JPH0797233B2 - 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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JPH0797233B2
JPH0797233B2 JP61264293A JP26429386A JPH0797233B2 JP H0797233 B2 JPH0797233 B2 JP H0797233B2 JP 61264293 A JP61264293 A JP 61264293A JP 26429386 A JP26429386 A JP 26429386A JP H0797233 B2 JPH0797233 B2 JP H0797233B2
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    • 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、さら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さら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
都合な点が少なくなかった。
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、例えば、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,各層の科学的組成,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,光学的,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。
本発明のさらに他の目的は、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。
本発明のさらに別の目的は、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)、
電荷発生層、電荷輸送層および表面層とがこの順で前記
支持体側より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、前記電荷発生層(以後「CG
L」と略記する)と前記電荷輸送層(以後「CTL」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、前記表面層がシリコン原子を母体とし、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と、
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、前記長波長光
吸収層は更にゲルマニウム原子およびスズ原子の少なく
ともいずれか一方を含み、且つ前記電荷輸送層が、炭素
原子、窒素原子及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ために、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。
さらに、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。そのため
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できるように、デジタル信号に基
く画像の形成に適している。加えて、光受容層としてCT
LとCGL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
たものができる。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できるため
に、層厚当りの容量を減少させることができ、帯電能や
感度の向上を計ることができ、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を設計できる。
さらに、CTLとCGLの界面における電荷の注入性も改善さ
れるため、帯電能,感度,残留電位,ゴースト,感度ム
ラ耐久性解像度等を飛躍的に向上させることができる。
加えて、表面に表面層が設けられているので、機械強度
や電気的耐圧性が飛躍的に向上しまた、帯電処理を受け
た際に表面より電荷が注入されるのを効果的に阻止で
き、帯電能,使用環境特性,耐久性および電気的耐久性
が向上する。
〔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つ
い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103と、
Non-Si(H,X)で構成されるCGL104、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CTL105と、表面層106とから
成る層構成を有する光受容層102とを有する。表面層106
は自由表面107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、例
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。これら
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。
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、例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。このよう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ため
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できるように設定さ
れる。
すなわち、第1は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、Non-Si
(H,X)光受容光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
行うことができなくなる。
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厚の不
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図は、上記方法で作成した支持体501上に、IR吸収
層502,CGL503,CTL504,表面層505とからなる光受容層500
を形成した例が示される。表面層505は自由表面506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「No
n-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
せること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、例えば前記のIR吸収層の場合と同様にグロー
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
の特性を有する電子写真用の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,イオンプレーテイング法,ECR-CVD法,HRCVD法,FOCVD
法が好適である。場合によっては、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。例えば、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(Si)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、例えば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、例えば多結晶シリ
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、例えば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、例えば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Non-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、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。
本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げら
れ、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化
合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態
の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、さらには、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、具体的には例えば
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、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CGLを
製造する場合、基本的には、例えば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CG
L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ため
に、これ等のガスにさら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、各が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、例えば、H2、あるいは前記したシラン類の
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、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
ことができる。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、例えば支持体温度
または/および水素原子(H)、あるいはハロゲン原子
(X)を含有させるため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No
n-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図乃至第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図乃至第37図において、横軸は含有する物質(M)
の分布濃度Cを、縦軸はCTLの層厚を示し、tBは支持体
側のCTLの端面の位置を、tTは支持体側とは反対側のCT
L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
