JPH0456304B2 - - Google Patents
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- JPH0456304B2 JPH0456304B2 JP57042220A JP4222082A JPH0456304B2 JP H0456304 B2 JPH0456304 B2 JP H0456304B2 JP 57042220 A JP57042220 A JP 57042220A JP 4222082 A JP4222082 A JP 4222082A JP H0456304 B2 JPH0456304 B2 JP H0456304B2
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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
て人体におい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号公報には公電変
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図られ
ているが総合的な特性向上を図る上で更に改良さ
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図ろうとす
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図るため
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、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
生ずる場合があつた。 従つて、a−Si材料そのものの特性改良が図ら
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
明される様に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、従来の光導電部剤と較べてみても
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
環境に殆んど影響を受けず常時安定し、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であり、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
された、光導電性を有する第一の非晶質層とシリ
コン原子と炭素原子とハロゲン原子を含む非晶質
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、該第一の非晶質層の全層領域
を占めており構成原子として酸素原子を含有する
第1の層領域と、構成原子として周期律表第族
に属する原子をその分布濃度が該層厚方向に連続
的でかつ前記支持体側の方に多く上部表面側にお
いては該支持体側に較べて比較的低くされた部分
を有する分布状態で含有する第2の層領域を有す
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、画像形成への残量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、且か解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 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)
から成る光導電性を有する第一の非晶質層(I)
102と第二非晶質層()103とを有し、前
記第一の非晶質層()102は、構成原子とし
て酸素原子を含有する層領域(O)と、周期律表第
族に属する原子を含有する層領域()とを有
し、層領域(O)は第一の非晶質層()102の全
層領域を占めている。前記層領域(O)に含有される
酸素原子は、層厚方向に連続的で実質的に均一な
分布状態で且つ支持体101と第一の非晶質層
()102との界面に平行な面内に於いては実
質的に均一な分布状態で前記層領域(O)中に含有さ
れる。層領域()に含有される周期律表第族
に属する原子は、第一の非晶質層()102の
層厚方向には連続的であつて且つ前記支持体10
1の設けられてある側とは反対の側(第二の非晶
質層()103の自由表面104側)の方に対
して前記支持体101側(支持体101と第一の
非晶質層()102との界面側)の方が多い分
布状態となる様に前記層領域()中に含有され
る。 本発明において、第一の非晶質層()102
を構成する層領域()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。 本発明においては、層領域()中に含有され
る第族原子の分布状態は、層厚方向において
は、前記の様な分布状態を取り、支持体101の
表面と平行な面内に於いては実質的に均一な分布
状態とされる。 本発明に於いて、第一の非晶質層()102
を構成する層領域(O)と層領域()とは本発明の
目的の効果的達成の為に少なくともその一部の層
領域を共有する様に、第一の非晶質層()10
2を形成する際に考慮される。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の第一の非晶質層()を構成する層領域
()中に含有される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図の例に於いては、酸素原子
の含有される層領域(O)は、層領域()と同一層
領域であつても、層領域()を内包するもので
あつても良い。従つて、以後の説明に於いては、
酸素原子の含有されている層領域(O)については、
殊に説明を要しない限り言及しない。 第2図乃至第10図において、横軸は第族原
子の分布濃度Cを、縦軸は、光導電性を示す第一
の非晶質層()を構成し、第族原子の含有さ
れる層領域()の層厚を示し、tBは支持体側の
界面の位置を、tTは支持体側とは反対側の界面の
位置を示す。即ち、第族原子の含有される層領
域()はtB側よりtT側に向つて層形成がなされ
る。 本発明においては、第族原子の含有される層
領域()は、光導電部材を構成するa−Si(H、
X)から成り、光導電性を示す第一の非晶質層
()の全層領域を占めても良いし、又、その一
部を占めても良い。 本発明において、前記層領域()が第一の非
晶質層()の一部の層領域を占める場合には、
第1図の例で示せば支持体101側の面を含んで
第一の非晶質層()102の下部層領域に設け
られるのが好ましいものである。 第2図には、第一の非晶質層()中に含有さ
れる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図に示される例では、第族原子の含有さ
れる層領域()が形成される表面と該層領域
()の表面とが接する界面位置tBよりt1の位置
までは、第族原子の分布濃度CがC1なる一定
の値を取り乍ら第族原子が形成される層領域
()に含有され、位置t1よりは分布濃度CはC2
より界面位置tTに至るまで徐々に連続的に減少さ
れている。界面位置tTにおいては第族原子の含
有濃度CはC3とされる。 第3図に示される例においては、含有される第
族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至る
まで濃度C4から徐々に連続的に減少して位置tTに
おいて濃度C5となる様な分布状態を形成してい
る。 第4図の場合には、位置tBより位置t2までは第
族原子の分布濃度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、実質的に零とされて
いる。 第5図の場合には、第族原子の分布濃度Cは
位置tBより位置tTに至るまで、濃度C8より連続的
に徐々に減少され、位置tTにおいて実質的に零と
されている。 第6図に示す例においては、第族原子の分布
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
一時関数的に位置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
一時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、第族原子の分布濃度Cは濃度C14
