JPS58149053A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS58149053A
JPS58149053A JP57031940A JP3194082A JPS58149053A JP S58149053 A JPS58149053 A JP S58149053A JP 57031940 A JP57031940 A JP 57031940A JP 3194082 A JP3194082 A JP 3194082A JP S58149053 A JPS58149053 A JP S58149053A
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gas
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silicon
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茂 白井
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
Keishi Saito
恵志 斉藤
Yoichi Osato
陽一 大里
Teruo Misumi
三角 輝男
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    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光(ここで紘広義の光で、紫外光線、可視光
線、赤外光線、X線、r線等を示す)の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する。
固体撮儂!tit、或いは像形成分野における電子写真
用像形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成す
る光導電材料としては、高感度で、8N比〔光電m(I
p)/暗電ffi (Id) )が高く、照射する電磁
波のスペクトル特性にマレチングした吸収スペクトル特
性を有すること、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有
する仁と、使用時において人体に対して無公害であるこ
と、更には固体撮像装置においては、残像を所定時間内
に容易に処理することが出来ること等の特性が要求され
る。殊に、事務機としてオフィスで使用される電子写真
装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場合には、
上記の使用時における無公害性は重要な点である。
この様な点に立脚して最近注目されている光導電材料に
アモルファスシリコン(以後a−81と表記す)があり
、例えば、独国公開第2746967号公報、同第28
55718号公報には電子写真用像形成部材として、独
国公開第2933411号公報KU光電変換読取装置へ
の応用が記載されている。
崗乍ら、従来のa −S iで構成された光導電層を有
する光導電部材は、暗抵抗値−光感度、光応答性等の電
気的、光学的、光導電的特性−及び使用環境特性の点、
夏には経時的安定性及び耐久性の点において、各々、個
々には特性の向上が計られているが総合的な特性向上を
計る上で更に改良される余地が存するのが実情である。
例えば、電子、写真用像形成部材に適用した場合に、^
光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると従来にお
いてはその使用時において残留電位が残る場合が度々観
渕され、この種の光導電部材は長時間繰返し使用し続け
ると、繰返し使用による疲労の蓄積が起って、残像が生
ずる所■ゴースト現象を発する様になる等の不都合な点
が少なくなかった。
又、1−81材料で光導電層を構成する場合には、その
電気的、光導電的特性の改良を計るために、水素原子或
いは弗素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び電気伝
導型の制御のために硼素原子や゛燐原子等が或いはその
他の特性改頁のために他の原子が、各々構成原子として
光導電層中に含有されるが、これ等の構成原子の含有の
仕方如何によっては、形成した層の電気的或いは光導電
的特性や耐圧性に問題が生ずる場合があった。
即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの蝕層中での鍔命が充分でないこ
とや暗部において、支持体側よりの電荷の注入の阻止が
充分でないこと、或いは、転写紙に転写された1像に俗
に「白ヌケ」と叶ばれる、局所的な放電破壊現象による
と思われるiii像欠陥や、例えば、クリーニングに、
ブレードを用いるとその摺擦によると思われる、俗に「
白スジ」と云われている所1lI−偉欠陥が生じたりし
ていた。又、多湿#囲気中で使用し走り、或いは多湿雰
囲気中に長時間放置した直後に使用すると俗に云うm律
のボケが生ずる場合が少なくなかった。
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室よlO出した後、空気中での放置時間の経過と共に、
支持体費面からの層の浮き中軸離、或いは層に亀裂が生
ずる等の現象を引起し勝ちになる。この現象は、殊に支
持体が通常、電子写真分野に於いて使用されているドラ
ム状支持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点に於
いて解決される可き点がある。
従ってa−8i材料そのものの特性改良が計られる一方
で光導電部材を設計する際に、上記した様な問題の総て
が解決される様に工夫される必要がある。
本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a−8iK
就て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、銃取装置等
に1!用される光導電部材としての適用性とその応用性
という観点から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シ
リコン原子を母体とし、水素原子(ハ)又は/・ログン
原子凶のいずれか一方を少なくとも含有するアモルファ
ス材料、所−水素化アモルファスシリコン、ノーロゲン
化アモルファスシリコン、或いはノ・ロゲン含有水素化
アモルファスシリコン〔以後これ等の総称的表記として
「a−8i (H,X ) Jを使用する〕から構成さ
れる光導電層を有する光導電部材の層構成を以後に説明
される様な特定化の下に設計されて作成された光導電部
材は実用上著しく優れた特性を示すばかりでなく、従来
の光導電部材と較べてみてもあらゆる点において凌駕し
ていること、殊に電子写真用の光導電部材として著しく
優れた特性を有していることを見比した点に基づいてい
る。
本発明社電気的、光学的、光導電的特性が使用環境に殆
んど依存なく実質的に常時安定しており、耐光疲労に著
しく長け、繰返し使用に際しても劣化現・象を起さず耐
久性、耐湿、性に優れ、残留電位が全く又は殆んど観測
されない光導電部材を提供することを主たる目的とする
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であ抄、層品質の高い光導電
部材を提供することである。
本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材として適用
させた場合、静電像形成のだめの帯域処理の際の電荷保
持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて有効に適
用され得る優れた電子写真特性を有する光導電部材を提
供することである。
本発明の更に他の目的は、長期の使用に於いて画像欠陥
や画像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解像度の高い、萬品質−律を得ることが
容易にできる電子写真用の光導電部材を提供することで
ある。
本発明の更にもう1つの目的は、^光感度性。
、1lil、8N比特性及び高耐圧性を有する光導電部
材を提供することでもある。
本発明の光導電部材は光導電部材用の支持体と、シリコ
ン原子を母体とし、構成原子として/%Qゲ/原子と、
30itomic−までの窒素原子を含有する非晶質材
料で構成された補助層と、シリコン原子を母体とし、周
期律表第■族に属する原子を構成原子として含有する非
晶質材料で構成された電荷注入防止層と゛、シリコン原
子を母体とする非晶質材料で構成され、光導電性を示す
第一の非晶質層と、前記第一の非晶質層上に、シリコン
原子と炭素原子とI・ロゲン原子とを構成原子として含
む非晶質材料で構成された第二の非晶質層とを有する事
を特徴とする。
