JPH0797231B2 - 電子写真用光受容部材 - Google Patents

電子写真用光受容部材

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JPH0797231B2
JPH0797231B2 JP61261153A JP26115386A JPH0797231B2 JP H0797231 B2 JPH0797231 B2 JP H0797231B2 JP 61261153 A JP61261153 A JP 61261153A JP 26115386 A JP26115386 A JP 26115386A JP H0797231 B2 JPH0797231 B2 JP H0797231B2
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    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
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    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する分野の説明〕 本発明は光(ここでは広義の光であって紫外線,可視光
線,赤外線,x線,γ線などを意味する。)のような電磁
波に対して感受性のある電子写真用光受容部材に関す
る。
〔従来技術の説明〕
像形成分野において、電子写真用光受容部材における光
受容層を構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適合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、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光受容
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。
このよう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、たとえば、独国公開第2746967号公報、同第2855718
号公報等には電子写真用光受容部材としての応用が記載
されている。
しかしながら、従来のA−Siで構成された光受容層を有
する電子写真用光受容部材は、暗抵抗値,光感度,光応
答性などの電気的光学的光導電的特性および使用環境特
性の点、更には経時的安定性および耐久性の点におい
て、各々、個々には特性の向上が計られているが、総合
的な特性向上を計る上で更に改良される余地が存するの
が実情である。
たとえば、電子写真用光受容部材に適用した場合に、高
光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来にお
いてはその使用時において残留電位が残る場合が度々観
測され、この種の光受容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こって、残像が
生ずるいわゆるゴースト現象を発するようになる等の不
都合な点が少くなかった。
また、A−Si材料で光受容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
(H)あるいは弗素原子や塩素原子などのハロゲン原子
(X)、および電気的伝導型の制御のために硼素原子や
燐原子などが、ある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、
これらの構成原子の含有の仕方如何によっては、形成し
た層の電気的あるいは光導電的特性や電気的耐圧性に問
題が生ずる場合があった。
すなわち、たとえば、形成した光導電層中に光照射によ
って発生したフオトキヤリアの該層中での寿命が充分で
ないことや、あるいは転写紙に転写された画像に俗に
「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破壊現象によると
思われる画像欠陥や、クリーニング手段にブレードを用
いると、その摺擦によると思われる、俗に「白スジ」と
云われている画像欠陥が生じたりしていた。また、多湿
雰囲気中で使用したり、あるいは多湿雰囲気中に長時間
放置した直後に使用すると俗に云う画像のボケが生ずる
場合が少なくなかった。
従ってA−Si材料そのものの特性改良が計られる一方で
光受容部材を設計する際に、上記したような問題の総て
が解決されるように層構成各層の化学的組成作成法など
が工夫される必要がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の如きシリコン原子を母体とする材料で
構成された従来の光受容層を有する電子写真用光受容部
材における諸問題を解決することを目的とするものであ
る。
すなわち、本発明の主たる目的は、電気的学的光導電的
特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的に常時
安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際しても
劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位が
全くかまたは殆んど観測されない、シリコン原子を母体
とする材料で構成された光受容層を有する電子写真用光
受容部材を提供することにある。
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間における密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高いシリコ
ン原子を母体とする材料で構成された光受容層を有する
電子写真用光受容部材を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、電子写真用光受容部材として
適用させた場合、静電像形成のための帯電処理の際の電
荷保持能力が充分であり、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示す、シリコン
原子を母体とする材料で構成された光受容層を有する電
子写真用光受容部材を提供することにある。
本発明の別の目的は、長期の使用において画像欠陥や画
像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明
に出て、且つ解像度の高い高品質画像を得ることが容易
にできる、シリコン原子を母体とする材料で構成された
光受容層を有する電子写真用光受容部材を提供すること
にある。
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性およ
び高電気的耐圧性を有する、シリコン原子を母体とする
材料で構成された光受容層を有する電子写真用光受容部
材を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明の電子写真用光受容部材は、支持体と、該支持体
上に、長波長光吸収層(以後「IR吸収層」と略記する)
と電荷発生層と電荷輸送層とがこの順で前記支持体側よ
り順に積層された層構成を有する光受容層とを有し、前
記長波長光吸収層がシリコン原子を母体とし、ゲルマニ
ウム原子およびスズ原子の少なくともいずれか一方と、
水素原子およびハロゲン原子の少なくともいずれか一方
とを含有する非単結晶材料(以後「Non-Si(Ge,Sn)
(H,X)」と略記する)で構成され、前記電荷発生層
(以後「CGL」と略記する)と前記電荷輸送層(以後「C
TL」と略記する)とがシリコン原子を母体とし、水素原
子およびハロゲン原子の中の少なくともいずれか一方を
含有する非単結晶材料(以後「Non-Si(H,X)」と略記
する)で構成され、且つ前記電荷輸送層が、炭素原子、
窒素原子および酸素原子の中の少なくとも一種を含有す
ると共に、周期律表第III族または第V族に属する原子
を、その濃度が層厚方向に前記支持体側から増加または
減少する部分を有する不均一な分布状態で含有する部分
を少なくとも有することを特徴としている。
〔作用〕 上記したような層構成を取るようにして設計された本発
明の電子写真用光受容部材は、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
性耐久性および使用環境特性を示す。
殊に、画像形成への残留電位の影響が実用的には実質上
なく、その電気的特性が安定しており、高感度,高SN比
を有するものであって、耐光疲労,繰返し使用特性,耐
湿性,電気的耐圧性に長ける為に、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像
を安定して繰返し得ることができる。
更に、本発明の電子写真用光受容部材は、全可視光域に
おいて光感度が高く、且つ光応答が速い。その為に、高
解像度で高品質の画像を安定した状態で高速で繰返し多
数枚得ることが出来るように、デジタル信号に基づく画
像の形成に適している。加えて、光受容層として電荷輸
送層(以後「CTL」と略記する)と電荷発生層(以後「C
GL」と略記する)を用いた機能分離型の構成とすること
により、電荷(フオトキヤリア)の発生と該発生した電
荷の輸送という電子写真用光受容部材にとっての重要な
機能を各々別々の層に持たせることによって、一つの層
で両方の機能をもたせるより層設計の自由度が大きく、
特性の優れたものが出来る。また、CTLに炭素原子窒素
原子および酸素原子のうち少なくとも一種が含有されて
いることによりCTLの比誘電率を小さくすることが出来
るために、層厚当りの容量を減少させることが出来、帯
電能や感度の向上を計ることが出来、さらに高電圧に対
する耐圧性も向上し、耐久性も向上する。加えてCTLに
は伝導性を制御する物質を層厚方向に不均一な分布状態
で含有させることにより、所望に従って最適な電荷輸送
能力を有するCTLを設計出来る。
更に、IR吸収層を支持体とCGLとの間に設けることによ
って、電子写真装置の露光光源として半導体レーザ等の
長波長光を用いても、入射表面側から支持体までの間で
吸収し切ない分の長波長光も該IR吸収層で高効率で吸収
されるので、支持体表面での長波長光の反射による干渉
現象の現出を顕著に防止出来、画質が飛躍的に向上す
る。
〔発明の具体的説明〕
以下、図面に従って本発明の電子写真用光受容部材に就
て具体例を挙げて詳細に説明する。
第1図は、本発明の電子写真用光受容部材の好適な層構
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図に示す電子写真用光受容部材100は、電子写真用
光受容部材用としての支持体101の上に、IR吸収層102
と、Non-Si(H,X)で構成されるCGL103、Non-Si(H,X)
で構成されると共に、炭素原子,窒素原子および酸素原
子の中の少なくとも一種を含有し、且つ伝導性を制御す
る物質(M)を層厚方向に不均一な分布状態で含有して
いる部分を少くとも有しているCTL104とから成る層構成
を有する光受容層とを有する。CTL104は自由表面105を
有する。
支持体 本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、た
とえば、NiCr,ステンレス,Al,Cr,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,Pt,
Pb,等の金属また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またはシ
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。
たと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,InO3,ITO(In23+Sn)等か
ら成る薄膜を設けることによって導電性を付与し、ある
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に設け、また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。
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の板状無端ベ
ルト状または円筒状等であることができ、その厚さは所
望通りの電子写真用光受容部材を形成しうるように適宜
決定するが、電子写真用光受容部材としての可撓性が要
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、支持体の製造上および取り扱い上,機械的強度等
の点から、通常は10μ以上とされる。
特にレーザー光などの可干渉性光を用いて像記録を行う
場合には、可視画像において現われる、いわゆる干渉縞
模様による画像不良を解消するために、支持体表面に凹
凸を設けてもよい。
支持体表面に設けられる凹凸は、V字形状の切刃を有す
るバイトをフライス盤、旋盤等の切削加工機械の所定位
置に固定し、たとえば円筒状支持体をあらかじめ所望に
従って設計されたプログラムに従って回転させながら規
則的に所定方向に移動させることにより、支持体表面を
正確に切削加工することで所望の凹凸形状,ピッチ,深
さで形成される。この様な切削加工法によって形成され
る凹凸が作り出す逆V字形線状突起部は、円筒状支持体
の中心軸を中心にした螺線構造を有する。逆V字形突起
部の螺線構造は、二重,三重の多重螺線構造、または交
叉螺線構造とされても差支えない。
あるいは、螺線構造に加えて中心軸に沿った平行線構造
を導入しても良い。
支持体表面に設けられる凹凸の凸部の縦断面形状は形成
される各層の微小カラム内における層厚の管理された不
均一化と、支持体と該支持体上に直接設けられる層との
間に良好な密着性や所望の電気的接触性を確保する為に
逆V字形とされるが、好ましくは第2図に(A),
(B),(C)で示されるように実質的に二等辺三角
形,直角三角形あるいは不等辺三角形とされるのが望ま
しい。これらの形状の中、殊に二等辺三角形、直角三角
形が望ましい。
本発明においては、管理された状態で支持体表面に設け
られる凹凸の各デイメンジヨンは、以下の点を考慮した
上で、本発明の目的を結果的に達成出来るように設定さ
れる。
すなわち、第1は後述される材料で構成されるIR吸収層
や光受容層を構成するNon-Si(H,X)層は、層形成され
る表面の状態に構造敏感であって、表面状態に応じて層
品質は大きく変化する。従って、IR吸収層やNon-Si(H,
X)光受容層の層品質の低下を招来しないように支持体
表面に設けられる凹凸のデイメンジヨンを設定する必要
がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、画
像形成後のクリーニングにおいてクリーニングを完全に
行うことが出来なくなる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がる。
上記した層推積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピツチは、好ましくは500μm〜0.3
μm,より好ましくは200μm〜1μm,最適には50μm〜
5μmであるのが望ましい。
また凹部の最大の深さは、好ましくは0.1μm〜5μm,
より好ましくは0.3μm〜3μm,最適には0.6μm〜2μ
mとされるのが望ましい。支持体表面の凹部のピツチと
最大深さが上記の範囲にある場合、凹部(または線上突
起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜20度,より
好ましくは3度〜15度,最適には4度〜10度とされるの
が望ましい。
また、このような支持体上に堆積される各層の層圧の不
均一に基く層厚差の最大は、同一ピッチ内で、好ましく
は0.1μm〜2μm,より好ましくは0.1μm〜1.5μm,最
適には0.2μm〜1μmとされるのが望ましい。
また、レーザー光などの可干渉性光を用いた場合の干渉
縞模様による画像不良を解消する別の方法として、支持
体表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けても
よい。
すなわち支持体の表面が電子写真用光受容部材に要求さ
れる解像力よりも微小な凹凸を有し、しかも該凹凸は、
複数の球状痕跡窪みによるものである。
以下に、本発明の電子写真用光受容部材における支持体
の表面の形状およびその好適な製造例を第3図および第
4図により説明するが、本発明の光受容部材における支
持体の形状およびその製造法は、これによって限定され
るものではない。
第3図は本発明の電子写真用光受容部材における支持体
の表面の形状の典型的一例を、その凹凸形状の一部を部
分的に拡大して模式的に示すものである。
第3図において301は支持体、302は支持体表面、303は
剛体真球、304は球状痕跡窪みを示している。
さらに第3図は、該支持体表面形状を得るのに好ましい
製造方法の1例をも示すものである。すなわち、剛体真
球303を支持体表面302より所定高さの位置より自然落下
させて支持体表面302に衝突させることにより、球状窪
み304を形成しうることを示している。そして、ほぼ同
一径Roの剛体真球303を複数個用い、それらを略々同一
の高さhより、同時にあるいは逐時的に落下させること
により、支持体表面302に、ほぼ同一曲率半径Rおよび
同一幅Dを有する複数の球状痕跡窪み304を形成するこ
とができる。
前述のごとくして、表面に複数の球状痕跡窪みによる凹
凸形状の形成された支持体の典型例を第4図に示す。
第4図において、401は支持体、402は凹凸部の凸部位
置、403は、剛体真球、404は球状痕跡窪みを表わす。
ところで、本発明の電子写真用光受容部材の支持体表面
の球状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率半径Rおよび幅D
は、こうした本発明の電子写真用光受容部材における干
渉縞の発生を防止する作用効果を効率的に達成するため
には重要な要因である。本発明者らは、各種実験を重ね
た結果、以下のところを究明した。すなわち、曲率半径
Rおよび幅Dが次式: を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシエアリング
干渉によるニユートンリングが0.5本以上存在すること
となる。さらに次式: を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシエアリング
干渉によるニユートンリングが1本以上存在することと
なる。
こうしたことから、電子写真用光受容部材の全体に発生
する干渉縞を、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、電子写
真用光受容部材における干渉縞の発生を防止するために
は、前記D/Rを0.035、好ましくは0.055以上とすること
が望ましい。
また、痕跡窪みによる凹凸の幅Dは、大きくとも500μ
m程度,好ましくは200μm以下,より好ましくは100μ
m以下とするのが望ましい。
第4図の例においては、略々同一半径Roの剛体真球を使
用した例を示してあるが、本発明における支持体として
は、これに限定されることはなく、本発明の目的を達成
する範囲において個数と種類が管理された状態で、半径
Roの異なる複数種の剛体真球を使用しても良い。
第5図には、上記方法で作成した支持体501上に、IR吸
収層502,CGL503,CTL504からなる光受容層500を形成した
例が示される。CTL504は自由表面505を有する。
IR吸収層 本発明におけるIR吸収層は、構成要素としてシリコン原
子とゲルマニウム原子(Ge)およびスズ原子(Sn)のう
ちの少なくともいずれか一方と、水素原子(H)および
ハロゲン原子(X)のうちの少なくともいずれか一方
と、好ましくはシリコン原子(Si)も含有する非単結晶
材料(以後「Non-Si(Ge,Sn)(H,X)」と略記する)で
構成される。
該IR吸収層に含有されるゲルマニウム原子および/また
はスズ原子は該IR吸収層中に万偏無く均一に分布されて
も良いし、あるいは該IR吸収層の全層領域に万偏無く含
有されてはいるが層厚方向の分布濃度が不均一であって
も良い。しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面
と平行な面内方向においては、均一な分布で万偏無く含
有されることが、面内方向における特性の均一化を計る
点からも必要である。すなわち、IR吸収層の層厚方向に
は万偏無く含有されていて、且つ前記支持体の設けられ
てある側とは反対の側(光受容層の自由表面側)の方に
対して前記支持体側の方に多く分布した状態となるよう
にするか、あるいは、この逆の分布状態となるように前
記IR吸収層中に含有される。
本発明の電子写真用光受容部材においては、前記したよ
うにIR吸収層中に含有されるゲルマニウム原子および/
またはスズ原子の分布状態は、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面内方向
には均一な分布状態とされるのが望ましい。
また、好ましい実施態様例の1つにおいては、IR吸収層
中におけるゲルマニウム原子および/またはスズ原子の
分布状態は全層領域にゲルマニウム原子および/または
スズ原子が連続的に万偏無く分布し、ゲルマニウム原子
および/またはスズ原子の層厚方向の分布濃度が支持体
側よりCGLに向って減少する変化が与えられているの
で、IR吸収層とCGLとの間における親和性に優れ、且つ
後述するように、支持体側端部においてゲルマニウム原
子の分布濃度を極端に大きくすることにより、半導体レ
ーザ等を使用した場合のCTLからCGLまでに吸収し切れな
い長波長側の光をIR吸収層において、実質的に完全に吸
収することが出来、支持体面からの反射により干渉を防
止することが出来る。
第6図ないし第11図には、本発明における光受容部材の
IR吸収層中に含有されるゲルマニウム原子および/また
はスズ原子の層厚方向の分布状態が不均一な場合の典型
的例が示される。
第6図ないし第11図において、横軸はゲルマニウム原子
および/またはスズ原子(以後「原子(GS)」と略記す
る)の分布濃度Cを、縦軸はIR吸収層の層厚を示し、t
Bは支持体側のIR吸収層の端面の位置を、tTは支持体側
とは反対側のIR吸収層の端面の位置を示す。すなわち、
原子(GS)の含有されるIR吸収層はtB側よりtT側に向
って層形成がなされる。
第6図には、IR吸収層中に含有される原子(GS)の層厚
方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第6図に示される例では、原子(GS)の含有されるIR吸
収層が形成される表面と該IR吸収層の表面とが接する界
面位置tBよりt1の位置までは、原子(GS)の分布濃度
CがC1なる一定の値を取り乍ら原子(GS)が形成され
るIR吸収層に含有され、位置t1よりは濃度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においては原子(GS)の分布濃度CはC3とさ
れる。
第7図に示される例においては、含有される原子(GS)
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
なる様な分布状態を形成している。
第8図の場合には、位置tBより位置T2までは原子(G
S)の分布濃度Cは濃度C6と一定値とされ、位置t2
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
(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合である、
以後の「実質的に零」の意味も同様である。)。
第9図の場合には、原子(GS)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10図に示す例においては、原子(GS)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
3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に至るまで減少されている。
第11図に示す例においては、位置tBより位置tTに至る
まで、原子(GS)の分布濃度Cは濃度C1位置より実質
的に零に至るように一次関数的に減少している。
以上、第6図ないし第11図によりIR吸収層中に含有され
る原子(GS)の層厚方向の分布状態の典型例の幾つかを
説明したように、本発明においては、支持体側におい
て、シリコン原子を含み、且つ原子(GS)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は支持体側に比べてかなり低くされた部分を有する
原子(GS)の分布状態がIR吸収層に設けられている場合
は、好適な例の1つとして挙げられる。この場合、原子
(GS)の層厚方向の分布状態として原子(GS)の分布濃
度の最大値Cmaxがシリコン原子との和に対して、好まし
くは1000原子ppm以上,より好適には5000原子ppm以上,
最適には1×104原子ppm以上とされる様な分布状態とな
り得るように層形成されるのが望ましい。
本発明において、IR吸収層中に含有される原子(GS)の
含有量としては、本発明の目的が効果的に達成されるよ
うに所望に従って適宜決められるが、好ましくは1〜10
×105原子ppm,より好ましくは100〜9.5×105原子ppm,最
適には500〜8×105原子ppmとされるのが望ましい。
前記、IR吸収層はさらに伝導性を制御する物質
(MR)、酸素原子(O)、窒素原子(N1)、炭素原子
(C)のうち少なくとも1つを含有してもよい。
また、前記の伝導性を制御する物質(MR)としては、
半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることがで
き、本発明においては、p型伝導特性を与える周期律表
第III族に属する原子(以下「第III族原子」とい
う。)、またはn型伝導特性を与える周期律表第V族に
属する原子(以下「第V族原子」という。)を用いる。
第III族原子としては、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)等があり、特にB,Gaが好適である。第V族
原子としては、具体的には、P(燐),As(砒素),Sb
(アンチモン),Bi(ビスマス)等があり、特にP,Asが
好適である。
本発明において、IR吸収層中に含有される伝導特性を制
御する物質(MR)の含有量としては、好ましくは0.01
〜5×105原子ppm,より好ましくは0.5〜1×104原子pp
m,最適には1〜5×103原子ppmとされるのが望ましいも
のである。
本発明において、Non-Si(Ge,Sn)(H,X)で構成される
IR吸収層は、たとえば、後述されるCGL,CTLと同様の真
空堆積膜形成法によって、所望特性が得られるように適
宜成膜パラメータの数値条件が設定されて作成される。
具体的には、たとえばグロー放電法(低周波CVD,高周波
CVDまたはマイクロ波CVD等の交流放電CVD、あるいは直
流放電CVD等),スパツタリング法,真空蒸着法,イオ
ンプレーテイング法,光CVD法,熱CVD法,非単結晶材料
の原料ガスを分解することにより生成される活性種
(A)と、該活性種(A)と化学的相互作用をする成膜
用の化学物質より生成される活性種(B)とを、各々別
々に堆積膜を形成するための成膜空間内に導入し、これ
らを化学反応させることによって非単結晶材料を形成す
る方法(以下「HRCVD法」と略記す)、非単結晶材料の
原料ガスと、該原料ガスに酸化作用をする性質を有する
ハロゲン系の酸化ガスを各々別々に堆積膜を形成するた
めの成膜空間内に導入し、これらを化学反応させること
によって非単結晶材料を形成する方法(以下、「FOCVD
法」と略記す)などの種々の薄膜堆積膜法によって成形
することができる。これらの薄膜堆積法は、製造条件,
設備資本投下の負荷程度,製造規模,作成される光受容
部材に所望される特性等の要因によって適宜選択されて
採用されるが、所望の特性を有する光受容部材を製造す
るに当っての条件の制御が比較的容易であり、シリコン
原子と共に、ハロゲン原子および水素原子の導入を容易
に行い得る等のことからして、グロー放電法,スパツタ
リング法,イオンプレーテイグ法,HRCLD法,FOCVD法が好
適である。そして、これらの方法を同一装置系内で併用
して形成してもよい。
たとえば、グロー放電法によって、Non-Si(Ge,Sn)
(H,X)で構成されるIR吸収層を形成するには、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
スとゲルマニウム原子(Ge)を供給し得るGe供給用の原
料ガスと、および/またはスズ原子(Sn)を供給し得る
Sn供給用の原料ガスと、必要に応じて水素原子(H)導
入用の原料ガスまたは/およびハロゲン原子(X)導入
用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に所望の
ガス圧状態で導入して、該堆積室内グロー放電を生起さ
せ、あらかじめ所定位置に設置されてある所定の支持体