より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
では第族原子の分布濃度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、第族原子
の分布濃度Cは位置tBにおいて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、分布濃度C
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、層領域
()中に含有される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様に、本発明
においては、支持体側において、第族原子の分
布濃度Cの高い部分を有し、層領域()の上部
表面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に較べて比較的低くされた部分を有する分布状態
で第族原子の含有されている層領域()が第
一の非晶質層()に設けられている。 本発明において、第一の非晶質層()を構成
する第族原子の含有される層領域()は、上
記した様に支持体側の方に第族原子が比較的高
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。 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。 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、形成される第一の非晶質層()
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Cnaxが通常は
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
れる層領域()は、支持体側からの層厚で5μ
以内(tBから5μ厚の厚領域)に分布濃度の最大値
Cnaxが存在する様に形成される。 本発明において、第族原子の含有される前記
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、通常は0.01
〜5×104atomic ppm、好ましくは0.5〜1×
104atomic ppm、最適には1〜5×103atomic
ppmとされるのが望ましいものである。 層領域(O)中に含有される酸素原子の量は、本発
明の目的に応じて形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が、通常の場
合、0.001〜30atomic%、好ましくは0.002〜
20taomic%、最適には0.003〜10atomic%とされ
るのが望ましいものである。 本発明において、a−Si(H、X)で構成され
る第一の非晶質層()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
法によつて形成される。グロー放電法によつて、
a−Si(H、X)で構成される第一の非晶質層
()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供給様の原料ガスと共に、
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、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)から成る層を形成されれ
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
ガスをペースとし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、必要に応じて第一の非晶質層
()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珪素(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
ロゲン原子を含む珪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
成る第一の非晶質層()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第
一の非晶質層()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第一の非晶質層()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、所定の支持体上に第一の非晶質層()を
形成し得るものであるが、水素原子の導入を図る
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)から成る第一の
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
として蒸着ポートに収容し、このシリンコン蒸発
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、
SiH2I2、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第一の非晶質層()
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、第一
の非晶質層()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。 水素原子を第一の非晶質層()中に構造的に
導入するには、上記の他にH2、或いはSiH4、
Si2H6、Si3、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
第一の非晶質層()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第一
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。 第一の非晶質層()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計内へ導入する量、放電々力
等を制御してやれば良い。 第一の非晶質層()に、第族原子を含有す
る層領域()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
グ法等による第一の非晶質層()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第一の非晶質層
()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。 第一の非晶質層()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()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、前記した第一の非晶質層()
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
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等を挙
げることが出来る。 層領域()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、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(CH3)3、InCl3、
TlCl3等も挙げることが出来る。 第族原子を含有する層領域()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、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
堆積室内に導入し、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、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、第一の非晶質層()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。 第一の非晶質層()の層厚は、第一の非晶質
