JPH0474700B2 - - Google Patents
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- JPH0474700B2 JPH0474700B2 JP57038512A JP3851282A JPH0474700B2 JP H0474700 B2 JPH0474700 B2 JP H0474700B2 JP 57038512 A JP57038512 A JP 57038512A JP 3851282 A JP3851282 A JP 3851282A JP H0474700 B2 JPH0474700 B2 JP H0474700B2
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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、或いは造形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。
殊に、事務機としてオフイスで使用される電子写
真装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場
合には、上記の使用時における無公害性は重要性
な点である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 而乍ら、従来のa−Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性、及び耐湿
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、結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に存するのが実情で
ある。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとする
と従来においてはその使用時において残留電位が
残る場合が度々観測され、この種の光導電部材は
長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用による
疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴースト
現象を発する様になる等の不都合な点が少なくな
かつた。 又は例えば、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
まで帯電々苛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(非晶
質材料)、所謂水素化アモルフアスシリコン、ハ
ロゲン化アモルフアスシリコン、或いはハロゲン
含有水素化アモルフアスシリコン〔以後これ等の
総称的表記として「a−Si(H、X)」を使用す
る〕から構成される光導電層を有する光導電部材
の層構成を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。 本発明は、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があり、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、該支持体上に設けられ、シリコン原子を母体
とする非晶質材料で構成された、光電性を示す第
一の非晶質層とシリコン原子と炭素原子とハロゲ
ン原子とを含む非晶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
として周期律表第V族に属する原子を含有する層
領域を有し、該含有される周期律表第V族に属す
る原子の層厚方向の分布濃度が支持体側の方に高
濃度に含有され支持体側より連続的に減少する領
域を有し自由表面側において支持体側に較べて低
くされた部分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
性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機能に長け、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物質()
102、第二の非晶質層()105とを有し、
該非晶質層102は、構成原子として周期律表第
V族に属する原子(第V族原子)を含有する層領
域(v)103を支持体101側に有する。 非晶質層()102の一部を構成する層領域
104には、上記の第V族原子は含まれない。 層領域(V)103に含有される第V族原子
は、層厚方向には連続的であつて且つ前記支持体
101の設けられてある側とは反対の側(非晶質
層102の自由表面105側)の方に対して前記
支持体101側の方に多く分布する状態となる様
に前記領域中(V)103に含有されている。 本発明において、非晶質層()を構成する層
領域(V)中に含有される第V族原子として使用
されるのは、P(燐)、As(砒素)、Sb(アンチモ
ン)、Bi(ビスマス)等であり、殊に好適に用い
られるのは、P、Asである。 本発明において、非晶質層()を構成する層
領域(V)中に含有される前記第V族原子の該層
領域(V)中での分布状態は、非晶質層()の
支持体側において、非晶質層()側においてよ
りも多く含有されている分布状態とされる。 本発明においては、領域(V)中に含まれる第
V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、支持体の表面と平行な
方向には均一な分布状態とされる。 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
(V)中に含有される第V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、横軸は第V族原
子の含有量Cを、縦軸は光導電性を示す第一の非
晶質層()に設けられる第V族原子の含有され
る層領域(V)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V族原子の含有される領域
(V)はtB側よりもtT側に向つて層形成がなされ
る。 本発明においては、第V族原子の含有される層
領域(V)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物質
()の支持体側に偏在される。 第2図には、第一の非晶質層()を構成する
層領域(V)中に含有される第V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V族原子の含有さ
れる層領域(V)が形成される表面(第1図で示
せば支持体101の表面)と該層領域(V)の表
面とが接する境界面位置tBよりt1の位置までは、
第V族原子の分布濃度CがC1なる一定の値を取
り乍ら第V族原子が形成される層領域(V)に含
有され、位置t1よりは分布濃度C2より境界面位置
tTに到るまで徐々に連続的に減少されている。境
界面位置tTにおいては第V族原子の分布濃度Cは
C3とされる。 第3図に示される例においては、含有される第
V族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに到る
まで分布濃度C4から徐々に連続的に減少して位
置tTにおいて分布濃度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
V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、分布濃度Cは実質的
に零とされている。 第5図の場合には、第V族原子は位置tBより位
置tTに到るまで、分布濃度C3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V族原子の分布
濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、分布濃
度C9と一定値であり、位置tTにおいては分布濃度
C10される。位置t3と位置tTとの間では、分布濃度
Cは一次関数的に位置t3より位置tTに到るまで減
少さている。 第7図に示される例においては、位置tBより位
置t4までは分布濃度C11の一定値を取り、位置t4よ
り位置tTまでは分布濃度C12より分布濃度C13まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に到るまで、第V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V族原子の分布濃度Cは、分布濃度C15よ
り分布濃度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、分布濃度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V族原子
の分布濃度Cは位置tBにおいて分布濃度C17であ
り、位置t6に至るまではこの分布濃度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、では分布濃度C18
とされる。 位置t6と位置t7との間においては、初め急激に
減少されて、その後は、緩やかに徐々に減少され
