JPH0454943B2 - - Google Patents
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- JPH0454943B2 JPH0454943B2 JP57035634A JP3563482A JPH0454943B2 JP H0454943 B2 JPH0454943 B2 JP H0454943B2 JP 57035634 A JP57035634 A JP 57035634A JP 3563482 A JP3563482 A JP 3563482A JP H0454943 B2 JPH0454943 B2 JP H0454943B2
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- 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
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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、r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、更には固定撮
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号公報には光電交
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等の不都合な点が少なく
なかつた。 又は例えば、本発明者等の多くの実験によれ
ば、電子写真用像形成部材の光導電層を構成する
材料としてのa−Siは、従来のSe,CdS,ZnO等
の無機光導電材料或いはPVCzやTNF等の有機
光導電材料に較べて、数多くの利点を有するが、
従来の太陽電池用として使用するための特性が付
与されたa−Siから成る単層構成の光導電層を有
する電子写真用像形成部材の上記光導電層に静電
像形成のための帯電処理を施しても暗減衰
(dark decay)が著しく速く、通常の電子写真法
が仲々適用され難いこと、及び多湿雰囲気中にお
いては、上記傾向が著しく、場合によつては現像
時間まで帯電々荷を殆んど保持し得ないことがあ
る等、解決され得る可き点が存在していることが
判明している。 更に、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、光学的或いは
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。 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
様な所望の電気的、光学的及び光導電的特性が得
ら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定撮像装
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
構成される光導電槽を有する光導電部材の層構成
を特定化する様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。 本発明の電気的、光学的、光導電的特性が殆ん
ど使用環境に制御を受けず常時安定している全環
境型であり、耐光疲労を著しく長け、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、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、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ圧解像度の高い、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、高光度感度
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、シ
リコン原子とハロゲン原子と、含有量が
40atomic%未満の炭素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
()とを有し、前記第一の非晶質層()が、
構成原子として、酸素原子を含有し層厚方向に分
布濃度が次第に減少される領域を有する第一の層
領域(O)と、該第一の層領域(0)上に設けら
れ構成原子として酸素原子が実質的に含有されな
い層領域と、構成原子として、層厚方向に連続的
な分布状態で周期律表第族に属する原子が含有
されている第二の層領域()とを有し、前記第
一の層領域(0)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
場合には帯電処理の際の電荷保持能に長け、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、殊に多
湿雰囲気中での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、高品質の可視画像を得ることができる。 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
式構成図である。 第1図に示す光導電部材100は、光導電部材
及び第二非晶質層()107用としての支持体
101の上に、a−Si(H,X)から成る光導電
性を有する第一の非晶質層()102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()104、及び第二の層領域
()104上に、酸素原子及び第族原子が含
有されていない層領域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
は含有されている酸素原子は含有されていない。 第一の層領域(O)103に含有される酸素原
子は、該層領域(O)103於いては層厚方向に
は連続的に分布し、その分布状態は不均一とされ
るが、支持体101の表面に実質的に平行な方向
には連続的に且つ実質的に均一に分布されるが好
ましいものである。 本発明の光導電部材に於いては、第1図に示す
様に、非晶質層()102の表面側部分には、
酸素原子が含有されない層領域(第1図に示す層
領域106に相当)を有することを必要とする
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10
5)は必ずしも設けられることを要しない。 即ち、例えば第一の層領域(O)と第二の層領
域()とが同じ層領域であつても良いし、又、
第一の層領域(O)の中に第二の層領域()が
設けられても良いものである。 第二の層領域()中に含有される第族原子
は、該層領域()に於いて層厚方向には連続的
に分布し、その分布状態は不均一であつても実質
的に均一であつても良いものであるが、支持体の
表面に実質的に平行な方向に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図に示す光導電部材100に於いては、層
領域106には第族原子が含有されていない
が、本発明に於いては該層領域106にも第族
原子を含有し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ている。 殊に、第1図に示す光導電部材10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
一の層領域()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()1
04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。 又、本発明の光導電部材に於いては、第一の層
領域(O)に含有される酸素原子の該層領域
(O)に於ける層厚方向の分布状態は、第1には
該第一の層領域(O)の設けられる支持体又は他
の層との密着性及び接触性を良くする為に支持体
又は他の層との接合面側の方に分布濃度が高くな
る様にされる。第2には、上記第一の層領域
(O)中に含有される酸素原子は、第一の層領域
(O)上に設けられる、酸素原子の含有されない
層領域との接合界面での電気的接触性を滑らかに
する為に酸素原子の含有されていない層領域側に
於いて分布濃度が次第に減少され、接合面に於い
ては、分布濃度が実質的に零となる様に第一の層
領域(O)の中に含有されるのが好ましいもので
ある。 この点は、第二の非晶質層()中に含有され
る第属原子に就ても同様であつて、非晶質層
()の表面側の層領域の該第属原子が含有さ
れない例の場合には該表面側の層領域側に於い
て、第二の層領域()中の第族原子の分布濃
度は表面側の層領域との接合面方向に次第に減少
され、該接合面に於いて実質的に零となる様に第
族原子の分布状態が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()を構成する第
二の層領域()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、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)等であり、殊に好適に用い
られるのはB,Gaである。 本発明において、第二の層領域()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、非晶質層を構成するシリコン原子の
量に対して、通常は0.01〜1000atomic ppm、好
ましくは0.5〜800atomic ppm、最適には1〜
500atomic 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、0.001〜20atomic%、好ましくは、
0.002〜10atomic%、最適には0.003〜5atomic%
とされるのが望ましいものである。 第2図乃至第10図の夫々には、本発明におけ
る光導電部材の非晶質層()中に含有される酸
素原子及び第族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、横軸は酸素原子
又は第族原子の含有濃度Cを、縦軸は、光導電
性を示す非晶質層()の層厚方向を示し、tBは
支持体側の非晶質層()の表面の位置を、tSは
支持体側とは反対側の非晶質層()の表面の位
置を示す。詰り、酸素原子及び第族原子の含有
される非晶質層()はtB側よりtS側に向つて層
の成長がなされる。 尚、縦軸のスケールは、酸素原子と第族原子
とでは異なつている。又、A2〜A10は、酸素原子
の、B2〜B10は第族原子の分布濃度線を夫々表
わす。 第2図には、非晶質層()中に含有される酸
素原子及び第族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図に示す例では、a−Si(H,X)から成
り、光導電性を示す非晶質層()tS,tB(tSから
tBまでの全層領域)は、支持体側より、酸素原子
が分布濃度C(O)1で、第族原子が分布濃度C(〓)1
で、層厚方向に実質的に均一に分布している層領
域t2,tB(t2とtBとの間の層領域)と、酸素原子の
分布濃度が分布濃度C(O)1から実質的に零になるま
で線型的に次第に減少し且つ第族原子の分布濃
度が分布濃度C(〓)1から実質的に零になるまで線型
的に次第に減少している層領域t1,t2と、酸素原
子及び第族原子のいずれも実質的に含有されて
ない層領域tS,t1とを有している。 第2図に示す例の様に非晶質層()tS,tBが、
支持体又は他の層との接触面(tBに相当)を有
し、酸素原子及び第族原子の分布が均一である
層領域t2,tBを有する場合には、分布濃度C(〓)1お
よびC(O)1は、支持体或いは他の層との関係に於い
て所望に従つて適宜決められるものであるが、
C(〓)1の場合シリコン原子に対して通常の場合0.1
〜10000atomic ppm、好適には1〜4000atomic
ppm、最適には2〜2000atomic ppmとされ、C(O)1
の場合、シリコン原子に対して通常0.01〜
30atomic%、好適には0.02〜20atomic%、最適
には0.03〜10atomic%とされるのが望ましいもの
である。層領域t1,t2は、主に層領域tS,t1と層領
域t2,tBとの間の電気的接触を滑らかにする為に
設けられるものであるので、該層領域t1,t2の層