表面上にNon-Si(Ge,Sn)(H,X)からなる層を形成すれ
ば良い。またゲルマニウム原子および/またはスズ原子
を不均一な分布状態で含有させるには、Ge供給用および
/またはSn供給用の原料ガスのガス流量を所望の変化率
曲線に従って制御しながらNon-Si(Ge,Sn)(H,X)から
なる層を形成させれば良い。また、スパツタリング法で
形成する場合には、たとえばAr,He等の不活性ガスまた
はこれ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中でSi
で構成されたターゲツト、あるいは該ターゲツトとGeお
よび/またはSnで構成されたターゲツトの二枚または三
枚を使用して、またはSiとGeおよび/またはSnの混合さ
れたターゲツトを使用して、必要に応じてHe,Ar等の稀
釈ガスで稀釈されたGe供給用および/またはSn供給用の
原料ガスを必要に応じて、水素原子(H)または/およ
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、所望のガスのプラズマ雰囲気を形成
することによって成される。ゲルマニウム原子および/
またはスズ原子の分布を不均一にする場合には、前記Ge
供給用および/またはSn供給用の原料ガスのガス流量を
所望の変化率曲線に従って制御しながら、前記のターゲ
ツトをスパツタリングしてやれば良い。
イオンプレーテイング法の場合には、たとえば多結晶シ
リコンまたは単結晶シリコンと多結晶ゲルマニウムまた
は単結晶ゲルマニウムおよび/または多結晶スズまたは
単結晶スズとを、それぞれ蒸発源として蒸着ボードに収
容し、この蒸発源を抵抗加熱法,あるいは、エレクトロ
ンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ、飛翔蒸発
物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる以外は、
スパツタリング法の場合と同様にする事で行うことがで
きる。
HRCVD法によってNon-Si(Ge,Sn)(H,X)で構成されるI
R吸収層を形成するには、たとえばSi供給用の原料ガス
とGe供給用の原料ガスおよび/またはSn供給用の原料ガ
スを必要に応じて別々に、あるいはいっしょに内部が減
圧にし得る堆積室内の前段に設けた活性化空間に所望の
ガス圧状態で導入して、該活性化空間内にグロー放電を
生起させたり、または加熱したりすることにより活性種
(A)を生成し、水素原子(H)導入用の原料ガスおよ
びまたはハロゲン原子(X)導入用の原料ガスを同様に
別の活性化空間に導入して活性種(B)を生成し、活性
種(A)と活性種(B)を各々別に前記堆積室内に導入
してあらかじめ所定位置に設置されてある所定の支持体
表面上にNon-Si(Ge,Sn)(H,X)からなる層を形成すれ
ば良い。また、ゲルマニウム原子および/またはスズ原
子を不均一な分布状態で含有させるには、Ge供給用およ
び/またはSn供給用の原料ガスのガス流量を所望の変化
率曲線に従って制御しながらNon-Si(Ge,Sn)(H,X)か
らなる層を形成させれば良い。
FOCVD法によってNon-Si(Ge,Sn)(H,X)で構成されるI
R吸収層を形成するには、たとえばSi供給用の原料ガス
とGe供給用の原料ガスおよび/またはSn供給用の原料ガ
スを必要に応じて別々にあるいは一緒に内部が減圧にし
得る堆積室内に所望のガス圧状態で導入し、さらにハロ
ゲン(X)ガスを原料ガスとは別に前記堆積室内に所望
のガス圧状態で導入し、堆積室内でこれらのガスを化学
反応させて、あらかじめ所定の位置に設置されてある所
定の支持体表面上にNon-Si(Ge,Sn)(H,X)からなる層
を形成すれば良い。またゲルマニウム原子および/また
はスズ原子を不均一な分布状態で含有させるにはGe供給
用および/またはSn供給用の原料ガスのガス流量を所望
の変化率曲線に従って制御しながらNon-Si(Ge,Sn)
(H,X)からなる層を形成させればよい。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガスと成り得
る物質としては、SiH4,Si26,Si38,Si410等のガス
状態の、また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
時の取扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH4,Si2
6が好ましいものとして挙げられる。
Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、GeH4,Ge2
6,Ge38,Ge410,Ge512,Ge614,Ge716,Ge
818,Ge920などのガス状態のまたはガス化し得る水
素化ゲルマニウムが有効に使用されるものとして挙げら
れ、殊に層作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ
等の点で、GeH4,Ge26,Ge38が好ましいものとして挙
げられる。
Sn供給用の原料ガスと成り得る物質としては、SnH4,Sn2
6,Sn38,Sn410,Sn512,Sn614,Sn716,Sn
818,Sn920などのガス状態のまたはガス化し得る水
素化スズが有効に使用されるものとして挙げられ、殊に
層作成作業時の取扱い易さ、Sn供給効率の良さ等の点で
SnH4,Sn26,Sn38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、たとえばハロゲンガス,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
態のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げ
られる。
また、更にはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状態のまたはガス化し得るハロゲン原子を含
む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明において
は挙げることができる。
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できる。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、いわゆるハロゲン原子
で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たと
えばSiF4,Si26,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できる。
このようなハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグ
ロー放電法によって本発明の特徴的な電子写真用光受容
部材を形成する場合には、Ge供給用および/またはSn供
給用の原料ガスと共に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、所望の支持体上にハ
ロゲン原子を含むNon-Si(Ge,Sn)(H,X)から成るIR吸
収層を形成することができる。
グロー放電法にしたがってハロゲン原子を含むIR吸収層
を製造する場合、基本的には、たとえばSi供給用の原料
ガスとなるハロゲン化硅素とGe供給用の原料ガスとなる
水素化ゲルマニウムおよび/またはSn供給用の原料ガス
となる水素化スズを所定の混合比とガス流量になるよう
にしてIR吸収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
とによって、所望の支持体上にIR吸収層を形成し得るも
のであるが、水素原子の導入割合の制御を一層容易にな
るように図る為にこれ等のガスに更に水素ガスまたは水
素原子を含む硅素化合物のガスも所望量混合して層形成
しても良い。
また、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。
スパツタリング法,イオンプレーテイング法,HRCVD法,F
OCVD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または前記のハ
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。
また、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、たとえばH2、あるいは前記したシラン類ま
たは/および水素化ゲルマニウム等のガス類をスパツタ
リング用の堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲
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、ある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、SiH
22,SiH22,SIH2Cl2,SiHCl2,SiH2Br2,SiHBr2等のハロ
ゲン置換水素化硅素、およびGeHF3,GeH22,GeH3F,GeHC
l3,GeH2Cl2,GeH3Cl,GeHBr3,GeH2Br2,GeH3Br,GeHI3,GeH2
2,GeH3I等の水素化ハロゲン化ゲルマニウム等の水素
原子を構成要素の1つとするハロゲン化物、GeF4,GeC
l4,GeBr4,GeI4,GeF2,GeCl2,GeBr2,GeI2等のハロゲン化
ゲルマニウム、または/およびSnHF3,SnH22,SnH3F,Sn
HCl3,SnH2Cl2,SnH3Cl,SnHBr3,SnH2Br2,SnH3Br,SnHI3,Sn
H22,SnH3I等の水素化ハロゲン化スズ等の水素原子を
構成要素の1つとするハロゲン化物、SnF4,SnCl4,SnB
r4,SnI4,SnF2,SnCl2,SnBr2,SnI2等のハロゲン化スズ等
々のガス状態のあるいはガス化し得る物質も有効なIR吸
収層形成用の出発物質として挙げる事ができる。これ等
の物質の中、水素原子を含むハロゲン化物は、IR吸収層
形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同時に電気的あ
る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IR吸収層中に構造的に導入するには、上記の
他にH2あるいはSiH4,Si26,Si38,Si410等の水素
化硅素をGeを供給するためのゲルマニウムまたはゲルマ
ニウム化合物と、あるいはGeH4,Ge26,Ge38,Ge
410,Ge512,Ge614,Ge716,Ge818,Ge920等の
水素化ゲルマニウムおよび/またはSnを供給するための
スズまたはスズ化合物と、あるいはSnH4,Sn26,Sn
38,Sn410,Sn512,Sn614,Sn716,Sn818,Sn9
20等の水素化スズとSiを供給するためのシリコンまたは
シリコン化合物とを堆積室中に共存させて放電を生起さ
せる事でも行うことができる。
本発明の好ましい例において、形成される電子写真用光
受容部材のIR吸収層中に含有される水素原子(H)の量
またはハロゲン原子(X)の量または水素原子とハロゲ
ン原子の量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40原子
%,より好ましくは0.05〜30原子%,最適には0.1〜25
原子%とされるのが望ましい。
IR吸収層中に含有される水素原子(H)または/および
ハロゲン原子(X)の量を制御するには、たとえば支持
体温度または/および水素原子(H)、あるいはハロゲ
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、放電電力等を制御してやれば
良い。
本発明において、IR吸収層に窒素原子および/または炭
素原子および/または酸素原子を含有させるには、IR吸
収層の形成の際に窒素原子および/または炭素原子およ
び/または酸素原子導入用の出発物質を前記したIR吸収
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れば良い。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってIR吸収層を形成
するには窒素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も窒素原子を構成原子とするガス状の物質またはガス化
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。
たとえばシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガス
と、窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子(H)またはおよびハロゲン原子
(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、または、シリコン原子(Si)を構成
原子とする原料ガスと、窒素原子(N)および水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスとを、これもまた所望
の混合比で混合するか、あるいは、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)、窒
素原子(N)および水素原子(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できる。
また別には、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、窒素原子(N)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。
窒素原子(N)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、Nを構成原子とする、あ
るいはNとHとを構成原子とするたとえば窒素
(N2),アンモニア(NH3),ヒドラジン(H2NN
H2),アジ化水素(HN3),アジ化アンモニウム(NH4
3)等のガス状のまたはガス化し得る窒素、窒化物およ
びアジ化物等の窒素化合物を挙げることができる。この
他に、窒素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン原子
(X)の導入も行えるという点から、三弗化窒素(F3