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。 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()103は自由表面104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()
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。 第二の非晶質層()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-x)yX1-y、但し0<x、y<1〕で
形成される。 a−(SixC1-x)yX1-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-x)yX1-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)yX1-yを堆積させれば良
い。 本発明に於いて、a−(SixC1-x)yX1-y形成用の
原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、炭素原
子(C)、ハロゲン原子(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を構成原子とする量ガス
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-x)yX1-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図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)、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チン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(C3H4)、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、SiCl3Br、SiCl2Br2、SiClBr3、SiCl3I、
BiBr4、ハロゲン置換水素化硅素としては、
SiH2F2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH3Cl、SiH3Br、
SiH2Br2、SiHBr3、水素化硅素としては、SiH4、
Si2H8、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、CH3F、
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-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
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、各々示すもので本発明に於い
ては、目的に応じた所望の特性を有するa−(Six
C1-x)yX1-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)yX1-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)yX1-y
が作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-x)y
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-x)yX1-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-x)yX1-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)yX1-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-x)y
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()の作成条件と同様、
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2〜15atomci%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13atomici%以下とされるのが望ましいもの
である。即ち先のa−(SixC1-x)yX1-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0.15〜0.9、yが通常0.8〜0.99、快
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-x)y(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-x)yX1-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。 また、第二の非晶質層()の層厚は、第一の
非晶質層()の層厚との関係に於いても、おの
おの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、
本発明の夫々の層領域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11
02は、Heで稀釈されたSiH4(純度99.999%、以
下SiH4/Heと略す。)ボンベ、1103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99.99%)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、11
22〜1126、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、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1
117〜1121を閉じる。 次に基体1137上に第1図に示す層構成の光
導電部材を形成する場合の1例をあげる。ガスボ
ンベ1102よりSiH4/Heガス、ガスボンベ1
103よりB2H6/Heガスを、ガスボンベ110
5よりNOガスを夫々バルブ1122,112
3,1125を開いて出口圧ゲージ1127,1
128,1130の圧を夫々1Kg/cm3に調整し、
流入バルブ1112,1113,1115を夫々
徐々に開けて、マスフロコントローラ1107,
1108,1110内に夫々流入させる。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、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
応室内の圧力が所望の値になるように真空計11
36の読みを見ながらメインバルブ1134の開
口を調整する。そして基体シリンダー1137の
温度が加熱ヒータ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11
01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B2H6/Heガス
の流量を手動あるいは外部駆動モータ等の方法に
よつてバルブ1118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硼素原子の層
厚方向の分布濃度を制御する。 上記の様にして、所望層厚に硼素原子と酸素原
子の含有された層領域(B、O)が形成された時
点で、流出バルブ1118を閉じ、反応室110
1内へのB2H6/Heガスの流入を遮断する以外
は、同条件にて引続き層形成を行うことによつ
て、硼素原子は含有されないが、酸素原子は含有
されている層領域(O)を層領域(B、O)上に所望
の層厚に形成する。この様にして、所望特性の第
一の非晶質層()を基体上に形成することが出
来る。 硼素原子の含有される層領域()は、第一の
非晶質層()の形成過程に於いての適当な時点
