JPH0785177B2 - 超薄膜積層構造を有する光受容部材 - Google Patents
超薄膜積層構造を有する光受容部材Info
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- JPH0785177B2 JPH0785177B2 JP61146363A JP14636386A JPH0785177B2 JP H0785177 B2 JPH0785177 B2 JP H0785177B2 JP 61146363 A JP61146363 A JP 61146363A JP 14636386 A JP14636386 A JP 14636386A JP H0785177 B2 JPH0785177 B2 JP H0785177B2
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- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08264—Silicon-based comprising seven or more silicon-based layers
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電子写真用感光体等に用いられる光受容部
材、特に改善された電荷注入阻止層を有する光受容部材
に関する。
材、特に改善された電荷注入阻止層を有する光受容部材
に関する。
従来、電子写真用感光体等に用いられる光受容部材とし
ては、その光感度領域の整合性が他の種類の光受容部材
と比べて優れているのに加えて、ピツカース硬度が高
く、公害の問題が少ない等の点から、例えば特開昭54-8
6341号公報や特開昭56-83746号公報にみられるようなシ
リコン原子を母体とする非晶質材料、いわゆるアモルフ
アスシリコン（以後、「ａ−Si」と表記する。）から成
る光受容部材が注目されている。
ては、その光感度領域の整合性が他の種類の光受容部材
と比べて優れているのに加えて、ピツカース硬度が高
く、公害の問題が少ない等の点から、例えば特開昭54-8
6341号公報や特開昭56-83746号公報にみられるようなシ
リコン原子を母体とする非晶質材料、いわゆるアモルフ
アスシリコン（以後、「ａ−Si」と表記する。）から成
る光受容部材が注目されている。
ところでこうした光受容部材は、支持体上にａ−Siで構
成される感光層を有するものであるところ、該感光層が
帯電処理を受けた際に、支持体側から感光層中に電子が
注入されるのを阻止する目的で支持体と感光層との間に
電荷注入阻止層を設けることが知られている。そして、
該電荷注入阻止層について、ａ−Si、多結晶質シリコン
（以後、「poly-Si」と表記する）又は両者を含むいわ
ゆる非単結晶シリコン（以後、「Non-Si」と呼称する
〔尚、微結晶質シリコンと通称されるものは、ａ−Siに
分類される。〕に、ｐ型不純物またはｎ型不純物のドー
ピングされたものを使用することが提案されている。
成される感光層を有するものであるところ、該感光層が
帯電処理を受けた際に、支持体側から感光層中に電子が
注入されるのを阻止する目的で支持体と感光層との間に
電荷注入阻止層を設けることが知られている。そして、
該電荷注入阻止層について、ａ−Si、多結晶質シリコン
（以後、「poly-Si」と表記する）又は両者を含むいわ
ゆる非単結晶シリコン（以後、「Non-Si」と呼称する
〔尚、微結晶質シリコンと通称されるものは、ａ−Siに
分類される。〕に、ｐ型不純物またはｎ型不純物のドー
ピングされたものを使用することが提案されている。
ところが、ｐ型不純物またはｎ型不純物をドーピングさ
せたNon-Si膜は、機能的には満足はされるものの、支持
体との密着性が悪く、支持体から剥離し易いという問題
を有し、その膜がpoly-Siである場合にはその問題はさ
らに顕著である。
せたNon-Si膜は、機能的には満足はされるものの、支持
体との密着性が悪く、支持体から剥離し易いという問題
を有し、その膜がpoly-Siである場合にはその問題はさ
らに顕著である。
この問題を解決する策として、ｐ型不純物又はｎ型不純
物をドーピングさせたNon-Si膜に、更に酸素原子、炭素
原子及び窒素原子の中の一種またはそれ以上を含有せし
めることが提案されている。
物をドーピングさせたNon-Si膜に、更に酸素原子、炭素
原子及び窒素原子の中の一種またはそれ以上を含有せし
めることが提案されている。
しかしながら、この方法によつてみても依然問題が存在
する。即ち、この方法によれば、支持体と前記膜との密
着性が向上し、そして前記膜のバンドギヤツプが拡大さ
れるという効果が期待できはするものの、禁制帯中に欠
陥準位を作つてしまう問題がある。この欠陥準位の生起
は、Non-Si膜に、ｐ型半導体またはｎ型半導体にするた
めのｐ型不純物またはｎ型不純物のドーピングを阻害す
るため、それら不純物の満足のゆくドーピングが困難に
なるという問題がある。
する。即ち、この方法によれば、支持体と前記膜との密
着性が向上し、そして前記膜のバンドギヤツプが拡大さ
れるという効果が期待できはするものの、禁制帯中に欠
陥準位を作つてしまう問題がある。この欠陥準位の生起
は、Non-Si膜に、ｐ型半導体またはｎ型半導体にするた
めのｐ型不純物またはｎ型不純物のドーピングを阻害す
るため、それら不純物の満足のゆくドーピングが困難に
なるという問題がある。
そしてこの問題を解決するについて、Non-Si膜中へのド
ーピング処理のために供給するｐ型不純物またはｎ型不
純物の量を多くすることが行われている。しかし、この
方法においても、供給されるそれら不純物は、全量がド
ーパントとして作用しないことから、それら不純物の反
応系への供給量を絶えず監視して調節しないかぎり、欠
陥準位の生起をもたらすところとなつてしまうという問
題が存在する。
ーピング処理のために供給するｐ型不純物またはｎ型不
純物の量を多くすることが行われている。しかし、この
方法においても、供給されるそれら不純物は、全量がド
ーパントとして作用しないことから、それら不純物の反
応系への供給量を絶えず監視して調節しないかぎり、欠
陥準位の生起をもたらすところとなつてしまうという問
題が存在する。
本発明は、構成層の中の電荷注入阻止層に係る上述の問
題を解決して所望機能を奏するものにした改善された多
層構成の、電子写真用の感光体等に用いられる、光受容
部材を提供することを主たる目的とするものである。
題を解決して所望機能を奏するものにした改善された多
層構成の、電子写真用の感光体等に用いられる、光受容
部材を提供することを主たる目的とするものである。
本発明の他の目的は、欠陥準位を有さずしてｎ型不純物
又はｐ型不純物が所望状態にドーピングされていて改善
された電荷注入阻止機能を奏する電荷注入阻止層を有す
る光受容部材を提供することにある。
又はｐ型不純物が所望状態にドーピングされていて改善
された電荷注入阻止機能を奏する電荷注入阻止層を有す
る光受容部材を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、残留電位の問題がほとんどな
く、画像欠陥の問題がなくして、改善された電気的耐圧
性を有する電子写真用光受容部材を提供することにあ
る。
く、画像欠陥の問題がなくして、改善された電気的耐圧
性を有する電子写真用光受容部材を提供することにあ
る。
本発明者らは、従来の、電荷注入阻止層を有する電子写
真用感光体等に用いられる光受容部材について、前述の
諸問題を解決して上述の本発明の目的を達成すべく鋭意
研究を重ねた結果、先づ前記光受容部材について、その
電荷注入阻止層として、構成原子の比の異なる２種類の
超薄膜層を複数回交互に積層させた層領域を有し、前記
２種類の超薄膜の界面において、前記構成原子の濃度の
分布が連続しているものを使用した場合電荷注入阻止層
についての前述の諸問題を解決できる知見を得た。
真用感光体等に用いられる光受容部材について、前述の
諸問題を解決して上述の本発明の目的を達成すべく鋭意
研究を重ねた結果、先づ前記光受容部材について、その
電荷注入阻止層として、構成原子の比の異なる２種類の
超薄膜層を複数回交互に積層させた層領域を有し、前記
２種類の超薄膜の界面において、前記構成原子の濃度の
分布が連続しているものを使用した場合電荷注入阻止層
についての前述の諸問題を解決できる知見を得た。
本発明は該知見に基づいて完成されたものである。本発
明により提供される光受容部材は、支持体と、該支持体
上に、層厚10Å〜150Åの少なくともシリコン原子と、
周期律表第III族または第Ｖ族に属する原子とを含有す
る非単結晶質材料で構成された第１の層と、層厚10Å〜
150Åの少なくともシリコン原子を含有する非単結晶質
材料で構成された第２の層を複数回交互に積層し、前記
第１の層と前記第２の層との界面近傍５Å〜70Åの範囲
の領域を前記第１の層及び前記第２の層の構成原子の少
なくとも一つの濃度分布が連続的に変化されている電荷
注入阻止層と、シリコン原子を母体とする非晶質材料で
構成される感光層とを少なくとも有することを特徴とす
る超薄膜積層構造を有する光受容部材である。
明により提供される光受容部材は、支持体と、該支持体
上に、層厚10Å〜150Åの少なくともシリコン原子と、
周期律表第III族または第Ｖ族に属する原子とを含有す
る非単結晶質材料で構成された第１の層と、層厚10Å〜
150Åの少なくともシリコン原子を含有する非単結晶質
材料で構成された第２の層を複数回交互に積層し、前記
第１の層と前記第２の層との界面近傍５Å〜70Åの範囲
の領域を前記第１の層及び前記第２の層の構成原子の少
なくとも一つの濃度分布が連続的に変化されている電荷
注入阻止層と、シリコン原子を母体とする非晶質材料で
構成される感光層とを少なくとも有することを特徴とす
る超薄膜積層構造を有する光受容部材である。
第１図、第２図は、本発明の超薄膜積層構造（第１図
は、バンドギヤツプの異なる超薄膜積層構造の場合、第
２図は、価電子制御剤を添加した超薄膜積層構造の場
合）の模式的説明図である。第１（ａ）図、第２（ａ）
図は、超薄膜積層構造のバンド構造の模式的説明図であ
り、第１（ｂ）図、第２（ｂ）図は、超薄膜積層構造の
構成要素の分布の模式的説明図である。
は、バンドギヤツプの異なる超薄膜積層構造の場合、第
２図は、価電子制御剤を添加した超薄膜積層構造の場
合）の模式的説明図である。第１（ａ）図、第２（ａ）