N),四弗化窒素(F42)等のハロゲン化窒素化合物
を挙げることができる。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってIR吸収層を形成
するには炭素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も炭素原子を構成原子とするガス状の物質またはガス化
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。
たとえばシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガス
と、炭素原子(C)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子(H)または/およびハロゲン原子
(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、またはシリコン原子(Si)を構成原
子とする原料ガスと、炭素原子(C)および水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスとを、これもまた所望
の混合比で混合するか、あるいはシリコン原子(Si)を
構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si),炭素
原子(C)および水素原子(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できる。
また別には、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、炭素原子(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。
炭素原子(C)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、CとHとを構成原子とす
る。
たとえば炭素数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
水素等が挙げられる。
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4),
エタン(C26),プロパン(C38),n−ブタン(n
−C410),ペンタン(C512)、エチレン系炭化水
素としては、エチレン(C24),プロピレン(C
36),ブテン−1(C48),ブテン−2(C
48),イソブチレン(C48),ペンテン(C
510)、アセチレン系炭化水素としては、アセチレン
(C22),メチルアセチレン(C34),ブチン(C
46)等が挙げられる。
SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとしては、Si
(CH34,Si(C254等のケイ化アルキルを挙げるこ
とが出来る。
この他に、炭素原子(C)の導入に加えて、ハロゲン原
子(X)の導入も行えるという点からCF4,CCl4,CH3CF3
等のハロゲン化炭素ガスを挙げることが出来る。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってIR吸収層を形成
するには、酸素原子導入用の出発物質としては、少なく
とも酸素原子を構成原子とするガス状の物質またはガス
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。
たとえば、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガ
スと、酸素原子(O)を構成原子とする原料ガスと、必
要に応じて水素原子(H)またはおよびハロゲン原子
(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、またはシリコン原子(Si)を構成原
子とする原料ガスと、酸素原子(O)および水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスとを、これもまた所望
の混合比で混合するか、あるいはシリコン原子(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)および水素原子(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できる。
また別には、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(O)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、たとえば酸素(O2),
オゾン(O3),一酸化窒素(NO),二酸化窒素(N
O2),一二酸化窒素(N2O),三二酸化窒素(N
23),四三酸化窒素(N24),五二酸化窒素(N2
5),三酸化窒素(NO2),シリコン原子(Si)と酸素
原子(O)と水素原子(H)と構成原子とする、たとえ
ば、ジシロキサン(H3SiOSiH3),トリシロキサン(H
3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等を挙げることが
できる。
スパツタリング法によってIR吸収層を形成するには、IR
吸収層形成の際、単結晶または多結晶のSiウエーハーま
たはSi34ウエーハー、またはSiとSi34が混合されて
含有されているウエーハーおよび/またはSiO2ウエーハ
ー、またはSiとSiO2が混合されて含有されているウエー
ハーおよび/またはSiCウエーハーまたはSiとSiCが混合
されて含有されているウエーハーをターゲツトとして、
これ等を種々のガス雰囲気中でスパツタリングすること
によって行えば良い。
たとえば、窒素原子を含有させるにはSiウエーハーをタ
ーゲツトとして使用すれば、窒素原子と必要に応じて水
素原子または/およびハロゲン原子を導入するための原
料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツタ
用の堆積室中に導入し、これらのガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツタリングすれば良
い。
また、別には、SiとSi34とは別々のターゲツトとして
またはSiとSi34の混合した一枚のターゲツトを使用す
ることによって、スパツタ用のガスとしての稀釈ガスの
雰囲気中でまたは少なくとも水素原子(H)または/お
よびハロゲン原子(X)を構成原子として含有するガス
雰囲気中でスパツタリングすることによって成される。
窒素原子、炭素原子、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法の例で示した原料ガスの中の
窒素原子、炭素原子、酸素原子導入用の原料ガスが、ス
パツタリングの場合にも有効なガスとして使用され得
る。
本発明において、IR吸収層の形成の際に、該層に含有さ
れる窒素原子および/または炭素原子および/または酸
素原子の分布濃度C(N)および/またはC(C)およ
び/またはC(O)を層厚方向に変化させて、所望の層
厚方向の分布状態(depth profile)を有する層を形成
するには、グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法の場合には、
分布濃度C(N)および/またはC(C)および/また
はC(O)を変化させるべき窒素原子および/または炭
素原子および/または酸素原子導入用の出発物質のガス
を、そのガス流量を所望の変化率曲線にしたがって適宜
変化させ乍ら、堆積室内に導入することによって成され
る。
たとえば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられ
ている何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けら
れた所定のニードルバルブの開口を適宜変化させる操作
を行えば良い。
スパツタリング法によって形成する場合、窒素原子およ
び/または炭素原子および/または酸素原子の層厚方向
の分布濃度C(N)および/またはC(C)および/ま
たはC(O)を層厚方向で変化させて、窒素原子および
/または炭素原子および/または酸素原子の層厚方向の
所望の分布状態(depth profile)を形成するには、第
一には、グロー放電法による場合と同様に、窒素原子お
よび/または炭素原子および/または酸素原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し該ガスを堆積室中へ導入す
る際のガス流量を所望に従って適宜変化させることによ
って成される。
第二には、スパツタリング用のターゲツトを、たとえば
SiとSi34との混合されたターゲツトを使用するのであ
れば、SiとSi34との混合比を、ターゲツトの層厚方向
において、あらかじめ変化させておくことによって成さ
れる。
SiCかSiO2を用いる場合も、Si34と同様に行えばよ
い。
IR吸収層中に含有される窒素原子(N)の量、または酸
素原子(O)の量、または炭素原子(C)の量、または
窒素原子と酸素原子の量の和(N+O)、または窒素原
子と炭素原子の量の和(N+C)、または炭素原子と酸
素原子の量の和(C+O)、または窒素原子と炭素原子
と酸素原子の量の和(N+C+O)は、好ましくは0.01
〜40原子%、より好ましくは0.05〜30原子%、最適には
0.1〜25原子%とされるのが望ましい。
IR吸収層中に、伝導特性を制御する物質(MR)、たと
えば、第III族原子あるいは第V族原子を構造的に導入
するには、層形成の際に、第III族原子導入用の出発物
質あるいは第V族導入用の出発物質をガス状態で堆積室
中に、IR吸収層を形成するための他の出発物質と共に導
入してやれば良い。このような第III族原子導入用に出
発物質と成り得るものとしては、常温常圧でガス状のま
たは、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。そのような第III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、B26,B410,B59,B511,B610,B612,B7
14等の水素化硼素、BF3,BCl2,BBr3等のハロゲン化硼
素等が挙げられる。この他、AlCl3,GaCl3,Ga(CH33,I
nCl2,TlCl3等も挙げられることができる。
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,P2
4等の水素化燐、PH4I,PF3,PF5,PCl3,PCl5,PBr3,PBr5,PI
3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3,AsF3,A
sCl3,AsBr3,AsF5,SbH3,SbF3,SbF5,SbCl3,SbCl5,BiH3,Bi
Cl3,BiBr3等も第V族原子導入用の出発物質の有効なも
のとして挙げられることができる。
更に本発明におけるIR吸収層の層厚は、所望の電子写真
特性が得られることおよび経済的効果等の点から0.05〜
25μ、好ましくは0.07〜20μ、最適には0.1〜15μとす
るのが望ましい。
CGL 本発明におけるCGLは、Non-Si(H,X)で構成され、所望
の光導電特性、特に電荷発生特性を有する。
本発明におけるCGL中には、後述されるCTLの場合のよう
に、伝導性を制御する物質(M)、炭素原子(C)、窒
素原子(N)および酸素原子(O)のいずれも実質的に
は含有されない。
また、本発明におけるCGLに含有される水素原子または
/およびハロゲン原子はシリコン原子の未結合手を補償
し層品質の向上、特に光導電特性の向上に効果を奏す
る。
水素原子またはハロゲン原子または水素原子とハロゲン
原子の和の含有量は、好適には1〜40原子%,より好適
には5〜30原子%,最適には10〜20原子%とされるのが
望ましい。
本発明において、CGLの層厚は所望の電子写真特性が得
られることおよび経済的効果、特に充分な電荷発生能が
得られるように電子写真画像形成装置に使用する光源の
光の吸収係数に応じて適宜所望に従って決められ、好適
には0.01〜30μm,より好適には0.1〜20μm,最適には1
〜10μmとされるのが望ましい。
本発明において、Non-Si(H,X)で構成されるCGLを形成
するには、前記のIR吸収層の場合と同様に、たとえばグ
ロー放電法(低周波CVD,高周波CVDまたはマイクロ波CVD
等の交流放電CVD、あるいは直流放電CVD等),ECR-CVD
法,スパツタリング法,真空蒸着法,イオンプレーテイ
ング法,光CVD法,熱CVD法,HRCVD法,FOCVD法等の種々の
薄膜堆積法によって形成することが出来る。
たとえば、グロー放電法によってNon-Si(H,X)で構成
されるCGLを形成するには、基本的にはシリコン原子(S
i)を供給し得るSi供給用の原料ガスと水素原子(H)
導入用の原料ガスまたは/およびハロゲン原子(X)導
入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に所望
のガス圧状態で導入して、該堆積室内にグロー放電を生
起させ、あらかじめ所定位置に設置されてある所定の支
持体表面上にNon-Si(H,X)からなる層を形成すれば良
い。また、スパツタリング法で形成する場合には、たと
えばAr,He等の不活性ガスまたはこれ等のガスをベース
とした混合ガスの雰囲気中でSiで構成されたターゲツト
を使用して、必要に応じて、水素原子(H)または/お
よびハロゲン原子(X)導入用のガスをスパツタリング
用の堆積室に導入し、所望のガスのプラズマ雰囲気を形
成することによって成される。
イオンプレーテイング法の場合には、たとえば多結晶シ
リコンまたは単結晶シリコンを、蒸発源として蒸着ボー
ドに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、あるいは、エレ
クトロンビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ、飛
翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる以
外は、スパツタリング法の場合と同様にする事で行うこ
とができる。HRCVD法によってNon-Si(H,X)で構成され
るCGLを形成するには、たとえばSi供給用の原料ガス
を、内部が減圧にし得る堆積室内の前段に設けた活性化
空間に所望のガス圧状態で導入して、該活性化空間内に
グロー放電を生起させたり、または過熱したりすること
により活性種(A)を生成し、水素原子(H)導入用の