で、B2H6/Heガスの反応室1101内への流入
を断つことによつて、所望層厚に形成することが
出来、該層領域()が第一の非晶質層()の
全層領域を占める場合や一部を占める場合のいず
れも実現出来る。 例えば上記の例に於いては、第一の非晶質層
()の形成過程途中に於いて、B2H6/Heガス
の反応室1101内への流入を断つことなく、所
望層厚まで層形成を続けることにより、第一の非
晶質層()の全層領域を硼素元素と硼素原子の
含有された層領域とすることが出来る。 第一の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させる場合に上記のガスにたとえばSiF4/Heを、
更に付加して反応室1101内に送り込む。 非晶質層の形成の際ガス種の選択によつては、
層形成速度を更に高めることが出来る。例えば
SiH4ガスのかわりにSi2H6ガスを用いて層形成を
行なえば、数倍高めることが出来、生産性が向上
する。 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1142を開く。すべてのガス供給
バルブは一旦閉じられ、反応室1101は、メイ
ンバルブ1134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1141上には、予
め高純度シリコンウエハ1142−1、及び高純
度グラフアイトウエハ1142−2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1106よりSiF4/Heガスを、反応
室1101内に導入し、反応室1101の内圧が
0.05〜1torrとなるようメインバルブ1134を
調節する。高圧電源をONとした上記のターゲツ
トを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ガ
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1101
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1101内、流出バルブ1
117〜1121から反応室1101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1117〜1121を閉じ、補助バルブ11
32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。 第二の非晶質層()中に含有される炭素原子
の量は例えば、SiF4ガス又は(SiH4+SiF4)ガ
スと、C2H4ガスの反応室1101内に導入され
る流量比を所望に従つて変えるか、或いは、スパ
ツターリングで層形成する場合には、ターゲツト
を形成する際シリコンウエハとグラウフアイトウ
エハのスパツタ面積比率を変えるか、又はシリコ
ン粉末とグラフアイト粉末の混合比率を変えてタ
ーゲツトを成型することによつて所望に応じて制
御することが出来る。第二の非晶質層()中に
含有されるハロゲン原子(X)の量は、ハロゲン原子
導入用の原料ガス、例えばSiF4ガスが反応室11
01内に導入される際の流量を調整することによ
つて成される。 実施例 1 第11図に示した製造装置を用い、非晶質層
()内で第12図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第1表の条件下で作成
した。 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。
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
て人体におい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号公報には公電変
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図られ
ているが総合的な特性向上を図る上で更に改良さ
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図ろうとす
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図るため
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、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
生ずる場合があつた。 従つて、a−Si材料そのものの特性改良が図ら
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
明される様に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、従来の光導電部剤と較べてみても
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
環境に殆んど影響を受けず常時安定し、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であり、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
された、光導電性を有する第一の非晶質層とシリ
コン原子と炭素原子とハロゲン原子を含む非晶質
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、該第一の非晶質層の全層領域
を占めており構成原子として酸素原子を含有する
第1の層領域と、構成原子として周期律表第族
に属する原子をその分布濃度が該層厚方向に連続
的でかつ前記支持体側の方に多く上部表面側にお
いては該支持体側に較べて比較的低くされた部分
を有する分布状態で含有する第2の層領域を有す
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、画像形成への残量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、且か解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 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)
から成る光導電性を有する第一の非晶質層(I)
102と第二非晶質層()103とを有し、前
記第一の非晶質層()102は、構成原子とし
て酸素原子を含有する層領域(O)と、周期律表第
族に属する原子を含有する層領域()とを有
し、層領域(O)は第一の非晶質層()102の全
層領域を占めている。前記層領域(O)に含有される
酸素原子は、層厚方向に連続的で実質的に均一な
分布状態で且つ支持体101と第一の非晶質層
()102との界面に平行な面内に於いては実
質的に均一な分布状態で前記層領域(O)中に含有さ
れる。層領域()に含有される周期律表第族
に属する原子は、第一の非晶質層()102の
層厚方向には連続的であつて且つ前記支持体10
1の設けられてある側とは反対の側(第二の非晶
質層()103の自由表面104側)の方に対
して前記支持体101側(支持体101と第一の
非晶質層()102との界面側)の方が多い分
布状態となる様に前記層領域()中に含有され
る。 本発明において、第一の非晶質層()102
を構成する層領域()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。 本発明においては、層領域()中に含有され
る第族原子の分布状態は、層厚方向において
は、前記の様な分布状態を取り、支持体101の
表面と平行な面内に於いては実質的に均一な分布
状態とされる。 本発明に於いて、第一の非晶質層()102
を構成する層領域(O)と層領域()とは本発明の
目的の効果的達成の為に少なくともその一部の層
領域を共有する様に、第一の非晶質層()10
2を形成する際に考慮される。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の第一の非晶質層()を構成する層領域
()中に含有される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図の例に於いては、酸素原子