図は、超薄膜積層構造のバンド構造の模式的説明図であ
り、第１（ｂ）図、第２（ｂ）図は、超薄膜積層構造の
構成要素の分布の模式的説明図である。
本発明の超薄膜積層構造のバンド構造は、第１（ａ）
図、第２（ａ）図に示すように各超薄膜の間でなめらか
に接続し、各超薄膜の間で少なくとも１つの構成原子の
濃度分布が、第１（ｂ）図、第２（ｂ）図に示すように
ならめらに連続する特徴を有している。
図、第２（ａ）図に示すように各超薄膜の間でなめらか
に接続し、各超薄膜の間で少なくとも１つの構成原子の
濃度分布が、第１（ｂ）図、第２（ｂ）図に示すように
ならめらに連続する特徴を有している。
本発明の超薄膜積層構造の様に、各超薄膜の間で少なく
とも１つの構成要素が連続的になめらかに変化すること
で、超薄膜形成時の支持体温度による各超薄膜構成要素
の超薄膜間の経時的な相互拡散また、超薄膜積層構造を
有する電子写真用光受容部材を長期間コロナ帯電下で使
用することによる各超薄膜構成原子の超薄膜間の経時的
な相互拡散などによる、光受容部材の電子写真特性（た
とえば、光感度、残留電位、暗減衰など）の経時劣化を
防止することができる。そしてなお一層に電子写真用光
受容部材としての特性を安定化させることができる。
とも１つの構成要素が連続的になめらかに変化すること
で、超薄膜形成時の支持体温度による各超薄膜構成要素
の超薄膜間の経時的な相互拡散また、超薄膜積層構造を
有する電子写真用光受容部材を長期間コロナ帯電下で使
用することによる各超薄膜構成原子の超薄膜間の経時的
な相互拡散などによる、光受容部材の電子写真特性（た
とえば、光感度、残留電位、暗減衰など）の経時劣化を
防止することができる。そしてなお一層に電子写真用光
受容部材としての特性を安定化させることができる。
また、本発明の超薄膜積層構造にすることで、各超薄膜
を明確に分離して積層した場合に比較して、各超薄膜間
の界面準位が減少し、電荷の移動が改善される。
を明確に分離して積層した場合に比較して、各超薄膜間
の界面準位が減少し、電荷の移動が改善される。
また更に、本発明の超薄膜積層構造の電荷注入阻止層で
は、超薄膜間の界面準位が減少するため、界面準位を介
した支持体からの電荷の注入が減少し帯電能が一層向上
する。
は、超薄膜間の界面準位が減少するため、界面準位を介
した支持体からの電荷の注入が減少し帯電能が一層向上
する。
更にまた、本発明の超薄膜積層構造にすることによつ
て、超薄膜各層間の密着性が向上する。
て、超薄膜各層間の密着性が向上する。
本発明の超薄膜積層構造において前記目的を達成するた
めには超薄膜界面近傍における構成原子の分布の幅は、
通常は５Å〜70Å、好ましくは10Å〜60Å、より好まし
くは15Å〜50Åである。
めには超薄膜界面近傍における構成原子の分布の幅は、
通常は５Å〜70Å、好ましくは10Å〜60Å、より好まし
くは15Å〜50Åである。
以下、図示の実施例により本発明の内容を説明する。な
お、光受容部材についての図示の例は電子写真用のもの
であるが、本発明はこれにより限定されるものではな
い。
お、光受容部材についての図示の例は電子写真用のもの
であるが、本発明はこれにより限定されるものではな
い。
第３（Ａ）乃至（Ｆ）図は、本発明の電子写真用の光受
容部材の層構成の典型的な例を、模式的に示した図であ
る。
容部材の層構成の典型的な例を、模式的に示した図であ
る。
第３（Ａ）乃至（Ｆ）図において301は支持体、302は電
荷注入阻止層、303は感光層、感光層は307の電荷輸送
層、308の電荷発生層から構成されても良い、304は表面
層、306は赤外光吸収層である。
荷注入阻止層、303は感光層、感光層は307の電荷輸送
層、308の電荷発生層から構成されても良い、304は表面
層、306は赤外光吸収層である。
本発明に用いる支持体301は、導電性のものであつて
も、また電気絶縁性のものであつてもよい。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、Pb等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。
も、また電気絶縁性のものであつてもよい。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、Pb等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルム又はシ
ート、ガラス、セラミツク、紙等が挙げられる。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
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルム又はシ
ート、ガラス、セラミツク、紙等が挙げられる。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
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。
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、I
TO（In2O3＋SnO2）等から成る薄膜を設けることによつ
て導電性を付与し、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、Tl、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
面を設け、又は前記金属でその表面をラミネート処理し
て、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は、無
端ベルト状又は円筒状とし、その厚さは、所望通りの光
受容部材を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材
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可能な限り薄くすることが
できる。しかしながら、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。
Mo、Au、Ir、Nb、Ta、Ｖ、Ti、Pt、Pd、In2O3、SnO2、I
TO（In2O3＋SnO2）等から成る薄膜を設けることによつ
て導電性を付与し、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、Tl、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
面を設け、又は前記金属でその表面をラミネート処理し
て、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は、無
端ベルト状又は円筒状とし、その厚さは、所望通りの光
受容部材を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材
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可能な限り薄くすることが
できる。しかしながら、支持体の製造上及び取扱い上、
機械的強度等の点から、通常は、10μ以上とされる。
本発明の光受容部材の感光層303は、シリコン原子を母
体とする非単結晶材料、特に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）の少なくともい
ずれか一方を含有するアモルフアス材料、いわゆる水素
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、あるいはハロゲン含有水素化アモルフアスシリコ
ン〔以下これらの総称的表記として「ａ−Si（H,X）」
と表記する。〕などで構成される層であつて、該ハロゲ
ン原子（Ｘ）としては、具体的にはフツ素、塩素、臭
素、ヨウ素等が挙げられ、特にフツ素、塩素を好適なも
のとして挙げることができる。そして感光層303中に含
有せしめる水素原子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）
の量、あるいは水素原子とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋
Ｘ）は、好ましくは１〜40atomic％、より好ましくは５
〜30atomic％とするのが望ましい。
体とする非単結晶材料、特に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）の少なくともい
ずれか一方を含有するアモルフアス材料、いわゆる水素
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、あるいはハロゲン含有水素化アモルフアスシリコ
ン〔以下これらの総称的表記として「ａ−Si（H,X）」
と表記する。〕などで構成される層であつて、該ハロゲ
ン原子（Ｘ）としては、具体的にはフツ素、塩素、臭
素、ヨウ素等が挙げられ、特にフツ素、塩素を好適なも
のとして挙げることができる。そして感光層303中に含
有せしめる水素原子（Ｈ）の量又はハロゲン原子（Ｘ）
の量、あるいは水素原子とハロゲン原子の量の和（Ｈ＋
Ｘ）は、好ましくは１〜40atomic％、より好ましくは５
〜30atomic％とするのが望ましい。
また、本発明の光受容部材において、感光層の層厚は、
本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の１つ
であつて、光受容部材に所望の特性が与えられるよう
に、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要が
あり、通常は３〜100μとするが、好ましくは５〜80
μ、より好ましくは７〜50μとする。
本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の１つ
であつて、光受容部材に所望の特性が与えられるよう
に、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要が
あり、通常は３〜100μとするが、好ましくは５〜80
μ、より好ましくは７〜50μとする。
本発明の光受容部材において、感光層を電荷発生層と電
荷輸送層とで構成する場合、電荷発生層の層厚は通常0.