原料ガスおよび/またはハロゲン原子(X)導入用の原
料ガスを、同様に別の活性化空間に導入して活性種
(B)を生成し、活性種(A)と活性種(B)を各々別
々に前記堆積室内に導入して、あらかじめ所定位置に設
置されてある所定の支持体表面上にNon-Si(H,X)から
なる層を形成すれば良い。FOCVD法によって、Non-Si
(H,X)で構成されるCGLを形成するには、たとえばSi供
給用の原料ガスを内部が減圧にし得る堆積室内に所望の
ガス圧状態で導入し、さらにハロゲン(X)ガスを原料
ガスとは別に前記堆積室内に所望のガス圧状態で導入
し、堆積室内でこれらのガスを化学反応させて、あらか
じめ所定位置に設置されてある所定の支持体表面上にNo
n-Si(H,X)かななる層を形成すれば良い。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガスと成り得
る物質としては、IR吸収層の記述の中で挙げたガス状態
のまた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、層作成作業時の
取扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH4,Si26
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、IR吸収層の記述の中で挙げたガス
状態のまたはガス化し得るハロゲン化合物またはハロゲ
ン原子を含む水素化硅素化合物が好ましく挙げられる。
このようなハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグ
ロー放電法によって本発明の特徴的な電子写真用光受容
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、所望の支持体上
にハロゲン原子を含むNon-Si(H,X)から成るCGLを形成
する事ができる。
グロー放電法にしたがって、ハロゲン原子を含むCGLを
製造する場合、基本的には、たとえばSi供給用の原料ガ
スとなるハロゲン化硅素を所定のガス流量になるように
してCGL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
って、所望の支持体上にCGLを形成し得るものである
が、水素原子の導入割合の制御を一層容易になるように
図る為にこれ等のガスに更に水素ガスまたは水素原子を
含む硅素化合物のガスも所望量混合して層形成して良
い。
また、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。
スパツタリング法,イオンプレーテイング法,HRCVD法,F
OCVD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または前記のハ
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。
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、ある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、SiH
22,SiH22,SiH2Cl2,SiHCl2,SiH2Br2,SiHBr2等のハロ
ゲン置換水素化硅素、等々のガス状態のあるいはガス化
し得る物質も有効なCGL形成用の出発物質として挙げる
事ができる。これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲ
ン化物は、CGL形成の際に層中にハロゲン原子の導入と
同時に電気的ある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CGL中に構造的に導入するには、上記の他に
2、あるいはSiH4,Si26,Si38,Si410等の水素化
硅素とSiを供給するためのシリコンまたはシリコン化合
物とを堆積室中に共存させて放電を生起させる事でも行
うことができる。
CGL中に含有される水素原子(H)または/およびハロ
ゲン原子(X)の量を制御するには、たとえば支持体温
度または/および水素原子(H)、あるいはハロゲン原
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、放電電力等を制御してやれば良
い。
CTL 本発明におけるCTLは、構成要素として、シリコン原子
と炭素原子、窒素原子および酸素原子のうち少なくとも
一種と、伝導性を制御する物質(M)とを含有するNon-
Si(H,X)(以後「Non-SiM(C,N,O)(H,X)」と略記す
る)で構成され、所望の電子写真特性を満足する電荷輸
送特性を有する。該CTLに含有される炭素原子、窒素原
子または酸素原子は該CTL中に万偏無く均一に分布した
状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均
一な分布状態で含有している部分があっても良いように
含有されても良い。伝導性を制御する物質(M)は層厚
方向には不均一に分布する状態で含有される。つまり、
物質(M)の濃度が層厚方向に支持体側から増加または
減少する部分を有するような不均一な分布状態で含有さ
れる。いずれにしても、伝導性を制御する物質(M),
炭素原子,窒素原子および酸素原子のいずれも含有され
る場合には、CTLの全層領域に含有される。伝導性を制
御する物質(M)のCTLの層厚方向の分布濃度がCTLの少
なくとも一部の層領域において、不均一になるように、
物質(M)はCTL中に含有される。
炭素原子,窒素原子および酸素原子のCTLにおける層厚
方向の分布濃度は、均一であっても良く、あるいは伝導
性を制御する物質(M)と同様にCTLの少なくとも一部
の層領域で不均一となるように含有されても良い。
第12図ないし第27図にはCTLに含有される伝導性を制御
する物質(M)の層厚方向の分布状態の典型的例が示さ
れている。
第12図ないし第27図において、横軸は含有する物質
(Y)の分布濃度Cを、縦軸はCTLの層厚を示し、tB
支持体側のCTLの端面の位置を、tTは支持体側とは反対
側のCTLの端面の位置を示す。すなわち、物質(M)の
含有されるCTLはtB側よりtT側に向って層形成がなさ
れる。
第12図には、CTL中に含有される物質(M)の層厚方向
の分布状態の第1の典型例が示される。
第12図に示される例では、CGLとCTLとが接する界面位置
Bよりt16の位置までは、物質(M)の分布濃度Cが
57なる一定の値を取り乍ら物質(M)が形成されるCT
Lに含有され、位置t10よりは濃度C58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t
Tにおいては物質(M)の分布濃度CはC59とされる。
第13図に示される例においては、含有される物質(M)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで濃度C60
から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて濃度C61
となる様な分布状態を形成している。
第14図の場合には、位置tBより位置t17までは物質
(M)の分布濃度Cは濃度C62と一定値とされ、位置t
17と位置tTとの間において、C63より徐々に連続的に
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(ここで実質的に零とは検出限界量未満の
場合である。) 第15図の場合には、物質(M)の分布濃度Cは位置tB
より位置tTに至るまで、濃度C64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16図に示す例においては、物質(M)の分布濃度C
は、位置tBと位置t18間においては、濃度C65と一定
値であり、位置tTにおいては濃度C66とされる。位置
18と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数的に
位置t18より位置tTに至るまで減少されている。
第17図に示す例においては、位置tBより位置tTに至る
まで、物質(M)の分布濃度Cは濃度C67より実質的に
零に至るように一次関数的に減少している。
第18図に示される例においては、含有される物質(M)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまでC68から
徐々に連続的に減少して位置tTにおいてC69となる様
な分布状態を形成している。
第19図に示される例においては、物質(M)の分布濃度
Cは位置tBより位置t19まではC70の一定値を取り、
位置t19より位置tTまではC71よりC72まで一次関数
的に減少する分布状態とされている。
第20図に示される例においては、物質(M)の分布濃度
Cは位置tBより位置t20に至るまでC75からC74まで
徐々に連続的に増加し、位置t20よりはC73の一定値を
取り位置tTに至る様な分布状態を形成している。
第21図に示される例においては物質(M)の分布濃度C
は位置tBより位置tTに至るまでC77からC76まで徐々
に連続的に増加する様な分布状態を形成している。
第22図に示される例においては、物質(M)の分布濃度
Cは位置tBより位置t21に至るまで実質的に零からC
79まで徐々に連続的に増加し、位置t21よりはC78の一
定値を取り位置tTに至る様な分布状態を形成してい
る。
第23図に示される例においては、物質(M)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまで実質的に零からC80
まで徐々に連続的に増加する様な分布状態を形成してい
る。
第24図に示される例においては、物質(M)の分布濃度
Cは位置tBより位置t22に至るまでC82からC81まで
一次関数的に増加し、位置t22よりはC81の一定値を取
り位置tTに至る様な分布状態を形成している。
第25図に示される例においては物質(M)の分布濃度C
は位置tBより位置tTに至るまで、実質的に零からC8
3まで一次関数的に増加する様な分布状態を形成してい
る。
第26図に示される例においては、物質(M)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまでC85からC84まで徐
々に連続的に増加する様な分布状態を形成している。
第27図に示される例においては、物質(M)の分布濃度
Cは位置tBより位置t23に至るまでC88からC87まで
一次関数的に増加し、位置t23よりはC86の一定値を取
り位置tTに至る様な分布状態を形成している。
第28図至第37図にはCTLに含有される炭素原子(C)、
窒素原子(N)および酸素原子(O)の層厚方向の分布
状態の典型的例が示されている。以後の説明におては、
便宜上、炭素原子(C)、窒素原子(N)および酸素原
子(O)を総称して「原子(Y)」と記す。
第28図ないし第37図において、横軸は含有する原子
(Y)の分布濃度Cを、縦軸はCTLの層厚を示し、tB
支持体側のCTLの端面の位置を、tTは支持体側とは反対
側のCTLの端面の位置を示す。すなわち、原子(Y)の
含有されるCTLはtB側よりtT側に向って層形成がなさ
れる。
第28図には、CTL中に含有される原子(Y)の層厚方向
の分布状態の第1の典型例が示される。
第28図に示される例では、界面位置tBよりt24の位置
までは、原子(Y)の分布濃度Cが値C89なる一定の値
を取り乍ら原子(Y)が形成される層領域(Y)に含有
され、位置t24よりは分布濃度値C90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t
Tにおいては原子(Y)の分布濃度Cは値C91とされ
る。
第29図に示される例においては、含有される原子(Y)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで分布濃度
値C92から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて分
布濃度値C93となる様な分布状態を形成している。
第30図の場合には、位置tBより位置t25までは原子
(Y)の分布濃度Cは分布濃度値C42と一定値とされ、
位置t25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(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場
合である、以後の「実質的に零」の意味も同様であ
る)。第31図の場合には、原子(Y)の分布濃度Cは位
置tBより位置tTに至るまで、濃度値C96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32図に示す例においては、原子(Y)の分布濃度C
は、位置tBと位置t26間においては、分布濃度値C97
と一定値であり、位置tTにおいては分布濃度値C98
される。位置t26と位置tTとの間では、分布濃度Cは
一次関数的に位置t26より位置tTに至るまで減少され
ている。
第22図に示す例においては、位置tBより位置tTに至る
まで、原子(Y)の分布濃度Cは、分布濃度値C99より
実質的に零に至るように一次関数的に減少している。
第34図に示される例においては、含有される原子(Y)
の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで値C100
から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて値C101
なる様な分布状態を形成している。
第35図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置t27までは値C102の一定値を取
り、位置t27より位置tTまでは値C103より値C104
で一次関数的に減少する分布状態とされている。
第36図に示される例においては、原子(Y)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTまで値C105の一定値を取る。
第28図ないし第35図において示した例は、いずれもtT
側よりtB側のほうが原子(Y)の分布濃度Cが多い例
を示したが、tT側とtB側をまったく逆にして、tB
よりtT側のほうが原子(Y)の分布濃度Cが多くても
よい。たとえば第37図に示される例では第12図におい
て、tT側とtB側を逆にした場合で、界面位置tBより
位置t28に至るまで原子(Y)の分布濃度Cは値C108
と一定であり、t28よりt29までC108から徐々に連続