値C57なる一定の値を取りながら物質(M)が形成され
るCTLに含有され、位置t16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tTにおいては物質(M)の分布濃度Cは値C59
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、以後の「実質的に零」の意味も同様であ
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に至るまで値C68
ら徐々に連続的に減少して位置tTにおいて値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までは値C70の一定値を取
り、位置t19より位置tTまでは値C71より値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に至るまで値C75からC74
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に至るよう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よう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に至るよう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よう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に至るよう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C83
まで一次関数的に増加するよう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よう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に至るような分布状態を形成している。
第28図乃至第37図にはCTLに含有される炭素原子または
/および窒素原子または/および酸素原子(以後、これ
等を総称して「原子(Y)」と略記する)の層厚方向の
分布状態の典型的例が示されている。
第28図な乃至第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、CGLとCTLとが接する界面位置
Bよりt24の位置までは、原子(Y)の分布濃度Cが
89なる一定の値を取り乍ら原子(Y)が形成されるCT
Lに含有され、位置t24よりは濃度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に至るまで濃度C92
から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて濃度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は濃度C94と一定値とされ、位置t
25と位置tTとの間において、C95から徐々に連続的に
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、濃度C97と一定
値であり、位置tTにおいては濃度C98とされる。位置
26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33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は濃度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C100
ら徐々に連続的に減少して位置tTにおいてC101となる
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C102の一定値を取り、
位置t27より位置tTまではC103よりC104まで一次関
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tまでC105の一定値を取る。
第28図乃至第38図において示した例は、いずれもtT
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側より
T側のほうが原子(Y)の分布濃度Cが多くてもよ
く、例えば第37図に示される例では第28図において、t
T側とtB側を逆にした場合で、界面位置tBより位置t
28に至るまで原子(Y)の分布濃度CはC108から徐々
に連続的に増加して、位置t28でC107となり位置t28
から界面位置tTまで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、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。
本発明においては、CTL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できるが、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p
pmとされるのが望ましい。
また、本発明におけるCTL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できる。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、それらの総含
有量としては、好適には1×10〜5×10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できる。
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、CGLの層厚はCTLの層厚より薄くするこ
とが望ましい。
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
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
る物質が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、窒素原料(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例えば窒素(N2),
アンモニア(NH3),ヒドラジン(H2NNH2),アジ化水
素(HN3),アジ化アンモニウム(NH43)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(F3N),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CTL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、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
とができる。
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できる。
グロー放電法,HRCVD法,FOCVD法によってCTLを形成する
場合の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、例えば酸素(O2),オ
ゾン(O3),一酸化窒素(NO),二酸化窒素(NO2),
一二酸化窒素(N2O),三二酸化窒素(N23),四
三酸化窒素(N24),五二酸化窒素(N25),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)と構成原子とする例えば、ジシロキサ
ン(H3SiOSiH3),トリシロキサン(H3SiOSiH2OSi
H3)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、例えば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)、例えば、第I
II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、CGL
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,B
410,B59,B511,B610,B612,B614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,InCl2,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。
本発明の目的を達成しうる特性を有するCGL102,CTL103
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101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。
CGL,CTL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、例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。
表面層 本発明における表面層は、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の少なく
とも一種と、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Non-Si(C,N,O)(H,X)で構
成される。表面層には、CTL中に含有されるような伝導
性を制御する物質(M)は全く含有されないかまたは実
質的には含有されない。
該層に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原
子は該層中に万偏無く均一に分布されても良いし、ある
いは層厚方向には万偏無く含有されてはいるが、不均一
に分布する状態で含有している部分があっても良い。
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。
第38図乃至第47図には表面層に含有される炭素原子また
は/および窒素原子または/および酸素原子(以後、こ
れ等を総称して「原子(Z)」と記す)の層厚方向の分
布状態の典型的例が示されている。
第38図乃至第47図において、横軸は含有する原子(Z)
の分布濃度Cを、縦軸は表面層の層厚を示し、tBは支
持体側とは反対側の表面層の端面の位置を、tTは支持
体側とは反対側の表面層の端面の位置を示す。すなわ
ち、原子(Z)の含有される表面層はtB側よりtT側に
向って層形成がなされる。
第38図には、表面層中に含有される原子(Z)の層厚方
向の分布状態の第1の典型例が示される。
第38図に示される例おいては、原子(Z)の分布濃度C
は位置tBより位置t29に至るまでC111からC110まで
徐々に連続的に増加し、位置t29よりはC109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39図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまでC113からC112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40図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
