JPS58187945A - 電子写真用光導電部材 - Google Patents

電子写真用光導電部材

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JPS58187945A
JPS58187945A JP57071956A JP7195682A JPS58187945A JP S58187945 A JPS58187945 A JP S58187945A JP 57071956 A JP57071956 A JP 57071956A JP 7195682 A JP7195682 A JP 7195682A JP S58187945 A JPS58187945 A JP S58187945A
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amorphous
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gas
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Isamu Shimizu
勇 清水
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

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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(ここでは広義の光で、紫外光線。
可視光線、赤外光線、X線、γ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。
固体撮像装置、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、8、N比〔光電流(I、
 )/暗電流(Id))が高く、照射する電磁波のス(
クトル特性にマツチングした吸収ス(り、トル特性を有
すること、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有するこ
と、使用時において人体に対して無公害であること、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
に処理することができ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傷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号公報には光電変換読取装置へ
の応用が記載されている。
丙午ら、従来のa−81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、及び耐湿性等の使用環境特性
の点、更には経時的安定性の点匹おいて、総合的な特性
向上を計る必要があるという更r改良される可き点が存
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、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると、従来にお
いては、その使用時において残留電位が残る場合が度々
観測され、この種の光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
生ずる所謂ゴースト現象を発する様になる、或いは、高
速で繰返し使用すると応答性が次第に低下する、等の不
都合な点が生ずる場合が少なくなかった。
更には、a−8tは可視光領域の短波長側に較べて、長
波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸収係数が比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーデとのマツ
チングに於いて、通常使用されているハロゲンランプや
螢光灯を光源とする場合、長波長側の光を有効に使用し
得ていないという点に於いて、夫々改良される余地が残
っている。
又、別には、照射される光が光導電層中に於いて、充分
吸収されずに支持体に到達する光のl!′が多くなると
、支持体自体が光導電層を透過して来る光に対する反射
率が高い場合には、光導電層内に於いて多重反射による
干渉が起って、画像の「ボケ」が生ずる一要因となる。
この影響は、解像度を上げる為に、照射スポ。
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザを光源
とする場合には大きな問題となっている。
覗いは又、a−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なめに、水素
原子或いは弗素原子や塩素原子等のへロr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
その他の特性改良のために含有されるが、これ等の構成
原子の含有の仕方如何によっては、形成しな層の電気的
或いは光導電的特性や耐圧性に間バq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該層中での寿命が充分でないこ
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画像に俗
に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破壊現象による
と思われる画像欠陥や、例えば、クリーニングに、ブレ
ードを用のるとその摺擦によると思われる、俗に「白ス
ジ」と云われている所謂画像欠陥が生じたりしてい念。
又、多湿雰囲気中で使用したり、或いは多湿雰囲気中に
長時間放置しな直後に使用すると俗に云う画像のボケが
生ずる場合が少なくなかった。
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用のに空堆積
室より取り出した後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの層の浮きや剥離、蜆いは層に亀裂が
生ずる等の現象を引起し精ちになる。この現象は、殊に
支持体が通常、電子写真分野に於いてイカ用されている
ドラム状支持体の嚇合シで多く起る等、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き」らねる一
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hる必要がある。
本発明は上記の賭点に鑑み成されたもので、*−8tに
就て電子写真用像形成部材や固体撮儂装置、読取装置等
に使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(H)又はハロダン原子
(X)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1水素化アモールファスシリコン、ハロゲン
化アモルファスシリコン、或いはハロダン含有水素化ア
モルファスシリコン〔以後これ等の総称的表記として[
a −St (He X ) J を使用する〕から構
成され、光導電性を示す非晶質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及び長
波長側に於ける吸収スイクトル特性に優れていることを
見出した点に基いている。
本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時安定して
いて、殆んど使用環、境に制限を受けない全環境型であ
抄、長波長側の光感度特性に優れると共に耐光疲労に著
しく長け、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず、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
することを主なる目的とする。
本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感度が高く
、殊に半導体レーザとのマ、チングζC優れ、且つ光応
答の速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、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り、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、電子写真用の像形成部材として適
用させた場合、通常の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、静電像形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分あり、且つ多湿雰囲気中でもその特性の低下
が殆んど観測されない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、濃度が高く、ノ1−フトーン
が鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得る事が
容易に出来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、高光感度性。
高8N比特性及び支持体との間に良好な電気的接触性を
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
コン原子とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成
された、第1の層領域とシリコン原子を含む非晶質材料
で構成され、光導電性を示す第2の層領域とが前記支持
体側より順に設dられ念層構成の第一の非晶質層と、シ
リコン原イと炭素原子とを含む非晶質材料で構成され念
第二の非晶質層とを有し、前記第1の層領域中に於ける
ゲルマニウム原子の分布状態が層厚方向に不均一であっ
て、前記第1の層領域に伝導性を支配する物質が含有さ
れ、前記第一の非晶質層には場素原子が含有されている
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5部材は、前記し念諸問題の総てを解決し得、極
めて優れな電気的、光学的、光導電的特性、耐圧性及び
使用1境特性を示す。
殊に、電子寒真用像形成部材として適用させた場合(で
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、@度が高
く、八−7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。
又、本発明の光導電部材は支持体上に形成されZ、非晶
質層が、層自体が強靭であって、且つ支持体との密着性
に著しく優れており、高速で長時間連続的に繰返し使用
することができる。
更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーデとのマ、、チングに優れ、
且つ光応答が速い。
以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就で詳細に
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
構成を説明するなめに模式的に示した模式的構成図であ
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、−第一の非晶質層(1) 10
2と第二の非晶質層(■)1o5とを有し、該第二の非
晶質層(II) 105は自由表面106を一方の端面
に有している。
第一の非晶質層(1) 102は支持体101側よりゲ
ルマニウム原子を含有するa −81(He X )(
以後r a −S iGe (Ht X ) Jと略記
する)で構成された第1の層領域(G) 103とm−
8i(H,X)で構成され、光導電性を有する第2の層
領域(S)104とが順に積層された層構造を有する。
第1の層領域(G) 103中に含有されるダルマニウ
ム原子は、該第1の層領域(G) 103の層厚方向に
は連続的であって且つ前記支持体1o1の設けられであ