て位置t7で分布濃度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せて位
置t8において、分布濃度C20に至る。位置t3と位置
tTの間においては、分布濃度C20より実質的に零
になる様に示す如き形状に曲線に従つて減少され
る。 以上、第2図乃至第10図により、層領域
(V)中に含有される第V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V族原子の分
布濃度Cの高い部分を有し、界面tT側において
は、前記分布濃度Cは支持体側に較べて低くされ
た部分を有する分布状態で、第V族原子が含有さ
れた層領域(V)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V族原子の含有されている層領域(V)
は、好ましくは上記した様に支持体側の方に第V
族原子が高濃度で含有されている局在領域(A)を有
する。 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。 本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位
置tBより5μ厚までの前層領域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V族原子の
層厚方向の分布状態として第V族原子の含有量分
布値(分布濃度値)の最大Cmaxがシリコン原子
に対して通常は100atomic ppm以上、好適には
150 atomic ppm以上、最適には200atomic 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V族原子の含有さ
れる層領域(V)は、支持体側からの層厚で5μ
以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値
Cmaxが存在する様に形成される。 上記の様に、層領域(V)中の支持体側の方に
第V族原子が高濃度に含有されている局在領域(A)
を設けることによつて支持体側からの第一の非晶
質層()中への電荷の注入をより効果的に阻止
することが出来る。 本発明において、第V族原子の含有される前記
の層領域(V)中に含有される第V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
様に従つて適宜決められるが、通常は30〜5×
104atomic ppm、好ましくは50〜1×104atomic
ppm、最適には100〜5×103atomic ppmとされ
るのが望ましいものである。 本発明能光導電部材に於いては、第V族原子の
含有されている層領域(V)の層厚tB(第1図で
は層領域103の層厚)と、層領域(V)の上に
設けられた、第V族原子の含有されていない層領
域、即ち層領域(V)を除いた部分の層領域(B)
(第1図では層領域104)の層厚Tとは、所望
される特性の第一の非晶質層(I)が支持体上に
形成される様に層設計の際に適宜的に従つて決定
される。 本発明に於いて、第V族原子の含有される層領
域(V)の層厚tBとしては、通常30Å〜5μ、好適
には40Å〜4μ、最適には50Å〜3μとされ、層領
域(B)の層厚Tとしては、通常は0.2〜95μ、好適に
は0.5〜76μ、最適には1〜47μとされるのが望ま
しいものである。 又、前記層厚Tと層厚tBとの和(T+tB)とし
ては、通常は1〜100μ、好適には1〜80μ、最適
には2〜50μとされるのが望ましいものである。 本発明において、a−Si(H、X)で構成され
る第一の非晶質層()を形成するのには例えば
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て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室層
()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、殊にフソ素、塩素を好適なものとして挙げる
ことが出来る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等のガ
ス状態の又はガス化し得る水素化硅素(シラン
類)が有効に使用されるものとして挙げられ、殊
に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良し等
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、ハロゲンで置換しれた
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。又、更に
は、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素と
するガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子
を含む硅素化合物も有効なものとして本発明にお
いては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF3、
BrF5、BrF3、IF3、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から成り、光導電性
を有する非晶質層()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第
一の非晶質層()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等のガス等の所定の混合比とガ
ス流量になる様にして非晶質層を形成する堆積室
に導入し、グロー放電を生起してこれ等のガスプ
ラズマ雰囲気を形成することによつて、所定の支
持体上に非晶質層を形成し得るものであるが、水
素原子の導入を計る為にこれ等のガスに更に水素
原子を含む硅素化合物のガスも所定量混合して層
形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 反応スパツ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
雰囲気中で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
の非晶質層の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、Si3H6、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
ターゲツトの使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、支持体上にa−Si(H、X)から成
る第一の非晶質層()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系内へ導入する量、放電々力
等を制御してやれば良い。 非晶質層()に、第V族原子を含有する層領
域(V)を設けるには、グロー放電法や反応スパ
ツタリング法等による非晶質層()の形成の際
に、第V族原子導入用の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。 第一の非晶質層()を構成する第V族原子の
含有される層領域(v)を形成するのにグロー放電法
を用いる場合には、該層領域(V)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
択されたものに第V族原子導入用の出発物質が加
えられる。その様な第V族原子導入用の出発物質
としては、少なくとも第V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
たものの中の大概なものが使用され得る。 第V族原子を含有する層領域(V)に導入され
る第V族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第V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。 層領域(V)をグロー放電法を用いて形成する
場合に第V族原子導入用の出発物質として、本発
明において有効に使用されるのは、燐原子導入用
としては、PH3、P2H4等の水素化燐、PH4I、
PF3、PF3、PCl3、PCl5、PBr3、PBr5、PI3等の
ハロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3、
AsH3、AsCl3、AsBr3、AsF5、SbH3、SbF3、
SbF3、SbCl3、SbCl3、BiH3、BiCl3、BiBr3等も
第V族原子導入用の出発物質の有効なものとして
挙げることが出来る。 第V族原子を含有する層領域(V)に導入され
る第V族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第V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。 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希釈ガス、或
いはスパツタリング法で形成される際に使用され
るスパツタリング用のガスとしては、所謂希ガ
ス、例えばHe、Ne、Ar等が好適なものとして
挙げることが出来る。 本発明の光導電部材に於いては、第V族原子の