Cは位置tBより位置t30に至るまで実質的に零からC
115まで徐々に連続的に増加し、位置t30よりはC114
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41図に示される例においては、原子(Z)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C
116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42図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
Cは位置tBより位置t31に至るまでC118からC117
で一次関数的に増加し、位置t31よりはC117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43図に示される例においては、原子(Z)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C
119まで一次関数的に増加するような分布状態を形成し
ている。
第44図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTに至るまでC125からC120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45図に示される例においては原子(Z)の分布濃度C
は位置tBより位置t32に至るまで、C124からC123
で一次関数的に増加し、位置t32よりはC122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46図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
Cは位置tBより位置tTまでC125の一定値を取る。
第47図に示される例においては、原子(Z)の分布濃度
Cは位置tBよりt33に至るまでC128の一定値を取り、
位置t33より位置t34に至までC127の一定値を取り、
位置t34よりはC126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。
本発明における表面層の全層領域に含有される炭素原子
または/および窒素原子または/および酸素原子は、主
に高暗抵抗化、高硬度化等の効果を奏する。表面層中に
含有される原子(Y)の含有量は、好適には1×10-3
90原子%,より好適には1×10-1〜85原子%,最適には
10〜80原子%とされるのが望ましい。
また、本発明における表面層に含有される水素原子また
は/およびハロゲン原子はNon-Si(C,N,O)(H,X)内に
存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。
表面層中の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1〜70原子%,
より好適には5〜50原子%,最適には10〜30原子%であ
る。
本発明において、表面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好ましくは
0.003〜30μ,より好ましくは0.01〜20μ,最適には0.1
〜10μとされるのが望ましい。
本発明においてNon-Si(C,N,O)(H,X)で構成される表
面層を形成するには、前述のCGLを形成する方法と同様
の真空堆積法が採用される。
本発明の目的を達成しうる特性を有する表面層を形成す
る場合には、支持体101の温度、ガス圧が前記各層の特
性を左右する重要な要因である。
支持体温度は適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは
50℃〜400℃,より好適には100〜300℃とするのが望ま
しい。
堆積室内のガス圧も適宜最適範囲が選択されるが、好ま
しくは1×10-4〜10Torr,より好ましくは1×10-3〜3To
rr,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、表面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
る表面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。
表面層はNon-Si(C,N,O)(H,X)を母体とする材料で構
成されるが、その中で多結晶性のSi(C,N,O)(H,X)
(以後「poly-Si(C,N,O)(H,X)」と呼称する)で構
成される層を形成するについては種々の方法があり、例
えば次のような方法があげられる。
その1つの方法は、基体温度を高温、具体的には400〜6
00℃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、すなわち基体温度をたとえば約250℃にした基体上
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、基体を400〜600℃で約
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。
第48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1011,1012,1013,1014,1015,1016,1017のガスボン
ベには、本発明のそれぞれの層を形成するための原料ガ
スが密封されており、その一例として例えば1011にはSi
H4ガス(純度99.999%)ボンベ、1012にはH2ガス(純
度99.999%)ボンベ、1013にはH2ガスで希釈されたB2
6ガス(純度99.999%以下B26/H2と略す)ボンベ、
1014はNOガス(純度99.5%)ボンベ、1015はGeH4ガス
(純度99.999%)ボンベ、1016はNH3ガス(純度99.999
%)ボンベ、1017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。
すなわち、CGL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ガス、
表面層形成用ガスとして、SiH4ガス、CH4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
1011〜1016のバルブ1051〜1056、反応室1011のリークバ
ルブ1003が閉じられていることを確認し、また、流入バ
ルブ1031〜1036、流出バルブ1041〜1046、補助バルブ10
70が開かれていること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1041〜1046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NH3ガス、
ガスボンベ1016よりCH4ガスを、バルブ1051〜1056を開
いて導入し、圧力調節器1061〜1066により各ガス圧力を
2Kg/cm2に調節する。
次に流入バルブ1031〜1036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1021〜1026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,CGL,CTL,表面層の各層の成膜
を行う。
IR吸収層を形成するには、流出バルブ1041,1043,1044,1
045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104
1,1043,1044,1045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
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1041,1043,1044,1045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IR吸収層上にCGLを形成するには流出バルブ1041,10
42および補助バルブ1070を徐々に開いてSiH4ガス,H2
スを反応室1001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。
CTL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、NH
3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10
10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。
上記のようにして形成されたCTL上に表面層を形成す
る。
表面層を形成するには、流出バルブ1041,1046および補
助バルブ1070を徐々に開いて、SiH4ガス、CH4ガスを反
応室1001内に流入させる。この時、SiH4ガス流量、CH4
ガス流量が所望の値になるように流出バルブ1041,1046
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表面
層の形成を開始する。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1041,1046を閉じて反
応室内へのガスの流入を止め、表面層の形成を終える。
それぞれ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ことは云うまでもなく、また、
それぞれのガスが反応室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ことを避けるた
めに、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た
め、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ことは云うまでもない。
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49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、本発明のそれぞれの層を形成するための原料ガ
スが密封されており、その一例として例えば2011にはSi
H4ガス(純度99.999%)ボンベ、2012にはH2ガス(純
度99.999%)ボンベ、2013にはH2ガスで希釈されたB2
6ガス(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ガス
(純度99.999%)ボンベ、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。
第49図に示す装置で電子写真用光受容部材を形成する場
合の使用するガスの一例としてCGL形成用ガスとしてSiH
4ガス、H2ガスを、CTL形成用ガスとしてSiH4ガス、NH3
ガス、B26ガスを、表面層形成用ガスとしてSiH4