の含有される層領域(O)は、層領域()と同一層
領域であつても、層領域()を内包するもので
あつても良い。従つて、以後の説明に於いては、
酸素原子の含有されている層領域(O)については、
殊に説明を要しない限り言及しない。 第2図乃至第10図において、横軸は第族原
子の分布濃度Cを、縦軸は、光導電性を示す第一
の非晶質層()を構成し、第族原子の含有さ
れる層領域()の層厚を示し、tBは支持体側の
界面の位置を、tTは支持体側とは反対側の界面の
位置を示す。即ち、第族原子の含有される層領
域()はtB側よりtT側に向つて層形成がなされ
る。 本発明においては、第族原子の含有される層
領域()は、光導電部材を構成するa−Si(H、
X)から成り、光導電性を示す第一の非晶質層
()の全層領域を占めても良いし、又、その一
部を占めても良い。 本発明において、前記層領域()が第一の非
晶質層()の一部の層領域を占める場合には、
第1図の例で示せば支持体101側の面を含んで
第一の非晶質層()102の下部層領域に設け
られるのが好ましいものである。 第2図には、第一の非晶質層()中に含有さ
れる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図に示される例では、第族原子の含有さ
れる層領域()が形成される表面と該層領域
()の表面とが接する界面位置tBよりt1の位置
までは、第族原子の分布濃度CがC1なる一定
の値を取り乍ら第族原子が形成される層領域
()に含有され、位置t1よりは分布濃度CはC2
より界面位置tTに至るまで徐々に連続的に減少さ
れている。界面位置tTにおいては第族原子の含
有濃度CはC3とされる。 第3図に示される例においては、含有される第
族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至る
まで濃度C4から徐々に連続的に減少して位置tTに
おいて濃度C5となる様な分布状態を形成してい
る。 第4図の場合には、位置tBより位置t2までは第
族原子の分布濃度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、実質的に零とされて
いる。 第5図の場合には、第族原子の分布濃度Cは
位置tBより位置tTに至るまで、濃度C8より連続的
に徐々に減少され、位置tTにおいて実質的に零と
されている。 第6図に示す例においては、第族原子の分布
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
一時関数的に位置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
一時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、第族原子の分布濃度Cは濃度C14
より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
では第族原子の分布濃度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、第族原子
の分布濃度Cは位置tBにおいて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、分布濃度C
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、層領域
()中に含有される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様に、本発明
においては、支持体側において、第族原子の分
布濃度Cの高い部分を有し、層領域()の上部
表面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に較べて比較的低くされた部分を有する分布状態
で第族原子の含有されている層領域()が第
一の非晶質層()に設けられている。 本発明において、第一の非晶質層()を構成
する第族原子の含有される層領域()は、上
記した様に支持体側の方に第族原子が比較的高
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。 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。 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、形成される第一の非晶質層()
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Cnaxが通常は
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
れる層領域()は、支持体側からの層厚で5μ
以内(tBから5μ厚の厚領域)に分布濃度の最大値
Cnaxが存在する様に形成される。 本発明において、第族原子の含有される前記
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、通常は0.01
〜5×104atomic ppm、好ましくは0.5〜1×
104atomic ppm、最適には1〜5×103atomic
ppmとされるのが望ましいものである。 層領域(O)中に含有される酸素原子の量は、本発
明の目的に応じて形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が、通常の場
合、0.001〜30atomic%、好ましくは0.002〜
20taomic%、最適には0.003〜10atomic%とされ
るのが望ましいものである。 本発明において、a−Si(H、X)で構成され
る第一の非晶質層()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
法によつて形成される。グロー放電法によつて、
a−Si(H、X)で構成される第一の非晶質層
()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供給様の原料ガスと共に、
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、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)から成る層を形成されれ
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
ガスをペースとし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、必要に応じて第一の非晶質層
()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珪素(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
ロゲン原子を含む珪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
成る第一の非晶質層()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第
一の非晶質層()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第一の非晶質層()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、所定の支持体上に第一の非晶質層()を
形成し得るものであるが、水素原子の導入を図る
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)から成る第一の
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
として蒸着ポートに収容し、このシリンコン蒸発
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、
SiH2I2、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第一の非晶質層()
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、第一
