JPS58149057A - 光導電部材 - Google Patents

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（ここでは広義の光で、第外光融、可視光
−１赤外光−１Ｘ線、ｒ縁等を示す）の様な１を輯波に
感受性のある光導′亀部材に曲するＯ 固体燻ｉ１！鉋置、或いは像形成分野における電子写＾
用曽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Ｉｌｋ直で、ＳＮ比〔光電Ａ
　（Ｉ、）　／暗を流（Ｉｄ）　Ｊが＾く、照射する電
但波のスペクトル特性にマツ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、所望の暗抵抗蝋を
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２いては、残像を坊璽時間
内に容易に処理することかでさ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
真装置内に輯込まれる電子与＾用像形成婦材の揚台Ｖこ
は、上記の便用時における無公害性は′Ｎ賛な点である
。

この様な点に立脚して蝦近注目されている光導電材料に
アモルファスシリコン（Ｊｌ　ｄ　ａ−８ｊと衣配す）
かるり、１１えは、独国公開第２７４０９６７号公報、
同第２８５５７１８号公報にμ電子写＾用像形成部材と
して、独国公開第２９３３４１１号公報には光電震侠読
取装置への応用が記載δれ１いる。

面乍ら、従来のａ−８１で構成された光導電層を南する
光導電部材は、晰抵抗値、光感ｋ、光応答性等の電気的
、光学的、光導電的特性、及び便用原塊特性の点、史に
は１時的安定性及び耐久性の点において、各々、個々に
ｒｉ特性の向上が針られているが総合的な特性同上ｋｉ
ｒする土で史に改良される余地が存するのが実情でみる
〇例えは、電子与＾用像形成部材に適用した一合に、高
光感表化、属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（Ｃおいて残留電位が残る場合が度々
観測され、この禎の光導電部材ｅユ長時間味返し便用し
Ｉｖｃけると、練返し使用による鋏労の蓄積が起って、
残像か生ずる所鯖ゴースト稠歇を発する様になる等の不
都櫨１ 合な点が少なくなかった。

又、ａ−８ｉ材料で九尋′ｗＬ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酎るために、水素原
子或いは弗素原子や基本原子等のハロゲン原子、及び電
気仏寺型の制卸のために一系原子や墳原子等が或いにそ
の他の％注改良のために他の原子が、各々栴戚諷子とし
て光導電層中にさ有さ扛るが、これ寺の惧成庫子の官Ｍ
の仕方如何に工っては、形成した層の域気釣或いは光導
１的特性や耐圧性に問題が生ずる場合があった。

即ち、例えは、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ｖ級層中での寿命が充分でないこ
とや＃部に２いて、支持体側よりの電荷の注入の阻止が
光分でないこと、或いは、転写紙に転写されたｍ　＊　
４’（：怜に「白ヌク」と呼はれる、局所的な放電破砿
埃象によると思われるｍＷ大欠陥、例えは、り９−ニン
グに、ブレードを用いるとその瘤優によると、りわれる
、慎に「白スジ」と云われている庚Ｈｖ４画像欠陥が生
じたりしていた・又、多ｍｓ曲気中で使用したり、或い
は多種４囲気中に長時間放電した直後に使用すると俗に
云う１ｉｉｉＩ像のボケが生ずる１台が少なくなρλり
た。

史には、層厚が十数μ以上ＶＣなると層形成用の＾仝畢
Ｓ冨より取９出した後、空気中での放ＩＩｉ＃！間の１
過と共に、文待棒六（８）ρ・らの層の浮きや剥離、或
い社層に亀裂が生ずる等のｆＡ像を引起し鋳ちになるＯ
この境歇μ、殊に支持体か遍冨、電子与＾分野に於いて
使用ａれているドシム状文何体の一合に多く起る等、経
時的安定性の点ｙｃ於いて解決される口」き点がりるＯ
促ってａ−８ｉ材料そのものの特性巧技がＷｒら１する
一万で光導電部材を設訂するｗＡに、上記した様な問題
の１てか解決ちれる樟に工夫きれる必賛かめる０ 率先＃Ｊ３α土１の―忌に一牟成さｔしたもので、ａ−
８ｉＶＣＫて電子写真用揮形瓜部材千向体熾藻皺直、ω
Ｌ取鋏直等に便用追（Ｌる光導電部材としての通用性と
その応用性という観点から＃Ｐ他的にｌｌ１ｇ諏研究検
討を絖けた幀米、シリコン原子を母体とし、木本原子ｌ
又ａ−・ロケン原子（３）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、Ｊ５１ｉ■水嵩化アモルフ
ァスシリコン、ノ・ロゲン化アモル７丁スシリコン、或
いはハロ、ケン含有水素化アモ羨フ１スシリコン〔以後
これ等の総称的表記としてｒ　ａ−８４（ｉ（、Ｘ）　
Ｊ　を使用する〕から構成される光導電層を有する光４
１１部材０層構成を以後にｍ明される様な特定化の下に
設計されて作成され九光導電部材は実用上著しく優れた
特性を示すばかルでなく、従ネ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九特性を有している
ことを見出し死点に基づいている。

本発明は電気的、光学的、光導電的特性か使用場境に殆
んど依存なく実質的に常時安定してお夛、耐光疲労に著
しく長け、繰返しＩｌ！南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Ｉ！
観されない光導電部材を提供することを生える目的とす
る・本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支
持体との間や積層式ｎる層の各層間に於け４田層性ｒＣ
優れ、傳造配列的に緻密で安定的でめり、層品實の＾い
元尋電部材ｔ−提供することでおる。

本％明Ｏ他の目的は、電子写真用像形成部材として通用
させ次場合、静電ｇＩ！形成のための帯電処理の際の電
荷保持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて有効
に適用場れ得る優れた電子与＾特性を有する光４電部材
を提供することでめる。