的に増加して位置t29でC107となり、位置t29から界
面位置tTまで値C106なる一定の値となる。
前記の伝導性を制御する物質(M)としては、IR吸収層
の記述の中で挙げた伝導性を制御する物質(MR)と同
様のもを挙げることが出来る。
本発明においては、CTL3の全層領域に伝導性を制御する
物質(M)として第III族原子または第V族原子を含有
させることによって、主として伝導型および/または伝
導率を制御する効果および/またはCGLとCTLとの間の電
荷注入性を向上させる効果を得ることが出来るが、その
含有量は比較的少量とされる。物質(M)の含有量とし
ては好適には1×10-3〜1×103原子ppm、より好適には
5×10-3〜1×102原子ppm、最適には1×10-2〜50原子
ppmとされるのが望ましい。
また、本発明におけるCTL3の全層領域には炭素原子また
は/および酸素原子または/および窒素原子が含有さ
れ、主として高暗抵抗化や分光感度の制御と、CGLとCTL
との間の密着性の向上を計ることが出来る。炭素原子、
酸素原子、または窒素原子の含有量は、あるいはこれ等
の中少なくとも二種を含有させる場合にはそれ等の総含
有量としては、好適には1×10-3〜5×10原子%、より
好適には5×10-2〜4×10原子%、最適には1×10-1
3×10原子%とされるのが望ましい。
また、本発明におけるCTLに含有する水素原子または/
およびハロゲン原子はシリコン原子の未結合手を補償し
層品質の向上を計ることが出来る。
CTL中に含有される水素原子またはハロゲン原子、ある
いは水素原子とハロゲン原子の和の含有量は、好適には
1〜70原子%、より好適には5〜50原子%、最適には10
〜30原子%とされるのが望ましい。
本発明において、CTLの層厚は所望の電子写真特性が得
られることおよび経済的効果等の観点から、好ましくは
5〜50μ、より好ましくは10〜40μ、最適には20〜30μ
とされるのが望ましい。
本発明において、CTL中に原子(Y)を導入するには、C
TL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れば良い。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってCTLを形成する
際に使用される窒素原子導入用炭素原子導入用および酸
素原子導入用の出発物質としては、IR吸収層の記述のと
ころで挙げたものと同様のものを具体的の挙げることが
出来る。
スパツタリング法によってCTLを形成するには、CTL形成
の際、単結晶または多結晶のSiウエハーまたはSi34
エーハー、またはSiとSi34が混合されて含有されてい
るウエーハーおよび/またはSiO2ウエーハー、またはSi
とSiO2が混合されて含有されているウエーハーおよび/
または、SiCウエーハー、またはSiとSiCが混合されて含
有されているウエーハーをターゲツトとして、これ等を
種々のガス雰囲気中でスパツタリングすることによって
行えば良い。
たとえば、窒素原子を含有させるにはSiウエーハーをタ
ーゲツトとして使用すれば、窒素原子と必要に応じて水
素原子または/およびハロゲン原子を導入するための原
料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツタ
用の堆積室中に導入し、これらのガスのガスプラズマを
形成して前記Siウエーハーをスパツタリングすれば良
い。
また、別には、SiとSi34とは別々のターゲツトとし
て、またはSiとSi34の混合した一枚のターゲツトを使
用することによって、スパツタ用のガスとしての稀釈ガ
スの雰囲気中でまたは少なくとも水素原子(H)または
/およびハロゲン原子(X)を構成原子として含有する
ガス雰囲気中でスパツタリングすることによって成され
る。
窒素原子,炭素原子,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法の例で示した原料ガスの中の
窒素原子,炭素原子,酸素原子導入用の原料ガスがスパ
ツタリングの場合にも有効なガスとして使用され得る。
本発明において、CTLの形成の際に、該層に含有される
原子(Y)の分布濃度C(Y)を層厚方向に変化させ
て、所望の層厚方向の分布状態(depth profile)を有
する層を形成するには、グロー放電法HRCVD法,FDCVD法
の場合には、分布濃度C(Y)を変化させるべき原子
(Y)導入用の出発物質のガスを、そのガス流量を所望
の変化率曲線にしたがって適宜変化させ乍ら、堆積室内
に導入することによって成される。
たとえば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられ
ている何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けら
れた所定のニードルバルブの開口を適宜変化させる操作
を行えば良い。
スパツタリング法によって形成する場合、原子(Y)の
層厚方向の分布濃度C(Y)を層厚方向で変化させて、
原子(Y)の層厚方向の所望の分布状態(depth profil
e)を形成するには、第一には、グロー放電法による場
合と同様に、原子(Y)導入用の出発物質をガス状態で
使用し該ガスを堆積室中へ導入する際のガス流量を所望
に従って適宜変化させることによって成される。
第二には、スパツタリング用のターゲツトを、たとえば
SiとSi34との混合されたターゲツトを使用するのであ
れば、SiとSi34との混合比を、ターゲツトの層厚方向
において、あらかじめ変化させておくことによって成さ
れる。
SiCやSiO2を用いる場合も、Si34と同様に行えばよ
い。
CTL中に、伝導特性を制御する物質(M)、たとえば、
第III族原子あるいは第V族原子を構造的に導入するに
は、IR吸収層の形成の際と同様に出発物質あるいは第V
族導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、CTLを形
成するための他の出発物質と共に導入してやれば良い。
本発明の目的を達成しうる特性を有するCGLCTLをNon-Si
(H,X)として水素原子または/およびハロゲン原子を
含有するA−Si(以後、「A−Si(H,X)」と称する)
を選択して構成するには、支持体1の温度、ガス圧を所
望に従って適宜設定する必要がある。
支持体温度(Ts)は、層設計に従って適宜最適範囲が選
択されるが、通常の場合、50℃〜400℃、好適には100〜
300℃とするのが望ましい。
堆積室内のガス圧も同様に層設計に従って、適宜最適範
囲が選択されるが、通常の場合1×10-4〜10Torr、好ま
しくは1×10-3〜3Torr、最適には1×10-2〜1Torrとす
るのが望ましい。
本発明においては、前記各層を作成するための支持体温
度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記した範囲が挙
げられるが、これらの層作成フアクターは、通常は独立
的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有す
る各層を形成すべく、相互的且つ有機的関連性に基づい
て、各層作成フアクターの最適値を決めるのが望まし
い。
CGLCTLを構成するNon-Si(H,X)として、水素原子また
は/およびハロゲン原子を含有する多結晶シリコン(以
後「poly-Si(H,X)」と呼称する。)を選択して構成す
る場合、その層を形成するについては種々の方法があ
り、たとえば次のような方法があげられる。
その1つの方法は、支持体温度を高温、具体的には400
〜600℃に設定し、該支持体上にプラズマCVD法により膜
を堆積せしめる方法である。
他の方法は、支持体表面に先ずアモルフアス状の膜を形
成、すなわち、支持体温度をたとえば約250℃にした支
持体上にプラズマCVD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、支持体を400〜6
00℃に約5〜30分間加熱するか、あるいは、レーザー光
を約5〜30分間照射することにより行われる。
次に高周波(以下RFと略す)グロー放電分解法によって
形成される本発明の電子写真用光受容部材の製造方法に
ついて説明する。
次に高周波(以下RFと略す)グロー放電分解法によって
形成される光導電部材の製造方法について説明する。
第38図にRFグロー放電分解法による電子写真用光受容部
材の製造装置を示す。
図中の1011,1012,1013,1014,1015,1016のガスボンベに
は、本発明の夫々の層を形成する為の原料ガスが密封さ
れており、その一例として、たとえば1011にはSiH4ガス
(純度99.999%)ボンベ、1012にはH2ガス(純度99.99
9%)ボンベ、1013にはH2ガスで希釈されたB26ガス
(純度99.999%以下B26/H2と略す)ボンベ、1014はN
Oガス(純度99.5%)ボンベ、1015はGeH4ガス(純度99.
999%)ボンベ、1016はCH4ガス(純度99.999%)ボンベ
である。
基体シリンダー上に本発明の層構成を持つ電子写真用光
受容部材の作成法を具体例に基づいて述べる。
電子写真用光受容部材を形成する場合の一例として、IR
吸収層形成用ガスに、SiH4ガス、B26/H2ガス、NOガ
ス、GeH4ガスを、CGL形成用ガスとしてSiH4ガス、H2
スを、CTL形成用ガスとしてSiH4ガス、NH3ガス、B26
/H2ガスを用いる場合をとりあげる。
これらのガスを反応室1001に流入させるにはガスボンベ
1011〜1017のバルブ1051〜1057、反応室1011のリークバ
ルブ1003が閉じられている事を確認し、また、流入バル
ブ1031〜1037、流出バルブ1041〜1047、補助バルブ1070
が開かれている事を確認して、先ずメインバルブ1002を
開いて反応室1001およびガス配管内を排気する。
次に真空計1004の読みが約5×10-6Torrになった時点で
補助バルブ1070、流出バルブ1041〜1047を閉じる。
その後、ガスボンベ1011よりSiH4ガス、ガスボンベ1012
よりH2ガス、ガスボンベ1013よりB26/H2ガス、ガス
ボンベ1014よりNOガス、ガスボンベ1015よりGeH4ガス、
ガスボンベ1016よりNH3ガス、ガスボンベ1017よりCH4
スを、バルブ1051〜1054,1056,1057を開いて導入し、圧
力調節器1061〜1065,1066,1067により各ガス圧力を2Kg/
cm2に調節する。
次に流入バルブ1031〜1037を徐々に開けて、以上の各ガ
スをマスフローコントローラー1021〜1027内に導入す
る。
また、反応室1001内に設置された基体シリンダー1007の
温度は加熱ヒーター1008により50〜350℃の間の所望の
温度迄加熱される。
以上のようにして成膜の準備が完了した後、基体シリン
ダー1007上にIR吸収層、CGLCTLの各層の成膜を行う。
IR吸収層を形成するには流出バルブ1041,1043、1044,10
45および補助バルブ1070を徐々に開いてSiH4ガス、B2
6/H2ガスNOガスGeH4ガスを反応室1001内に流入させ
る。この時、SiH4ガス流量、B26/H2ガス流量、NOガ
ス流量、GeH4ガス流量が所望の値になるように流出バル
ブ1041,1043,1044,1045を調節し、また、反応室内の圧
力が所望の値になるように真空計1004を見ながらメイン
バルブ1002の開口を調節する。その後、電源1010を所望
の電力に設定して反応室1001内にRFグロー放電を生起さ
せ、基体シリンダー上にIR吸収層の形成を開始する。所
望の膜層の形成が行われた後、RFグロー放電を止め、ま
た、流出バルブ1041,1043,1044,1045を閉じて反応室内
へのガスの流入を止め、IR吸収層の形成を終える。
上記のようにして形成されたIR吸収層上にCGLを形成す
る。
CGLを形成するには流出バルブ1041,1042および補助バル
ブ1070を徐々に開いて、SiH4ガス、H2ガスを反応室100
1内に流入させる。この時、SiH4ガス流量、H2ガス流量
が所望の値になるように流出バルブ1041,1042を調節
し、また、反応室内の圧力が所望の値になるように真空
計1004を見ながらメインバルブ1002の開口を調節する。
その後、電源1010を所望の電力に設定して反応室内にRF
グロー放電を生起させ、基体シリンダー上にCGLの形成
を開始する。所望の膜厚の形成が行われた後、RFグロー
放電を止め、また流出バルブ1041,1042を閉じて反応室
内へのガスの流入を止め、CGLの形成を終える。
上記のようにして形成されたCGL上にCTLを形成する。CT
Lを形成するには、流出バルブ1041,1043,1045および補
助バルブ1070を徐々に開いて、SiH4ガスB26ガスNH3
ガスを反応室1001内に流入させる。この時、SiH4ガス流
量B26ガス流量NH3ガス流量が所望の値になるよう
に、流出バルブ1041,1043,1045を調節し、また反応室の
圧力が所望の値になるように、真空計1004を見ながらメ
インバルブ1002の開口を調節する。その後、電源1010を
所望の電力に設定して反応室内にRFグロー放電を生起さ
せ、基体シリンダー上にCTLの形成を開始する。所望の
膜厚の形成が行われた後、RFグロー放電を止め、流出バ
ルブ1041,1043,1045を閉じて反応室内へのガスの流入を
止め、CTLの形成を終える。
夫々の層を形成する際に、必要なガス以外の流出バルブ
は全て閉じられている事は言うまでもなく、また、夫々
のガスが反応室1001内、流出バルブ1041〜1046から反応
室1001に至る配管内に残留する事を避ける為に、流出バ
ルブ1041〜1046を閉じ、補助バルブ1070を開き、さらに
メインバルブ1002を全開にして、系内を一旦高真空に排
気する操作を必要に応じて行う。
また、層形成を行っている間は層形成の均一化を図る
為、基体シリンダー1007は、モーター1009によって所望
される速度で回転させる。
上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作成条件に
従って変更が加えられる事は云うまでもない。
次にマイクロ波(以下μWと略す)グロー放電分解法に
よって形成される電子写真用光受容部材の製造方法につ
いて説明する。
第39図にμWグロー放電分解法による電子写真用光受容
部材の製造装置を示す。
図中の2011,2012,2013,2014,2015,2016,2017のガスボン
ベには、本発明の夫々の層を形成する為の原料ガスが密
封されており、その一例としてたとえば2011にはSiH4
ス(純度99.999%)ボンベ、2012にはH2ガス(純度99.
