JPH1184698A - Light receiving member for electrophotography - Google Patents
Light receiving member for electrophotographyInfo
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- JPH1184698A JPH1184698A JP23709497A JP23709497A JPH1184698A JP H1184698 A JPH1184698 A JP H1184698A JP 23709497 A JP23709497 A JP 23709497A JP 23709497 A JP23709497 A JP 23709497A JP H1184698 A JPH1184698 A JP H1184698A
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- photoconductive
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 感度の温度特性および直線性の大幅改善、帯
電能の向上、温度特性ならびに光メモリーの低減を高次
元で両立し、赤色可視レーザー光に適する優れた電位特
性、画像特性を有する光受容部材の提供。
【解決手段】 導電性支持体、該支持体の表面上にシリ
コン原子を母体とし水素原子および/またはハロゲン原
子を含有する光導電層を有する光受容層、を少なくとも
有する光受容部材の、光導電層中に水素含有量、光学的
バンドギャップ、光吸収スペクトルから得られる指数関
数裾の特性エネルギーの異なる層領域を有し、第一の光
導電領域/第二の光導電領域のそれぞれの水素含有量が
15〜30/5〜25原子%、光学的バンドギャップが
1.75〜1.85/1.55〜1.70eV、光吸収スペ
クトルから得られる指数関数裾の特性エネルギーが55
〜65/50〜65meV、となるよう構成。
PROBLEM TO BE SOLVED: To significantly improve temperature characteristics and linearity of sensitivity, improve chargeability, reduce temperature characteristics and reduce optical memory at a high level, and to achieve excellent potential characteristics suitable for red-visible laser light. Provided is a light receiving member having image characteristics. The photoconductive member has at least a conductive support, and a photoreceptive layer having, on the surface of the support, a photoconductive layer containing silicon atoms as a host and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms. The layer has a layer region having different characteristic energies of the hydrogen content, the optical band gap, and the exponential function tail obtained from the light absorption spectrum, and the hydrogen content of each of the first photoconductive region / second photoconductive region. The amount is 15 to 30/5 to 25 at%, the optical band gap is 1.75 to 1.85 / 1.55 to 1.70 eV, and the characteristic energy at the exponential function tail obtained from the light absorption spectrum is 55.
6565 / 50〜65 meV.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光(広義の光で、紫
外線、可視光線、赤外繰、X線、γ線等を含む)のよう
な電磁波に対して感受性のある光受容部材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light receiving member which is sensitive to electromagnetic waves such as light (in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, .gamma.-rays, etc.).
【0002】[0002]
【従来の技術】像形成分野において、光受容部材におけ
る光受容層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比「光電流(Ip)/暗電流(Id)」が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクト
ルを有すること、光応答性が早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害であること、
等の特性が要求される。特に、事務機としてオフィスで
使用される電子写真装置内に組み込まれる光受容部材の
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。2. Description of the Related Art In the field of image formation, a photoconductive material for forming a light receiving layer in a light receiving member has high sensitivity.
S / N ratio "Photocurrent (Ip) / Dark current (Id)" is high, it has an absorption spectrum suitable for the spectral characteristics of the radiated electromagnetic wave, photoresponse is fast, it has a desired dark resistance value, Harmless to the human body,
And other characteristics are required. In particular, in the case of a light receiving member to be incorporated in an electrophotographic apparatus used in an office as an office machine, the above-mentioned non-pollutability at the time of use is important.
【0003】このような点に優れた性質を示す光導電材
料に水素化アモルファスシリコン(以下、a-Si:Hと
表記する)があり、例えば、特公昭60-35059号
公報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。A photoconductive material exhibiting such excellent properties is hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si: H). For example, Japanese Patent Publication No. 60-35059 discloses an electrophotographic material. Application as a light receiving member is described.
【0004】このような光受容部材は、一般的には、導
電性支持体を50〜350℃に加熱し、該支持体上に真
空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の成
膜法によりa-Siからなる光導電層を形成する。なかで
もプラズマCVD法、すなわち、原料ガスを高周波ある
いはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上に
a-Si堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に
供されている。In general, such a light receiving member is prepared by heating a conductive support to 50 to 350 ° C. and depositing the conductive support on the support by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, or the like. A photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method such as a photo CVD method or a plasma CVD method. Among them, a plasma CVD method, that is, a method in which a raw material gas is decomposed by high-frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support has been put into practical use as a suitable method.
【0005】また、シリコン原子とゲルマニウム原子を
含む非晶質材料を光導電部材に用いることが特開昭58
-171039号公報において提案されている。また特
開昭58-171054には近赤外光に感度を有するア
モルファスシリコン-ゲルマニウム光導電層を用いた感
光体が提案されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1983 discloses the use of an amorphous material containing silicon atoms and germanium atoms for a photoconductive member.
-171039. Japanese Patent Application Laid-Open (JP-A) No. 58-171054 proposes a photoreceptor using an amorphous silicon-germanium photoconductive layer having sensitivity to near-infrared light.
【0006】また、特開昭56-83746号公報にお
いては、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素とし
て含むa-Si(以下、a-Si:Xと表記する)光導電層
からなる電子写真用光受容部材が提案されている。同公
報においては、a-Siにハロゲン原子を1〜40原子%
含有させることにより、耐熱性が高く、電子写真用光受
容部材の光導電層として良好な電気的、光学的特性を得
ることができると示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-83746 discloses an electronic device comprising a conductive support and an a-Si (hereinafter a-Si: X) photoconductive layer containing a halogen atom as a constituent element. Photographic light receiving members have been proposed. In this publication, a-Si contains 1 to 40 atomic% of halogen atoms.
It is disclosed that by containing the compound, high heat resistance is obtained, and good electrical and optical characteristics can be obtained as a photoconductive layer of a light receiving member for electrophotography.
【0007】また、特開昭57-115556号公報に
は、a-Si堆積膜で構成された光導電層を有する光導電
部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学
的、光導電的特性および耐湿性等の使用環境特性、さら
には経時安定性について改善を図るため、シリコン原子
を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層上
に、シリコン原子および炭素原子を含む非光導電性のア
モルファス材料で構成された表面障壁層を設ける技術が
記載されている。さらに、特開昭60-67951号公
報には、アモルファスシリコン、炭素、酸素およびフッ
素を含有してなる透光絶縁性オーバーコート層を積層す
る感光体についての技術が記載され、特開昭62-16
8161号公報には、表面層として、シリコン原子と炭
素原子と41〜70原子%の水素原子を構成要素として
含む非晶質材料を用いる技術が記載されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-115556 discloses that a photoconductive member having a photoconductive layer composed of an a-Si deposited film has an electrical property such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness. In order to improve the use environment characteristics such as optical and photoconductive properties and moisture resistance, and the stability over time, silicon atoms and carbon atoms are formed on a photoconductive layer composed of an amorphous material containing silicon atoms as a base material. A technique for providing a surface barrier layer made of a non-photoconductive amorphous material containing is described. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-67951 describes a technique for a photoconductor in which a light-transmitting insulating overcoat layer containing amorphous silicon, carbon, oxygen and fluorine is laminated. 16
No. 8161 describes a technique in which an amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, and 41 to 70 atomic% of hydrogen atoms as constituent elements is used as a surface layer.
【0008】さらに、特開昭62-83470号公報に
は、電子写真用感光体の光導電層において光吸収スペク
トルの指数関数裾の特性エネルギーを0.09eV以下
にすることにより残像現象のない高品質の画像を得る技
術が開示されている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-83470 discloses a photoconductive layer of an electrophotographic photoreceptor in which the characteristic energy at the exponential function tail of the light absorption spectrum is set to 0.09 eV or less so that the afterimage phenomenon can be prevented. Techniques for obtaining quality images have been disclosed.
【0009】そして、特開昭58-21257号号公報
には、光導電層の作成中に支持体温度を変化させること
により光導電層内で禁止帯幅を変化させ、高抵抗であっ
て光感度領域の広い感光体を得る技術が開示され、特開
昭58-121042号公報には、光導電層の膜厚方向
にエネルギーギャップ状態密度を変化させ、表層のエネ
ルギーギャップ状態密度を1017〜1019cm-3とする
ことにより、湿度による表面電位の低下を防止する技術
が開示されている。また、特開昭59-143379号
ならびに同61-201481号各公報には、水素含有
量の異なるa-Si:Hを積層することにより暗抵抗が高
く高感度の感光体を得る技術が開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-21257 discloses that the bandgap width in the photoconductive layer is changed by changing the temperature of the support during the formation of the photoconductive layer, and the photoconductive layer has a high resistance. A technique for obtaining a photoreceptor having a wide sensitivity region is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-121042 discloses that the energy gap state density of the surface layer is changed from 10 17 to 10 17 by changing the energy gap state density in the thickness direction of the photoconductive layer. A technique for preventing the surface potential from lowering due to humidity by setting the pressure to 10 19 cm -3 is disclosed. JP-A-59-143379 and JP-A-61-201481 disclose techniques for obtaining a photosensitive member having high dark resistance and high sensitivity by laminating a-Si: H having different hydrogen contents. ing.
【0010】一方、特開昭60-95551号公報に
は、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のため
に、感光体表面近傍の温度を30〜40℃に維持して帯
電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行う
ことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗
の低下とそれに伴って発生する画像流れを防止する技術
が開示されている。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-95551 discloses that in order to improve the image quality of an amorphous silicon photoreceptor, charging, exposure, development and transfer are performed while maintaining the temperature near the photoreceptor surface at 30 to 40 ° C. By performing such an image forming process, there is disclosed a technique for preventing a reduction in surface resistance due to the adsorption of moisture on the surface of a photoreceptor and an image deletion caused thereby.
【0011】これらの技術により、電子写真用光受容部
材の電気的、光学的、光導電的特性および使用環境特性
が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。[0011] These techniques have improved the electrical, optical, photoconductive properties and operating environment properties of the electrophotographic light-receiving member, and accordingly the image quality.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
a-Si系材料で構成された光導電層を有する電子写真用
光受容部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気
的、光学的、光導電特性、および使用環境特性の点、さ
らには経時安定性および耐久性の点において、各々個々
には特性の向上が図られてはいるが、総合的な特性向上
を図る上で更なる改良の余地が残されているのが実情で
ある。However, the conventional electrophotographic light-receiving member having a photoconductive layer made of an a-Si-based material has a low electric resistance such as dark resistance, light sensitivity, and photoresponsiveness. In terms of optical, photoconductive, and use environment characteristics, and in terms of aging stability and durability, individual characteristics have been individually improved, but in order to improve overall characteristics, The fact is that there is still room for further improvement.
【0013】特に、電子写真装置の高画質、高速化、高
耐久化は急速に進んでおり、電子写真用光受容部材にお
いては電気的特性や光導電特性の更なる向上とともに、
帯電能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能
を延ばすことが求められている。In particular, the electrophotographic apparatus has been rapidly improving in image quality, speed, and durability. In the electrophotographic light-receiving member, the electric characteristics and photoconductive characteristics have been further improved.
It is required to greatly extend the performance under any environment while maintaining the charging ability and sensitivity.
【0014】そして、電子写真装置の画像特性向上のた
めに電子写真装置内の光学露光装置、現像装置、転写装
置等の改良がなされた結果、電子写真用光受容部材にお
いても従来以上の画像特性の向上が求められるようにな
った。As a result of the improvement of the optical exposure device, the developing device, the transfer device and the like in the electrophotographic apparatus in order to improve the image characteristics of the electrophotographic apparatus, the image characteristics of the electrophotographic light-receiving member have been improved. Has been required to be improved.
【0015】また、近年のオフィスや一般家庭へのコン
ピューターの普及と文章や画像のデジタル化が進みマル
チメディア時代に向けて電子写真装置も従来の複写機だ
けでなく、ファクシミリやプリンターの役目を担うため
にデジタル化が求められるようになった。デジタル化の
ために用いられる半導体レーザーやLEDは、発光強度
や価格の問題からも赤外から赤色可視光までの長波長の
ものが主流である。そのため、従来のハロゲン光を用い
たアナログ複写機には見られなかった特性の改善が求め
られるようになった。Further, with the spread of computers in offices and general homes in recent years and the digitization of texts and images, the electrophotographic apparatus plays a role of not only a conventional copying machine but also a facsimile and a printer for the multimedia age. Therefore, digitalization has been required. Semiconductor lasers and LEDs used for digitization have long wavelengths from infrared to red visible light from the viewpoint of emission intensity and price. For this reason, there has been a demand for improvements in characteristics that have not been seen in conventional analog copying machines using halogen light.
【0016】このような状況下において、前述した従来
技術により上記課題についてある程度の特性向上が可能
になってはきたが、更なる帯電能や画像品質の向上に関
しては未だ充分とはいえない。特にアモルファスシリコ
ン系光受容部材の更なる高画質化への課題として、周囲
温度の変化による電子写真特性の変動や光疲労あるいは
ブランクメモリーやゴーストといった光メモリーを低減
することがいっそう求められるようになってきた。ま
た、デジタル化に伴い赤色可視波長のレーザーやLED
を用いることで、光量・帯電能曲線の直線部分の傾きが
温度によって変化すること(感度の温度特性)やその直
線部分が減少し、全体的に鈍って双曲線的な変化になる
こと(感度の直線性)が新たな課題として注目されるよ
うになってきた(図11参照)。Under these circumstances, the above-mentioned prior art has made it possible to improve the characteristics to some extent on the above-mentioned problems, but it cannot be said that further improvement in charging performance and image quality is still sufficient. In particular, as a challenge for further improving the image quality of amorphous silicon-based light-receiving members, it has become even more demanded to reduce fluctuations in electrophotographic characteristics due to changes in ambient temperature, light fatigue, and optical memories such as blank memories and ghosts. Have been. In addition, with the digitalization, red-visible wavelength lasers and LEDs
By using, the slope of the linear portion of the light quantity / charging ability curve changes with temperature (temperature characteristics of sensitivity), and the linear portion decreases, and the overall becomes dull and hyperbolic (sensitivity characteristics). (Linearity) has been attracting attention as a new problem (see FIG. 11).
【0017】そのような状況の中で、長波長に感度を有
するシリコンゲルマニウム膜が検討されているが、従来
の電子写真用光受容部材に用いたゲルマニウムを添加し
た膜は、支持体側に採用して、長波長レーザーの透過に
よる干渉防止を目的としていた。Under such circumstances, silicon germanium films having sensitivity to long wavelengths have been studied. However, germanium-added films used in conventional light receiving members for electrophotography are employed on the support side. Therefore, it is intended to prevent interference due to transmission of a long-wavelength laser.
【0018】また、従来は感光体の画像流れの防止のた
めに前記特開昭60-95551号公報に記載されてい
るように、複写機内にドラムヒーターを設置して感光体
の表面温度を40℃程度に保っていた。しかしながら、
従来の感光体では前露光キャリアや熱励起キャリアの生
成に起因した帯電能の温度依存性、いわゆる温度特性が
大きく、複写機内の実際の使用環境下では本来感光体が
有しているよりも帯電能が低い状態で使用せざるをえな
かった。例えば、室温での使用時に比ベてドラムヒータ
ーで40℃程度に加熱している状態では帯電能が100
V程度低下してしまっていた。Conventionally, a drum heater is installed in a copying machine to reduce the surface temperature of the photoconductor to 40, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-95551 to prevent image deletion on the photoconductor. ℃ was maintained. However,
In conventional photoconductors, the temperature dependence of the charging ability due to the generation of pre-exposure carriers and thermally excited carriers, the so-called temperature characteristics, is large, and in the actual use environment in a copying machine, the charging is more than the photoconductor originally has I had to use it with low performance. For example, in a state where the drum heater is used to heat the temperature to about 40 ° C. when used at room temperature, the charging ability is 100%.
About V.
【0019】また、従来は複写機を使用しない夜問でも
ドラムヒーターに通電して、帯電器のコロナ放電によっ
て生成されたオゾン生成物が夜間に感光体表面に吸着す
ることによって発生する画像流れを防止するようにして
いた。しかし、現在では省資源・省電力のために複写機
の夜間通電を極力行わないようになってきている。この
ような状態で連続複写をすると複写機内の感光体周囲温
度が徐々に上昇し、それにつれて帯電能が低下して、複
写中に画像濃度が変わってしまうという問題が生じてい
た。Also, conventionally, even when the copying machine is not used at night, the drum heater is energized, and the ozone product generated by the corona discharge of the charger is adsorbed on the surface of the photoconductor at night to prevent image flow. I was trying to prevent it. However, at present, the power supply to the copying machine at night is not performed as much as possible in order to save resources and power. When continuous copying is performed in such a state, the ambient temperature of the photoreceptor in the copying machine gradually increases, and accordingly, the charging ability decreases, causing a problem that the image density changes during copying.
【0020】また、レーザー光やLEDを用いたデジタ
ル機で上記のようにドラムヒーター等により感光体の温
度を一定に制御していない場合、感度の温度特性や感度
の直線性のために、感光体周囲温度が変化することによ
って、感度が変化し画像濃度が変わってしまうという問
題が生じていた。If the temperature of the photosensitive member is not controlled to be constant by a drum heater or the like in a digital machine using a laser beam or an LED as described above, the photosensitive member may not be used due to the temperature characteristic of sensitivity and the linearity of sensitivity. There has been a problem that the sensitivity changes and the image density changes when the body temperature changes.
【0021】一方、同一原稿を連続して繰り返し複写す
ると、画像露光による感光体の光疲労のために、画像濃
度の低下やかぶりが生じることがあった。また、前回の
複写行程の像露光の残像が次回の複写時に画像上に生じ
る、いわゆるゴースト等が画像品質を向上させる上で間
題になってきた。On the other hand, when the same original is continuously and repeatedly copied, the image density may decrease or fog may occur due to light fatigue of the photosensitive member due to image exposure. In addition, a so-called ghost or the like, which is generated on an image at the next copying operation due to an afterimage of image exposure in a previous copying process, has been a problem in improving image quality.
【0022】したがって、電子写真用光受容部材を設計
する際に、上記したような問題が解決されるように電子
写真用光受容部材の層構成、各層の化学的組成等総合的
な観点からの改良を図るとともに、a-Si材料そのもの
の一段の特性改良を図ることが必要とされている。Therefore, when designing the light receiving member for electrophotography, the layer structure of the light receiving member for electrophotography, the chemical composition of each layer, and the like are taken into consideration so as to solve the above-mentioned problems. Along with the improvement, it is necessary to further improve the characteristics of the a-Si material itself.
【0023】そこで本発明は、上述した従来の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にお
ける諸問題点を解消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、帯電能の向上と、温
度特性の低減および光メモリーの低減を高次元で両立し
て画像品質を飛躍的に向上させた、シリコン原子を母体
とした非単結晶材料で構成された光受容層を有する光受
容部材を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the conventional electrophotographic light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si.
In other words, the main object of the present invention is to improve the chargeability, reduce the temperature characteristics and reduce the optical memory at a high level, and dramatically improve the image quality. An object of the present invention is to provide a light receiving member having a light receiving layer made of a material.
【0024】特に、電気的、光学的、光導電的特性が使
用環境にほと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、繰り返し使用に際しては劣化
現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留電位がほと
んど観測されず、さらに画像品質の良好な、シリコン原
子を母体とした非単結晶材料で構成された光受容層を有
する光受容部材を提供することにある。In particular, the electrical, optical, and photoconductive properties are substantially always stable almost without depending on the use environment, are excellent in light fatigue resistance, do not cause deterioration when repeatedly used, and have durability. An object of the present invention is to provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base and having excellent moisture resistance, little residual potential, and good image quality.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは、光導電層の露光によるキャリアの分
布と挙動に着目し、a-Siのバンドギャップ内の局在状
態密度分布と温度特性や光メモリーとの関係にっいて鋭
意検討してきた結果、光導電層の厚さ方向において、水
素含有量、光学的バンドギャップやバンドギャップ内の
局在状態密度の分布を制御することにより上記目的を達
成できるという知見を得た。すなわち、シリコン原子を
母体とし、水素原子および/またはハロゲン原子を含有
する非単結晶材料で構成された光導電層を有する光受容
部材において、その層構造を特定化するように設計され
て作成された光受容部材は、実用上著しく優れた特性を
示すばかりでなく、従来の光受容部材と比ベてみてもあ
らゆる点において凌駕していること、特に電子写真用の
光受容部材として優れた特性を有していることを見いだ
した。Means for Solving the Problems To solve the above problems, the present inventors have focused on the distribution and behavior of carriers due to exposure of a photoconductive layer, and have investigated the local state density within the band gap of a-Si. As a result of intensive studies on the relationship between distribution and temperature characteristics and optical memory, we control the distribution of hydrogen content, optical band gap and localized state density in the band gap in the thickness direction of the photoconductive layer. It has been found that the above object can be achieved. That is, in a photoreceptor member having a photoconductive layer composed of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms, the photoreceptor member is designed and manufactured so as to specify the layer structure. The light receiving member has not only excellent properties in practical use, but also superior in all respects as compared with the conventional light receiving member, and particularly excellent properties as a light receiving member for electrophotography. Have been found.
【0026】また、本発明はデジタル化に対応した赤色
可視レーザーやLEDに最適化するために、特に光電変
換に関わる光入射部について、赤色可視光を効率よく吸
収するために水素化アモルファスシリコンにゲルマニウ
ムを添加し、光学的バンドギャップや水素含有量、バン
ドギャップ内の局在状態密度の分布を制御することによ
り感度の温度特性や感度の直線性を改善するという目的
を達成できるという知見を得た。そして光吸収領域を薄
くすることにより、光メモリーの改善や帯電能の向上も
達成することが可能となった。In addition, the present invention relates to a method for optimizing a red-visible laser or an LED compatible with digitalization, and in particular, for a light incident portion related to photoelectric conversion, in order to efficiently absorb red-visible light, hydrogenated amorphous silicon is used. The knowledge that adding germanium and controlling the optical band gap, the hydrogen content, and the distribution of localized states within the band gap can achieve the objective of improving the temperature characteristics of sensitivity and the linearity of sensitivity can be achieved. Was. By making the light absorption region thinner, it is possible to achieve an improvement in optical memory and an improvement in charging ability.