1〜50μｍ好ましくは0.2〜30μｍ、より好ましくは0.2
〜10μｍとし、電荷輸送層の層厚は、通常は３〜100μ
ｍとし、好ましくは５〜80μｍ、より好ましくは７〜50
μｍとする。
荷輸送層とで構成する場合、電荷発生層の層厚は通常0.
1〜50μｍ好ましくは0.2〜30μｍ、より好ましくは0.2
〜10μｍとし、電荷輸送層の層厚は、通常は３〜100μ
ｍとし、好ましくは５〜80μｍ、より好ましくは７〜50
μｍとする。
電荷発生層は、電荷輸送層ではさまれても良く、この場
合電荷発生層全体及び電荷輸送層全体の層厚が前記層厚
を満せば良い。
合電荷発生層全体及び電荷輸送層全体の層厚が前記層厚
を満せば良い。
本発明の光受容部材は、前記支持体301と前記感光層303
との間に、電荷注入阻止層302を有するものであり、該
電荷注入阻止層302は、少なくとも構成原子の一部が異
なる超薄膜を、少なくとも２種類以上複数回積層してな
る超薄膜積層構造を有する層である。即ち、電荷注入阻
止効果を奏するｐ型不純物又はｎ型不純物を含有するNo
n-Si（H,X）〔以後、「Non-SiM（H,X）」と表記する。
（但し、Ｍはｐ型不純物又はｎ型不純物を表わす。）〕
で構成される超薄膜層などや、支持体との密着効果等を
奏する酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれ
る少なくとも一種を含有するNon-SiM（H,X）〔以後、
「Non-SiM（O,C,N）（H,X）」と表記する。〕で構成さ
れる超薄膜層などを、交互に複数回積層してなるもので
ある。
との間に、電荷注入阻止層302を有するものであり、該
電荷注入阻止層302は、少なくとも構成原子の一部が異
なる超薄膜を、少なくとも２種類以上複数回積層してな
る超薄膜積層構造を有する層である。即ち、電荷注入阻
止効果を奏するｐ型不純物又はｎ型不純物を含有するNo
n-Si（H,X）〔以後、「Non-SiM（H,X）」と表記する。
（但し、Ｍはｐ型不純物又はｎ型不純物を表わす。）〕
で構成される超薄膜層などや、支持体との密着効果等を
奏する酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれ
る少なくとも一種を含有するNon-SiM（H,X）〔以後、
「Non-SiM（O,C,N）（H,X）」と表記する。〕で構成さ
れる超薄膜層などを、交互に複数回積層してなるもので
ある。
上述のｐ型不純物としては、周期律表第III族に属する
原子（以後、単に「第III族原子」と表記する。）、具
体的には、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）等を用いる
ことができるが、特に好ましいものは、Ｂ、Gaである。
またｎ型不純物としては周期律表第Ｖ族に属する原子
（以後、単に「第Ｖ族原子」と表記する。）、具体的に
は、Ｐ（燐）、As（砒素）、Sb（アンチモン）、Bi（ビ
スマス）等を用いることができるが、特に好ましいもの
は、Ｐ、Asである。電荷注入阻止層302中に含有せしめ
る第III族原子又は第Ｖ族原子の量は、30〜５×104atom
ic ppm、好ましくは50〜１×104atomic ppm、最適には
１×102〜５×103atomic ppmとすることが望ましい。
原子（以後、単に「第III族原子」と表記する。）、具
体的には、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）等を用いる
ことができるが、特に好ましいものは、Ｂ、Gaである。
またｎ型不純物としては周期律表第Ｖ族に属する原子
（以後、単に「第Ｖ族原子」と表記する。）、具体的に
は、Ｐ（燐）、As（砒素）、Sb（アンチモン）、Bi（ビ
スマス）等を用いることができるが、特に好ましいもの
は、Ｐ、Asである。電荷注入阻止層302中に含有せしめ
る第III族原子又は第Ｖ族原子の量は、30〜５×104atom
ic ppm、好ましくは50〜１×104atomic ppm、最適には
１×102〜５×103atomic ppmとすることが望ましい。
また電荷注入阻止層302中に含有せしめる酸素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも１種の
量は、0.001〜50atomic％、好ましくは0.002〜40atomic
％、最適には0.003〜30atomic％とするのが望ましい。
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも１種の
量は、0.001〜50atomic％、好ましくは0.002〜40atomic
％、最適には0.003〜30atomic％とするのが望ましい。
本発明の光受容部材の電荷注入阻止層302の層厚は、300
Å〜10μ、好ましくは400Å〜８μ、最適には500Å〜５
μとするのが望ましい。
Å〜10μ、好ましくは400Å〜８μ、最適には500Å〜５
μとするのが望ましい。
また、該電荷注入阻止層302を構成する超薄膜各層の層
厚は、10〜150Å、好ましくは10〜100Å、最適には15〜
80Åとするのが望ましい。
厚は、10〜150Å、好ましくは10〜100Å、最適には15〜
80Åとするのが望ましい。
ところで、本発明の光受容部材における電荷注入阻止層
302は、上述のごとき超薄膜積層構造を有するNon-SiM
（O,C,N）（H,X）、即ちａ−SiM（O,C,N）（H,X）又はp
oly-SiM（O,C,N）（H,X）などで構成されるものである
が、後者のpoly-SiM（O,C,N）（H,X）で構成される層
は、種々の方法、例えば以下に記載するような方法によ
り適宜形成される。
302は、上述のごとき超薄膜積層構造を有するNon-SiM
（O,C,N）（H,X）、即ちａ−SiM（O,C,N）（H,X）又はp
oly-SiM（O,C,N）（H,X）などで構成されるものである
が、後者のpoly-SiM（O,C,N）（H,X）で構成される層
は、種々の方法、例えば以下に記載するような方法によ
り適宜形成される。
その１つの方法は、基体温度を高温、具体的には400〜4
50℃に設定し、該基体上にプラズマCVD法により膜を堆
積せしめる方法である。
50℃に設定し、該基体上にプラズマCVD法により膜を堆
積せしめる方法である。
他の方法は、基体表面に先ずアモルフアス状の膜を形
成、即ち、基体温度を約250℃にした基体上にプラズマC
VD法により膜を形成し、該アモルフアス状の膜をアニー
リング処理することによりpoly化する方法である。該ア
ニーリング処理は、基体を400〜450℃に約20分間加熱す
るか、あるいは、レーザー光を約20分間照射することに
より行なわれる。
成、即ち、基体温度を約250℃にした基体上にプラズマC
VD法により膜を形成し、該アモルフアス状の膜をアニー
リング処理することによりpoly化する方法である。該ア
ニーリング処理は、基体を400〜450℃に約20分間加熱す
るか、あるいは、レーザー光を約20分間照射することに
より行なわれる。
なお言うまでもないが、こうしたpoly-SiM（O,C,N）
（H,X）で構成される電荷注入阻止層302上には、通常の
プラズマCVD法（基体温度約250℃）によりａ−Si（H,
X）で構成される感光層303が形成される。
（H,X）で構成される電荷注入阻止層302上には、通常の
プラズマCVD法（基体温度約250℃）によりａ−Si（H,
X）で構成される感光層303が形成される。
本発明においては、Non-SiM（O,C,N）（H,X）で構成さ
れる電荷注入阻止層を前述のごとき超薄膜積層構造層と
することが必要とされるが、電荷注入阻止層302上に形
成される前述の感光層303についても超薄膜積層構造層
とすることができる。
れる電荷注入阻止層を前述のごとき超薄膜積層構造層と
することが必要とされるが、電荷注入阻止層302上に形
成される前述の感光層303についても超薄膜積層構造層
とすることができる。
即ち、ａ−Si（H,X）などで構成される感光層303中に
は、感光層の伝導性を制御する効果を奏する第III族原
子又は第Ｖ族原子を含有せしめ、感光層の光感度を向上
せしめることができる。また、感光層の膜品質を向上せ
しめるとともに、感光層の高暗抵抗化をはかる目的で、
酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少な
くとも一種を含有せしめることができる。
は、感光層の伝導性を制御する効果を奏する第III族原
子又は第Ｖ族原子を含有せしめ、感光層の光感度を向上
せしめることができる。また、感光層の膜品質を向上せ
しめるとともに、感光層の高暗抵抗化をはかる目的で、
酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少な
くとも一種を含有せしめることができる。
ａ−Si（H,X）などで構成される感光層中に、こうした
その他の構成原子を含有せしめる場合、構成原子の少な
くとも一部が異なる超薄膜を少なくとも２種類以上複数
回積層した超薄膜積層構造とすることにより、バンドギ
ヤツプを調整することができる。
その他の構成原子を含有せしめる場合、構成原子の少な
くとも一部が異なる超薄膜を少なくとも２種類以上複数
回積層した超薄膜積層構造とすることにより、バンドギ
ヤツプを調整することができる。
このところについて第11（Ａ），（Ｂ）図を用いて説明
する。
する。
第11（Ａ），（Ｂ）図はエネルギーバンドの説明図であ
り、図中、EFはフエルミエネルギー、ECは伝導帯端エネ
ルギー、EVは価電子帯端エネルギー、Egはバンドギヤツ
プを表わしている。
り、図中、EFはフエルミエネルギー、ECは伝導帯端エネ
ルギー、EVは価電子帯端エネルギー、Egはバンドギヤツ
プを表わしている。
第11（Ａ）図は、バンドギヤツプの異なる二種の超薄膜
を積層した場合を説明する図である。即ち、ａ−Si（H,
X）中に窒素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ば
れる少なくとも一種を含有せしめた場合には、ａ−Si
（H,X）よりもバンドギヤツプが拡大することを本発明
者らは事実として確認しているところ、更に次のところ
も確認した。例えば該ａ−Si（H,X）で構成される超薄
膜とａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜のよう
に、バンドギヤツプの異なる超薄膜層を積層すると、狭
いバンドギヤツプを有する超薄膜層で、量子効果によ
り、図中破線で示すが如き、サブバンドが形成される。
該サブバンドは、伝導帯及び価電子帯の端部よりもエネ
ルギー的に高い位置に形成され、その結果、超薄膜層を
積層した感光層のバンドギヤツプは、狭いバンドギヤツ
プを有する層のバンドギヤツプよりも広がることとな
る。そして、第11（Ｂ）図は、ｐ型不純物を含有するａ
−Si（H,X）で構成される超薄膜層（以後「ｐ型超薄膜
層」と称する。）と、ｎ型不純物を含有するａ−Si（H,
X）で構成される超薄膜層（以後「ｎ型超薄膜層」と称
する。）とを交互に積層した場合を説明する図である。
この場合には、伝導帯側では、ｐ型超薄膜層ではさまれ
たｎ型超薄膜層で、量子効果により伝導帯端エネルギー
ECよりも高いエネルギー側にサブバンドが形成される。
また同様に、価電子帯側では、ｐ型超薄膜層において低
電子帯端エネルギーEVよりも高いエネルギー側に量子効
果によるサブバンドが形成される。それぞれのサブバン
ドは、伝導帯側ではｐ型超薄膜層へ、また価電子帯側で
はｎ型超薄膜層へしみだしが生じる。その結果、光吸収
は、伝導帯のサブバンドと、価電子帯のしみだしたサブ
バンドの間で生じるため、ｐ型超薄膜層とｎ型超薄膜層
とを積層した感光層のバンドギヤツプは、それぞれｐ型
超薄膜層及びｎ型超薄膜層固有のバンドギヤツプよりも
狭くなることとなる。
を積層した場合を説明する図である。即ち、ａ−Si（H,
X）中に窒素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ば
れる少なくとも一種を含有せしめた場合には、ａ−Si
（H,X）よりもバンドギヤツプが拡大することを本発明
者らは事実として確認しているところ、更に次のところ
も確認した。例えば該ａ−Si（H,X）で構成される超薄
膜とａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜のよう
に、バンドギヤツプの異なる超薄膜層を積層すると、狭
いバンドギヤツプを有する超薄膜層で、量子効果によ
り、図中破線で示すが如き、サブバンドが形成される。
該サブバンドは、伝導帯及び価電子帯の端部よりもエネ
ルギー的に高い位置に形成され、その結果、超薄膜層を
積層した感光層のバンドギヤツプは、狭いバンドギヤツ
プを有する層のバンドギヤツプよりも広がることとな
る。そして、第11（Ｂ）図は、ｐ型不純物を含有するａ
−Si（H,X）で構成される超薄膜層（以後「ｐ型超薄膜
層」と称する。）と、ｎ型不純物を含有するａ−Si（H,
X）で構成される超薄膜層（以後「ｎ型超薄膜層」と称
する。）とを交互に積層した場合を説明する図である。
この場合には、伝導帯側では、ｐ型超薄膜層ではさまれ
たｎ型超薄膜層で、量子効果により伝導帯端エネルギー
ECよりも高いエネルギー側にサブバンドが形成される。
また同様に、価電子帯側では、ｐ型超薄膜層において低
電子帯端エネルギーEVよりも高いエネルギー側に量子効
果によるサブバンドが形成される。それぞれのサブバン
ドは、伝導帯側ではｐ型超薄膜層へ、また価電子帯側で
はｎ型超薄膜層へしみだしが生じる。その結果、光吸収
は、伝導帯のサブバンドと、価電子帯のしみだしたサブ
バンドの間で生じるため、ｐ型超薄膜層とｎ型超薄膜層
とを積層した感光層のバンドギヤツプは、それぞれｐ型
超薄膜層及びｎ型超薄膜層固有のバンドギヤツプよりも
狭くなることとなる。
以上のことから具体的には感光層303を、例えば、ａ−S
i（H,X）で構成される超薄膜層とａ−SiM（H,X）で構成
される超薄膜層とを交互に複数回積層した超薄膜層構造
層、又は、ａ−Si（H,X）で構成される超薄膜層とａ−S
i（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜構造層とを交互
に複数回積層した超薄膜積層構造層、あるいは、ａ−Si
M（H,X）で構成される超薄膜層とａ−Si（O,C,N）（H,
X）で構成される超薄膜構造層とを交互に複数回積層し
た超薄膜積層構造層とすることができる。
i（H,X）で構成される超薄膜層とａ−SiM（H,X）で構成
される超薄膜層とを交互に複数回積層した超薄膜層構造
層、又は、ａ−Si（H,X）で構成される超薄膜層とａ−S
i（O,C,N）（H,X）で構成される超薄膜構造層とを交互
に複数回積層した超薄膜積層構造層、あるいは、ａ−Si
M（H,X）で構成される超薄膜層とａ−Si（O,C,N）（H,
X）で構成される超薄膜構造層とを交互に複数回積層し
た超薄膜積層構造層とすることができる。
本発明の光受容部材における感光層303上には、表面層3
04が設けられる。該表面層は、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有するａ
−Si（H,X）〔以後、「ａ−Si（O,C,N）（H,X）」と表
記する。〕又は窒素原子及び硼素原子を母体とする非晶
質材料〔以後、「ａ−BN（H,X）」と表記する。〕、あ
るいは、炭素原子を母体とする非晶質材料〔以後、「ａ
−Ｃ（H,X）と表記する。〕で構成される。
04が設けられる。該表面層は、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有するａ
−Si（H,X）〔以後、「ａ−Si（O,C,N）（H,X）」と表
記する。〕又は窒素原子及び硼素原子を母体とする非晶
質材料〔以後、「ａ−BN（H,X）」と表記する。〕、あ
るいは、炭素原子を母体とする非晶質材料〔以後、「ａ
−Ｃ（H,X）と表記する。〕で構成される。
本発明の光受容部材に表面層304を設ける目的は、耐湿
性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特
性、および耐久性等を向上せしめることにある。
性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特
性、および耐久性等を向上せしめることにある。
特に、表面層としてａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成され
る層を用いた場合には、表面層と感光層を構成するアモ
ルフアス材料の各々が、シリコン原子という共通した構
成原子を有しているので、表面層304と感光層303との界
面において化学的安定性が確保できる。
る層を用いた場合には、表面層と感光層を構成するアモ
ルフアス材料の各々が、シリコン原子という共通した構
成原子を有しているので、表面層304と感光層303との界
面において化学的安定性が確保できる。
こうしたａ−Si（O,C,N）（H,X）で構成される表面層と
する場合、表面層中に含有せしめる酸素原子、炭素原子
又は窒素原子の量の増加に伴つて、前述の諸特性は向上
するが、多すぎると層品質が低下し、電気的および機械
的特性も低下する。こうしたことから、これらの原子の