厚は、酸素原子の分布濃度C(O)1及び第族原子の
分布濃度C(〓)1、殊に分布濃度C(O)1との関係に於い
て適宜所望に従つて決められる必要がある。 必要に応じて第族原子を含有しても良いが酸
素原子は含有されない層領域tS,t1の層厚として
は繰返し使用に対する耐久性も含めて酸素原子の
含有される層領域t1,tBが、大気からの保護を充
分受けられる様に、又、該層領域tS,t1に於いて
光照射によるフオトキヤリアを発生させるのであ
れば、照射する光が該層領域tS,t1に於いて充分
吸収される様に、所望に従つて適宜決められる。 本発明に於いて、非晶質層()の表面側の層
領域に設けられる酸素原子の含有されない層領域
の層厚としては、通常100Å〜10μ、好適には200
Å〜5μ、最適には500Å〜3μとされるのが望まし
いものである。 第2図に示される様な酸素原子及び第族原子
の分布状態を有する光導電部材に於いては高光感
度化及び高暗抵抗化を計り乍ら支持体又は他の層
との間の密着性と支持体側よりの非晶質層()
中への電荷の注入阻止性をより向上させるには、
第2図に於いて一点鎖線aで示す様に非晶質層の
支持体側表面(tBの位置に相当)部分に於いて、
酸素原子の分布濃度を分布濃度C(O)1より更に高く
した層領域t3,tBを設けるのが良いものである。 酸素原子が高濃度で分布している層領域t3,tB
に於ける酸素原子の分布濃度C(O)2としては、シリ
コン原子に対して通常は、30atomic%以上、最
適には40atomic%以上、最適には50atomic%以
上とされるのが望ましいものである。酸素原子の
高濃度で分布される層領域に於ける酸素原子の分
布状態は、第2図に一点鎖線aで示す様に層厚方
向に一定(均一)とされても良いし、直接接合さ
れる隣接層領域との間の電気的接触を良好にする
為に一点鎖線bで示す様に、支持体側より、ある
厚さまで一定値C(O)2で、その後は、C(O)1になるま
でに連続的に次第に減少する様にされても良い。 第二の層領域()に含有される第族原子の
該層領域()に於ける分布状態は、支持体側に
於いて、分布濃度C(〓)1で一定値を維持した層領域
〔層領域t2,tBに相当〕を有する様にされるのが
通常であるが、支持体側より非晶質層への電荷の
注入をより効率良く阻止する為には支持体側に第
2図に一点鎖線Cで示す様に第族原子が高濃度
で分布する層領域t4,tBを設けるのが望ましいも
のである。 本発明に於いては、層領域t4,tBは位置tBより
5μ以内に設けられるのが好ましい。層領域t4,tB
は、位置tBより5μ厚までの全層領域LTとされても
良いし、又、層領域LTの一部として設けられて
も良い。 層領域t4,tB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。 層領域t4,tBはその中に含有される第族原子
の層厚方向の分布状態として第族原子の含有量
分布値(分布濃度値)の最大値Cmaxがシリコン
原子に対して通常は50atomic ppm以上、好適に
は80atomic ppm以上、最適には100atomic 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、第族原子の含有さ
れる第二の層領域()は、支持体側からの層厚
で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に含有量の最大
量Cmaxが存在する様に形成されるのが好ましい
ものである。 本発明に於いて酸素原子が高濃度に分布してい
る、層領域t3,tBの層厚及び第族原子が高濃度
に分布している層領域t4,tBの層厚は、これ等の
層領域に含有される酸素原子或いは第族原子の
含有量及び含有分布状態に応じて所望に従つて適
宜決定され、通常の場合、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。 第3図に示される例は、基本的には、第2図に
示した例と同様であるが、異なる点は、第2図の
例の場合には、t2の位置より、酸素原子の分布濃
度も第族原子の分布濃度も共に減少が始まり、
位置t1に到つて実質的に零になつているのに対し
て、第3図の例の場合には、実線A3で示す様に
酸素原子の分布濃度はt3の位置より、実線B3で
示す様に第族原子の分布濃度はt2の位置より、
夫々減少が始まり、t1の位置に於いて、両者共に
実質的に零になつていることである。 即ち、酸素原子の含有されている第一の層領域
(O)t1,tBは分布濃度C(O)1で実質的に均一に分布
されている層領域t3,tBと、位置t3より分布濃度
C(O)1から実質的に零に到るまで線型的に次第に減
少している層領域t1,t3とで構成されている。 第族原子の含有される第二の層領域()
t1,tBは、分布濃度C(〓)1で実質的に均一に分布さ
れている層領域t2,tBと、位置t2より分布濃度
C(〓)1から実質的に零に到るまで線型的に次第に減
少している層領域t1,t2とで構成されている。層
領域tS,t1には、第2図に示す層領域tS,t1と同様
に酸素原子も第族原子も含有されていない。 第4図に示す例は、第3図に示す例の変形例で
あつて、酸素原子が分布濃度C(O)1で均一分布で含
有されている層領域t2,tS中に、第族原子が分
布濃度C(〓)1で均一分布で含有されている層領域
t3,tBが設けてある点を除けば、第3図に示す場
合と同様である。 第5図に示す例は、第族原子が一定の分布濃
度で均一分布で含有されている層領域を2つ有す
る場合である。 第5図に示す例の非晶質層()は、支持体側
より、酸素原子と第族原子との両方が含有され
ている層領域t3,tBと、該層領域t3,tB上に第
族原子は含有されているが酸素原子は含有されて
いない層領域t1,t3と、第族原子も酸素原子も
いずれも含有されていない層領域tS,t1とで構成
されている。 そして、酸素原子の含有されている層領域t3,
tBは、分布濃度C(O)1で層厚方向に実質的に均一に
分布されている層領域t5,tBと、分布濃度C(O)1よ
り次第に線型的に減少されて実質的に零に到つて
いる層領域t3,t5とで構成されている。 層領域t1,tBは、支持体側から、第族原子
が、分布濃度C(〓)1で実質的に均一分布している層
領域t4,tB、分布濃度C(〓)1から分布濃度C(〓)3まで
線型的に連続減少して分布している層領域t3,
t4、分布濃度C(〓)3で実質的に均一分布している層
領域t2,t3、及び分布濃度C(〓)3から線型的に連続
減少して分布している層領域t1,t2とが積層され
た層構成を有している。 第6図には、第5図に示す例の変形例が示され
る。 第6図に示す例の場合には、酸素原子と第族
原子とが夫々、分布濃度C(O)1,C(〓)1で均一分布し
ている層領域t4,t5と、酸素原子が分布濃度C(O)1
から線型的に次第に減少されて実質的に零に到つ
ている層領域t3,t5中に、線型的に減少する分布
状態で第族原子が含有されている層領域t4,t5
と分布濃度C(〓)3で実質的に均一分布状態で第族
原子が含有されている層領域t3,t4とが設けられ
ている。 層領域t3,tBの上には、酸素原子が実質的に含
有されていない層領域tS,t3が設けられ、層領域
tS,t3は、第族原子が含有されている層領域
()t1,t3と、酸素原子、第族原子のいずれ
も含有されていない層領域tS,t1とで構成されて
いる。 第7図には、非晶質層()〔層領域tS,tB〕の
全層領域に第族原子が含有され、表面側の層領
域tS,t1には、酸素原子が含有されていない例が
示されている。 酸素原子の含有される層領域t1,tBは、実線A
7で示す様に、分布濃度C(O)1で均一分布状態で酸
素原子が含有されている層領域t3,tBと、分布濃
度C(O)1から次第に減少されて零に倒る分布状態で
酸素原子が含有されている層領域(O)t1,t3と
を有する。 非晶質層()中に於ける第族原子の分布
は、実線B7で示される。即ち第族原子の含有
される層領域tS,tBは、分布濃度C(O)1で均一に第
族原子が分布されている層領域t2,tBと、分布
濃度C(〓)2で均一に第族原子が分布されている層
領域tS,t1との間に分布濃度C(〓)1と分布濃度C(〓)2
との間の第族原子の分布変化を連続される為
に、これ等の分布濃度間で線型的に連続的に変化
している分布状態で第族原子が含有されている
層領域t1,t2とを有する。 第8図には、第7図に示す例の変化例が示され
る。 非晶質層()の全層領域には、実線B8で示
す様に、第族原子が含有されており、層領域
t1,tBには、酸素原子が含有されている。層領域
t3,tBに於いては、酸素原子が分布濃度C(O)1で、
第族原子が分布濃度C(〓)1で夫々、均一な分布状
態で含有されており、層領域tS,t2に於いては、
第族原子が、分布濃度C(〓)2の均一な分布状態で
含有されている。 酸素原子は実線A8で示される様に、層領域
t1,t3に於いて、支持体側より分布濃度C(O)1から
線型的に次第に減少されて位置t1に於いて実質的
に零になる様に含有されている。 層領域t2,t3では、第族原子が、分布濃度
C(〓)1から分布濃度C(〓)2に到るまで徐々に減少する
分布状態で含有されている。 第9図には、酸素原子は、層厚方向に不均一な
分布状態で含有されるが、第族原子は、連続的
に含有される層領域に於いて、層厚方向に実質的
に均一な分布状態で含有されている例が示され
る。 第9図に示される例に於いては、酸素原子の含有
される第一の層領域(O)と第族原子の含有さ
れる第二の層領域()とは、実質的に同一層領
域であつて、酸素原子及び第族原子のいずれも
含有されていない表面側の層領域を有している。 酸素原子は、層領域t2,tBに於いては、分布濃
度C(O)1で実質的に均一な分布状態で含有されてお
り、層領域t1,t2に於いて、分布濃度C(O)1より分
布濃度C(O)2に到るまで連続して減少的に変化する
分布状態で含有されている。 第10図に示す例に於いては、酸素原子、第
族原子のいずれもが、連続的に分布する層領域に
於いて不均一な分布状態で含有され、酸素原子の
含有されている層領域(O)中に第族原子が含
有されている層領域()が設けられている。 そして、層領域t3,tBに於いては、酸素原子が
分布濃度C(O)1で、第族原子が分布濃度C(〓)1で、
夫々一定の分布濃度で実質的に均一に含有されて
おり、層領域t2,t3では、酸素原子及び第族原
子が夫々層の成長に併せて次第に分布濃度を減少
する様に含有され、第族原子の場合には、t2に
於いて分布濃度が実質上零とされている。 酸素原子は、第族原子の含有されていない層
領域t1,t2に於いても線型的な減少分布状態を形
成する様に含有され、t1に於いてその分布状態が
実質的に零とされている。 層領域tS,t1には、酸素原子も第族原子も含
有されていない。 以上、第2図乃至第10図により、非晶質層中
に含有される酸素原子及び第族原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明したが、第3
図乃至第10図の場合においても、第2図の場合
に説明したのと同様に支持体側に、酸素原子又は
第族原子の含有濃度Cの高い部分を、表面tS側
には、含有濃度Cが支持体側に較べて可成り低く
された部分を有する分布状態が形成された層領域
を設けても良いものである。又、酸素原子、第
族原子の分布濃度の夫々は線型的だけでなく曲線
的に減少させても良い。 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、塩素は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−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。 本発明の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a−Si:X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、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
して、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んであ
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、イオンブレーテイ
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