999%)ボンベ、2013にはH2ガスで稀尺されたB26
ス(純度99.999%、以下「B26/H2」と略す)ボン
ベ、2014はNOガス(純度99.5%)ボンベ、2015はGeH4
ス(純度99.999%)、2016はNH3ガス(純度99.999%)
ボンベ、2017はCH4ガス(純度99.999%)ボンベであ
る。
基体シリンダー上に、本発明の層構成を持つ電子写真用
光受容部材の作成法を、具体例に基づいて述べる。
電子写真用光受容部材を形成する場合の一例として、IR
吸収層形成用ガスにSiH4ガスB26/H2ガスNOガスGeH4
ガスをCTL形成用ガスとしてSiH4ガスH2ガスを、CTL形
成用ガスとしてSiH4ガスNH3ガスB26/H2ガスを、用い
る場合をとりあげる。
これらのガスを反応室2001に流入させるにはガスボンベ
2011〜2017のバルブ2051〜2057、反応室2011のリークバ
ルブ2003が閉じられている事を確認し、また、流入バル
ブ2031〜2037、流出バルブ2041〜2047、補助バルブ2070
が開かれている事を確認して先ずメインバルブ2002を開
いて反応室2001およびガス配管内を排気する。
次に真空計2004の読みが約5×10-6Torrになった時点で
補助バルブ2070、流出バルブ2041〜2047を閉じる。
その後、ガスボンベ2011よりSiH4ガス、ガスボンベ2012
よりH2ガス、ガスボンベ2013よりB26/H2ガス、ガス
ボンベ2014よりNOガス、ガスボンベ2015よりGeH4ガス、
ガスボンベ2016よりNH3ガスを、ガスボンベ2017よりCH4
ガスをバルブ2051〜2057を開いて導入し、圧力調節器20
61〜2067により各ガス圧力を2Kg/cm2に調節する。
次に流入バルブ2031〜2037を徐々に開けて、以上の各ガ
スをマスフローコントローラー2021〜2027内に導入す
る。
また、反応室2001内に設置された基体シリンダー2006の
温度は加熱ヒーター2005により50〜350℃の間の所望の
温度迄加熱される。
以上のようにして成膜の準備が完了した後、基体シリン
ダー1007上にIR吸収層、GCL,CTLの各層の成膜を行う。
IR吸収層を形成するには、流出バルブ2041,2043,2044,2
045および補助バルブ2070を徐々に開いてSiH4ガス、B2
6/H2ガスNOガスGeH4ガスを反応室2001内に流入させ
る。この時、SiH4ガス流量、B26/H2ガス流量、NOガ
ス流量、GeH4ガスの流量が所望の値になるように流出バ
ルブ2041,2043,2044,2045を調節し、また、反応室内の
圧力が所望の値になるように真空計2004を見ながらメイ
ンバルブ2002の開口を調節する。その後、マイクロ波電
源2008を所望の電力に設定し、導波管2009および誘電体
窓2010を通して反応室内にμWグロー放電を生起させ、
基体シリンダー上に電荷注入阻止層の形成を開始する。
所望の膜厚の形成が行われた後、μWグロー放電を止
め、また、流出バルブ2041,2043,2044,2045を閉じて反
応室内へのガスの流入を止め、電荷注入阻止層の形成を
終える。
上記のようにして形成されたIR吸収層上にCGLを形成す
る。
CGLを形成するには流出バルブ20412042および補助バル
ブ2070を徐々に開いてSiH4ガス、H2ガスを反応室2001
内に流入させる。この時、SiH4ガス流量、H2ガス流量
が所望の値になるように、流出バルブ2041,2042を調節
し、また、反応室内の圧力が所望の値になるように真空
計2004を見ながらメインバルブ2002の開口を調節する。
その後、マイクロ波電源2008を所望の電力に設定し、導
波管2009および誘電体窓2010を通して反応室内にμWグ
ロー放電を生起させ、基体シリンダー上にCGLの形成を
開始する。所望の膜厚の形成が行われた後、μWグロー
放電を止め、流出バルブ2041,2042を閉じて反応室内へ
のガスの流入を止め、CGLの形成を終える。
上記のようにして形成されたCGL上にCTLを形成する。
CTLを形成するには、流出バルブ2041,2043,2045および
補助バルブ2070を徐々に開いてSiH4ガス、B26ガスNH
3ガスを反応室2001内に流入させる。この時、SiH4ガス
流量、B26ガス流量NH3ガス流量が所望の値になるよ
うに、流出バルブ2041,2043,2045を調節し、また、反応
室内の圧力が所望の値になるように、真空計2004を見な
がらメインバルブ2002の開口を調節する。その後、マイ
クロ波電源2008を所望の電力に設定し、導波管2009およ
び誘電体窓2010を通して反応室内にμWグロー放電を生
起させ、基体シリンダー上にCTLの形成を開始する。所
望の膜厚の形成が行われた後、μWグロー放電を止め、
流出バルブ2041,2043,2045を閉じて反応室内へのガスの
流入を止め、CTLの形成を終える。
夫々の層を形成する際に必要なガス以外の流出バルブは
全て閉じられている事は云うまでもなく、また、夫々の
ガスが反応室2001内、流出バルブ2041〜2046から反応室
2001に至る配管内に残留する事を避ける為に、流出バル
ブ2041〜2046を閉じ、補助バルブ2070を開き、さらにメ
インバルブ2002を全開に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。
また、層形成を行っている間は層形成の均一化を図る為
基体シリンダー2006は、モーター2007によって所望され
る速度で回転させる。
上述のガス種およびバルブ操作は各々の層の作成条件に
従って変更が加えられる事は云うまでもない。
次にHRCVD法によって形成される電子写真用光受容部材
の製造方法について説明する。
第40図にHRCVD法による電子写真用光受容部材の製造装
置を示す。
第40図において、3001は成膜室、3002は活性化室
(A)、3003,3018はマイクロ波プラズマ発生装置、300
4は活性種(A)の原料ガス導入管、3005は活性種
(A)導入管、3006はモーター、3007はシリンダー状の
基体を加熱するヒーター、3008,3009は吹き出し管、301
0はシリンダー状の基体、3011はメイン排気バルブを示
している。また3012ないし3016は原料ガス供給用ボンベ
であり、3017は活性化室(B)、3019は原料ガス導入
管、3020は活性室(B)より生じる活性種導入管であ
る。本装置を用いてシリンダー状の基体に本発明になる
層構成を持つ電子写真用光受容部材の作成方法を具体的
に述べる。
一列を挙げるとシリンダー状の基体としてはAlを使用
し、IR吸収層形成用ガスとしては、SiH4,GeH4,B26,NO
H2を、CGL形成用ガスとしてはSiH42を、CTL形成用ガ
スとしてはSiH4,SiF4,CH42,B26を用いた。
まずAlシリンダー状基体3010を成膜室3001につり下げ、
その内側に加熱ヒーター3007を備えモーター3006により
回転出来るようにし、成膜室を5×10-6Torrまで排気し
た。
IR吸収層を形成するには、ボンベ3012からH2ガスを導
入管3004を通して活性化室(A)に導き、マイクロ波プ
ラズマ発生装置3003により活性化処理をし、活性水素を
導入管3005を通して吹き出し管3008より成膜室3001に導
いた。一方、ボンベ3013よりSiH4ガス,3014よりB26
ガス,3015よりNOガス,3016よりCH4ガス,不図示のボン
ベよりGeH4ガス,SiF4ガスを導入管3019より活性化室
(B)3017に導入し、マイクロ波プラズマ発生装置3018
により活性化処理をした後導入管3020を通して吹き出し
管3009より成膜室3001に導いた。この時、ガスの流量、
内圧、およびマイクロ波電力は所望の数値に設定され
る。
Alシリンダー状基体3010はヒーター3007により所望の温
度に加熱保持され、排ガスはメイン排気バルブ3011の開
口を適宜に調整して排気させた。このようにして電荷注
入阻止層を形成させた。上記IR吸収層の上に同様にして
ボンベ3012よりH2ガス、3013よりSiH4ガスを供給しCGL
を、CGLの上にボンベ3012よりH2ガス3013よりSiH4ガス
3014よりB26ガス、3016よりCH4ガス、不図示のボン
ベよりSiF4ガスを供給しCTLを順次形成し、電子写真用
光受容部材を形成した。
次にFOCVD法によって形成される電子写真用光受容部材
の製造方法について説明する。
第41図にFOCVD法による電子写真用光受容部材の製造装
置を示す。
図中の4011,4012,4013,4014,4015,4016,4017のガスボン
ベには、本発明の夫々の層を形成する為の原料ガスが密
封されており、その一例として、たとえば4011にはSiH4
ガス(純度99.999%)ボンベ、4012にはH2ガス(純度9
9.999%)ボンベ、4013はH2で希釈されたB26ガス
(純度99.999%以下、「B26/H2」と略す)ボンベ、4
014はNOガス(純度99.5%)ボンベ、4015はGeH4ガス
(純度99.999%以下)ボンベ、4016はCH4ガス(純度99.