含有される層領域(V)の上に設けられ、第V族
原子の含有されない領域(B)(第1図では層領域1
04に相当する)には、伝導特性を制御する物質
を含有させることにより、該層領域(B)の伝導特性
を所望に従つて任意に制御することが出来る。 この様な物質としては、所謂、半導体分野で云
われる不純物を挙げることが出来、本発明に於い
ては、形成される非晶質層を構成するa−Si(H、
X)に対して、P型伝導特性を与えるP型不純
物、具体的には、周期律表族に属する原子(第
族原子)、例えば、B(硼素)、Al(アルミニウ
ム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)、Tl(タリ
ウム)等があり、殊に好適に用いられるのは、
B、Gaである。 本発明に於いて、層領域(B)に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量は、該層領域(B)に要求
される伝導特性、或いは該層領域(B)に直に接触し
て設けられる他の層領域の特性や、該他の層領域
との接触界面に於ける特性との関係等、有機的関
連性に於いて、適宜選択することが出来る。 本発明に於いて、層領域(B)中に含有される伝導
特性を制御する物質の含有量としては、通常の場
合、0.00〜1000 atomic ppm、好適には0.05〜
500atomic ppm、最適には0.1〜200atomic ppm
されるのが望ましいものである。 層領域(B)中に伝導特性を制御する物質、例えば
第族原子を構造的に導入するには、層形成の際
に第族原子導入用の出発物質をガス状態で堆積
質中に、第一の非晶質層()を形成する為の他
の出発物質と共に導入してやれば良い。この様な
第族原子導入用の出発物質と成り得るものとし
ては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用される
のが望ましい。その様な第族原子導入用の出発
物質として具体的には硼素原子導入用としては、
B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、
B6H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3等の
ハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、
AlCl3、GaCl3、Ga(CH3)3、InCl3、TlCl3等も挙
げることが出来る。 第1図に示される光導電部材100に於いては
第一の非晶質層()104上に系される第二の
非晶質層()105は自由表面106を有し、
主に耐湿性、連続繰返し使用特性、耐圧性、使用
環境特性、耐久性に於いて本発明の目的を達成す
る為に設けられる。 又、本発明に於いては、第一の非晶質層()
102と第二の非晶質層()105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()105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。これらの製造法は、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、必要に応じて希釈ガスと所定量の混合比
で混合して、支持体の設置してある真空堆積用の
堆積質に導入し、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を構成原子とする原料ガ
スと、Xを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又はSiを構成原子と
する原料ガスと、C及びXを構成原子とする原料
ガスとを、これも又所棒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、第二の比晶質層()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()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、SiBr4、
ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2、
SiH2Cl2、SiHCl3、SiH5Cl、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、SiCl3CH3、SiCl2
(CH3)2、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)yX1-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
て含有されてあ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
子を機構要素として含む種々のガス雰囲気中でス
パツターリングすることによつて行えば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、CとXを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて希釈ガスで希釈して、スパツター用の堆
積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツターリングす
れば良い。 又、別には、SiとCとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
含有するガス雰囲気中でスパツターリングするこ
とによつて成される。C及びX、必要に応じてH
の導入用の原料ガスとなる物質としては先述した
グロー放電の例で示した第二の非晶物質層()
形成用の物質がスパツターリング法の場合にも有
効な物質として使用され得る。 本発明に於いて、第二の非晶質層()をグロ
ー放電法又はスパツターリング法で形成する際に
使用される希釈ガスとしては、所謂希ガス、例え
ばHe、Ne、Ar等が好適に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物質()は、その
要求される特性が所望通りに与えられる様に注意
深く形成される。 即ち、Si、C及びX、必要に応じてHを構成原
子とする物質は、その作成条件によつて構造的に
は結晶からアモルフアスまでの形態を取り、電気
物性的には、導電性から半導体性、絶縁性までの
間の性質を、又光導電的性質から非光導電的性質
までの間の性質を、各々示すので本発明に於いて
は、目的に応じた所望の特性を有するa−(SiX
C1-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通常10〜
300W、好適には20〜200Wである。 堆積質内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には、0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第二の非晶質層()を作成
する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られるものではなく、所望特性のa−(SiXC1-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()の作製条件と同様、
本発明の目的を達成する所望の特性が得られる第
二の非晶質層()が形成される重要な因子であ
る。 本発明に於ける第二の非晶物質()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%とされるなが望ましく、これらの範
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、好適には
0.82〜0.99で最適には0.85〜0.98あるのが望まし
い。ハロゲン原子と水素原子の両方が含まれる場
合、先と同様のa−(SixC1-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−(SiX
C1-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
層領域103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に関
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。 本発明に於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、Pb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、その形状は設定されるが、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
が要求しれる場合には、支持体としての機能が充
分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取
扱い上、機械的強度等の点から通常は、10μ以上