量は、0.001〜90atomic％、好ましくは１〜90atomic
％、最適には10〜80atomic％とするのが望ましい。
する場合、表面層中に含有せしめる酸素原子、炭素原子
又は窒素原子の量の増加に伴つて、前述の諸特性は向上
するが、多すぎると層品質が低下し、電気的および機械
的特性も低下する。こうしたことから、これらの原子の
量は、0.001〜90atomic％、好ましくは１〜90atomic
％、最適には10〜80atomic％とするのが望ましい。
また、本発明の光受容部材において、表面層304の層厚
も本発明の目的を効率的に達成するために重要な要因の
１つであり、所望の目的に応じて適宜決定されるもので
あるが、表面層に含有せしめる構成原子の量、あるいは
表面層に要求される特性に応じて相互的かつ有機的関連
性の下に決定する必要がある。更に生産性や量産性も加
味した経済性の点においても考慮する必要もある。こう
したことから、本発明の光受容部材の表面層の層厚は３
×10-3〜30μ、より好ましくは４×10-3〜20μ、特に好
ましくは５×10-3〜10μとする。
も本発明の目的を効率的に達成するために重要な要因の
１つであり、所望の目的に応じて適宜決定されるもので
あるが、表面層に含有せしめる構成原子の量、あるいは
表面層に要求される特性に応じて相互的かつ有機的関連
性の下に決定する必要がある。更に生産性や量産性も加
味した経済性の点においても考慮する必要もある。こう
したことから、本発明の光受容部材の表面層の層厚は３
×10-3〜30μ、より好ましくは４×10-3〜20μ、特に好
ましくは５×10-3〜10μとする。
第３（Ｂ）図に示す例では、前述の第３（Ａ）図に示す
電荷注入阻止層305に、更にゲルマニウム原子又はスズ
原子の少なくとも一方を含有せしめ、該電荷注入阻止層
305に長波長吸収層としての機能を兼ねそなえさせた例
である。即ち、支持体301と感光層303との間に設けられ
る層305は、ｐ型不純物又はｎ型不純物、および酸素原
子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも
一種と、更にゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくと
も一方を含有するNon-Si（H,X）〔以後、「Non-Si（Ge,
Sn）Ｍ（O,C,N）（H,X）」と表記する。〕で構成されて
いる。該層305にゲルマニウム原子又はスズ原子を含有
せしめることにより、半導体レーザ等の長波長の光源を
使用した場合において、感光層303では殆んど吸収しき
れない長波長側の光を、該層305で実質的に完全に吸収
することができるようになり、このことにより支持体30
1表面からの反射によつて生じる干渉を防止することが
できるものである。
電荷注入阻止層305に、更にゲルマニウム原子又はスズ
原子の少なくとも一方を含有せしめ、該電荷注入阻止層
305に長波長吸収層としての機能を兼ねそなえさせた例
である。即ち、支持体301と感光層303との間に設けられ
る層305は、ｐ型不純物又はｎ型不純物、および酸素原
子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも
一種と、更にゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくと
も一方を含有するNon-Si（H,X）〔以後、「Non-Si（Ge,
Sn）Ｍ（O,C,N）（H,X）」と表記する。〕で構成されて
いる。該層305にゲルマニウム原子又はスズ原子を含有
せしめることにより、半導体レーザ等の長波長の光源を
使用した場合において、感光層303では殆んど吸収しき
れない長波長側の光を、該層305で実質的に完全に吸収
することができるようになり、このことにより支持体30
1表面からの反射によつて生じる干渉を防止することが
できるものである。
ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方を含有
する、超薄膜積層構造を有する電荷注入阻止層を得るた
めには、ｐ型不純物又はｎ型不純物を含有するNon-Si
（H,X）で構成される超薄膜構造層、および酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種
とｐ型不純物又はｎ型不純物とを含有するNon-Si（H,
X）で構成される超薄膜構造層のいずれか一方あるいは
両方に、ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくとも一
方を含有せしめ、これらの層を交互に多数回積層すれば
よい。
する、超薄膜積層構造を有する電荷注入阻止層を得るた
めには、ｐ型不純物又はｎ型不純物を含有するNon-Si
（H,X）で構成される超薄膜構造層、および酸素原子、
炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種
とｐ型不純物又はｎ型不純物とを含有するNon-Si（H,
X）で構成される超薄膜構造層のいずれか一方あるいは
両方に、ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくとも一
方を含有せしめ、これらの層を交互に多数回積層すれば
よい。
長波長側の光を吸収するために含有せしめるデルマニウ
ム原子又はスズ原子の量は、１〜9.5×105atomic ppm、
好ましくは１×102〜９×105atomic ppm、最適には５×
102〜８×105atomic ppmとするのが望ましい。
ム原子又はスズ原子の量は、１〜9.5×105atomic ppm、
好ましくは１×102〜９×105atomic ppm、最適には５×
102〜８×105atomic ppmとするのが望ましい。
第３（Ｂ）図に示す例における、感光層303及び表面層3
04は、前述の第３（Ａ）図におけるものと同じである。
04は、前述の第３（Ａ）図におけるものと同じである。
最後に、第３（Ｃ）図に示す例は、長波長吸収機能を有
する層306と、電荷注入阻止機能を有する層302とを別々
の層として、支持体301上にこの順に設け、更にその上
に感光層303及び表面層304を設けたものである。該例に
おいては、層306は、ゲルマニウム原子又はスズ原子の
少なくとも一方を含有するNon-Si（H,X）〔以後、「Non
-Si（Ge,Sn）（H,X）と表記する。〕で構成されてお
り、その他の層、即ち電荷注入阻止層302、感光層303及
び表面層304は第３（Ａ）図に示す場合と同様のもので
ある。第３（Ｄ）乃至（Ｆ）図は、第３（Ａ）乃至
（Ｃ）図において感光層303を電荷発生層308と電荷輸送
層307で形成したものである。
する層306と、電荷注入阻止機能を有する層302とを別々
の層として、支持体301上にこの順に設け、更にその上
に感光層303及び表面層304を設けたものである。該例に
おいては、層306は、ゲルマニウム原子又はスズ原子の
少なくとも一方を含有するNon-Si（H,X）〔以後、「Non
-Si（Ge,Sn）（H,X）と表記する。〕で構成されてお
り、その他の層、即ち電荷注入阻止層302、感光層303及
び表面層304は第３（Ａ）図に示す場合と同様のもので
ある。第３（Ｄ）乃至（Ｆ）図は、第３（Ａ）乃至
（Ｃ）図において感光層303を電荷発生層308と電荷輸送
層307で形成したものである。
第４図は、本発明の超薄膜積層構造をRF放電または、マ
イクロ波放電で作製するための堆積膜形成装置の模式的
説明図である。
イクロ波放電で作製するための堆積膜形成装置の模式的
説明図である。
堆積膜形成装置は、高真空にし得る堆積室１、パワー導
入用の電極を兼ねた周囲壁２、上壁３、底壁４、碍子
５、加熱用ヒーター７、ガス導入管８、ガス放出孔９、
バルブ10、排気管11、排気バルブ12、電圧印加手段13、
内圧センサー15、ガス供給系20、ガスボンベ201〜205、
バルブ211〜215、マスフロコントローラー221〜225、流
入バルブ231〜235、流出バルブ241〜245、圧力調整器25
1〜255、そして、マスフロコントローラー221〜225、流
出バルブ241〜245および排気バルブ12を制御するための
マイクロコンピユーター（不図示）から構成され、反応
容器１内に円筒状基体６が設置される。
入用の電極を兼ねた周囲壁２、上壁３、底壁４、碍子
５、加熱用ヒーター７、ガス導入管８、ガス放出孔９、
バルブ10、排気管11、排気バルブ12、電圧印加手段13、
内圧センサー15、ガス供給系20、ガスボンベ201〜205、
バルブ211〜215、マスフロコントローラー221〜225、流