【0027】従来の干渉防止を目的としたゲルマニウム
添加の膜は、キャリアの走行性に考慮したものではなか
ったため、高速でそのような感光体を使用すると残留電
位の増加や、感度の直線性の低下が生じた。また、従来
技術において光導電層用のゲルマニウムを添加した水素
化アモルファスシリコン膜は、膜中の欠陥であるダング
リングボンドの解消を水素と酸素原子の含有により行っ
ていた。しかし、酸素原子の含有は、膜の高抵抗化によ
りキャリアの走行性の低下は避けられないものであっ
た。そこで、本発明においては、成膜条件を詳細に検討
して酸素原子の含有を行うことなく、実質的にダングリ
ングボンド等の膜中欠陥を減少させることができ、それ
により従来のゲルマニウム添加膜より、キャリアの走行
性が良好な膜を採用して本発明を完成するに至った。Conventional germanium-doped films for the purpose of preventing interference have not taken into account the traveling properties of carriers. Therefore, when such a photoconductor is used at a high speed, the residual potential increases and the linearity of sensitivity increases. A drop has occurred. In the prior art, in a hydrogenated amorphous silicon film to which germanium for a photoconductive layer is added, dangling bonds, which are defects in the film, are eliminated by containing hydrogen and oxygen atoms. However, the inclusion of oxygen atoms inevitably reduces the mobility of carriers due to the increased resistance of the film. Therefore, in the present invention, it is possible to substantially reduce the defects in the film such as dangling bonds without containing oxygen atoms by examining the film forming conditions in detail, thereby making it possible to reduce the conventional germanium-added film. As a result, the present invention has been completed by employing a film having good carrier running properties.
【0028】このようなことから、上記の課題・目的は
以下に示す本発明によって解決・達成される。すなわ
ち、本発明は次のような特徴を有する光受容部材を開示
するものである。From the above, the above objects and objects are solved and achieved by the present invention described below. That is, the present invention discloses a light receiving member having the following features.
【0029】第1に、シリコン原子を母体とし水素原子
および/またはハロゲン原子を含有する非単結晶材料で
構成された光導電層を有する光受容部材において、前記
光導電層中に光学的バンドギャップ水素含有量、水素含
有量ならびに光吸収スペクトルから得られる指数関数裾
の特性エネルギーが第一の光導電領域および第二の光導
電領域で特定の範囲内とし、第一の光導電領域における
水素含有量が15〜30原子%の範囲、光学的バンドギ
ャップが1.75〜1.85evの範囲、光吸収スペクト
ルから得られる指数関数裾の特性エネルギーが55〜6
5meVの範囲であり、第二の光導電領域における水素
含有量を5〜25原子%の範囲、光学的バンドギャップ
を1.55〜1.70eVの範囲、光吸収スペクトルから
得られる指数関数裾の特性エネルギーを50〜65me
Vの範囲とすることにより、赤色可視レーザーを用いた
場合に生じる感度の温度特性、感度の直線性の問題を解
決するとともに、帯電能、温度特性が向上して、光メモ
リーの発生がない良好な特性を発揮させるようにしたこ
とを特徴としている。First, in a photoreceptor member having a photoconductive layer composed of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms, an optical band gap is formed in the photoconductive layer. The hydrogen content, the hydrogen content and the characteristic energy of the exponential tail obtained from the light absorption spectrum are within a specific range in the first photoconductive region and the second photoconductive region, and the hydrogen content in the first photoconductive region The amount is in the range of 15 to 30 atomic%, the optical band gap is in the range of 1.75 to 1.85 ev, and the characteristic energy of the exponential function tail obtained from the light absorption spectrum is 55 to 6
5 meV, the hydrogen content in the second photoconductive region is in the range of 5 to 25 atomic%, the optical band gap is in the range of 1.55 to 1.70 eV, and the exponential function tail obtained from the light absorption spectrum is Characteristic energy 50-65me
By setting the range of V, it is possible to solve the temperature characteristics of sensitivity and the linearity of sensitivity caused when a red-visible laser is used, and to improve the charging ability and the temperature characteristics so that no optical memory is generated. It is characterized by exhibiting various characteristics.
【0030】第2に、その光導電層は、導電性支持体の
表面上における第一の光導電領域の上に第二の光導電領
域が積層されて、該第二の光導電領域は、像露光の光吸
収率が70〜95%の範囲となるのに必要な膜厚である
ことを特徴としている。第3に、第二の光導電領域は、
シリコン原子とゲルマニウム原子の和に対してゲルマニ
ウム原子を3〜35%の範囲含有していることを特徴と
している。Second, the photoconductive layer comprises a second photoconductive region laminated on the first photoconductive region on the surface of the conductive support, and the second photoconductive region comprises: The film thickness is required so that the light absorption rate of image exposure is in the range of 70 to 95%. Third, the second photoconductive region comprises:
It is characterized in that it contains germanium atoms in the range of 3 to 35% based on the sum of silicon atoms and germanium atoms.
【0031】第4に、その光導電層は、その光導電層中
に周期律表第IIIb族に属する元素の少なくとも一種を
含有することを特徴としている。第5に、第二の光導電
領域の光が入射する側の周期律表第IIIb族に属する元
素の含有量が第一の光導電領域の支持体側の含有量より
少なく含有することを特徴としている。Fourth, the photoconductive layer is characterized in that the photoconductive layer contains at least one element belonging to Group IIIb of the periodic table. Fifth, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table on the light incident side of the second photoconductive region is smaller than the content of the first photoconductive region on the support side. I have.
【0032】第6に、第一の光導電領域に含有される周
期律表第IIIb族に属する元素の量は、シリコン原子に
対して0.2〜30ppmの範囲であることを特徴とし
ている。第7に、第二の光導電領域に含有される周期律
表第IIIb族に属する元素の量は、シリコン原子に対し
て0.005〜10ppmの範囲であることを特徴とし
ている。第8に、その光導電層は、その光導電層の表面
上に、炭素、酸素、窒素の少なくとも一種を含むシリコ
ン系非単結晶材料からなる表面層が設けられてなること
を特徴としている。Sixth, the amount of the element belonging to Group IIIb of the periodic table contained in the first photoconductive region is in the range of 0.2 to 30 ppm with respect to silicon atoms. Seventh, the amount of the element belonging to Group IIIb of the periodic table contained in the second photoconductive region is in the range of 0.005 to 10 ppm based on silicon atoms. Eighth, the photoconductive layer is characterized in that a surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one of carbon, oxygen and nitrogen is provided on the surface of the photoconductive layer.
【0033】第9に、その光導電層は、シリコン原子を
母体とし炭素、酸素、窒素の少なくとも一種および周期
律表第IIIb族から選子まれる元素の少なくとも一種を
含む非単結晶材料からなる電荷注入阻止層の表面上に設
けられ、さらに該光導電層の表面上に、炭素、酸素、窒
素の少なくとも一種を含むシリコン系非単結晶材料から
なる表面層が設けられてなることを特徴としている。第
10に、その表面層は、その層厚が0.01〜3μmの
範囲であることを特徴としている。Ninth, the photoconductive layer is made of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base material and containing at least one of carbon, oxygen and nitrogen and at least one element selected from Group IIIb of the periodic table. A surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one of carbon, oxygen and nitrogen is provided on the surface of the charge injection blocking layer, and further on the surface of the photoconductive layer. I have. Tenth, the surface layer is characterized in that its layer thickness is in the range of 0.01 to 3 μm.
【0034】第11に、その電荷注入阻止層の層厚が、
0.1〜5μmの範囲であることを特徴としている。第
12に、その光導電層の層厚が、20〜50μmの範囲
であることを特徴としている。Eleventh, the thickness of the charge injection blocking layer is
It is characterized by a range of 0.1 to 5 μm. Twelfth, the thickness of the photoconductive layer is in the range of 20 to 50 μm.
【0035】なお、本発明において用られている指数関
数裾とは、光吸収スペクトルの吸収から低エネルギー側
に裾を引いた吸収スペクトルのことを指しており、ま
た、特性エネルギーとは、この指数関数裾の傾きを意味
している。The exponential function tail used in the present invention refers to an absorption spectrum obtained by subtracting the tail toward the low energy side from the absorption of the light absorption spectrum. It means the slope of the function tail.
【0036】このことを図1を用いて詳しく説明する。
図1は、横軸に光子エネルギーhν、縦軸に吸収係数α
を対数軸として示したa-Siのサブギャップ光吸収スペ
クトルの一例である。このスペクトルは大きく二っの部
分に分けられる。すなわち吸収係数αが光子エネルギー
hνに対して指数関数的、すなわち直線的に変化する部
分B(指数関数裾またはUrbachテイル)と、αがhνに
対しより緩やかな依存性を示す部分Aである。This will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 1 shows the photon energy hν on the horizontal axis and the absorption coefficient α on the vertical axis.
1 is an example of a sub-gap light absorption spectrum of a-Si in which is shown as a logarithmic axis. This spectrum is roughly divided into two parts. That is, a portion B (exponential function tail or Urbach tail) in which the absorption coefficient α changes exponentially, that is, linearly, with respect to the photon energy hν, and a portion A in which α has a more gradual dependence on hν.
【0037】B領域はa-Si中の価電子帯側のテイル準
位から伝導帯ヘの光学遷移による光吸収に対応し、B領
域の吸収係数αのhνに対する指数関数的依存性は次式
で表わされる。The B region corresponds to light absorption due to optical transition from the tail level on the valence band side to the conduction band in a-Si, and the exponential dependence of the absorption coefficient α on hν in the B region is Is represented by
【0038】α=α。exp(hν/Eu) この両辺の対数をとると、 lnα=(1/Eu)・hν十α1 (I) となり(ただし、α1=lnα。)、特性エネルギーE
uの逆数(1/Eu)が、B部分の傾きを表すことにな
る。Euは価電子帯側のテイル準位の指数関数的エネル
ギー分布の特性エネルギーに相当するため、Euが小さ
ければ価電子帯側のテイル準位が少ないことを意味す
る。Α = α. exp (hν / Eu) If the logarithm of both sides is taken, lnα = (1 / Eu) · hν10α 1 (I) (where α 1 = lnα), and the characteristic energy E
The reciprocal of u (1 / Eu) represents the slope of the B portion. Since Eu corresponds to the characteristic energy of the exponential energy distribution of the tail level on the valence band side, a smaller Eu means that the tail level on the valence band side is smaller.
【0039】[0039]
【作用】本発明者らは、光学的バンドギャップ(以下、
Egと略記する)ならびにCPMによつて測定されたサ
ブバンドギャップ光吸収スペクトルから求められる指数
関数裾(アーバックテイル)の特性エネルギー(以下、
Euと略記する)と感光体特性との相関を種々の条件に
わたって調ベた結果、Eg,Euとa-Si感光体の帯電
能、温度特性や光メモリーとが密接な関係にあることを
見いだし、さらに、それらの異なる膜を積層することに
より良好な感光体特性を発揮することを見いだして本発
明を完成するに至った。The present inventors have proposed an optical band gap (hereinafter, referred to as an optical band gap).
Eg) and the characteristic energy of the exponential tail (Urbuck tail) obtained from the sub-bandgap optical absorption spectrum measured by CPM (hereinafter, referred to as “Eg”).
As a result of examining the correlation between Eu and the characteristics of the photoreceptor over various conditions, it was found that the charging ability, temperature characteristics and optical memory of Eg, Eu and the a-Si photoreceptor were closely related. Further, they have found that the lamination of these different films exhibits good photoreceptor characteristics, and have completed the present invention.
【0040】特に赤色可視光レーザーやLEDに最適化
するために、光入射部のEg,EuとレーザーやLED
を光源としたときの感光体特性を詳細に検討した結果、
Eg,Euと感度の温度特性、感度の直線性とが密接な
関係にあることを見いだし、光入射部にゲルマニウムを
添加し、Eg,Euおよび水素含有量を特定の範囲内に
することにより赤色可視光レーザーやLEDに適した良
好な感光体特性を獲得できることを見いだし本発明を完
成するに至った。In particular, in order to optimize a red visible light laser or an LED, Eg, Eu at the light incident portion and the laser or the LED are used.
As a result of a detailed study of the photoreceptor characteristics when
It was found that Eg, Eu and the temperature characteristics of sensitivity and the linearity of sensitivity were closely related, and germanium was added to the light incident portion to make the Eg, Eu, and hydrogen contents within specific ranges, so that the red color was obtained. The inventors have found that good photoreceptor characteristics suitable for visible light lasers and LEDs can be obtained, and have completed the present invention.
【0041】すなわち、ゲルマニウムをa-Si:Hに含
有させて光学的バンドギャップを小さくし、かっキャリ
アの局在準位ヘの捕獲率を小さくした層領域を光導電層
と表面層の界面領域に介在させることにより、感度の温
度特性および感度の直線性を大幅に改善し実質的になく
すことができることが本発明者の試験により明らかにな
った。そして、ゲルマニウムの含有により光吸収率が大
きくなることで、光導電層と表面層の界面領域に介在さ
せた層領域を薄くすることが可能になり、キャリア特に
電子の走行距離が小さくなり、その分だけ局在準位への
捕獲が少なくなるために、帯電能、光メモリーといった
感光体特性をさらに改善できることがわかった。That is, the layer region in which germanium is contained in a-Si: H to reduce the optical band gap and the trapping rate of the carrier to the localized level is reduced is defined as the interface region between the photoconductive layer and the surface layer. The present inventors' tests have revealed that the temperature characteristics of sensitivity and the linearity of sensitivity can be significantly improved and substantially eliminated by intervening in the. Then, by increasing the light absorptance due to the inclusion of germanium, it becomes possible to make the layer region interposed at the interface region between the photoconductive layer and the surface layer thinner, and the traveling distance of carriers, particularly electrons, becomes smaller, It has been found that the photoreceptor characteristics such as charging ability and optical memory can be further improved because the capture to the localized level is reduced by the amount.
【0042】これをさらに詳しく説明すると、一般的
に、a-Si:Hのバンドギャップ内には、Si-Si結合の
構造的な乱れにもとづくテイル(裾)準位と、Siの未
結合手(ダングリングボンド)等の構造欠陥に起因する
深い準位が存在する。これらの準位は電子、正孔の捕
獲、再結合中心として働き、素子の特性を低下させる原
因になることが知られている。これは、a-SiGe:Hの
系でも同様にSi-Ge結合やGe-Ge結合の構造的な乱れ
にもとづくテイル(裾)準位と、未結合手(ダングリン
グボンド)等の構造欠陥に起因する深い準位が存在して
いる。このようなバンドギャップ中の局在準位の状態を
測定する方法として、一般に深準位分光法、等温容量過
渡分光法、光熱偏向分光法、光音響分光法、一定光電流
法等が用いられている。中でも一定光電流法(Constant
Photocurrent Method:以後、CPMと略記する)は、
a-Si:Hの局在準位にもとづくサブギャップ光吸収ス
ペクトルを簡便に測定する方法として有用である。This will be described in more detail. In general, the tail (tail) level based on the structural disorder of the Si-Si bond and the dangling bond of Si are present in the band gap of a-Si: H. (Dangling bonds) and other deep defects due to structural defects. It is known that these levels act as trapping and recombination centers for electrons and holes, and cause deterioration of device characteristics. In the a-SiGe: H system, similarly, the tail (tail) level based on the structural disorder of the Si-Ge bond and the Ge-Ge bond, and structural defects such as dangling bonds, etc. There is a deep level attributable. As a method of measuring the state of the localized level in such a band gap, generally, deep level spectroscopy, isothermal capacity transient spectroscopy, photothermal deflection spectroscopy, photoacoustic spectroscopy, constant photocurrent method, etc. are used. ing. Above all, constant photocurrent method (Constant
Photocurrent Method: hereinafter abbreviated as CPM)
This is useful as a method for easily measuring the subgap light absorption spectrum based on the localized level of a-Si: H.
【0043】ドラムヒーター等で感光体を加熱したとき
に帯電能が低下する原因として、熱励起されたキャリア
が帯電時の電界に引かれてバンド裾の局在準位やバンド
ギャップ内の深い局在準位ヘの捕獲、放出を繰り返しな
がら表面に走行し、表面電荷を打ち消してしまうことが
挙げられる。このとき、帯電器を通過する間に表面に到
達したキャリアについては帯電能の低下にはほとんど影
響がないが、深い準位に捕獲されたキャリアは、帯電器
を通過した後に表面ヘ到達して表面電荷を打ち消すため
に温度特性として観測される。また、帯電器を通過した
後に熱励起されたキャリアも表面電荷を打ち消し帯電能
の低下を引き起こす。したがって、主となる光導電層の
光学的バンドギャップを大きくすることにより熱励起キ
ャリアの生成を抑え、なお且つ深い局在準位を少なくす
ることによりキャリアの走行性を向上させることが温度
特性の向上のために必要である。The reason why the charging ability is reduced when the photosensitive member is heated by a drum heater or the like is that the thermally excited carrier is attracted by the electric field at the time of charging, and the localized level at the band base or the deep level within the band gap. It travels to the surface while repeating capture and emission to the level, and cancels the surface charge. At this time, the carrier that has reached the surface while passing through the charger has little effect on the reduction of the charging ability, but the carrier captured at a deep level reaches the surface after passing through the charger. It is observed as a temperature characteristic to cancel the surface charge. Carriers that are thermally excited after passing through the charger also cancel the surface charge and cause a reduction in charging ability. Therefore, it is necessary to increase the optical band gap of the main photoconductive layer to suppress the generation of thermally excited carriers, and to improve the mobility of the carriers by reducing the deep localized levels. Necessary for improvement.
【0044】さらに、光メモリーは露光によって生じた
光キャリアがバンドギャップ内の局在準位に捕獲され、
光導電層内にキャリアが残留することによって生じる。
すなわち、ある複写行程において生じた光キャリアのう
ち光導電層内に残留したキャリアが、次回の帯電時ある
いはそれ以降に表面電荷による電界によって掃き出さ
れ、光の照射された部分の電位が他の部分よりも低くな
り、その結果画像上に濃淡が生じる。したがって、光キ
ャリアが光導電層内に極力残留することなく、1回の複
写行程で走行するように、キャリアの走行性を改善しな
ければならない。Further, in the optical memory, the optical carriers generated by the exposure are trapped at the localized levels in the band gap,
It is caused by carriers remaining in the photoconductive layer.
That is, of the photocarriers generated in a certain copying process, the carriers remaining in the photoconductive layer are swept out by the electric field due to the surface charge at the next charging or thereafter, and the potential of the light-irradiated portion is changed to the other. Lower than the area, resulting in shading on the image. Therefore, it is necessary to improve the traveling property of the carrier so that the optical carrier travels in one copying process without remaining as much as possible in the photoconductive layer.
【0045】また、感度の温度特性は、光導電層の正孔
と電子の走行性の違いが大きい上に、走行性が温度によ
って変化するために生じる。光入射部内では正孔電子が
対で生成され、正孔は支持体側ヘ電子は表面層側ヘ走行
するするが、その走行中に光入射部で正孔と電子が混在
すると、支持体や表面に達するまでに再結合をしてしま
う割合が多くなる。そして再結合の割合が再捕獲中心か
らの熱励起により変化するために、露光量すなわち光生
成キャリアの数と表面電位を打ち消すキャリア数が温度
によって変化することになり、その結果感度が温度によ
って変わることになる。したがって、光入射部での再結
合の割合を少なくする、すなわち再捕獲中心となる深い
準位を少なくすることと正孔と電子の混在領域が小さく
なるように、長波長光の光吸収率の大きくし、そしてキ
ャリアの走行性も改善しなければならない。Further, the temperature characteristic of the sensitivity occurs because the difference in the traveling properties of holes and electrons in the photoconductive layer is large, and the traveling properties change with temperature. In the light incident part, hole electrons are generated as a pair, and the holes travel to the support side, and the electrons travel to the surface layer side. Increase the rate of recombination before reaching. Since the recombination ratio changes due to thermal excitation from the recapture center, the exposure dose, that is, the number of photogenerated carriers and the number of carriers that cancel the surface potential, change with temperature, and as a result, the sensitivity changes with temperature. Will be. Therefore, the rate of recombination at the light incident part is reduced, that is, the deep level serving as the recapture center is reduced, and the light absorption rate of long-wavelength light is reduced so that the mixed region of holes and electrons is reduced. It has to be bigger, and the runnability of the carrier must be improved.
【0046】さらに、感度の直線性は長波長レーザーの
露光量が多くなるにしたがって、相対的に表面から深い
場所での光生成キャリア数が増加し、走行距離が長いキ
ャリア(正帯電の場合は電子)が増加するために生じ
る。したがって、光入射部の光吸収率を高めるととも
に、光入射部の電子の走行性とその支持体側の正孔の走
行性を改善しバランスを取らなければならない。Further, as the linearity of sensitivity increases, the number of photo-generated carriers relatively deep from the surface increases as the exposure amount of the long-wavelength laser increases, and the carrier having a long running distance (in the case of positive charging, Electrons) increase. Therefore, the light absorptance of the light incident part must be increased, and the traveling property of electrons in the light incident part and the traveling property of holes on the support side must be improved and balanced.
【0047】したがって、Chを少なくしてEgを狭く
しつつEuを制御(低減)した層領域を光入射部として
設けることにより、熱励起キャリアや光キャリアが局在
準位に捕獲される割合を小さくすることができるために
キヤリアの走行性が飛躍的に改善される。Egを小さく
することで長波長光の吸収が大きくなり光入射部を小さ
くできるために、正孔電子混在領域が縮小できる。また
更なる効果として支持体側光導電層は主たるキャリアを
正孔としてその走行性を改善した層設計が可能となる。
すなわち主たる光導電層にはChを多くしてEgを拡大
しつつEuを制御(低減)した層を用いることによっ
て、熱励起キャリアの生成が抑えられ、なお且つ熱励起
キャリアや光キャリアが局在準位に捕獲される割合を小
さくすることができるためにキャリアの走行性が飛躍的
に改善される。Therefore, by providing a layer region in which Eu is controlled (reduced) while reducing Ch and narrowing Eg as a light incident portion, the rate at which thermally excited carriers and photocarriers are trapped in localized levels can be reduced. The ability to reduce the size of the carrier dramatically improves the traveling performance of the carrier. By reducing Eg, absorption of long-wavelength light is increased and the light incident portion can be reduced, so that the hole-electron mixed region can be reduced. Further, as a further effect, the support-side photoconductive layer can be designed as a layer in which the main carrier is holes to improve its running property.
That is, by using a layer in which Eu is controlled (reduced) while enlarging Ch and enlarging Eg as the main photoconductive layer, generation of thermally excited carriers is suppressed, and the thermally excited carriers and photocarriers are localized. Since the ratio of being trapped by the level can be reduced, the traveling property of the carrier is dramatically improved.