の非晶質層()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。 水素原子を第一の非晶質層()中に構造的に
導入するには、上記の他にH2、或いはSiH4、
Si2H6、Si3、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
第一の非晶質層()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第一
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。 第一の非晶質層()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計内へ導入する量、放電々力
等を制御してやれば良い。 第一の非晶質層()に、第族原子を含有す
る層領域()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
グ法等による第一の非晶質層()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第一の非晶質層
()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。 第一の非晶質層()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()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、前記した第一の非晶質層()
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
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等を挙
げることが出来る。 層領域()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、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(CH3)3、InCl3、
TlCl3等も挙げることが出来る。 第族原子を含有する層領域()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、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
堆積室内に導入し、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、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、第一の非晶質層()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。 第一の非晶質層()の層厚は、第一の非晶質
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。 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()103は自由表面104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()
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。 第二の非晶質層()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-x)yX1-y、但し0<x、y<1〕で
形成される。 a−(SixC1-x)yX1-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-x)yX1-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)yX1-yを堆積させれば良
い。 本発明に於いて、a−(SixC1-x)yX1-y形成用の
原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、炭素原
子(C)、ハロゲン原子(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を構成原子とする量ガス
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-x)yX1-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図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)、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チン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(C3H4)、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、SiCl3Br、SiCl2Br2、SiClBr3、SiCl3I、
BiBr4、ハロゲン置換水素化硅素としては、
SiH2F2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH3Cl、SiH3Br、
SiH2Br2、SiHBr3、水素化硅素としては、SiH4、
Si2H8、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、CH3F、
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-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
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、各々示すもので本発明に於い
ては、目的に応じた所望の特性を有するa−(Six
C1-x)yX1-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)yX1-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)yX1-y
が作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-x)y
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-x)yX1-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-x)yX1-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)yX1-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-x)y
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()の作成条件と同様、
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2〜15atomci%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13atomici%以下とされるのが望ましいもの
である。即ち先のa−(SixC1-x)yX1-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0.15〜0.9、yが通常0.8〜0.99、快
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-x)y(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-x)yX1-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。 また、第二の非晶質層()の層厚は、第一の
非晶質層()の層厚との関係に於いても、おの
おの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、
本発明の夫々の層領域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11