ス、CH4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が閉じられていることを確認し、また、流入バ
ルブ2031〜2037、流出バルブ2041〜2047、補助バルブ20
70が開かれていることを確認して、先ずメインバルブ20
02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2041〜2046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、ガスボンベ2017よりCH4
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,CGL,CTL,表面層の各層の成膜
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2
041,2043,2044,2045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IR吸収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、IR吸収層の形成を終える。
上記IR吸収層上にCGLを形成するには流出バルブ2041,20
42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204
1,2042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、また、流出バルブ2041,204
2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,NH3ガス
を反応室2001内に流入させる。この時、SiH4ガス流量,B
26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20
08を所望の電力に設定し、導波管2009および誘電体窓20
10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20
41,2043,2045を閉じて反応室内へのガスの流入を止めCT
Lの形成を終える。
上記のようにして形成されたCTL上に表面層を形成す
る。表面層を形成するには流出バルブ2041,2046および
補助バルブ2070を徐々に開いてSiH4ガス、CH4ガスを反
応室2001内に流入させる。この時、SiH4ガス流量、CH4
ガス流量が所望の値になるように流出バルブ2041,2046
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表面層
の形成を開始する。所望の膜厚の形成が行われた後、μ
wグロー放電を止め、流出バルブ2041,2046を閉じて反
応室内へのガスの流入を止め、表面層の形成を終える。
それぞれ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ことは云うまでもなく、またそ
れぞれのガスが反応室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ことを避けるため
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た
め基体シリンダー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言うまでもない。
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50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50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、3004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、3010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乃至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。
一列をあげるとシリンダー状の基体としてはAlを使用
し、IR吸収層形成用ガスはSiH4,GeH4,B26,NO,H2を、C
GL形成用ガスとしてはSiH4,H2を、CTL形成用ガスとして
はSiH4,SiF4,CH4,H2,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
り回転できるようにし、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吸収層上にCGLを形成するにはボンベ3012より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
口を適宜調整して排気させた。このようにしてCGLを形
成させた。上記CGLの上に同様にしてボンベ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ガスを供給してCTL
を、該CTL上に、ボンベ3012よりH2ガス、ボンベ3013よ
りSiH4がス、不図示のボンベよりCH4ガスを供給して表
面層をり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51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、本発明のそれぞれの層を形成するための原料ガ
スが密封されており、その一例として例えば、4011には
SiH4ガス(純度99.999%)ボンベ、4012にはH2ガス
(純度99.999%)ボンベ、4013にはH2で希釈されたB2
6ガス(純度99.999%以下B26/H2と略す)ボンベ、
4014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9
9.999%)ボンベ、4017はF2ガス(10%He希釈、純度9
9.99%)である。
IR吸収層形成用ガスとして、SiH4ガス,B26/H2ガス,NO
ガス,GeH4ガス,F2を、CGL形成用ガスとしてSiH4ガス,H2
ガス,F2ガスを、CTL形成用ガスとしてSiH4ガス,CH4
ス,B26ガス,F2ガスを、表面層形成用ガスとして、SiH
4ガス,CH4ガス,F2ガスを用いる場合をとりあげる。
4011〜4015のボンベに充填されている原料ガスは、4031
〜4035のそれぞれのバルブ、4053〜4057のマスクローコ
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は基体シリンダー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シリンダー4060を予備加
熱したりさらには成膜後、膜をアニールするために加熱
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ために
4062の回転機構により回転している。
4011〜4016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4046,4048〜4050を開
け、流出バルブ4031,4033,4034,4035および補助バルブ4
060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,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4031,4033,4034,4035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。
上記IR吸収層上にCGLを形成するにはバルブ4046〜4050
を開け、流出バルブ4031,4032および補助バルブ4060を
徐々に開いてSiH4ガス,H2ガスを反応室4001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4031,4032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4051を開け、マスフローメータ4058を見ながら所望
の流量まで4036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CGLを形成される時間がたて
ばCGLの形成を終える。
上記のようにして作成されたCGL上に、上記と同様な操
作によってCTL,表面層を形成する。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CGLと同様にバル
ブ操作すればよい。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明をさら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48図の製造装置を用い、RFグロー放電により第1表,
第2表,第3表,第4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それぞれセツト
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48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48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42図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第12表,第13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14表に示す。
第14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5〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第15表,第16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17表に示す。
第17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6〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第18表,第19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20表に示す。
第20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7〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第21表,第22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23表に示す。
第23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8〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第24表,第25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。