【0048】つまり、光受容部材の最表面側に第二の光
導電領域を設けて、実質的に光を吸収する領域を第二の
光導電領域とすることにより、特にレーザー光やLED
を用いた時の感度の温度特性、感度の直線性を大幅に改
善し、且つ帯電能、温度特性、メモリーの点で顕著な効
果が見られる。That is, the second photoconductive region is provided on the outermost surface side of the light receiving member, and the region that substantially absorbs light is used as the second photoconductive region.
The temperature characteristics of sensitivity and the linearity of sensitivity when using are greatly improved, and remarkable effects are seen in terms of charging ability, temperature characteristics and memory.
【0049】したがって、本発明は上記構成によって、
レーザー光やLEDを用いた時の感度の温度特性、感度
の直線性および帯電能の向上と温度特性減少ならびに光
メモリーの低減とを高い次元で両立させ、前記した従来
技術における諸問題の全てを解決することができ、極め
て優れた電気的、光学的、光導電的特性、画像品質、耐
久性および使用環境性を示す光受容部材を得ることがで
きる。Therefore, according to the present invention,
The temperature characteristics of sensitivity when using laser light or LED, the linearity of sensitivity and the improvement of charging performance and the reduction of temperature characteristics and the reduction of optical memory are compatible at a high level, and all of the above-mentioned problems in the prior art are solved. It is possible to obtain a light-receiving member exhibiting excellent electrical, optical, and photoconductive properties, image quality, durability, and environment for use.
【0050】[0050]
【発明の実施の形態】以下、図面にしたがって本発明の
光受容部材について詳細に説明する。図2は、本発明の
光受容部材の層構成を説明するための模式的構成図であ
る。図2(a)に示す光受容部材200は、光受容部材
用としての支持体201の上に、光受容層202が設け
られている。該光受容層202はシリコン原子を母体と
した非単結晶材料からなり光導電性を有する光導電層2
03で構成され、光導電層203は支持体201側から
順に第一の光導電領域211と第二の光導電領域212
とからなっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a light receiving member of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of the light receiving member of the present invention. In the light receiving member 200 shown in FIG. 2A, a light receiving layer 202 is provided on a support 201 for a light receiving member. The light receiving layer 202 is made of a non-single-crystal material having silicon atoms as a base material and has a photoconductive property.
The photoconductive layer 203 includes a first photoconductive region 211 and a second photoconductive region 212 in order from the support 201 side.
It consists of
【0051】図2(b)に示す光受容部材200は、光
受容部材用としての支持体201の上に、光受容層20
2が設けられている。該光受容層202はシリコン原子
を母体とした非単結品材料からなり光導電性を有する光
導電層203と、アモルファスシリコン系表面層204
とから構成されている。また、光導電層203は支持体
201側から順に第一の光導電領域211と第二の光導
電領域212とからなっている。The light receiving member 200 shown in FIG. 2B has a light receiving layer 20 on a support 201 for the light receiving member.
2 are provided. The photoreceptive layer 202 is made of a non-single product material containing silicon atoms as a base material, and has a photoconductive layer 203 having a photoconductive property, and an amorphous silicon based surface layer 204.
It is composed of The photoconductive layer 203 includes a first photoconductive region 211 and a second photoconductive region 212 in order from the support 201 side.
【0052】図2(c)に示す光受容部材200は、光
受容部材用としての支持体201の上に、光受容層20
2が設けられている。該光受容層202は支持体201
側から順にアモルファスシリコン系電荷注入阻止層20
5と、シリコン原子を母体とした非単結晶材料からなり
光導電性を有する光導電層203と、アモルファスシリ
コン系表面層204とから構成されている。また、光導
電層203は電荷注入阻止層205側から順に第一の光
導電領域211と第二の光導電領域212とからなって
いる。The light receiving member 200 shown in FIG. 2C has a light receiving layer 20 on a support 201 for the light receiving member.
2 are provided. The light receiving layer 202 comprises a support 201
Amorphous silicon charge injection blocking layer 20 in order from the side
5, a photoconductive layer 203 made of a non-single-crystal material having silicon atoms as a base material and having photoconductivity, and an amorphous silicon-based surface layer 204. The photoconductive layer 203 includes a first photoconductive region 211 and a second photoconductive region 212 in order from the charge injection blocking layer 205 side.
【0053】(支持体)本発明において使用される支持
体としては、導電性であっても電気絶縁性であってもよ
い。導電性支持体としては、Al,Cr,Mo,Au,In,Nb,
Te,V,Ti,Pt,Pd,Fe等の金属、およびこれらの合
金、例えばステンレス等が挙げられる。また、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、ポリスチ
レン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシー
ト、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なく
とも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体
も用いることができる。(Support) The support used in the present invention may be either conductive or electrically insulating. As the conductive support, Al, Cr, Mo, Au, In, Nb,
Examples include metals such as Te, V, Ti, Pt, Pd, and Fe, and alloys thereof, such as stainless steel. Also, at least the surface of the electrically insulating support such as a film or sheet of a synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, etc., at least on the side on which the light-receiving layer is formed, such as a glass or ceramic. Can be used.
【0054】本発明において使用される支持体201の
形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または無端べ
ルト状であることができ、その厚さは、所望通りの光受
容部材200を形成し得るように適宜決定するが、光受
容部材200としての可撓性が要求される場合には、支
持体201としての機能が充分発揮できる範囲内で可能
な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体2
01は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から
通常は10μm以上とされる。The shape of the support 201 used in the present invention may be a cylindrical surface or an endless belt having a smooth surface or an uneven surface, and the thickness thereof may form the light receiving member 200 as desired. As described above, if the light receiving member 200 is required to have flexibility, the light receiving member 200 can be made as thin as possible within a range where the function as the support 201 can be sufficiently exhibited. However, the support 2
01 is usually 10 μm or more in terms of production, handling, mechanical strength and the like.
【0055】特にレーザー光等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より効果適に解消する
ために、支持体201の表面に凹凸を設けてもよい。支
持体201の表面に設けられる凹凸は、特開昭60-1
68156号、同60-178457号、同60-225
854号各公報等に記載された公知の方法により作成さ
れる。In particular, when image recording is performed using coherent light such as a laser beam, the surface of the support 201 is effectively removed in order to more effectively eliminate image defects due to so-called interference fringe patterns appearing in a visible image. May be provided with irregularities. The irregularities provided on the surface of the support 201 are described in JP-A-60-1
No. 68156, No. 60-178457, No. 60-225
It is prepared by a known method described in each publication of No. 854.
【0056】また、レーザー光等の可干渉光を用いた場
合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する
別の方法として、支持体201の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
201の表面が光受容部材200に要求される解像力よ
りも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数の球状痕
跡窪みによるものである。支持体201の表面に設けら
れる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61-2
31561号公報に記載された公知の方法により作成さ
れる。As another method for more effectively eliminating image defects due to interference fringe patterns when coherent light such as laser light is used, an uneven shape formed by a plurality of spherical trace depressions on the surface of the support 201 is provided. It may be provided. That is, the surface of the support 201 has irregularities smaller than the resolving power required for the light receiving member 200, and the irregularities are caused by a plurality of spherical trace depressions. The unevenness due to the plurality of spherical trace dents provided on the surface of the support 201 is described in JP-A-61-2.
It is prepared by a known method described in Japanese Patent No. 31561.
【0057】(光導電層)本発明において、その目的を
効果的に達成するために支持体201上に形成され、光
受容層202の一部を構成する光導電層203は真空堆
積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜
成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。
具体的には、例えばグロー放電法(低周波CVD法、高
周波CVD法またはマイクロ波CVD法等の交流放電C
VD法、あるいは直流放電CVD法等)、スパッタリン
グ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光CVD
法、熱CVD法等の数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
資本投資下の負荷程度、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
に当たっての条件の制御が比較的容易であることからグ
ロー放電法、特にRF帯の電源周波数を用いた高周波グ
ロー放電法が好適である。(Photoconductive Layer) In the present invention, the photoconductive layer 203 formed on the support 201 and constituting a part of the light receiving layer 202 is formed by a vacuum deposition film forming method in order to effectively achieve the object. Thus, the film is formed by appropriately setting the numerical conditions of the film forming parameters so as to obtain desired characteristics.
Specifically, for example, an AC discharge C such as a glow discharge method (a low-frequency CVD method, a high-frequency CVD method, or a microwave CVD method) is used.
VD method, DC discharge CVD method, etc.), sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, optical CVD
And a thin film deposition method such as a thermal CVD method. These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing conditions, the degree of load under capital investment, the manufacturing scale, and the characteristics desired for the light-receiving member to be produced. The glow discharge method, particularly the high-frequency glow discharge method using a power frequency in the RF band, is suitable because the conditions for manufacturing the light receiving member are relatively easy to control.
【0058】グロー放電法によって光導電層203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)を供給し得
るH供給用の原料ガスまたは/およびハロゲン原子
(X)を供給し得るX供給用の原料ガスおよびゲルマニ
ウム原子(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスを、
内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入
して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじ
め所定の位置に設置されてある所定の支持体201上に
a-Si:H,Xからなる層を形成すればよい。In order to form the photoconductive layer 203 by the glow discharge method, basically, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and a source gas for supplying H that can supply hydrogen atoms (H) are used. And / or a source gas for X supply capable of supplying a halogen atom (X) and a source gas for Ge supply capable of supplying a germanium atom (Ge),
It is introduced in a desired gas state into a reaction vessel in which the inside can be decompressed to generate a glow discharge in the reaction vessel, and a-Si: H is placed on a predetermined support 201 previously set at a predetermined position. , X may be formed.
【0059】また、本発明において光導電層203中に
水素原子または/およびハロゲン原子が含有されること
が必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を
向上させるために必須不可欠である。よって水素原子ま
たはバロゲン原子の含有量、または水素原子とハロゲン
原子の和の量は、第一の光導電領域の場合、シリコン原
子と水素原子または/およびハロゲン原子の和に対して
15〜30原子%の範囲とされるのが望ましく、第二の
光導電領域の場合、シリコン原子と水素原子または/お
よびハロゲン原子の和に対して5〜25原子%の範囲と
されるのが望ましい。In the present invention, it is necessary that the photoconductive layer 203 contains a hydrogen atom and / or a halogen atom, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves the layer quality. It is indispensable for improving photoconductivity and charge retention characteristics. Therefore, in the case of the first photoconductive region, the content of the hydrogen atom or the barogen atom or the amount of the sum of the hydrogen atom and the halogen atom is 15 to 30 atoms with respect to the sum of the silicon atom and the hydrogen atom or / and the halogen atom. %, And in the case of the second photoconductive region, it is preferably in the range of 5 to 25 atomic% with respect to the sum of silicon atoms and hydrogen atoms and / or halogen atoms.
【0060】本発明において光導電層203の第二の光
導電領域中にゲルマニウム原子を含有させることが必要
であるが、これは局在状態密度を増加させることなく、
光学的バンドギヤツプを調整し像露光を効率よく吸収す
るために必要不可欠である。よって、シリコン原子とゲ
ルマニウム原子の和に対してゲルマニウム原子の含有量
を3〜35%の範囲にすることが望ましい。In the present invention, it is necessary to contain germanium atoms in the second photoconductive region of the photoconductive layer 203, but this does not increase the local density of states.
It is indispensable to adjust the optical band gap and absorb the image exposure efficiently. Therefore, it is desirable that the content of germanium atoms be in the range of 3 to 35% based on the sum of silicon atoms and germanium atoms.
【0061】本発明において使用されるSi供給用ガス
となり得る物質としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si
4H10等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素
(シラン類)が、有効に使用されるものとして挙げら
れ、さらに、層作成時の取り扱い易さ、Si供給効率の
良さ等の点でSiH4,Si2H6が好ましいものとして挙げ
られる。The substances that can serve as the Si supply gas used in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , and Si.
4 gaseous state of H 10, etc., or silicon hydride can be gasified (silanes) can be mentioned as being effectively used, and further, the layer created readiness in handling, points and Si-feeding efficiency And SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred.
【0062】そして、形成される光導電層203中に水
素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御を
いっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成す
る膜特性を得るために、これらのガスにさらにH2およ
び/またはHeあるいは水素原子を含む珪素化合物のガ
スも所望量混合して層形成することが必要である。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
合しても差し支えないものである。Then, hydrogen atoms are structurally introduced into the formed photoconductive layer 203 so that the introduction ratio of hydrogen atoms can be more easily controlled, and the film characteristics that achieve the object of the present invention can be obtained. Therefore, it is necessary to form a layer by mixing a desired amount of a gas of a silicon compound containing H 2 and / or He or a hydrogen atom with these gases. Further, each gas is not limited to a single species, and a plurality of species may be mixed at a predetermined mixture ratio.
【0063】第二の光導電領域を形成する際において使
用されるGe供給用ガスとなり得る物質としては、GeH
4,Ge2H6,Ge3H8,GeHF3,GeHCl3等のガス状態
の、またはガス化し得る水素化ゲルマニウム(ゲルマン
類)が有効に使用されるものとして挙げられ、さらに層
作成時の取り扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点でGe
H4が好ましいものとして挙げられる。A substance that can be a Ge supply gas used when forming the second photoconductive region is GeH
4, the Ge 2 H 6, Ge 3 H 8, GeHF 3, GeHCl 3 such gaseous state, or germanium hydride (germane compound) which can be gasified are exemplified as being effectively used, further layers when creating Ge in terms of ease of handling and good Ge supply efficiency
H 4 is preferred.
【0064】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えばハロゲン
ガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
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のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
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、具体的にはフッ素ガス(F2),BrF,
ClF,ClF3,BrF3,BrF5,IF3,IF7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珪
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,Si2F6等の
弗化珪素が好ましいものとして挙げることができる。The raw material gas for supplying a halogen atom used in the present invention may be, for example, a gaseous or gaseous gas such as a halogen gas, a halide, an interhalogen compound containing halogen, or a silane derivative substituted with halogen. The obtained halogen compounds are preferred. Further, a gaseous or gasifiable silicon hydride compound containing a halogen atom, which contains a silicon atom and a halogen atom as constituent elements, can also be mentioned as an effective compound. Specific examples of the halogen compound that can be suitably used in the present invention include fluorine gas (F 2 ), BrF,
Inter-halogen compounds such as ClF, ClF 3 , BrF 3 , BrF 5 , IF 3 and IF 7 can be mentioned. As a silicon compound containing a halogen atom, that is, a silane derivative substituted with a so-called halogen atom, specifically, for example, silicon fluoride such as SiF 4 or Si 2 F 6 is preferable.
【0065】光導電層203中に含有される水素原子ま
たは/およびハロゲン原子の量を制御するには、例えば
支持体201の温度、水素原子または/およびハロゲン
原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器
内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。In order to control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the photoconductive layer 203, for example, the temperature of the support 201, a raw material used for containing hydrogen atoms and / or halogen atoms, etc. What is necessary is just to control the amount of the substance introduced into the reaction vessel, the discharge power and the like.
【0066】本発明においては、光導電層203には必
要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好
ましい。顕著に本発明の効果を得るためには、第二の光
導電領域の光が入射する側の伝導性を制御する原子の含
有量が、第一の光導電領域の支持体側の含有量より少な
く含有させることが望ましい。In the present invention, it is preferable that the photoconductive layer 203 contains atoms for controlling conductivity as necessary. In order to remarkably obtain the effect of the present invention, the content of the atom controlling the conductivity of the light incident side of the second photoconductive region is smaller than the content of the first photoconductive region on the support side. Desirably, it is contained.
【0067】前記伝導性を制御する原子としては、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、
p型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する原子
(以後第IIIb族原子と略記する)を用いることができ
る。第IIIb族原子としては、具体的には、ホウ素
(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、イン
ジウム(In)、タリウム(Tl)等があり、特にB,A
l,Gaが好適である。Examples of the atoms for controlling the conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors.
An atom belonging to Group IIIb of the Periodic Table that gives p-type conduction characteristics (hereinafter abbreviated as Group IIIb atom) can be used. Specific examples of Group IIIb atoms include boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and thallium (Tl).
l and Ga are preferred.
【0068】光導電層203に含有される伝導性を制御
する原子の含有量としては、好ましくは2×10-3〜1
×102原子ppm、より好ましくは1×10-2〜50
原子ppm、最適には5×10-2〜20原子ppmの範
囲とされるのが望ましい。さらに第一の光導電領域に比
ベて第二の光導電領域での伝導性を制御する原子の含有
量を少なくすることが好ましい。The content of atoms controlling the conductivity contained in the photoconductive layer 203 is preferably 2 × 10 −3 to 1
× 10 2 atomic ppm, more preferably 1 × 10 -2 to 50
It is desirable that the content be in the range of atomic ppm, most preferably 5 × 10 -2 to 20 atomic ppm. Further, it is preferable to reduce the content of atoms for controlling the conductivity in the second photoconductive region as compared with the first photoconductive region.
【0069】伝導性を制御する原子、例えば、第IIIb
族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第III
b族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、
光導電層203を形成するための他のガスとともに導入
してやればよい。第IIIb族原子導入用の原料物質とな
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。Atoms controlling conductivity, for example, IIIb
In order to introduce the group-atom structurally, the III
A raw material for introducing a group b atom in a gaseous state into a reaction vessel,
It may be introduced together with another gas for forming the photoconductive layer 203. It is preferable that a material that can be used as a raw material for introducing a Group IIIb atom be a gaseous material at normal temperature and pressure or a material that can be easily gasified at least under layer forming conditions.
【0070】そのような第IIIb族原子導入用の原料物
質として具体的には、ホウ素原子導入用としてはB
2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,B6H
14等の水素化ホウ素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲ
ン化ホウ素等が挙げられる。この他AlCl3,GaCl3,G
a(CH3)3,InCl3,TlCl3等も挙げることができ
る。また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料
物質を必要に応じてH2および/またはHeにより希釈し
て使用してもよい。As such a raw material for introducing a Group IIIb atom, specifically, B is used for introducing a boron atom.
2 H 6, B 4 H 10 , B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10, B 6 H 12, B 6 H
And borohydrides such as BF 3 , BCl 3 , and BBr 3 . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 , G
a (CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned. Further, these raw materials for introducing atoms for controlling the conductivity may be diluted with H 2 and / or He as necessary.
【0071】さらに本発明においては、光導電層203
に炭素原子および/または酸素原子および/または窒素
原子を含有させることも有効である。炭素原子および/
または酸素原子および/または窒素原子の含有量はシリ
コン原子、炭素原子、酸素原子および窒素原子の和に対
して好ましくは1×10-5〜10原子%、より好ましく
は1×10-4〜8原子%、最適には1×10-3〜5原子%
の範囲が望ましい。炭素原子および/または酸素原子お
よび/または窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に
含有されてもよいし、光導電層の層厚方向に含有量が変
化するような不均一な分布をもたせた部分があってもよ
い。Further, in the present invention, the photoconductive layer 203
It is also effective to include a carbon atom and / or an oxygen atom and / or a nitrogen atom. Carbon atoms and / or
Alternatively, the content of oxygen atoms and / or nitrogen atoms is preferably 1 × 10 −5 to 10 atomic%, more preferably 1 × 10 −4 to 8%, based on the sum of silicon atoms, carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms. Atomic%, optimally 1 × 10 -3 to 5 atomic%
Is desirable. The carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be uniformly contained in the photoconductive layer, or may have an uneven distribution such that the content changes in the thickness direction of the photoconductive layer. May be provided.
【0072】本発明において、光導電層203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
の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは2
0〜50μm、より好ましくは23〜45μm、最適に
は25〜40μmの範囲とされるのが望ましい。層厚が
20μmより薄くなると、帯電能や感度等の電子写真特
性が実用上不充分となり、50μmより厚くなると、光
導電層の作製時間が長くなって製造コストが高くなる。In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer 203 is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics, economic effects, and the like.
It is desirable that the thickness be in the range of 0 to 50 μm, more preferably 23 to 45 μm, and most preferably 25 to 40 μm. When the thickness is less than 20 μm, electrophotographic characteristics such as charging ability and sensitivity become practically insufficient, and when the thickness is more than 50 μm, the production time of the photoconductive layer becomes longer and the production cost becomes higher.
【0073】また、本発明において、特に第二の光導電
領域は、用いるレーザーの光吸収率が70〜95%の範
囲となるようにその膜厚を決める必要があり、吸収率が
70%以下の膜厚であると正孔の走行性に有利な層設計
をした第一の光導電領域のかなり深い部分まで光が到達
する。その部分は電子の走行性が小さいことから感度の
温度特性や感度の直線性の改善の効果を充分に発揮する
ことができない。また、第二の光導電領域の膜厚が光吸
収95%以上になると、第二の光導電領域中を多数の正
孔がかなりの距離走行しなくてはならない。通常、表面
層側の第二の光導電領域には、電子の走行性を重視し
て、第IIIb族原子のドーピングをほとんど行わない。
そのため第二の光導電領域の正孔の走行性は小さく、感
度および残留電位の上昇を招き、本発明の効果を得るこ
とは難しくなる。また、正孔の走行性を大きくするため
にこの部分にもドーピングした場合は電子の走行性が小
さくなり、感度が大きくなり、また帯電能が減少し暗減
衰の増加等本発明の効果は発揮されない。したがって、
第二の光導電領域として満足できるSiGe膜は欠陥の少
ない良質なものである必要がある。In the present invention, in particular, it is necessary to determine the film thickness of the second photoconductive region so that the light absorption of the laser used is in the range of 70 to 95%, and the absorption is 70% or less. With this thickness, light reaches a considerably deep portion of the first photoconductive region, which is designed to be a layer that is advantageous for hole transportability. In that part, the effect of improving the temperature characteristics of sensitivity and the linearity of sensitivity cannot be sufficiently exhibited because the traveling property of electrons is small. When the thickness of the second photoconductive region becomes 95% or more of light absorption, a large number of holes must travel a considerable distance in the second photoconductive region. Usually, the second photoconductive region on the side of the surface layer is hardly doped with Group IIIb atoms, with emphasis on electron traveling properties.
Therefore, the mobility of holes in the second photoconductive region is small, causing an increase in sensitivity and residual potential, and it is difficult to obtain the effects of the present invention. In addition, when doping is also performed on this portion in order to increase the hole mobility, the electron mobility decreases, the sensitivity increases, and the effects of the present invention, such as a decrease in charging ability and an increase in dark decay, are exhibited. Not done. Therefore,
The SiGe film that can be satisfied as the second photoconductive region needs to be of good quality with few defects.
【0074】しかし、良質な膜としても、膜厚が95%
以上になると本発明の効果を妨げる要因が増えて、充分
な効果を発揮できなくなる。However, even if a high-quality film is used, the film thickness is 95%.