ロゲン置換水素硅素、等々のガス状態の或いはガ
ス化し得る、水素原子の構成要素の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、基板上にa−Si(H,X)から成る
非晶質層()が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6等
のガスを導入してやることも出来る。 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。 本発明に於て、非晶質層()をグロー放電法
又はスパツタ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。 非晶質層()中に酸素原子及び周期律表第
族原子を導入して、第一の層領域(O)及び第二
の層領域()を形成するには、グロー放電法や
反応スパツタリング法等による層形成の際に、第
族原子導入用の出発物質又は酸素原子導入用の
出発物質、或いは両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る事によつて
成される。 非晶質層()を構成する第一の層領域(O)
を形成するのにグロー放電法を用いる場合には、
第一の層領域(O)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、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
されても良い。 具体的には、例えば酸素(O2)、オゾン(O3)、
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。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る第一の層領域を形成するには、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に原料ガスを、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
としての希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、スパツタリングの場合にも有効なガスとして
使用され得る。 非晶質層()を構成する第二の層領域()
を形成するには、前述した非晶質層()の形成
の際に前記した非晶質層()形成用となる原料
ガスと共に、第族原子導入用となるガス状態の
又はガス化し得る出発物質をガス状態で非晶質層
()形成の為の真空堆積室中に導入してやれば
良いものである。 第二の層領域()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
ー等を制御することによつて任意に制御され得
る。 第族原子導入用の出発物質として、本発明に
於いて有効に使用されるのは、硼素原子導入用と
しては、B2H6,B4H10,B5H9,B5H,11,B6
H10,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(CH3)3,InCl3,
TlCl3等も挙げることが出来る。 本発明に於いて遷移層領域(酸素原子又は第
族原子のいずれかの分布濃度が層厚方向に変化し
ている層領域)の形成は分布濃度を変化させるべ
き成分を含有するガスの流量を適宜変化させるこ
とにより達成される。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。 非晶質層作成の際遷移層領域と他の層領域との
境界において、プラズマ状態は維持されても、中
断されても膜の特性上には何ら影響を及ぼさない
が連続的に行うのが管理上も好ましい。 本発明に於いて、非晶質層()の層厚として
は、作成される光導電部材に要求される特性に応
じて適宜決められるものであるが、通常は1〜
100μ、好ましくは1〜80μ、最適には2〜50μと
されるが望ましいものである。 本発明の光導電部材に於いては、第一の非晶質
層()上に設けられる第二の層領域()は、
シリコン原子(Si)と炭素原子(C)とハロゲン
原子(X)と、必要に応じて水素原子(H)とで
構成される非晶質材料〔a−(SiXC1-X)y(H,
X)1-y、但し、0<x,y<1〕で形成されるの
で、第一の非晶質層()と第二の非晶質層
()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。 a−(SixC1-x)y(H,X)1-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、イオンイ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
ツタリング法とを同一装置系内で併用しえ第二の
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-x)y(H,X)1-y形成
用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量
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-x)y(H,X)1-yを堆
積させれば良い。 本発明に於いて、a−(SixC1-x)y(H,X)1-
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が、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()中には
必要に応じて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の飽和炭素水素、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)、エタン(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(C4H8)、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
ゲン置換水素硅素としては、SiH2F2,SiH2Cl2,
SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2,SiHBr3,
水素化硅素としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4
H10等のシラン(Silanse)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(CH3)4,Si(C2H5)4、等
のケイ化アルキルやSiCl(CH3)3,SiCl2(CH3)2,
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(CH3)4と、ハロゲン原子(X)を
含有させるものとしてのSiHCI3,SiCl4,SiH2
Cl2,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−
(SixC1-x)y(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
応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツタ用の堆積室
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リング法で形成する際に使
用される稀釈ガスとしては、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
的性的には、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-x)y(H,X)1-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-x)y(H,
X)1-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-x)y
(H,X)1-yが作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-x)
y(H,X)1-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−(SixC1-x)y(H,X)1-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30〜400
℃、好適には100〜300℃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-x)y(H,X)1-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-x)y(H,X)1-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あられるが、
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−(Six
C1-x)y(H,X)1-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
一の非晶質層()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は1×10-3atomic%以
上で40atomic%未満、好適には1atomic%以上で
40atomic%未満、最適には10atomic%以上で
40atomic%未満とされる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-x)y(H,X)1-yの
x,y表示で行えばxとしては通常は0.47≦x<
0.99999、好適には0.5≦x≦0.99、最適には0.5≦
x≦0.9,yとしては通常0.8≦y≦0.99、好適に
は0.82≦y≦0.99で最適には0.85≦y≦0.98であ
るのが望ましい。 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1102,1103,1104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例として例えば
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、11
03はHeで稀釈されたB2H6ガス(純度99.999
%、以下B2H6/Heと略す。)ボンベ、1104
はC2H4ガス(純度99.999%)ボンベ、1105
はNOガス(純度99.999%)ボンベ、1106は
Heで稀釈されたSiF4ガス(純度99.999%、以下
SiF4/Heと略す。)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が夫々閉じ
られていることを確認し、又、流入バルブ111
2〜1116、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。 その後、反応室1101内に導入すべきガスの
ボンベに接続されているガス配管のバルブを所定
通り操作して所望するガスを反応室1101内に
導入する。 次に第2図に示す構成と同様の層構成の非晶質
層()と、該層()上に非晶質層()を有
する光導電部材を作成する場合の一例の概要を述
べる。 ガスボンベ1102よりSiH4/Heガスを、ガ
スボンベ1103よりB2H6/Heガスを、ガスボ
ンベ1105よりNOガスを、夫々バルブ112
2,1123,1125を開いて出口圧ゲージ1
127,1128,1130の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ1112,1113,1115
を徐々に開けて、マスフローコントローラ110
7,1108,1110内に流入させる。引き続
いて流出バルブ1117,1118,1120,
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
1117,1118,1120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11
34の開口を調整する。そしてシリンダー状の基