とされる。 次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。 第11図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の1102,1103,1104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例としてたとえ
ば1102は、Heで希釈されたSiH4ガス(純度
99.999%、以下SiH4/Heと略す。)ボンベ、11
03はHeで希釈されたB2H6ガス(純度99.999
%、以下B2H6/Heと略す。)、1104はHeで
希釈されたPH3ガス(純度99.99%、以下PH3/
Heと略す。)ボンベ、1105はHeで希釈され
たSiF4ガス(純度99.999%、以下SiF4/Heと略
す。)ボンベ、1106はHeで希釈された
SiH2H6ガス(純度99.999%、以下Si2H6/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
1177〜1121を閉じる。 シリンダー状基体1137上に非晶室層を形成
する場合の1例をあげると、ガスボンベ1102
よりSiH4/Heガス、ガスボンベ1104より
PH3/Heガスをバルブ1122,1124を開
いて出口圧ゲージ1127,1129の圧を1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ1112,1114
を徐々に開けて、マスフロコントローラ110
7,1109内に流入させる。引き続いて流出バ
ルブ1177,1119、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PH3/
Heガス流量との比が所望の値になるように流出
バルブ1117,1119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1136
の読みを見ながらメインバルブ1134の開口を
調整する。そして基本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PH3/Heガスの流量を手動
あるいは外部駆動モーター等の方法によつてバル
ブ1118を暫時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燐原子(P)の分布濃度
を数御する。 上記の様にして基体1137上に先ず燐の含有
された層領域を形成する。 この際、PH3/Heガスの反応室1101内へ
の導入を対応するガス導入管のバルブを閉じるこ
とによつて遮断し、燐の含有される層領域の層厚
を所望に従つて任意に制御することが出来る。 燐が含有された層領域が上記の様にして所望層
厚に形成された後、流出バルブ1119を閉じ
て、引き続きグロー放電を所望時間続けることに
よつて、燐が含有された層領域上に、燐の含有さ
れない層領域が所望の層厚に形成されて、非晶質
層の形成が終了する。 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。 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。 第一の非晶物層()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()の形成の際と同様た
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等の希釈
ガスで希釈して、所望の流量比で反応室301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、SiH4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
非晶室層()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1101内に導入される際の流
量が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燐(P)の層
領域(V)中への含有量をパラメータとして、
Al基体上に層形成を行つていつた。このときの
共通の作製条件は、第1表に示した通りである。 第2表に第一の非晶室層()を構成する層領
域(V)中に含有される燐の、基体表面からの層
厚方向の各位置に於ける分布濃度と、得られた試
料の電子写真特性の評価結果を示す。 表中左欄の数字は試料番号を示す。作製した電
子写真用像形成部材の各々は、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
写紙上に顕著化された画像の〔濃度〕〔解像力〕
〔階調再現性〕〔耐久性〕等の優劣をもつて総合的
に評価した。
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、或いは造形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。
殊に、事務機としてオフイスで使用される電子写
真装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場
合には、上記の使用時における無公害性は重要性
な点である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 而乍ら、従来のa−Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性、及び耐湿
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、結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に存するのが実情で
ある。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとする
と従来においてはその使用時において残留電位が
残る場合が度々観測され、この種の光導電部材は
長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用による
疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴースト
現象を発する様になる等の不都合な点が少なくな
かつた。 又は例えば、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
まで帯電々苛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(非晶
質材料)、所謂水素化アモルフアスシリコン、ハ
ロゲン化アモルフアスシリコン、或いはハロゲン
含有水素化アモルフアスシリコン〔以後これ等の
総称的表記として「a−Si(H、X)」を使用す
る〕から構成される光導電層を有する光導電部材
の層構成を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。 本発明は、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があり、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、該支持体上に設けられ、シリコン原子を母体
とする非晶質材料で構成された、光電性を示す第
一の非晶質層とシリコン原子と炭素原子とハロゲ
ン原子とを含む非晶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
として周期律表第V族に属する原子を含有する層
領域を有し、該含有される周期律表第V族に属す
る原子の層厚方向の分布濃度が支持体側の方に高
濃度に含有され支持体側より連続的に減少する領
域を有し自由表面側において支持体側に較べて低
くされた部分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
性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機能に長け、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物質()
102、第二の非晶質層()105とを有し、
該非晶質層102は、構成原子として周期律表第
V族に属する原子(第V族原子)を含有する層領
域(v)103を支持体101側に有する。 非晶質層()102の一部を構成する層領域
104には、上記の第V族原子は含まれない。 層領域(V)103に含有される第V族原子
は、層厚方向には連続的であつて且つ前記支持体
101の設けられてある側とは反対の側(非晶質
層102の自由表面105側)の方に対して前記
支持体101側の方に多く分布する状態となる様
に前記領域中(V)103に含有されている。 本発明において、非晶質層()を構成する層
領域(V)中に含有される第V族原子として使用
されるのは、P(燐)、As(砒素)、Sb(アンチモ
ン)、Bi(ビスマス)等であり、殊に好適に用い
られるのは、P、Asである。 本発明において、非晶質層()を構成する層
領域(V)中に含有される前記第V族原子の該層
領域(V)中での分布状態は、非晶質層()の
支持体側において、非晶質層()側においてよ
りも多く含有されている分布状態とされる。 本発明においては、領域(V)中に含まれる第
V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、支持体の表面と平行な