With the above, the factors that hinder the effects of the present invention increase, and sufficient effects cannot be exhibited.
【0075】また、表面層側の第二の光導電領域が、レ
ーザー光等の可干渉光であっても、その70〜95%の
光を吸収するので、支持体や下部層において特別な干渉
縞模様対策をする必要がなく、良好な画像を得ることが
できる。Further, even if the second photoconductive region on the surface layer side is coherent light such as laser light, it absorbs 70 to 95% of the light, so that special interference occurs in the support and the lower layer. There is no need to take measures against stripes, and a good image can be obtained.
【0076】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する光導電層203を形成するには、Si供給用のガス
と希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力
ならびに支持体温度を適宜設定することが必要である。In order to achieve the object of the present invention and to form the photoconductive layer 203 having desired film characteristics, the mixing ratio of the gas for supplying Si and the diluent gas, the gas pressure in the reaction vessel, the discharge power, It is necessary to appropriately set the temperature of the support.
【0077】希釈ガスとして使用するH2および/また
はHeの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選
択されるが、Si供給用ガスに対しH2および/またはH
eを、第一の光導電領域においては、通常の場合3〜2
0倍、好ましくは4〜15倍、最適には5〜10倍の範
囲に制御することが望ましく、第二の光導電領域におい
ては、通常の場合2〜12倍、好ましくは3〜10倍、
最適には4〜8倍の範囲に制御することが望ましい。[0077] The flow rate of H 2 and / or He used as a dilution gas is properly selected within an optimum range in accordance with the layer design, to Si-feeding gas H 2 and / or H
e is usually 3 to 2 in the first photoconductive region.
0 times, preferably 4 to 15 times, and optimally 5 to 10 times. In the second photoconductive region, usually 2 to 12 times, preferably 3 to 10 times,
Optimally, it is desirable to control it in the range of 4 to 8 times.
【0078】反応容器内のガス圧も、同様に層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、第一の光導電領
域、第二の光導電領域ともに、通常の場合1.0×10
-2〜2.0×103Pa、好ましくは5.0×10-2〜5.
0×102Pa、最適には1.0×101〜2.0×102
Paの範囲とするのが好ましい。そして、第一の光導電
領域から第二の光導電領域の変化領域においてガス圧が
急激に変化しないことが重要である。The optimum range of the gas pressure in the reaction vessel is also appropriately selected in accordance with the layer design, but both the first photoconductive region and the second photoconductive region are usually 1.0 × 10 4
-2 ~2. 0 × 10 3 Pa , preferably 5. 0 × 10 -2 ~5.
0 × 10 2 Pa, optimally 1. 0 × 10 1 ~2. 0 × 10 2
It is preferable to set the range of Pa. And it is important that the gas pressure does not change abruptly in the change region from the first photoconductive region to the second photoconductive region.
【0079】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Si供給用のガスの流量
に対する放電電力の比を、第一の光導電領域においては
2〜8、好ましくは1〜6の範囲に設定することが望ま
しい。また、第二の光導電領域のSi供給用のガスの流
量に対する放電電力の比は第一の光導電領域に比ベて小
さく、0.5〜4の範囲で作成することが好ましい。Similarly, the optimum range of the discharge power is appropriately selected according to the layer design. The ratio of the discharge power to the flow rate of the gas for supplying Si is set to 2 to 8 in the first photoconductive region, preferably to 8 to 8. It is desirable to set in the range of 1-6. Further, the ratio of the discharge power to the flow rate of the Si supply gas in the second photoconductive region is smaller than that of the first photoconductive region, and is preferably formed in the range of 0.5 to 4.
【0080】さらに、支持体201の温度は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは200〜350℃、より好ましくは230〜
330℃、最適には250〜300℃の範囲とするのが
望ましい。Further, an optimum range of the temperature of the support 201 is appropriately selected according to the layer design.
Preferably from 200 to 350 ° C, more preferably from 230 to
It is desirable to set the temperature to 330 ° C., optimally in the range of 250 to 300 ° C.
【0081】本発明においては、光導電層を形成するた
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、条件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光受容部
材を形成すべく相互的且つ有機的関連性にもとづいて最
適値を決めるのが望ましい。In the present invention, the preferable ranges of the temperature of the support and the gas pressure for forming the photoconductive layer include the above-mentioned ranges. However, the conditions are not usually determined separately and independently. It is desirable to determine the optimum value based on mutual and organic relevance to form a light receiving member having desired properties.
【0082】(表面層)本発明においては、上述のよう
にして支持体201上に形成された光導電層203の上
に、さらにアモルファスシリコン系の表面層204を形
成することが好ましい。この表面層204は自由表面2
06を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気
的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的
を達成するために設けられる。(Surface Layer) In the present invention, it is preferable to further form an amorphous silicon-based surface layer 204 on the photoconductive layer 203 formed on the support 201 as described above. This surface layer 204 is a free surface 2
06, and is provided in order to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electric pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
【0083】また、本発明においては、光受容層202
を構成する光導電層203と表面層204とを形成する
非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成要素
を有しているので、積層界面において化学的な安定性の
確保が十分なされている。In the present invention, the light receiving layer 202
Since each of the amorphous materials forming the photoconductive layer 203 and the surface layer 204 has a common component of silicon atoms, chemical stability is sufficiently ensured at the lamination interface. I have.
【0084】表面層204は、アモルファスシリコン系
の材料であればいれずの材質でも可能であるが、例え
ば、水素原子(H)および/またはハロゲン原子(X)
を含有し、さらに炭素原子を含有するアモルファスシリ
コン(以下、a-SiC:H,Xと表記する)、水素原子
(H)および/またはハロゲン原子(X)を含有し、さ
らに酸素原子を含有するアモルファスシリコン(以下、
a-SiO:H,Xと表記する)、水素原子(H)および/
またはハロゲン原子(X)を含有し、さらに窒素原子を
含有するアモルファスシリコン(以下、a-SiN:H,X
と表記する)、水素原子(H)および/またはハロゲン
原子(X)を含有し、さらに炭素原子、酸素原子、窒素
原子の少なくとも一種を含有するアモルファスシリコン
(以下、a-SiCON:H,Xと表記する)等の材料が好
適に用いられる。The surface layer 204 can be made of any material as long as it is an amorphous silicon material. For example, a hydrogen atom (H) and / or a halogen atom (X) can be used.
And further contains carbon atom-containing amorphous silicon (hereinafter a-SiC: H, X), hydrogen atom (H) and / or halogen atom (X), and further contains oxygen atom Amorphous silicon (hereinafter
a-SiO: H, X), a hydrogen atom (H) and / or
Alternatively, amorphous silicon containing a halogen atom (X) and further containing a nitrogen atom (hereinafter a-SiN: H, X
Amorphous silicon containing a hydrogen atom (H) and / or a halogen atom (X) and further containing at least one of a carbon atom, an oxygen atom, and a nitrogen atom (hereinafter, a-SiCON: H, X And the like are preferably used.
【0085】本発明において、その目的を効果的に達成
するために、表面層204は真空堆積膜形成方法によっ
て、所望特性が得られるように、適宜成膜パラメーター
の数値条件が設定されて作成される。具体的には、例え
ば、グロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法ま
たはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あるい
は直流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着
法、イオンプレーティング法、光CVD法、熱CVD法
等の数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、設備資本投資下の負
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、光
受容部材の生産性から光導電層と同等の堆積法によるこ
とが好ましい。In the present invention, in order to effectively achieve the object, the surface layer 204 is formed by a vacuum deposition film forming method by appropriately setting numerical conditions of film forming parameters so as to obtain desired characteristics. You. Specifically, for example, a glow discharge method (an AC discharge CVD method such as a low-frequency CVD method, a high-frequency CVD method, or a microwave CVD method, or a DC discharge CVD method), a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method , A photo-CVD method, a thermal CVD method and the like.
These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing conditions, the degree of load under capital investment, the manufacturing scale, and the characteristics desired for the light receiving member to be produced. It is preferable to use a deposition method equivalent to that of the photoconductive layer from the viewpoint of properties.
【0086】例えば、グロー放電法によってa-SiC:
H,Xよりなる表面層204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、炭素原子(C)を供給し得るC供給用の原料ガス
と、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスま
たは/およびハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用
の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望の
ガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起
させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層20
3を形成した支持体201上にa-SiC:H,Xからなる
層を形成すればよい。For example, a-SiC:
In order to form the surface layer 204 made of H and X, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and a source gas for supplying C that can supply carbon atoms (C) are basically used. And a source gas for H supply capable of supplying hydrogen atoms (H) and / or a source gas for X supply capable of supplying halogen atoms (X) are placed in a reaction vessel capable of reducing the pressure inside the reactor to a desired gas state. To generate a glow discharge in the reaction vessel, and a photoconductive layer 20 previously set at a predetermined position.
A layer made of a-SiC: H, X may be formed on the support 201 on which the substrate 3 is formed.
【0087】本発明において用いる表面層の材質として
はシリコンを含有するアモルファス材料ならばいずれで
もよいが、炭素、窒素、酸素より選ばれた元素を少なく
とも一種含むシリコン原子との化合物が好ましく、特に
a-SiCを主成分としたものが好ましい。表面層をa-
SiCを主成分として構成する場合の炭素量は、シリコ
ン原子と炭素原子の和に対して30〜90%の範囲が好
ましい。The material of the surface layer used in the present invention may be any amorphous material containing silicon, but is preferably a compound with a silicon atom containing at least one element selected from carbon, nitrogen and oxygen. Those containing -SiC as a main component are preferable. A-
When SiC is the main component, the carbon content is preferably in the range of 30 to 90% based on the sum of silicon atoms and carbon atoms.
【0088】また、本発明において表面層204中に水
素原子または/およびハロゲン原子が含有されることが
必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償
し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特
性を向上させるために必須不可欠である。水素含有量
は、構成原子の総量に対して通常の場合30〜70原子
%、好適には35〜65原子%、最適には40〜60原子
%の範囲とするのが望ましい。また、フッ素原子の含有
量として、通常の場合は0.01〜15原子%、好適には
0.1〜10原子%、最適には0.6〜4原子%の範囲とさ
れるのが望ましい。Further, in the present invention, it is necessary that the surface layer 204 contains hydrogen atoms and / or halogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves the quality of the layer, especially the optical quality. It is indispensable to improve the conductivity characteristics and the charge retention characteristics. The hydrogen content is usually 30 to 70 atoms based on the total amount of the constituent atoms.
%, Preferably 35-65 atom%, optimally 40-60 atom
% Is desirable. In addition, the content of fluorine atoms is usually in the range of 0.01 to 15 atomic%, preferably 0.1 to 10 atomic%, and most preferably 0.6 to 4 atomic%. .
【0089】これらの水素および/またはフッ素含有量
の範囲内で形成される光受容部材は、実際面において、
従来にない格段に優れたものとして充分適用させ得るも
のである。すなわち、表面層内に存在する欠陥(主にシ
リコン原子や炭素原子のダングリングボンド)は電子写
真用光受容部材としての特性に悪影響を及ぼすことが知
られている。例えば自由表面から電荷の注入による帯電
特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面構
造が変化することによる帯電特性の変動、さらにコロナ
帯電時や光照射時に光導電層より表面層に電荷が注入さ
れ、前記表面層内の欠陥に電荷がトラツプされることに
より繰り返し使用時の残像現象の発生等がこの悪影響と
して挙げられる。The light receiving member formed within the range of the hydrogen and / or fluorine content has a practically
It can be applied sufficiently as an unprecedentedly excellent one. That is, it is known that defects (mainly dangling bonds of silicon atoms and carbon atoms) existing in the surface layer adversely affect the characteristics as a light receiving member for electrophotography. For example, deterioration of charging characteristics due to injection of electric charge from the free surface, fluctuation of charging characteristics due to changes in the surface structure under the use environment, for example, high humidity, and furthermore, from the photoconductive layer to the surface layer at the time of corona charging or light irradiation. The adverse effect is that the charge is injected and the charge is trapped in the defect in the surface layer, thereby causing an afterimage phenomenon at the time of repeated use.
【0090】しかしながら表面層内の水素含有量を30
原子%以上に制御することで表面層内の欠陥が大幅に減
少し、その結果、従来に比ベて電気的特性面および高速
連続使用性において飛躍的な向上を図ることができる。However, when the hydrogen content in the surface layer is 30
By controlling the atomic percentage or more, defects in the surface layer are significantly reduced, and as a result, the electrical characteristics and the high-speed continuous usability can be dramatically improved as compared with the related art.
【0091】一方、前記表面層中の水素含有量が70原
子%を越えると表面層の硬度が低下するために、繰り返
し使用に耐えられなくなる。したがって、表面層中の水
素含有量を前記の範囲内に制御することが格段に優れた
所望の電子写真特性を得る上で非常に重要な因子の一つ
である。表面層中の水素含有量は、原料ガスの流量
(比)、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制
御し得る。On the other hand, if the hydrogen content in the surface layer exceeds 70 atomic%, the hardness of the surface layer is reduced, so that the surface layer cannot withstand repeated use. Therefore, controlling the hydrogen content in the surface layer within the above-mentioned range is one of the very important factors in obtaining a very excellent desired electrophotographic property. The hydrogen content in the surface layer can be controlled by the flow rate (ratio) of the raw material gas, the temperature of the support, the discharge power, the gas pressure, and the like.
【0092】また、表面層中のフッ素含有量を0.01
原子%以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン
原子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達成するこ
とが可能となる。さらに、表面層中のフッ素原子の働き
として、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素
原子の結合の切断を効果的に防止することができる。Further, the fluorine content in the surface layer is 0.01
By controlling the content to the range of at least atomic%, it becomes possible to more effectively achieve the generation of the bond between silicon atoms and carbon atoms in the surface layer. Further, as a function of the fluorine atoms in the surface layer, it is possible to effectively prevent the bond between the silicon atom and the carbon atom from being broken due to damage such as corona.
【0093】一方、表面層中のフッ素含有量が15原子
%を超えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合
の発生の効果およびコロナ等のダメージによるシリコン
原子と炭素原子の結合の切断を防止する効果がほとんど
認められなくなる。さらに、過剰のフッ素原子が表面層
中のキャリアの走行性を阻害するため、残留電位や画像
メモリーが顕著に認められてくる。したがって、表面層
中のフッ素含有量を前記範囲内に制御することが所望の
電子写真特性を得る上で重要な因子の一つである。表面
層中のフッ素含有量は、水素含有量と同様に原料ガスの
流量(比)、支持体温度、放電パワー、ガス圧等によっ
て制御し得る。On the other hand, when the fluorine content in the surface layer is 15 atoms
If it exceeds 0.1%, the effect of generating the bond between the silicon atom and the carbon atom in the surface layer and the effect of preventing the breaking of the bond between the silicon atom and the carbon atom due to damage such as corona are hardly recognized. Furthermore, since excess fluorine atoms hinder the mobility of carriers in the surface layer, residual potential and image memory are remarkably observed. Therefore, controlling the fluorine content in the surface layer within the above range is one of the important factors for obtaining desired electrophotographic characteristics. Like the hydrogen content, the fluorine content in the surface layer can be controlled by the flow rate (ratio) of the raw material gas, the temperature of the support, the discharge power, the gas pressure, and the like.
【0094】本発明の表面層の形成において使用される
シリコン(Si)供給用ガスとなり得る物質としては、
SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等のガス状態の、ま
たはガス化し得る水素化珪素(シラン類)が有効に使用
されるものとして挙げられ、さらに層作成時の取り扱い
易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH4,Si2H6が好
ましいものとして挙げられる。また、これらのSi供給
用の原料ガスを必要に応じてH2,He,Ar,Ne等のガス
により希釈して使用してもよい。The substance which can be a gas for supplying silicon (Si) used in forming the surface layer of the present invention includes:
Silicon hydrides (silanes) in a gas state such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 or the like which can be gasified are used effectively. ease of handling, SiH 4, Si 2 H 6 in terms of and Si-feeding efficiency can be mentioned as preferred. Further, these raw material gases for supplying Si may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, Ne or the like, if necessary.
【0095】炭素供給用ガスとなり得る物質としては、
CH4,C2H2,C2H6,C3H8,C4H 10等のガス状態の、
またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものと
して挙げられ、さらに、層作成時の取り扱い易さ、Si
供給効率の良さ、等の点でCH4,C2H2,C2H6が好ま
しいものとして挙げられる。また、これらのC供給用の
原料ガスを必要に応じてH2,He,Ar,Ne等のガスによ
り希釈して使用してもよい。Examples of the substance that can serve as a carbon supply gas include:
CHFour, CTwoHTwo, CTwoH6, CThreeH8, CFourH TenEtc. in the gas state,
Or that gaseous hydrocarbons are used effectively
In addition, ease of handling when creating layers, Si
CH in terms of good supply efficiency, etc.Four, CTwoHTwo, CTwoH6Is preferred
It is mentioned as a new thing. In addition, these C
Feed gas as neededTwo, He, Ar, Ne, etc.
May be used after dilution.
【0096】窒素または酸素供給用ガスとなり得る物質
としては、NH3,NO,N2O,NO2,O2,CO,CO2,N
2等のガス状態の、またはガス化し得る化合物が有効に
使用されるものとして挙げられる。また、これらの窒
素、酸素供給用の原料ガスを必要に応じてH2,He,Ar,
Ne等のガスにより希釈して使用してもよい。Substances that can serve as nitrogen or oxygen supply gas include NH 3 , NO, N 2 O, NO 2 , O 2 , CO, CO 2 , N
Compounds in a gaseous state or capable of being gasified, such as 2 , are effectively used. If necessary, these nitrogen and oxygen supply source gases may be replaced with H 2 , He, Ar,
It may be used after diluted with a gas such as Ne.
【0097】また、形成される表面層204中に導入さ
れる水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるよ
うに図るために、これらのガスにさらに水素ガスまたは
水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形
成することが好ましい。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も差し支えないもので
ある。In order to make it easier to control the introduction ratio of hydrogen atoms introduced into the surface layer 204 to be formed, these gases may be further mixed with hydrogen gas or silicon compound gas containing hydrogen atoms. Also, it is preferable to form a layer by mixing desired amounts. Further, each gas is not limited to a single species, and a plurality of species may be mixed at a predetermined mixture ratio.
【0098】ハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効
なのは、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン
を含むハロゲン間化合物、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のまたはガス化
し得るハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なも
のとして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、具体的にはフッ素ガ
ス(F2),BrF,ClF,ClF3,BrF3,BrF5,IF3,
IF7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハ
ロゲン原子を含む珪素化合物、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,Si2F6等の弗化珪素が好ましいものとして挙げ
ることができる。Examples of the effective source gas for supplying halogen atoms include gaseous or gasizable halogen compounds such as halogen gas, halides, interhalogen compounds containing halogen, and silane derivatives substituted with halogen. . Further, a silicon hydride compound containing a silicon atom and a halogen atom as a component and containing a gaseous or gasifiable halogen atom can also be mentioned as an effective compound. Specific examples of the halogen compound that can be suitably used in the present invention include fluorine gas (F 2 ), BrF, ClF, ClF 3 , BrF 3 , BrF 5 , IF 3 ,
And a halogen compound between IF 7 or the like. As a silicon compound containing a halogen atom, that is, a silane derivative substituted with a so-called halogen atom, specifically, for example, silicon fluoride such as SiF 4 or Si 2 F 6 is preferable.
【0099】表面層204中に含有される水素原子また
は/およびハロゲン原子の量を制御するには、例えば支
持体201の温度、水素原子または/およびハロゲン原
子を含有させるために使用される原料物質の反応容器内
ヘ導入する量、放電電力等を制御すればよい。In order to control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the surface layer 204, for example, the temperature of the support 201, a raw material used to contain hydrogen atoms and / or halogen atoms The amount to be introduced into the reaction vessel and the discharge power may be controlled.
【0100】炭素原子および/または酸素原子および/
または窒素原子は、表面層中に万遍なく均一に含有され
てもよいし、表面層の層厚方向に含有量が変化するよう
な不均一な分布をもたせた部分があってもよい。Carbon atoms and / or oxygen atoms and / or
Alternatively, the nitrogen atoms may be uniformly contained in the surface layer, or there may be a portion having a non-uniform distribution such that the content changes in the thickness direction of the surface layer.
【0101】さらに本発明においては、表面層204に
は必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させること
が好ましい。伝導性を制御する原子は、表面層204中
に万偏なく均一に分布した状態で含有されてもよいし、
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
部分があってもよい。Further, in the present invention, it is preferable that the surface layer 204 contains atoms for controlling conductivity as necessary. The atoms for controlling the conductivity may be contained in the surface layer 204 in a state of being uniformly distributed without unevenness,
Alternatively, there may be portions contained in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction.
【0102】前記の伝導性を制御する原子としては、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、p型伝導特性を与える周期律表第IIIb族に属する
原子(以後第IIIb族原子と略記する)を用いることが
できる。Examples of the atoms for controlling the conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors. An atom belonging to Group IIIb of the Periodic Table giving p-type conduction characteristics (hereinafter abbreviated as Group IIIb atom). ) Can be used.
【0103】第IIIb族原子としては、具体的には、醐
素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、イ
ンジウム(In)、タリウム(Tl)等があり、特にB,
Al,Gaが好適である。Specific examples of Group IIIb atoms include zirconium (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and thallium (Tl).
Al and Ga are preferred.
【0104】表面層204に含有される伝導性を制御す
る原子の含有量としては、好ましくは1×10-3〜1×
103原子ppm、より好ましくは1×10-2〜5×1
02原子ppm、最適には1×10-1〜1×102原子p
pmの範囲とされるのが望ましい。伝導性を制御する原
子、例えば、第IIIb族原子を構造的に導入するには、
層形成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質をガス
状態で反応容器中に表面層204を形成するための他の
ガスとともに導入してやればよい。The content of atoms for controlling conductivity contained in the surface layer 204 is preferably 1 × 10 −3 to 1 ×.
10 3 atomic ppm, more preferably 1 × 10 -2 to 5 × 1
0 2 atomic ppm, optimally 1 × 10 -1 to 1 × 10 2 atomic p
pm. To structurally introduce conductivity controlling atoms, for example, Group IIIb atoms,
In forming the layer, a raw material for introducing Group IIIb atoms may be introduced in a gaseous state into the reaction vessel together with another gas for forming the surface layer 204.