02は、Heで稀釈されたSiH4(純度99.999%、以
下SiH4/Heと略す。)ボンベ、1103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99.99%)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、11
22〜1126、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、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1
117〜1121を閉じる。 次に基体1137上に第1図に示す層構成の光
導電部材を形成する場合の1例をあげる。ガスボ
ンベ1102よりSiH4/Heガス、ガスボンベ1
103よりB2H6/Heガスを、ガスボンベ110
5よりNOガスを夫々バルブ1122,112
3,1125を開いて出口圧ゲージ1127,1
128,1130の圧を夫々1Kg/cm3に調整し、
流入バルブ1112,1113,1115を夫々
徐々に開けて、マスフロコントローラ1107,
1108,1110内に夫々流入させる。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、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
応室内の圧力が所望の値になるように真空計11
36の読みを見ながらメインバルブ1134の開
口を調整する。そして基体シリンダー1137の
温度が加熱ヒータ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11
01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B2H6/Heガス
の流量を手動あるいは外部駆動モータ等の方法に
よつてバルブ1118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硼素原子の層
厚方向の分布濃度を制御する。 上記の様にして、所望層厚に硼素原子と酸素原
子の含有された層領域(B、O)が形成された時
点で、流出バルブ1118を閉じ、反応室110
1内へのB2H6/Heガスの流入を遮断する以外
は、同条件にて引続き層形成を行うことによつ
て、硼素原子は含有されないが、酸素原子は含有
されている層領域(O)を層領域(B、O)上に所望
の層厚に形成する。この様にして、所望特性の第
一の非晶質層()を基体上に形成することが出
来る。 硼素原子の含有される層領域()は、第一の
非晶質層()の形成過程に於いての適当な時点
で、B2H6/Heガスの反応室1101内への流入
を断つことによつて、所望層厚に形成することが
出来、該層領域()が第一の非晶質層()の
全層領域を占める場合や一部を占める場合のいず
れも実現出来る。 例えば上記の例に於いては、第一の非晶質層
()の形成過程途中に於いて、B2H6/Heガス
の反応室1101内への流入を断つことなく、所
望層厚まで層形成を続けることにより、第一の非
晶質層()の全層領域を硼素元素と硼素原子の
含有された層領域とすることが出来る。 第一の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させる場合に上記のガスにたとえばSiF4/Heを、
更に付加して反応室1101内に送り込む。 非晶質層の形成の際ガス種の選択によつては、
層形成速度を更に高めることが出来る。例えば
SiH4ガスのかわりにSi2H6ガスを用いて層形成を
行なえば、数倍高めることが出来、生産性が向上
する。 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1142を開く。すべてのガス供給
バルブは一旦閉じられ、反応室1101は、メイ
ンバルブ1134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1141上には、予
め高純度シリコンウエハ1142−1、及び高純
度グラフアイトウエハ1142−2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1106よりSiF4/Heガスを、反応
室1101内に導入し、反応室1101の内圧が
0.05〜1torrとなるようメインバルブ1134を
調節する。高圧電源をONとした上記のターゲツ
トを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ガ
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1101
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1101内、流出バルブ1
117〜1121から反応室1101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1117〜1121を閉じ、補助バルブ11
32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。 第二の非晶質層()中に含有される炭素原子
の量は例えば、SiF4ガス又は(SiH4+SiF4)ガ
スと、C2H4ガスの反応室1101内に導入され
る流量比を所望に従つて変えるか、或いは、スパ
ツターリングで層形成する場合には、ターゲツト
を形成する際シリコンウエハとグラウフアイトウ
エハのスパツタ面積比率を変えるか、又はシリコ
ン粉末とグラフアイト粉末の混合比率を変えてタ
ーゲツトを成型することによつて所望に応じて制
御することが出来る。第二の非晶質層()中に
含有されるハロゲン原子(X)の量は、ハロゲン原子
導入用の原料ガス、例えばSiF4ガスが反応室11
01内に導入される際の流量を調整することによ
つて成される。 実施例 1 第11図に示した製造装置を用い、非晶質層
()内で第12図に示すようなB及びOの濃度
分布をもつ像形成部材を、第1表の条件下で作成
した。 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】
【表】
実施例 2
B2H6の流量を変化させて非晶質層()内で
第13図から第17図に示すような硼素の濃度分
布を持つ像形成部材を作成した。その他の条件及
び評価法については実施例1と全く同様に行い、
下表の如き結果を得た。
第13図から第17図に示すような硼素の濃度分
布を持つ像形成部材を作成した。その他の条件及
び評価法については実施例1と全く同様に行い、
下表の如き結果を得た。
【表】
◎ 画像欠陥なく高画質
○ 画像欠陥ない
実施例 3 NOの流量を変化させて、非晶質層()内で
の酸素の含有量を変える以外は実施例1と全く同
様の方法で像形成部材を作成し、実施例1と同様
の方法で評価を行つたところ下表の如き結果を得
た。
○ 画像欠陥ない
実施例 3 NOの流量を変化させて、非晶質層()内で
の酸素の含有量を変える以外は実施例1と全く同
様の方法で像形成部材を作成し、実施例1と同様
の方法で評価を行つたところ下表の如き結果を得
た。
【表】
◎ 非常に良好
○ 良好
実施例 4 非晶質層()の層の形成時、SiH4ガス、
SiF4ガス、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炭素原子の含有
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に述べた如き作
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。
○ 良好
実施例 4 非晶質層()の層の形成時、SiH4ガス、
SiF4ガス、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炭素原子の含有
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に述べた如き作
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 △〓実用に充分耐える
×〓画像欠陥をやや生ずる