入バルブ231〜235、流出バルブ241〜245、圧力調整器25
1〜255、そして、マスフロコントローラー221〜225、流
出バルブ241〜245および排気バルブ12を制御するための
マイクロコンピユーター（不図示）から構成され、反応
容器１内に円筒状基体６が設置される。
たとえば本発明の超薄膜積層構造は前記装置で以下の様
にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを201
に入れ、第２の原料ガスを202に入れ、第１の原料ガス
及び第２の原料ガス希釈用のガスを203に入れた。
にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを201
に入れ、第２の原料ガスを202に入れ、第１の原料ガス
及び第２の原料ガス希釈用のガスを203に入れた。
まず、超薄膜積層構造形成前に堆積室１内を十分に排気
して、マスフロ−コントローラ221,222,223及び流入バ
ルブ241,242,243をマイクロコンピユーターにより第７
図に示すように各原料ガスを制御し、堆積室１に導入し
た。第７図の流量の変化領域は、流入バルブ241,242の
開孔度をマイクロコンピユーターにより制御して行つ
た。そして、各原料ガスの導入と同時にRF電源またはマ
イクロ波電源である電圧印加手段13より所定の電力を電
極を兼ねた周囲壁２へ導入した。前記超薄膜積層構造の
全体の層厚は、第７図に示す流量の変化模式で所定の時
間保つことで制御した。
して、マスフロ−コントローラ221,222,223及び流入バ
ルブ241,242,243をマイクロコンピユーターにより第７
図に示すように各原料ガスを制御し、堆積室１に導入し
た。第７図の流量の変化領域は、流入バルブ241,242の
開孔度をマイクロコンピユーターにより制御して行つ
た。そして、各原料ガスの導入と同時にRF電源またはマ
イクロ波電源である電圧印加手段13より所定の電力を電
極を兼ねた周囲壁２へ導入した。前記超薄膜積層構造の
全体の層厚は、第７図に示す流量の変化模式で所定の時
間保つことで制御した。
第５図は、本発明の超薄膜積層構造を、少なくとも２種
類のガスを、異なつた空間でそれぞれ活性化し、それぞ
れ別々の経路で堆積室に導入し堆積室内で反応させて、
形成するための堆積膜形成装置の模式的説明図である。
類のガスを、異なつた空間でそれぞれ活性化し、それぞ
れ別々の経路で堆積室に導入し堆積室内で反応させて、
形成するための堆積膜形成装置の模式的説明図である。
前記堆積膜積層形成装置は、高真空にし得る堆積室50
1、基体503の支持台502、加熱用ヒーター504、導線50
5、ガス供給ボンベ506,507,508,509、ガス導入管510、
内圧センサー511、熱活性化室512、電気炉513、固体Si
粒514、活性種（Ａ）用化合物導入管515、活性種（Ｂ）
用導管516、活性種（Ｂ）用導管517,524,525、バルブ51
8、排気バルブ520、排気管521、マイクロ波プラズマ発
生装置522,527、マイクロ波活性化室523,526から構成さ
れている。
1、基体503の支持台502、加熱用ヒーター504、導線50
5、ガス供給ボンベ506,507,508,509、ガス導入管510、
内圧センサー511、熱活性化室512、電気炉513、固体Si
粒514、活性種（Ａ）用化合物導入管515、活性種（Ｂ）
用導管516、活性種（Ｂ）用導管517,524,525、バルブ51
8、排気バルブ520、排気管521、マイクロ波プラズマ発
生装置522,527、マイクロ波活性化室523,526から構成さ
れている。
前記堆積膜形成装置で本発明の超薄膜積層構造を形成す
る方法の１例を以下に示す。
る方法の１例を以下に示す。
ガス供給ボンベ509を水素ガスボンベとし、ガス供給ボ
ンベ506を第１の原料ガスボンベとし、更にガス供給ボ
ンベ507を第２の原料ガスボンベとした。
ンベ506を第１の原料ガスボンベとし、更にガス供給ボ
ンベ507を第２の原料ガスボンベとした。
まず、超薄膜積層構造形成前に堆積室501内を十分に排
気して、マスフロ−コントローラー506b,507b,509b、及
び供給バルブ506d,507d,509dをマイクロコンピユーター
により、第８図に示すような所定の流量に各原料ガスを
制御し、各マイクロ波活性化室523,526に導入した。各
マイクロ波活性化室523,526によつて、水素ガス及び、
第１の原料ガス、第２の原料ガスを活性化し、各活性種
を堆積室501へ導入した。前記超薄膜積層構造の全体の
層厚は、第８図に示す流量の変化模式で所定の時間保つ
ことで制御した。
気して、マスフロ−コントローラー506b,507b,509b、及
び供給バルブ506d,507d,509dをマイクロコンピユーター
により、第８図に示すような所定の流量に各原料ガスを
制御し、各マイクロ波活性化室523,526に導入した。各
マイクロ波活性化室523,526によつて、水素ガス及び、
第１の原料ガス、第２の原料ガスを活性化し、各活性種
を堆積室501へ導入した。前記超薄膜積層構造の全体の
層厚は、第８図に示す流量の変化模式で所定の時間保つ
ことで制御した。
第６図は、本発明の超薄膜積層構造を、気体状原料ガス
と、該気体状原料ガスを酸化する気体状ハロゲン系酸化
剤との酸化反応によつて形成する堆積膜形成装置の模式
的説明図である。
と、該気体状原料ガスを酸化する気体状ハロゲン系酸化
剤との酸化反応によつて形成する堆積膜形成装置の模式
的説明図である。
前記堆積膜形成装置は、ガス供給ボンベ601〜604、ガス
の導入管601a〜604a、マスフローメーター601b〜604b、
ガス圧力計601c〜604c、流入バルブ601d〜604d、601e〜
604e、圧力計601f〜604f、ガス導入管609,610、基体ホ
ルダー612、基体加熱用ヒーター613、基体温度モニター
用熱電対616、基体618、真空排気バルブ619、堆積室620
から構成されている。
の導入管601a〜604a、マスフローメーター601b〜604b、
ガス圧力計601c〜604c、流入バルブ601d〜604d、601e〜
604e、圧力計601f〜604f、ガス導入管609,610、基体ホ
ルダー612、基体加熱用ヒーター613、基体温度モニター
用熱電対616、基体618、真空排気バルブ619、堆積室620
から構成されている。
たとえば、本発明の超薄膜積層構造は、前記装置で以下
の様にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを
604に入れ、第２の原料ガスを603に入れ、前記各原料ガ
スと酸化作用をするハロゲン系酸化剤を601に入れた。
の様にして形成した。超薄膜形成用の第１の原料ガスを
604に入れ、第２の原料ガスを603に入れ、前記各原料ガ
スと酸化作用をするハロゲン系酸化剤を601に入れた。
まず超薄膜積層構造形成前に、堆積室620内を十分に排
気して、マスフローコントローラー604b,603b,610b及び
流入バルブ604d,603d,601dをマイクロコンピユーターに
より第９図に示すように各原料ガス及びハロゲン系酸化
剤を制御し、堆積室620に導入した。
気して、マスフローコントローラー604b,603b,610b及び
流入バルブ604d,603d,601dをマイクロコンピユーターに
より第９図に示すように各原料ガス及びハロゲン系酸化
剤を制御し、堆積室620に導入した。
前記原料ガスとハロゲン系酸化剤はガス導入管610と609
の先端で化学反応し、活性種が生成され基体618上に堆
積膜が形成される。
の先端で化学反応し、活性種が生成され基体618上に堆
積膜が形成される。
前記超薄膜積層構造の全体の層厚は、第９図に示す流量
の変化様式で所定の時間保つことで制御した。
の変化様式で所定の時間保つことで制御した。
以下実施例に従つて本発明を説明する。
実施例１ 第４図に示した製造装置を用いて、第１表に示す層形成
条件で、RF放電分解法で、Alシリンダー基体表面に第３
（Ａ）図に示す層構成の電子写真用光受容部材を得た。
条件で、RF放電分解法で、Alシリンダー基体表面に第３
（Ａ）図に示す層構成の電子写真用光受容部材を得た。
本発明の超薄膜積層構造を有する電荷注入阻止層は、第
７図に従つて、N2ガス（第２の原料ガス）SiH4ガス及び
B2H6／H2ガス（第１の原料ガス）、H2ガス（希釈ガス）
を制御して作製した。
７図に従つて、N2ガス（第２の原料ガス）SiH4ガス及び
B2H6／H2ガス（第１の原料ガス）、H2ガス（希釈ガス）
を制御して作製した。
得られた光受容部材を、帯電露光実験装置に設置して、
5.0KVで0.3秒間コロナ帯電を行ない、直ちに光像を照