【0105】第IIIb族原子導入用の原料物質となり得
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IIIb族原子導入用の原料
物質として具体的には、ホウ素原子導入用としては、B
2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,B6H
14等の水素化ホウ素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲ
ン化ホウ素等が挙げられる。この他、AlCl3,GaCl3,
Ga(CH3)3,InCl3,TlCl3等も挙げることができ
る。また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料
物質を必要に応じてH2,He,Ar,Ne等のガスにより希
釈して使用してもよい。As a raw material that can be used as a source material for introducing a Group IIIb atom, it is preferable to employ a material that is gaseous at normal temperature and normal pressure or that can be easily gasified at least under layer forming conditions. As a raw material for introducing a Group IIIb atom, specifically, for introducing a boron atom,
2 H 6, B 4 H 10 , B 5 H 9, B 5 H 11, B 6 H 10, B 6 H 12, B 6 H
And borohydrides such as BF 3 , BCl 3 , and BBr 3 . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 ,
Ga (CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned. Further, these raw materials for introducing atoms for controlling the conductivity may be diluted with a gas such as H 2 , He, Ar, Ne or the like as necessary.
【0106】本発明における表面層204の層厚として
は、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜2μm、
最適には0.1〜1μmの範囲とされるのが望ましいも
のである。層厚が0.01μmよりも薄いと光受容部材
を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしま
い、3μmを越えると残留電位の増加等の電子写真特性
の低下がみられる。本発明による表面層204は、その
要求される特性が所望通りに与えられるように注意深く
形成される。すなわち、Si,Cおよび/またはNおよび
/またはO,Hおよび/またはXを構成要素とする物質
はその形成条件によって構造的には結晶からアモルファ
スまでの形態を取り、電気物性的には導電性から半導体
性、絶縁性までの間の性質を、また、光導電的性質から
非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、本発明
においては、目的に応じた所望の特性を有する化合物が
形成されるように、所望にしたがってその形成条件の選
択が厳密になされる。例えば、表面層204を耐圧性の
向上を主な目的として設けるには、使用環境において電
気絶縁性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成され
る。The thickness of the surface layer 204 in the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm,
Most preferably, it is in the range of 0.1 to 1 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to abrasion or the like during use of the light-receiving member, and if it exceeds 3 μm, the electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential are reduced. The surface layer 204 according to the present invention is carefully formed so as to give its required properties as desired. That is, a substance containing Si, C and / or N and / or O, H and / or X as a constituent element takes a form from crystalline to amorphous depending on its forming condition, and has electrical conductivity as conductive. In the present invention, a compound having desired properties according to the purpose is shown, since the properties between the properties from a semiconductive property to an insulating property, and properties from a photoconductive property to a non-photoconductive property are respectively shown. The formation conditions are strictly selected as desired so that is formed. For example, in order to provide the surface layer 204 mainly for the purpose of improving the pressure resistance, the surface layer 204 is formed as a non-single-crystal material having a remarkable electrical insulating behavior in a use environment.
【0107】また、連続繰り返し使用特性や使用環境特
性の向上を主たる目的として表面層204が設けられる
場合には、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和さ
れ、照射される光に対してある程度の感度を有する非単
結晶材料として形成される。When the surface layer 204 is provided mainly for the purpose of improving the continuous repetitive use characteristics and the use environment characteristics, the above-described degree of electrical insulation is alleviated to some extent, and the applied light is irradiated to a certain degree. Formed as a sensitive non-single crystal material.
【0108】本発明の目的を達成し得る特性を有する表
面層204を形成するには、支持体201の温度、反応
容器内のガス圧を所望にしたがって、適宜設定する必要
がある。In order to form the surface layer 204 having characteristics capable of achieving the object of the present invention, it is necessary to appropriately set the temperature of the support 201 and the gas pressure in the reaction vessel as desired.
【0109】支持体201の温度(Ts)は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは200〜350℃、より好ましくは230〜
330℃、最適には250〜300℃の範囲とするのが
望ましい。The optimum range of the temperature (Ts) of the support 201 is appropriately selected according to the layer design.
Preferably from 200 to 350 ° C, more preferably from 230 to
It is desirable to set the temperature to 330 ° C., optimally in the range of 250 to 300 ° C.
【0110】反応容器内のガス圧も、同様に層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好
ましくは1.0×10-2〜2.0×103Pa、より好ま
しくは5.0×10-1〜5.0×102Pa、最適には1.
0×10-1〜2.0×102Paの範囲とするのが好まし
い。The gas pressure in the reaction vessel is also appropriately selected in the same manner according to the layer design, but is usually 1.0 × 10 −2 to 2.0 × 10 3 Pa, more preferably. Is from 5.0 × 10 −1 to 5.0 × 10 2 Pa, optimally 1.
It is preferable to set the range of 0 × 10 −1 to 2.0 × 10 2 Pa.
【0111】本発明においては、表面層を形成するため
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、条件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光受容部材
を形成すべく相互的且つ有機的関連性にもとづいて最適
値を決めるのが望ましい。In the present invention, the preferable ranges of the temperature and the gas pressure of the support for forming the surface layer include the above-mentioned ranges. However, the conditions are not usually determined separately and independently. It is desirable to determine the optimum value based on mutual and organic relevance to form a light receiving member having the following characteristics.
【0112】さらに本発明においては、光導電層と表面
層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表
面層より減らしたブロッキング層(下部表面層)を設け
ることも帯電能等の特性をさらに向上させるためには有
効である。Further, in the present invention, it is also possible to provide a blocking layer (lower surface layer) in which the content of carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms is smaller than that of the surface layer between the photoconductive layer and the surface layer. It is effective to further improve the characteristics of.
【0113】また表面層204と光導電層203との間
に炭素原子および/または酸素原子および/または窒素
原子の含有量が光導電層203に向かって減少するよう
に変化する領域を設けてもよい。これにより表面層と光
導電層の密着性を向上させ、光キャリアの表面ヘの移動
がスムーズになるとともに光導電層と表面層の界面での
光の反射による干渉の影響をより少なくすることができ
る。Further, a region where the content of carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms changes so as to decrease toward photoconductive layer 203 may be provided between surface layer 204 and photoconductive layer 203. Good. This improves the adhesion between the surface layer and the photoconductive layer, smoothes the movement of the photocarrier to the surface, and reduces the influence of interference due to light reflection at the interface between the photoconductive layer and the surface layer. it can.
【0114】(電荷注入阻止層)本発明の光受容部材に
おいては、導電性支持体と光導電層との間に、導電性支
持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入
阻止層を設けるのがいっそう効果的である。すなわち、
電荷注入阻止層は光受容層が一定極性の帯電処理をその
自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が
注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処
理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、いわ
ゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与す
るために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を
光導電層に比ベ比較的多く含有させる。(Charge Injection Blocking Layer) In the photoreceptor member of the present invention, a charge injection blocking layer having a function of blocking charge injection from the conductive support side between the conductive support and the photoconductive layer. Is more effective. That is,
The charge injection blocking layer has a function of preventing charges from being injected from the support side to the photoconductive layer side when the photoreceptive layer receives a charge treatment of a fixed polarity on its free surface. Such a function is not exhibited when it is subjected to processing, that is, it has a so-called polarity dependency. In order to provide such a function, the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared to the photoconductive layer.
【0115】該層に含有される伝導性を制御する原子
は、該層中に万偏なく均一に分布されてもよいし、ある
いは層厚方向には万偏な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よい。分布
濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するよう
に含有させるのが好適である。The atoms for controlling the conductivity contained in the layer may be uniformly distributed in the layer uniformly, or may be uniformly distributed in the layer thickness direction but not uniformly. May be present in a state of being distributed in the form. When the distribution concentration is non-uniform, it is preferable that the compound be contained so as to be distributed more on the support side.
【0116】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、均一な分布で万偏なく
含有されることが面内方向における特性の均一化を図る
点からも必要である。However, in any case, it is necessary to uniformly contain the particles in the in-plane direction parallel to the surface of the support from the viewpoint of making the characteristics uniform in the in-plane direction. .
【0117】電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御
する原子としては、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、p型伝導特性を与える周期律表
第IIIb族に属する原子(以後第IIIb族原子と略記す
る)を用いることができる。Examples of the atoms for controlling conductivity contained in the charge injection blocking layer include so-called impurities in the field of semiconductors, and atoms belonging to Group IIIb of the periodic table giving p-type conduction characteristics (hereinafter referred to as atoms). IIIb group atom).
【0118】第IIIb族原子としては、具体的には、B
(ほう素)、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,Al,Gaが好適である。As the Group IIIb atom, specifically, B
(Boron), Al (aluminum), Ga (gallium),
There are In (indium) and Tl (thallium), and B, Al, and Ga are particularly preferable.
【0119】本発明において電荷注入阻止層中に含有さ
れる伝導性を制御する原子の含有量としては、本発明の
目的が効果的に達成できるように所望にしたがって適宜
決定されるが、好ましくは10〜1×104原子pp
m、より好適には50〜5×103原子ppm、最適に
は1×102〜3×103原子ppmの範囲とされるのが
望ましい。In the present invention, the content of atoms for controlling conductivity contained in the charge injection blocking layer is appropriately determined as desired so that the object of the present invention can be effectively achieved. 10-1 × 10 4 atom pp
m, more preferably 50 to 5 × 10 3 atomic ppm, and most preferably 1 × 10 2 to 3 × 10 3 atomic ppm.
【0120】さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、
窒素原子および酸素原子の少なくとも一種を含有させる
ことによって、該電荷注入阻止層に直接接触して設けら
れる他の層との間の密着性の向上をよりいっそう図るこ
とができる。Further, the charge injection blocking layer contains carbon atoms,
By containing at least one of a nitrogen atom and an oxygen atom, the adhesion to another layer provided in direct contact with the charge injection blocking layer can be further improved.
【0121】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、該層中に万偏なく均一に分布されて
もよいし、あるいは層厚方向には万偏なく含有されては
いるが、不均一に分布する状態で含有している部分があ
ってもよい。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、均一な分布で万偏なく
含有されることが面内方向における特性の均一化を図る
点からも必要である。The carbon atoms, nitrogen atoms or oxygen atoms contained in the layer may be uniformly distributed throughout the layer, or may be evenly distributed in the layer thickness direction. May be present in a non-uniformly distributed state. However, in any case, it is necessary to uniformly contain the particles in the in-plane direction parallel to the surface of the support in order to make the characteristics uniform in the in-plane direction.
【0122】本発明における電荷注入阻止層の全層領域
に含有される炭素原子および/または窒素原子および/
または酸素原子の含有量は、本発明の目的が効果的に達
成されるように適宜決定されるが、一種の場合はその量
として、二種以上の場合はその総和として、好ましくは
1×10-3〜30原子%、より好適には5×10-3〜2
0原子%、最適者には1×10-2〜10原子%の範囲とさ
れるのが望ましい。In the present invention, carbon atoms and / or nitrogen atoms contained in the entire region of the charge injection blocking layer and / or
Alternatively, the content of the oxygen atom is appropriately determined so that the object of the present invention can be effectively achieved. In the case of one kind, the content is two times or more. -3 to 30 atomic%, more preferably 5 × 10 -3 to 2
It is desirable that the content be in the range of 0 atomic% and, for an optimal person, 1 × 10 −2 to 10 atomic%.
【0123】また、本発明における電荷注入阻止層に含
有される水素原子および/またはハロゲン原子は層内に
存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。
電荷注入阻止層中の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
〜50原子%、より好適には5〜40原子%、最適には1
0〜30原子%の範囲とするのが望ましい。Further, the hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the charge injection blocking layer in the present invention compensate for dangling bonds existing in the layer and are effective in improving the film quality.
The content of hydrogen atoms or halogen atoms or the sum of hydrogen atoms and halogen atoms in the charge injection blocking layer is preferably 1
~ 50 atomic%, more preferably 5-40 atomic%, optimally 1
It is desirable to set it in the range of 0 to 30 atomic%.
【0124】本発明において、電荷注入阻止層の層厚
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0.1〜5μm、より好ま
しくは0.3〜4μm、最適には0.5〜3μmの範囲と
されるのが望ましい。層厚が0.1μmより薄くなる
と、支持体からの電荷の注入阻止能が不充分になって充
分な帯電能が得られなくなり、5μmより厚くしても電
子写真特性の向上は期待できず、作製時間の延長による
製造コストの増加を招くだけである。In the present invention, the thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 5 μm, from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. It is desirable that the thickness be 4 μm, most preferably 0.5 to 3 μm. When the layer thickness is less than 0.1 μm, the ability to prevent charge injection from the support is insufficient, and sufficient charging ability cannot be obtained. Even if the layer thickness is more than 5 μm, improvement in electrophotographic properties cannot be expected, Only the production cost is increased due to the extension of the production time.
【0125】本発明において電荷注入阻止層を形成する
には、前述の光導電層を形成する方法と同様の真空堆積
法が採用される。In the present invention, to form the charge injection blocking layer, a vacuum deposition method similar to the above-described method of forming the photoconductive layer is employed.
【0126】本発明の目的を達成し得る特性を有する電
荷注入阻止層205を形成するには、光導電層203と
同様に、Si供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応
容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体201の温度
を適宜設定することが必要である。In order to form the charge injection blocking layer 205 having characteristics capable of achieving the object of the present invention, similarly to the photoconductive layer 203, the mixing ratio between the gas for supplying Si and the diluent gas, It is necessary to appropriately set the gas pressure, the discharge power, and the temperature of the support 201.
【0127】希釈ガスであるH2および/またはHeの流
量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される
が、Si供給用ガスに対しH2および/またはHeを、通
常の場合0.3〜20倍、好ましくは0.5〜15倍、最
適には1〜10倍の範囲に制御することが望ましい。The flow rate of the diluent gas H 2 and / or He is appropriately selected in accordance with the layer design. The flow rate of H 2 and / or He to the Si supply gas is usually 0.3. It is desirable to control the pressure within a range of from 20 to 20 times, preferably from 0.5 to 15 times, and most preferably from 1 to 10 times.
【0128】反応容器内のガス圧も、同様に層設計にし
たがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合1.
0×10-2〜2.0×103Pa、好ましくは5.0×1
0-1〜5.0×102Pa、最適には1.0〜2.0×10
2Paの範囲とするのが好ましい。Similarly, the optimum range of the gas pressure in the reaction vessel is appropriately selected in accordance with the layer design.
0 × 10 -2 to 2.0 × 10 3 Pa, preferably 5.0 × 1
0 -1 to 5.0 × 10 2 Pa, optimally 1.0 to 2.0 × 10
It is preferred to be in the range of 2 Pa.
【0129】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Si供給用のガスの流量
に対する放電電力の比を、通常の場合は0.5〜8、好
ましくは0.8〜7、最適には1〜6の範囲に設定する
ことが望ましい。Similarly, the optimum range of the discharge power is appropriately selected according to the layer design. The ratio of the discharge power to the flow rate of the gas for supplying Si is usually 0.5 to 8, preferably 0.5. It is desirable to set it in the range of 8-7, optimally 1-6.
【0130】さらに、支持体201の温度は、層設計に
したがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、
好ましくは200〜350℃、より好ましくは230〜
330℃、最適には250〜300℃の範囲とするのが
望ましい。Further, the optimum temperature of the support 201 is appropriately selected according to the layer design.
Preferably from 200 to 350 ° C, more preferably from 230 to
It is desirable to set the temperature to 330 ° C., optimally in the range of 250 to 300 ° C.
【0131】本発明においては、電荷注入阻止層を形成
するための希釈ガスの混合比、ガス圧、放電電力、支持
体温度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、これらの層作成ファクターは、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もとづいて
各層作成ファクターの最適値を決めるのが望ましい。In the present invention, the desirable ranges of the mixing ratio of the diluent gas, the gas pressure, the discharge power, and the temperature of the support for forming the charge injection blocking layer include the above-mentioned ranges. Is usually not independently determined separately, but it is desirable to determine the optimum value of each layer forming factor based on mutual and organic relevance in order to form a surface layer having desired properties.
【0132】このほかに、本発明の光受容部材において
は、光受容層202の前記支持体201側に、少なくと
もアルミニウム原子、シリコン原子、水素原子または/
およびハロゲン原子が層厚方向に不均一な分布状態で含
有する層領域を有することが望ましい。In addition, in the light receiving member of the present invention, at least an aluminum atom, a silicon atom, a hydrogen atom and / or
It is desirable to have a layer region in which halogen atoms are contained in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction.
【0133】また、本発明の光受容部材においては、支
持体201と光導電層203あるいは電荷注入阻止層2
05との間の密着性の一層の向上を図る目的で、例え
ば、Si3N4,SiO2,SiOあるいはシリコン原子を母体
とし、水素原子および/またはハロゲン原子と、炭素原
子および/または酸素原子および/または窒素原子とを
含む非晶質材料等で構成される密着層を設けてもよい。
さらに、支持体からの反射光による干渉模様の発生を防
止するための光吸収層を設けてもよい。In the light receiving member of the present invention, the support 201 and the photoconductive layer 203 or the charge injection blocking layer 2
For the purpose of further improving the adhesiveness between Si and N.05, for example, Si 3 N 4 , SiO 2 , SiO 2 or a silicon atom as a base, a hydrogen atom and / or a halogen atom, a carbon atom and / or an oxygen atom And / or an adhesion layer formed of an amorphous material containing nitrogen atoms or the like may be provided.
Further, a light absorbing layer for preventing an interference pattern from being generated by light reflected from the support may be provided.
【0134】(形成方法)次に、光受容層を形成するた
めの装置および膜形成方法について詳述する。図3は電
源周波数としてRF帯を用いた高周波プラズマCVD法
(以後RF-PCVDと略記する)による光受容部材の
製造装置の一例を示す模式的な構成図である。図3に示
す製造装置の構成は以下の通りである。(Forming Method) Next, an apparatus and a film forming method for forming a light receiving layer will be described in detail. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for manufacturing a light receiving member by a high-frequency plasma CVD method (hereinafter abbreviated as RF-PCVD) using an RF band as a power supply frequency. The configuration of the manufacturing apparatus shown in FIG. 3 is as follows.
【0135】この装置は大別すると、堆積装置310
0、原料ガスの供給装置3200、および反応容器31
11内を減圧にするための俳気装置(図示せず)から構
成されている。堆積装置3100中の反応容器3111
内には円筒状支持体3112、支持体加熱用ヒーター3
113、原料ガス導入管3114が設置され、さらに高
周波マッチングボックス3115が接続されている。This apparatus is roughly classified into a deposition apparatus 310
0, source gas supply device 3200, and reaction vessel 31
It is composed of a haiku device (not shown) for reducing the pressure inside the chamber 11. Reaction vessel 3111 in deposition apparatus 3100
Inside the cylindrical support 3112, the heater 3 for heating the support
113, a source gas introduction pipe 3114 is installed, and a high frequency matching box 3115 is further connected.
【0136】原料ガス供給装置3200は、SiH4,Ge
H4,H2,CH4,B2H6,PH3等の原料ガスのボンベ32
21〜3226とバルブ3231〜3236,3241
〜3246,3251〜3256およびマスフローコン
トローラー3211〜3216から構成され、各原料ガ
スのボンベはバルブ3260を介して反応容器3111
内のガス導入管3114に接続されている。The source gas supply device 3200 is composed of SiH 4 , Ge
Cylinder 32 for source gas such as H 4 , H 2 , CH 4 , B 2 H 6 , PH 3
21 to 226 and valves 3231 to 236, 3241
3246, 3251 to 3256, and mass flow controllers 3211 to 3216, and the cylinders for each raw material gas are supplied via a valve 3260 to the reaction vessel 3111.
Connected to a gas introduction pipe 3114 in the inside.
【0137】この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば
以下のように行なうことができる。まず、反応容器31
11内に円筒状支持体3112を設置し、不図示の排気
装置(例えば真空ポンプ)により反応容器3111内を
排気する。続いて、支持体加熱用ヒーター3113によ
り円筒状支持体3112の温度を200〜350℃の所
定の温度に制御する。The formation of a deposited film using this apparatus can be performed, for example, as follows. First, the reaction vessel 31
A cylindrical support 3112 is set in the chamber 11, and the inside of the reaction vessel 3111 is evacuated by an exhaust device (not shown) (for example, a vacuum pump). Subsequently, the temperature of the cylindrical support 3112 is controlled to a predetermined temperature of 200 to 350 ° C. by the support heating heater 3113.
【0138】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器311
1に流入させるには、ガスボンベのバルブ3231〜3
236、反応容器のリークバルブ3117が閉じられて
いることを確認し、また、流入バルブ3241〜324
6、流出バルブ3251〜3256、補助バルブ326
0が開かれていることを確認して、まずメインバルブ3
118を開いて反応容器3111およびガス配管内31
16を排気する。The raw material gas for forming the deposited film is supplied to the reaction vessel 311.
In order to make the gas flow into the valve 1, the valves 3231 to 331 of the gas cylinder are used.
236, confirming that the leak valve 3117 of the reaction vessel is closed, and checking the inflow valves 3241 to 324
6. Outflow valves 3251 to 256, auxiliary valve 326
Make sure that the main valve 3 is open.
Open 118 to open reaction vessel 3111 and gas pipe 31
Exhaust 16.
【0139】次に真空計3119の読みが約6.5×1
0-4Paになった時点で補助バルブ3260、流出バル
ブ3251〜3256を閉じる。その後、ガスボンベ3
221〜3226より、各ガスをバルブ3231〜32
36を開いて導入し、圧力調整器3261〜3266に
より、各ガス圧を2Kg/cm2に調整する。次に、流
入バルブ3241〜3246を徐々に開けて、各ガスを
マスフローコントローラー3211〜3216内に導入
する。Next, the reading of the vacuum gauge 3119 was about 6.5 × 1.
When the pressure becomes 0 -4 Pa, the auxiliary valve 3260 and the outflow valves 3251 to 256 are closed. After that, gas cylinder 3
From 221 to 226, each gas is supplied to a valve 3231 to 32.
36 is opened and introduced, and each gas pressure is adjusted to 2 kg / cm 2 by the pressure adjusters 3261 to 3266. Next, the inflow valves 3241 to 246 are gradually opened to introduce each gas into the mass flow controllers 3211 to 216.