実施例 5 非晶質層()の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 5 非晶質層()の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】
【表】
実施例 6
非晶質層()の層の層形成方法を下表の如く
変える以外は実施例1と同様な方法で層形成を行
い、評価をしたところ良好な結果が得られた。
変える以外は実施例1と同様な方法で層形成を行
い、評価をしたところ良好な結果が得られた。
第1図は、本発明の光導電部材の好適な実施態
様例の1つ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図は夫々第一の非晶質層
()を構成する第族原子を含有する層領域
()中の第族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、第12図乃至第17図は、夫々本
発明の実施例に於ける含有原子の分布状態を説明
する為の説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……第二
の非晶質層、104……自由表面。
様例の1つ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図は夫々第一の非晶質層
()を構成する第族原子を含有する層領域
()中の第族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、第12図乃至第17図は、夫々本
発明の実施例に於ける含有原子の分布状態を説明
する為の説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……第二
の非晶質層、104……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た、光導電性を有
する第一の非晶質層とシリコン原子と炭素原子と
ハロゲン原子を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、該
第一の非晶質層の全層領域を占めており構成原子
として酸素原子を含有する第1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その分
布濃度が該層厚方向に連続的でかつ前記支持体側
の方に多く上部表面側においては該支持体側に較
べて比較的低くされた部分を有する分布状態で含
有する第2の層領域を有することを特徴とする光
導電部材。 2 前記第2の層領域が前記第一の非晶質層の全
層領域を実質的に占めている特許請求の範囲第1
項に記載の光導電部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042220A JPS58158643A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042220A JPS58158643A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158643A JPS58158643A (ja) | 1983-09-20 |
| JPH0456304B2 true JPH0456304B2 (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=12629949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57042220A Granted JPS58158643A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158643A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078843B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-07-18 | Black & Decker Inc. | Field assemblies and methods of making same |
| US7146706B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-12-12 | Black & Decker Inc. | Method of making an electric motor |
| US7205696B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-04-17 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with ends that decrease in width, and methods of making same |
| US7211920B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-05-01 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with axial lengths less than an axial length of a back iron portion and methods of making same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220098A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-23 | Elna Co Ltd | プリント配線板の製造方法 |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP57042220A patent/JPS58158643A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078843B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-07-18 | Black & Decker Inc. | Field assemblies and methods of making same |
| US7146706B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-12-12 | Black & Decker Inc. | Method of making an electric motor |
| US7205696B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-04-17 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with ends that decrease in width, and methods of making same |
| US7211920B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-05-01 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with axial lengths less than an axial length of a back iron portion and methods of making same |
| US7233091B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-06-19 | Black & Decker Inc. | Electric motor with field assemblies having core pieces with mating features |
| US7528520B2 (en) | 2003-09-05 | 2009-05-05 | Black & Decker Inc. | Electric motor having a field assembly with slot insulation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58158643A (ja) | 1983-09-20 |