射した。光像の照射はタンクステンランプ光源を用い、
0.7lux・secの光量を透過型のテストチヤートを通して
行なつた。
5.0KVで0.3秒間コロナ帯電を行ない、直ちに光像を照
射した。光像の照射はタンクステンランプ光源を用い、
0.7lux・secの光量を透過型のテストチヤートを通して
行なつた。
その後直ちに荷電性の現像剤で該光受容部材表面をカ
スケード現像することにより、該光受容部材表面上に良
好なトナー画像を得た。次いで該トナー画像を5.0KV
のコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、解像力に優
れ、階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られ
た。
スケード現像することにより、該光受容部材表面上に良
好なトナー画像を得た。次いで該トナー画像を5.0KV
のコロナ帯電で転写紙上に転写したところ、解像力に優
れ、階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られ
た。
実施例２ 層形成条件を第２表に示す条件とした以外はすべて実施
例１と同様にして、第３（Ｃ）図に示す層構成の電子写
真用光受容部材を得た。
例１と同様にして、第３（Ｃ）図に示す層構成の電子写
真用光受容部材を得た。
得られた光受容部材を用いて、実施例１と同様の方法で
コロナ帯電、タングステンランプによる光像照射、現
像、転写を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
コロナ帯電、タングステンランプによる光像照射、現
像、転写を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
また、この電子写真用光受容部材を用い、実施例１と同
様に帯電し、波長788nmの半導体レーザーにより画像露
光を行なつた。そして実施例１と同様に現像、転写を行
なつたところ、干渉縞のない鮮明な画像が得られた。
様に帯電し、波長788nmの半導体レーザーにより画像露
光を行なつた。そして実施例１と同様に現像、転写を行
なつたところ、干渉縞のない鮮明な画像が得られた。
実施例３〜５ 第１層形成時の層形成条件を第３表に示す条件とした以
外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。
外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。
得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１と同様に
して、画像形成を行なつた（但し、実施例３において
は、帯電を帯電とし、荷電性の現像剤を用いて現像
し、帯電により転写した。）ところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られ
た。） 実施例６〜11 第２層形成時の層形成条件を第４表に示す条件とした以
外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。
して、画像形成を行なつた（但し、実施例３において
は、帯電を帯電とし、荷電性の現像剤を用いて現像
し、帯電により転写した。）ところ、解像力に優れ、
階調再現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られ
た。） 実施例６〜11 第２層形成時の層形成条件を第４表に示す条件とした以
外はすべて実施例１と同様にして、電子写真用光受容部
材を得た。
得られた夫々の光受容部材を用いて、実施例１と同様に
して画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再
現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
して画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再
現性の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例12 第１表に示す層形成条件で層形成した電子写真用光受容
部材（即ち、第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用
光受容部材）と、第５表に示す層形成条件で層形成した
電子写真用受容部材（即ち、第１層を単層構造とした電
子写真用光受容部材）とにおいて、夫々の第１層の層形
成条件のうちのB2H6ガスの量のみを種々に変化させて、
夫々の場合における帯電能の比較を行なつた。但し、帯
電能の測定は、夫々の電子写真用光受容部材を7.5KV
で0.15秒間コロナ帯電を行ない、0.2秒後に振動容量型
の表面電位で測定した。
部材（即ち、第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用
光受容部材）と、第５表に示す層形成条件で層形成した
電子写真用受容部材（即ち、第１層を単層構造とした電
子写真用光受容部材）とにおいて、夫々の第１層の層形
成条件のうちのB2H6ガスの量のみを種々に変化させて、
夫々の場合における帯電能の比較を行なつた。但し、帯
電能の測定は、夫々の電子写真用光受容部材を7.5KV
で0.15秒間コロナ帯電を行ない、0.2秒後に振動容量型
の表面電位で測定した。
その結果を、第10図に示す。該図から明らかなごとく、
第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用光受容部材
（図中―・―・―で表わす。）の方が、第１層を単層構
造とした電子写真用光受容部材（図中―――で表わ
す。）よりも、B2H6の量が低濃度の領域から高い帯電能
を示し、同じB2H6濃度では、より高い帯電能を示すこと
が判明した。
第１層を超薄膜積層構造とした電子写真用光受容部材
（図中―・―・―で表わす。）の方が、第１層を単層構
造とした電子写真用光受容部材（図中―――で表わ
す。）よりも、B2H6の量が低濃度の領域から高い帯電能
を示し、同じB2H6濃度では、より高い帯電能を示すこと
が判明した。
実施例13 層形成条件を第５表に示す条件（基体温度約280℃、堆
積時内圧約３×10-3Torr）とし、第４図に示す堆積膜形
成装置を用い、第１層は、本発明の超薄膜積層構造と
し、マイクロ波プラズマ放電によつて、電子写真用光受
容部材を得た。
積時内圧約３×10-3Torr）とし、第４図に示す堆積膜形
成装置を用い、第１層は、本発明の超薄膜積層構造と
し、マイクロ波プラズマ放電によつて、電子写真用光受
容部材を得た。
得られた光受容部材を用いて、NP9030（キヤノン株製）
画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例14 層形成条件を第６表に示す条件（基体温度約280℃、堆
積室内圧約0.5Torr）とし、第５図の堆積膜形成装置を
使用して、電子写真用光受容部材を得た。得られた光受
容部材を外径80mmφ長さ358mmのシリンダーに取りつけ
た。
積室内圧約0.5Torr）とし、第５図の堆積膜形成装置を
使用して、電子写真用光受容部材を得た。得られた光受
容部材を外径80mmφ長さ358mmのシリンダーに取りつけ
た。
得られた光受容部材を用いて、NP9030（キヤノン株製）
画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例15 層形成条件を第７表に示す条件（基体温度約280℃、堆
積室内圧約0.5Torr）とし、第６図の堆積膜形成装置を
使用して、電子写真用光受容部材を得た。得られた光受
容部材を外径80mmφ長さ358mmのAlシリンダーに取りつ
けた。
積室内圧約0.5Torr）とし、第６図の堆積膜形成装置を
使用して、電子写真用光受容部材を得た。得られた光受
容部材を外径80mmφ長さ358mmのAlシリンダーに取りつ
けた。
得られた光受容部材を用いて、NP9030（キヤノン株製）
画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
画像形成を行なつたところ、解像力に優れ、階調再現性
の良好な、鮮明な高濃度の画像が得られた。
〔発明の効果の概略〕 本発明の超薄膜積層構造の様に、各超薄膜の間で少なく
とも１つの構成要素が連続的になめらかに変化すること
で、超薄膜形成時の支持体温度による各超薄膜構成要素
の超薄膜間の経時的な相互拡散また、超薄膜積層構造を
有する電子写真用光受容部材を長期間コロナ帯電下で使
用することによる各超薄膜構成要素の超薄膜間の経時的