【0140】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体31
12が所定の温度になったところで流出バルブ3251
〜3256のうちの必要なものおよび補助バルブ326
0を徐々に開き、ガスボンベ3221〜3226から所
定のガスをガス導入管3114を介して反応容器311
1内に導入する。次にマスフローコントローラー321
1〜3216によって各原料ガスが所定の流量になるよ
うに調整する。その際、反応容器3111内の圧力が
1.0×102Pa以下の所定の圧力になるように真空計
3119を見ながらメインバルブ3118の開口を調整
する。内圧が安定したところで、周波数13.56MH
zのRF電源(不図示)を所望の電力に設定して、高周
波マッチングボックス3115を通じて反応容器311
1内にRF電力を導入し、グロー放電を生起させる。こ
の放電エネルギーによって反応容器内に導入された原料
ガスが分解され、円筒状支持体3112上に所定のシリ
コンを主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。
所望の膜厚の形成が行われた後、RF電力の供給を止
め、流出バルブを閉じて反応容器ヘのガスの流入を止
め、堆積膜の形成を終える。同様の操作を複数回繰り返
すことによって、所望の多層構造の光受容層が形成され
る。After the preparation for film formation is completed as described above, each layer is formed in the following procedure. Cylindrical support 31
When 12 reaches a predetermined temperature, the outflow valve 3251
Required of 563256 and auxiliary valve 326
0 is gradually opened, and a predetermined gas is supplied from the gas cylinders 3221 to 226 through the gas introduction pipe 3114 to the reaction vessel 311.
Introduce into 1. Next, the mass flow controller 321
Adjustment is made so that each source gas has a predetermined flow rate according to 1-316. At this time, the opening of the main valve 3118 is adjusted while watching the vacuum gauge 3119 so that the pressure in the reaction vessel 3111 becomes a predetermined pressure of 1.0 × 10 2 Pa or less. When the internal pressure stabilizes, the frequency is 13.56 MH
z RF power supply (not shown) is set to a desired power, and the reaction vessel 311 is passed through the high-frequency matching box 3115.
RF power is introduced into 1 to cause glow discharge. The raw material gas introduced into the reaction vessel is decomposed by the discharge energy, and a deposited film mainly containing predetermined silicon is formed on the cylindrical support 3112.
After the formation of the desired film thickness, the supply of the RF power is stopped, the outflow valve is closed to stop the gas from flowing into the reaction vessel, and the formation of the deposited film is completed. By repeating the same operation a plurality of times, a light receiving layer having a desired multilayer structure is formed.
【0141】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器3111
内、流出バルブ3251〜3256から反応容器311
1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3251〜3256を閉じ、補助バルブ3260を
開き、さらにメインバルブ3118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。When forming each layer, it goes without saying that all the outflow valves other than the necessary gas are closed, and each gas is supplied to the reaction vessel 3111.
, Outflow valves 3251-256 to reaction vessel 311
In order to avoid remaining in the piping leading to 1, the operation of closing the outflow valves 3251 to 256, opening the auxiliary valve 3260, and further fully opening the main valve 3118 to once evacuate the system to a high vacuum is performed as necessary. Do it.
【0142】また、膜形成の均一化を図るために、層形
成を行なっている間は、支持体3112を駆動装置(不
図示)によって所定の速度で回転させることも有効であ
る。さらに、上述のガス種およびバルブ操作は各々の層
の作成条件にしたがって変更が加えられることは言うま
でもない。In order to make the film formation uniform, it is also effective to rotate the support 3112 at a predetermined speed by a driving device (not shown) during the layer formation. Further, it goes without saying that the above-mentioned gas types and valve operations are changed according to the conditions for forming each layer.
【0143】[試験例]以下、試験例により本発明の効
果を具体的に説明する。 (試験例1)図3に示すRF-PCVD法による光受容
部材の製造装置を用い、直径80mmの鏡面加工を施し
たアルミニウムシリンダー(支持体)上に、表1に示す
条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる光受
容部材を作製した。この際、電荷注入阻止層側から第一
の光導電領域、第二の光導電領域の順で光導電層を形成
した。[Test Examples] The effects of the present invention will be specifically described below by test examples. (Test Example 1) A charge injection blocking layer was formed on a mirror-finished aluminum cylinder (support) having a diameter of 80 mm under the conditions shown in Table 1 using an apparatus for manufacturing a light receiving member by the RF-PCVD method shown in FIG. A light receiving member comprising a photoconductive layer and a surface layer was prepared. At this time, the photoconductive layer was formed in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side.
【0144】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを用い、ガラス基板(コーニング社7
059)ならびにSiウエハー上に、上記光導電層第一
の光導電領域、第二の光導電領域の作成条件でそれぞれ
膜厚約1μmのa-Si膜を堆積した。ガラス基板上の堆
積膜は、光学的バンドギャップ(Eg)を測定した後、
Crの串型電極を蒸着し、CPMにより指数関数裾の特
性エネルギー(Eu)を測定し、Siウエハー上の堆積
膜はFTIRにより水素含有量(Ch)を測定した。On the other hand, instead of the aluminum cylinder,
A glass substrate (Corning Co., Ltd. 7) was used by using a grooved cylindrical sample holder for installing the sample substrate.
059) and an a-Si film having a thickness of about 1 μm was deposited on the Si wafer under the conditions for forming the first photoconductive region and the second photoconductive region. After measuring the optical band gap (Eg), the deposited film on the glass substrate
A skewer electrode of Cr was deposited, and characteristic energy (Eu) of the exponential function tail was measured by CPM. The hydrogen content (Ch) of the deposited film on the Si wafer was measured by FTIR.
【0145】表1の例では第一の光導電領域はCh,E
g,Euはそれぞれ23原子%、1.77eV、60me
Vであり、第二の光導電領域はCh,Eg,Euはそれぞ
れ18原子%、1.60eV、57meVであった。In the example of Table 1, the first photoconductive region is Ch, E
g and Eu are 23 atom%, 1.77 eV and 60 me, respectively.
V, and in the second photoconductive region, Ch, Eg, and Eu were 18 atom%, 1.60 eV, and 57 meV, respectively.
【0146】次いで第二の光導電領域においてSiH4ガ
スとH2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比
率ならびにSiH4とGeH4のガス流量比を種々変えるこ
とによって、第二の光導電領域のEg(Ch),Euの
異なる種々の光受容部材を作製した。Next, in the second photoconductive region, the mixing ratio of the SiH 4 gas and the H 2 gas, the ratio of the SiH 4 gas and the discharge power, and the gas flow ratio of the SiH 4 and GeH 4 are variously changed. Various light receiving members having different photoconductive regions of Eg (Ch) and Eu were prepared.
【0147】また、表面層側の第二の光導電領域の膜厚
を、像露光が約60、70、80、90、95および9
8%吸収できる膜厚として光受容部材を作成した。ただ
し第一の光導電層と第二の光導電領域を加えた総光導電
層の膜厚は30μmになるように調整した。作製した光
受容部材を電子写真装置(キヤノン製NP-6750を
試験用に改造)にセットして、電位特性の評価を行っ
た。The film thickness of the second photoconductive region on the surface layer side was adjusted to about 60, 70, 80, 90, 95 and 9 by image exposure.
A light receiving member was prepared with a film thickness capable of absorbing 8%. However, the total photoconductive layer including the first photoconductive layer and the second photoconductive region was adjusted to have a thickness of 30 μm. The produced light receiving member was set in an electrophotographic apparatus (NP-6750 manufactured by Canon Inc. modified for testing), and the potential characteristics were evaluated.
【0148】この際、まずプロセススピード380mm
/sec、前露光(波長700nmのLED)4lux・s
ec、像露光(680nmのLED)の試験用電子写真装
置にセットして、電位特性の評価を行ったところ、感度
の温度特性、感度の直線性、帯電能)、帯電器の電流値
1000μAの条件にて、電子写真装置の現像器位置に
セットした表面電位計(TREK社Model344)の電位セ
ンサーにより光受容部材の表而電位を測定し、それを帯
電能とした。At this time, first, the process speed was 380 mm
/ Sec, pre-exposure (700nm wavelength LED) 4lux ・ s
ec, set in a test electrophotographic apparatus for image exposure (LED of 680 nm), and evaluated the potential characteristics. The temperature characteristics of sensitivity, the linearity of sensitivity, and the charging ability) were measured. Under these conditions, the surface potential of the light-receiving member was measured by a potential sensor of a surface electrometer (Model 344, TREK) set at the developing device position of the electrophotographic apparatus, and the measured potential was used as the charging ability.
【0149】また、光受容部材に内蔵したドラムヒータ
ーにより温度を室温(約25℃)から50℃まで変え
て、上記の条件にて帯電能を測定し、そのときの温度1
℃当たりの帯電能の変化を温度特性とした。また、メモ
リー電位は、上述の条件下において同様の電位センサー
により非露光状態での表面電位と一旦露光した後に再度
帯電した時との電位差を測定した。The charging ability was measured under the above conditions by changing the temperature from room temperature (about 25 ° C.) to 50 ° C. using a drum heater built in the light receiving member.
The change in chargeability per ° C was taken as a temperature characteristic. The memory potential was measured by measuring the potential difference between the surface potential in the non-exposure state and the potential after the exposure and then the recharging under the above-described conditions using the same potential sensor.
【0150】感度の温度特性は室温と50℃で、それぞ
れ、△350の露光量と、設定電圧(露光量=0)と△
200の露光量の2点を結んだ直線を外挿して求めた△
350の露光量との差の絶対値で評価した。感度の直線
性は、表面電位が設定電位(露光量=0)と△200V
の時の露光量2点を結んだ直線の傾きを比較し評価し
た。その後、感度の温度特性、感度の直線性ならびに画
像チェック(干渉縞模様)を680nmの可視レーザー
を用いた電子写真装置にセットして評価した。The temperature characteristics of sensitivity are room temperature and 50 ° C., and the exposure amount of {350, the set voltage (exposure amount = 0), and the
It was obtained by extrapolating a straight line connecting two points of 200 exposures.
Evaluation was made based on the absolute value of the difference from the exposure amount of 350. The linearity of sensitivity is as follows: surface potential is set potential (exposure amount = 0) and
The inclination of the straight line connecting the two exposure amounts at the time of was compared and evaluated. Thereafter, the temperature characteristics of sensitivity, the linearity of sensitivity, and the image check (interference fringe pattern) were set in an electrophotographic apparatus using a visible laser of 680 nm and evaluated.
【0151】本例のEuならびにEgと感度の温度特
性、感度の直線性、帯電能、温度特性、メモリーとの関
係をそれぞれ図4〜8に、また、第二の光導電領域の膜
厚と感度の温度特性ならびに感度の直線性との関係を図
9〜10に示す。それぞれの特性に関して、光導電層
(総膜厚30μm)を第一の光導電領域のみで構成した
場合を1としたときの相対値で改善方向を1以下になる
ように示した。図4〜10から明らかなように、第二の
光導電領域においてEgが1.55〜1.70eV、Eu
が55〜65meV、水素含有量が5〜25原子%の範
囲で像露光を70〜95%吸収できる膜厚とする条件に
おいて、特に赤外可視レーザーを用いた電子写真装置に
おいて感度の温度特性、感度の直線性が良好で、且つ帯
電能、温度特性、メモリーともに良好な特性を得られる
ことがわかった。FIGS. 4 to 8 show the relationship between Eu and Eg of this example and temperature characteristics of sensitivity, linearity of sensitivity, charging ability, temperature characteristics, and memory, respectively. 9 to 10 show the relationship between the temperature characteristic of sensitivity and the linearity of sensitivity. With respect to the respective characteristics, the improvement direction is shown to be 1 or less as a relative value when the photoconductive layer (total film thickness 30 μm) is constituted by only the first photoconductive region is set to 1. As is clear from FIGS. 4 to 10, Eg is 1.55 to 1.70 eV and Eu is in the second photoconductive region.
Is 55 to 65 meV, and the hydrogen content is in a range of 5 to 25 atomic% to a film thickness capable of absorbing 70 to 95% of the image exposure, particularly in an electrophotographic apparatus using an infrared visible laser, It was found that the linearity of the sensitivity was good, and good characteristics were obtained in all of the charging ability, temperature characteristics and memory.
【0152】また、良好な特性を得られた第二の光導電
領域の膜について、シリコン原子とゲルマニウム原子の
含有量について調べた結果、シリコン原子とゲルマニウ
ム原子の和に対してゲルマニウム原子が3〜35%の範
囲であることがわかった。Further, the film of the second photoconductive region from which good characteristics were obtained was examined for the content of silicon atoms and germanium atoms. As a result, the content of germanium atoms was 3 to 3 times the sum of silicon atoms and germanium atoms. It was found to be in the range of 35%.
【0153】[0153]
【表1】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を約90%吸収できる膜厚とした(サ ンプルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 1] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing about 90% of 680 nm light (absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0154】(試験例2)図3に示すRF-PCVD法
による光受容部材の製造装置を用い、試験例1と同様の
条件で、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウム
シリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製した。この際、電
荷注入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領
域の順で積層した。支持体側の第一の光導電領域の層厚
は、27μmで固定し、表面層側の第二の光導電領域の
膜厚は約90%吸収できる膜厚とした。(Test Example 2) On a mirror-finished aluminum cylinder (support) having a diameter of 80 mm under the same conditions as in Test Example 1, using the apparatus for manufacturing a light receiving member by the RF-PCVD method shown in FIG. Then, a light receiving member including a charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface layer was prepared. At this time, the first photoconductive region and the second photoconductive region were stacked in this order from the charge injection blocking layer side. The layer thickness of the first photoconductive region on the support side was fixed at 27 μm, and the film thickness of the second photoconductive region on the surface layer side was set to a thickness capable of absorbing about 90%.
【0155】一方、アルミニウムシリンダーに代えて、
サンプル基板を設置するための溝加工を施した円筒形の
サンプルホルダーを用い、ガラス基板(コーニング社7
059)ならびにSiウエハー上に、上記光導電層第一
の光導電領域、第二の光導電領域の作成条件でそれぞれ
膜厚約1μmのa-Si膜を堆積した。ガラス基板上の堆
積膜は、光学的バンドギャップ(Eg)を測定した後、
Crの串型電極を蒸着し、CPMにより指数関数裾の特
性エネルギー(Eu)を測定し、Siウエハー上の堆積
膜はFTIRにより水素含有量(Ch)を測定した。On the other hand, instead of the aluminum cylinder,
A glass substrate (Corning Co., Ltd. 7) was used by using a grooved cylindrical sample holder for installing the sample substrate.
059) and an a-Si film having a thickness of about 1 μm was deposited on the Si wafer under the conditions for forming the first photoconductive region and the second photoconductive region. After measuring the optical band gap (Eg), the deposited film on the glass substrate
A skewer electrode of Cr was deposited, and characteristic energy (Eu) of the exponential function tail was measured by CPM. The hydrogen content (Ch) of the deposited film on the Si wafer was measured by FTIR.
【0156】表2の例では第一の光導電領域はCh,E
g,Euはそれぞれ28原子%、1.80eV、62me
Vであり、第二の光導電領域はCh,Eg,Euはそれぞ
れ10原子%、1.58eV、60meV、Ge原子の含
有量は7原子%であった。In the example of Table 2, the first photoconductive region is Ch, E
g and Eu are 28 atom%, 1.80 eV and 62 me, respectively.
V, Ch, Eg, and Eu in the second photoconductive region were 10 atomic%, 1.58 eV, 60 meV, and the content of Ge atoms was 7 atomic%, respectively.
【0157】次いで第一の光導電領域においてSiH4ガ
スとH2ガスとの混合比、SiH4ガスと放電電力との比
率を種々変えることによって、第一の光導電領域のEg
(Ch),Euの異なる種々の光受容部材を作製した。Next, by changing the mixing ratio of the SiH 4 gas and the H 2 gas and the ratio of the SiH 4 gas to the discharge power in the first photoconductive region, the Eg of the first photoconductive region was changed.
(Ch), various light receiving members having different Eu were produced.
【0158】作製した個々の光受容部材について試験例
1と同様の電位特性評価を行い評価した結果、第一の光
導電領域においてEgが1.75〜1.85eV、Euが
55〜65meV、Chが15〜30原子%の範囲の条
件において、光導電層を第一の光導電領域のみで構成し
た場合に比ベ、感度の温度特性、感度の直線性、帯電
能、温度特性、光メモリーおよび密着性の全てが向上し
ており、レーザーおよびLED光において感度の温度特
性、感度の直線性が大幅に改善していることがわかっ
た。また、赤色可視レーザーを用いた場合でも画像に干
渉縞模様は見られなかった。The potential characteristics of each of the produced light receiving members were evaluated in the same manner as in Test Example 1. As a result, in the first photoconductive region, Eg was 1.75 to 1.85 eV, Eu was 55 to 65 meV, and Ch was 75%. Is in the range of 15 to 30 atomic%, compared with the case where the photoconductive layer is composed of only the first photoconductive region, the temperature characteristic of sensitivity, the linearity of sensitivity, the charging ability, the temperature characteristic, the optical memory and It was found that all of the adhesiveness was improved, and the temperature characteristics of sensitivity and the linearity of sensitivity were significantly improved in laser and LED light. Also, no interference fringe pattern was observed in the image even when a red-visible laser was used.
【0159】[0159]
【表2】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を約90%吸収できる膜厚とした(サ ンプルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 2] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing about 90% of 680 nm light (absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0160】(試験例3)図3に示すRF-PCVD法
による光受容部材の製造装置を用い、試験例1と同様の
条件で、直径80mmの鏡面加工を施したアルミニウム
シリンダー(支持体)上に、電荷注入阻止層、光導電
層、表面層からなる光受容部材を作製した。この際、電
荷注入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領
域の順で積層した。支持体側の第一の光導電領域の層厚
は、27μmで固定し、表面層側の第二の光導電領域の
膜厚は約70%と90%吸収できる膜厚の2種の光受容部
材を作製した。各層の成膜条件は表2と同様にし、第II
Ib族元素の含有については以下のようにした。そし
て、参考のため第一の光導電層のみの光受容部材を作製
した。(Test Example 3) On a mirror-finished aluminum cylinder (support) having a diameter of 80 mm under the same conditions as in Test Example 1, using the apparatus for manufacturing a light receiving member by the RF-PCVD method shown in FIG. Then, a light receiving member including a charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface layer was prepared. At this time, the first photoconductive region and the second photoconductive region were stacked in this order from the charge injection blocking layer side. The layer thickness of the first photoconductive region on the support side is fixed at 27 μm, and the thickness of the second photoconductive region on the surface layer side is about 70% and two types of photoreceptor members having a film thickness capable of absorbing 90%. Was prepared. The deposition conditions for each layer were the same as in Table 2, and
The content of the group Ib element was as described below. Then, a light receiving member having only the first photoconductive layer was prepared for reference.
【0161】ここで、光導電層中の第IIIb族元素の含
有に関して、像露光を50、60、70、80および9
0%吸収するのに要する表面側からの層領域での含有量
を0.2ppmとし、その他の層領域の含有量は均一に
1.0ppmとして、第IIIb族元素の含有分布の異なる
光受容部材を種々作製した。Here, regarding the inclusion of the Group IIIb element in the photoconductive layer, image exposure was performed at 50, 60, 70, 80 and 9
Photoreceptor members having different content distributions of Group IIIb elements, with the content in the layer region from the surface side required to absorb 0% being 0.2 ppm and the content in other layer regions being uniformly 1.0 ppm. Were produced in various ways.
【0162】作製した個々の光受容部材について試験例
1と同様の電位特性評価を行った。上記の含有分布およ
び第二の光導電領域の層厚と帯電能、帯電能の温度特
性、光メモリー、感度の温度特性、感度の直線性との関
係をそれぞれ図12〜16に示す。Each of the produced light receiving members was evaluated for potential characteristics in the same manner as in Test Example 1. FIGS. 12 to 16 show the relationship between the above-described content distribution and the layer thickness of the second photoconductive region and the charging ability, the temperature characteristic of the charging ability, the optical memory, the temperature characteristic of the sensitivity, and the linearity of the sensitivity, respectively.
【0163】図12〜16から明らかなように、第二の
光導電領域における像露光を70%以上吸収するに要す
る表面側からの層領域の第IIIb族元素の含有量が支持
体の第一の光導電領域より少ない光受容部材は、第III
b族元素を均一に含有させたものに比ベて、帯電能、帯
電能の温度特性、光メモリー、感度の温度特性、感度の
直線性の全ての特性レベルが向上することがわかった。As is clear from FIGS. 12 to 16, the content of the Group IIIb element in the layer region from the surface side required for absorbing 70% or more of the image exposure in the second photoconductive region is equal to the first content of the support. The light receiving member having less than the photoconductive region of No. III
It was found that all the characteristic levels of the charging ability, the temperature characteristic of the charging ability, the optical memory, the temperature characteristic of the sensitivity, and the linearity of the sensitivity were improved as compared with those containing the group b element uniformly.
【0164】[0164]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 [実施例1]図3に示すRF-PCVD法による光受容
部材の製造装置を用い、直径80mmの鏡面加工を施し
たアルミニウムシリンダー(支持体)上に、電荷注入阻
止層、光導電層、表面層からなる光受容部材を作製し
た。この際、光導電層を電荷注入阻止層側から第一の光
導電領域、第二の光導電領域の順とした。表3に、この
ときの光受容部材の作製条件を示す。The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. Example 1 A charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface were formed on a mirror-finished aluminum cylinder (support) having a diameter of 80 mm using the apparatus for manufacturing a light receiving member by the RF-PCVD method shown in FIG. A light receiving member composed of a layer was produced. At this time, the photoconductive layer was arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side. Table 3 shows the conditions for manufacturing the light receiving member at this time.
【0165】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ20原子%、1.77eV、
60meV、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ10原子%、1.58eV、52meVという結果
が得られ、Ge原子の含有量は9原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 20 atomic% and 1.77 eV, respectively.
The results were 60 meV, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 10 atomic%, 1.58 eV, and 52 meV, respectively, and the Ge atom content was 9 atomic%.
【0166】作製した光受容部材を電子写真装置(キヤ
ノン製NP-6550を試験用に改造、像露光は680
nmのLED)にセットして、電位特性の評価を行った
ところ、感度の温度特性、感度の直線性、帯電能、温度
特性、メモリーとも良好な特性が得られた。The light receiving member thus manufactured was modified with an electrophotographic apparatus (NP-6550 manufactured by Canon Inc. for testing purposes).
(nm LED), and the potential characteristics were evaluated. As a result, good characteristics were obtained in all of the temperature characteristics of sensitivity, the linearity of sensitivity, the charging ability, the temperature characteristics, and the memory.
【0167】また、作製した光受容部材を正帯電して画
像評価をしたところ、画像上でも光メモリーは観測され
ずその他の画像特性(ポチ、画像流れ)についても良好
な電子写真特性が得られた。When the produced photoreceptor member was positively charged and evaluated for an image, no optical memory was observed on the image, and good electrophotographic characteristics were obtained with respect to other image characteristics (pockets, image deletion). Was.