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
B2H6Heガスの流量及びNOガスの流量を夫々手
動あるいは外部駆動モータ等の方法によつてバル
ブ1118及びバルブ1120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B等
の第族原子及び酸素原子の含有濃度を制制し、
層領域t1,tBを形成する。 層領域t1,tBが形成された時点に於いては、バ
ルブ1118及びバルブ1120は完全に閉じら
れた状態にあるので、その後の層形成はSiH4/
Heガスの使用のみで行われ、その結果、層領域
t1,tB上に層領域tS,t1が所望の層厚で形成され
て、第一の非晶質層()の形成が終了される。 上記の様にして、非晶質層()が含有される
第族原子と酸素原子の所望の分布濃度
(depthprofile)を以つて、所望層厚に形成され
た後、流出バルブ1117が一旦完全に閉じら
れ、放電も中断される。 非晶質層()の形成の際に使用される原料ガ
ス種としては、SiH4ガスの他に、殊にSi2H6ガス
が層形成速度の向上を計る為に有効である。 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1101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、ボンベ1102
内に充填されているSiH4/Heガスと、ボンベ1
105内に充填されているSiF4/Heガスと、ボ
ンベ1106内に充填されているC2H4ガスを使
用し、前記した非晶質層()の場合と同様の手
順によつて行うことが出来る。 本発明の光導電部材を構成する各層の中、スパ
ツターリング法で形成され得る層を第11図の装
置で作成する場合には、例えば非晶質層()の
場合には次の様に行う。 基体1137の固定部材1139に堅固に固定
し、支持体兼用の電極1141上に、高純度シリ
コンウエーハー1142−1上に高純度グラフア
イト1142−2を所望の面積比率にして配置し
たターゲツトを設置する。基体1137上に前記
した様にして、非晶質層()を予め形成してお
く。 反応室1101内を所定個処のバルブを操作し
て所定の真空度になるまで排気した後、電極兼用
のシヤツター1142を開いてターゲツトと基体
1137とを対向させ、又、加熱ヒータ1138
により所望温度に支持体を加熱して、スパツター
リングの準備をする。 ボンベ1106よりSiF4/Heガスを、又、予
めC2H4ガスに代えてArガスが充填されてあるボ
ンベ1104よりArガスを夫々所定個処のバル
ブを操作して、反応室1101内に所望する流量
比で流入させ、スパツターリングする際の所望す
る真空度にする。 反応室1101内が所望の真空度になつてその
内圧が安定した後、電源1140をONして、ス
パツターリングを開始し、所望の時間継続させ
る。 この際にして、所望層厚の第二の非晶質層
()が第一の非晶質層()上に形成される。 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1101内、流出バルブ111
7〜1121から反応室1101内に至る配管内
に残留することを避けるために、流出バルブ11
17〜1121を閉じ補助バルブ1132,11
33を開いてメインバルブ1134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11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第3図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第1表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……3.5atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……80atomic ppm 作成した電子写真用像形成部材は帯電−像露光
−現像−転写までの一連の電子写真プロセスを経
て転写紙上に顕像化された画像の〔濃度〕〔解像
力〕〔階調再現性〕等の優劣をもつて綜合的に評
価した。
線、可視光線、赤外光線、X線、r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、更には固定撮
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号公報には光電交
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等の不都合な点が少なく
なかつた。 又は例えば、本発明者等の多くの実験によれ
ば、電子写真用像形成部材の光導電層を構成する
材料としてのa−Siは、従来のSe,CdS,ZnO等
の無機光導電材料或いはPVCzやTNF等の有機
光導電材料に較べて、数多くの利点を有するが、
従来の太陽電池用として使用するための特性が付
与されたa−Siから成る単層構成の光導電層を有
する電子写真用像形成部材の上記光導電層に静電
像形成のための帯電処理を施しても暗減衰
(dark decay)が著しく速く、通常の電子写真法
が仲々適用され難いこと、及び多湿雰囲気中にお
いては、上記傾向が著しく、場合によつては現像
時間まで帯電々荷を殆んど保持し得ないことがあ
る等、解決され得る可き点が存在していることが
判明している。 更に、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、光学的或いは
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。 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
様な所望の電気的、光学的及び光導電的特性が得
ら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定撮像装
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
構成される光導電槽を有する光導電部材の層構成
を特定化する様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。 本発明の電気的、光学的、光導電的特性が殆ん
ど使用環境に制御を受けず常時安定している全環
境型であり、耐光疲労を著しく長け、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、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、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ圧解像度の高い、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、高光度感度
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、シ
リコン原子とハロゲン原子と、含有量が
40atomic%未満の炭素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
()とを有し、前記第一の非晶質層()が、
構成原子として、酸素原子を含有し層厚方向に分
布濃度が次第に減少される領域を有する第一の層
領域(O)と、該第一の層領域(0)上に設けら
れ構成原子として酸素原子が実質的に含有されな
い層領域と、構成原子として、層厚方向に連続的
な分布状態で周期律表第族に属する原子が含有
されている第二の層領域()とを有し、前記第
一の層領域(0)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
場合には帯電処理の際の電荷保持能に長け、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、殊に多
湿雰囲気中での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、高品質の可視画像を得ることができる。 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
式構成図である。 第1図に示す光導電部材100は、光導電部材
及び第二非晶質層()107用としての支持体
101の上に、a−Si(H,X)から成る光導電
性を有する第一の非晶質層()102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()104、及び第二の層領域
()104上に、酸素原子及び第族原子が含
有されていない層領域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
は含有されている酸素原子は含有されていない。 第一の層領域(O)103に含有される酸素原
子は、該層領域(O)103於いては層厚方向に
は連続的に分布し、その分布状態は不均一とされ
るが、支持体101の表面に実質的に平行な方向
には連続的に且つ実質的に均一に分布されるが好
ましいものである。 本発明の光導電部材に於いては、第1図に示す
様に、非晶質層()102の表面側部分には、
酸素原子が含有されない層領域(第1図に示す層
領域106に相当)を有することを必要とする
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10
5)は必ずしも設けられることを要しない。 即ち、例えば第一の層領域(O)と第二の層領
域()とが同じ層領域であつても良いし、又、
第一の層領域(O)の中に第二の層領域()が
設けられても良いものである。 第二の層領域()中に含有される第族原子
は、該層領域()に於いて層厚方向には連続的
に分布し、その分布状態は不均一であつても実質
的に均一であつても良いものであるが、支持体の
表面に実質的に平行な方向に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図に示す光導電部材100に於いては、層
領域106には第族原子が含有されていない
が、本発明に於いては該層領域106にも第族
原子を含有し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ている。 殊に、第1図に示す光導電部材10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
一の層領域()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()1
04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。 又、本発明の光導電部材に於いては、第一の層
領域(O)に含有される酸素原子の該層領域
(O)に於ける層厚方向の分布状態は、第1には
該第一の層領域(O)の設けられる支持体又は他
の層との密着性及び接触性を良くする為に支持体
又は他の層との接合面側の方に分布濃度が高くな
る様にされる。第2には、上記第一の層領域
(O)中に含有される酸素原子は、第一の層領域
(O)上に設けられる、酸素原子の含有されない
層領域との接合界面での電気的接触性を滑らかに
する為に酸素原子の含有されていない層領域側に
於いて分布濃度が次第に減少され、接合面に於い
ては、分布濃度が実質的に零となる様に第一の層
領域(O)の中に含有されるのが好ましいもので
ある。 この点は、第二の非晶質層()中に含有され
る第属原子に就ても同様であつて、非晶質層
()の表面側の層領域の該第属原子が含有さ
れない例の場合には該表面側の層領域側に於い
て、第二の層領域()中の第族原子の分布濃
度は表面側の層領域との接合面方向に次第に減少
され、該接合面に於いて実質的に零となる様に第
族原子の分布状態が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()を構成する第
二の層領域()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、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)等であり、殊に好適に用い
られるのはB,Gaである。 本発明において、第二の層領域()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、非晶質層を構成するシリコン原子の