上記した様な層構成を取る様にして設計された本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、極め
て優れた電気的、光学的。
光導電的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。
殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定してお°り高感度で、高SN比を有す、るも
のであって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が
高く、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、
高品質の画像を安定して繰返し得ることができる。
父、本発明の光導電部材は支持体上に形成される非晶質
層が、層目体が強靭であって、且つ支持体との密着性に
着しく優れてお抄、高速で長時間連続的に繰返し使用す
ることが出来る。
以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就て詳細に
説明する。
第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するだめに模式的に示し九換式的構成図であ
る。
第1図に示す光導電部材100は、光導電部材用として
の支持体101の上に、シリコン原子を母体とし、構成
原子としてハロゲン原子とffl累原子を39 ato
mic−未満含む非晶質材料で構成された補助層102
.電荷注入防止層103.光導電性を有する第一の非晶
質層(1) 104 、第二の非晶質層(創105とを
具備し、非晶質層(1)105は自由表面106を有し
ている。
補助層102は、主に、支持体101と電荷注入防止層
103との間の密着性を計る目的の為に設けられ、支持
体101と電荷注入防止層103の両方と親和性がある
様に、後述する特性を有する材質で構成される。
電荷注入防止層103は、自由表面106が帯電される
際に支持体101 mllや第一の非晶質層(り104
中へ電荷が注入されるのを効果的に防止する機能を主に
有する。
第一の非晶質層(1) 104は、核層(1) 104
に感受性の光の照射を受けて骸m(1) 104中でフ
ォトキャリアを発生し、所定方向に該フォトキャリアを
輸送する機能を有する。
本発明に於ける補助層は、シリコン原子(Si)を母体
とし、構成原子として窒素原子翰とハロゲン原子(3)
と、必要に応じて水素原子鰭とを含有し、窒素原子Nの
含有量C(ロ)が30atomic11未満である非晶
質材料(以後、r”  (8”aN卜a)b(HlX)
t−bJヒ記す。但し、0.6(a、  0.8≦b)
で構成される。
a  (SjaNt−a)b (H,X)、−bで構成
される補助層の形成はグロー放電法、スパッターリング
法、イオンインプランテーシ曹ン法、イオンプレーティ
ング法、エレクトロンビーム法等によって成される。こ
れ等の製造法は、製造条件。
設備資本投下の負荷程度、製造規模9作製される光導電
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、所望するも性を有する光導電部材を製造
する為の作製条件の制御が比較的容易である。シリコン
原子と具にvi1素原子及び・・ロゲン原子を、作製す
る補助層中に導入するのが容易に行える郷の利点からグ
ロー放電法或いはスパッターリング法が好適に採用され
る。
艷に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して補助層を形成しても
良い。
グロー放電法によって補助層を形成するにはa  (S
jaNr−a)b ()Is X)s−b形成用の原料
ガスを、必要゛に応じて稀釈ガスと所定量の混合比で1
・     混合して、支持体の設置しである真空堆積
用の堆積量に導入し、導入されたガス雰囲気中に、グロ
ー放電を先起させることでガスプラズマ化して前記支持
体上K a −(SiaN、  a)b (H,X)、
 6を堆積させれば良い。
本発明に於いて、a  (SiaNr−a)b (H−
X)t−b形成用の原料ガスとしては、8i、N、Xの
中の少なくとも1つを構成原子とするガス状の物質又は
ガス化し得る物質をガス化したものの中の大概のものが
使用され得る。
8i 、 N、 Xの中の1つとして8iを構成原子と
する原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構成原子
とする原料ガスと、Nを構成原子とする原料ガスと、X
を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して
使用するか、又は、Siを構成原子とする原料ガスと、
N及びXを構成原子とする原料ガスとを、これも又所望
の混合比で混合して使用することが出来る。
又、別にはSlとXとを構成原子とする原料ガスに、N
を構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。
本発明に於いて、ハロゲン原子Xとして好適なのはFp
Clv Br、  Iであり、殊KF、CIが望ましい
ものである。
本発明に於いて、補助層は、シリコン原1と窒素原子と
ハロゲン原子とを含む非晶質材狛で構成されるものであ
るが、前述した様に補助層には更に水素原子を含有させ
ることが出来る。
補助層への水素原子の含有は、電荷注入防止層や非晶質
層との連続層形成の際に原料ガス種の一部共通化を計る
ことが出来るので生産コスト面の上で好都合である。
本発明に於いて、補助層を形成するのに有効に使用され
る原料ガスと成り得る出発物質としては、常温常圧に於
いてガス状態のもの又は容易にガス化し得る物質を挙げ
ることが出来る。
この様な補助層形成用の出発物質としては、例えば、窒
素、窒化物、弗素化窒素及びアジ化物等のii!木化金
化合物pゲン単体、ノ・ロゲン化水素、−・ログン関化
合物、ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、水素
化硅素等を挙げる事が出来る。
具体的には、窒素(Nt) 、  窒素化合物とじて社
アンモニア(NHm)、ヒドラジン(H,NNH諺)、
三弗化窒素(FsN)、四弗化窒素(FsN)−アジ化
水素(HN、 ’) 、アジ化アンモニウム(NH4N
B)等、ハロゲンガスとして線、フッ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、ハロゲン化水素としては、F)
I 、 HI 、 HCI t HBr t /’ a
ゲン化合物としては、BrF、 CIF* CIFBg
 CIF@t BrF、、 BrFl。
IFy−IFs 、ICI −IBr −ハロゲン化硅
素としては8iF4.8に、F@、 5iC14,8i
Cj、Br、 5iC1@By@、 5LCIBr、p
 8iC/II、 5iBr、、  ハaゲン置換水素
化硅素としては、SiH!F、t 8iH,(Jut 
8iH(J、 e 8iH,(JtSiHsBre 8
iH,Br、、 8tHBr、  水素孔硅素としては
、8iH4,5itH,t 8i、Hl、 8i4H,
。等ノシ5y(841ane )類、等々を挙げること
が出来る。
これ等の補助層形成用の出発物質は、形成される補助層
中に、所定の組成比でシリコン原子。
窒素原子及びハロゲン原子と、必要に応じて水素原子と
が含有される様に、補助層形成の際に所望に従って選択
されて使用される。
例えば、シリコン原子と水素原子との含有が容易に成し
得て且つ所望の特性の補助層が形成され得るS iH,
中84.H,と窒素原子を含有させるものとしてON、
又は闇、と・・ロゲン原子を含有させるものとしての8
iF4.5if(、F、t 5iHC1,、5iC14
゜8iH,Cj、、  或いはSiH,Cj等を所定の
混合比でガス状層で補助層形成用の装置系内に導入して
グロー放電を生起させることによって補助層を形成する
ことが出来る。
或いは、形成される補助層にシリコン原子とハロゲン原
子とを含有させることが出来る8iF。
等と窒1g原子を含有させるものとしてON2等を所定
の混合比で、必要に応じてHe、Ne、ムr等O稀ガス
と共に中間層形成用の装置系内に導入してグロー放電を
生起させて、補助層を形成することも出来る。
スパッターリング法によって補助層を形成するには、為
純・度単結晶又は多結晶のS五つェーハ、   −1t
I′i8i、N4つz−バー又t18jト81aNa;
A’?I1合されて形成されたウェーハーをターゲット
として、これ等l /% l:iグン原子と、必(!に
応じて水素原子を構成要素として含む種々のガス雰囲気
中でスパッターリングすることによって行えば良い。
例えば、Siウェー・・−をターゲットとして使用すれ
ば、NとXを導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀
釈ガスで稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、
これ郷のガスのガスプラズマを形成して前記aiウェー
ハーをスパッターリングすれば養い。
又、別には、SiとSt、N、と杜別々のターゲットと
して、又はSiと8 i 、N4の混合して形成した一
枚のターゲットを使用することによって、少なくともハ
ロゲン原子を含有するガス1[気中でスパッターリング
することによって成される。
N及びX、必要に応じてHの導入用の原料ガスとなる物
質としては先述したグロー放電の例で示しだ補助層形成
用の出発物質がスパッターリング法の場合にも有効な物
質として使用され得る。
本発明に於いて、補助層をグロー放電法又はスパッター
リング法で形成する際に使用される稀釈ガスとしては、
所關、稀ガス、例えばHe。
Ne、  λr等が好適なものとして挙げることが出来
る。
本発明の補助層を構成するa(84aNl−a)b (
H。
X)r−bは、補助層の機能が、支持体と電荷注入防止
層との間の密着を強固にし、加えてそれ等の間に於ける
電気的接触性を均一にするものであるから、補助層に要
求される特性が所望通妙に与えられる様に、その作成条
件の選択が厳密に成されて注意深く形成される。
本発明の目的に適した特性を有するa−(84Ns −
a)b (He X )t−b 力作成すtL ルk 
O作成4に件の中の重要な要素として、作成時の支持体
温度を挙げる事が出来る。
即チ、支Wt体O表mKa  (StlN、−a)b(
)LX)1−bからなる補助層を形成する際、層形成中
の支持体温度は、形成される層の構造及び特性を左右す
る重要な因子であって、本発明に於いては、目的とする
特性を有するa−(8輸N5−a)b(H= X)s−
bが所望通りに作成され得る様に層作成時の支持体温度
が厳密に制御される。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成される為の
補助層を形成する際の支持体温度としては、補助層の形
成法に併せて適宜最適範囲が選択されて、補助層の形成
が実行されるが、通常の場合、50〜350℃、好適に
は100〜250℃とされるのが望ましいものである。
補助層の形成には、同一系内で補助層から電荷注入防止
層、非晶質層、劇には必要に応じて非晶質層上に形成さ
れる他の層まで連続的に形成することが出来る事、各層
を構成する原子の組成比の微妙な制御中層厚の制御が他
の方法に較べて比較的容易である事婢の為に、グミ−放
電法やスパッターリング法の採用が有利であるが、これ
等の層形成法で補助層を形成する場合には、前記の支持
体温度と同様に層形成の際の放電パワー及びガス圧が作
成されるa  (SiaNs−a)b(HpX)t−b
の特性を左右する重要な菌子として挙げることが出来る
本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するa 
−(8i!lN1a)b (H,X)、−すが生産性良
く効果的に作成される為の放電パワー条件としては、通
常1〜300 W、  好適には2〜100Wである。
堆積屋内のガス圧はグロー放電法にて層形成を行う場合
に於いて通常0.01〜5 To rr s好適には、
α1〜QjTorr程度に、スパッタリング法にて層形
成を行う場合に於いては、通常1 x 1O−L−sx
lo−”Torr、好適には8 X 10−”〜3 x
lO−”Torr程度とされるのが望ましい。
本発明の光導電部材に於ける補助層に含有されるiit
素原子及びハロゲン原子の蓋は、補助層の作製条件と同
様本発明の目的を達成する所望の特性が得られる補助層
が形成される為の重要な因子である。
本発明に於ける補助層に含有される輩素原子の量C(ロ
)は、通常は、前記した値の範囲とされるが、atom
ic−で表示すれば、好適にFiIXIO−≦C(ロ)
30.より好ましくは、l≦C(ロ)<30.最適にd
lo≦C(ロ)(30とされるのが望ましい。
又、ハロゲン原子内の量としては、好適には1〜20 
mtomicp、最適には2〜151110ffl I
 C−とされるのが望ましく、水素原子Iが含まれる場
合には、その量は、好適孔は11)atomic−以下
、最適にはtsatomtc−以下とされるのが望まし
い。
ニー(84Nl −a) b (HlX )s −bに
於けるa、 bの表示で示せば1の値として杜、好適に
はα6≦1く0.99999より好ましくはOj<1≦
α99.最適にはα6く1≦as、bの値としては好適
には邸≦b≦α99より好適には0.85≦b≦(ハ)
8とされるのが望ましい。
本発明に於ける補助層り層厚の数値範囲は、本発明の目
的を効果的に達成する様に所望に従って適宜決定される
本発明の目的を効果的に達成する為の補助層るのが望ま
しいものである。
本発明の光導電部材を構成する電荷注入防止層は、シリ
コン原子(8りを母体とし、周期律表gvmに属する原
子(第V族原子)と、好ましくは、水素原子(へ)又は
/・ロゲン原子凶、或はこの両者とを構成原子とする非
晶質材料(以後[a−8i (Ve Ht X)Jと記
す)で構成され、その層厚を及び層中O第V*原子の含
有量C(至)は、本発明の目的が効果的に達成される様
に所望に従って適宜決められる。
本発明に於ける電荷注入防止層の層厚tとしては、好ま
しくはα3〜5μ、よ抄好ましくは部〜2μとされるの
が望ましく、又、・第V族原子の含有tC(v)として
は、好ましく祉IXIG−4X 10’atomi(解
、 よ塾好ましくは5X10”〜lX10”mtomi
cpとされるのが望ましい。
本発明において、電荷注入防止層中に含有される周期律
表第VJliK属する原子として使用されるのは、p 
(燐)参ムS(砒素)、pb(アンチモン)、Bi(ビ
スマス)等で4L殊に好適に用いられるのは p、ムS
である。
本発明において、必要に応じて電荷注入防止層中に含有
されるハロゲン原子内としては、具体的にはフッ素、塩
素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、塩素を好適
なものとして挙げることが出来5゜ a−8i (V、 H,X)で構成されるt葡注入防止
層合の層形成法としてはグロー放電法、スパッターリン
グ法、イオンインプランテーシlン法。
イオンブレーティング法、エレクトロンビーム汰等が挙
げられる。これ郷の製造法は、製造条件、設備費本投下
の負荷程度、製造規模、作製される光導電部材に所望さ
れる特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが
、所望する特性を有する光導電部材を製造する為の作製
条件の制御が比較的容易である、シリコン原子と共に第
V族原子、必要に応じて水素原子0やハロゲン原子内を
作製する電荷注入防止層中に導入するのが容易に行える
等の利点からグロー放電法或はスパッターリング法が好
適に採用される。
更に1本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して電荷注入防止層を形
成しても良い。
例えば、グロー放電法によってa−8i(V、HzX)
で構成される電荷注入防止層を形成するには、基本的に
はシリコン原子(si)を供給し得る81供給用の原料
ガスと共に第■族原子を供給し得る第■族原子導入用の
原料ガス、必要に応じて水素原子■導入用の又は/及び
・・ロゲン原子(3)導入用の原料ガスを、内部が減圧
にし得る堆積室内に導入して、腋堆積室内にグルー放電
を生起させ、予め所定位置に設置され、既に補助層OW
&けて6る所定の支持体の補助層上にa−8i(vt 
f(、X)からなる層を形成させれば良い。又スパッタ
リング法で形成する場合には、例えばムr、He等の不
活性ガス又はこれ等のガスをペースとした温合ガス0雰
囲気中で8iで構成されたターゲットをスパッタリング
する際、第V族蔦原子導入用の原料ガスを、必要に応じ
て水嵩原′[子軸又Fi/及びハpゲン原子凶導入用の
ガスと共にスパッタリング用の堆積室に導入して中れば
良い。
本発明において電荷注入防止層を形成するのに使用され
る原料ガスとなる出発物質としては、次のものが有効な
ものとして挙げることが出来る。
先ずSi供給用の原料ガスとなる出発物質としては、8
iH,、8i、H,、84,H@、 8i4H1,郷の
ガス状態の又はガス化し得る水素化硅1g(シラン類)
が有効に使用されるものとして挙けられ、殊に、層作成
作業の扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点で8!H,
、8i、Hoが好ましいものとして挙げられる。
これ等の出発物質を使用すれば、層形成条件を適切に選
択することによって形成される補助層中KS1と共にH
も導入し得る。
8i供給用の原料ガスとなる有効な出発物質としては、
上記の水素化硅素の他に、ハロゲン原子内を含む硅素化
合物、所謂、ハロゲン原子で置換され九シラン誘導体、
具体的には例えば8iF4 、8i、Fl、 8iCI
、、 8iBr4等のハClゲ/化硅素が好ましいもの
として挙げることが出来、更には、8iH,Fl、 8
iH,Il、 stn、cl、、 5iH(J、、 8
iH1Brt。
8 gl(B r1轡の7・ログン置換水素化硅素、轡
々のガス状態の或はガス化し得る、水素原子を構成要素
01つとする〕・ロゲン化物も有効な電荷注入防止層形
成の為の8i供給用の出発物質として挙げる事が出来る
これ等O/%ロゲン原子囚を含む硅素化合物を使用する
場合に%前述した様に層形成条件の適切な選択によって
形成される電荷注入防止層中に84と共にXを導入する
ことが出来る。
上記した出発物質の中水素原子を含むノ・ロゲン化硅素
化合物は、補助層形成の際に層中にノ・ロゲン原子(3
)の導入と同時に電気的或は光電的特性の制御に極めて
有効な水素原子(ハ)も導入されるので、本発明におい
ては好適なハロゲン原子004人用の出発物質として使
用される。
本発明において補助層を形成する際に使用されるハロゲ
ン原子囚導入用の原料ガスとなる有効な出発物質として
は、上記したものの他に、例えば、フッ素、塩素、臭素
、ヨウ素のハロゲンガス、BrF * CIF + C
IF、、 Brl+”、、 BrFl* IF’s、 
IF、。
lCI * lBr1l) O” −ゲン関化合物、)
fir’ 、 H(J 、 k化reHI等の・・−ゲ
ン化水素を挙けることが出来る。
電荷注入防止層中に第■族原子を構造的に導入するには
、層形成0allに第■族原子導入用の出発物質をガス
状態で堆積室中に、電荷注入防止層を形成する為の他の
出発物質と共に導入してやれば良い。この様な第■族原
子導入用の出発−質と成抄得るものとしては、常温常圧
でガス状の又は、少なくとも層形成条件下で容易にガス
化し得るものが採用されるのが望ましい。
その様な第V族原子導入用の出発物質として、具体的に
は、燐原子導入用としては、P)(、、P、)l。
勢の水素化燐a  PH4I 、 PF、、 PF、、
 PCl5. PCj、、PBr、。
PBr@* PIm *のハロゲン原子、が挙げられる
この他、AsH,、AsFBt人5IC1,、ム5Br
l、ムsF、、8bH1゜8bF、、 SbF、、 5
bC1,、8bCll、 Bム鵬、 B1Cl、、 B
1Br。
等も第V族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙
げることが出来る。
本発明に於いては電荷注入防止特性を与える為に電荷注
入防止層中に含有される第■族原子は電荷注入防止層の
層厚方向に実質的に平行な面(支持体の表向に平行な面
)内及び層厚方向に於いては、実質的に均一に分布され
るのが良いものである。又、スパッタリング法で電荷注
入防止層を形成する場合には、例えばムr、He等の不
活性ガス又はこれ等のガスをベースとした混合ガスの雰
囲気中でSiで構成されたターゲットをスパッタリング
する際、第■族原子導入用Oj[料ガスを、必要に応じ
て水素原子日導入用の又は/及びハロゲン原子(4)導
入用の原料ガスと共にスパッタリングを行う真空堆積室
内に導入してやれば良い。
本発明に於いて、電荷注入防止層中に導入される第V族
原子の含有量は、堆積室中に流入される第V族原子導入
用の出発物質のガス流量、ガス流量比、放電パワー、支
持体温度、堆積室内の圧力等を制御することによって任
意に制御され得る。
本発明に於いて、電荷注入防止層をグロー放電法又はス
パッターリング法で形成する際に使用される稀釈ガスと
しては、所謂、希ガス、例えばH@ 、 Ne 、 A
r等が好適なものとして挙げることが出来る。
本発明に於いて、a−8i (H,x戻構成される非晶
質m(1)を形成するには例えばグロー放電法、スパッ
タリング法、或は、イオンブレーティング法等の放電現
象を利用する真空堆積法によって成される。例えば、グ
ロー放電法によって、a−8!(H,X)で構成される
非晶質層(11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8i供給用の原料ガスと共に、
水素原子3勺導入用の又は/及びハロゲン原子(X)導
入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に尋人
して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定位
置に設置されである所定の支持体表面上にa−84(H
,X)から成る層を形成させれば良い。
又、スパッタリング法で形成する場合には、例えばAr
 、 He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースと
した混合ガスの雰囲気中で8iで構成されたターゲット
をスパッタリングする際、水素原子幀又は/及びノ・ロ
ゲン原子凶導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に
導入してやれば良い。
本発明に於いて、必要に応じて非晶質層(1)中に含有
されるハロゲン原子(3)としては、電荷注入防止層の
場合に挙げたのと同様のものを挙げることが出来る。
本発QQK於いて非晶質層(1)を形成する際に使用さ
れる8i供給用の原料ガスとしては、電荷注入防止層に
就で説明する際に挙げたSiH4,&!晶。
8 k 8H@ p S S 4H16等のガス状態の
又はガス化し得る水嵩化硅倉゛(7ラン類)が有効に使
用されるものとして挙げられ、殊に、層作成作業の扱い
易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH,、8i!H
,が好ましいものとして挙げられる。
本発明に於いて非晶質層(1)を形成する場合に使用さ
れるハロゲンjIi′子導入用の原料ガスとして有効な
のは、電荷注入防止層の場合と同様に多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ノ・ロゲン化物
、・・ロゲン関化合物、・・ロゲンで置換されるシラン
誘導体郷のガス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物
が好ましく挙けられる。
又、更にはζシリコン原子(8i)とハロゲン原子(4
)とを構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして本発明
に於いては挙げることが出来る。
本発明に於いては、非晶質層(Ilには、伝導特性を制
御する物質を含有させることにより、該層の伝導特性を
所望に従って任意に制御することが出来る。この様な物
質としては、所謂、半導体分野で云われる不純物を挙け
ることが出来本発gAK於いては、形成される非晶質層
(1)を構成するa−8i(H,X)に対してP聾伝導
特性を与えるPfi不純物、具体的には、周期律表第厘
族に属する原子(第厘族原子)、例えばB(硼素)、M
(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、、、IKl(イ
ンジウム)、Tl(タリウム)等があり、 殊に好適に
用いられるのは、B、 Gaである。
本発明に於いて、非晶質層(1)に含有される伝導特性
を制御する物質の含有量は、諌非晶質層(1)に要求さ
れる伝導特性、或は該層(1)に直に接触して設けられ
る他の層の特性や、該層の層との接触界面に於ける特性
との関係、等、有機的関連性に於いて、適宜選択するこ
とが出来る。
本発明に於いて、非晶質層(Il中に含有される伝導特
性を制御する物質の含有量としては、通常の場合、0.
001〜10001000ato 、好適には0.05
〜500 atornjc p 、最適には0.1〜2
00 a torni t;−とされるのが望ましいも
のである。
非晶質層中に伝導特性を制御する物質、例えば第厘族原
子を構造的に導入するには、層形成の際に第厘族原子導
入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、非晶質層を形
成する為の他の出−発物質と共に導入してやれば良い。
この様な第厘族原子導入用の出発物質と成り得る4のと
しては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形成条
件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望まし
い。その様な第1族原子導入用の出発物質として具体的
には硼素原子導入用としては、BIH@、 B4Hm、
 BIH*、 BIHII、 BsHio、 B6Ht
t、 n、H,等の水素化硼素、 BP、、 BOJ、
、 BBr、等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この
他* AJOJI、 Ga(GH,)1. In04.
TJQ&等も挙げることが出来る。
本発明に於いて、形成される光導電部材の電荷注入防止
層非晶質層(1)中に含有される水X原子IO量又は・
・ログン原子(3)の量又は水素原子とハロゲン原子の
量の和(H+X)は通常の場合1〜40atomic%
、好適には5〜30 atomic%とされるのが望ま
しい。
電荷注入防止層又は、非晶質層(I)中に含有される水
素原子(転)又Fi/及びハロゲン原子Nの量を制御す
るには、例えば支持体温度又は/及び水素原子0、或は
ハロゲン原子(X)を含有させる為に使用される出発物
質の堆積装置系内へ導入する量、放電々力等を制御して
やれば良い。
本発明に於いて、非晶質層(I)をグロー放電法で形成
する際に使用さnる稀釈ガス、*はスパッタリング法で
形成される際に使用されるスパッタリング法のガスとし
ては、所謂稀ガス、例えばHe 、 Ne+ Ar  
等が好適なものとして挙げることが出来る。
本発明に於いて、非晶質層(1)の層厚としては、作成
される光導電部材に要求される特性に応じて適宜決めら
れるものであるが、通常は、1〜100μ、好ましくは
1〜80μ、最適には2〜50 μとされるのが望まし
いものである。
第1図に示される光導電部材100に於いては第一の非
晶質層(1) 104上に形成される第二Φ非晶質層(
組105は自由表面106を有し、主に耐湿性!連続繰
返し使用特性、耐圧性、使用環境特性p耐久性に於いて
本発明の目的を達成する為に設けられる。
又、本発明に於いては、第一の非晶質層(r)102と
第二の非晶質層(1) 105とを構成する非晶質材料
の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有してい
るので、積層界面に於いて化学的な安定性の確保が充分
成されている。
第二の非晶質層(1)105は、シリコン原子と炭素原
子とノ・ロゲ/原子囚とで構成される非晶質材料(a 
 (5IXC1−X) y XI y v  但し0<
x。
yく1〕で形成される。
a  (8ixC*−x)yXs−y で構成される第
二の非晶質層(組の形成はグロー放電法、スパッタリン
グ法、イオンプランテーシlン法、イオンプレーティン
グ法、エレクトロンビーム法等によって成される。これ
勢の製造法は、製造条件、設備資本投下の負荷程度、製
造規模、作製される光導電部材に所望される特性等の要
因によって適宜選択されて採用されるが、所望する特性
を有する光導電部材を製造する為の作製条件の制御が比
較的容易である、シリコン原子と共に炭素原子及びハロ
ゲン原子を、作製する第二の非晶質層(1)中に導入す
るのが容易に行える等の利点からグロー放電法或はスパ
ッターリング法例好適に採用される。
更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して第二の非晶質層(1
) を形成しても良い。
グロー放電法によって第二の非晶質層(1)を形成する
には、a  (8ixCs−x)yXs−y形成用の原
料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比で混
合して、支持体の設置しである真空堆積用の堆積室に導
入し、尋人されたガスを、グロー放電を生起させること
でガスプラズマ化して、前記支持体上に既に形成されで
ある第一の非晶質層(13上にa −(81X C@ 
−X) yXl −y を堆積させれば良い。
本発明に於いて、畠−(8jxCx−x )yXt −
y形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、
炭素原子(q、・・ロゲン原子凶の中の少なくとも1つ
を構成原子とするガス状の物質又はガス化し得る物質を
ガス化したものの中の大概のものが使用され得る。
st 、 c、 xの中の1つとして8iを構成原子と
する原料ガスを使用する場合は、例えば8iを構成原子
とする原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガスと、X
を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して
使用するか、又は84を構成原子とする原料ガスと、C
及びxtm成原子とする原料ガスとを、これも又所望の
混合比で混合するか、或はsstfrg成原子とする原
料ガスと、St、 C及びXの3つを構成原子とする原
料ガスとを混合して使用することが出来る。
又、別には、別とXとを構成原子とする原料ガスにCt
−構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。
本発明に於いて、第二の非晶質層(7)中に含有される
ハロゲン原子(2)として好適なのはy、ct。
Br 、 Iであシ、殊にy 、 ctが望ましいもの
である。
不発明に於いて、第二〇非晶質層([)は、a −(8
s zCs−エ)yL−1で構成されるものであるが、
更に水嵩原子を含有させることが出来る。
第二の非晶質層(1)への水嵩原子の含有は、第一の非
晶質層(1>との連続膚形成の際に原料ガス櫨の一部共
通化を計ることが出来るので生産コスト面の上で好都合
である。
不発明に於いて、第二の非晶質層(ll)を形成するの
に有効に使用される原料ガスと成多得るものとしては、
常温常圧に於いてガス状態のもの又は容易にガス化し得
る物質を挙げることが出来る。
この様な第二の非晶質層l形成用の物質としては、丙え
は炭Xal〜4の飽和炭化水素、炭素数2−4のエチレ
ン系電化水嵩、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素、
ノ・ロゲン早に、ノ・ロゲン化水嵩、ノ・ロゲン関化合
物、ノ・ロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅嵩、水嵩
化硅素等を挙げる事が出来る。
具体的には、飽和炭化水素としてはメタン(CHa)、
エタン(CtHa) 、プロパン(C,ル)、n−ブタ
ン(鳳−C4Ml・)、ペンタン(C,玩、)、エチレ
ン系炭化水素としては、エチレン(cmH4) 、プロ
ピレン(Cans) 、ブテン−1(C4HI) 、ブ
テン−2(C4L)。
インブチレン(C4L) 、ペンテン(cta、o)、
アセチレン系炭化水素としては、アセチレン(C,Hl
)。
メチルアセチレン(csH4)、ブテン(CaHs) 
、 ”ロゲン単体としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ
索のハロゲンガス、ハロゲン化水本としては、Q 、 
HI 、 H()、 HBr 、ハロゲン間化合物とし
ては、BrF r CIF r ClF5 、 CAF
s、 BrFst BrF5 rIFy + IFs 
、ICj e IBr ” ロゲン化硅素としては5i
Fa s 5itFa + 81C4、5iC4Br 
* 8iCttBrt 。
5iCtBrs −SiCムI 、 5iBra t 
”ロゲン置換水嵩化硅素としては、5tLFt + 5
iHtC4、5in(ス1゜5iHsCt、 5iHs
Br 、 8iLBrl 、 5iHBrs +水嵩化
硅嵩としては、5xH4p Ssx賜g 5i4H+o
等のシラン(Sム1ane ) FjC等々を挙けるこ
とが出来る。
これ等の他に、CC4、C山゛3.C山F!、 C1(
、F 。
CAsC1、CHaBr 、 CH,I 、 C,Ha
CL等のハロゲン置換パラフィン系炭化水素、 SF4
. SFa等のフッ素化硫黄化合物、 5t(C山)a
 v Si (CJI)4 、等のケイ化アルキルやS
iC本’CtL )s 、 S ic4 (CHJ)t
 * 8 tctscHs等ノハロゲン含有ケイ化アル
キル等のシラン誘導体も有効なものとして挙けることが
出来る。
これ勢の第二の非晶質層(I[)形成物質は、形成され
る第二の非晶質層(10中に、所定の組成比でシリコン
氷子、炭素原子及びハロゲン原子と必貴に応じて水嵩原
子とが含有される様に、第二の非晶質層(It)の形成
の際に所望に従って選択されて使用される。
両えは、シリコン原子と炭水原子と水素原子との含有が
容易に成し得て且つ所望の特性の層1   が形成され
得る8 j (Ctim )4と、ハロゲン原子を含有
させるものとしてのSi[コtm a 5iHtC4、
5iC4+或いは81ifact等を所定の混合比にし
てガス伏線で第二の非晶質層(1)形成用の装置内に導
入してグロー放電を生起させることによってa−(S 
ixc+−z ) y (CL +H)t−yから成る
第二〇非晶質層(IDを形成することが出来る。
スパッターリング法によって第二の非晶質層0t−形成
するには、単結晶又は多結晶のSiつニーバー又はCウ
ェーハー又はStとCが混合されて含有されているウェ
ーハーをターゲットとして、これ等をハロゲン原子と必
要に応じて水嵩原子を構成要素として含む種々のガス雰
囲気中でスパッターりングすることによって行えば^い
調えば、Siウェーハーをターゲットとして使用すれば
、CとXを導入する為のに%ガスを、必iK応じて稀釈
ガスで稀釈して、スバッメー用の堆積室中に導入し、こ
れ等のガスのガスプラズマを形成して前記Slウェーハ
ーをスパッターリングすれば嵐い。
又、別には、SiとCとは別々のターゲットとして、又
はSiとCo混合した一枚のターゲット1に使用するこ