る側とは反対の側(第二の非晶質層(n) 105側)
の方に対して前記支持体101側の方に多く分布した状
態となる様に前記第1の層領域(G) 103中に含有
される。
本発明の光導電部材100に於いては、少なくとも第1
の層領域(9) 103に伝導特性を支配する物質(C
)が含有されており、第1の層領域(G)103に所望
の伝導特性が与えられている。
本発明に於いては、第1の層領域(G) 103に含有
される伝導特性を支配する物質(C)は、第1の層領域
(G) 103の全層領域に刃側なく均一に含有されて
も良く、第1の層領域(G) 103の一部の層領域に
偏在する様に含有されても良い。
本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)を第1の
層領域(G)の一部の層領域に偏在する様に第1の層領
域(G)中に含有させる場合には、前記物質(C)の含
有される層領域(PN)は、第10層領域(G)の端部
層領域として設けられるのが望ましいものである。殊に
、第1の層領域(G)の支持体側の端部層領域として前
記層領域(PN)が設けられる場合には、該層領域(P
N)中に含有される前記物質(C)の種類及びその含有
量を所望に応じて適丸選択することによって支持体から
第一の非晶質層(1)中への特定の極性の電荷の注入を
効果的に阻止することが出来る。
本発明の光導電部材に於いては、伝導特性を制御するこ
との出来る物質(C)を、第一の非晶質層(「)の一部
を構成する第1の層、領域(G)中に、前記した様に該
層領域(G)の全域に刃側なく、或いは層厚方向に偏在
する様に含有させるものであるが、更には、第1の層領
域(G)上に設けられる第2の層領域(、S)中にも前
記物質(C)を含有させても良いものである。
第2の層領域(S)中に前記物質(C)を含有させる場
合には、第1の層領域(G)中に含有される前記物質(
C)の種類やその含有量及びその含有の仕方に応じて、
第2の層領域(S)中に含有させる物質(C)の種類や
その含有量、及びその含有の仕方が適宜法められる。
本発明に於いては、第2の層領域(S)中に前記物質(
C)を含有させる場合、好ましくは、少なくとも第1の
層領域(G)との接触界面を含む層領域中に前記物質を
含有させるのが債ましいものである・ 本発明に於いて社、前記物質(C)は第2の層領域(S
)の全層領域に刃側なく含有させても良いし、或いは、
その一部の層領域に均一に含有させても良いものである
第1の層領域(G)と第2の層領域(S)の両方に伝導
特性を支配する物質(C)を含有させる場合、第1の層
領域(G)に於ける前記物質(C)が含有されている層
領域と、第20層領域(S)に於ける前記物質(C)が
含有されている層領域とが、互いに接触する様に設ける
のが望ましい。又、第1の層領域(G)と第2の層領域
(S)とに含有される前記物vt (C) p、t、第
1 (7) 層領域(G) ト第27)M領M(S)と
に於いて同師類でも異種類であっても良く、又、その含
有量は各層領域に於いて、同じでも異っていても良い。
丙午ら、本発明に於いては、各層領域に含有される前記
物質(C)が両者に於いて同種類である場合には、第1
0層領域(G)中の含有量を充分多くするか、又は、電
気的特性の異なる種類の物質(C)を、所望の各層領域
に夫々含有させるのが好ましいものである。
本発明に於いては、少なくとも第一の非晶質層(1)を
構成する第1の層領域(G)中に、伝導特性を支配する
物質(C)を含有させることにより、該物質(C)の含
有される層領域〔第1の層領域(G)の一部又は全部の
層領域のいずれでも良い〕の伝導特性を所望に従って任
意に制御すること′が出来るものであるが、この様々物
質としては、所謂、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、形成される第一の非
晶質層(りを構成するa−8iGe(H,X)やa−8
i(H,X)に対して、P型伝導特性を与えるP型不純
物及びn型伝導特性を与えるn型不純物を挙げることが
出来るO 具体的には、P型不純物としては周期律表第■族に属す
る原子(第■族原子)、例えば、B(硼素) P At
 (アルミニウム) 、 Ga (ガリウム)。
In (イン・クラム) 、 Tt (タリウム)等が
あり、殊に好適に用いられるのは、B5Gaである。n
型不純物としては、周期律表第■族に属する原子(第■
族原子)、例えば、P(燐) 、 A@(砒素)。
sb (ア/チモ:/)、Bl(ビスマス)等であり1
殊に、好適に用いられるのは、p 、 Asである。
本発明に於いて、伝導特性を制御する物質(C)が含有
される層領域(PN)に於けるその含有量は、該層領域
(PN)に要求される伝導特性、或いは該層領域(PN
)が支持体に直に接触して設けられる場合には、その支
持体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。
又、前記層領域(PN)&こ直に接触して設けられる他
の層領域や、胚他の層領域との接触界面に於ける特性と
の関係も考慮されて、伝導特性を制御する物質の含有量
が適宜選択される。
本発明に於いて、5層領域(PN)中に含有される伝導
特性を制御する物質(C)の含有量としては、通常の場
合、0.01〜5 X 10’ atomic ppm
 、好適には、0.5〜I X 10  atomle
 ppm 、最適には、1〜5 X 10  atom
ic ppmとされるのが望ましいものである。
本発明に於いて、伝導特性を支配する物質(C)が含有
される層領域(PN)に於ける該物質(C)の含有量を
通常は30 atomic ppr*以上、好適には5
0 atomle pprn以上、最適には、100 
atomleppm以上とすることによって、例えば該
含有させる物質(C)が前記のP型不純物の場合には、
第二の非晶質層(II)の自由表面が■極性に帯電処理
を受けた際に支持体側からの第一の非晶質層(1)中へ
の電子の注入を効果的に阻止することが出来、又、前記
含有させる物質(C)が前記のn型不純物の場合には、
第二の非晶質層(II)の自由表面が○極性に帯電処理
を受けた際に、支持体側から第一の非晶質層(+)中へ
の正孔の注入を効果的に阻止することが出来る。
上記の様な場合には、前述した様に、前記層領域(PN
)を除いた部分の層領域(Z)には、層領域(PN:)
に含有される伝導特性を支配する物質(C)の伝導型の
極性とは別の伝導型の極性の伝導特性を支配する物質(
C)を含有させても良いし、或いは同極性の伝導型を有
する伝導特性を支配する物質(C)を、層領域(PN)
に含有させる実際の量よりも一段と少ない量にして含有
させても良いものである。
この様な場合、前記層領域(Z)中に含有される前記伝
導特性を支配する物質(C)の含有量としては、層領域
(PN)K含有される前記物質(C)の極性や含有量に
応じて所望に従って適宜決定される゛ものであるが、通
常の場合0.001〜1000 atomicPpm 
l好適には0.05−500 atomic ppm 
、最適には0.1〜200 atomic ppmとさ
れるのが望ましいものである。
本発明に於いて、層領域(PN)及び層領域(Z)に同
種の伝導性を支配する物質(C)を含有させる場合には
、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましくは、
30 atomic ppm以下とするのが望ましいも
のである。
本発明に於いては、第一の非晶質層(1)中に一方の極
性の伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有させな
層領域と他方の極性の伝導型を有する伝導性を支配する
物質を含有させな層領域とを直に接触する様に設けて、
該接触領域に所謂空乏層を設けることも出来る。詰り、
例えば第一の非晶質層(1)中に前記のP型不純物を含
有する層領域と前記のn型不純物を含有する層領域とを
直に接触する様に設けて所1P−n接合を形成して、空
乏層を設けることが出来る。
本発明の光導電部材においては、第1の層領域(G)中
に含有されるゲルマニウム原子の分布状態は、層厚方向
においては、前記の様な分布状押を取り、支持体の表面
と平行な面内方向には均一な分布状態とされるのが望ま
しいものである。
本発明に於いては、第1の層領域(G)−ヒに設けられ
る第2の層領域(S)中には、ゲルマニウム原子は含有
されておらず、この様々層構造に第一の非晶質層(1)
を形成することによって、可視光領域を含む、比較的短
波長から比較的短波長迄の全領域の波長の光に対して光
感度が優れている光導電部材とし得るものでちる。又、
第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウム原子の分布
状態は、全層領域にrルマニウム原、子が連続的に分布
し、ゲルマニウム原子の層厚方向の分布濃度Cが支持体
側より第2の層領域(S)に向って減少する変化が与え
られているので、第1の層領域(G)と第10層領tj
1.(S)との間に於ける親和性に優れ、汀つ後述する
様に支持体側端部に於いてゲルマニウム原子の分布濃度
etc極端に大きくすることにより、半導体レーザ等を
使用した場合の、第2の層領域(S)では殆んど吸収し
切れない長波長側の光を第10要領M (G)に於いて
、実質的に完全に吸収することが出来、支持体面からの
反射による干渉を防止することが出来る。又、本発明の
光導電部材に於へ いては、第1の層領域(G)と第2の層領域(S)とを
構成する非晶質材料の夫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2図乃至第10図には、本発明における光導電部材の
第1の層領域(G)中に含有されるゲルマニウム原子の
層厚方向の分布状態の典型的例が示される。
第2図乃至第10図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Cを、縦軸は、第1の層領域CG)の層厚を
示し、1Bは支持体側の第1の層領域(G)の端面の位
置を、tTは支持体側とは反対側の第1の層領域(G)
の端面の位置を示す。即ち、ゲルマニウム原子の含有さ
れる第10層領域(G)はt1側よりtT側に向って層
形成がなされる。
第2図には、第1の層領域(G)中に含有されるゲルマ
ニウム原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示さ
れる。
第2図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る第1の層領域(G)が形成される表面と該第1の層領
域(G)の表面とが接する界面位tW1゜よりtlの位
置までは、ゲルマニウム原子の分布濃度CがC1なる一
定の値を堆り乍らダルマニウム原子が形成される第1の
層領域(G) K含有され、位置tl よりは濃度C2
より界面位置t、に至るまで徐々に連続的に減少されて
いる界面位1itTにおいてはゲルマニウム原子の分布
濃度CはC3とされる。
第3図に示される例においては、含有されるダルマニウ
ム原子の分布濃度Cは位置tlより位置t。
に至るまで濃度C4から徐々に連続的に減少して位置1
Tにおいて濃度CBとなる様な分布状態を形成している
第4図の場合には、位置tBより位置1.まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Cは濃度C6と一定値とされ、位
M、 t 2と位置tTとの間において、除徐に連続的
に減少され、位置t、において、分布濃度Cは実質的に
零とされている(ここで実質的に零とは検出限界量未満
の場合である)。
第5図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは位
置t!lより位#、t、に至るまで、濃度C$より連続
的に徐々ひこ減少され、位置t、において実質的に零と
されている。
第6図に示す例においては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位置t、と位置t3間においては、濃度C9と
一定値であり、位置1Tにおいては濃度C1oされる。
位置t3と位置1.rとの間では、分布・濃度Cは一次
関数的に位置t3より位置1Tに至るまで減少されてい
る。
第7図に示される例においては、分布濃度Cは位置1.
より位置t4までは濃度Cttの一定値を取り、位[1
4より位fiftTまでは濃度ctmより濃度Ctsま
で一次関数的に減少する分布状態とされている。
第8図に示す例においては、位置t、より位Ut。
に至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cの濃度C1
4より実質的に零に至る様に一次関数的に減少している
第9図においては、位置1Bより位置t6に至るまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CtSより濃度
C1−まで−次間数的に減少され、位置t、と位置t、
との間においては、濃度cpsの−定値とされた例が示
されてのる。
第1O図に示される例においては、ダルマニウム原子の
分布濃度Cは位置tIlにおいて濃度CI?であり、位
1jj t aに至るまではこの濃度csyより初めは
ゆっくりと減少され、t6の位置付近においては、急激
に減少されて位置t6では濃度C18とされる。
位fft t a と位Rt 7との間においては、初
め急激に減少されて、その後は、緩かに徐々に減少され
て位11j t yで濃度C19となり、位置t7と位
置ts との間では、極めてゆっくりと徐々に減少され
て位置t8において、濃度cueに至る。位置t8と位
置tTの間においては、濃度C!oより実質的に零にな
る様に図に示す如き形状の曲線に従って減少されている
以上、第2図乃至第10図により、第1の層領域(G)
中に含有されるゲルマニウム原子の層厚方向の分布状態
の典型例の幾つかを説明した様に、本発明においては、
支持体側において、ダルマニウム原子の分布濃度Cの高
い部分を有し、界面t1側においては、前記分布濃度C
は支持体側に較べて可成り低くされ念部分を有するゲル
マニウム原子の分布状態が第1の層領域(G)に設けら
れている。
本発明に於ける光導電部材を構成する非晶質層の一部を
構成する第1の層領域(G)は、好ましくは上記し念様
に支持体側の方にゲルマニウム原子が比較的高濃度で含
有されている局在領域(A)を有するのが望ましい。
本発明に於いては局在領域(A)は、第2図乃至第10
図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置t!lより
5μ以内に設けられるのが望ましいものである。
本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位置1
Bより5μ厚までの全層領域(L、〕ときれる場合もあ
るし、又、層領域(LT)の一部とされる場合もある。
局在領域(A)を層領域(LT)の一部とするか又は全
部とするかは、形成される第一の非晶質層(Dに要求さ
れる特性に従って適宜決められる。
局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原子の分布濃
度の最大値Cmaxがシリコン原子に対して、通常は1
000 atomic ppm以上、好適には5000
 atomic ppm以上、Rt適にはI X 10
 atom1cppm以上とされる様な分布状態となり
得る様に層形成されるの力;望ましい。
即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る第一の層領域(G)は、支持体側からの層厚で5μ以
内(1!lから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値C
maxが存在する様に形成されるのが好ましいものであ
る。
本発明r′おいて、第1の層領域CG)中に含有される
ゲルマニウム原子の含有量としては、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が、
通常は1〜9.5 X 10  atomicppms
好ましくは100〜8 X 10  atomic p
pm 。
最適には、500〜7 X 10  itomia p
pmとされるのが望ましいものである。
本発明に於いて第1の層領域(G)と第2の層領域(S
)との層厚は、本発明の目的を効果的に達成させる為の
重要な因子の1つであるので形成される光導電部材に所
望の特性が充分与えられる様に、光導電部材の設計の際
に充分なる注意が払われる必要がある。
本発明に於いて、第1の層領域(G)の層厚T。
は、通常の場合、30X〜50μ、好ましくは、401
〜40μ、最適[1d、50X〜30μとされるのが望
ましい。
又、第2の層領域(S)の層厚Tは、通常の場合、0.
5〜90μ、好ましくは1〜80μ、最適には2〜50
μとされるのが望ましい。
第1の層領域(G)の層厚T1と第2の層領域(8)の
層厚Tの和(T、+T)  としては、両層領域に要求
される特性と第一の非晶質層(1)全体に要求される特
性との相互間の有機的関連性に基いて、光導電部材の層
設計の際に所望に従って、適宜決定される。
本発明の光導電部材に於いては、上記の(Tll十T)
の数値範囲としては通常の場合1〜100μ、好適には
1〜80μ、最適には2〜50μとされるのが望ましい
本発明のより好ましい実施態様例に於いては、上記の層
厚T、及び層厚Tとしては、通常はT、/’r≦1なる
関係を満足する際に、夫々に対して適宜適切な数値が選
択されるのが望ましい。
上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値の選択に
於いて、より好ましくはTB/T≦0.9、最適にはT
、/T≦0.8なる関係が満足される様に層厚T!l及
び層厚Tの値が決定されるのが望ましいものである。
本発明に於いて、第1の層領域(G)中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量がI X 10 atomle
ppm以上の場合には、第1の層領域(G)の層厚T、
としては、成可〈薄くされるのが望ましく、好ましくは
30μ以下、より好ましくは25μ以下、最適には20
μ以下とされるのが望ましいものである。
本発明において、必要に応じて、第一の非晶質@(I)
を構成する第1の層領域(G)及び第20層領域(書)
中に含有される八lj +’ン原子(X)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
、7ツ素、塩素を好適なものとして挙げることが出来る
本発明において、a−8iG・(He x )で構成さ
れる第1の層領域(G)を形成するには、例えばグロー
放電法、スパッタリング法、或いはイオンシレーティン
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 −S I G
 e (He X )で構成される第1の層領域(G)
を形成するには、基本的にはシリコン原子(sBを供給
し樽るSi供給用の原料がスとゲルマニウム原子(Go
)を供給し得るG・供給用の原料ガスと、必要に応じて
水素原子(H)導入用の原料ガス又は/及びハロゲン原
子(X)導入用の原料がスを、内部が減圧にし得る堆積
室内に所望のガス圧状態で導入して、該堆積室内にグロ
ー放電を生起させ、予め所定位tK設置されである所定
の支持体表面上に含有されるゲルマニウム原子の分布濃
度を所望の変化率曲線に従つて制御し乍らa−8IGo
(H,X)からなる層を形成させれば良い。
又、ス・臂ツタリング法で形成する場合には、例えばA
r 、 Hs等の不活性ガス又はこれ等のガスをベース
とし念混合ガスの雰囲気中でSiで構成されなターダウ
トウ或いは、該ターr、)とGeで構成されたタープ、
トの二枚を使用して、又はStとG。
の混合されたターf、)を使用して、必要に応じて、H
e 、 Ar等の稀釈ガスで稀釈され7ThG@供給用
の原料がスを、必要に応じて、水素原子(H)又は/及
びハロゲン原子(X)導入用のガスをス・!、タリング
用の堆積室に導入し、所望のガスのプラズマ雰囲気を形
成すると共に、前記Ge供給用の原料ガスのガス流量を
所望の変化率曲線に従って制御し乍ら、前記のターrヮ
トをスパッタリングしてやれば良い。
イオンブレーティング法の場合には、例えハ多結晶シリ
コン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマニウム又は単結
晶ゲルマニウムとを、夫々蒸発源として蒸着ケートに収
容し、この蒸発源を抵抗加熱法、唆いは、エレクトロン
ビーム法(EB法)等によって加熱蒸発させ、飛翔蒸発
物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる以外は、
スパッタリング法の場合と同様にする事で行うことが出
来る。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、SIH、8121(6,81,H8
゜S l 4 H1゜等のガス状態の又はガス化し得る
水素化硅素(シラン類)が有効に使用されるものとして
挙げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供給
効率の良さ等の点で81H4s Si2H6が好ましい
ものと[相]して挙げられる。
Ge供給用の原料ガスと成や得る物質としては、GeH
4# 、Ge2H6v Ge5HB t Ge4H4a
 p Ge5H12eG@、6H14# Ge7H16
e Gea)t、s e Ge、H2o等のが入状態の
又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効に使用され
るものとして挙げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易
さ、Gs供給効率の良さ等の点で、GeH4t G52
H6t Ge、H8が好ましいものとして挙げられる。
本発明において使用されるへロダン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロrン化金物が挙げられ
、例えばハロr/ガス、ハロゲン化物、ハロダン間化合
物、へ口ダンで置換されたシラン誘導体等のが入状態の
又はガス化し得るハロダン化合物が好ましく挙げられる
又、更には、シリコン原子とへロダ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、・710rン原子
を含む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明にお
いては挙げることが出来る。
本発明において好適に使用し得るハロダン化合物として
は、具体的には、フ、素、塩素、臭素。
ヨウ素の/N Oダンガス、BrF # C1F e 
CZFs tBrF  # BrF  * IF  v
 IFy t ICA  IBr等のハログ5    
  3     3 i間化合物を挙げることが出来る。
ハロダン原子を含む硅素化合物、所謂、ノ・ロダン原子
で置換されたシラン誘導体としては、具体的6τは例え
ばSiF4.512F6a 5iCt4.5IBr4゜
等のハロダン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。
この様なハロダン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成す
る場合には、G・供給用の原料ガスと共にSlを供給し
得る原料ガスとしての水素化硅素がスを使用しなくとも
、所望の支持体上にハロダン原子を含b * −81G
eから成る第1の層領域(G)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従って、ハロダン原子を含む第1の層領
域(G)を作成する場合、基本的には、例えばSi供給
用の原料ガスとなるハロダン化硅素とGo供給用の原料
ガスとなる水素化rルマニウムとAr 2 F21 H
・等のガス等を所定の混合比とガス流量になる様にして
第1の層領域(G)を形成する堆積室に導入し、グロー
放電を生起してこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成す
ることによって、所望の支持体上に第1の層領域(G)
を形成し得るものであるが、水素原子の導入割合の制御
を一層容易になる様に計る為にこれ等のガスに更に水素
ガス又は水素原子を含む硅素化合物のガスも所望量混合
して層形成しても良い。
又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。
スノヤツタリング法電イオンブレーティング法の何れの
場合にも形成される層中にハロダン原子を導入するには
、前記ハロダン化合物又は前記の710グン原子を含む
硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成してやれば良いものである。
又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料がス、例えば、F2、或いは前記したシラン類又は/
及び水素化rルマニウム等のガス類をス・ぐツタリング
用の堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲気を形
成してやれば良い。
本発明においては、ノ・ロダン原子導入用の原料がスと
して上記された710グ/化合物或いはノ・口ダンを含
む硅素化合物が有効なものとして使用さレルモノテアル
カ、その他に、HF @ HCt+ HBr tHI等
のハロゲン化水素、5i)T、、F2.81H2I2#
5IH2C42,5IHCt3.5i1(2Br2.5
iHBr、等の710)77置換水素化硅素、及びGe
HF3. GeH2F2*GeH,F 、 GsHCt
、 、 GeH2C12,GeH,Ct、 GeHBr
、 。
GeF2Br2 * Get(、Br 、 GeHI3
. GeHI  、 GeHsI等2 )水素化ハoffン化rルマニウム、等の水素原子を構
成要素の1つとするハロゲン化物、GeF4tGeC1
e GeBr  、 GeI  v GsF  + G
eCL2p GeBr2゜4       4    
  4      2G@Iz等のハロダン化rルマつ
ウム、等々のガス状態の或いはガス化し得る物質も有効
な第1の層領域(G)形成用の出発物質として挙げる事
が出来る。
これ等の物質の中水素原子を含むハロゲン化物は、第1
の層領域(G)形成の際に層中にハロダン原子の導入と
同時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な水
素原子も導入されるので、本発明においては好適なハロ
ダン導入用の原料として使用される。
水素原子を第1の層領域(G)中に構造的に導入するに
は、上記の他にF2、或いは5in4F 512H,。
81 H、5t4I(、。等の水素化硅素をG@を供給
する8 為のダルマニウム又はrルマニウム化合物と、或いは、
GeH4e Ge2H6e Ge5HB t Go4H
1o e Ge5H12eG@6H14m Ge7H1
6t GeaH1a e Ge9H20等の水素化ダル
マニウムと81を供給する為のシリコン又はシリコン化
合物と、を堆積室中に共存させて放電を生起させる事で
も行う事が出来る。
本発明の好ましい例において、形成される光導電部材の
第1の層領域(G)中に含有される水素原子(H)の量
又はハロゲン原子(X)の景又は水素原子とハロゲン原
子の号の和(H+X )は通常の場合0.01〜40 
atomic%、好適には0.05〜30 atomi
c%、最適には0.1〜’l S atomicチ、と
されるのが望ましい。
第1の層領域(G)中に含有される水素原子(H)又は
/及びハロゲン原子(X)の量を制御するには、例えば
支持体温度又は/及び水素原子(H)、或いはハロゲン
原子(X)を含有させる為に使用される出発物質の堆積
装置系内へ導入する量、放電々力等を制御してやれば良
い。
本発明に於いて、a−81(H,X)で構成される第2
の層領域(S)を形成するには前記しt第1の層領域(
G)形成用の出発物質(1)の中より、G供給用の原料
ガスとなる出発物質を除いな出発物質〔第2の層領域(
S)形成用の出発物質(■)〕を使用して、第1の層領
域(G)を形成する場合と同様の方法と条件に従って行
うことが出来る。
即ち、本発明において、a−8l(H,X)で構成され
る第2の層領域(S)を形成するには例えばグロー放電
法、スフ4ツタリング法、或いはイオンシレーティング
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−81(H,X)
で構成される第2の層領域(S)を形成するには、基本
的には前記したシリコン原子(Sl)を供給し得るSt
供給用の原料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)
導入用の又は/及びへロダン原子(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
である所定の支持表面上に:a−8i(H,X)からな
る層を形成させれば良い。又、ス・母、クリング法で形
成する場合には、例えばAr 、 )Ie等の不活性ガ
ス又はこれ等のガスをペースとし念混合がスの雰囲気中
でSIで構成されたターゲットをス/#ツタリングする
際、水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入
用のガスをス・やツタリング用の堆積室に導入しておけ
ば良い。
本発明に於いて、形成される第一の非晶質層(1)を構
成する第2の層領域(S)中に含有される水素原子(H
)の量又はハロゲン原子(X)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、1〜40
 atomic係、好適には5〜3゜atomic%、
最適には5〜25 atomic%とされるのが宅まし
い・ 第一の非晶質層(1)を構成する層領域中に、伝導特性
を制御する物質(C)、例えば、第■族原子或いは第V
族原子を構造的に導入して前記物質(C)の含有された
層領域(”PN)を形成するには、層形成の際に、第■
族原子導入用の出発物質或いは第■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■
族原子導入用の出発物質と成り得るものとしては、常温
常圧でがス状の又は、少なくとも層形成条件下で容易に
がス化し得るものが採用されるのが望ましい。その様な
第■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、B2H61B4H1(] tB5H9
,B5H11,B6H1o、B6H12,B6H44等
の水素化硼素、BF、 、 BCl2 e BBr、等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、AtCl3
. GaC1,。
Ga(CH,)、 、 InCZs 、 TtCl、等
も挙げることが出来る。
第V族原子導入用の出発物質として、本発明において有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、PH3,
P2H4等の水素化燐、PH4I e PF3 *PF
s e PCl5 p PC4g # PBrs e 
PIrs t ”3等のへロダン化燐が挙げられる。、
この他、AIHs T AsF31AsC1,t As
Br3. AsF5.8bH5t S、bF、 、 S
bF5 e8bC1,t 8bC25,BIHS、 B
iCt、 、 BIBr3等も第V族原子導入用の出発
物質の有効なものとして挙けることが出来る。
本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、史には、支持体と第一の非晶質層(1)との間の密
着性の改良を計る目的の為に、第一の非晶質層(1)中
には、酸素原子が含有される。第一の非晶質層(1)中
に含有される酸素原子は、第一の非晶質層(1)の全層
領域に刃側なく含有されても良いし、或いは、第一の非
晶質層(1)の一部の層領域のみに含有させて偏在させ
ても良い。
又、酸素原子の分布状態は分布濃度C(O)が第一の非
晶質層(1)の層厚方向に於いては、均一であっても、
第2図乃至第10図を用いて説明したゲルマニウム原子
の分布状態と同様に分布濃度C(0)が層厚方向には不
均一であっても良い。詰り、酸素原子の分布濃度C(O
)が層厚方向に不均一である場合の酸素原子の分布状態
は、第2図乃至第10図を用いてゲルマニウム原子の場
合と同様に説明され得る。
本発明に於いて、第一の非晶質層(I)に設けられる酸
素原子の含有されている層領域(0)は、光感度と暗抵
抗の向上を主たる目的とする場合には、第一の非晶質層
(1)の全層領域を占める様に設けられ、支持体と第一
の非晶質層(1)との間の密着性の強化を計るのを主た
る目的とする場合には、第一の非晶質層(1)の支持体
側端部層領域を占める様に設けられる。
前音の場合、層領域(0)中に含有される酸素原子の含
有量は、高光感度を維持する為に比較的少なくされ、後
者の場合には、支持体との密着性の強化を確実に計る為
に比較的多くされるのが望ましい。
又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の為には、
支持体側に於いて比較的高濃度に分布させ、第一の非晶
質層(I)の自由表面側に於いて比較的低濃度に分布さ
せるか、或いは、第一の非晶質層(1)の自由表面側の
表層領域には、酸素原子を積極的には含有させない様な
酸素原子の分布状態を層領域(0)中に形成すれば良い
本発明に於いて、第一の非晶質層(I)に設けられる層
領域(0)に含有される酸素原子の含有量は、層領域(
0)自体に要求される特性、或いは該層領域(0)が支
持体に直に接触して設けられる場合には、該支持体との
接触界而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。
又、前記層領域(0) K直に接触して他の層領域が設
けられる場合には、該他の層領域の特性や、該他の層領
域との接触界而に於ける特性との関係本考慮されて、酸
素原子の含有量が適宜選択される。
層領域(0)中に含有される酸素原子の量は、形成され
る光導電部材に要求される特性に応じて所望に従って適
宜決められるが、通常の場合′、0.001〜50 a
tomic%、好ましくは、0.002〜40 ato
mic % % 最適にはO,OO3〜30 atom
icチとされるのが望ましいものである。
本発明に於いて、層領域(0)が第一の非晶質層(1)
の全域を占めるか、或いは、第一の非晶質層(1)の全
域を占めなくとも、層領域(0)の層厚T。
の第一の非晶質層(1)の層厚Tに占める割合が充分多
い場合には、層領域(0)に含有される酸素原子の含有
量の上限は、前記の値より充分小なくされるのが望まし
い。
本発明の場合には、層領域(0)の層厚Toが第一の非
晶質l′i!(1)の層厚T K対して占める割合が5
分の2以上となる様な場合には、層領域(0)中に含有
される酸素一原子の楯の上限としては、通常は、30 
atomic %以下、好ましくは20 atomic
 %以下、最適には10 atomleチ以下とされる
のが望ましいものである。
本発明において、第一の非晶質層(1)を構成する酸素
原子の含有される層領域(0)は、上記しな様に支持体
側の方に酸素原子が比較的高濃度で含有されている局在
領域(B)を有するものとして設けられるのが望まl、
 < 、この場合には、支持体と第一の非晶質層(りと
の間の密着性をより一層向上させることが出来る。
上記局在領域(B)は、第2図乃至第10図に示す記号
を用いて説明すれば、界面位置tlより5μ以内に設け
られるのが望ましい。
本発明においては、上記局在領域(B)は、界面位置t
、より5μ厚までの全層領域(LT)とされる場合もあ
るし、又、層領域(LT)の一部とされる場合もある。
局在領域を層領域(L、)の一部とするか又は全部上す
るかは、形成される第一の非晶質層CI)K安求される
特性に従って適宜決められる。
局在領域(B)はその中に含有される酸素原子の層厚方
向の分布状態として酸素原子の分布濃度の最大値Cma
xが通常は500 atomic ppm以上、好適に
け800 atomic ppm以−ヒ、最適には10
01000ato ppm以−Fとされる様な分布状態
となり得る様に層形成されるのが望ましい。
即ち、本発明においては、酸素原子の含有される層領域
(0)は、支持体側からの層厚で5μ以内(1Bから5
μ厚の層領域)に分布濃度の最大値Cmaxが存在する
櫟に形成されるのが望ましい。
本発明に於いて、第一の非晶質層(1)に酸素原子の含
有された層領域(0)を設けるには、第一の非晶質層(
1)の形成の際に酸素原子導入用の出発物質を前記した
非晶質層形成用の出発物質と共に使用して、形成される
層中にその量を制御し乍ら含有してやれば良い。
層領域(0)を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、前記した第一の非晶質層(1)形成用の出発物質