量に対して、通常は0.01〜1000atomic ppm、好
ましくは0.5〜800atomic ppm、最適には1〜
500atomic 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、0.001〜20atomic%、好ましくは、
0.002〜10atomic%、最適には0.003〜5atomic%
とされるのが望ましいものである。 第2図乃至第10図の夫々には、本発明におけ
る光導電部材の非晶質層()中に含有される酸
素原子及び第族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、横軸は酸素原子
又は第族原子の含有濃度Cを、縦軸は、光導電
性を示す非晶質層()の層厚方向を示し、tBは
支持体側の非晶質層()の表面の位置を、tSは
支持体側とは反対側の非晶質層()の表面の位
置を示す。詰り、酸素原子及び第族原子の含有
される非晶質層()はtB側よりtS側に向つて層
の成長がなされる。 尚、縦軸のスケールは、酸素原子と第族原子
とでは異なつている。又、A2〜A10は、酸素原子
の、B2〜B10は第族原子の分布濃度線を夫々表
わす。 第2図には、非晶質層()中に含有される酸
素原子及び第族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図に示す例では、a−Si(H,X)から成
り、光導電性を示す非晶質層()tS,tB(tSから
tBまでの全層領域)は、支持体側より、酸素原子
が分布濃度C(O)1で、第族原子が分布濃度C(〓)1
で、層厚方向に実質的に均一に分布している層領
域t2,tB(t2とtBとの間の層領域)と、酸素原子の
分布濃度が分布濃度C(O)1から実質的に零になるま
で線型的に次第に減少し且つ第族原子の分布濃
度が分布濃度C(〓)1から実質的に零になるまで線型
的に次第に減少している層領域t1,t2と、酸素原
子及び第族原子のいずれも実質的に含有されて
ない層領域tS,t1とを有している。 第2図に示す例の様に非晶質層()tS,tBが、
支持体又は他の層との接触面(tBに相当)を有
し、酸素原子及び第族原子の分布が均一である
層領域t2,tBを有する場合には、分布濃度C(〓)1お
よびC(O)1は、支持体或いは他の層との関係に於い
て所望に従つて適宜決められるものであるが、
C(〓)1の場合シリコン原子に対して通常の場合0.1
〜10000atomic ppm、好適には1〜4000atomic
ppm、最適には2〜2000atomic ppmとされ、C(O)1
の場合、シリコン原子に対して通常0.01〜
30atomic%、好適には0.02〜20atomic%、最適
には0.03〜10atomic%とされるのが望ましいもの
である。層領域t1,t2は、主に層領域tS,t1と層領
域t2,tBとの間の電気的接触を滑らかにする為に
設けられるものであるので、該層領域t1,t2の層
厚は、酸素原子の分布濃度C(O)1及び第族原子の
分布濃度C(〓)1、殊に分布濃度C(O)1との関係に於い
て適宜所望に従つて決められる必要がある。 必要に応じて第族原子を含有しても良いが酸
素原子は含有されない層領域tS,t1の層厚として
は繰返し使用に対する耐久性も含めて酸素原子の
含有される層領域t1,tBが、大気からの保護を充
分受けられる様に、又、該層領域tS,t1に於いて
光照射によるフオトキヤリアを発生させるのであ
れば、照射する光が該層領域tS,t1に於いて充分
吸収される様に、所望に従つて適宜決められる。 本発明に於いて、非晶質層()の表面側の層
領域に設けられる酸素原子の含有されない層領域
の層厚としては、通常100Å〜10μ、好適には200
Å〜5μ、最適には500Å〜3μとされるのが望まし
いものである。 第2図に示される様な酸素原子及び第族原子
の分布状態を有する光導電部材に於いては高光感
度化及び高暗抵抗化を計り乍ら支持体又は他の層
との間の密着性と支持体側よりの非晶質層()
中への電荷の注入阻止性をより向上させるには、
第2図に於いて一点鎖線aで示す様に非晶質層の
支持体側表面(tBの位置に相当)部分に於いて、
酸素原子の分布濃度を分布濃度C(O)1より更に高く
した層領域t3,tBを設けるのが良いものである。 酸素原子が高濃度で分布している層領域t3,tB
に於ける酸素原子の分布濃度C(O)2としては、シリ
コン原子に対して通常は、30atomic%以上、最
適には40atomic%以上、最適には50atomic%以
上とされるのが望ましいものである。酸素原子の
高濃度で分布される層領域に於ける酸素原子の分
布状態は、第2図に一点鎖線aで示す様に層厚方
向に一定(均一)とされても良いし、直接接合さ
れる隣接層領域との間の電気的接触を良好にする
為に一点鎖線bで示す様に、支持体側より、ある
厚さまで一定値C(O)2で、その後は、C(O)1になるま
でに連続的に次第に減少する様にされても良い。 第二の層領域()に含有される第族原子の
該層領域()に於ける分布状態は、支持体側に
於いて、分布濃度C(〓)1で一定値を維持した層領域
〔層領域t2,tBに相当〕を有する様にされるのが
通常であるが、支持体側より非晶質層への電荷の
注入をより効率良く阻止する為には支持体側に第
2図に一点鎖線Cで示す様に第族原子が高濃度
で分布する層領域t4,tBを設けるのが望ましいも
のである。 本発明に於いては、層領域t4,tBは位置tBより
5μ以内に設けられるのが好ましい。層領域t4,tB
は、位置tBより5μ厚までの全層領域LTとされても
良いし、又、層領域LTの一部として設けられて
も良い。 層領域t4,tB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。 層領域t4,tBはその中に含有される第族原子
の層厚方向の分布状態として第族原子の含有量
分布値(分布濃度値)の最大値Cmaxがシリコン
原子に対して通常は50atomic ppm以上、好適に
は80atomic ppm以上、最適には100atomic 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、第族原子の含有さ
れる第二の層領域()は、支持体側からの層厚
で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に含有量の最大
量Cmaxが存在する様に形成されるのが好ましい
ものである。 本発明に於いて酸素原子が高濃度に分布してい
る、層領域t3,tBの層厚及び第族原子が高濃度
に分布している層領域t4,tBの層厚は、これ等の
層領域に含有される酸素原子或いは第族原子の
含有量及び含有分布状態に応じて所望に従つて適
宜決定され、通常の場合、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。 第3図に示される例は、基本的には、第2図に
示した例と同様であるが、異なる点は、第2図の
例の場合には、t2の位置より、酸素原子の分布濃
度も第族原子の分布濃度も共に減少が始まり、
位置t1に到つて実質的に零になつているのに対し
て、第3図の例の場合には、実線A3で示す様に
酸素原子の分布濃度はt3の位置より、実線B3で
示す様に第族原子の分布濃度はt2の位置より、
夫々減少が始まり、t1の位置に於いて、両者共に
実質的に零になつていることである。 即ち、酸素原子の含有されている第一の層領域
(O)t1,tBは分布濃度C(O)1で実質的に均一に分布
されている層領域t3,tBと、位置t3より分布濃度
C(O)1から実質的に零に到るまで線型的に次第に減
少している層領域t1,t3とで構成されている。 第族原子の含有される第二の層領域()
t1,tBは、分布濃度C(〓)1で実質的に均一に分布さ
れている層領域t2,tBと、位置t2より分布濃度
C(〓)1から実質的に零に到るまで線型的に次第に減
少している層領域t1,t2とで構成されている。層
領域tS,t1には、第2図に示す層領域tS,t1と同様
に酸素原子も第族原子も含有されていない。 第4図に示す例は、第3図に示す例の変形例で
あつて、酸素原子が分布濃度C(O)1で均一分布で含
有されている層領域t2,tS中に、第族原子が分
布濃度C(〓)1で均一分布で含有されている層領域
t3,tBが設けてある点を除けば、第3図に示す場
合と同様である。 第5図に示す例は、第族原子が一定の分布濃
度で均一分布で含有されている層領域を2つ有す
る場合である。 第5図に示す例の非晶質層()は、支持体側
より、酸素原子と第族原子との両方が含有され
ている層領域t3,tBと、該層領域t3,tB上に第
族原子は含有されているが酸素原子は含有されて
いない層領域t1,t3と、第族原子も酸素原子も
いずれも含有されていない層領域tS,t1とで構成
されている。 そして、酸素原子の含有されている層領域t3,
tBは、分布濃度C(O)1で層厚方向に実質的に均一に
分布されている層領域t5,tBと、分布濃度C(O)1よ
り次第に線型的に減少されて実質的に零に到つて
いる層領域t3,t5とで構成されている。 層領域t1,tBは、支持体側から、第族原子
が、分布濃度C(〓)1で実質的に均一分布している層
領域t4,tB、分布濃度C(〓)1から分布濃度C(〓)3まで
線型的に連続減少して分布している層領域t3,
t4、分布濃度C(〓)3で実質的に均一分布している層
領域t2,t3、及び分布濃度C(〓)3から線型的に連続
減少して分布している層領域t1,t2とが積層され
た層構成を有している。 第6図には、第5図に示す例の変形例が示され
る。 第6図に示す例の場合には、酸素原子と第族
原子とが夫々、分布濃度C(O)1,C(〓)1で均一分布し
ている層領域t4,t5と、酸素原子が分布濃度C(O)1
から線型的に次第に減少されて実質的に零に到つ
ている層領域t3,t5中に、線型的に減少する分布
状態で第族原子が含有されている層領域t4,t5
と分布濃度C(〓)3で実質的に均一分布状態で第族
原子が含有されている層領域t3,t4とが設けられ
ている。 層領域t3,tBの上には、酸素原子が実質的に含
有されていない層領域tS,t3が設けられ、層領域
tS,t3は、第族原子が含有されている層領域
()t1,t3と、酸素原子、第族原子のいずれ
も含有されていない層領域tS,t1とで構成されて
いる。 第7図には、非晶質層()〔層領域tS,tB〕の
全層領域に第族原子が含有され、表面側の層領
域tS,t1には、酸素原子が含有されていない例が
示されている。 酸素原子の含有される層領域t1,tBは、実線A
7で示す様に、分布濃度C(O)1で均一分布状態で酸
素原子が含有されている層領域t3,tBと、分布濃
度C(O)1から次第に減少されて零に倒る分布状態で
酸素原子が含有されている層領域(O)t1,t3と
を有する。 非晶質層()中に於ける第族原子の分布
は、実線B7で示される。即ち第族原子の含有
される層領域tS,tBは、分布濃度C(O)1で均一に第
族原子が分布されている層領域t2,tBと、分布
濃度C(〓)2で均一に第族原子が分布されている層
領域tS,t1との間に分布濃度C(〓)1と分布濃度C(〓)2
との間の第族原子の分布変化を連続される為
に、これ等の分布濃度間で線型的に連続的に変化
している分布状態で第族原子が含有されている
層領域t1,t2とを有する。 第8図には、第7図に示す例の変化例が示され
る。 非晶質層()の全層領域には、実線B8で示
す様に、第族原子が含有されており、層領域
t1,tBには、酸素原子が含有されている。層領域
t3,tBに於いては、酸素原子が分布濃度C(O)1で、
第族原子が分布濃度C(〓)1で夫々、均一な分布状
態で含有されており、層領域tS,t2に於いては、
第族原子が、分布濃度C(〓)2の均一な分布状態で
含有されている。 酸素原子は実線A8で示される様に、層領域
t1,t3に於いて、支持体側より分布濃度C(O)1から
線型的に次第に減少されて位置t1に於いて実質的
に零になる様に含有されている。 層領域t2,t3では、第族原子が、分布濃度
C(〓)1から分布濃度C(〓)2に到るまで徐々に減少する
分布状態で含有されている。 第9図には、酸素原子は、層厚方向に不均一な
分布状態で含有されるが、第族原子は、連続的
に含有される層領域に於いて、層厚方向に実質的
に均一な分布状態で含有されている例が示され
る。 第9図に示される例に於いては、酸素原子の含有
される第一の層領域(O)と第族原子の含有さ