〈実施例9〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第27表,第28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29表に示す。
第29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10〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第30表,第31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32表に示す。
第32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11〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第33表,第34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35表に示す。
第35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12〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第36表,第37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38表に示す。
第38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13〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第39表,第40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41表に示す。
第41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14〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第42表,第43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44表に示す。
第44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15〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第45表,第46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47表に示す。
第47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16〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第48表,第49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50表に示す。
第50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17〉 第48図の製造装置を用い、RFグロー放電で第1表,第2
表,第51表,第52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53表に示す。
第53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18〉 第49図の製造装置を用い、マイクロ波CVD法にて第54
表,第55表,第56表,第57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それぞれセツト
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58表に示す。
第58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19〉 第50図の製造装置に用い、HRCVD法にて、第59表〜第62
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それぞれセツトして、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63表に示す。
第63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20〉 第51図の製造装置を用い、FOCVD法により第64表〜第67
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68表に示す。
第68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21〉 鏡面加工を施したシリンダーを、さらに様々な角度を持
つ剣バイトによる施盤加工に供し、第56図のような断面
形状で第69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48図の
製造装置にセツトし、第69表に示す作製条件のもとにド
ラム作製に供した。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70表の結果を得た。
〈実施例22〉 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57図のような断面形状で第47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48図の製造装置にセツトし、第
46表に示す作製条件のもとにドラム作製に供しした。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48表の結果を得た。
〈実施例23〉 第48図の製造装置を用い第49表,第50表,第51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52表に示す。
第52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,酸素原子の少なく
とも一種を含有させたことにより、それぞれの層の特性
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CTL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ことができる。
【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
するための模式的層構成図、 第2図乃至第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図乃至第11図はそれぞれ、IR吸収層中に含有される
原子(Gs)の分布状態の説明図、 第12図乃至第27図はそれぞれ、CTLを構成する伝導性を
制御する物質の、第28図乃至第37図は、それぞれ炭素原
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図乃至第47図は、それぞれ表面層を構成する炭素原
子または/および酸素原子または/および窒素原子の分
布状態を説明する説明図、 第48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49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50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51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52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53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54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55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56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57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58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、 101……支持体 102……光受容層 103……IR吸収層 104……CGL 105……CTL 106……表面層 107……自由表面 第3図,第4図について、 301,401……支持体 302,402……支持体表面 303,403……剛体真球 304,404……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……表面層 506……自由表面 第42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43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・フロー・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44図について、 3001……成膜室 3002……活性化室(A) 3003,3018……マイクロ波プラズマ発生装置 3004,3019……原料ガス導入管 3005,3020……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 3008,3009……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45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 4020,4021……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、
    電荷発生層、電荷輸送層および表面層とがこの順で前記
    支持体側より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、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、前記表面層がシリコン原子を母体
    とし、炭素原子、窒素原子および酸素原子の中の少なく
    とも一種と、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、
    前記長波長光吸収層は更に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を含み、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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