【0168】すなわち、光導電層を電荷注入阻止層側か
ら第一の光導電領域、第二の光導電領域の順とした場合
においても、光導電層の第一の光導電領域においてC
h,Eg,Euをそれぞれ15〜30原子%、1.75〜
1.85eV、55〜65meVの範囲とし、第二の光
導電領域においてEgを1.55〜1.70eV、Euを
55〜65meV、Chを5〜25原子%の範囲とする
ことが、良好な電子写真特性を得るために必要であるこ
とがわかる。That is, even when the photoconductive layer is arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side, the first photoconductive region of the photoconductive layer has C
h, Eg, and Eu are respectively 15 to 30 atomic%, 1.75 to
It is preferable that the range is 1.85 eV, 55 to 65 meV, and the second photoconductive region has Eg of 1.55 to 1.70 eV, Eu of 55 to 65 meV, and Ch of 5 to 25 atom%. It is understood that it is necessary to obtain electrophotographic characteristics.
【0169】[0169]
【表3】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を90%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 3] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 90% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0170】[実施例2]本例では、光導電層を電荷注
入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領域の
順とし、実施例1の表面層に代えて、表面層のシリコン
原子および炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布
状態とした表面層を設けた。表4に、このときの光受容
部材の作製条件を示す。[Embodiment 2] In this embodiment, the photoconductive layer is arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side. A surface layer was provided in which the content of silicon atoms and carbon atoms in the layer was unevenly distributed in the thickness direction. Table 4 shows the conditions for manufacturing the light receiving member at this time.
【0171】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ22原子%、1.78eV、
61meV、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ6原子%、1.59eV、58meVという結果が
得られ、Ge原子の含有量は22原子%であった。作製し
た光受容部材を実施例1と同様の評価したところ、同様
に良好な電子写真特性が得られた。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 22 atomic% and 1.78 eV, respectively.
As a result, 61 meV, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 6 atom%, 1.59 eV, and 58 meV, respectively, and the Ge atom content was 22 atom%. When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0172】すなわち、光導電層を電荷注入阻止層側か
ら第一の光導電領域、第二の光導電領域の順とし、表面
層のシリコン原子および炭素原子の含有量を層厚方向に
不均一な分布状態とした表面層を設けた場合において
も、光導電層を電荷注入阻止層側から第一の光導電領
域、第二の光導電領域の順とした場合においても、光導
電層の第一の光導電領域においてCh,Eg,Euをそれ
ぞれ15〜30原子%、1.75〜1.85eV、55〜
65meVの範囲とし、第二の光導電領域においてC
h,Eg,Euをそれぞれ5〜25原子%、1.55〜1.
70eV、50〜65meVの範囲とすることが、良好
な電子写真特性を得るために必要であることがわかる。That is, the photoconductive layer is arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side, and the content of silicon atoms and carbon atoms in the surface layer is uneven in the thickness direction. Even in the case where the surface layer in a distributed state is provided, even when the photoconductive layer is arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side, In one photoconductive region, Ch, Eg, and Eu are respectively 15 to 30 atomic%, 1.75 to 1.85 eV, 55 to 55 atomic%.
65 meV, and C in the second photoconductive region.
h, Eg, and Eu are each 5 to 25 atomic%, 1.55-1.
It is understood that the ranges of 70 eV and 50 to 65 meV are necessary for obtaining good electrophotographic characteristics.
【0173】[0173]
【表4】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を75%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 4] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 75% of light of 680 nm (absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0174】[実施例3]本例では、光導電層を電荷注
入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領域の
順とし、実施例1の表面層に代えて、表面層のシリコン
原子および炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布
状態とした表面層を設けるとともに、全ての層にフッ素
原子、ホウ素原子炭素原子、酸素原子、窒素原子を含有
させた。表5に、このときの光受容部材の作製条件を示
す。[Embodiment 3] In this embodiment, the photoconductive layer is arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side. A surface layer was provided in which the contents of silicon and carbon atoms in the layers were non-uniformly distributed in the layer thickness direction, and all the layers contained fluorine, boron, carbon, oxygen, and nitrogen atoms. Table 5 shows the conditions for manufacturing the light receiving member at this time.
【0175】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ26原子%、1.83eV、
62meV、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ11原子%、1.57eV、64meVという結果
が得られ、Ge原子の含有量は29原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 26 atomic%, 1.83 eV, respectively.
The results were as follows: 62 meV, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 11 atom%, 1.57 eV, and 64 meV, respectively, and the Ge atom content was 29 atom%.
【0176】また、周期律表第IIIb族に属する元素の
含有量は第一の光導電領域の支持体側の2.5ppmか
ら、第二の光導電領域の最表面側で0.05ppmとな
るように変化させた。変化の形は図17(a)に示すよ
うに直線的に分布含有させた。作製した光受容部材を実
施例1と同様の評価の評価したところ、同様に良好な電
子写真特性が得られた。Further, the content of the element belonging to Group IIIb of the Periodic Table is adjusted from 2.5 ppm on the support side of the first photoconductive region to 0.05 ppm on the outermost surface side of the second photoconductive region. Was changed to. The shape of the change was linearly distributed and contained as shown in FIG. When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0177】すなわち、光導電層中の周期律表第IIIb
族に属する元素の含有を図17(a)に示すように直線
的に分布含有させた場合でも、光導電層を電荷注入阻止
層側から第一の光導電領域、第二の光導電領域の順と
し、表面層のシリコン原子および炭素原子の含有量を層
厚方向に不均一な分布状態とした表面層を設けるととも
に、全ての層にフッ素原子、ホウ素原子炭素原子、酸素
原子、窒素原子を含有させた揚合においても、光導電層
を電荷注入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導
電領域の順とした場合においても、光導電層の第一の光
導電領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ15〜30
原子%、1.75〜1.85eV、55〜65meVの範
囲とし、第二の光導電領域においてCh,Eg,Euをそ
れぞれ5〜25原子、%1.55〜1.70ev、50〜
65mevの範囲とすることが、良好な電子写真特性を
得るために必要であることがわかる。That is, the periodic table IIIb in the photoconductive layer
Even if the content of the element belonging to the group is linearly distributed and contained as shown in FIG. 17A, the photoconductive layer is formed from the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side. In addition to the above, a surface layer in which the content of silicon atoms and carbon atoms in the surface layer is non-uniformly distributed in the thickness direction is provided, and fluorine, boron, carbon, oxygen, and nitrogen atoms are provided in all the layers. Even in the case of containing, even when the photoconductive layer is in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side, in the first photoconductive region of the photoconductive layer, Ch, Eg, Eu each 15-30
Atomic%, 1.75 to 1.85 eV, 55 to 65 meV, Ch, Eg, and Eu in the second photoconductive region are 5 to 25 atoms, respectively,% 1.55 to 1.70 ev, 50 to
It is understood that the range of 65 mev is necessary for obtaining good electrophotographic characteristics.
【0178】[0178]
【表5】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を85%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 5] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 85% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0179】[実施例4]本例では、光導電層を電荷注
入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領域の
順とし、実施例1の表面層に代えて、表面層のシリコン
原子および炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布
状態とした表面層を設けるとともに、全ての層にフッ素
原子、ホウ素原子炭素原子、酸素原子、窒素原子を含有
させた。表6に、このときの光受容部材の作製条件を示
す。[Embodiment 4] In this embodiment, the photoconductive layer is arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side. A surface layer was provided in which the contents of silicon and carbon atoms in the layers were non-uniformly distributed in the layer thickness direction, and all the layers contained fluorine, boron, carbon, oxygen, and nitrogen atoms. Table 6 shows the manufacturing conditions of the light receiving member at this time.
【0180】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ20原子%、1.80eV、
59meV、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ7原子%、1.61ev、55mevといぅ結果が
得られ、Ge原子の含有量は9原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 20 atomic% and 1.80 eV, respectively.
The results were as follows: 59 meV, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 7 atom%, 1.61 ev, and 55 mev, respectively. The Ge atom content was 9 atom%.
【0181】また、周期律表第IIIb族に属する元素の
含有量は、第一の光導電領域の支持体側の5.0ppm
から、第二の光導電領域の最表面から露光波長の70%
を吸収するに要する領域の最表面側で0.1ppmとな
るように変化させた。変化の形は図17(f)示すよう
に膜厚を等分して階段状に分布含有させた。作製した光
受容部材を実施例1と同様の評価をしたところ、同様に
良好な電子写真特性が得られた。The content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is 5.0 ppm on the support side of the first photoconductive region.
70% of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region
Was changed so as to be 0.1 ppm on the outermost surface side of the region required to absorb the nitrogen. As shown in FIG. 17 (f), the shape of the change was such that the film thickness was equally divided and distributed in a stepwise manner. When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0182】すなわち、光導電層中の周期律表第IIIb
族に属する元素の含有を図17(f)に示すように膜厚
を等分して階段状に分布含有させた場合でも、光導電層
の第一の光導電領域にぉいてCh,Eg,Euをそれぞれ
15〜30原子%、1.75〜1.85eV、55〜65
meVの範囲とし、第二の光導電領域においてCh,E
g,Euをそれぞれ5〜25原子%、1.55〜1.70e
V、50〜65meVの範囲とするとともに、少なくと
も前記第二の光導電領域の最表面から露光波長の70%
以上を吸収するに要する領域での周期律表第IIIb族に
属する元素の含有量を、該第一の光導電領域の支持体側
の該含有量より少なくすることが、良好な電子写真特性
を得るために必要であることがわかる。That is, the periodic table IIIb in the photoconductive layer
As shown in FIG. 17 (f), even when the content of the element belonging to the group is equally distributed in the film thickness and distributed stepwise, the first photoconductive region of the photoconductive layer is exposed to Ch, Eg, Each of Eu is 15 to 30 atomic%, 1.75 to 1.85 eV, 55 to 65
meV, and Ch, E in the second photoconductive region.
g and Eu are respectively 5 to 25 atomic%, and 1.55 to 1.70e.
V, in the range of 50 to 65 meV, and at least 70% of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region.
By setting the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table in the region required to absorb the above to be smaller than the content of the first photoconductive region on the support side, good electrophotographic characteristics are obtained. It is necessary to understand.
【0183】[0183]
【表6】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を90%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 6] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 90% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0184】[実施例5]本例では、光導電層を電荷注
入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領域と
し、シリコン原子および炭素原子の含有量を層厚方向に
不均一な分布状態とした表面層を設けた。表7に、この
ときの光受容部材の作製条件を示す。[Embodiment 5] In this embodiment, the photoconductive layer is a first photoconductive region and a second photoconductive region from the charge injection blocking layer side, and the contents of silicon atoms and carbon atoms are set in the thickness direction. A surface layer with a non-uniform distribution was provided. Table 7 shows the conditions for manufacturing the light receiving member at this time.
【0185】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ21原子%、1.81eV、
61mev、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ9原子%、1.57eV、58meVという結果が
得られ、Ge原子の含有量は16原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 21 atomic%, 1.81 eV, respectively.
As a result, 61 mev, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 9 atom%, 1.57 eV and 58 meV, respectively, and the Ge atom content was 16 atom%.
【0186】また、作製した光受容部材を実施例1と同
様の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得
られた。また、周期律表第IIIb族に属する元素の含有
量は第一の光導電領域の支持体側の6.0ppmから、
第二の光導電領域の最表面から露光波長の60%を吸収
するに要する領域で0・3ppmとなるように変化させ
た。変化の形は図17(b)に示すように第一の光導電
領域で急峻に変化した後、最表面まで緩やかに滑らかな
変化とした。作製した光受容部材を実施例1と同様の評
価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得られ
た。When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained. Further, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is from 6.0 ppm on the support side of the first photoconductive region,
It was changed to 0.3 ppm in a region required to absorb 60% of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region. As shown in FIG. 17B, the shape of the change was abruptly changed in the first photoconductive region, and then was changed gently and smoothly up to the outermost surface. When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0187】すなわち、図17(b)に示すように第一
の光導電領域で急峻に変化した後、最表面まで緩ゃかに
滑らかな変化場合においても、光導電層の第劇の光導電
領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ15〜30原子
%、1.75〜1.85eV、55〜65meVの範囲と
し、第二の光導電領域においてCh,Eg,Euをそれぞ
れ5〜25原子%、1.55〜1.70eV、50〜65
meVの範囲とするとともに、少なくとも前記第二の光
導電領域の最表面から露光波長の70%以上を吸収する
に要する領域での周期律表第IIIb族に属する元素の含
有量を、該第一の光導電領域の支持体側の該含有量より
少なくすることが、良好な電子写真特性を得るために必
要であることがわかる。That is, as shown in FIG. 17 (b), even when the first photoconductive region changes abruptly and then gradually changes to the outermost surface, the first photoconductive layer of the photoconductive layer has the same effect. 15-30 atoms each of Ch, Eg, Eu in the region
%, 1.75 to 1.85 eV, 55 to 65 meV, and in the second photoconductive region, Ch, Eg, and Eu are each 5 to 25 atomic%, 1.55 to 1.70 eV, 50 to 65 at%.
and the content of the element belonging to Group IIIb of the Periodic Table in the region required to absorb at least 70% or more of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region. It can be seen that it is necessary to make the content less than the content of the photoconductive region on the support side in order to obtain good electrophotographic properties.
【0188】[0188]
【表7】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を80%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 7] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 80% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0189】[実施例6]本例では、光導電層を電荷注
入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領域と
し、全層に炭素原子を含有させた。表8に、このときの
光受容部材の作製条件を示す。他の点は、実施例1と同
様とした。Example 6 In this example, the photoconductive layer was made into a first photoconductive region and a second photoconductive region from the charge injection blocking layer side, and all layers contained carbon atoms. Table 8 shows the conditions for producing the light receiving member at this time. Other points were the same as in Example 1.
【0190】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ27原子%、1.83eV、
56meV、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ18原子%、1.55eV、60meVという結果
が得られ、Ge原子の含有量は19原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 27 atomic%, 1.83 eV, respectively.
The results of 56 meV, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 18 atomic%, 1.55 eV, and 60 meV, respectively, and the Ge atom content was 19 atomic%.
【0191】また、作製した光受容部材を実施例1と同
様の評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得
られた。また、周期律表第IIIb族に属する元素の含有
量は第一の光導電領域の支持体側の3.0ppmから、
第二の光導電領域で1ppmにして、さらに第二の光導
電層の最表面側で0.008ppmとなるように変化さ
せた。変化の形は図17(e)に示すように第一の光導
電領域で緩やかに変化した後、露光波長の70%を吸収
するに要する領域で最表面まで急峻に且つ滑らかな変化
とした。作製した光受容部材を実施例1と同様の評価を
したところ、同様に良好な電子写真特性が得られた。The light receiving member thus produced was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, similarly good electrophotographic characteristics were obtained. Further, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is from 3.0 ppm on the support side of the first photoconductive region,
The concentration was changed to 1 ppm in the second photoconductive region and further to 0.008 ppm on the outermost surface side of the second photoconductive layer. As shown in FIG. 17 (e), the shape of the change was a gradual change in the first photoconductive region, and then a steep and smooth change to the outermost surface in a region required to absorb 70% of the exposure wavelength. When the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0192】すなわち、図17(e)示すように第一の
光導電領域で緩やかに変化した後、露光波長の70%を
吸収するに要する領域で最表面まで急峻に且つ滑らかに
変化させて、且つ全層に炭素原子を含有させた揚合にお
いても、光導電層の第一の光導電領域においてCh,E
g,Euをそれぞれ15〜30原子%、1.75〜1.85
eV、55〜65meVの範囲とし、第二の光導電領域
においてCh,Eg,Euをそれぞれ5〜25原子%、1.
55〜1.70eV、50〜65meVの範囲とすると
ともに、少なくとも前記第二の光導電領域の最表面から
露光波長の70%以上を吸収するに要する領城での周期
律表第IIIb族に属する元素の含有量を、該第一の光導
電領域の支持体側の該含有量より少なくすることが、良
好な電子写真特性を得るために必要であることがわか
る。That is, as shown in FIG. 17 (e), after a gradual change in the first photoconductive region, a steep and smooth change is made to the outermost surface in a region required to absorb 70% of the exposure wavelength. In addition, even in the case where carbon atoms are contained in all layers, Ch, E
g and Eu are respectively 15 to 30 atomic%, 1.75 to 1.85
eV, in the range of 55 to 65 meV, and in the second photoconductive region, Ch, Eg, and Eu are 5 to 25 atomic%, respectively.
It is in the range of 55 to 1.70 eV and 50 to 65 meV, and belongs to Group IIIb of the periodic table in the territory required for absorbing at least 70% of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region. It is understood that it is necessary to make the content of the element smaller than the content of the first photoconductive region on the support side in order to obtain good electrophotographic properties.
【0193】[0193]
【表8】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を90%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 8] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 90% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0194】[実施例7]本例では、光導電層をH2に
代えてHeを使用し、電荷注入阻止層側から第一の光導
電領域、第二の光導電領域の順とし、表面層を構成する
原子として、炭素原子の代わりに窒素原子を表面層に含
有させて設けた。表9に、このときの光受容部材の作製
条件を示す。他の点は、実施例1と同様とした。Example 7 In this example, He was used for the photoconductive layer instead of H 2 , the first photoconductive region and the second photoconductive region were arranged in this order from the charge injection blocking layer side. As the atoms constituting the layer, nitrogen atoms were included in the surface layer instead of carbon atoms. Table 9 shows the manufacturing conditions of the light receiving member at this time. Other points were the same as in Example 1.
【0195】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ23原子%、1.81eV、
60mev、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ21原子%、1.55eV、64mevという結果
が得られ、Ge原子の含有量は32原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 23 atomic%, 1.81 eV, respectively.
The results were 60 mev, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 21 atom%, 1.55 eV, and 64 mev, respectively, and the Ge atom content was 32 atom%.
【0196】また、周期律表第IIIb族に属する元素の
含有量は第一の光導電領域の支持体側の10.0ppm
から、第二の光導電領域の最表面から露光波長の50%
を吸収するに要する領域で0.2ppmとなるように変
化させた。変化の形は図17(c)に示すように第一の
光導電領域の支持体側で一定の部分を持ち、その後直線
的に変化した後、露光波長の90%を吸収するに要する
領域では一定になるような変化とした。また、作製した
光受容部材を実施例1と同様の評価をしたところ、同様
に良好な電子写真特性が得られた。The content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table is 10.0 ppm on the support side of the first photoconductive region.
From, 50% of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region
Was changed so as to be 0.2 ppm in a region required to absorb the chromium. The shape of the change has a certain portion on the support side of the first photoconductive region as shown in FIG. 17 (c), and then changes linearly, and then becomes constant in the region required to absorb 90% of the exposure wavelength. Was changed to become Further, when the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0197】すなわち、図17(c)に示すように第一
の光導電領域の支持体側で一定の部分を持ち、その後直
線的に変化した後、露光波長の90%を吸収するに要す
る領域では一定になるような変化させ、且つ光導電層を
H2に代えてHeを使用し、表面層を構成する原子とし
て、炭素原子の代わりに窒素原子を含有させた表面層を
設けた場合においても、光導電層の第一の光導電領域に
おいてCh,Eg,Euをそれぞれ15〜30原子%、1.
75〜1.85eV、55〜65meVの範囲とし、第
二の光導電領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ5〜
25原子%、1.55〜1.70eV、50m〜65me
Vの範囲とするとともに、少なくとも前記第二の光導電
領域の最表面から露光波長の70%以上を吸収するに要
する領域での周期律表第IIIb族に属する元素の含有量
を、該第一の光導電領域の支持体側の該含有量より少な
くすることが、良好な電子写真特性を得るために必要で
あることがわかる。That is, as shown in FIG. 17 (c), the first photoconductive region has a certain portion on the support side, and after changing linearly, the region required to absorb 90% of the exposure wavelength is used. Even when the surface layer is changed to be constant, and He is used for the photoconductive layer instead of H 2 , and a surface layer containing nitrogen atoms instead of carbon atoms is provided as an atom constituting the surface layer, In the first photoconductive region of the photoconductive layer, Ch, Eg, and Eu are respectively 15 to 30 atomic%, and 1.
75 to 1.85 eV, 55 to 65 meV, and Ch, Eg, Eu in the second photoconductive region are 5 to 5, respectively.
25 atomic%, 1.55-1.70 eV, 50m-65me
V and the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table in a region required to absorb at least 70% or more of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region. It can be seen that it is necessary to make the content less than the content of the photoconductive region on the support side in order to obtain good electrophotographic properties.
【0198】[0198]
【表9】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を70%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 9] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 70% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0199】[実施例8]本例では、光導電層を電荷注
入阻止層側から第一の光導電領域、第二の光導電領域の
順とし、表面層に窒素原子および酸素原子を含有させ
た。表10に、このときの光受容部材の作製条件を示
す。他の点は、実施例1と同様とした。[Embodiment 8] In this embodiment, the photoconductive layer is arranged in the order of the first photoconductive region and the second photoconductive region from the charge injection blocking layer side, and the surface layer contains nitrogen atoms and oxygen atoms. Was. Table 10 shows the conditions for manufacturing the light receiving member at this time. Other points were the same as in Example 1.
【0200】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ24原子%、1.83eV、
60mev、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ12原子%、1.68eV、52meVという結果
が得られ、Ge原子の含有量は4原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 24 atom%, 1.83 eV, respectively.
The results were 60 mev, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were respectively 12 atomic%, 1.68 eV, and 52 meV, and the Ge atom content was 4 atomic%.