の中から所望に従って選択されたものに酸素原子導入用
の出発物質が加えられる。その様な酸素原子導入用の出
発物質としては、少なくとも酸素原子を構成原子とする
ガス状の物質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。
例えばシリコン原子(si)を構成原子とする原料ガス
と、酸素原子(0)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子(H)又は及びハロゲン原子(X)を
構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用するか、又は、シリコン原子(sBを構成原子とする
原料ガスと、酸素原子(0)及び水素原子(H)を構成
原子とする原料がスとを、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(si)を構成原子とす
る原料ガスと、シリコン原子(si)、酸素原子(0)
及び水素原子(H)の3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。
又、別には、シリコン原子(81)と水素原子(1()
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子(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。
具体的には、例えば酸素(02)lオゾン(0,) 。
−酸化室゛素(No) e二酸化窒素(NO2) t−
二酸化窒素(N20) 、三二酸化9累(N2o3)、
四二酸化窒素(N204) r五二酸化窒素(N205
) e三酸化窒素(No3)。
シリコン原子(St)と酸素原子(0)と水素原子(H
)とを構成原子とする、例えば、ジシロキサン(H3S
IO8IH3) 、 ) ’J ジロー+ + 7 (
H,5IO8iH20SIH,)等の低級シロキサン等
を挙げることが出来る。
ス・平、クリング法によって、酸素原子を含有する第一
の非晶質層(1)を形成するには、単結晶又ハ多結晶の
Slウェーハー又は5lo2ウエーハー、又はSlと5
I02が1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、これ等を種々のガス雰囲気中でス・やツ
タリングすることによって行えば良い。
例えば、Slウェーハーをターゲットとして使用すれば
、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、必要に応じて稀釈がス
で稀釈して、スノ臂ツタ用の堆積室中に導入し、これ等
のガスのがスプラズマを形成して前記Slウェーハーを
ス・ぐツタリングすれば良い。
又、別には、Slと5I02とは別々のターゲットとし
て、又はSiと5io2の混合した一枚のターゲットを
使用することによって、ス・平ツタ用のがスとしての稀
釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)又は
/及びハロゲン原子(X)計構成原子として含有するガ
ス雰囲気中でス・ヤ、タリングすることによって成され
る。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロ
ー放電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原
料ガスが、ス・母ツタリングの場合にも有効なガスとし
て使用され得る。
本発明に於いて、第一の非晶質層(1)の形成の際に、
酸素原子の含有される層領域(0)を設ける場合、該層
領域(0)に含有される酸素原子の分布濃度C(0)を
層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状態(d@
pth profll・)を有する層領域(0)を形成
するには、グロー放電の場合には、分布濃度C(O)を
変化させるべき酸素原子導入用の出発物質のガスを、そ
のガス流量を所望の変化率曲線に従って適宜変化させ乍
ら、堆積室内に導入することによって成される。例えば
手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられている何
らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられ念所定
のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を行えば
良い。このとき、流1の変化率は線型である必要はなく
、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計された変
化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲線を得
ることもできる。
層領域(0)をスパッタリング法によって形成する場合
、酸素原子の層厚方向の分布濃度C(O)を層厚方向で
変化させて酸素原子の層厚方向の所望の分布状態(de
pth profile )を形成するには、第一には
、グロー放電法による場合と同様に、酸素原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室中へ導入
する際のガス光景を所望に従って適宜変化させるCとに
よって成される。
第二には、ス・やツタリング用のターf、)を、例えば
SIと5i02との混合されなターダ、トを使用するの
であれば、Slと5in2との混合比を、ターf、)の
層厚方向に於いて、予め変化させておくことによって成
される。
本発明に於いて、形成される第一の非晶質層(1)を構
成する第2の層領域(S)中に含有される水素原子(H
)の量又はハロゲン原子(X)の借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、1〜4
0 atomie 96、好適には3〜3゜atomi
c %、最適には5〜25 atomi%とされるのが
望ましい。
第1図に示される光導電部材1ooに於いては第一の非
晶質層(1) 102上に形成される第二の非晶質層(
11) 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、使用項境特性、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(1)102と
第二の非晶質層(II) 105とを構成する非晶質材
料の各々がシリコン原子といゝ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。
本発明に於ける第二の非晶質層(II)は、シリコン原
子(81)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質材
料(以後、r a −(s+Xc1−x)y(H,x)
、−、Jと記す。但し、O<X、y<1 )で構成され
る。
1− (81XC1−x)y(H,X)、、で構成され
る第二の非晶質層(II)の形成はグロー放電法、ス・
々ツタリング法、イオンプランテーション法、イオンシ
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、設備資本投了の負
荷程度、製造規模1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(It
)中に導入するのが容易に行える等の利点からグロー放
電法或いはスパッタリング法が好適に採用される。
ヂに、本発明に於いては、グロー放電法とスパッタリン
グ法とを同一装置系内で併用して第二の非晶質層(II
)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(It)を形成す
るには、a −(5ixC1−x)、cH,x)、−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、導入されたガスを、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(1)上に1− (81
xC1−x)y(H,X)、、を堆積させれば良い。
本発明に於いて、’ −(Slxcl−x)y(H#X
)j−y 形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(
St)、炭素原子(C)、水素原子(H)、ハロゲン原
子(X)の中の少なくとも1つを構成原子とするガス状
の物質父上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。
81、C,H,Xの中の1つとしてslを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばsl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、必要
に応じてHを構成原子とする原料ガス又は/及びXを構
成原子とする原料がスとを所望の混合比で混合して使用
するか、又はSlを構成原子とする原料ガスと、C及び
Hを構成原子とする原料ガス又は/及びC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
合するか、或いは、Slを構成原子とする原料ガスと、
St、C及びHの3つを構成原子とする原料ガス又は、
si、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、SlとHとを構成原子とする原料ガスにC
を構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良いし
、SlとXとを構成原子とする原料がスにCを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。
本発明に於いて、第二の非晶質層(It)中に含有され
るハロゲン原子(X)として好適なのはF、Ct。
Br 、 Iであや、殊KF、C1が望ましいものであ
る。
本発明に於いて、第二の非晶質層(II)を形成するの
に有効に使用される原料ガスと成り得るものとしては、
常温常I石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。
本発明に於いて、第二の非晶質層(n)形成用の原料が
スとして有効に使用されるのけ、SlとHとを構成原子
とする5IH4,812I(61Si、H8,514H
,。
等のシラン(5ilane )類等の水素化硅素ガス、
CとHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜4の飽和
炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数
2〜3のアセチレン系炭化水素、へロダン単体、ハロr
ン化水素、ハロゲン間化合物。
ハロダン化硅素、ハロダン置換水素化硅素、水素化硅素
等を挙げる事が出来る。
具体的には、飽和炭化水素としてはメタン(CH4) 
エタン(C2H6) *プロ/りべC3H8)、n−ブ
タン(n−CM  )、(シラン(C5H42)、エチ
レン系炭 10 化水素としては、エチレン(C2H4) 、プロピレン
(C3H6) 、ブテン−1(04H8) 、ブテン−
2(C4H8)1イソゾチレン(c H) pペンテン
(C5H,。)lアセ千8 レン系炭化水素としては、アセチレン〔C2H2〕。
メチルアセチレン(csu4) vブチン(C4H6)
 rハロダン単体としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ
素のハロダンガス、ハロゲン化水素としてld、FH。
HI 、 HCl、 HBr 、ハロダン間化合物とし
ては、BrF 、 C1F 、 C6F’  p CL
F  、 BrF  、 BrF  e IF7 p5
      5      5      3IF5+
 IC2t IBr ハロl’ ン化硅素としては5I
F4゜812F6.5ICt4.5ict3Br 、 
5iCZzBr2 、5iCtBr3゜5IC6I *
 SlBr4w ”ロダン置換水素化硅素としては、S
iH2F2.5IH2C62,5IHC13,5iH3
C4゜SiHBr 、 SiHBr  、 5iHBr
3.水素化硅素として5        2 2 は、5IH4+ 512H8t 5t4H1o等のシラ
ン(Si 1ans+ )類、等々を挙げることが出来
る。
これ等の他に、CF4t CCl4* CBr4. C
HF5tCH2F2. CHSF 、 CFi、CL 
、 CH,Br e CH3I 、 C2H3Ct等の
ハロダン置換・ぐラフイン系炭化水素、SFa #SF
6等のフッ素化硫黄化合物、 Si(CH3)4゜5I
(C2H5)42等のケイ化アルキルや5tcz(cH
,)、 。
SiC/−2(CH5)2.5iCt3CT(3等のl
Sロ’l’7含有ケイ化アルキル等のシラン誘導体も有
効なものとして挙げることが出来る。
これ等の第二の非晶質層(II)形成物質は、形成され
る第二の非晶質r@(TI)中に、所定の組成比でシリ
コン原子、炭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、第二の非晶質層(n)の形
成の際に所望に従って選択されて使用される。
例えば、シリコン原子と炭素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が形  □成され得
る81(CH3)4と、ハロゲン原子を含有させるもの
としての5iHC43t 5iH2Ct2.5iCt4
1 或いは5iH3CA等を所定の混合比にしてガス状
態で第二の非晶質層(II)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’−(S i x
C1−x )y(C2+H) l、から成る第二の非晶
質層(II)を形成することが出来る。
スノ4 ツタリング法によって第二の非晶質層(II)
を形成するには、単結晶又は多結晶のStウェーハー又
はCウェーハー又はSlとCが混合されて含有されてい
るウェーハーをターダ、トとして、これ等を必要に応じ
てハロゲン原子又は/及び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・ヤツタリングすることによ
って行えば良い。
例えば、SIウェーハーをターデッドとして使用すれば
、CとH又は/及び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・中ツタ用の堆積室中
に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成して前記
sIウェーハーをス・母ツタリングすれば良い。
又、別には、SlとCとは別々のターデッドとして、又
はsiとCの混合した一枚のターf、)を使用すること
によって、必要に応じて水素原子又U及びハロゲン原子
を含有するがス雰囲気中でス・ぐツタリングすることに
よって成される。C,H及びXの導入用の原料ガスとが
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
非晶質層(n)形成用の物質がス・卆ツタリング法の場
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(It)をグロー放電
法文はス・平ツタ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@、 No 
、 Ar等が好適なものとして挙げることが出来る。
本発明に於ける第二の非晶質層(n)は、その要求され
る特性が所望通りに与えられる様に注意深く形成される
即ち、81.C,必要に応じてH又は/及びXを構成原
子とする物質は、その作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、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 −(5txC1−X)y(H,x)、−、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。
例えば、第二の非晶質層(n)を耐圧性の向上を主な目
的として設けるにはa−(SIXCl−x)y(HlX
)、−yは使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な
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(It)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a−(sixc、−−y(H,X)、−アが作成され
る。
第一の非晶質層(1)の表面にト(slxcl−x)y
(HtX) 、□y から成る第二の非晶質層(l[)
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−(stxcl
−x)y(HtX)1−y  が所望通1)K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のが
望ましい。
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(II)の形成法に併せて適宜最適範囲
が選択されて、第二の非晶質層(II)の形成が実行さ
れるが、通常の場合、20〜400℃、好適には50〜
350℃、最適には100〜300℃とされるのが望ま
しいものである。第二の非晶質層(n)の形成には、層
を構成する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他
の方法に較べて比較的容易である事等の為に、グロー放
電法やス・ぐツタリング法の採用が有利であるが、これ
等の層形成法で第二の非晶質層(Ir)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ノ平
ワーが作成されるa −(5txC1−X)y(H,x
)、−。
の特性を左右する重要な因子の1つである。
本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するa−
(s ixc 1− x )y (Hp x ) 1−
yが生産性良く効果的に作成される為の放電・切−条件
としては通常10〜300W、好適には20〜250W
、 最適には50〜200Wとされるのが望ましいもの
である。
堆積室内のガス圧は通常は0.01〜I Torr 。
好適には、0.1〜0.5 Torr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(II)を作成する為
の支持体温度、放電・グローの望ましい数値範囲として
前記し次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々く、所
望特性のa −< 5ixc1−x)。
(H2x)t−から成る第二の非晶質層(II)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7ア
クタ−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(II)に
含有される炭素原子の量は、第二の非晶質層(It)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(II)が形成される賞賛な因
子である。
本発明に於ける第二の非晶質層(n) K含有される炭
素原子の量は、第二の非晶質層(II)を構成する非晶
質材料の種類及びその特性に応じて適宜所望に応じて決
められるものである。
即ち、前記一般式a −(s +Xc 1−x )y(
HIX) 1−yで示される非晶質材料は大別すると、
シリコン原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以
後、「a−8i、C,、jと記す。但し、O< a <
 1 ) 、シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構
成される非晶質材料(以後、” ”−(””bCl−b
)cHl−c ’と記す。
但し、0<b 、 c<1 ) 、シリコン原子と炭素
原f−とハロダン原子と必要に応じて水素原子とで構成
される非晶質材料(以後、[a −(5idC1−d)
@(HIX)   ’と記す。但し、0 (d 、 e
 < 1 )に分 −e 類される。
本発明に於いて、第二の非晶質層(II)がa−St。
C1−1lで構成される場合、第二の非晶質層(II)
に含有される炭素原子の量は通常としては、lXl0−
’〜90 atomicチ、好適には1〜80 ato
micチ、最適には10〜75 atomic q&と
されるのが望ましいものである。即ち、先のa −81
,CI−、の鳳の表示で行えば、1が通常は0.1〜0
.99999、好適には0.2〜0.99、最適には0
.25〜0.9である。
本発明に於いて、第二の非晶質層(II)が’ −(S
1bC1−b)eHl−eで構成される場合、第二の非
晶質層(II)に含有される炭素原子の量は、通常lX
l0 〜90atomle%とされ、好ましくは1−9
1−90ato qbs最適には10〜80atomi
c%とされるのが望ましいものである。水素原子の含有
量としては、通常の場合1〜40 atomic %、
好ましくは2〜35 atomic %、最適には5〜
30 atomic t4とされるのが望ましく、これ
等の範囲に水素含有量がある場合に形成される光導電部
材は、実際面に於いて優れ念ものとして充分適用させ得
るものである。
即ち、先のa −(SlbCl−b)c)(、−0の表
示で行えばbが通常は0.1〜0.99999、好適に
は0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、Cが
通常0.6〜Q、99、好適には0.65〜0.98 
、最適には0.7〜0.95テあルノ力2望ましい。
第二の非晶質層(It)が、& −(Si、C1−d)
e(H,X)1−。
で構成される場合には、第二の非晶質層(If)中に含
有される炭素原子の含有量としては、通常、I X 1
0−3〜90 atomic %、好適には1〜90 
atomic悌、最適には10〜80 atomic%
とされるの力;望ましいものである。ノ・ロダン原子の
含有量としては、通常の場合、1−20 atomic
 %、好jmには1〜18 atomic %、最適に
は2〜15 atomic %とされるのが望ましく、
これ等の範(社)に/%ロrダン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4じ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 atomie%以下、好適に
は13 atomlc%以下とされるのが望ましいもの
である。
即ち、先のa −(SidCl−d)e(H2XJ−6
のd、eの表示で行えば、dが通常、0.1〜0.99
999、好適には0.1〜0.99、最適には0.15
〜0.9、eが通常08〜0.99、好適には0.82
〜0.99 、最適には0.85〜0.98であるのが
望ましい。
本発明に於ける第二の非晶質層(II)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様に所期の目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。
又、第二の非晶質層(II)の層厚は、該層(II)中
に含有される炭素原子の量や第一の非晶質層(Dの層厚
との関係に於いても、各々のIij領域に要求される特
性に応じた有機的な関連性の下に所望に従って適宜決定
される必要がある。
更に加え得るに、生産性や量産性を加味しな経済性の点
に於いても考慮されるのが望ましい。
本発明に於ける第二の非晶質層(■)の層厚としては、
通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ
、最適には0.005〜10μ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
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えば、NiCr eステンレス、 At。
Cr 、 Mo # Au 、 Nb 、 Ta 、 
V 、 Tl 、 Pt 、 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、プリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカ一ゲネート、セルローズアセテート、?す!
口ぎレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化♂ニリデン、プリ
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、セラミック、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
の表面を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr 。
At+ Cr + Mo 、 Au 、 Ir 、 N
b 、 Ta 、 V + Tl 。
pt + pa w  In2O,l  5nO211
TO(Ir+20. + 5no2)等から成る薄膜を
設けることによって導電性が付すされ、或いはぼりエス
テルフィルム等の合成樹脂フィルムであれば、NlCr
 g Atg Ag # Pb #Zn t Ni 、
 An 、 Cr 、 Mo 、 Ir 、 Nb 、
 Ta 、 V eTi 、 Pt等の金属の薄膜を真
空蒸着、電子ビーム蒸着、ス・ぐツタリング等でその表
面に設け、又は前記金属でその表面をラミネート処理し
て、その表面に導電性が付与される。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
するのであれば連続高速複写の場合には、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
通りの光導電部材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撓性が要求される場合には、支持体
としての機能が充分発揮される範囲内であれば可能な限
り薄くされる。丙午ら、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。
次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略につい
て説明する。
第11図に光導電部材の製造装置の一例を示す。
図中の1102〜1106のガスボンベには、本発明の
光導電部材を形成するなめの原料ガスが密封されており
、その1例としてたとえば11o2は、Hので稀釈され
たSiH4ガス(純度99.999%、以−FS I 
HaA1@と略す。)ボンベ、1103tiH* テ稀
釈されたG e H4ガス(純度99.999%、以下
G s HJ苅・と略す。)ボンベ、1104はH・で
稀釈されたB2H6ガス(純度99.99%、以下82
H6/Heと略す。)ゲ/ぺ、1105はNoガス(純
度99.999係)ボンベ、1106はC2■I4がス
(純度99.999チ)がンペである。
これらのガスを反応室1101に流入させるにはガスボ
ンベ1102〜11o6のパルプ1122〜1126゜
リークパルプ1135が閉じられていることを確認し、
又、流入パルプ1112〜1116、i出バルブ111
7〜1121.補助パルプ1132,1133が開かれ
ていることを確認して、先づメインパルプ1134を開
いて反応室1101、及び各ガス配管内を1′F気する
。次に1c空計1136の読みが約5X10−6tar
tになった時点で補助パルプ1132,1133、流出
・々シブ111フ〜1121を閉じる。
次にシリンダー状基体1137上に第一の非晶質層(1
)を形成する場合の1例をあげると、がスデンペ110
2よりS I Ha/’)(eがス、がX & 7ベ1
103よりG el(4/’I(eガス、ガスボンベ1
104よりB2H6ガスs ifス、がスデンベ110
5よ#)Noガスをパルプ1122〜1125を開いて
出口圧y+・ゾ1127〜1130の圧を1 kg/謂
!に調整し、流入パルプ1112〜1115を徐々に開
ケて、マスフロコントローラ1107〜1110内に夫
々流入させる。引き続いて流出・々ルブ1117〜11
20、補助パルプ1132を徐々に開いて夫々のガスを
反応室1101に流入させる。このときのS iHa/
’)Isガス流量とG嗜H4,/’)(@ガス流量とB
2H6/)I@ガス流量とNoガス流量との比が所望の
値になるように流出パルプ1117〜1120を調整し
、又、反応室1101内の圧力が所望の値になるように
真空計1136の読みを見ながらメインパルプ1134
の開口を調整する。そして基体1137の温度が加熱ヒ
ーター1138により50〜400℃の範囲の温度に設
定されていることを確認された後、電源114oを所望
の電力に設定して反応室1101内にグロー放電を生起
させ同時にあらかじめ設計された変化率曲線に従ってG
5H4/’1(eがスの流量を手動あるいは外部駆動モ
ータ等の方法によりて・々ルプ1118の開口を漸次変
化させる操作を行なって形成される層中に含有されるゲ
ルマニウム原子の分布濃度を制御する。
この様にして、基体1137上に、硼素原子(B)と酸
素原子(0)とが含有され、前記の変化率曲線に従った
ゲルマニウム原子の分布状態が形成されている、a −
S iGe (JX)で構成された層領域(B、O)が
所望の層厚に形成される。層領域(B、O)が所望! 
ff、に形成された段階に於いて、流出バルブ1118
.1119,1120 の夫々を完全に閉じること、及
び必要に応じて放電条件を変えること以外は、同様な条
件と手順に従って所望時間グロー放電を維持することで
前記層領域(B、O)上に、硼素原子(B)、酸素原子
(O)、及びゲルマニウム原子(G・)が含有されてい
ない、a−8l(H,X)で構成された層領域(S)が
形成されて、第一の非晶質層(I)の形成が終了される
上記の第一の非晶質層(I)の形成の際に、該層形成開
始後、所望の時間が経過した段階で、堆積室へのB2H
6/)l・がス或いはNoガスの流入を止めることによ
って、硼素源、子の含有された層領域CB)及び酸素原
子の含有さ4れた層領域(0)の各層厚を任意に制御す
ることが出来る。
又、所望の変化率曲線に従って、堆積室1101へのN
oガスのガス流量を制御することによって、層領域(O
)中に含有される酸素原子の分布状態を所望通りに形成
することが出来る。
第一の非晶質層(夏)中にハロゲン原子を含有させる場
合には、上記のガスに、例えば5IF4ガスを更に付加
して、グロー放電を生起させれば良い。
又、第一の非晶質層(1)中に水素原子を含有させずに
ハロダン原子を含有させる場合には、先のS I H4
/’)Ieガス及びG eHa/’)I@ガスの代りに
、SiF4/Heガス及びG e F 4/1(eがス
を使用すれば良い。
上記の様にして所望層厚に形成された第一〇非晶質1鳴
(1)上に第二の非晶質層([l)を形成するには、第
一の非晶質層(1)の形成の際と同様なバルブ操作によ
って、例えばSIHがス、c2H4がスの夫々を必要に
応じてH・等の稀釈ガスで稀釈して、所望の条件に従っ
て、グロー放電を生起させることによって成される。
第二の非晶質層(■)中にハロゲン原子を含有させるに
は、例えばSiF4ガスとc2H4ガス、或いは、5I
H4ガスを加えて上記と同様にして第二の非晶質層(■
)を形成す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バルブ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前1の形成に使用したガスが反応室
1101内、流出バルブ1117〜1121から反応室
1101内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ1117〜1121を閉じ、補助バル
ブ1132.1133を開いてメイン・1ルブ1134
を全開して系内を一旦高に空に排気する操作を必要に応
じて行う。
第二の非晶質層(II)中に含有される炭素原子の量は
例えば、グロー放電による場合はSiH4がスと、C2
H4がスの反応室1101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・母ツタリングで層形成
する場合には、ターダウトを形成する際シリコンウェー
ハーとグラファイトウェーハーのスフ9ツタ面積比率を
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r2トを成型することによって所望に
応じて制御することが出来る。第二の非晶質層([1)
中に含有されるハロゲン原子(X)の竜は、ハロゲン原
子導入用の原料ガス、例えば5IF4ガ天が反応室11
01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。
又、層形成を行って−る間は層形成の均一化を計るため
基体1137はモータ1139により一定速度で回転さ
せてやるのが望ましい。
以下実施例について説明する。
実施例1 第11図に示した製造装置により、シリンダー状のkl
基体上に、第1表に示す条件で第12図に示すガス流量
比の変化率曲線に従ってGeH4/4(@ガスとS I
 Ha/Heガスのがス流量比を層作成経過時間と共に
変化させて第一の非晶質層(I)を形成し、次いで第1
表に示す条件で第二の非晶質層を形成して電子写真用像
形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置し■5.OkVで038・0間コロナ帯電を行い、直
ちに光像を照射した。光像はタングステンラング光源を
用い、21ux−mecの光量を透過型のテストチャー
トを通して照射させた。
その後直ちに、e荷電性の現像剤(トナーとキャリアを
含む)を像形成部材表面をカスケードするこ七によって
、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得な。像形成
部材上のトナー画像を■5、OkVのコロナ帯電で転写
紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現性のよい鮮
明な高濃度の画像がイりられ念。
実施例2 第11図に示した製造装置により第2表に示す条件で第
13図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、GeH
4/)IeがスとSiH4/)(・ガスのガス流量比を
層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例
1と同様にして第一の非晶質層(1)を形成し念以外は
、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を形成し
念。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例3 第11図に示した製造装置により第3表に示す条件で第
14図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、GeH
4A”がスとS I H4/’)(eガスのガス流量比
を層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施
例1と同様にして第一の非晶質層(1)を形成した以外
は、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を形成
した。
こうして得られ念像形成部材に就ので、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例4 第11図に示した製造装置により、第4表に示す条件で
第15図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
H4/)(+1ガスとS I H4/11 eガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共VC変化させ、その他の
条件は実施例1と同様にして、第一の非晶質層(りを形
成しな以外は、実施例1と同様にして電子写真用像形成
部材を形成した。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成し念ところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例5 第11図に示した製造装置により第5表に示す条件で第
16図に示すがス流量比の変化率曲線に従って、GeH
4A・ガスと5IH4/lf(・ガスのガス流量比を層
作成経過時1tnと共に変化させ、その他の条件は実施
例1と同様にして、第一の非晶質層(1)を形成した以
