C2H5Cl等のハロ
ゲン置換パラフイン系炭化水素、SF4,SF6等の
フツ素化硫黄化合物、Si(CH34,Si(C2H54,等
のケイ化アルキルやSiCl(CH33、SiCl2(CH32
SiCl3CH3等のハロゲン含有ケイ化アルキル等の
シラン誘導体も有効なものとして挙げることが出
来る。 これ等の第二の非晶質層()形成物質は、形
成される第二の非晶質層()中に、所定の組成
比でシリコン原子、炭素原子及びハロゲン原子と
必要に応じて水素原子とが含有される様に、第二
の非晶質層()の形成の際に所望に従つて選択
されて使用される。 例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の層が形
成され得るSi(CH34と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHCl3,SiCl4,SiH2Cl2、或
いはSiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態で
第二の非晶質層()形成用の装置内に導入して
グロー放電を生起させることによつてa−(Six
C1-xy(Cl+H)1-yから成る第二の非晶質層
()を形成することが出来る。 スパツターリング法によつて第二の非晶質層
()を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウ
エーハー又はCウエーハー又はSiとC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、これ等をハロゲン原子と必要に応じて水素原
子を構成要素として含む種々のガス雰囲気中でス
パツター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、CとXを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて希釈ガスで希釈して、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ーリングす
れば良い。 又、別には、SiとCとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
含有するガス雰囲気中でスパツターリングするこ
とによつて成される。C及びX、必要に応じてH
の導入用の原料ガスとなる物質としては先述した
グロー放電の例で示した第二の非晶質層()形
成用の物質がスパツターリング法の場合にも有効
な物質として使用され得る。 本発明に於いて、第二の非晶質層()をグロ
ー放電法又はスパツターリング法で形成する際に
使用される希釈ガスとしては、所謂・希ガス、例
えばHe,Ne,Ar等が好適なものとして挙げる
ことが出来る。 本発明に於ける第二の非晶質層()は、その
要求される特性が所望通りに与えられる様に注意
深く形成される。 即ち、Si,C及びX、必要に応じてHを構成原
子とする物質は、その作成条件によつて構造的に
は結晶からアモルフアスまでの形態を取り、電気
物性的には、導電性から半導体性、絶縁性までの
間の性質を、又光導電的性質から非光導電的性質
までの間の性質を、各々示すので本発明に於いて
は、目的に応じた所望の特性を有するa−(Six
C1-xyX1-yが形成される様に、所望に従つてその
作成条件の選択が厳密に成される。例えば、第二
の非晶質層()を耐圧性の向上を主な目的とし
て設けるにはa−(SixC1-xyX1-yは使用環境に於
いて電気絶縁性的挙動の顕著な非晶質材料として
作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第二の非晶質層()が設け
られる場合には上記の電気絶縁性の度合はある程
度緩和され、照射される光に対してある程度の感
度を有する非晶質材料としてa−(SixC1-xyX1-y
が作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-xy
X1-yから成る第二の非晶質層()を形成する
際、層形成中の支持体温度は、形成される層の構
造及び特性を左右する重要な因子であつて、本発
明に於いては、目的とする特性を有するa−(Six
C1-xyX1-yが所望通りに作成され得る様に層作成
時の支持体温度が厳密に制御されるのが望まし
い。 本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成さ
れる為の第二の非晶質層()の形成法に併せて
適宜最適範囲が選択されて、第二の非晶質層
()の形成が実行されるが、通常の場合、50〜
350℃、好適には100〜250℃とされるのが望まし
いものである。第二の非晶質層()の形成に
は、層を構成する原子の組成比の微妙な制御や層
厚の制御が他の方法に較べて比較的容易である事
等の為に、グロー放電法やスパツターリング法の
採用が有利であるが、これ等の層形成法で第二の
非晶質層()を形成する場合には、前記の支持
体温度と同様に層形成の際の放電パワーが作成さ
れるa−(SixC1-xyX1-yの特性を左右する重要な
因子の1つである。 本発明に於ける目的が達成される為の特性を有
するa−(SixC1-xyX1-yが生産性良く効果的に作
成される為の放電パワー条件としては通常10〜
300W、好適には20〜200Wである。 堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第二の非晶質層()を作成
する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られるものではなく、所望特性のa−(SixC1-xy
X1-yから成る第二の非晶質層()が形成され
る様に相互的有機的関連性に基づいて各層作成フ
アクターの最適値が決められるのが望ましい。 本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層
()に含有される炭素原子及びハロゲン原子の
量は、第二の非晶質層()の作製条件と同様、
本発明の目的を達成する所望の特性が得られる第
二の非晶質層()が形成される重要な因子であ
る。 本発明に於ける第二の非晶質層()に含有さ
れる炭素原子の量は通常1×10-3〜90atomic%、
好適には1〜90atomic%、最適には10〜
80atomic%とされるのが望ましいものである。
ハロゲン原子の含有量としては、通常の場合、1
〜20atomic%、好適には1〜18atomic%、最適
には2〜15atomic%とされるのが望ましく、こ
れ等の範囲にハロゲン原子含有量がある場合に、
作成される光導電部材を実際面に充分適用させ得
るものである。必要に応じて含有される水素原子
の含有量としては、通常の場合19atomic%、好
適には13atomic%以下とされるのが望ましいも
のである。即ち先のa−(SixC1-xyX1-yのx,y
表示で行えばxが通常0.1〜0.99999、好適には0.1
〜0.99、最適には0.15〜09,yが通常0.8〜0.99、
好適には0.82〜0.99で最適には0.85〜0.98あるの
が望ましい。ハロゲン原子と水素原子の両方が含
まれる場合、先と同様のa−(SixC1-xy(H+
X)1-yの表示で行えばこの場合のx,yの数値範
囲a−(SixC1-xyX1-yの場合と、略々同様であ
る。 本発明に於ける第二の非晶質層()の層厚の
数値範囲は、本発明の目的を効果的に達成する為
の重要な因子の1つである。 本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 又、第二の非晶質層()の層厚は、第一の層
領域(O)103の層厚との関係に於いても、
各々の層領域に要求される特性に応じた有機的な
関連性の下に所望に従つて適宜決定される必要が
ある。 更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経
済性の点に於いても考慮されるのが望ましい。本
発明に於ける第二の非晶質層()の層厚として
は、通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ、最適
には0.005〜10μ、とされるのが望ましいものであ
る。 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、ポリカーポネート、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、ペ
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。 本発明において、a−Si(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−Si(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共に、水素原子
(H)導入用の又は/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a−Si(H,X)から成る非晶質層
()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をスパツ
タリングする際、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、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。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
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、層作成作業の扱い易さ、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。 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、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、
所定の支持体上にハロゲン原子を含むa−Si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()を形成する場合、基本的には、Si供
給用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガスと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、所定の支
持体上に非晶質層()を形成し得るものである
が、水素原子の導入を計る為にこれ等のガスに更
に水素原子を含む硅素化合物のガスも所定量混合
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−Si(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を使用して、
これを所定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、多
結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として
蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗
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、飛翔蒸発物を所定のガ
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
シラン類等のガスをスパツタリング用の堆積室中
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。 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,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3等のハ
ロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或いは
ガス化し得る、水素原子を構成要素の1つとする
ハロゲン化物も有効な非晶質層()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原子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等の水素化硅素のガスをSiを供給
する為のシリコン化合物と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。 例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe,Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、支持体上にa−Si(H,X)から成
る非晶質層()が形成される。 本発明において、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1〜
40atomic%、好適には5〜30atomic%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。 非晶質層()に、第族原子を含有する層領
域(V)及び酸素原子を含有する層領域(O)を
設けるには、グロー放電法や反応スパツタリング
法等による非晶質層()の形成の際に、第族
原子導入用の出発物質及び酸素原子導入用の出発
物質を夫々前記した非晶質層()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る事によつて成される。 非晶質層()を構成する、酸素原子の含有さ
れる層領域(O)及び第族原子の含有される層
領域(V)を夫々形成するのにグロー放電法を用
いる場合、各層領域形成用の原料ガスとなる出発
物質としては、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又は/及び第族
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又は第族原子導入用の
出発物質としては、少なくとも酸素原子或いは第
族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。 例えば層領域(O)を形成するのであれば、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)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。 酸素原子導入用の出発物質となるものとして具
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H3
SiOSiH2OSiH3等の低級シロキサン等を挙げるこ
とが出来る。 層領域(V)をグロー放電法を用いて形成する
場合に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。 第族原子を含有する層領域(V)に導入され
る第族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第族原子導入用の出発物質のガス流量、ガス流
量比、放電パワー、支持体温度、堆積室内の圧力
等を制御することによつて任意に制御され得る。 スパツターリング法によつて、酸素原子を含有
する層領域(O)を形成するには、単結晶又は多
結晶のSiウエーハー又は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
中でスパツター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で稀釈して、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ーリング
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、スパツター用のガ
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
ーリングすることによつて成される。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、スパツターリングの場合にも有効なガス
として使用され得る。 本発明において、非晶質層をグロー放電法で形
成する際に使用される稀釈ガス、或いはスパツタ
リング法で形成される際に使用されるスパツター
リング用のガスとしては、所謂稀ガス、例えば
He,Ne,Ar等が好適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いては、第族原子の
含有される層領域(V)の上に設けられ、第族
原子の含有されない層領域(B)(第1図では層
領域106に相当する)には、伝導特性を制御す
る物質を含有させることにより、該層領域(B)
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−
Si(H,X)に対して、P型伝導特性を与えるP
型不純物、具体的には、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。 本発明に於いて、層領域(B)に含有される伝
導特性を制御する物質の含有量は、該層領域
(B)に要求される伝導特性、或いは該層領域
(B)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
の関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択する
ことが出来る。 本発明に於いて、層領域(B)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、0.001〜1000atomic 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。 層領域(B)中に伝導特性を制御する物質、例
えば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。 本発明の光導電部材に於いては、第1図及び第
2図に示した例に於いて説明した様に、非晶質層
()を構成する層領域(O)が、非晶質層()
に於いて支持体側の方に局所的に偏在されている
場合を好適な実施態様例とするが、本発明は、こ
れに限定されることはなく、例えば、層領域
(O)を非晶質層()の全層領域として非晶質
層()を形成しても良いものである。 この場合、非晶質層()が光導電性を示すも
のとして作成される必要があることから、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30atomic%、好適には10atomic%、最
適には5atomic%とすることが望ましいものであ
る。下限としては、この場合も勿論前記した値と
される。 次にグロー放電分解法及びスパツタリング法に
よつて形成される光導電部材の製造方法について
説明する。 第2図にグロー放電分解法とスパツタリング法
の両方による光導電部材の製造装置を示す。 図中の211〜215のガスボンベには、本発
明の夫々の層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211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、212はHeで稀釈
されたPH3ガス(純度99.999%、以下PH3/He
と略す。)ボンベ、213はHeで稀釈されたSi2
H6ガス(純度99.99%、以下Si2H6/Heと略す。)
ボンベ、214はNOガス(純度99.999%)ボン
ベ、215はArガスボンベである。形成される
層中にハロゲン原子を導入する場合には、SiH4
ガス又はSi2H6ガスに代えて、例えばSiF4ガスを
用いる様にボンベを代えれば良い。 これらのガスを反応室201に流入させるには
ガスボンベ211〜215のバルブ231〜23
5、リークバルブ206が閉じられていることを
確認し、又流入バルブ221〜225、流出バル
ブ226〜230、補助バルブ241が開かれて
いることを確認して先ずメインバルブ210を開
いて反応室201、ガス配管内を排気する。次に
真空計242の読みが約5×10-6torrになつた時
点で、補助バルブ241、流出バルブ226〜2
30を閉じる。 次に、支持体209上に第一の非晶質層を形成
する場合の1例をあげる。シヤツター205は閉
じられており、電源243より高圧電力が印加さ
れるよう接続されている。ガスボンベ211より
SiH4/Heガス、ガスボンベ212よりPH3/He
ガス、ガスボンベ214からNOガスの夫々をバ
ルブ231,232,234を夫々開いて出口圧
ゲージ236,237,239の夫々の圧を1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ221,222,2
24を徐々に開けて、マスフロコントローラ21
6,217,219内に流入させる。引き続いて
流出バルブ226,227,229、補助バルブ
241を徐々に開いて夫々のガスを反応室201
に流入させる。このときのSiH4/Heガス流量、
PH3/Heガス流量、NOガス流量の夫々の比が所
望の値になるように流出バルブ226,227,
229を夫々調整し、又、反応室201内の圧力
が所望の値になるように真空計242の読みを見
ながらメインバルブ210の開口を調整する。そ
して支持体209の温度が加熱ヒーター208に
より50〜400℃の範囲の所望の温度に設定されて
いることを確認された後、電源243を所望の電
力に設定して反応室201内にグロー放電を生起
させて支持体209上に先ず燐と酸素の含有され
た層領域を形成する。この際、PH3/Heガス、
或いはNOガスの反応室201内への導入を各対
応するガス導入管のバルブを閉じることによつて
遮断することで、燐の含有される層領域、或いは
酸素の含有される層領域の層厚を所望に従つて任
意に制御することが出来る。 燐と酸素が夫々含有された層領域が上記の様に
して所望層厚に形成された後、流出バルブ22
7,229の夫々を閉じて、引続きグロー放電を
所望時間続けることによつて、燐と酸素が夫々含
有された層領域上に、燐及び酸素の含有されない
層領域が所望の層厚に形成されて、第一の非晶質
層()の形成が終了する。 第一の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させる場合には上記のガスに、例えばSiF4/He
を、更に付加して反応室201内に送り込む。 第一の非晶質層()上に第二の非晶質層
()を形成するには、例えば次の様に行う。ま
ずシヤツター205を開く。すべてのガス供給バ
ルブは一旦閉じられ、反応室201は、メインバ
ルブ210を全開することにより、排気される。 高圧電力が印加される電極202上には、予め
高純度シリコンウエハ204−1、及び高純度グ
ラフアイトウエハ204−2が所望の面積比率で
設置されたターゲツトが設けられている。ガスボ
ンベ215よりSiF4/Arガスを、反応室201
内に導入し、反応室201の内圧が0.05〜1torr
となるようメインバルブ210を調節する。高圧
電源をONとしターゲツトを同時にスパツタリン
グすることにより、第一の非晶質層()上に第
二の非晶質層()を形成することが出来る。 第二の非晶質層()を形成する他の方法とし
ては、第一の非晶質層()の形成の際と同様な
バルブ操作によつて例えば、SiH4ガス、SiF4
ス、C2H4ガスの夫々を必要に応じてHe等の稀釈
ガスで稀釈して、所望の流量比で反応室201中
に流し、所望の条件に従つてグロー放電を生起さ
せることによつて成される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまで
もなく、又夫々の層を形成する際、前層の形成に
使用したガスが反応室201内、流出バルブ21
7〜221から反応室201内に至るガス配管内
に残留することを避けるために、流出バルブ21
7〜221を閉じ補助バルブ232,233を開
いてメインバルブ234を全開して系内を一旦高
真空に排気する操作を必要に応じて行う。 実施例 1 第2図に示した製造装置により、アルミニウム
基板上に、以下の条件で層形成を行つた。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行い
直ちに光像を照射した。光源はタングステンラン
プを用い、1.0lux・secの光量を、透過型のテス
トチヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を、一旦ゴム
ブレードでクリーニングし、再び上記作像クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