な相互拡散などによる、光受容部材の電子写真特性（た
とえば、光感度、残留電位、暗減衰など）の経時劣化を
防止することができる。そして、なを一層電子写真用光
受容部材としての特性を安定化させることができる。
とも１つの構成要素が連続的になめらかに変化すること
で、超薄膜形成時の支持体温度による各超薄膜構成要素
の超薄膜間の経時的な相互拡散また、超薄膜積層構造を
有する電子写真用光受容部材を長期間コロナ帯電下で使
用することによる各超薄膜構成要素の超薄膜間の経時的
な相互拡散などによる、光受容部材の電子写真特性（た
とえば、光感度、残留電位、暗減衰など）の経時劣化を
防止することができる。そして、なを一層電子写真用光
受容部材としての特性を安定化させることができる。
また、本発明の超薄膜積層構造にすることで、各超薄膜
を明確に分離して積層した場合に比較して、各超薄膜間
の界面準位が減少し、電荷の移動が改善される。
を明確に分離して積層した場合に比較して、各超薄膜間
の界面準位が減少し、電荷の移動が改善される。
また、更に本発明の超薄膜積層構造の電荷注入阻止層で
は、超薄膜間の界面準位が減少するため、界面準位を介
した支持体からの電荷の注入が減少し帯電能が一層向上
する。
は、超薄膜間の界面準位が減少するため、界面準位を介
した支持体からの電荷の注入が減少し帯電能が一層向上
する。
更にまた、本発明の超薄膜積層構造にすることによつ
て、超薄膜各層間の密着性が向上する。
て、超薄膜各層間の密着性が向上する。
第１図、第２図は本発明の超薄膜積層構造の説明図であ
る。 第３図は本発明の超薄膜積層構造層を有する光受容部材
の説明図である。 第４図、第５図、第６図は、本発明の超薄膜積層構造を
作製するための堆積膜形成装置の説明図である。 第７図、第８図、第９図は本発明の超薄膜積層構造を作
製する場合の流量の説明図である。 第10図は本発明の実施例で用いた帯電能の説明図であ
る。 第11図は、本発明の超薄膜積層構造の説明図である。 第４図について、１……膜堆積室、２……パワー導入用
の電極を兼ねた周囲壁、６……円筒状基体、８……ガス
導入管、12……排気バルブ、20……原料ガス供給系 第５図について、501……膜堆積室、503……基体、512
……熱活性化室、523……マイクロ波活性化室、510……
原料ガス導入管 第６図について、601〜604……原料ガス供給ボンベ、60
9,610……原料ガス導入管、618……基体、620……膜堆
積室
る。 第３図は本発明の超薄膜積層構造層を有する光受容部材
の説明図である。 第４図、第５図、第６図は、本発明の超薄膜積層構造を
作製するための堆積膜形成装置の説明図である。 第７図、第８図、第９図は本発明の超薄膜積層構造を作
製する場合の流量の説明図である。 第10図は本発明の実施例で用いた帯電能の説明図であ
る。 第11図は、本発明の超薄膜積層構造の説明図である。 第４図について、１……膜堆積室、２……パワー導入用
の電極を兼ねた周囲壁、６……円筒状基体、８……ガス
導入管、12……排気バルブ、20……原料ガス供給系 第５図について、501……膜堆積室、503……基体、512
……熱活性化室、523……マイクロ波活性化室、510……
原料ガス導入管 第６図について、601〜604……原料ガス供給ボンベ、60
9,610……原料ガス導入管、618……基体、620……膜堆
積室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−193489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43653（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−140354（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−11849（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】支持体と、該支持体上に、層厚10Å〜150
Åの少なくともシリコン原子と、周期律表第III族また
は第Ｖ族に属する原子とを含有する非単結晶質材料で構
成された第１の層と、層厚10Å〜150Åの少なくともシ
リコン原子を含有する非単結晶質材料で構成された第２
の層を複数回交互に積層し、前記第１の層と前記第２の
層との界面近傍５Å〜70Åの範囲の領域を前記第１の層
及び前記第２の層の構成原子の少なくとも一つの濃度分
布が連続的に変化されている電荷注入阻止層と、シリコ
ン原子を母体とする非晶質材料で構成される感光層とを
少なくとも有することを特徴とする超薄膜積層構造を有
する光受容部材。 - 【請求項２】前記第２の層は更に酸素原子、炭素原子及
び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有する
特許請求の範囲第１項に記載の光受容部材。 - 【請求項３】前記第２の層は更に周期律表第III族また
は第Ｖ族に属する原子を含有する特許請求の範囲第１項
または第２項に記載の光受容部材。 - 【請求項４】前記感光層上に更に表面層を有する特許請
求の範囲第１項乃至第３項に記載の光受容部材。 - 【請求項５】前記表面層はシリコン原子を母体とし、酸
素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なく
とも一種を含有する非晶質材料、または窒素原子及び硼
素原子を母体とする非晶質材料、あるいは炭素原子を母
体とする非晶質材料で構成される特許請求の範囲第４項
に記載の光受容部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146363A JPH0785177B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 超薄膜積層構造を有する光受容部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61146363A JPH0785177B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 超薄膜積層構造を有する光受容部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632063A JPS632063A (ja) | 1988-01-07 |
| JPH0785177B2 true JPH0785177B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=15406025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61146363A Expired - Fee Related JPH0785177B2 (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 超薄膜積層構造を有する光受容部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785177B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61193489A (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-27 | エクソン リサーチ アンド エンヂニアリング コムパニー | 長波長に対して高い感度を有する無定形光受容体 |
| JPS6243653A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-25 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光導電材料 |
| JPH0772803B2 (ja) * | 1986-01-10 | 1995-08-02 | 株式会社東芝 | 電子写真感光体 |
| JPS62214619A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多層薄膜の製造方法 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP61146363A patent/JPH0785177B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS632063A (ja) | 1988-01-07 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |