JPS59201062A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS59201062A
JPS59201062A JP58075842A JP7584283A JPS59201062A JP S59201062 A JPS59201062 A JP S59201062A JP 58075842 A JP58075842 A JP 58075842A JP 7584283 A JP7584283 A JP 7584283A JP S59201062 A JPS59201062 A JP S59201062A
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JP
Japan
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layer
layer region
atoms
gas
atom
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Application number
JP58075842A
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English (en)
Inventor
Keishi Saito
恵志 斉藤
Kozo Arao
荒尾 浩三
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02—Charge-receiving layers
    • G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08—Photoconductive 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、8N比〔光硫流(I、)
/暗電流(Ia))が高く、照射する電磁波のスペクト
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請求される。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袂な点である。
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 −8iと表記す)があ
シ、例えば、独国公開第2746967号公報、同第2
855718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。
百年ら、従来のa−8i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において、総合的な特性
向上を計る必要があるという、更に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。
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量が多くなると、
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?4L[i円に於いて多重反、射
による干渉が起って、画像の「ボケ」が主する一要因と
なる。
この影響は、解像度を上げる為に、照射スポットを小さ
くする和犬きくなシ、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。
更に、a−8i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
の他の特性改良のために他の原子が、各々構成原子とし
て光導電層中に含有されるが、これ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
電的特性や電気的耐圧性に問題が生ずる場合がある。
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、或いは暗部において、支持体側よシの電荷の注入の
阻止が充分でないこと等が生ずる場合が少なくない。
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室よシ取り出した後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの屑の浮きや剥離、或いは層に亀裂が
生ずる等の現象を引起し勝ちであった。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。
また、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、支持体側よシ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
ードを用いるとその摺擦によると思われる、俗に「白ス
ジ」といわれている所謂画像欠陥が生じたシしていた。
又、多湿雰囲気中で使用したシ、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いう画像のボケが
生ずる場合が少なくなかった。
従ってa−8i材料そのものの特性改良が図られる一方
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−8iに
就で電子写真用像形成部材や固体撮像装置、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、a−
8i、殊にシリコン原子を母体とし、水素原子(H)又
はハロゲン原子(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、所謂水素化アモルファスシリコ
ン、ハロゲン化アモルファスシリコン、或イハハロケン
含有水素化アモルファスシリコど〔以後これ等の総称的
表記としてra−8i(H。
X)J  を使用する〕から構成される光導電性を示す
光・受容1層を有する光導電部材の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シでなく、従来の
光導電部材と戟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
ペ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シ
、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
ることを主たる目的とする。
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ツチングに優れ、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、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得る事が容