99%)ボンベ、4017はF2ガス(10%He稀釈、純度99.99
%)である。
基体シリンダー上に、本発明の層構成を持つ電子写真用
光受容部材の作成法を、具体的に基づいて述べる。
電子写真用光受容部材を形成する場合の一例として、IR
吸収層形成用ガスにSiH4ガス,B262ガス,NOガス,GeH
4ガス,F2ガスを、CGL形成用ガスとしてSiH4ガス,H2
ス,F2ガスをCTL形成用ガスとしてSiH4ガス,CH4ガス,B2
6ガス,F2ガスを用いる場合をとりあげる。
4011〜4016のボンベに充填されている原料ガスは、4031
〜4036の夫々のバルブ、4053〜4058のマスフローコント
ローラーを通り、4020から4001の真空チヤンバーへ導入
する。
4017のボンベに充填されているF2ガスは前記同様にし
て4021を通して4001の真空チヤンバーへ導入する。
真空チヤンバー4001はメイン真空バルブ4002を介して、
不図示の真空排気装置により排気される。
4061は基体4060を成膜時に適当な温度に加熱したり、あ
るいは成膜前に基体4060を予備加熱したり、更には成膜
後、膜をアニールする為に加熱する基体加熱用ヒーター
である。
基体加熱ヒーターは不図示の導線を介して、不図示の電
源より電力が供給される。
また、基体シリンダー4060は均一な膜を形成する為に40
62の回転機構により回転している。
4011〜4017のガスを4001に導入するには、4001のチヤン
バー内が約5×10-6Torrになった時点で種々のバルブ操
作により、ゆっくりと導入しなければならない。
また、チヤンバー4001内に設置された基体シリンダー40
60の温度は、前記ヒーター4061により50〜350℃の間の
所望の温度迄加熱すればよい。
以上のようにして成膜準備が完了した後、基体シリンダ
ー4060上にIR吸収層、CGL,CTLの順で成膜を行う。
IR吸収層形成するには、バルブ4046〜4049を開け、流出
バルブ4031,4033,4034,4035および補助バルブ4060を徐
々に開いてSiH4ガス,B26/H2ガス,NOガス,GeH4ガスを
反応室4001内に流入させる。この時、SiH4ガス流量,B2
6/H2ガス流量,NOガス流量,GeH4ガス流量が所望の値に
なるように流出バルブ4031,4032,4033,4034,4035を調節
し、また、反応室内の圧力が所望の値になる不図示の真
空計を見ながらメインバルブ4002の開口を調節する。
次に4052を開け、マスフローメーター4059を見ながら、
所望の流量まで4037のバルブを徐々に開けて行き、流量
の設定が終わり、所望の膜厚にIR吸収層を形成される時
間がたてばIR吸収層の形成を終える。
上記のようにして作成されたIR吸収層上に上記と同様な
操作によってCGL層を形成する。それぞれの層について
は、それぞれ必要なガスを流し、前記IR吸収層と同様に
バルブ操作をすればよい。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらによって限定されるものではない。
〈実施例1〉 第38図の製造装置を用い、R.Fグロー放電により第1表
第2表第3表の作成条件に従って鏡面加工を施したアル
ミシリンダー上に電子写真用光受容部材を形成した。
作成された電子写真用光受容部材を、ハロゲンランプを
光源とした電子写真装置および780nmの波長を有する半
導体レーザーを光源とした電子写真装置に夫々セツトし
て、種々の条件のもとに、初期帯電能、感度、残留電
位、ゴースト等の電子写真特性をチエツクし、また、20
0万枚相当の加速耐久後の帯電能低下、表面削れ、画像
欠陥の増加等を調べた。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。さらに、先端が球形の針に一定の荷重をか
けてドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性を
調べた。上記の総合的な評価結果を第5表に示す。
第5表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能、耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例2〉 第38図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表第2表
第6表第7表に示す作成条件で、実施例1と同様にドラ
ムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第8表に示す。
第8表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例3〉 第38図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表第2表
第9表第10表に示す作成条件で、実施例1と同様にドラ
ムを作成し、同様の評価を行った。
その結果を第11表に示す。
第11表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。
〈実施例4〉 第39図の製造装置を用い、マイクロ波CVD法にて第12表
第13表第14表第15表の作成条件に従って鏡面加工を施し
たアルミシリンダー上に電子写真用光受容部材を形成し
た。
作成された電子写真用光受容部材を、ハロゲンランプを
光源とした電子写真装置および780nmの波長を有する半
導体レーザーを光源とした電子写真装置に夫々セツトし
て、種々の条件のもとに初期帯電能、感度、残留電位、
ゴースト等の電子写真特性をチエツクし、また、200万
枚相当の加速実機耐久後の帯電能低下、表面削れ、画像
欠陥の増加等を調べた。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。さらに、先端が球形の針に一定の荷重をか
けて、ドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性
を調べた。上記の総合的な評価結果を第16表に示す。
第16表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能、耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例5〉 第40図の製造装置を用い、HRCVD法にて第17〜第20表の
作成条件に従って鏡面加工を施したアルミシリンダー上
に電子写真用光受容部材を形成した。作成した電子写真
用光受容部材を、ハロゲンランプを光源とした電子写真
装置および780nmの波長を有する半導体レーザーを光源
とした電子写真装置にセツトして、種々の条件のもと
に、初期帯電能、感度、残留電位、ゴースト等の電子写
真特性をチエツクし、また、200万枚相当の加速実機耐
久後の帯電能低下、表面削れ、画像欠陥の増加等を調べ
た。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。更に、先端が球形の針に一定の荷重をかけ
て、ドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性を
調べた。上記の総合的な評価結果を第21表に示す。
第21表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能、耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例6〉 第41図の製造装置を用い、FOCVD法により第22表,第23
表,第24表,第25表の作成条件に従って鏡面加工を施し
たアルミシリンダー上に電子写真用光受容部材を形成し
た。
作成された電子写真用光受容部材を、ハロゲンランプを
光源とした電子写真装置および780nmの波長を有する半
導体レーザーを光源とした電子写真装置にセツトして、
種々の条件のもとに、初期帯電能、感度、残留電位、ゴ
ースト等の電子写真特性をチエツクし、また、200万枚
相当の加速実機耐久後の帯電能低下、表面削れ、画像欠
陥の増加等を調べた。
また、ドラムに直流高圧電圧を加えることにより絶縁耐
圧を調べた。さらに、先端が球形の針に一定の荷重をか
けて、ドラム表面にキズをつけることにより、耐キズ性
を調べた。上記の総合的な評価結果を第26表に示す。
第26表に見られるように、全項目について良好な結果が
得られた。特に、初期帯電能、耐久性については著しい
優位性が認められた。
〈実施例7〉 鏡面加工を施したシリンダーを、更に様々な角度を持つ
剣バイトによる施盤加工に供し、第46図のような断面形
状で第28表のような種々の断面パターンを持つシリンダ
ーを複数本用意した。該シリンダーを、順次第38図の製
造装置にセツトし、第27表に示す作成条件のもとにドラ
ム作成に供した。作成されたドラムは、ハロゲンランプ
を光源とした電子写真装置および780nmの波長を有する
半導体レーザーを光源とした電子写真装置により種々の
評価を行い、第29表の結果を得た。
〈実施例8〉 鏡面加工を施したシリンダーの表面を、引続き多数のベ
アリング用球の落下のもとにさらして、シリンダー表面
に無数の打痕を生ぜしめるいわゆる表面デインプル化処
理を施し、第47図のような断面形状で第31表のような種
々の断面パターンを持つシリンダーを複数本用意した。
該シリンダーを、順次第38図の製造装置にセツトし、第
30表に示す作成条件のもとにドラム作成に供した。作成
されたドラムはハロゲンランプを光源とした電子写真装
置および780nmの波長を有する半導体レーザーを光源と
したデジタル露光機能の電子写真装置により種々の評価
を行い、第32表の結果を得た。
〈実施例9〉 第38図の製造装置を用い、第33表第34表第35表第36表の
作成条件で実施例1と同様にドラムを作成し同様の評価
を行った。
その結果を第37表に示す。
第37表に見られるように全項目について良好な結果が得
られた。
〔発明の効果の概略〕 本発明の電子写真用光受容部材を前述のごとき特定の層
構成としたことにより、A−Siで構成された従来の電子
写真用光受容部材における諸問題を全て解決することが
でき、特に、極めて優れた初期帯電能連続繰返し使用特
性電気的耐圧性使用環境特性および耐久性等を有するも
のである。また、その電気的特性が安定しており、それ
を用いて得られる画像は、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出る等、すぐれた極めて秀でたものとなる。
特に本発明においては、CTLとCGLを用いた機能分離型の
構成とし、CTLに伝導性を制御する物質(M)を層厚方
向に不均一または部分的に不均一に分布する状態で含有
させると共に、炭素原子窒素原子酸素原子の中、少なく
とも一種を含有させたことにより、夫々の層の特性に合
わせた自由な設計が可能となり、電荷の発生とCGLからC
TLへの注入と輸送がすみやかに行われ、特に、優れた帯
電能感度を持ち、残留電位ゴーストが少なく、また、画
像においても解像度が高く、且つ高品質な画像を安定し
繰り返し得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子写真用光受容部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、 第2図ないし第5図は各々支持体表面の凹凸形状および
該凹凸形状を作製する方法を説明するための模式図、 第6図ないし第11図は、各々IR吸収層に含有される原子
(GS)の分布状態を説明するための説明図、 第12図ないし第27図は、夫々CTLに含有される物質
(M)の分布状態の説明図、 第28図ないし第37図は、夫々CTL中に含有される炭素原
子または/および酸素原子または/および窒素原子の分
布状態を説明するための説明図、 第38図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、RFを用いたグロー放電法に
よる製造装置の模式的説明図、 第39図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、マイクロ波を用いたグロー
放電法による製造装置の模式的説明図、 第40図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、HRCVD法による製造装置の
模式的説明図、 第41図は本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、FOCVD法による製造装置の
模式的説明図、 第42図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをR.Fグロ
ー放電を用いて形成する場合の不純物ガスおよびドーピ
ング・ガスの成膜時における流量変化を示す図、 第43図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをマイク
ロ波グロー放電を用いて形成する場合の不純物ガスおよ
びドーピング・ガスの成膜時における流量変化を示す
図、 第44図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをH.R.CVD
法を用いて形成する場合の不純物ガスおよびドーピング
・ガスの成膜時における流量変化を示す図、 第45図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをF.O.CVD
法を用いて形成する場合の不純物ガスおよびドーピング
・ガスの成膜時における流量変化を示す図、 第46図は本発明の電子写真用光受容部材を形成する際の
シリンダー基体の断面形状がV字形である場合のシリン
ダー断面の拡大図、 第47図は本発明の電子写真用光受容部材を形成する際の
シリンダー基体の表面がいわゆるデインプル化処理され
た場合のシリンダー断面の拡大図、 第48図は本発明の電子写真用光受容部材のCTLをRFグロ
ー放電を用いて形成する実施例の場合の不純物ガスおよ
びドーピングガスの成膜時における流量変化を示す図で
ある。 第1図について、 100……光受容層 101……支持体 102……IR吸収層 103……CGL 104……CTL 105……自由表面 第3図第4図について、 301401……支持体 302402……支持体表面 303403……剛体真球 304404……球状痕跡窪み 第5図について、 500……光受容層 501……支持体 502……IR吸収層 503……CGL 504……CTL 505……自由表面 第38図において、 1001……反応室 1002……メイン排気バルブ 1003……反応室リーク・バルブ 1004……真空計 1007……シリンダー基体 1008……基体加熱用ヒーター 1009……シリンダー基体回転用モーター 1010……R.F電源 1011〜1017……原料ガス・ボンベ 1021〜1027……マス・フロー・コントローラー 1031〜1037……ガス流入バルブ 1041〜1047……ガス流出バルブ 1051〜1057……原料ガス・ボンベのバルブ 1061〜1067……圧力調節器 第39図について、 2001……反応室 2002……メイン排気バルブ 2003……反応室リーク用バルブ 2004……真空計 2005……基体加熱用ヒーター 2006……シリンダー状基体 2007……基体回転用モーター 2008……マイクロ波電源 2009……導波管 2010……誘電体窓 2011〜2017……原料ガス・ボンベ 2021〜2027……マス・フロ・コントローラー 2031〜2037……ガス流入バルブ 2041〜2047……ガス流出バルブ 2051〜2057……原料ガス・ボンベのバルブ 2061〜1267……圧力調節器 第40図について、 3001……成膜室 3002……活性化室(A) 30033018……マイクロ波プラズマ発生装置 30043019……原料ガス導入管 30053020……活性種導入管 3006……モーター 3007……シリンダー基体加熱用ヒーター 30083009……吹き出し管 3010……シリンダー状の基体 3011……メイン排気バルブ 3012〜3016……原料ガス・ボンベ 3017……活性化室(B) 第41図について、 4001……反応室 4002……メイン排気バルブ 4011〜4017……原料ガスボンベ 40204021……原料ガス導入管 4031〜4037……流出バルブ 4046〜4052……流入バルブ 4053〜4059……マスフローコントローラー 4060……シリンダー状基体 4061……シリンダー状基体加熱用ヒーター 4062……シリンダー基体回転用モーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 竜次 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−5252(JP,A) 特開 昭62−5249(JP,A) 特開 昭62−5253(JP,A) 特開 昭62−5250(JP,A) 特開 昭62−115457(JP,A) 特開 昭62−115456(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体と、該支持体上に、長波長光吸収層
    と電荷発生層と電荷輸送層とがこの順で前記支持体側よ
    り順に積層された層構成を有する光受容層とを有し、前
    記長波長光吸収層がシリコン原子を母体とし、ゲルマニ
    ウム原子およびスズ原子の少なくともいずれか一方と、
    水素原子およびハロゲン原子の少なくともいずれか一方
    とを含有する非単結晶材料で構成され、前記電荷発生層
    と前記電荷輸送層とがシリコン原子を母体とし、水素原
    子およびハロゲン原子の中の少なくともいずれか一方を
    含有する非単結晶材料で構成され、且つ前記電荷輸送層
    が、炭素原子、窒素原子および酸素原子の中の少なくと
    も一種を含有すると共に、周期律表第III族または第V
    族に属する原子を、その濃度が層厚方向に前記支持体側
    から増加または減少する部分を有する不均一な分布状態
    で含有する部分を少なくとも有することを特徴とする電
    子写真用光受容部材。
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