れる第二の層領域()とは、実質的に同一層領
域であつて、酸素原子及び第族原子のいずれも
含有されていない表面側の層領域を有している。 酸素原子は、層領域t2,tBに於いては、分布濃
度C(O)1で実質的に均一な分布状態で含有されてお
り、層領域t1,t2に於いて、分布濃度C(O)1より分
布濃度C(O)2に到るまで連続して減少的に変化する
分布状態で含有されている。 第10図に示す例に於いては、酸素原子、第
族原子のいずれもが、連続的に分布する層領域に
於いて不均一な分布状態で含有され、酸素原子の
含有されている層領域(O)中に第族原子が含
有されている層領域()が設けられている。 そして、層領域t3,tBに於いては、酸素原子が
分布濃度C(O)1で、第族原子が分布濃度C(〓)1で、
夫々一定の分布濃度で実質的に均一に含有されて
おり、層領域t2,t3では、酸素原子及び第族原
子が夫々層の成長に併せて次第に分布濃度を減少
する様に含有され、第族原子の場合には、t2に
於いて分布濃度が実質上零とされている。 酸素原子は、第族原子の含有されていない層
領域t1,t2に於いても線型的な減少分布状態を形
成する様に含有され、t1に於いてその分布状態が
実質的に零とされている。 層領域tS,t1には、酸素原子も第族原子も含
有されていない。 以上、第2図乃至第10図により、非晶質層中
に含有される酸素原子及び第族原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明したが、第3
図乃至第10図の場合においても、第2図の場合
に説明したのと同様に支持体側に、酸素原子又は
第族原子の含有濃度Cの高い部分を、表面tS側
には、含有濃度Cが支持体側に較べて可成り低く
された部分を有する分布状態が形成された層領域
を設けても良いものである。又、酸素原子、第
族原子の分布濃度の夫々は線型的だけでなく曲線
的に減少させても良い。 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、塩素は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−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。 本発明の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a−Si:X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、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
して、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んであ
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、イオンブレーテイ
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
ロゲン置換水素硅素、等々のガス状態の或いはガ
ス化し得る、水素原子の構成要素の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、基板上にa−Si(H,X)から成る
非晶質層()が形成される。 更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6等
のガスを導入してやることも出来る。 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。 本発明に於て、非晶質層()をグロー放電法
又はスパツタ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。 非晶質層()中に酸素原子及び周期律表第
族原子を導入して、第一の層領域(O)及び第二
の層領域()を形成するには、グロー放電法や
反応スパツタリング法等による層形成の際に、第
族原子導入用の出発物質又は酸素原子導入用の
出発物質、或いは両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る事によつて
成される。 非晶質層()を構成する第一の層領域(O)
を形成するのにグロー放電法を用いる場合には、
第一の層領域(O)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、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
されても良い。 具体的には、例えば酸素(O2)、オゾン(O3)、
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。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る第一の層領域を形成するには、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に原料ガスを、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
としての希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、スパツタリングの場合にも有効なガスとして
使用され得る。 非晶質層()を構成する第二の層領域()
を形成するには、前述した非晶質層()の形成
の際に前記した非晶質層()形成用となる原料
ガスと共に、第族原子導入用となるガス状態の
又はガス化し得る出発物質をガス状態で非晶質層
()形成の為の真空堆積室中に導入してやれば
良いものである。 第二の層領域()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
ー等を制御することによつて任意に制御され得
る。 第族原子導入用の出発物質として、本発明に
於いて有効に使用されるのは、硼素原子導入用と
しては、B2H6,B4H10,B5H9,B5H,11,B6
H10,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(CH3)3,InCl3,
TlCl3等も挙げることが出来る。 本発明に於いて遷移層領域(酸素原子又は第
族原子のいずれかの分布濃度が層厚方向に変化し
ている層領域)の形成は分布濃度を変化させるべ
き成分を含有するガスの流量を適宜変化させるこ
とにより達成される。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。 非晶質層作成の際遷移層領域と他の層領域との
境界において、プラズマ状態は維持されても、中
断されても膜の特性上には何ら影響を及ぼさない
が連続的に行うのが管理上も好ましい。 本発明に於いて、非晶質層()の層厚として
は、作成される光導電部材に要求される特性に応
じて適宜決められるものであるが、通常は1〜
100μ、好ましくは1〜80μ、最適には2〜50μと
されるが望ましいものである。 本発明の光導電部材に於いては、第一の非晶質
層()上に設けられる第二の層領域()は、
シリコン原子(Si)と炭素原子(C)とハロゲン
原子(X)と、必要に応じて水素原子(H)とで
構成される非晶質材料〔a−(SiXC1-X)y(H,
X)1-y、但し、0<x,y<1〕で形成されるの
で、第一の非晶質層()と第二の非晶質層
()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。 a−(SixC1-x)y(H,X)1-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、イオンイ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
ツタリング法とを同一装置系内で併用しえ第二の
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-x)y(H,X)1-y形成
用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量
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-x)y(H,X)1-yを堆
積させれば良い。 本発明に於いて、a−(SixC1-x)y(H,X)1-
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が、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()中には
必要に応じて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の飽和炭素水素、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)、エタン(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(C4H8)、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
ゲン置換水素硅素としては、SiH2F2,SiH2Cl2,
SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2,SiHBr3,
水素化硅素としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4
H10等のシラン(Silanse)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(CH3)4,Si(C2H5)4、等
のケイ化アルキルやSiCl(CH3)3,SiCl2(CH3)2,
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(CH3)4と、ハロゲン原子(X)を
含有させるものとしてのSiHCI3,SiCl4,SiH2
Cl2,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−
(SixC1-x)y(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
応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツタ用の堆積室
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リング法で形成する際に使
用される稀釈ガスとしては、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
的性的には、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-x)y(H,X)1-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-x)y(H,
X)1-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-x)y
(H,X)1-yが作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-x)
y(H,X)1-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−(SixC1-x)y(H,X)1-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30〜400
℃、好適には100〜300℃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-x)y(H,X)1-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-x)y(H,X)1-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あられるが、
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−(Six
C1-x)y(H,X)1-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