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、高品質画像を得ることが
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。
本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、Ge
)(S 11−X (0,95(x≦1〉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
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
た第3の層領域とが前記支持体側よ#)順に設けられた
層構成の光受容層とを有し、前記光受容層中には酸素原
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、電気的耐圧性
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
特性が安定しておシ高感度で、高8N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。
又、不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、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、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て詳細に
説明す為。
第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示した模式的構成図であ
る。
第1図に示す光導電部材100は、光導電部材用として
の支持体101の上に、光受容層102を有し、該光受
容層102は自由表面105を一方の\ 端面に有している。
光受容層102は、支持体101側よF) G ex 
8+ 1−X・(0,95くx≦1)を含む非晶質材料
〔以後a−Ge)(Siz −X (H,X )と記載
〕で構成された第1の層柑日−←」=匂41で構成され
た第3の層領域(M) 106とが順に積層された層構
造を有する。
第1の層領域(G) 103中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、該第1の層領域(G) 103の層厚方向及
び支持体101の表面と平行な面内方向1て連続的であ
って且つ均一に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。
本発明に於いては、第1の層領域(G)上に設けられる
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、この様な層構造に光受容層を形成すること
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ある。
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、全層領域にゲルマニウム原子が連続的に分
布しているので第1の層領域(0)と第2の層領域(S
)との間に於ける親和性に優れ、半導体レーザ等を使用
した場合の、第2の層領域(8)では殆んど吸収し切れ
ない長波長側の光を第1の層領域(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。
本発明において、第1の層領域(G)中に含有されるシ
リコン原子の含有量(NS i/(N5i−1’NGe
 )二NAは層中のA原子の総原子数〕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法
められるが、好ましくは5 X 10’atomic 
pI)m以下、より好ましくはI X 10 ’ at
omicppm以下、最適にはI X 10” ato
mic ppm以下とされるのが望ましい。即ちa −
Ge、(S il z’(H,X )におけるXの値と
しては、好ましくは0.95(x≦1、より好ましくは
0.99<x≦1、最適には0.999〈X≦1とされ
るのが望ましい。
本発明に於て第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
俄な因子の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の層領域の層厚TBは、好ましく
は、30人〜50μ、よシ好1しくけ40人〜40μ、
最適には、50人〜30μさされるのが望ましい。
又、第2の層領域(8)の層厚Tは、好ましくは0.5
〜90μ、より好ましくは1−L80μ、最適には2−
50μとされるのが望ましい。
第1の層領域(G)の層厚TBと第2の層領域(8)の
層厚Tの和(TB+T)としては、両層領域に要求され
る特性と光受容層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(TB+T)の
数値範囲としては、好ましくは1〜100μ、よシ好適
には1〜80μ、最適には2〜50μとされるのが望ま
しい。
本発明のよシ好ましい実施態様例に於いては、上記の層
厚TB及び層厚Tとしては、通常はTB/T≦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、よシ好ましくは、TB/T≦0.9最適にはT
B/T≦0,8なる関係が満足される様に層厚TB及び
層厚Tの値が決定されるのが望ましい。
本発明に於いて、第1の層領域(G)の層厚TBとして
は、成可く薄くされるのが望ましく、好ましくは30μ
以下、よシ好ましくは25μ以下、最適には20μ以下
とされるのが望ましいものである。
本発明の光導′成部材に於いては、高光感度化二屯呵 なく含有されても良いし、或いは、形番苓摺の一部の層
領域のみに含有させて偏在させても良分布m1cro)
が層領域(0)内に於いて、その層厚方向に於いて連続
的に均一とされる。
光受容層に設けられる酸素原子の含有されている層領域
(0)は、光感度と賠抵抗の向上を主たる目的とする場
合には、光受容層の全層領域を占める様に設けられ、支
持体と光受容層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、光受容層の支持体側端部層領域を
占める様に設けられる。
前者の場合、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、光受容層の
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
、光受容層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込様な酸素原子の分布状態を層領域
(0) cPに形成すれば良い。
本発明に於いて、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(0)に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
との接触界面に於ける特性との関係も考慮されて、酸′
素原子の含有量が適宜選択される。層領域(0) 申に
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法められるが、
好ましく、0.001〜50 atornic %、よ
り好ましくは、0.002〜40 atomic %、
最適には0.003〜30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
値より充分本発明0場合には・層領域(0) O層厚1
°力58光受容層の層厚Tに対して占める割合が5分の
2以上となる@な場合には、層領域(0)甲に含有され
る酸素原子の量の上限としては、好ましくは、30 a
tomic%以下、よシ好、ましくは、20ato−m
ic%以下、最適にはlOatomic%以下とされる
のが望ましい。
本発明において、必要に応じて第1の層領域(G)及び
第2の層領域(8)中に含有されるノ・ロダン原子(X
)としては、具体的にはフッソ、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
ことが出来る。
本発明におイテ、a  Ge)(8tl−X (H,X
 ) (0,95くx≦1)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−Ge)(Sil−
xcH,X)で構成される第1の層領域(Q)を形成す
るには、0.95(x<1の場合、ゲルマニウム原子(
Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスとシリコン原
子(8i)を供給し得るSi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/及びノ
ーロダン原子(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、予め所定位置に設置され
ておる所定の支持体表面上にa−Ge48i1−x(H
,X)からなる層を形成させれば良い。
x = 1の時には前述の原料ガスのうちSi供給用ガ
スを除いておけばよい。
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Geで構成されたターゲットを一
枚、或いは、該ターゲットとSiで構成されたターゲッ
トの二枚を使用して、又は、Siとαの混合されたター
ゲットを使用して、必仮に応じてHe、Ar等め稀釈ガ
スで稀釈され7’c Ge供給用の原料ガスを、必蒙に
応じて、水素原子(H)又は/及びノ・ロダン原子(X
)導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入し、
所望のガスプラズマ雰囲気を形成して前記のターゲット
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、例えば多結晶ゲル
マニウム又は単結晶ゲルマニウム、必要に応じて多結晶
シリコン又は単結晶シリコンを用い夫々蒸発源として蒸
着ボートに収容し、この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の場合と同様にする事で行う事が
出来る。
本発明において使用される8i供給用の原料ガスと成シ
得る物質としては、8 iH,、S i 、H,、8i
、H,。
Si、H,。等のガ及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8 ;Hz 、 8 it Hsが好ましい
ものとして挙げられる。
Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、Get
(m + Ge*Hs l Ge5H,l Ge1H+
。、 GegHu l GeaHra + GeyH1
sG’esH+a 、OegH2゜等のガス状態の又は
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、
Ge供給効率の良さ等の点で、GeH,l Qe、H,
1Ge、FLが好ましいものとして挙げられる。
本発明にbいて使用される)・ロダン原子導入用の原料
ガスとして有効なのは、多くのノ・ロダン化合物が挙げ
られ、例えばノ・ロダンガス、ノ・ロダン化物、ノ・ロ
ダン間化合物、ノ・ロダンで置換されたシラン誘導体等
のカス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物が好まし
く挙げられる。
又、更には、シリコン原子とノ・ロダン原子とを育成要
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ノ・ロダン化合物とし
ては、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素(DJ
’ロゲロダス、B rF 、 CtF 、 CtF、 
。
BrFi 、BrF5. IFs、 IFy、 ICz
、IBr等のハロゲン間化合物を挙げることが出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、所甜、)・ロダン原子
で置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えば
5iFa+ si!Fs、 5iCt*、 SiBr4
等のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
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特徴的な光導電部材を形成す
る場合には、Ge供給用の原料ガスと共に81を供給し
得る原料ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも
、所望の支持体上にハロゲン原子を含むa −Ge)(
S i 1−Xから成る第1の層領域(0)を形成する
事が出来る。
グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第1の層領
域(G)を作成する場合、基本的には、例えば8i供給
用の原料ガスとなるノ・ロダン化硅紫とGe供給用の原
料ガスとなる水素化ゲルマニウムとAr、H,、He等
のガス等を所定の混合化とカス流量になる様にして第1
0層領域CG)を形成する堆@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。
2 バッタリング法、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ゲン原子を導入するには
、前記の・・ロダン化合物又−前記のハロゲン原子を含
む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスのプラ
ズマ雰囲気を形成してやれば良いものである。
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、例えは、Hl、或いは前記したシラン類又は/
及び水素化ゲルマニウム等のガス類をスパッタリング用
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。
本発明に於いては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたノ・ロダン化合物或いはハロゲンを含む硅
素化合物が有効なものとして使用されるものであるが、
その他に、HF、HCj。
HBr、HI等(F) ハロゲン化水素、8 iH*F
、 、 S tH,I s rStH*Czt + 8
+HCtm 、 8tH*Brt 、 8iHBrm等
のハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF、 、 Ge
HBr5 、 GeH,F。
GeHCt、、 GeHsct* 、 GeHBr5 
GeHBr5 、 GeHtB rt +GeH,B 
r、 GeHI * 、 GeH,I 、 、 GeH
sI等の水素化ハロゲン化ゲルマニウム、等の水素原子
を構成要素の1つとするハロゲン化物、GeFn 、 
0eC1a 。
GeBr4+ Ge14. Gem5 、 GeC4、
GeBr、 、 Ge1.等ノハロダン化ゲルマニウム
、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極めて有効な
水素原子も導入されるので、本発明においては好適なハ
ロゲン導入用の原料として使用される。
水素原子を第1の層領域CG)中に構造的に導入するに
は、上記の他にH3、或いは8 iH,、、F i 。
Hs + S j sHm r S j +H+e等t
v yk素化硅素をGeを供給、する為のゲルマニウム
又はゲルマニウム化合物と、或いは、GeHi + G
etHs l Ge5H,、Ge、H,e、 Ge、1
4.。。
Ge、)i、、、 9、GeIH,@ 、 Ge、H,
、、Ge、H,。等の水素化ゲルマ、L−ラムと′Sl
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1も行う事が出
御る・ 本発明の好ましい例において、形成される光受容居を構
成する第1の層領域(G)中に含有される水素原子(H
)の景又はハロゲン原子(X)の訟又は水RM子とハロ
ゲン原子の量のηlJ(、H十X)は好ましくは0.0
1〜40 atomic %、J−1)好適には0.0
5〜J Oatomic%、最適には0.1〜2Sat
omtチとされるのが望ましい。
都1の層領域(G)中に含有、される水素原子0又は/
及びハロゲン原子(X)の′量を制御するには、例えば
支持体温煕又は/尽び水素原子(H)、或いはハロゲン
原子(X)を含有させ2為に使用される出発物質の堆積
装置±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−8i(HlX)で構成される第
、2゛の層領域(8)を形成するには前記した第1の層
領域(G)形成用の出発物質(I)の中よシ、Ge供給
用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質〔第2の
層領域(8)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−8i(H,X)で構成され
る第2の層領域(8)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−8i(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(Si)を供給し得るSi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/及びノ・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、核堆積
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−8i(H,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A r 、He等の不活性ガス
又はこれ尋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(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用の
ガスをスパッタリング用の堆積室に導入しておけばよい
。
第1の層領域(G)の上に設けられ、ゲルマニにより、
該層領域(8)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(C)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2の層領域(S)を構成するa−8i(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
。
具体的には、P型不純物と乙では、周期律表第■族に属
する原子(第■族原子)、例えば、B(硼素)、kt 
(アルミニウム)、Ga (ガリウム)、In(インジ
ウム)、Tt(タリウム)等があシ、殊に好適に用いら
れるのは、BXGaである。n型不純物としては、周期
律表第V族に属する原子(第■族原子)、例えば、P(
燐)、As(砒素)、8b(アンチモン)、Bi(ビス
マス)等であり、殊に好適に用いられるのは、P’+A
sである。
第2の層領域(8)に含有される伝導特性を制御する物
質(C)の含有量は、該層領域(S)に要求される伝導
特性、或いは該層領域(8)に直に接触して設けられる
他の層領域の特性や、該他の層領域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。
第2の層領域(8)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、好ましくけ、  0.0
01〜1000 atomic ppm、よシ好適には
0゜05〜500 atomic ppm 、最適には
0.1〜200 atomicppmとされるのが望ま
しい。
第20層領域(8)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■族原子を構造的に導
入するには、層形成の際に第■族原子導入用の出発物質
、或いは、第V族原子導入用の出発物質をガス状態で堆
積室中に、第2の層領域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、常温常圧でガス状
の又は、少なくとも層形成茶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■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、現n、。
B、H,。、B、)f、 、 B、H,、、B、H,、
、B、H,、、B、)(、、等の水神化硼素、BF、 
、 BO2,、BB r、 、等)/’ Cllノン硼
素等が挙げられる。この他、AtCt* + QaCt
、、 Ga(CHs ) s + InCtl+ Tt
CL@等も挙げることが出来る。
第■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、PH,、
P、H,等の水素比隣、PH,I。
PFm+ PFs+ pc4. PCts* PBrs
、 PBri+ PIs等のハロゲン北隣が挙げられる
。この他、ASHe r ASF s tAsCz、、
 AsBr、、 AsF5.8bHs、 5)Fll 
5bFi、 8bC1*+8)Cts 、 BiHs 
、 B1C4m 、 BiBra等も第■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された層領
域(0)を設けるには、光受容層の形成の際に酸素原子
導入用の出発物質を前記した光受容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
ー放憲法を用いる場合には、前記した光受容層形成用の
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
も酸素原子る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(8i)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(Si)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(Si)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに酸素原子(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(0,) 、オゾン(0,)、
−酸化窒素(No)、二酸化窒素(NO,)、−二酸化
窒素(N、O)、三二酸化窒素(N、O,)、四二酸化
窒素(N、0.) 、三二酸化窒素(N、0. ) 、
  三酸化窒素(No、)、シリコン原子(Si)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()1.S i08 iH,) 、
 )リシロキサy (Ha S tO8iH,O8iH
,)等の低級シロキサン等を挙げることが出来る。
又は多結晶の8iウエーハー又は8i0.ウェーハー、
又は8iと5ins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、これ等を種々のガス雰囲気中
でスパッタリングすることによって行えば良い。
例えば、S1ウエ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、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパッ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ウエーノ・−を
スパッタリングすれば良い。
又、別には、SiとSin、とは別々のターゲットとし
て、又は8iと8101の混合した一枚のターゲットを
使用することによって、スパッタ用のガスとして稀釈ガ
スの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)又は/及
びノ10ゲン原子(X)を構成原子として含有するガス
雰囲気中でスパッ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t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、スパッタリングの場合にも有効なN 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(depth profile )を有する層領域
(0)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た所定のニードルパルプの開口を漸
次変化させる操作を行なえば良い。このとき、流量の変
化率は線屋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。
N の所望の分布状態(depth profile )を
形成する使用し、該ガスを堆積室中へ導入する際のガス
流量を所望に従って適宜変化させることによって成され
る。
第二には、スパッタリング用のターゲットを、例えば、
Siと5iftとの混合されたターゲットを使用するも
のであれば、Siと810.との混合比を、ターゲット
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、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)の責又は水素
原子とハロケン原子の量の邪(H+X)は、好ましくは
1〜40 atomic % 、よシ好適には5〜30
 atomic%、最適には5〜25atomic濠と
されるのが望ましい。
/ /′ 2/′ / 第1図に示される光導電部材100に於いては第2の層
領域(S)104上に形成される第3の要領けられる。
又、本発明に於いては、第2の層領域(S)104と第
3の層領域(M)104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。
本発明に於ける第3の層領域(M)は、シリコン原子(
Si)と炭素原子(q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、「a−(S ixC1−x) y (H,Xh−y
 Jと記す。但しN  o<x、y<1)で構成される
。
a−(8ixC1−x)y (H,X) 、−、テ構成
される第3の層領域(Ivi)の形成はグロー放電法、
スパッタリング法、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、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だめの作製
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3の層領域(M
)中に導入するのが容易に行える等の利点からグロー放
電法或はスパンターリング法が好適に採用される。
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3の層領域(M)
を形成してもよい。
グロー放電法によって第3の層領域(M)を形成するに
はa−(SxxCl−x)y(H9Xh−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、支持体の設着しである真空堆積室に導入し、
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
2の層領域(S)上にa−(8+xCt−x)y(H9
X) 1−y を堆積させれば良い。
本発明に於いて、a−(SixC1−X)y()(lx
) 1−7形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(
81)、炭素原子(C)、水素原子(H)、ハロゲン原
子(X)の中の少なくとも一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。
81、 C、H、Xの中の一つとしてSi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、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ガ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、Siを構成原子とする原料ガスと
、、Si、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できる。
又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガスにC
を、(4へ成原子とする原料ガスを混合して使用しても
良いし SrとX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。
本発明に於いて、第3の層領域(M )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であり、殊にF、CAが望ましいものである
。
本発明に於いて、第3の層領域(八1)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できる。
本発明に於いて、第3のJ−領域(lvi)形成用の原
料ガスとして有効に使用されるのは、SiとHとを構成
原子とするSiH,、Si、H,、Si、H,、Si、
H,。等のシラン(8iAane )類等の水素化硅素
ガス、CとHとを÷1劉成原子とする、例えば炭素数1
〜4の飽>0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、ハロゲン
年休、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化
硅素、八・ロダン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げ
る事ができる。具体的には、飽和炭化水素としてはメタ
ン(C1,)、エータy(C,H,)、プロパン(c 
s H8)、n−プpy(n−C,H,0)、ペンタン
(C= Hl) 、エチレン系炭化水素としては、エチ
レン(C,H,)、プロピレン(C,H,)、ブテン−
1(Cat’s)、ブテン−12(C汀i、)、インブ
チレン(C,H,)、ペンテン(C,H,。)、アセチ
レン系炭化水素としては、アセチレン(C,H,)、メ
チルアセチレン(C,H,)、ブチン(C,H,)、ハ
ロゲン単体としては、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、PH。
HI、)i C、t、HB r s ハロゲン間化合物
としては、B rF、 CzF、 ClF3、CtFl
 、B r Fa 、B r F%、IF、 、IF、
、ICA、 IBr、 ハロゲン化硅素としては8 i
F、 、Si、F、、5iCAJrs 5i(J、*B
rs、S t C7−B r s 、S t Cムエ、
5iBr、、ハロゲン置換水素化硅素としては、5ta
te’s、SiH,CL、81Hct、 、’S iH
,ctSS iH,Br、 S iH,Brs、S +
’HB rs %水素化硅素としては、8iH,、Si
、H,、S 11)L 、S +、H,。等のシラy 
(8i1ane)類、等々を挙けることができる。
これ等の他にCL 、CCta 、CBr5 、 CH
F、 、CH,F、、C)]sF、 CH,Ct、 C
H,Br、 CB、I、C,H,Ct、等の710ゲン
■6換パラフイン系炭化水素、SF4、SF6等のフッ
素化硫黄化合物、5i(CI−3,)、、S i (C
,H,)、、等のケイ化アルキルやS rcl (CH
s )s 、5iCZ、(CH+L、S i Cz、C
I−ha 等の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かできる。
これ等の第3の層領域(M)形成物質は、形成される第
3の層領域(ム4)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3の層領域(M)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8i
(CH,)4と、ノ・ロダン原子を含有させるものとし
ての5iHCム、SiH,CL、SMCム、或いはS 
t Hs C1等を所定の混合比にしてガス状態で第3
の層領域(M)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 IxC5−x) y
 (CL+H) 1−yから成る第3の層領域(M)を
形成することができる。
スパック−リング法によって第3の層領域(M)を形成
するには、単結晶又は多結晶の8iウエーハー又はCウ
ェーハー又はSi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、これら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パンターリングすることによって行
えば良い。
例えは、Siウェーハーをターゲットとして使用すれば
、CとH又は/及びXを導入するだめの原料ガスを、必
要に応じて稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し
、これらのガスのガスプラズマを形成して前記Siウェ