外は、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を形
成し念。
こうして得られな像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られ念。
実施例6 第11図に示した製造装置により、第6表に示す条件で
第17図に示すガス流量比の変化率曲線に従りて、Ge
H4/4(eがスと5IR4/)(・ガスのガス流量比
を層作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施
例1と同様にして、第一の非晶質層(1)を形成した以
外は、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を形
成した。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例7 第11図に示した製造装置により、第7表に示す条件で
第18図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、G@
H4Aeガスと5IH4//H・ガスのがス流量比を層
作成経過時間と共に変化させ、その他の条件は実施例1
と同様にして、第一の非晶質層(1)を形成し念以外は
、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を形成し
な。
こうして得られな像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例8 実施例1に於いて、5IH4Aeガスの代りに5t2H
6/)]・ガスを使用し、第8表に示す条件にした以外
は、実施例1と同様の条件にして電子写真用像形成部材
を形成しな。
こうして得られな像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ葎め
て鮮明な画質が得られ念。
実施例9 実施例1に於いて、S i Ha/’)(eガスの代り
にS I F 4A(eがスを使用し、第9表に示す条
件にした以外は、実施例1と同様の条件にして電子写真
用像形成部材を形成した。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例10 実施例1に於いて、5IH4//11eガスの代りに(
5iH421s + 5iF4Ae )ガスを使用し、
第10表に示す条件にした以外は、実施例1と同様の条
件にして電子写真用像形成部材を形成した。
こうして得られな像形成部材に就いて、実施例1と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成しなところ極め
て鮮明な画質が得られた。
実施例11 第11図に示し念製造装置により、シリンダー状のAt
基体上に、第11表に示す条件で第12図に示すガス流
量比の変化率曲線に従って、Ge H4/Hsガスと8
1 H4/’)l@がスのがス流量比を層作成経過時間
と共に変化させて第一の非晶質層(1)の形成を行りな
以外は、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を
形成した。
こうして得られ念像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置し■5.OkVで0.3ssc間コロナ帯電を行い、
直ちに光像を照射した。光像はタングステンラング光源
を用い、21ux−seeの光量を透過型のテストチャ
ートを通して照射させな。
その後直ちにe荷電性の現像剤(トナーとキャリアを含
′tj)を傷形成部材表面をカスケードすることによっ
て、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得な、像形
成部材上のトナー画像を、■5.0kVのコロナ帯電で
転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現性のよ
い鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例12 実施例11に於いて、第1層の作成の際にはB2H6の
(SiH4+ GeH4)に対する流量を、第2層の作
成の際にはB2H6のS iH4に対する流量を第12
表に′示す様に変えた以外は、実施例11と同様の条件
で電子写真用像形成部材の夫々(試料属1201〜12
08 )を作成した。
こうして得られた各像形成部材に就いて、実施例11と
同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
第12表に示す結果が得られた。
実施例13 実施例1〜10に於いて、第2層の作成条件を第13表
及び第14表に示す条件にしな以外は、各実施例に示す
条件と同様にして電子写真用像形成部材の夫々(試料A
1301〜1310.1401〜1410 )を作成し
た。
こうして得られた像形成部材の夫々に就いて、実施例1
と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したとこ
ろ第13A表及び第14A表に示す結果が得られた。
実施例14 実施例1に於いて、光源をタングステンランプの代9に
810 am LvGaAi系半導体レーザ(10mW
)を用いて、静電像の形成を行った以外は、実施例1と
同様のトナー画像形成条件にして、実施例1と同様の条
件で作成した電子写真用像形成部材に就いてトナー転写
画像の画質評価を行ったところ、解像力に優れ、階調再
現性の良い鮮明な高品位の画像が得られた。
実施例15 非晶質層(n)の作成条件を第15表に示す各条件にし
念以外は、実施例2〜10の各実施例と同様の条件と手
順に従って電子写真用像形成部材の夫々(試料Al2−
201〜12−208.12−301〜12−308.
・・・・・・、12−1001〜12−1009の72
個の試料)を作成した。
こうして得られた各電子写真用傷形成部材の夫夫を個別
に複写装置に設置し、■5 kVで0.2膳・8間コロ
ナ帯電を行い、光像を照射した。光源はタングステンラ
ングを用い、光量は1.01ux−1ecとした。潜像
はe荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含む)Kよっ
て現像され、通常の紙に転写された。転写画像は、極め
て良好なものであった。
転写されないで゛電子写真用像形成部材上に残ったトナ
ーは、ゴムブレードによってクリーニングされ念。この
ような工程を繰り返し10万回以上行っても、いずれの
場合も画像の劣化は見られなかった。
各試料の転写画像の総合画質計画と、繰返し連続使用に
よる耐久性の評価の結果を第15A表に示す。
実施例16 非晶質層(II)の形成の際、ス・やツタリング法を採
用し、シリコンウェーハーとグラファイトのターf、)
面積比を変えて、非晶質層(II)に於けるシリコン原
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の夫々を作成した
。こうして得られ7Th fl’形成部材の夫々につき
、実施例1に述べた如き、作像、現像、クリーニングの
工程を約5万回繰り返した後画儂評価を行ったところ第
16表の如き結果を得た。
実施例17 非晶質層(II)の層の形成時、5i)(4ガスとc2
H4がスの流量比を変えて、非晶質層(■)に於けるシ
リコ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の夫々を作
成した。こうして得られた各像形成部材につき、実施例
1に述べた如き方法で転写までの工程を約5万回繰り返
した後、画像評価を行ったところ、第17表の如き結果
を得た・実施例18 非晶質層(II)の層の形成時、5IH4ガス、 5I
F4がス、C2H4がスの流量比を変えて、非晶質層(
TI)に於けるシリコ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
形成部材の夫々を作成した。こうして得られた各像形成
部材につき実施例1に述ぺ念如き作像、現像、クリーニ
ングの工程を約5万回繰り返した後、画像評価を行った
ところ第18表の如き結果を得た。
実施例19 非晶質層(n)の層厚を変える以外は、実施例1と全く
同様な方法によって像形成部材の夫々を作成した。実施
例1vc述ぺた如き、作偉、現像、クリーニングの工程
を繰り返し第19表の結果を得た。
以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条件を以下
に示す。
本体温度:rルマニウム原子(Ge )含有層・・・・
・・約200℃ダルマニウム原子(Ge )非含有層・
・・約250℃放電周波数: 13.56 MHz 反応時反応室内圧: 0.3 Torr
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明する為の
模式的層構成図、第2図乃至第10図は夫々第一の層領
域(G)中のrルマニウム原子の分布状態を説明する為
の説明図、第11図は、本発明で使用された装置の模式
的説明図で、第12図乃至第18図は夫々本発明の実施
例に於けるガス流計比の変化率曲線を示す説明図である
。 100・・・光導電部材  101・・・支持体102
・・・第一の非晶質層(+) 105・・・第二の非晶質層(El) 第1図 ;′〜2図 一一−−◆C 第3図 第4図 一−−−−−−C 第5図 一□−c 第6図 第7図 □C 第8図 一□−c 第9図 第10図 −□−c 第13図 ひノ    o、z     os     o、iガ
ス流量tヒ 力゛ズ;te、It

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光導電部材用の支持体と、該支持体上に、シリコン原子
    とダルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成され念、
    第1の層領域とシリコン原子を含む非晶質材料で構成さ
    れ、光導電性を示す第20層領蛾とが前記支持体側より
    順に設けられた層構成の第一の非晶質層と、シリコン原
    子と炭素原子とを含む非晶質材料で構成され念第二の非
    晶質層上を有し、前記第1の層領域中に於けるゲルマニ
    ウム原子の分布状態が層厚方向に不均一であって、に■
    記載1の層領域に伝導性を支配する物質が含有され、前
    記第一の非晶質層には酸素原子が含有されている事を特
    徴とする光導電部材。
JP57071956A 1982-03-31 1982-04-28 電子写真用光導電部材 Granted JPS58187945A (ja)

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JP57071956A JPS58187945A (ja) 1982-04-28 1982-04-28 電子写真用光導電部材
DE19833311835 DE3311835A1 (de) 1982-03-31 1983-03-31 Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement
FR8305341A FR2524661B1 (fr) 1982-03-31 1983-03-31 Element photoconducteur
US06/486,940 US4517269A (en) 1982-04-27 1983-04-20 Photoconductive member

Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6326660A (ja) * 1986-02-07 1988-02-04 Canon Inc 光受容部材
JPH0524586U (ja) * 1991-04-08 1993-03-30 有限会社コンペツクス フロツピーデイスク用フアイル

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6326660A (ja) * 1986-02-07 1988-02-04 Canon Inc 光受容部材
JPH0524586U (ja) * 1991-04-08 1993-03-30 有限会社コンペツクス フロツピーデイスク用フアイル

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