不発明の更に他の目的は、長期の使用に於いてｗｍｌｌ
久陥や画像のボケが全くなく、績度が＾く、ハーフトー
ンが鮮明に出て且つ解１＃嵐の高い、高品質−ｇＩｔ−
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、ｊｉｌ、
、１Ｎｊｉ％性及び高耐圧性ｒ舊する光導電部材ｔ−提
供することでもめる〇 本発明の元帰電部材は、光導電部材用の支持体と、シリ
コン原子を母体とし、必要に応じて構＃、原子として水
素原子ｌ又はハロケン原子囚のいずれか一方を少なくと
もざ有する非−′ｊＫ付料〔暑−８ｉ（Ｈ，Ｘ））で構
成され、光導電性を有する非晶質層とｔ有する光導電部
材において、前記非晶質層が、構成原子としてＭ本原子
を官有する第一の層領域０と、構成原子とじで属期伸表
褐マ族に属する原子ｔ−會有し、前記支持体匈の方に内
在している第二の層領域（Ｖ）とｔ−有し、これ等は、
少なくとも互いの一部τ共有しており、前記第二の層領
域（Ｖ）の層厚ｔｔＢとし、前記非晶質層の層厚と第二
の層領域ｔｖ＋の層厚ｔＢとの差をＴとすれはｔｉ＋／
（Ｔ＋ｔａ）≦０．４の関係が成立している事ヲ付倣と
する。

上記した様な層構成を取る様にして設置１を逼れた本発
明の光導電部材は、前記した一問題の総てを解決し得、
極めて優れた鬼気的、光学的、光導電的特性、耐圧性及
び使用４＃ｌ特性を示す・殊に、電子写真用像形成部材
として適用迅せた場合には、ｌ！ｉｌＩ像形成への残Ｗ
亀位の影響が全くなく、七の区気的％性が安定しており
尚感度で、＾ＳＮ比τ有する−のであって、耐光疲労、
繰返し便用特性に長け、＊鼠が高く、ノ・−フトーンか
鮮明に出て、且つ解ｇ１度の薦い、高品質の１＃ｗ！τ
安建して鰐返し得ることかできる。

又、不発明の光尋電郁材μ支持体上に形成−される非晶
質層が、層自体が強−であって、且つ支持体との′＃層
性に著しく浚ｆており、＾速で長時間逐枕的に嫌返し便
用することが出来る。

以Ｆ１図圓に促って、本発明の光導電部材に就て詳細に
説明する。

ｗＪ１図は、本発明の第ｌの笑施態様例の光導電部材の
層構成を説明するために模式的に示し７１ｃ４１ＩＩ式
酌構成図である。

ｌ＠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ｌυ１の上に、ａ−８ｉ（Ｈ“、Ｘ）から成
り、光尋゛亀注を示す非晶質層１０２を有する。

非！Ｘ層１０２は、構成原子として酸素原子ｔざＭする
第一０層領域（（Ｊ１１０３、周期律表第Ｖ族に属する
原子（彫マ族腺子）ｔ−ざ有する第二の層ｖｔ域（Ｖ１
１１Ｊ４、及び巣二の層領域（マ）１ｏ４上に、ｅＲ本
原子及び第Ｖ族原子が宮Ｍされてない妖面層饋域１０６
とから成る層構成忙有する。

第一〇層賞＆Ｋｌｏ３と表面層領域１（Ｊ６との間に設
けら扛ている層領域１０５にはｉｖ族原子に官有されて
いるが酸素原子にざ有さ１ｔてない。

第一の層領域１０１１（Ｊ３に８Ｍされる酸素原子は、
或いは第二の層領域（ｖｌ　１０４に官有される第Ｖ族
原子は、各層領域に於いて、層厚方向には連続的に拘−
に分布し、支持体１０１の次面に実質的に平行な面内に
於いては連続的に且つ実質的に均一に分布されるのが好
ましいものでめる。

第１図に示す一合の例の様な本発明の光導電部材に於い
ては、非晶質層１０２の表ｍｓ分には、１１１素原子及
び第Ｖ族腺子が官有されない層領域（第１図に示す六面
層箇域１０６に相当）を南するが、第Ｖ族原子は官有さ
れているか、ｒｌに本原子はざ；ｆｌ−されない１１１
１ｉｌ狽職（第１図に示す層領域１０５）は必すし４設
けらｊＬることｔ−賛しない。

Ｉ↑祷と第二の）＊″＃Ｌ域（Ｖ）　ｌｏ４とｂ；　ｉ
＝＞じｍｗ城−ｃおっても蔑いし、又、弔−のノー領域
（Ｌ）１１０３の中に第二０層領域（Ｖ）　１０４が設
けられても良いものでろる・ 本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域（Ｕ　Ｗ
Ｃμ、敵本原子の含有によって、高暗抵抗化と、非晶［
１−がｉ接設けられる支持体との間の密層性の同上が電
点的に計られ、より好ましい＊ＪＩｌ愈抹例に於いては
素面層領域には敵本原子を言Ｍ石せずに耐湿性、耐コロ
ナイオン性の一層の向上とｌ１ｌＩＩＩＩＡ藏化が電点
的に酎らｎている。

妹に、第１図に示すｊｔ褥電電部材１００様に、非晶電
層１０２が、＃ｌ！索原子を含有する第一の層領域１１
０３、第マ族摩子τ官有する第二の層領域（Ｖｌ１０４
、酸素原子の含有さ扛ていない層領域１０５、及び酸素
原子及び第Ｖ族原子の含有されていないｔＲＩＩＩ］層
鴇域ｌυ６とｔ有し、第一の層領域〜ｑ１０３と第二０
層領域（ＶＨＯ４とが共有する層實域を有する層ＩＩｓ
造の場合により良好な結果がｉ　　　侍られる。

本発明の光導電部材Ｖ（於いては非ｉ貞ノーの一部を構
成しｒＩＩｔ、４ｃ腺子のざ有される第一０層領域（ｑ
は、１つＫは非晶電層の支持体との雀層注の向上をＦｒ
ｔ、６目的の為に、又、非晶電層の一部を構成し第Ｖ＆
原子の含有される第二のｍ填域（Ｖｌは、１つには、非
晶電層の自由六面賀より帯電処理を施さ扛た際、支持体
制より＃晶實層の内部に１１Ｌ侑が注入されるのｔ阻止
する目的の為に夫々、非晶電層の一部として支持体と非
晶電層とが接合する層領域として、少なくとも互いの一
部ケ共有する構造で設けられる。

又、別には第二〇層領域賃）の支持体と、或いは第二の
層ψ域（Ｖｌの上に直接ｆ＆ｒｔらしる層貢域とのＶＢ
７Ｉｉｒ性の向上τよｐ一層効未的に達成するには、第
一の層領域（Ｌ４に一支持体との接触界面から、第二の
層執域閉を内包するａｉ！に設ける０結９、支持体との
接触界面から第二の層領域ｔｖ＋の上方盪で蝙仕させて
第二〇層愉Ｍ（Ｖｌτざん次層構造となる様に第一の層
−城（Ｑｔ非−＾實層甲に設けるのが好ましいものでめ
る０ 本発明Ｖこ於いて、卯晶實層倉琳成する第二の層領域（
Ｖｌ中に含有される崗期体表第Ｖ族に属する原子として
使用逼れるのは、Ｐ　（＃）　１．　　Ａｓ（４Ｉｉｔ
本）　、　Ｓｂ　（アンモチン）　、　Ｂｉ　（ビスマ
ス）等で多９、殊に好適に用いられるのＦｉＰ　、　Ａ
ｓでめる・ 本＠８ＡＶｃ２いて、第二０層領域（Ｖｌ中に含有され
る第Ｖ族琳子の冨有量としては、本発明の目的が効果的
に造成さｎる様に所望に従りて適宜法めら詐るが、層領
域（マ）ＶＣ於いて通１１は３０〜５　ｘ　ＩＱ’　ａ
ｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、好ましく０５０−ＩＸＩＯａｔ
ｏｍｉｃ　ｐｐｍ５最適には１００　＝　５　Ｘ　１０
　ａｔｏｍｔｃ　ｐｐｍとされるのが望ましいものでめ
る・ 第一〇層箇域０中ｖｃ含有される酸素原子の量に就でも
形成される光導電部材に蒙求される特性に応じて所望に
従って適宜法められるが、通常の場合、０．００１〜５
０　　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは、０．００２〜４０
　ａｔｏｔｎｉｃ９ｋ、重過ＶＣｔｒｉ　Ｏ，００３〜
３０　ａｔｏｍｉｃ％とさｎるのが望ましいものである
。

本＠明の光導電部材に於いては、ｉ１ｇｖ族原子の言４
δ扛ている層領域ｔｖ＞の層厚１．と（第１図では層領
域１０４の層厚）、層惧域（マ）の上に設けられた、層
領域（マＪｔＷＩい友部分の層算域（第１図では層領域
１０６　）　＋２）層Ｊ＠ＬＴとは、その関係が先に示
した様な関係式を満足する様に決められるものでるるか
、より好ましくは、先に示した関係式の値が０．３５以
下、最適にＵ　Ｏ，３以下とされるのがｉＩましい。

本発明に於いて、第マ族原子の含有される層領域（マ）
の層厚１Ｂとしては、通常は３０Ｘ〜５μ、好適には４
ＯＡ〜４μ、最適には５０Ａ〜３μとされるのが望まし
いものである。

又、前記層厚Ｔと層厚輸との和（Ｉｌｌ　十ｔＢ）とし
ては、通常は１−１００μ、好適には１〜８０μ、最適
にＦｉ２〜５０μとされるのが望ましいものである＠ 酸素原子の含有される層領域００層厚ｔ０としては、少
なくともその一部の層領域を共有する層＊域（Ｖｌの層
厚ｔＢとの関係に於いて過重所Ａする目的に従って決定
されるのが望ましい。Ｊ４１’ｂ、層領域（マ）と、咳
層愼域（Ｖ）と直に嵌触する支神体との閾のｖＢ膚性の
強化を計る目的でわれは、層領域０は、層領域（マ）の
支付体一端部層領域に少なくとも＃Ｘｉけられてあれば
良いから、層領域（すの層厚ｔ０と４Ｃは高々層領域（
Ｙ）の層厚ｔｉＩ分だけあれば良い◎ 又、層領域ｔｖ＋と鋏層餡域（マ）上に直に設けられる
層領域（第１図で示＋ｔａ′層領域１０６に相当する）
との閣の密着性の強化を計るのであれは、層領域０に層
電域（Ｖｌの支持体の設けである側とは反対の端部層領
域に少なくとも設けてあれは良いから、層領域００層厚
ｔ。とじては、島々、層領域（マ）の層厚１１１分だけ
あれは艮いＯ爽に、上記２つの点を満足する場合を考慮
すれは層領域００層厚ｔ０としては、少なくとも層領域
（マ）の層厚ｔ、Ｘけある必豐がろ９、且つ、この場合
は、層領域０中に層領域（マ）が設けられた層＠造と６
ｎる必資がめるＯ 層領域（マ）と、該層領域（マ）上に直に設けられる□
　　　層鴛域との閣の密層性を一層効果的に計るには層
霞域りｔ層龜域（マ１の上方（支持体のある餞とは反対
方向）に延在石せるのが好ましいものであるや 本発明に於いて、非晶質層の目出表ｔｈｌ貴ｙ＃Ａ部層
領域に、酸素原子の官有されない部分を層領域（Ｑを非
晶質層の支持体側に局所的に偏在させる場合には層厚ｔ
０としては上記し九点奢考慮しつつ所望に従って適宜決
められるが、通常の場３０Ａ〜５μとされるのが望まし
いものである。

本発明において使用される支持体としては、導電性でも
鬼気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えばＮｉ０ｒ　、ステンレス、ｕ。

Ｏｒ　、Ｍｏ　、Ａｕ　、Ｎｂ　、’Ｉ’ａ　、Ｖ、　
Ｔｉ　、Ｐｔ　、　Ｐｄ勢の金属又はこれ等の合金が挙
げられる・ 電気ＩＰ３縁性支持体としては、ポリエステル。

ポリエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセテー
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、ポリアミド勢の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。

セラミック、ＩＩ＆等が通常便用される＠これ等の電気
杷鎌性支神体は、好適には少なくともその一力の表−を
導電処理され、該導電処理された表向側に他の層が設け
られるのが望ましいＯ例えば、ガラスであれば、その表
面に、Ｎｉ０ｒ　。

Ａｊ　、　Ｏｒ　、　Ｍｏ　、ムｕ　、　Ｉｒ　、　Ｎ
ｂ　、　Ｔａ　、　Ｖ　、　Ｔｉ　、　Ｐｉ　、　Ｐｄ
　。

Ｉｎ、０．　、　Ｓｏｕ、　、　ＩＴＯ（Ｉｎ、０．　
＋　８ｎＯ，）等から成る薄膳會設けることによりて導
電性が付与され、或いはポリエステルフィルム等の合成
１１重フィルムでめれは、Ｎｉ０ｒ　、ムｊ、Ａｇ、Ｐ
ｂ、Ｚｎ、Ｎｉ　、人Ｕ。

Ｏｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔｍ、Ｖ、Ｔｉ　、Ｐｉ等の
金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スノ＜ツタリ
ング等でその表面に設け、又は前記金属でその表向をラ
ミネート処理して、その表面に導電性か付与される。支
持体の形状としては、円筒状、ベルト状、板状等任意の
形状とし得、所望によって、その形状は決定されるが、
例えば、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めれに連続＾速複写の場合に
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、所望迩りの光導電部材が形成される様に適
宜決定延れるが、光導電部材としてｌ’Ｊ　ｍ性が賛求
される場合には、支持体としての機能が充分発揮される
軛囲内でる扛は一■能な＠ＩＩ）１１１＜される０而乍
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、ｌＯμ以上とされる０ 本発明に２いて、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される非晶
質層を形成するには例えはグロー放電法、スパッタリン
グ法、或いはイオンブレーティング法等の放電現象を利
用する真！２ＪＩｔＬ槓法によって成される。例えは、
グロー放電法によって、ａ−８ｉ（Ｍ、Ｘ）で構成され
る非晶質層を形成するには、基本的にはシリコン原子（
８ｉ）ｔ−供給し得る８ｉ供給用の原料ガスと共に、水
嵩原子０４入用の父は／及びハロゲン原子囚導入用の原
料ガスを、内部が減圧にし得るＪｌｌ車室内導入して、
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宍向上Ｖｃａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ
）から成る層管形成させれに嵐い。

又、スパッタリング法で形成する場合Ｖｃは、例えばＡ
ｒ　、　Ｈｅ等の不活性ガス又はこれ等のガス欠ペース
とした混合ガスのｌＦ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、水木原子鰭又は／及びハ
ロゲン原子囚導入用のガスをスパッタリング用の禰横寅
に尋人してやれは良い。

本＠明において、必要に応じて非−質層中に含有される
ハロゲン原子内としては、具体的には７Ｆ　＠　、塩素
、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ本、塩１ｇｔ−好
適なものとして挙けることが出来る。

本発明において使用されるＳｉ供給用の原料ガスとして
は、８鳳ｋ１４．８１ｇＨ６，８ｉ、ｉ（、、８ｉ、Ｈ
，。等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅ｌＡ（シ
ラン類）が有効に使用される−のとして挙けられ、殊に
、層作成作業の扱い易さ、８１供給効率の良さ等の点で
ＳｉＨ４、Ｓｉ＊ｋＬ、が好ましいものとして挙けられ
る〇 ＋１　　　　本発明において使用されるハロゲン原子尋
人用め原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化合
物が皐けられ、例えはハロゲンガス、ハロゲン化物、ハ
ロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン篩導体等
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、貴には、シリコン原子とハロゲン原
子とを構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、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
においては挙けることが出来る。

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ｙＸ、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲ
ンガス、ＢｒＦ　、　Ｏ１ｋ’　、　ＯＩ？、　。

Ｂｒｋ’１．　ＢｒＦ、、　ＩＰ、、　ＩＦ、、　工０
１　、　ＩＢｒ　％ｔＤハロゲン関化合物を挙けること
が出来る。

ハロゲン原子を含む硅素化合物、所騙、ハロゲン原子で
置換百れたシラン篩導体としては、具体的に＃′ｉ？Ｉ
Ｉえば；ｉｉｋ’、　、　５ｉｌＦ、　、　５ｉｆｔ、
　、　８ｉＢｒ　％のハロゲン化ｄ本か好ｌしいものと
して挙けることが出来る。

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の％値的な光導電部材を形成す
る場合には、Ｓｉ　ｔ−供給し得る原料ガスとしての水
嵩化硅素ガスを使用しなくとも、所定の支持体上にハロ
ゲン原子を含むａ−８４から成る非晶質層を形成する事
が出来る。