ーハーをスパッターリングすれば良い。
又、別には S rとCとは別々のターゲットとして、
又はSiとCの混合した一枚のターゲットを使用するこ
とによって、必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン
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
とによって成される。C,H及びX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た第
3の層領域(M)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3の層領域(M)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1、例えばHe、Ne5Ar
等が好適なものとして牟げることができる。
本発明に於ける第3の層領域(M>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、8i、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、
導電性から牛導体性、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を、各々示すので、本発明
に於いて(r′i、目的に応じた所望の特性を有するa
−(SI’XC1−X) y (H,X) 1−y が
形成される様に、所望な目的として設けるにはa−(S
lxCl−x)、(HXX) I−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3の層領域(M)が設けられるi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
−(8ixC1−X) y(HXX) 1−yが作成さ
れる。
第2の層領域(8)の表面にa−(StxCl−x)y
(LXh−yから成る第3の層領域(M)の表面にa−
(SixC1−x) y(H,X) l−yから成る第
3の層領域(M)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−(sixclx)y(HsX)i−y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だめ
の第3の層領域(M)の形成法に併せて適宜最適範囲が
選択されて、第3の層領域(M)の形成が実行されるか
、好ましくは、20〜400℃、好適には50〜350
℃、最適には100〜300℃とされるのが望ましい。
第3の層領域(M)の形成には、層を構成する原子の担
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ために、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、これ等の層形成法で第
3の層領域(M)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が作成されるa−(
SixC1−x) y (H% X) z−yの特性を
左右する重要な因子の一つである。
本発明に於ける目的が達成されるだめの特性を有するa
−(S1xCt−x)y(HsX)t−yが生産性良く
効果的に作成されるだめの放電パワー条件としては好ま
しくは10〜300W、より好適には20〜250W1
最適には50〜200Wとされるのが望ましい。
堆積室内のガス圧は好ましくは0.01〜ITorr。
より好適には、0.1〜0.5Torr 程度とされる
のが望ましい。
本発明に於いては第3の層領域(M)を作成するだめの
支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記
した範囲の値が挙けられるが、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−(8ixC1−x) y (H% X) s−
yから成る第3の層領域(M)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3の層領域(M)に含有
される炭素原子の量は、第3の層領域(’M)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3の層領域(M)が形成される重要な因子である。
本発明に於ける第3の層領域(Δ1)に含有される炭素
原子の序は、第3の層領域(八ζ)を構成する非晶質材
料の控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−(StxCl−x)y (Hlx
) 1−、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&質材料C以後、
[a−8i2Cx−aJ と記す。但し、0(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、ra−(SibCt−b)cHt−c
Jと記ず。
但し、0ぐblc<1)、シリコン原子と炭素屏、子と
ハロゲン原子と必要に応じて水素原子とで411成され
る非晶fAU料(以後、[a−(Sldcl−d)e(
Hl”L=eJと記す。但し0(ci、e(1八に分シ
ラ1される。
本発明に於いて、第3の層領域(M)がa−siacl
−aで構成される場合、第3の層領域(M)に含有され
る炭素原子の量は好ましくは、1×10″″〜9゜at
omic裂、より好適には1〜80 atomic%、
最適には10〜75 atomicとされるのが望まし
い。即ち、先のa−84aC1−aのaの表示で行えば
、aが好ましくは0,1〜0.99999、より好適に
は0.2〜0.99、最適には0.25〜0.9である
。
本発明に於いて、第3の層領域(M)がa−(S!bC
1−b)cHt−cで構成される場合、第3の層領域(
N1)に含有される炭素原子の量は、好ましくは1×1
0°3〜9・Q atomicチとされ、より好ましく
は1〜90 atomic嘔、最適には10〜80 a
tomic%とされるのが望ま(2い。水素原子の含有
量としては、好!シ<は1〜40 atomic係、よ
り好ましくは2〜35ato+711c %、 最4に
は5〜3 Q atomic %とされるのが曜ましく
、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たものとして充分適用
させ)得る。
即ち、先のa−(SibCl−1))(Ht−cの表示
で行えばbが好ましくは0.1〜0.99999、より
好適には0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9
、Cが通常0,6〜0.99、好適には0.65〜0.