方向には均一な分布状態とされる。 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
(V)中に含有される第V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、横軸は第V族原
子の含有量Cを、縦軸は光導電性を示す第一の非
晶質層()に設けられる第V族原子の含有され
る層領域(V)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V族原子の含有される領域
(V)はtB側よりもtT側に向つて層形成がなされ
る。 本発明においては、第V族原子の含有される層
領域(V)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物質
()の支持体側に偏在される。 第2図には、第一の非晶質層()を構成する
層領域(V)中に含有される第V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V族原子の含有さ
れる層領域(V)が形成される表面(第1図で示
せば支持体101の表面)と該層領域(V)の表
面とが接する境界面位置tBよりt1の位置までは、
第V族原子の分布濃度CがC1なる一定の値を取
り乍ら第V族原子が形成される層領域(V)に含
有され、位置t1よりは分布濃度C2より境界面位置
tTに到るまで徐々に連続的に減少されている。境
界面位置tTにおいては第V族原子の分布濃度Cは
C3とされる。 第3図に示される例においては、含有される第
V族原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに到る
まで分布濃度C4から徐々に連続的に減少して位
置tTにおいて分布濃度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
V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、分布濃度Cは実質的
に零とされている。 第5図の場合には、第V族原子は位置tBより位
置tTに到るまで、分布濃度C3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V族原子の分布
濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、分布濃
度C9と一定値であり、位置tTにおいては分布濃度
C10される。位置t3と位置tTとの間では、分布濃度
Cは一次関数的に位置t3より位置tTに到るまで減
少さている。 第7図に示される例においては、位置tBより位
置t4までは分布濃度C11の一定値を取り、位置t4よ
り位置tTまでは分布濃度C12より分布濃度C13まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に到るまで、第V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V族原子の分布濃度Cは、分布濃度C15よ
り分布濃度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、分布濃度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V族原子
の分布濃度Cは位置tBにおいて分布濃度C17であ
り、位置t6に至るまではこの分布濃度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、では分布濃度C18
とされる。 位置t6と位置t7との間においては、初め急激に
減少されて、その後は、緩やかに徐々に減少され
て位置t7で分布濃度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せて位
置t8において、分布濃度C20に至る。位置t3と位置
tTの間においては、分布濃度C20より実質的に零
になる様に示す如き形状に曲線に従つて減少され
る。 以上、第2図乃至第10図により、層領域
(V)中に含有される第V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V族原子の分
布濃度Cの高い部分を有し、界面tT側において
は、前記分布濃度Cは支持体側に較べて低くされ
た部分を有する分布状態で、第V族原子が含有さ
れた層領域(V)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V族原子の含有されている層領域(V)
は、好ましくは上記した様に支持体側の方に第V
族原子が高濃度で含有されている局在領域(A)を有
する。 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。 本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位
置tBより5μ厚までの前層領域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V族原子の
層厚方向の分布状態として第V族原子の含有量分
布値(分布濃度値)の最大Cmaxがシリコン原子
に対して通常は100atomic ppm以上、好適には
150 atomic ppm以上、最適には200atomic 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V族原子の含有さ
れる層領域(V)は、支持体側からの層厚で5μ
以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値
Cmaxが存在する様に形成される。 上記の様に、層領域(V)中の支持体側の方に
第V族原子が高濃度に含有されている局在領域(A)
を設けることによつて支持体側からの第一の非晶
質層()中への電荷の注入をより効果的に阻止
することが出来る。 本発明において、第V族原子の含有される前記
の層領域(V)中に含有される第V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
様に従つて適宜決められるが、通常は30〜5×
104atomic ppm、好ましくは50〜1×104atomic
ppm、最適には100〜5×103atomic ppmとされ
るのが望ましいものである。 本発明能光導電部材に於いては、第V族原子の
含有されている層領域(V)の層厚tB(第1図で
は層領域103の層厚)と、層領域(V)の上に
設けられた、第V族原子の含有されていない層領
域、即ち層領域(V)を除いた部分の層領域(B)
(第1図では層領域104)の層厚Tとは、所望
される特性の第一の非晶質層(I)が支持体上に
形成される様に層設計の際に適宜的に従つて決定
される。 本発明に於いて、第V族原子の含有される層領
域(V)の層厚tBとしては、通常30Å〜5μ、好適
には40Å〜4μ、最適には50Å〜3μとされ、層領
域(B)の層厚Tとしては、通常は0.2〜95μ、好適に
は0.5〜76μ、最適には1〜47μとされるのが望ま
しいものである。 又、前記層厚Tと層厚tBとの和(T+tB)とし
ては、通常は1〜100μ、好適には1〜80μ、最適
には2〜50μとされるのが望ましいものである。 本発明において、a−Si(H、X)で構成され
る第一の非晶質層()を形成するのには例えば
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て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室層
()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、殊にフソ素、塩素を好適なものとして挙げる
ことが出来る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
としては、SiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等のガ
ス状態の又はガス化し得る水素化硅素(シラン
類)が有効に使用されるものとして挙げられ、殊
に、層作成作業の扱い易さ、Si供給効率の良し等
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、ハロゲンで置換しれた
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。又、更に
は、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素と
するガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子
を含む硅素化合物も有効なものとして本発明にお
いては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、ClF3、
BrF5、BrF3、IF3、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から成り、光導電性
を有する非晶質層()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第
一の非晶質層()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等のガス等の所定の混合比とガ