【表】 実施例 2 第2図に示した製造装置により、Al基板上に
以下の条件で層形成を行つた。 その他の条件は実施例1と同様にして行つた。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光源はタングステン
ランプを用い、1.0lux・secの光量を透過型のテ
ストチヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像、クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数10万回以
上行つても画像の劣化は見られなかつた。
【表】 実施例 3 第2図に示した装置により、Al基板上に以下
の条件で層形成を行つた。 その他の条件は、実施例1と同様にして行つ
た。 こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装
置に設置し、5KVで0.2sec間コロナ放電を行
い、直ちに光像を照射した。光源はタングステン
ランプを用い、1.0lux・secの光量を透過型のテ
ストチヤートを用いて照射した。 その後直ちに荷電性の現像剤(トナーとキヤ
リヤを含む)を部材表面をカスケードすることに
よつて、部材表面上に濃度の極めて高い良好なト
ナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像、クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数15万回以
上行つても、画像の劣化は見られなかつた。
【表】 実施例 4 第二非晶質層()の形成時、シリコンウエハ
とグラフアイトの面積比を変えて、第二非晶質層
()に於けるシリコン原子とカーボン原子の含
有量比を変化させる以外は、実施例1と全く同様
な方法によつて像形成部材を作成した。こうして
得られた像形成部材につき実施例1に延べた如
き、作像、現像、クリーニングの工程を約5万回
繰り返した後画像評価を行つたところ第4表の如
き結果を得た。
【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
実施例 5 第二非晶質層()の層厚を変える以外は、実
施例1と全く同様な方法によつて像形成部材を作
成した。実施例1に述べた如き、作像、現像、ク
リーニングの工程を繰り返し下記の結果を得た。
【表】 実施例 6 第一の非晶質層()形成方法を下表の如く変
える以外は、実施例1と同様な方法で像形成部材
を作成し、実施例1と同様な方法で評価を行つた
ところ良好な結果が得られた。
【表】 実施例 7 第一の非晶質層()形成方法を下表の如く変
える以外は、実施例1と同様な方法で像形成部材
を作成し、実施例1と同様な方法で評価を行つた
ところ、良好な結果が得られた。
【表】 実施例 8 第二の非晶質層()を下記の如き条件によつ
て、スパツタリング法によつて作成する以外は、
実施例3と同様な方法で像形成部材を作成し、実
施例3と同様な方法で評価を行つたところ、良好
な結果が得られた。
【表】 実施例 9 実施例2の第2,3層作成段階に於ける、層作
成条件を下記の第9表に示す各条件にした以外
は、実施例2に示した条件と手順に従つて、電子
写真用像形成部材の夫々を作製し、実施例1と同
様の方法で評価したところ、夫々に於いて特に画
質、耐久性の点に於いて良好な結果が得られた。
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光導電部材の好適な実施態
様例の層構成造を模式的に示した模式的層構成
図、第2図は、本発明の光導電部材を製造する為
の装置の一例を示す模式的説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……第一
の層領域(O)、104……第二の層領域(V)、
107……第二の非晶質層()。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母
    体とする非晶質材料で構成され、光導電性を示す
    第一の非晶質層とを有する光導電部材であつて、
    前記第一の非晶質層が構成原子として酸素原子を
    含有する第一の層領域と、構成原子として周期律
    表第族に属する原子を含有する第二の層領域と
    を有し、前記第一の層領域と前記第二の層領域は
    互いに前記支持体に接して設けられて少なくとも
    互いの一部を共有しており、前記第二の層領域の
    層厚をtBとし、前記第一の非晶質層の層厚と第二
    の層領域の層厚tBとの差をTとすれば tB/(T+tB)≦0.4 の関係が成立し、前記第一の非晶質層上に、シリ
    コン原子と炭素原子とハロゲン原子とを構成原子
    として含む非晶質材料で構成された第二の非晶質
    層を有することを特徴とする光導電部材。
JP57033293A 1982-02-01 1982-03-03 光導電部材 Granted JPS58150960A (ja)

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JP57033293A JPS58150960A (ja) 1982-03-03 1982-03-03 光導電部材
DE19833303266 DE3303266A1 (de) 1982-02-01 1983-02-01 Fotoeleitfaehiges element
US06/830,483 US4636450A (en) 1982-02-01 1986-02-18 Photoconductive member having amorphous silicon matrix with oxygen and impurity containing regions

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JP2536730B2 (ja) * 1985-02-19 1996-09-18 キヤノン株式会社 光受容部材
JPH0697350B2 (ja) * 1985-07-16 1994-11-30 キヤノン株式会社 電子写真現像方法

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