一の非晶質層()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は1×10-3atomic%以
上で40atomic%未満、好適には1atomic%以上で
40atomic%未満、最適には10atomic%以上で
40atomic%未満とされる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-x)y(H,X)1-yの
x,y表示で行えばxとしては通常は0.47≦x<
0.99999、好適には0.5≦x≦0.99、最適には0.5≦
x≦0.9,yとしては通常0.8≦y≦0.99、好適に
は0.82≦y≦0.99で最適には0.85≦y≦0.98であ
るのが望ましい。 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1102,1103,1104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例として例えば
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、11
03はHeで稀釈されたB2H6ガス(純度99.999
%、以下B2H6/Heと略す。)ボンベ、1104
はC2H4ガス(純度99.999%)ボンベ、1105
はNOガス(純度99.999%)ボンベ、1106は
Heで稀釈されたSiF4ガス(純度99.999%、以下
SiF4/Heと略す。)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が夫々閉じ
られていることを確認し、又、流入バルブ111
2〜1116、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。 その後、反応室1101内に導入すべきガスの
ボンベに接続されているガス配管のバルブを所定
通り操作して所望するガスを反応室1101内に
導入する。 次に第2図に示す構成と同様の層構成の非晶質
層()と、該層()上に非晶質層()を有
する光導電部材を作成する場合の一例の概要を述
べる。 ガスボンベ1102よりSiH4/Heガスを、ガ
スボンベ1103よりB2H6/Heガスを、ガスボ
ンベ1105よりNOガスを、夫々バルブ112
2,1123,1125を開いて出口圧ゲージ1
127,1128,1130の圧を1Kg/cm2に調
整し、流入バルブ1112,1113,1115
を徐々に開けて、マスフローコントローラ110
7,1108,1110内に流入させる。引き続
いて流出バルブ1117,1118,1120,
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
1117,1118,1120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11
34の開口を調整する。そしてシリンダー状の基
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
B2H6Heガスの流量及びNOガスの流量を夫々手
動あるいは外部駆動モータ等の方法によつてバル
ブ1118及びバルブ1120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B等
の第族原子及び酸素原子の含有濃度を制制し、
層領域t1,tBを形成する。 層領域t1,tBが形成された時点に於いては、バ
ルブ1118及びバルブ1120は完全に閉じら
れた状態にあるので、その後の層形成はSiH4/
Heガスの使用のみで行われ、その結果、層領域
t1,tB上に層領域tS,t1が所望の層厚で形成され
て、第一の非晶質層()の形成が終了される。 上記の様にして、非晶質層()が含有される
第族原子と酸素原子の所望の分布濃度
(depthprofile)を以つて、所望層厚に形成され
た後、流出バルブ1117が一旦完全に閉じら
れ、放電も中断される。 非晶質層()の形成の際に使用される原料ガ
ス種としては、SiH4ガスの他に、殊にSi2H6ガス
が層形成速度の向上を計る為に有効である。 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1101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、ボンベ1102
内に充填されているSiH4/Heガスと、ボンベ1
105内に充填されているSiF4/Heガスと、ボ
ンベ1106内に充填されているC2H4ガスを使
用し、前記した非晶質層()の場合と同様の手
順によつて行うことが出来る。 本発明の光導電部材を構成する各層の中、スパ
ツターリング法で形成され得る層を第11図の装
置で作成する場合には、例えば非晶質層()の
場合には次の様に行う。 基体1137の固定部材1139に堅固に固定
し、支持体兼用の電極1141上に、高純度シリ
コンウエーハー1142−1上に高純度グラフア
イト1142−2を所望の面積比率にして配置し
たターゲツトを設置する。基体1137上に前記
した様にして、非晶質層()を予め形成してお
く。 反応室1101内を所定個処のバルブを操作し
て所定の真空度になるまで排気した後、電極兼用
のシヤツター1142を開いてターゲツトと基体
1137とを対向させ、又、加熱ヒータ1138
により所望温度に支持体を加熱して、スパツター
リングの準備をする。 ボンベ1106よりSiF4/Heガスを、又、予
めC2H4ガスに代えてArガスが充填されてあるボ
ンベ1104よりArガスを夫々所定個処のバル
ブを操作して、反応室1101内に所望する流量
比で流入させ、スパツターリングする際の所望す
る真空度にする。 反応室1101内が所望の真空度になつてその
内圧が安定した後、電源1140をONして、ス
パツターリングを開始し、所望の時間継続させ
る。 この際にして、所望層厚の第二の非晶質層
()が第一の非晶質層()上に形成される。 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1101内、流出バルブ111
7〜1121から反応室1101内に至る配管内
に残留することを避けるために、流出バルブ11
17〜1121を閉じ補助バルブ1132,11
33を開いてメインバルブ1134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11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第3図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第1表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……3.5atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……80atomic ppm 作成した電子写真用像形成部材は帯電−像露光
−現像−転写までの一連の電子写真プロセスを経
て転写紙上に顕像化された画像の〔濃度〕〔解像
力〕〔階調再現性〕等の優劣をもつて綜合的に評
価した。
【表】
実施例 2
非晶質層()の形成時、(SiH4+SiF4)ガス
とC2H4ガスの流量比を変えて、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。その結果第2表
の如き結果を得た。
とC2H4ガスの流量比を変えて、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。その結果第2表
の如き結果を得た。
【表】
○〓非常に良好
△〓画像欠陥をやや生ずる
実施例 3 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。
△〓画像欠陥をやや生ずる
実施例 3 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 4
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第4図に示す層構成の有する非晶質層
()を有する電子写真用像形成部材を形成した。
この際の非晶質層()を構成する各層領域及び
非晶質層()の作成条件を、下記第4表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……7atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……30atomic ppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ、安定して
高品質のトナー転写画像を得ることが出来た。
ダ上に第4図に示す層構成の有する非晶質層
()を有する電子写真用像形成部材を形成した。
この際の非晶質層()を構成する各層領域及び
非晶質層()の作成条件を、下記第4表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……7atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……30atomic ppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ、安定して
高品質のトナー転写画像を得ることが出来た。
【表】
実施例 5
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第5図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を下記第5表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……7atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……10atomic ppm 〃 C(〓)8 ……5atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて実施例1
と同様に電子プロセスを適用して転写紙上にトナ
ー画像を繰返し形成したところ、安定して高品質
のトナー転写画像を得ることが出来た。
ダ上に第5図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を下記第5表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……7atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……10atomic ppm 〃 C(〓)8 ……5atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて実施例1
と同様に電子プロセスを適用して転写紙上にトナ
ー画像を繰返し形成したところ、安定して高品質
のトナー転写画像を得ることが出来た。
【表】
実施例 6
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第6図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を下記第6表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……1atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……100atomicppm 〃 C(〓)8 ……10atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて実施例1
と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上に
トナー画像を繰返し形成したところ安定して高品
質のトナー画像を得ることが出来た。
ダ上に第6図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を下記第6表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……1atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……100atomicppm 〃 C(〓)8 ……10atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて実施例1