グロー放電法に疵りて、ハロゲン原子を含む非晶質層を
形成する場合、基本的には、８ｉ供給用の原料ガスであ
るハロゲン化硅素ガスとムｒ。

Ｈｌ　、’　Ｈｅ等のガス等を所定の混合比とガス流量
になる様にして非晶質層を形成する堆積室に導入し、グ
ロー放電を生起してこれ等のガスのプラズマ１１囲気を
形成することによりて、所定の支持体上に非晶質層音形
成し得るものであるが、水嵩原子の導入會酊る為にこれ
等のガスに更に水素原子を含む硅素化合物のガスも所定
量混合して層形成しても良い。

又、各ガスは単独撫のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。

反応スパッタリング法或いはイオングレーティング法に
依りて畠−ｉ：！１（Ｈ９Ｘ）から成る非晶質層音形成
するには、例えはスパッタリング法の場合には８ｉから
成るターゲットを使用して、これｔｍ定のガスグラズマ
雰曲気中でスパッタリングし、イオングレーティング法
の場合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発
源として蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵
抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法（ＥＢ法）等に
よって加熱蒸発妊せ飛翔蒸発物を所定のガスプラズマ雰
囲気中ｔ−通過させ、る事で行う事が出来るｅ この際、スパッタリング法、イオングレーティング法の
倒れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を導入す
るには、前記のハロゲン化合書又は前記のハロゲン原子
を含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して販ガスの
プラズマ１１囲気を形成してやれば良いものである・又
、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原料
ガス、例えば、Ｈ２、或いは前記し九シラン類等のガス
をスパッタリング用の堆積室中に導入して該ガスのプラ
ズマ４＃囲気を形成してやれば良い＠ 本発明においては、ノ・ロゲン原子導入用の原料ガスと
して上記され九ノ・ロゲン化合物或いはハロゲンを含む
吐嵩化合物が有効なものと（〜で使用されるものである
が、その他に、１−ＩＦ、に）。

Ｈｅｒ　、　ＨＩ等の７・ロゲン化水素、８　ｉＨｌ　
Ｆｌ　、　８　ｉＨｔ　Ｉ　ｓ　＋８ｉＨ，Ｃ）４ｇ　
、　８ｉＨＤｌ、　、　８ｉＨ，Ｂｒｌ　、　８ｉＨＢ
ｒ、等のハロゲン置換水本化硅素、等々のガス状態の或
いはガス化し得る、水嵩原子ｔＩＩ成資嵩の１つとする
ノ・ロゲン化物も有効な非晶質層形成用の出発物質とし
て挙げる事か出来る〇 これ等の水ｌＡ鳳子を含むノ・ロゲン化愉は、非晶質層
形成の際に層中にノ・ロゲン原子の導入と同時に電気的
或いは光電的特性の制御に他めて有効な水嵩原子も導入
されるので、本発明においては好適な−・ロゲン原子導
入用の原料として使用される。

水嵩ぶ子を非晶質層中に構造的に尋人するに゛） は、上記の他にＨ８、或いは８１曳ｅ　Ｓｉ２Ｈ６＊　
８ｓＢＨａ　＋８ｉ４Ｈ，、等の水嵩化硅素のガス全Ｓ
ｉ葡供給する為のシリコン化合物と堆積室中に共存させ
て放電を生起さ−する事でも行う事が出来る。

例えは、反応スパッタリング法の場合には、Ｓ１ターゲ
ツトを使用し、ハロゲン原子碑入用のガス及びＨ，ガス
を会費に応じてＨｅ、ムｒ等の不活性ガスも含めて堆積
室内に導入してプラズマ雰囲気ｒ形成し、前記８１ター
ゲツ）１−スパッタリングｒる事によって、基板上にａ
−８ｉ（Ｈ，Ｘ）かり成る非晶質層が形成される。

更には、不純物のドーピングも兼ねてＢ、Ｈ，等のガス
を導入してやることも出来る・ 不発明において、形成される光導電部材の非１質層中に
含有される水素原子鵠の量又はハロゲン原子（３）の量
又は水ｌＡ原子とハロゲン原子の量の和（）Ｉ十Ｘ　）
は通常の場合１−４０　ａｔｏｍｉｃ％、好適には５〜
３０ａｔｏｍｉｃ＄とされるのが望ましい。

非晶質層中に含有される水素原子Ｉ又は／及びハロゲン
原子（３）の量ｔＩＩＩＩｌｌするには、例えは支持体
編度又Ｆｉ／及び水ｌＡ原子Ｉ、戚いはハロゲン原子内
を官有妊せる為に使用ちれる出発物質の堆積装置系内へ
尋人する量、放電身方等を１１Ｊ＃してやれは良い。

非晶質層に、第ｖｔｌｋ原子管含有する層領域（Ｖ）及
びば＊＊子を含有する層領域蘭會設けるには、グロー放
電法や反応スパッタリング法等による非晶質層の形成の
際に、第マ族原子尋人用の出発物質及び＃を素原子導入
用の出発物質を夫々前記した非晶質層形成用の出発物質
と共に使用して、形成場れる層中にその量を制御し乍ら
含有してやる事によって成される０ 非晶質層ｔ＃ｓ成する、敵本原子の含有される層領域０
及び第マ族原子の含有される層領域（マ）を夫々形成す
るのにグロー放電法を用いる場合、各層領域形成用の原
料ガスとなる出発物質としては、前記した＃ｌｌ１ｌ質
層形成用の出発物質の中から所望に郭りて辿択嘔れたも
のに、ｆｌｔ素原素原子用入用発物質又は／及び第マ族
鳳子導入用の出発９Ｊ″ｌＬが加えられる・その様な酸
素原子導入用の出＠智質又は箒マ族原子尋入用の出発物
質としては、少なくと４ｇ本原子或いは第Ｖ族原子を構
成原子とするガス状の物質又はガス化し得る’ｗ＊’ｔ
−ガス化したものの中の大概のｔのが使用δれ侍る。

例えば層−域１０＋τ形成するのでわれは、シリコン原
子（８ｉ）　ｋ＠成腺原子する原料ガスと、酸素原子０
を構成原子とする原料ガスと、会費に応じて水素原子日
又は／及びハロゲン原子内を構成原子とするｍ料ガスと
を所望の混合比で６＃、合して使用するか、又は、シリ
コン＊−ＲＳム）を構成原子とする原料ガスと、酸素原
子０及び水嵩原子ｌ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するか、或いは、シリコン原
子（８ｉ）を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子
（８ｉ　）、酸素原子０及び水Ｘ原子（ハ）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
る〇 又、別には、シリコン原子（，１）と水素原子ｌとｔ構
ａ原子とする原料カスに酸素原子０を構成原子とする原
料ガスを混合して使用しても良い。

酸素原子導入用の出発物質となるものとして具体的には
、例えば曖嵩（Ｏｔ）＝オゾン（Ｏｓ）、−緻化一嵩（
ＮＯ）、二酸化［ｃ（ＮＯｘ）、−二酸化１ｌＩＩ嵩（
べ、０）、三二酸化線素（Ｎ＊Ｏｍ）　−四二酸化輩嵩
（Ｎｔｏ＋）、五二畝化ｉ１１嵩（Ｎ！０雪）、三酸化
輩嵩０幻、）、シリコン原子（Ｓｉ）と酸素原子Ｉと水
素原子（ハ）とを構成原子とする、例えば、ジシロ＊　
ｔ　ンｔ（，８ｉ（Ｊ８ｉＨ，、トリジｏ　−？？　ン
Ｈ，８ｉ０８ｉＨ，０８ｉ４◆の低級シロキサン等を挙
けることが出来る０層領域ｆｆ）をグロー放電法を用い
て形成する場合に＃！ｖ族原子導入用の出発物質として
、本発明において有効に使用されるのは、ｆＩ腺原子入
用としては、Ｐｉ−１，、ｐ、搗等の水嵩比隣、Ｐ戊Ｉ
、ＰＦ、。

Ｐｆ’＠　、　Ｐｏ１ｙ　、　ＰＯｌ、　、　ＰＢｒｌ
　、　ｉ”Ｂｒ＠　、　ＰＩ、等のハロゲン化瞬か挙け
られるφこの他、ＡｓＨ，ｔ　ＡａＦｚ　１Ａｓｈ／Ｂ
　＋１珈ｎＡｓ１３ｒ、　ｔ　ＡｓＦ＝　ｌ　ｓｂＨ，
ｌ　ｓｂｋ’、　ｔ　ｓｂｐ、　ｔ　８ｂ０４　Ｔ８ｂ
Ｏ４，、Ｂｉｎ、　、　Ｂ１１１ｓａ　Ｂｉｅｒ、等も
第Ｖ族原子導入用の出発物質の有効なｔのとして挙ける
ことが６　　　出来る。

第マ＆原子を貧有する層−域ｔＶ）に導入ちれる昆Ｖ族
原子の含有１は、准槓室中に流入式れる第Ｖ族原子褥入
用の出発物質のガス流菫、ガス＃Ｌ量比、放電パワー、
支持体温度、塙槓家内の圧力等ｔ　１ｉｌｌＪ御するこ
とによりて任意に劃−され得る。

スパッターリング法によりて、酸素原子を含有する層領
域（（Ｊ　ｋ形成するには、単結晶又は多結晶のＳｉウ
ェーハー又／ｄ８ｉ０□ウェーハー、又は８ｉとＳｉｎ
、が混合ち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ｔ−抛々のガス雰囲気中でスパッターリ
ングすることによりて行えは良い。

例えは、Ｓｉウェーーーをターゲットとして使用すれに
、酸素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必費に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパッター用のＪＩＬＩ［室中に導入し、
これ等のガスのＷスプラズマを形成して＠記Ｓｉウェー
ハーｔスパッターリングすれば良い・ 又、別ｖｃは、ＳｉとＳｉｎ、とは別々のターゲットと
して、又は８血と８ｉ０１の混合した一枚のターゲット
ｋＲ用することによって、スパッター用のガスとしての
稀釈ガスの芥−気中で又は少なくとも木本原子Ｉ又ｔａ
／及び）・ロゲン原子（３）を構ＩＩｔｍ子として含有
するガス雰囲気中でスパッターリングすることによりて
成される。ｍ索原子導入用の原料ガスとしては、先述し
たグロー放電の例で示した原料ガスの甲の酸素原子導入
用の原料ガスが、スパッターリングの場合にも有効なガ
スとして使用され得る◎ 本発明において、非晶質層をグロー放電法で形成する際
に使用される稀釈ガス、或いはスパッタリング法で形成
される際に使用されるスバ、タリング用のガスとしては
、ｌ９Ｔｉ１１稀ガス、例えば）（ｅ　、　Ｎｅ　、　
Ａｒ等が好適なものとして挙けることが出来る◎ 本発明の光導電部材に於いては、ａＩｖ族原子の含有さ
れる層領域（Ｖｌの上に設けられ、第マ族原子の含有さ
れない層領域（ロ）（第１図では層領域１０６に相当す
る）には、伝導特注′５を制−する物質を含有させるこ
とにより、線層領域（ロ）の伝導特性を所望に０Ｅ−）
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−１半導体分野で云われる不
純物を挙げることが出来、本発明に於いては、形成され
る非晶質層（Ｉｎｋ構成する１−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｋ
対しテ、Ｐ型伝導特性を与、ｌＰｍ不純物、具体的には
、周期体表第厘族に属する原子（ａｌｌ族原子）、例エ
バ、Ｂ（４ｍ素）、Ａｒ（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、殊に好適に用いられるのは、Ｂ　
、　（Ｊａである〇本発明に於いて、層−域φ）に含有
さｎる伝導特性を制御する物質の含有ｔは、該層領域β
）に曹求される伝４特性、或いは該層領域回に直に接触
して設けられる他の層領域の特性中、該軸の層領域との
接触界面に於ける特性との囲体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、層填域（ハ）中に含有される伝４％性
ｋ　ＩＩＪ　ＩＩＩする物質の官有量としては、通常の
場合、０．００１　＝１０００　ａｔｏｍｉｃ　Ｉ）Ｇ
ＫＩｎ、好適ｖｃは０６０５とされるのが望ましい−の
でめる０ 層龜域（ロ）中に伝導特性を側御する物質、例えは第厘
族原子を構造的に導入するには、層形成の際に第１族鳳
子導入用の出発物′Ｒをガス状態で堆積家中に、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は良
い。この様な第１族鳳子導入用の出発物質と成り得るも
のとしては、常温常圧でガス状の又は、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族鳳子導入用の出発物質として具体的には
一索原子導入用としては、Ｂ、）ｌ、、Ｂ、）ｌ、。。

Ｂ、）ｉ、　、　ｉ３．）Ｉ□、　Ｂ、ｋｌｇ　、　Ｂ
１８１ｇ　、　Ｂ、Ｈｌ、等の水嵩化−素、Ｂｋ’、　
、　ＢＯＩ、　、　Ｂｋ３ｒ、等のハロゲン化−素勢が
挙げられる。この他、ＡＪＯＩＢ　、　Ｇａ０１Ｂ　、
　Ｇａ　（ＯＬ（、）、　、　Ｉｎ０ｒ、　。

’ｒｔｏｔ、等−挙けることが出来る。

本発明のｊｔ４電部材に於いては、第１図及び第２図に
示した例に於いて説明した様に、非晶質層１構成する層
領域０が、非晶質層に於いて支持体側の方に局所的に偏
在されている場合を好適な実施態様例とするが、不発明
は、これに限定されることはなく、例えは、層領域υを
非晶質層の全層領域として非１質層を形成しても良いも
のである。

この場合、非晶質層が光導電性を示す−のとして作成さ
れる必要がめることから、層領域０中に含有されるＶ＊
原子の量の上限としては、通常３０ａｔｏｍｉｃｓ、好
適にＦｉ　１０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には５ａｔｏｍ
ｉｃ饅とすることが望ましいものである。

下限としては、この吻合も勿論前記した甑とされる。

次に、第２図にグロー放電分解法による九尋電部材の製
造装置【示す・ 図中の２０２　、２０３　、２０４　、２０５　、２０
６のガスボンベには、本発明の夫々の層領域を形成する
ための原料ガスが省封されており、その１％ｌとしてた
とえば２０２　ｒｉ、Ｈｅで稀釈δれたＳｉＨ４ガス（
＠ｇ　９９．９９９＊　、以下８ｉＬ／Ｈｅ　ト１ｌｋ
Ｔ。）　Ｍ　：／　ヘ、２０３はＨｅで稀釈され九ＰＨ
，カス（線区９９．９９９チ。

以下ＰＨ，／Ｈｅと略す。）ボンベ、２０４　Ｉ／１ｋ
ｉｔで柳沢された８輸Ｈ，ガス（純［９９，９９＊　、
以下Ｓｔ！Ｈ＠／）ｔｅと略す・）ボンベ、２０５はＮ
Ｏガス輌ｊ［９９，９９９％）ボアへ、２０６ｒｉＨｅ
”ｔ’稀釈すｔＬ　ｆｃ　８ｉＦｉ　カｘ　（１ｋ１ｉ
９９．９９９％、以下８１れ／Ｈｅと略す。）ボンベＣ
弗る０ これらのガスｔＩ５ＬＥｈ＊２ｏｘに流入させるにはガ
スボンベ２０２〜２０６のバルブ、２２２〜２２６゜リ
ークバルブ２３５が閉じられていることを確認し、又、
流入バルブ２１２〜２１６、流出ノくシブ２１フ−１１
２１，袖助パルプ２３２が開かれていることを４１ｉ１
ｉ！して先づメインバルブ２３４　ｋ開いて反応室２０
１、ガス配管内を排気する０次にＪＬ？！計２３６の絖
みが約５　Ｘ　１０’　ｔｏｒｒ　（Ｃなりた時点で補
助）（ルブ２３２　、２３３　＊出パルプ２１７〜２２
１を閉じるＯ基体シリンダー２３７上に非晶質層を構成
する層領域（マ１４を形成する場合の１例ｔあけると、
ガスボンベ２０２よす出に／　ｆ（ｅガス、カスボンベ
２０３　ｊ　ｊ）　ＰＨ，／Ｈｅ　ｉｆ　スｆ　ハ＃プ
２２２　、２２３　ｔａｌｌいて出口圧ゲージ２２７　
、２２８の圧をＩ　Ｑ／傷”に調整し、流入バルブ２１
２　、２１３を徐々に開けて、マスフロコントローラ２
０７　、２０８内に流入させる・引も続いて流出バルブ
２１７　、２１８、−助バルプ２３２　を徐々に開いて
夫々のガスを反応室２０１に流入させる・このときの５
ｉｋ４４／Ｈｅガスｉ量とＰＨ，／Ｈｅガス流量との比
が所望の値になるように流出ハル１２１７　、２１８　
ｋｌＨＩ　Ｌ、又、反応室内の圧力が所望の値になるよ
うに真空針２３６４０＠みを見ながらメインバルブ２３
４の開口をｗ４整する・そして基体シリンダー２３７の
温度が加熱ヒーター２３８によシ５０−４００℃ＯＭ度
に設定逼れていることを確認した後、電源２４０を所望
の電力に設定して反応室２０１内にグロー放電を生起さ
せて層領域（マ）を支持体上に形成する・層領域ｔｃｅ
　ｔ−形成するには層領域（Ｖ）の形成の際に使用した
ＰＨ，／Ｈｅガスのかわりに又は該ガスに加えてＮＯガ
スを用いて層形成を行なう＠夫々の層上形成する際に必
賛なガス以外の概出パルプμ全て閉じることＦｉ百９筐
でもなく又、夫々の層を形成する原、前層の形成に使用
したガスが反応室２０１内、流出パルプ２１７〜２．已
１から反応室２０１内に至る配電内に残貿することｔｉ
ａｎｂたりに、流出バルブ２１７〜２２１　ｆｆｉ閉じ
補助パルプ２３２　、２３３　ｋ開いてメインパルプ２
３４を全開して禾内を一旦＾真空に排気する操作を必要
に応じて行なう◎ 又、層形Ｘｔ−行なっている閣は層形成の均一化′（Ｉ
！−針るため着体シリンダー２３７はモータ２３９によ
り一定速度で回転させる。

以下実施例について説明する。

実施例１ 第２図に示した製造装置に工９、アルミニウム基板上に
、以下の条件で層形成を行つた〇こうして得らｎた像形
成部材を帝電露光埃像装置に設置し、０５　ＫＶでα２
　ｓｅｃ間コロナ帝電を行い直ちに光ｉｌｌ＠射した０
光源はタングステンランプを用い、１．Ｏｌｕｘ　ｓｅ
ｃの光量會、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０句電性の現像剤（トナーとキャリアを
含む）′１ｋＶｉＡ材表面にカスフードすることによっ
て部材表面上に良好なト玄−１！ＩＩ像を得た。

このようにして得られたトナーｇＩｔ、一旦ゴムブレー
ドでクリーニングし、丹び上記作家クリーニングエａｔ
繰シ返した・繰り返し回数１０万回以上行っても画像の
劣化はみらｎなかった。

実施例２ 実施例１において像形成部材の作製の第１段で゛ 階でＨｅガス１００００　Ｖｐｐｍ　Ｋ　＊釈したＰＨ
１ガス並へ びにＮＯガスのｆｉｌｔ−各々、変化させ九個に全く同
様の作Ｒ’ｌｋ件で像形成部材を作製し、その後実施例
１と同様の方法で評価を行りた◎さらに６試料の、作製
の第１段階で含有δれる燐及び嵯＊ｍｔイオンマイクロ
アナリシス（ＩＭＡ法）により分析した。

上記の結果を第２表に示す〇 第　　　２　　　表 １〕表中、酸素及び燐の含有量は作成の第１段階にお１
，１て各々層中に含有される量を示す。

２）　■　非常に良好 ０　　　　良　　好 Δ　　実用上充分使用し得る ×（ａ）　　画質が劣る ×（ｂ）　　層の剥離が生じ易い 実施例３ 第２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◎作製した像形成部材につい
て実施例１と同様の方法で計画したところ第４表に示す
運な結果ｔ−得た。

実施例４ この様にして侍られた像形に部材について実ｊｌｔｆｉ
ｌと一様の方法にょプ計１ｌｌＩｔ行りたところ良好な
結果が得られた。

実施例５ この様にして得られた像形成部材について実施例１と同
様の方法で評価したところ、良好な結果が侍ら扛た・ 実施例６ 第７表にホす条件のもとで像形成部材を作製した猿、実
施例１と同様の方法で１ｆＰｉｌｉ！ｉしたところ、良
好な結果が得られた。

実施例７ Ｎ８表に示す条件のもとで像形成部材を作製し九俵、実
ＩＩＩＡ剣ｌと同様の方法で評価したところ、１質、耐
久性に於いて良好な結果が得られたＯ −５６３− 実ｍ例８ 実Ｊ１例３０菖２層作Ｉｌｔ段階、実施例４の第２゜３
層作成ｌ！ｉ階に於ける層作成条件を下記の第９表に示
す各条件にし九以外に、谷実施例に示した条件とす朧に
健って、電子４誓用像形成部材の夫々を作製し、実施例
１と同様の方法で評価したところ、夫々に就て特に画質
、耐久性の点に於いて良好な結果が得らｎた〇

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の好適な実施例Ｍ様例の
層構造を模式的に示した模式的層構成図、第２図は、本
発明の光導電部材を製造する為の装置の一例を示す模式
的収明図である。 １００・パ光導電部材　　　１０１・・・支持体１０２
−＃　！質層　　　　１０３−・・第一の層領域（Ｏ１
１０４・・・第二０層領域（マ）１０７・・・自由表面
出願人　　中ヤノン株式会社 第１頁の続き ０発　明　者　三角輝男 東京都太田区下丸子３丁目３０番 ２号キャノン株式会社内

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
   体とする非晶質材料で構成され、光害電性を牟す非晶質
   層とｔ−Ｍする光導電部材において、ｍ記非晶實層が、
   構成原子として酸総原子を含有する第一の層領域と、構
   成原子として鳩期律表弗ｖ族に属する原子を含有し、前
   記支持体側の方に内在されている第二の層領域とを有し
   、これ等は、少なくとも互いの一部を共有しており、前
   記第二０層領域の層厚を−とし、前記非→質層の層厚と
   第一０層領域の層厚ＩＢこの差をＴとすれば ｔｉｓ／　（’ｉ’＋ｔ、　）≦０．４の関係が成立し
   ているａｔ％黴とする光導電部材。