とによって、少なくともハロゲン原子を含有するガス雰
囲気中でスパッターリングすることにより−C成される
。C及びX、必要に応じてH(D尋人用の原料ガスとな
る物質としては先述したグロー放電の例で示した第二の
非晶1ik41Ji)形成用の物質がスパッターリング
法の場合にも有効な物質として使用され得る。
本発明に於いて、第二の非晶質層(釦をグロー放′d1
法又はスパッターリング法で形成する際に使用される稀
釈ガスとしては、所ii4・希ガス、(/IlえばH・
t Ne を人r等が好適なものとして挙げることが出
来る。
本発明に於ける第二の非晶質層(I[)は、その要求さ
れる特性が所望過プに与えられる様に注意深く形成され
る。
卸ち、St、C及びX、必要に応じて■を構成原子とす
る物質は、その作成条件によ−て構造的には結晶からア
モルファスまでの形態を取シ、電気物性的には、導電性
から半導体性、絶縁性までの閾の性質を、又光導電的性
質から非光導電的性質までの間の性質を、各々示すので
本発明に於いては、目的に応じた所望の特性を有するa
−(5lxC8x ) yXs yが形成される様に、
所望に従ってその作成条件の選択が厳密に成される。
例えは、第二の非晶質層(II)t−耐圧性の向上を主
な目的として設けるには’−(Six C,x ) y
X3−yは使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の編著な
非晶質材料として作成される。
又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として第二の非晶質層(シ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
光に対しである程度の感度を有する非晶質材料として&
 −(81xC1−、) 、ん−、が作成される。
第一の非晶質層(1)の表面にa−(5izCs−z)
y−X−7から成る第二の非晶質層(I)を形成する綜
、層形成中の支持体温度は、形成される層の構造及び特
性を左右する重要な因子であって、本発明に於いては、
目的とする特性を有するa −(SIXC,−x)yX
J−7が所望通シに作成され得る禄に層作成時の支持体
温度が厳密にii制御されるのが孟ましい。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成される為の
第二の非晶質層(【の形成法に併せて適宜jltj軸囲
が選択されて、第二の非晶質層(1)の形成が奥行され
るが、通常の場合、50〜350℃、好適には100〜
250℃とされるのが望ましいものである。第二の非晶
質層■の形成には、層を構成する原子の組成比の微妙な
iI4制御やMl厚の制御が他の方法に較べて比較的容
易である拳等の為に、グロー放電法やスパッターリング
法の採用が有利であるが、これ等のj−形成法で第二〇
非晶質層([)を形成する場合には、前記の支持体温度
と同様に層形成O際の放電パワーが作成されるa  (
8izC+−、x)yXI−yの特性を左右する1簀な
因子の1つである。
不発1jiiK於ける目的が達成される為の特性を有す
るa  (SizCz−8)ア4、が生腫性良く効果的
に作成される為の放電パワー条件としては通常10〜3
00W、好適には20〜200Wである。
堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1 ’l’orr
 、好適には、0.1〜0.5 ’l’orr程度とさ
れるのが望ましい。
本発明に於いては第二の非晶質層CI) を作成する為
の支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前
記した範囲の値が挙げられるが、これ等の層作成ファク
ターは、独立的に別々に決められるものではなく、所望
特性のa −(SIXCI−エ)、X、□から成る第二
の非晶質層(IDが形成される様に相互的有機的関連性
に基づいて各層作成ファクターの最適値が決められるの
が望ましい。
本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層■に含有さ
れる炭素原子及びハロゲン原子の量は、第二の非晶質層
(1)の作成条件と同様、本発明の目的を達成する所望
の特性が得られる第二の非晶質層(釦が形成される**
な因子である。
本発明に於ける第二の非晶質層flDK含有される炭X
原子の量は通常lXl0 ”〜90atomic X。
好適にはl 〜9 Q atomic X、最適には1
0〜80atomic %とされるのが望ましいもので
ある。))ロゲン原子の含有量としては、通常の場合、
1〜20 atomic %好適には1〜l g at
omic X 、最適には2〜x s at−c%とさ
れるのが望ましく、これ等の範囲にハロゲン原子含有量
がある場合に作成される光導電部材を実際面に充分適用
させ得るものである。必要に応じて含有される水素原子
の含有量としては、通常の場合19 atornic%
、好適には13 atomic x以下とされるのが望
まLい4hC)でLる。卸ち先の’  (81]CC1
! ) y ; x−アOx 、 yftc示で行えば
Xが通常0.1〜0.99999゜好適には0.1−0
.99.最適には0.15〜0.9.7が通常0.8〜
0.99.好適には0.82〜0.99で最適には0.
85〜0.98あるのが望ましい。ハロゲン原子と水素
原子の両方が含まれる場合、先と同様0IL−(8ムx
cr −x ) y (H十X )t−yの表示で行え
ばコノ場合ox 、yの数値範囲a  (S i z 
Cs−z ) yXt−3’の場合と、略々一様である
本発明に於ける第二の非晶質層(i[lの層厚の数範囲
は、本発明の目的を効果的に達成する為の重要な因子の
1つである。
本発明の目的を効果的に達成する嫌に所期の目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。
また、第二の非晶質層lの層厚は、第一の域101の層
厚との関係に於いても、おのおのの層領域に要求される
特性に応じた有機的な関連性基 の下に所望に従って過一定される必要がるる。
更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
に於いても考慮されるのが望ましい。
不発明に於ける第二の非晶質層(2)の層厚としては、
通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ
l最適には0.005〜lOμとされるのが望ましいも
のである。
本発明に於いて使用される支持体としては、41を性で
も電気絶縁性であ−ても良い。導電性支持体としては、
飼えば、NiCr+ステンレス。
ALrCr、Nio、ムu、Nb、Ta、V、Ti、P
t、Pd等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。
ホリエチレン、ボリカーボ$−) 、セルロースアセテ
ート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル。
ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。
ス セtitり2紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面を導電
見通され、該導電見場された表面側Kmの層が設けられ
るのが望ましい。
飼えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr。
ムtlcr、MO,ムu、Ir、Nb、Ta、V、’T
i*PtwPd+I!1mos l 5110m p 
ITO(IntOs +8nOt ) ’Iから成る薄
膜を設けることによって導電性が付与され、或いはポリ
エステルフィルム等の合成樹脂フィルムであれば、Ni
Cr # Ju tムg、Pb、ZntNipムU。
Cr * Mo t I r + Nb eTa + 
v+ ’ri 、 pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング篭でその表面に般社、又
は前記金属てその表面をラミネート処理して、そofj
c面に導電性が付与される。支持体O形状としては、円
筒状、ベルト状、板状等任意の形状とし得、PfT望に
よって、その形状は決定されるが、飼えは、第1図の光
導電部材100を電子写真用像形成部材として使用する
のであれば連MA適複写の場合には、無端ベルト状又は
円筒状とするのが望ましい。支持体の厚さは、所舅通如
の光導電##が形成される様に適宜決定されるが、光導
電部材として可傭性が要求される場合には、支持体とし
て機能が充分発揮される範囲内であれば可能な限シ薄く
される。向乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱
い上、機械的強度等の点から、通常は、10μ以上とさ
れる。
第2図には、不発明の光導電部材の他の好適な実am様
岡の層構成が示される。
第2図に示される光導電部材200が、第1図に示され
る光導電部#100と異なるところは、1荷注入防止層
203と光導電性を示す第一の非晶質層(1) 205
との閾に上部補助層204を有することである。
即ち、光4電部材200は、支持体201、該支持体2
01上に順に積層された、下部袖助階202、IIt#
注入防止層203、上部補助層204、第一〇非晶質層
(1) 205及び第二の非晶質層It) 206とを
具備し、非晶質層(1) 204!は自由表面207を
有する。
上部補助層204は、電萄注入防止層203と非晶質j
ll<1) 20& トOg(D@@を強固にし、両層
の接触界面に於ける電気的接触を均一にしていると同時
に、を荷注入防止層203の上に直に設けることによっ
て電萄注人防止層2030層質を強靭なものとしている
第2図に示される光導電部材200を構成する上部補助
層202及び上部補助層204は、第1図に示した光導
電部材100 t−構成する補助層1020場合と同様
の非晶質材料を使用して、同様の特性が与えられる様に
同様な層作成手順と条件によって形成される。
電性注入防止層203及び非晶質層(1) 205 、
非晶質層(1) 206も、夫々!Ii図に示す電衡注
入防止層103、非晶質層(1) 104、非晶質層(
釦105の夫々と同様の特性及び*能を有し、第1図の
場合と同様な層作成手職と条件によって作成される。
次に本発明の光導電部材の製造方法の一岡を図に従って
説明する。
第3図に光4導電部材の製造装置の−りを示す。
図中0302〜306のガスボンベにハ本発明の夫々O
at形成するために使用されるガスが書封されており、
そのINとして、九とえば、302はHeで稀釈された
SiH4ガス(純度9’2.999N、以下S iL/
Xi・と略す。)ボンベ、303はHeで稀釈されたP
H,ガス(純度99.999jli’以下PE−1,l
Heと略す。)、304はNH,ガス(純度99.99
N)かN、ガス(純度99.99 N )か又は、CI
Lガス(純!i! 99.99 N )のボンベ、30
5はムrガス(純度99.999%)ボンベ、306は
Heで稀釈されたSiF4ガスC純度99.999N’
、以下3ili’4/lieと略す)ボンベである。
342−1 、342−2はスパッター用のターゲット
であって、その種類は、形成する層に併せて、適宜選択
されて使用される。
前記の種々のガスを反応室301に流入されるにはガス
ボンベ302〜306のパルプ322〜326、リーク
パルプ335が閉じられていることを確認し、又、流入
バルブ312〜316、ff1jtlパルプ317〜3
211補助バルブ332が開かれていることを確認して
先ずメインパルプ334ヲ開いて反応室301及びガス
配管内t−排気する。
次に真空針336C)MLみが5X10’TorrKな
りえ時点で、補助パルプ382、流入パルプ312〜3
1111流出パルプ317〜321を閉じる。
その後、反応室301内に導入すべきガスのボンベに接
続されているガス配管のバルブヲ所定通〕操作して、所
望するガスを反応室301内に導入する。
次Kag1図に示す構成と同様の構成の光導電部材を作
成する場合の一鍔の概略を述べる。
所定の支持体337上に、先ず補助層をスパッタリング
法によりて形成するKは、先ず、シャツ)−342tN
<。すべてのガス供給バ/l/ ブ(は、一旦閉じられ
、反応室301はメインパルプ334を全開することに
ょ如、排気される。篇圧電力が印加される電極341上
に尚純度シリコンウェハ342−1、及び高純度窒化シ
リコンウェハ342−2が&uのスパッメー面積比率で
ターゲットとして設置されている。
ガス導Zべ305よ〕Arガスをガスボンベ306ヨJ
) 5iFa/)(eガスを必要に応じてガスボンベ3
04よ如N、ガスか又は賜ガス七夫々所定のパルプを操
作して反応室301内に導入し、反応室301の内圧が
0.05〜l Torrとなるよう、メインパルプ33
4の開口を調整する。高圧電源340をONとし、シリ
コンクエバ342−1.窒化シリコンウェハ342−2
とを同時にスパッタリングすることによシ、シリコン原
子、ハロゲン原子、窒素原子よ〉なる非晶質材料で構成
された補助層を支持体337上に形成することが出来る
。′4助層中に含有される窒素原子量は、シリコンウェ
ハと窒化シリコンウェハのスパッター面構比率やN!ガ
スを導入する際には、凡ガスの*Jt比を調整すること
で所望に従って制御することが出来る。又、ターゲット
の作成のIIKシリコン粉末の5fsNa粉末の混合比
を変えることでも行うことが出来る。こOIIに層形成
中は、支持体337は、加熱ヒータ338によって所望
の@度に加熱される。グロー放電法によって、補助層を
形成する場合には、的えは、SiF4/)i・ガスとN
1ガス又は凪ガスと、必要に応じてS tL/ileガ
スとt夫せることで所望厚の補助層【形成することが出
来る。補助層中Oil嵩原子の含有量は、使用ガスのa
m比を一豊することによって任意に制御出来る。
次に、前記の補助層上に電封注入防止層を形成する。−
助層の形成終了後、電# 340 t OFFにして放
電を中止し、一旦、装置のガス導入用の配管の全系のパ
ルプを閉じ、反応室301内に残存するガスを反応71
301外に排出して所定の真空度にする。
そo猿、シャッター342を閉じ、ガスボンベ302 
ヨD 5LkL/Heガスt1ガスボ/へ303よシp
ay’Heガスt1夫々パルプ322 、 aia夫々
關いて、出口圧ゲージ327 、328 O圧を14/
−に調整し、流入バルブ312 ’、 313を徐々に
開けてマスフロコントローラ307 、308 内に夫
々流入させる。引き4続いて流出パルプ317 、31
8、補助パルプ332を徐々に開いて夫々のガスを反応
室aolKm人させる。このときのS iHa/)(*
ガス流量、I%/H・ガス流量の夫々の比が所望の値に
なるよう流出パルプ317 、318 tliillI
L、まえ、反応室、。、内。圧力が所望。値f!tki
よ、に真空計336の読みを見ながらメインパルプ33
4の開口を調整する。そして支持体337の温度が加熱
ヒーター338によシ50〜400 t?:の範囲の温
度に設定されていることが確認され丸後、電源340を
ONにして所望の電力に設定し反応室301内にグロー
放電を生起させて支持体337上に電荷注入防止を形成
する。電性注入防止層上に設けられる、光導電性を示す
非晶質層(I)の形成は、岡えばボンベ302内に充填
されている3 i[4/Heガスを使用し、前記し九電
荷注入防止層の場合と同様の手順によって行うことが出
来る。
非晶質層(1)の形成の際に使用される原料ガス慣とし
−Cは、8iLガスの他に、殊に8i童&ガスが層形成
速度の向上を計る為に有効である。
第一〇非晶質層(1)中にハロゲン原子を含有さぜる場
合には上記のガスに、丙えばSiF*/)i@を、史に
付加して反応& 301内に送シ込む。
第一の非晶質層(1)上に第二の非晶質層Iを形成する
には、飼えば次の様に行う。まずシャッター342を關
く。すべてのガス供給パルプは一旦閉じられ、反応室3
01は、メインパルプ334を全開することによシ、排
気される。
高圧電力が印加される電極341上には、予め^Mfシ
リコンウェハ342−1.及び為純度グラ7アイトウエ
ハ342−2が所望の面積比率で設置され丸ターゲット
が設けられている。ガスボンベ306より B iF4
/11eガスを1反応室301内に導入し、反応jii
[301の内圧が0.05〜I Torrとなるようメ
インパルプ334をamする。^圧電源をONとし上記
のターゲットをスパッタリングすることにより、第一の
非晶質層(1)上に第二〇非晶質層([)を形成するこ
とが出来る。
第二の非晶質層lを形成する他の方法としては、第一〇
非晶質層(1)の形成o11と同様なパルプ操作によっ
てガえは、SiH4ガス、SiF、ガス、Ctルガスの
夫々を必要に応じてH@等の稀釈ガスで稀釈して、所望
の流量比で反応室301中に流し所望の条件に従ってグ
ルー放電を生起させることによって成される。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出パルプは全て閉じることは頁うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応*
 ao1内、流出パルプ317〜321から反応室30
1内に至るガス配管内に残留することを避けるために、
流出パルプ317〜321【閉じ補助パルプ332Vc
開いてメインパルプ334を全開して系内金一旦高真を
に排気する操作を必要に応じて行う。
躯二の非晶質層(iD中に含有される縦素原子のと 量は例えば、SiH,ガス奉、C7H4ガスの反応室3
01内に導入される流量比を所望に従って変えるか、或
いは、スパッターリングで層形成する場合には、ターゲ
ットを形成する際シリコンウェハとダ5ファイトク菩ハ
のスパッタ面積比率を変えるか、又はシリコン粉末とグ
ラファイト粉末の混合比率を変えてターゲットを成蓋す
るととによって所望に応じて制御することが出来る。第
二の非晶質層([)中に含有されるハロゲン原子■の量
は、ハロゲン原子導入用の原料ガス、例えば8 i i
t”、ガスが反応* 301内に導入される際の流量を
調整することによって成される。
実施ガ1 第3図に示した製造装置により、アルミニウム基板上に
、以下の条件で層形成を行った。
こうして得うれ九像形成部材tV電富光現像装置に設置
し、θ50で0.211C間コロナ帯電を行い直ちに光
像を照射した。光源はタングステンランプを用い、1.