と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上に
トナー画像を繰返し形成したところ安定して高品
質のトナー画像を得ることが出来た。
【表】
実施例 7
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第7図に示す層構成の非晶質層(言)を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を下記第7表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……2atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……30atomic ppm 〃 C(〓)3 ……5atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ安定して高
品質なトナー画像を得ることが出来た。
ダ上に第7図に示す層構成の非晶質層(言)を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を下記第7表に示し
た。 酸素の分布濃度C(O)1 ……2atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……30atomic ppm 〃 C(〓)3 ……5atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ安定して高
品質なトナー画像を得ることが出来た。
【表】
【表】
実施例 8
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第8図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を、下記第8表に示
した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……2atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……200atomic ppm 〃 C(〓)3 ……5atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ安定して高
品質なトナー画像を得ることが出来た。
ダ上に第8図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。 この際の非晶質層()を構成する各層領域及
び非晶質層()の作成条件を、下記第8表に示
した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……2atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……200atomic ppm 〃 C(〓)3 ……5atomic% 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ安定して高
品質なトナー画像を得ることが出来た。
【表】
【表】
実施例 9
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第9図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第9表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……5atomic% 〃 C(O)3 ……2atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……50atomic ppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ、安定して
高品質なトナー画像を得ることが出来た。
ダ上に第9図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第9表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……5atomic% 〃 C(O)3 ……2atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……50atomic ppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ、安定して
高品質なトナー画像を得ることが出来た。
【表】
実施例 10
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第2図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第10表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……3.5atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……80atomic ppm 〃 C(〓)2 ……500atomicppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施
例1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙
上にトナー画像を繰返し形成したところ、安定し
て高品質なトナー転写画像を得ることが出来た。
ダ上に第2図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第10表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……3.5atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……80atomic ppm 〃 C(〓)2 ……500atomicppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施
例1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙
上にトナー画像を繰返し形成したところ、安定し
て高品質なトナー転写画像を得ることが出来た。
【表】
実施例 11
第11図に示した製造装置を用い、Alシリン
ダ上に第3図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第11表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……3.5atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……50atomicppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ、安定して
高品質のトナー転写画像を得ることが出来た。
ダ上に第3図に示す層構成の非晶質層()を有
する電子写真用像形成部材を形成した。この際の
非晶質層()を構成する各層領域及び非晶質層
()の作成条件を、下記第11表に示した。 酸素の分布濃度C(O)1 ……3.5atomic% 硼素の分布濃度C(〓)1 ……50atomicppm 得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例
1と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
にトナー画像を繰返し形成したところ、安定して
高品質のトナー転写画像を得ることが出来た。
【表】
第1図は本発明の光導電部材の構成の好適な例
の1つを説明する為の模式的説明図、第2図乃至
第10図は夫々、本発明の光導電部材を構成する
非晶質層()の層構成を説明する模式的説明
図、第11図は、本発明の光導電部材を作製する
為に使用された装置の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()、
105……層領域、106……層領域、107…
…第二の非晶質層()、108……自由表面。
の1つを説明する為の模式的説明図、第2図乃至
第10図は夫々、本発明の光導電部材を構成する
非晶質層()の層構成を説明する模式的説明
図、第11図は、本発明の光導電部材を作製する
為に使用された装置の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()、
105……層領域、106……層領域、107…
…第二の非晶質層()、108……自由表面。
Claims (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、シリコン原子とハロゲン原子
と、含有量が40atomic%未満の炭素原子とを構
成原子として含む非晶質材料で構成された第二の
非晶質層とを有し、前記第一の非晶質層が、構成
原子として、酸素原子を含有し層厚方向に分布濃
度が次第に減少される領域を有する第一の層領域
と、該第一の層領域上に設けられ構成原子として
酸素原子が実質的に含有されない層領域と、構成
原子として、層厚方向に連続的な分布状態で周期
律表第族に属する原子が含有されている第二の
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いることを特徴と
する光導電部材。 2 前記第二の層領域の周期律表第族に属する
原子の層厚方向の分布状態が均一である特許請求
の範囲第1項に記載の光導電部材。 3 前記第二の層領域の周期律表第族に属する
原子の層厚方向の分布状態が均一である特許請求
の範囲第1項に記載の光導電部材。 4 第一の層領域と第二の層領域とが実質的に同
一層領域である特許請求の範囲第1項に記載の光
導電部材。 5 第一の層領域が第二の層領域の一部を構成し
ている特許請求の範囲第1項に記載の光導電部
材。 6 第二の層領域が第一の層領域の一部を構成し
ている特許請求の範囲第1項に記載の光導電部
材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035634A JPS58152250A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 光導電部材 |
| DE19833307573 DE3307573A1 (de) | 1982-03-04 | 1983-03-03 | Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement |
| US06/627,499 US4547448A (en) | 1982-03-04 | 1984-07-06 | Photoconductive member comprising silicon and oxygen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57035634A JPS58152250A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58152250A JPS58152250A (ja) | 1983-09-09 |
| JPH0454943B2 true JPH0454943B2 (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=12447300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57035634A Granted JPS58152250A (ja) | 1982-03-04 | 1982-03-05 | 光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58152250A (ja) |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP57035634A patent/JPS58152250A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58152250A (ja) | 1983-09-09 |