ス流量になる様にして非晶質層を形成する堆積室
に導入し、グロー放電を生起してこれ等のガスプ
ラズマ雰囲気を形成することによつて、所定の支
持体上に非晶質層を形成し得るものであるが、水
素原子の導入を計る為にこれ等のガスに更に水素
原子を含む硅素化合物のガスも所定量混合して層
形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 反応スパツ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
雰囲気中で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
の非晶質層の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、Si3H6、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
ターゲツトの使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe、Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、支持体上にa−Si(H、X)から成
る第一の非晶質層()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系内へ導入する量、放電々力
等を制御してやれば良い。 非晶質層()に、第V族原子を含有する層領
域(V)を設けるには、グロー放電法や反応スパ
ツタリング法等による非晶質層()の形成の際
に、第V族原子導入用の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。 第一の非晶質層()を構成する第V族原子の
含有される層領域(v)を形成するのにグロー放電法
を用いる場合には、該層領域(V)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
択されたものに第V族原子導入用の出発物質が加
えられる。その様な第V族原子導入用の出発物質
としては、少なくとも第V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
たものの中の大概なものが使用され得る。 第V族原子を含有する層領域(V)に導入され
る第V族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第V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。 層領域(V)をグロー放電法を用いて形成する
場合に第V族原子導入用の出発物質として、本発
明において有効に使用されるのは、燐原子導入用
としては、PH3、P2H4等の水素化燐、PH4I、
PF3、PF3、PCl3、PCl5、PBr3、PBr5、PI3等の
ハロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3、
AsH3、AsCl3、AsBr3、AsF5、SbH3、SbF3、
SbF3、SbCl3、SbCl3、BiH3、BiCl3、BiBr3等も
第V族原子導入用の出発物質の有効なものとして
挙げることが出来る。 第V族原子を含有する層領域(V)に導入され
る第V族原子の含有量は、堆積室中に流入される
第V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。 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希釈ガス、或
いはスパツタリング法で形成される際に使用され
るスパツタリング用のガスとしては、所謂希ガ
ス、例えばHe、Ne、Ar等が好適なものとして
挙げることが出来る。 本発明の光導電部材に於いては、第V族原子の
含有される層領域(V)の上に設けられ、第V族
原子の含有されない領域(B)(第1図では層領域1
04に相当する)には、伝導特性を制御する物質
を含有させることにより、該層領域(B)の伝導特性
を所望に従つて任意に制御することが出来る。 この様な物質としては、所謂、半導体分野で云
われる不純物を挙げることが出来、本発明に於い
ては、形成される非晶質層を構成するa−Si(H、
X)に対して、P型伝導特性を与えるP型不純
物、具体的には、周期律表族に属する原子(第
族原子)、例えば、B(硼素)、Al(アルミニウ
ム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)、Tl(タリ
ウム)等があり、殊に好適に用いられるのは、
B、Gaである。 本発明に於いて、層領域(B)に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量は、該層領域(B)に要求
される伝導特性、或いは該層領域(B)に直に接触し
て設けられる他の層領域の特性や、該他の層領域
との接触界面に於ける特性との関係等、有機的関
連性に於いて、適宜選択することが出来る。 本発明に於いて、層領域(B)中に含有される伝導
特性を制御する物質の含有量としては、通常の場
合、0.00〜1000 atomic ppm、好適には0.05〜
500atomic ppm、最適には0.1〜200atomic ppm
されるのが望ましいものである。 層領域(B)中に伝導特性を制御する物質、例えば
第族原子を構造的に導入するには、層形成の際
に第族原子導入用の出発物質をガス状態で堆積
質中に、第一の非晶質層()を形成する為の他
の出発物質と共に導入してやれば良い。この様な
第族原子導入用の出発物質と成り得るものとし
ては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形
成条件下で容易にガス化し得るものが採用される
のが望ましい。その様な第族原子導入用の出発
物質として具体的には硼素原子導入用としては、
B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、B6H12、
B6H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3等の
ハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、
AlCl3、GaCl3、Ga(CH3)3、InCl3、TlCl3等も挙
げることが出来る。 第1図に示される光導電部材100に於いては
第一の非晶質層()104上に系される第二の
非晶質層()105は自由表面106を有し、
主に耐湿性、連続繰返し使用特性、耐圧性、使用
環境特性、耐久性に於いて本発明の目的を達成す
る為に設けられる。 又、本発明に於いては、第一の非晶質層()
102と第二の非晶質層()105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()105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。これらの製造法は、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、必要に応じて希釈ガスと所定量の混合比
で混合して、支持体の設置してある真空堆積用の
堆積質に導入し、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を構成原子とする原料ガ
スと、Xを構成原子とする原料ガスとを所望の混
合比で混合して使用するか、又はSiを構成原子と
する原料ガスと、C及びXを構成原子とする原料
ガスとを、これも又所棒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、第二の比晶質層()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()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、SiBr4、
ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2、
SiH2Cl2、SiHCl3、SiH5Cl、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、SiCl3CH3、SiCl2
(CH3)2、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)yX1-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
て含有されてあ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
子を機構要素として含む種々のガス雰囲気中でス
パツターリングすることによつて行えば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、CとXを導入する為の原料ガスを、必要
に応じて希釈ガスで希釈して、スパツター用の堆
積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツターリングす
れば良い。 又、別には、SiとCとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくともハロゲン原子を