0Luz−鱈の光量を、透過盤のテストチャートを用い
て照射した。
その後直ちに■荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含
む)′t一部材表面をカスケードすることによって、部
材表面上に良好なトナー画at得た。
このようにして得られ九トナー1#ヲ、一旦ゴムブレー
ドでクリーニングし、再び上記作像、クリーニング工程
を繰り返した。繰9返し回数15万同以上行っても、画
像の劣化は見られなかつた。
実施的2 第3図に示した製造装置により1.す基板上に以下の条
件で層形成を行った。
その他の条件は実施的1と同様にして行った。
こうして得られた像形成部材を帯電露光現像装置に設置
し、θ5aで0.2紅間コロナ帯電を行い、直ちに光像
を照射した。光源はタングステンランプを用いN  L
 OtuX ” Secの光量を透過型のテストチャー
トを用いて照射した。
その後直ちに■荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含
む)を部材表面をカスケードすることによって、部材表
面上に良好なトナー画像を得え。
このようにして得られたトナー像を−Hゴムブレードで
クリーニングし、再び上記作像、クリーニング工程を繰
夛返した。1iJ4シ返し回数lO万回以上行っても画
像の劣化は見られなかった。
実#II列3 第3図に示した装置iKより、Aj基板上に以下の条件
で層形成を行った。
その他の条件は、実施伺lと同様にして行った。
こうして得らnた像形成部材を帯電*jt、#L儂装置
に設置し、(95kVでα2sec間コロナ放電を行い
、直ちに光像を照射した。光源はタングステンランプを
用いs  1.Ojux −5ecの光量を透過型のデ
ストチヤードを用いて照射した。
その後直ちに■荷電性の現譚剤(トナーとキャリヤを含
む)音部材表面をカスケードすることによって1部材表
面上vL黴度の極めて鵬い良好なトナー画1#r得た。
このようにして得らnたトナー4aを−Hゴムブレード
でクリー二/グし、貴び上記作像、クリーニング工程を
繰り返した。唸り返し回数15万回以上行っても、−像
の劣化は見られなかった0 実施例4 非晶質層(厘)の層の形成時1.SiH,ガス、SiF
4ガス、C*Haガスの流量比を変えて、非晶質層([
)に於けるシリラン原子と炭素原子の含有量比を変化さ
せる以外は、実施例1と全く同様な方法によって像形成
部材を作成した。こうして得られた像形成部材につき実
施例lに述べ九如き作像、現像、クリーニングの工程を
約5万回繰シ返した後、画像評価を行ったところ第4表
の如き結果を得九。
実施ガ5 非晶質層lの層の層厚を変える以外は、実施例1と全く
同様な方法によつて像形成部材を作成した。実施列lに
述べ九如き、作像、現像、クリーニングの工程を繰シ返
し下記の結果を得た。
第5表 実施丙6 非晶質層(1)以外の層の層形成方法を下表の如く変え
る以外は、実jIIIAガlと同、aiな方法で像形成
部材を作威し、実施ガlと同様な方法で評価を行つたと
こる良好な結果が得られた。
実6 ″ 7.、ト 非晶質層lの層の層形成方法を下表の如く変へ える以外は、実施的lと同様な方法で像形成部材を作成
し、実施fslと同様な方法で評価を行っ九ところ、良
好な結果が得られた。
/″ 実施的8 非晶質層1)を下記の如倉粂件によりてスパッタリング
法によって作成する以外は、実施ガ3と同様な方法で像
形成部材を作成し、実施的3と同様な方法で1fiiを
行ったところ、良好な結果が得られた。
7/′ 7/ / /′ 実施的9 実施的1,2,3,6.7に於いて、非晶質層(1)の
形成を以下の表の条件にした以外は、各実施的に於ける
条件及び手順に従って像形成部iirを作成し、各実施
例に於けるのと同様の評価を行ったところ、良好な結果
が得られた。
/ / 7・′
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、夫々本発明の光導電部材の好適な
実施態様鍔の構成を示す模式的構成図、第3図は本発明
の光導電部材を製造する為の装置の一鉤を示す模式的説
明図である。 100.200・・・光導電部材 101、:!01・・・支持体 102.202,204・・・補助層 1031.203・・・電荷注入防止層104.205
・・・非晶質層(1) 105、!06・・・非晶質層1 106.207・・・自由表面 3酎出願人 キャノン株式会社 第1頁の続き 0発 明 者 三角輝男 東京都大田区下丸子3丁目30番 2号キャノン株式会1社内 493−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母
    体とし、構成原子としてノ・ロゲン原子と、30 at
    omtc嗟までの窒素原子を含有する非晶質材料で構成
    された補助層と、シリコン原子を母体とし、周期律表第
    ■族に属する原子を構成原子として含有する非晶質材料
    で構成・され九電術注入防止層と、シリコン原子を母体
    とする非晶質材料で構成され、光導電性を示す第一の非
    晶質層と、前記第一の非晶質層上に、シリコン原子と嶽
    素原子と/・ロゲン原子とを構成原子として含む非晶質
    材料で構成された第二の非晶質層を有する事を%徴とす
    る光導電部材。
JP57031940A 1982-02-08 1982-03-01 光導電部材 Granted JPS58149053A (ja)

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JP57031940A JPS58149053A (ja) 1982-03-01 1982-03-01 光導電部材
US06/463,043 US4452874A (en) 1982-02-08 1983-02-01 Photoconductive member with multiple amorphous Si layers
CA000420977A CA1183380A (en) 1982-02-08 1983-02-04 Photoconductive member including amorphous si matrix in each of interface, rectifying and photoconductive layers
FR8301874A FR2521316B1 (fr) 1982-02-08 1983-02-07 Element photoconducteur
DE19833304198 DE3304198A1 (de) 1982-02-08 1983-02-08 Photoleitfaehiges bauelement

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