【0201】また、周期律表第IIIb族に属する元素の
含有量は第一の光導電領域の支持体側の5.0〜1.0p
pm、第二の光導電領域の支持体側1.0から最表面側
で0.01ppmとなるように変化させた。変化の形は
図17(g)に示すように第一の光導電領域の支持体側
から2段階の直線での変化とした。また、作製した光受
容部材を実施例1と同様の評価をしたところ、同様に良
好な電子写真特性が得られた。Further, the content of the element belonging to Group IIIb of the Periodic Table is 5.0-1.0 p on the side of the support in the first photoconductive region.
pm, from the support side 1.0 of the second photoconductive region to 0.01 ppm on the outermost surface side. The shape of the change was a two-step linear change from the support side of the first photoconductive region as shown in FIG. Further, when the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0202】すなわち、図17(g)に示すように第一
の光導電領域の支持体側から2段階の直線での変化さ
せ、且つ表面層に窒素原子および酸素原子を含有させた
表面層を設けた場合においても、光導電層の第一の光導
電領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ15〜30原
子%、1.75〜1.85eV、55〜65meVの範囲
とし、第二の光導電領域においてCh,Eg,Euをそれ
ぞれ5〜25原子%、1.55〜1.70eV、50〜6
5meVの範囲とするとともに、少なくとも前記第二の
光導電領域の最表面から露光波長の70%以上を吸収す
るに要する領域での周期律表第IIIb族に属する元素の
含有量を、該第一の光導電領域の支持体側の該含有量よ
り少なくすることが、良好な電子写真特性を得るために
必要であることがわかる。That is, as shown in FIG. 17 (g), a two-step linear change from the support side of the first photoconductive region and a surface layer containing nitrogen atoms and oxygen atoms are provided on the surface layer. Also, in the first photoconductive region of the photoconductive layer, Ch, Eg, and Eu are each in the range of 15 to 30 atomic%, 1.75 to 1.85 eV, and 55 to 65 meV, and the second photoconductive region In the above, each of Ch, Eg, and Eu was 5 to 25 atomic%, 1.55 to 1.70 eV, and 50 to 6 atomic%.
The range of 5 meV and the content of the element belonging to Group IIIb of the Periodic Table in the region required to absorb at least 70% of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region, It can be seen that it is necessary to make the content less than the content of the photoconductive region on the support side in order to obtain good electrophotographic properties.
【0203】[0203]
【表10】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を90%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 10] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 90% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0204】[実施例9]本例では、光導電層をH2に
代えてHeを使用し、電荷注入阻止層側から第一の光導
電領域、第二の光導電領域の順とし、シリコン原子およ
び炭素原子の含有量を層厚方向に不均一な分布状態とし
た表面層を設けた。表11に、このときの光受容部材の
作製条件を示す。他の点は、実施例1と同様とした。[Embodiment 9] In this embodiment, He is used for the photoconductive layer instead of H 2 , and the first photoconductive region and the second photoconductive region are arranged in this order from the charge injection blocking layer side. A surface layer was provided in which the contents of atoms and carbon atoms were unevenly distributed in the layer thickness direction. Table 11 shows the conditions for manufacturing the light receiving member at this time. Other points were the same as in Example 1.
【0205】本例では、光導電層の第一の光導電領域の
Ch,Eg,Euは、それぞれ29原子%、1.85eV、
64mev、第二の光導電領域のCh,Eg,Euは、そ
れぞれ22原子%、1.55eV、63mevという結果
が得られ、Ge原子の含有量は34原子%であった。In this example, Ch, Eg, and Eu of the first photoconductive region of the photoconductive layer are 29 atomic% and 1.85 eV, respectively.
The results were as follows: 64 mev, Ch, Eg, and Eu of the second photoconductive region were 22 atom%, 1.55 eV, and 63 mev, respectively, and the Ge atom content was 34 atom%.
【0206】また、周期律表第IIIb族に属する元素の
含有量は第一の光導電停域の支持体側の8.0ppmか
ら直線的に減少し、第二の光導電領域で0.3ppmで
一定ととなるように変化させた。変化の形は図17
(d)に示すように変化領域と一定領域をもつように変
化した。また、作製した光受容部材を実施例1と同様の
評価をしたところ、同様に良好な電子写真特性が得られ
た。Further, the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table linearly decreases from 8.0 ppm on the support side of the first photoconductive stop region, and 0.3 ppm in the second photoconductive region. It was changed to be constant. Figure 17 shows the shape of the change
As shown in (d), the change was made so as to have a change area and a constant area. Further, when the produced light-receiving member was evaluated in the same manner as in Example 1, similarly good electrophotographic characteristics were obtained.
【0207】すなわち、図17(d)に示すように第一
の光導電領域の支持体側から直線で第二の光導電領域で
一定となるように変化させ、且つ光導電層をH2に代え
てHeを使用し、伝導性を制御する原子を含有させた中
間層(上部阻止層)を設けた場合においても、光導電層
の第一の光導電領域においてCh,Eg,Euをそれぞれ
15〜30原子%、1.75〜1.85eV、55〜65
meVの範囲とし、第二の光導電領域においてCh,E
g,Euをそれぞれ5〜25原子%、1.55〜1.70e
V、50〜65meVの範囲とするとともに、少なくと
も前記第二の光導電領域の最表面から露光波長の70%
以上を吸収するに要する領域での周期律表第IIIb族に
属する元素の含有量を、該第一の光導電領域の支持体側
の該含有量より少なくすることが、良好な電子写真特性
を得るために必要であることがわかる。That is, as shown in FIG. 17D, the first photoconductive region is changed from the support side in a straight line so as to be constant in the second photoconductive region, and the photoconductive layer is replaced with H 2 . Also, when He is used and an intermediate layer (upper blocking layer) containing atoms for controlling conductivity is provided, in the first photoconductive region of the photoconductive layer, Ch, Eg, and Eu are respectively 15 to 30 atomic%, 1.75 to 1.85 eV, 55 to 65
meV, and Ch, E in the second photoconductive region.
g and Eu are respectively 5 to 25 atomic%, and 1.55 to 1.70e.
V, in the range of 50 to 65 meV, and at least 70% of the exposure wavelength from the outermost surface of the second photoconductive region.
By setting the content of the element belonging to Group IIIb of the periodic table in the region required to absorb the above to be smaller than the content of the first photoconductive region on the support side, good electrophotographic characteristics are obtained. It is necessary to understand.
【0208】[0208]
【表11】 ※Siに対するBの含有量。 ※※第二の光導電領域は、680nmの光を95%吸収できる膜厚とした(サン プルで680nm光の吸収率を測定)。[Table 11] * Content of B with respect to Si. ** The second photoconductive region has a film thickness capable of absorbing 95% of 680 nm light (the absorbance of 680 nm light is measured with a sample).
【0209】[0209]
【発明の効果】本発明により、光受容部材の使用温度領
域で、特に感度の温度特性および感度の直線性ならび
に、温度特性が飛躍的に改善されるとともに、光メモリ
ーの発生を実質的になくすることができ、さらに帯電能
の向上もなされるために、光受容部材の使用環境に対す
る安定性が向上し、ハーフトーンが鮮明に出て且つ解像
力の高い高品質の画像を安定して得ることができる電子
写真用光受容部材が得られる。According to the present invention, the temperature characteristic of sensitivity, the linearity of sensitivity, the temperature characteristic, and the like are remarkably improved in the operating temperature range of the light receiving member, and the occurrence of optical memory is substantially eliminated. In addition, since the charging ability is also improved, the stability of the light receiving member with respect to the use environment is improved, and a high quality image with a clear halftone and high resolution is obtained. Thus, a light receiving member for electrophotography can be obtained.
【0210】したがって、本発明の電子写真用光受容部
材を前述のごとき特定の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
題をすべて解決することができ、特に極めて優れた電気
的特性、光学的特性、光導電特性、画像特性、耐久性お
よび使用環境特性を示す。Therefore, the a-Si light receiving member of the present invention has a specific configuration as described above,
Can solve all the problems in the conventional electrophotographic light-receiving member composed of, and exhibit extremely excellent electrical characteristics, optical characteristics, photoconductive characteristics, image characteristics, durability and use environment characteristics. .
【0211】特に本発明においては、光導電層を光学的
バンドギャップとギャップ内準位の異なる層領域に分割
し、且つ第二の光導電領域の最表面から露光波長の70
%以上を吸収するに要する領域での周期律表第IIIb族に
属する元素の含有量を第一の光導電領域の支持体側の含
有量より少なくなるように制御することによって、帯電
能が高く、加えて周囲環境の変動に対する表面電位の変
化が抑制され、極めて優れた電位特性、画像特性を有す
るという特徴を有する。特に光入射部に注目することに
より、デジタル化のための長波長レーザーおよびLED
に対して、感度直線の温度依存(傾きや曲線化)を小さ
く抑え、且つ帯電能が高く、加えて周囲環境の変動に対
する表面電位の変化が抑制され、極めて優れた電位特
性、画像特性を有するという特徴を有する。In particular, in the present invention, the photoconductive layer is divided into layer regions having different optical band gaps and levels within the gap, and the exposure wavelength of 70 nm is applied from the outermost surface of the second photoconductive region.
By controlling the content of the element belonging to Group IIIb of the Periodic Table in the region required to absorb at least% to be smaller than the content on the support side of the first photoconductive region, the chargeability is high, In addition, it is characterized in that a change in surface potential due to a change in the surrounding environment is suppressed, and that the device has extremely excellent potential characteristics and image characteristics. By focusing attention on the light incident part, long wavelength lasers and LEDs for digitization
In contrast, the temperature dependence (slope and curve) of the sensitivity line is kept small, the charging ability is high, and the change of the surface potential due to the fluctuation of the surrounding environment is suppressed, so that it has extremely excellent potential characteristics and image characteristics. It has the feature of.
【図1】本発明における指数関数裾の特性エネルギーを
説明するためのa-Siのサブギャップ光吸収スペクトル
の一例を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an a-Si subgap light absorption spectrum for explaining characteristic energy of an exponential function tail according to the present invention.
【図2】本発明の光受容部材の好適な実施態様例の層構
成を示す模式的説明図。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a layer configuration of a preferred embodiment of the light receiving member of the present invention.
【図3】本発明の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帯の高周波電源を用いたグロー放
電法による光受容部材の製造装置を示す模式的説明図。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example of an apparatus for forming a light receiving layer of the light receiving member of the present invention, which is an apparatus for manufacturing a light receiving member by a glow discharge method using an RF band high frequency power supply.
【図4】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
光導電領域のアーバックテイルの特性エネルギー(E
u)と感度の温度特性との関係を示すグラフ図。FIG. 4 shows the characteristic energy (E) of the Urbach tail of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between u) and temperature characteristics of sensitivity.
【図5】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
光導電領域のアーバックテイルの特性エネルギー(E
u)と感度の直線性との関係を示すグラフ図。FIG. 5 shows the characteristic energy (E) of the Urbach tail of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between u) and linearity of sensitivity.
【図6】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
光導電領域のアーバックテイルの特性エネルギー(E
u)と帯電能との関係を示すグラフ図。FIG. 6 shows the characteristic energy (E) of the Urbach tail of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between u) and charging ability.
【図7】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
光導電領域のアーバックテイルの特性エネルギー(E
u)と温度特性との関係を示すグラフ図。FIG. 7 shows the characteristic energy (E) of the Urbach tail of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between u) and temperature characteristics.
【図8】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
光導電領域のアーバックテイルの特性エネルギー(E
u)と光メモリーとの関係を示すグラフ図。FIG. 8 shows the characteristic energy (E) of the Urbach tail of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between u) and an optical memory.
【図9】本発明の光受容部材における光導電層の第二の
光導電領域を露光量の光吸収率にもとづいて決めた膜厚
と感度の温度特性との関係を示すグラフ図。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the film thickness and the temperature characteristic of sensitivity of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention, which is determined based on the light absorptance of the exposure amount.
【図10】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の光導電領域を露光量の光吸収率にもとづいて決めた膜
厚と感度の直線性の関係を示すグラフ図。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the film thickness and the linearity of sensitivity determined for the second photoconductive region of the photoconductive layer in the photoreceptor member of the present invention based on the light absorptance of the exposure amount.
【図11】本発明における感度の温度特性および感度の
直線性を説明するためのアモルファスシリコン感光体の
露光量―表面電位曲線の一例を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing an example of an exposure dose-surface potential curve of an amorphous silicon photoconductor for explaining the temperature characteristic of sensitivity and the linearity of sensitivity in the present invention.
【図12】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の光導電領域の膜厚と光吸収で決める周期律表第IIIb
族に属する元素の制御範囲と感度の温度特性との関係を
示すグラフ図。FIG. 12 is a periodic table IIIb determined by the thickness and light absorption of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the control range of elements belonging to group III and the temperature characteristics of sensitivity.
【図13】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の光導電領域の膜厚と光吸収で決める期律表第IIIb族
に属する元素の制御範囲と感度の直線性との関係を示す
グラフ図。FIG. 13 shows the relationship between the control range of elements belonging to Group IIIb of the periodic table and the sensitivity linearity determined by the thickness and light absorption of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the photoreceptor member of the present invention. FIG.
【図14】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の光導電領域の、膜厚と光吸収で決める周期律表第Шb
族に属する元素の制御範囲と帯電能との関係を示すグラ
フ図。FIG. 14 is a table Шb of the periodic table determined by the thickness and light absorption of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the photoreceptor member of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a control range of elements belonging to the group and charging ability.
【図15】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の光導電領域の、膜厚と光吸収で決める周期律表第III
b族に属する元素の制御範囲と温度特性との関係を示す
グラフ図。FIG. 15 is a periodic table No. III determined by the film thickness and light absorption of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a control range of an element belonging to group b and temperature characteristics.
【図16】本発明の光受容部材における光導電層の第二
の光導電領域の、膜厚と光吸収で決める周期律表第III
b族に属する元素の制御範囲と光メモリーとの関係を示
すグラフ図。FIG. 16 is a periodic table III determined by the film thickness and light absorption of the second photoconductive region of the photoconductive layer in the light receiving member of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a control range of an element belonging to group b and an optical memory.
【図17】本発明の光受容部材の好適な実施態様例の周
期律表第IIIb族に属する元素の分布を説明するための
模式図。FIG. 17 is a schematic diagram for explaining the distribution of elements belonging to Group IIIb of the periodic table in a preferred embodiment of the light receiving member of the present invention.
200 光受容部材 201 導電性支持体 202 光受容層 203 光導電層 204 表面層 205 電荷注入阻止層 210 自由表面 211 第一の光導電領域 212 第二の光導電領域 3100 堆積装置 3111 反応容器 3112 円筒状支持体 3113 支持体加熱用ヒーター 3114 原料ガス導入管 3115,4116 マッチングボックス 3116 原料ガス配管 3117 反応容器リークバルブ 3118 メイン排気バルブ 3119 真空計 3200 原料ガス供給装置 3211〜3216 マスフローコントローラー 3221〜3226 原料ガスボンベ 3231〜3236 原料ガスボンベバルブ 3241〜3246 ガス流入バルブ 3251〜3256 ガス流出バルブ 3261〜3266 圧力調整器 Reference Signs List 200 light receiving member 201 conductive support 202 light receiving layer 203 photoconductive layer 204 surface layer 205 charge injection blocking layer 210 free surface 211 first photoconductive region 212 second photoconductive region 3100 deposition device 3111 reaction vessel 3112 cylinder Support 3113 Heater for heating the support 3114 Source gas introduction pipe 3115,4116 Matching box 3116 Source gas pipe 3117 Reaction vessel leak valve 3118 Main exhaust valve 3119 Vacuum gauge 3200 Source gas supply device 3211-316 Mass flow controller 3221-226 Source gas cylinder 3231-236 Source gas cylinder valve 3241-246 Gas inflow valve 3251-256 Gas outflow valve 3261-266 Pressure regulator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 5/08 360 G03G 5/08 360 C23C 16/00 C23C 16/00 // C23C 16/42 16/42 16/50 16/50 (72)発明者 田澤 大介 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──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03G 5/08 360 G03G 5/08 360 C23C 16/00 C23C 16/00 // C23C 16/42 16/42 16/50 16 / 50 (72) Inventor Daisuke Tazawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.
Claims (12)
体の表面上に、水素原子および/またはハロゲン原子と
周期律表第IIIb族に属する少なくとも一種の元素とを
含有し、シリコン原子を母体とする非単結晶材料からな
る光導電性を示す光導電層、を有する光受容層とを少な
くとも有する電子写真用光受容部材において、該光導電
層が支持体側から第一の光導電領域と第二の光導電領域
からなり、該第一の光導電領域の光学的バンドギャップ
(Eg)に比べて該第二の光導電領域の光学的バンドギ
ャップ(Eg)が狭く、且つ水素含有量および光子エネ
ルギー(hν)を独立変数とし光吸収スペクトルの吸収
係数(α)を従属変数とする下記式(I) lnα=(1/Eu)・hν十α1 (I) で表される関数の直線関係部分(指数関数裾)から得ら
れる特性エネルギー(Eu)が第一の光導電領域および
第二の光導電領域で特定の範囲内とし、第一の光導電領
域においては特性エネルギー(Eu)が55ないし65
meVの範囲であり、水素含有量が15ないし30原子
%の範囲、光学的バンドギャップ(Eg)が1.75ない
し1.85eVの範囲、第二の光導電領域においては特
性エネルギー(Eu)を50ないし65meVの範囲、
水素含有量を5ないし25原子%の範囲、光学的バンド
ギャップ(Eg)を1.55ないし1.70eVの範囲と
することを特徴とする電子写真用光受容部材。At least a conductive support and, on a surface of the support, a hydrogen atom and / or a halogen atom and at least one element belonging to Group IIIb of the periodic table, and a silicon atom serving as a matrix A photoreceptive layer having at least a photoconductive layer comprising a non-single-crystal material, and a photoreceptive layer having a photoreceptive layer. Wherein the optical band gap (Eg) of the second photoconductive region is narrower than the optical band gap (Eg) of the first photoconductive region, and the hydrogen content and the photon energy are smaller. linear relationship portion of the function represented by independent (hv) variable and to the absorption coefficient of the light absorption spectrum (alpha) the following expression for the dependent variable (I) lnα = (1 / Eu) · hν tens alpha 1 (I) (Exponential function tail) The obtained characteristic energy (Eu) is within a specific range for the first photoconductive region and the second photoconductive region, and the characteristic energy (Eu) is 55 to 65 in the first photoconductive region.
and the hydrogen content is between 15 and 30 atoms.
%, The optical band gap (Eg) is in the range of 1.75 to 1.85 eV, and in the second photoconductive region, the characteristic energy (Eu) is in the range of 50 to 65 meV.
A light-receiving member for electrophotography, wherein the hydrogen content is in the range of 5 to 25 at% and the optical band gap (Eg) is in the range of 1.55 to 1.70 eV.
れた第二の光導電領域は、像露光の光吸収率が70ない
し95%の範囲になるのに必要な膜厚であることを特徴
とする、請求項1記載の電子写真用光受容部材。2. The second photoconductive region laminated on the surface side of the first photoconductive region has a film thickness necessary for the light absorptance of image exposure to be in the range of 70 to 95%. The light receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein:
れた第二の光導電領域が、シリコン原子とゲルマニウム
原子の和に対しゲルマニウム原子を3ないし35%の範
囲含有していることを特徴とする、請求項1または2記
載の電子写真用光受容部材。3. The second photoconductive region laminated on the surface side of the first photoconductive region contains 3 to 35% of germanium atoms with respect to the sum of silicon atoms and germanium atoms. The light receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein:
Ib族に属する元素の少なくとも一種を含有することを
特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の電子
写真用光受容部材。4. The photoconductive layer according to claim 1, wherein said photoconductive layer is provided in said layer.
The light receiving member for electrophotography according to any one of claims 1 to 3, further comprising at least one element belonging to Group Ib.
が入射する側の周期律表第IIIb族に属する元素の含有
量が、第一の光導電領域の支持体側の含有量より少ない
ことを特徴とする、請求項4記載の電子写真用光受容部
材。5. The photoconductive layer, wherein the content of an element belonging to Group IIIb of the periodic table on the light incident side of the second photoconductive region is the content of the element on the support side of the first photoconductive region. The light receiving member for electrophotography according to claim 4, wherein the number is less.
律表第IIIb族に属する元素の量が、シリコン原子に対
し0.2ないし30ppmの範囲であることを特徴とす
る、請求項5記載の電子写真用光受容部材。6. The method according to claim 1, wherein an amount of an element belonging to Group IIIb of the periodic table contained in the first photoconductive region is in a range of 0.2 to 30 ppm based on silicon atoms. 6. The light receiving member for electrophotography according to 5.
律表第IIIb族に属する元素の量が、シリコン原子に対
し0.005ないし10ppmの範囲であることを特徴
とする、請求項5記載の電子写真用光受容部材。7. The amount of an element belonging to Group IIIb of the Periodic Table contained in the second photoconductive region is in the range of 0.005 to 10 ppm based on silicon atoms. 6. The light receiving member for electrophotography according to 5.
窒素の少なくとも一種を含むシリコン系非単結晶材料か
らなる表面層が設けられてなることを特徴とする、請求
項1ないし4のいずれかに記載の電子写真用光受容部
材。8. The photoconductive layer according to claim 1, wherein the photoconductive layer has carbon, oxygen,
The light receiving member for electrophotography according to any one of claims 1 to 4, further comprising a surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one kind of nitrogen.
し、炭素、酸素、窒素の少なくとも一種および周期律表
第IIIb族から選ばれる元素の少なくとも一種を含む非
単結晶材料からなる電荷注入阻止層の表面上に設けら
れ、さらに該光導電層の表面上に、炭素、酸素、窒素の
少なくとも一種を含むシリコン系非単結晶材料からなる
表面層が設けられてなることを特徴とする、請求項1な
いし4に記載の電子写真用光受容部材。9. The charge injection blocking of the photoconductive layer is made of a non-single-crystal material containing silicon atoms as a base material and containing at least one of carbon, oxygen, and nitrogen and at least one element selected from Group IIIb of the periodic table. A surface layer made of a silicon-based non-single-crystal material containing at least one of carbon, oxygen and nitrogen on the surface of the photoconductive layer. Item 5. An electrophotographic light-receiving member according to any one of Items 1 to 4.
3μmの範囲であることを特徴とする、請求項8または
9記載の電子写真用光受容部材。10. The light-receiving member for electrophotography according to claim 8, wherein the thickness of the surface layer is in the range of 0.01 to 3 μm.
ないし5μmの範囲であることを特徴とする、請求項9
記載の電子写真用光光受容部材。11. The charge injection blocking layer has a thickness of 0.1.
10 to 5 μm.
The light receiving member for electrophotography according to the above.
0μmの範囲であることを特徴とする、請求項1ないし
11のいずれかに記載の電子写真用光光受容部材。12. The photoconductive layer having a thickness of 20 to 5
The light receiving member for electrophotography according to claim 1, wherein the thickness is in a range of 0 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23709497A JPH1184698A (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Light receiving member for electrophotography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23709497A JPH1184698A (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Light receiving member for electrophotography |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184698A true JPH1184698A (en) | 1999-03-26 |
Family
ID=17010329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23709497A Pending JPH1184698A (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Light receiving member for electrophotography |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1184698A (en) |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP23709497A patent/JPH1184698A/en active Pending
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