含有するガス雰囲気中でスパツターリングするこ
とによつて成される。C及びX、必要に応じてH
の導入用の原料ガスとなる物質としては先述した
グロー放電の例で示した第二の非晶物質層()
形成用の物質がスパツターリング法の場合にも有
効な物質として使用され得る。 本発明に於いて、第二の非晶質層()をグロ
ー放電法又はスパツターリング法で形成する際に
使用される希釈ガスとしては、所謂希ガス、例え
ばHe、Ne、Ar等が好適に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物質()は、その
要求される特性が所望通りに与えられる様に注意
深く形成される。 即ち、Si、C及びX、必要に応じてHを構成原
子とする物質は、その作成条件によつて構造的に
は結晶からアモルフアスまでの形態を取り、電気
物性的には、導電性から半導体性、絶縁性までの
間の性質を、又光導電的性質から非光導電的性質
までの間の性質を、各々示すので本発明に於いて
は、目的に応じた所望の特性を有するa−(SiX
C1-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通常10〜
300W、好適には20〜200Wである。 堆積質内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には、0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第二の非晶質層()を作成
する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られるものではなく、所望特性のa−(SiXC1-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()の作製条件と同様、
本発明の目的を達成する所望の特性が得られる第
二の非晶質層()が形成される重要な因子であ
る。 本発明に於ける第二の非晶物質()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%とされるなが望ましく、これらの範
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、好適には
0.82〜0.99で最適には0.85〜0.98あるのが望まし
い。ハロゲン原子と水素原子の両方が含まれる場
合、先と同様のa−(SixC1-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−(SiX
C1-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
層領域103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に関
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。 本発明に於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、Pb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、その形状は設定されるが、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
が要求しれる場合には、支持体としての機能が充
分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取
扱い上、機械的強度等の点から通常は、10μ以上
とされる。 次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。 第11図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の1102,1103,1104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例としてたとえ
ば1102は、Heで希釈されたSiH4ガス(純度
99.999%、以下SiH4/Heと略す。)ボンベ、11
03はHeで希釈されたB2H6ガス(純度99.999
%、以下B2H6/Heと略す。)、1104はHeで
希釈されたPH3ガス(純度99.99%、以下PH3/
Heと略す。)ボンベ、1105はHeで希釈され
たSiF4ガス(純度99.999%、以下SiF4/Heと略
す。)ボンベ、1106はHeで希釈された
SiH2H6ガス(純度99.999%、以下Si2H6/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
1177〜1121を閉じる。 シリンダー状基体1137上に非晶室層を形成
する場合の1例をあげると、ガスボンベ1102
よりSiH4/Heガス、ガスボンベ1104より
PH3/Heガスをバルブ1122,1124を開
いて出口圧ゲージ1127,1129の圧を1
Kg/cm2に調整し、流入バルブ1112,1114
を徐々に開けて、マスフロコントローラ110
7,1109内に流入させる。引き続いて流出バ
ルブ1177,1119、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PH3/
Heガス流量との比が所望の値になるように流出
バルブ1117,1119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1136
の読みを見ながらメインバルブ1134の開口を
調整する。そして基本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PH3/Heガスの流量を手動
あるいは外部駆動モーター等の方法によつてバル
ブ1118を暫時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燐原子(P)の分布濃度
を数御する。 上記の様にして基体1137上に先ず燐の含有
された層領域を形成する。 この際、PH3/Heガスの反応室1101内へ
の導入を対応するガス導入管のバルブを閉じるこ
とによつて遮断し、燐の含有される層領域の層厚
を所望に従つて任意に制御することが出来る。 燐が含有された層領域が上記の様にして所望層
厚に形成された後、流出バルブ1119を閉じ
て、引き続きグロー放電を所望時間続けることに
よつて、燐が含有された層領域上に、燐の含有さ
れない層領域が所望の層厚に形成されて、非晶質
層の形成が終了する。 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。 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。 第一の非晶物層()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()の形成の際と同様た
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等の希釈
ガスで希釈して、所望の流量比で反応室301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、SiH4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
非晶室層()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1101内に導入される際の流
量が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燐(P)の層
領域(V)中への含有量をパラメータとして、
Al基体上に層形成を行つていつた。このときの
共通の作製条件は、第1表に示した通りである。 第2表に第一の非晶室層()を構成する層領
域(V)中に含有される燐の、基体表面からの層
厚方向の各位置に於ける分布濃度と、得られた試
料の電子写真特性の評価結果を示す。 表中左欄の数字は試料番号を示す。作製した電
子写真用像形成部材の各々は、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
写紙上に顕著化された画像の〔濃度〕〔解像力〕
〔階調再現性〕〔耐久性〕等の優劣をもつて総合的
に評価した。
【表】
【表】
実施例 2
実施例1に示した試料(No.101〜No.116)と同様
の層構成を有する電子写真用像形成部材を、
SiH4/HeガスのかわりにSi2H6/Heガスを用い
て第3表に示す条件のもとで非晶質層()を作
成した以外は、実施例1と同様にして作成し、同
様に評価した。その結果を第4表に示す。 なお第4表でNo.201は第2表におけるNo.101の同
等の層構成を有する試料を意味している(No.202
以下全試料について同様)。
の層構成を有する電子写真用像形成部材を、
SiH4/HeガスのかわりにSi2H6/Heガスを用い
て第3表に示す条件のもとで非晶質層()を作
成した以外は、実施例1と同様にして作成し、同
様に評価した。その結果を第4表に示す。 なお第4表でNo.201は第2表におけるNo.101の同
等の層構成を有する試料を意味している(No.202
以下全試料について同様)。
【表】
【表】
実施例 3
実施例1における試料のうち試料No.103、No.
104、No.106、No.109、No.115と同様の層構成を有す
る電子写真用像形成部材を、SiH4/Heガスにさ
らにSiF4/Heガスを加えて作製した。この時、
SiH4ガスに対するSiF4ガスの混合比(SiF4/
SiH4+SiF4)を30vol%とし、その他の作製条件
並びに操作手順は実施例1と同様にした。この様
にして得られた電子写真用形成部材を一連の電子
写真プロセスのもとで転写紙上に画像形成し実施
例1と同様にして評価したところいずれも高濃度
で高解像力を有し、隔調再現性の面でも優れてい
ることがわかつた。 実施例 4 実施例1及ば2の層領域(B)の作製の際に、層作
製条件を下記の第5表に各条件にした以外は、実
施例1及び2に示した各条件と手順に従つて、電
子写真用像形成部材の夫々を作製し、実施例1と
同様の方法で評価したところ、夫々に就いて特に
画質、耐久性の点に於いて良好な結果が得られ
た。
104、No.106、No.109、No.115と同様の層構成を有す
る電子写真用像形成部材を、SiH4/Heガスにさ
らにSiF4/Heガスを加えて作製した。この時、
SiH4ガスに対するSiF4ガスの混合比(SiF4/
SiH4+SiF4)を30vol%とし、その他の作製条件
並びに操作手順は実施例1と同様にした。この様
にして得られた電子写真用形成部材を一連の電子
写真プロセスのもとで転写紙上に画像形成し実施
例1と同様にして評価したところいずれも高濃度
で高解像力を有し、隔調再現性の面でも優れてい
ることがわかつた。 実施例 4 実施例1及ば2の層領域(B)の作製の際に、層作
製条件を下記の第5表に各条件にした以外は、実
施例1及び2に示した各条件と手順に従つて、電
子写真用像形成部材の夫々を作製し、実施例1と
同様の方法で評価したところ、夫々に就いて特に
画質、耐久性の点に於いて良好な結果が得られ
た。
【表】
実施例 5
実施例1及び2に於いて、非晶物層()の作
成条件を下記第6表に示す各条件にした以外は、
各実施例に於けるのと同様の条件と手順に従つ
て、電子写真用像形成部材を夫々作成した。 こうして得られた各電子写真用像形成部材を帯
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)を電子写真用像形成部材表面をカス
ケードすることによつて、電子写真用像形成材表
面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像、クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数10万回以
上行つてもいずれの電子写真用像形成部材も画像
の劣化は見られなかつた。
成条件を下記第6表に示す各条件にした以外は、
各実施例に於けるのと同様の条件と手順に従つ
て、電子写真用像形成部材を夫々作成した。 こうして得られた各電子写真用像形成部材を帯
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)を電子写真用像形成部材表面をカス
ケードすることによつて、電子写真用像形成材表
面上に良好なトナー画像を得た。 このようにして得られたトナー像を一旦ゴムブ
レードでクリーニングし、再び上記作像、クリー
ニング工程を繰り返した。繰り返し回数10万回以
上行つてもいずれの電子写真用像形成部材も画像
の劣化は見られなかつた。
【表】
実施例 6
非晶質層()の形成時、SiH4ガス、SiF4ガ
ス、C2H4ガスの流量比を変えて、比晶質層()
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に於ける試料No.102、
104、105、106、109、113、114の場合と同様な方
法によつて夫々の像形成部材(試料No.601〜649)
を作成した。こうして得られた各像形成部材につ
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7表の如き結果を得た。
ス、C2H4ガスの流量比を変えて、比晶質層()
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に於ける試料No.102、
104、105、106、109、113、114の場合と同様な方
法によつて夫々の像形成部材(試料No.601〜649)
を作成した。こうして得られた各像形成部材につ
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7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 7 非晶質層()の厚層を変える以外は、実施例
1に於ける試料No.103と同様な方法によつて各像
形成部材(試料No.701〜704)を作成した。各試料
に於て実施例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行つて下記の結果を得
た。
る ×〓画像欠陥をやや生ずる
実施例 7 非晶質層()の厚層を変える以外は、実施例
1に於ける試料No.103と同様な方法によつて各像
形成部材(試料No.701〜704)を作成した。各試料
に於て実施例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行つて下記の結果を得
た。
第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々非晶質層を構成する第V族原子の含有される
層領域(V)中の第V族原子分布状態を説明する
為の説明図、第11図は、本発明で使用された装
置の模式的説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……層領
域(V)、104……層領域(B)、105……第二
の非晶質層()、106……自由表面。
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々非晶質層を構成する第V族原子の含有される
層領域(V)中の第V族原子分布状態を説明する
為の説明図、第11図は、本発明で使用された装
置の模式的説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、103……層領
域(V)、104……層領域(B)、105……第二
の非晶質層()、106……自由表面。
Claims (1)
- 1 光導電部材用の支持体と、該支持体上に設け
られ、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構
成された、光導電性を示す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とを含む非晶
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、構成原子として周期律表第V
族に属する原子を含有する層領域を有し、該含有
される周期律表第V族に属する原子の層厚方向の
分布濃度が支持体側の方に高濃度に含有され支持
体側より連続的に減少する領域を有し自由表面側
において支持体側に較べて低くされた部分を有す
ることを特徴とする光導電部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038512A JPS58156944A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 光導電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038512A JPS58156944A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 光導電部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156944A JPS58156944A (ja) | 1983-09-19 |
| JPH0474700B2 true JPH0474700B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=12527317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57038512A Granted JPS58156944A (ja) | 1982-03-11 | 1982-03-11 | 光導電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58156944A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0778638B2 (ja) * | 1986-02-07 | 1995-08-23 | キヤノン株式会社 | 光受容部材 |
-
1982
- 1982-03-11 JP JP57038512A patent/JPS58156944A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58156944A (ja) | 1983-09-19 |