98、最適には0.7〜0.95であるのが望ましい。
第3の層領域(M)が、a−(SiaCl−d)6(H
SX)1−eで41↓成される場合には、第3の層領域
(M )中に含有される炭素原子の含有量:としては、
好ましくは1×10°” 〜90 atomic %、
より好適には1〜90atomic %、最適には10
〜80 atomic %とされるのが望ましい。ハロ
ゲン原子の含有お二としては、好ましくは、1〜20 
atomic %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るる場合に作成される光導電部
材を実際面に光分−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、好ましくは
、19 aton=ic %以下、より好適t(は13
 atomic % l、下とされるのが望ましい。
即ち、先のa−(SidCl−d)c(ト1、Xh−e
の(i、eの表示で行えばdが好まし、くけ、0.1〜
0.99999、より好適には0.i 〜0.99、最
適には0.15〜0.9、eが通常0.8〜0.99、
好適には0.82〜0.99、最適には085〜0.9
8であるのが望ましい。
本発明に於ける第3の層領域(M)の層厚の故範囲は、
本発明の゛目的を効果的に達成するための重要な因子の
一つである。
本発明の目的を効果的に達成する様に所期の又、舅3の
層領域(M)のに!j厚は、該層因)I:FI△ に含有される炭素原子の量や第1の層領域(G)と第2
の層領域(S)の層厚との関係に於いても、各々の層+
A域に要求される特性に応じた有機的な関連性の下にi
r望に従って適宜決定されるのが望ましい。
更に加え得るに、生産性や量産・住を加味した経済性の
点に於いても8慮されるのが望ましい。
本発明tこ於ける第3の層領域(Δ・1)の層厚として
は、好ましくは0.003〜30μ、より好適には、0
.004〜20μ、最適にはo、oos〜10μとされ
るのが望ましい。
本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えば、NiCr、ステンレス、AL、 Cr、 Mo、
 Au、 Nb、 Ta、 V、 Tj 、 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、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ボリカーボネー、1、セルローズアセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリチン、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、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′−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。
A4. Cr、Mo、 Au、 Ir、 Nb、 Ta
、 V、 Ti、 Pt、 Pd。
In、 O,、SnO,、ITO(In、Os+SnO
,)等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、NiCr、 At、 、Ag、 Pb、 
Zn、 Ni、 Au。
Cr、 MO,Ir、 Nb、 Ta、 V、 Ti、
 Pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス
ノ々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。百年ら、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2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/べには、本発明の
光導電部材を形成するだ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1102は、Heで稀釈さ
れたSiH,ガス(純度99.999%、以下5i14
. /Heと略す。)ボンベ、1103はHeで稀釈さ
れだOe、[i、ガス(純度99.999%、以下Ge
1−Js ;/ I−、i、eと略す。)ボンベ、11
04ばI−I eで稀釈された5llI′6ガス(純度
99゜99チ、以下Sr Fa /1−feと略ず。)
ボンベ、1105はNoガス(純度99.999チ)ボ
ンベ、1106はHオガス(純度99.999飼ホンベ
である。
これらのガスを反応ul101に流入させるにはカスボ
ンベ1102〜1106のバルブ1122〜1126、
リークバルブ1135が閉じられていることを確認し、
又、流入バルブ1112〜111CX  流出バルブ1
117〜1121、補助バルブ1132.1133が開
かれていることを確認して、先つツインバルブ1134
i開いて反応室1101、及び各ガス配管内を排気する
。次に真空計11360WJi;みが約5×10°’ 
torlにナツタ時点で補助バルブ1132゜1133
、流出バルブ1117〜1121を閉じる。
次にシリンダー状基体1137上に光受容層を形成する
場合の1例をあけると、ガスボンベ1102よりSiH
4/Heガス、ガスボンベ1103より()eH,/ 
Heガス、ガスボンベ1105よりNoガスをバルブ1
122.J123,1124を開いて出口圧ゲージ11
.27.1128.1129の圧をIK9/cr7に調
整し、流入バルブ1112.1113.1114を徐々
に開けて、マスフロコントローラ1107.1108.
1109内に夫々流入させる。引キ続いて流出バルブ1
117゜1118、11L9、補助バルブ1132を徐
々に開いて夫々のガスを反応室1101に流入させる。
このときノ5il−J、 /Heガス流量とGeHm/
Heガス流量とNoガス流ダニとの比が所望の値になる
ように流出バルブ1147.11.18.1119を調
整し、又、反応官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バルブ11
34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5゛0〜400℃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1140
を所望の電力に設定して反応室1101内にグロー放電
を生起させ所望時間グロー放電を維持して、所望層厚に
、基体1137上に第1の層領域(G)を形成する。所
望層厚に第10層領域(G)が形成された段階に於いて
、流出パルプ1118を完全に閉じること、及び必要に
応じて放電奈件を変える以外は、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、第1の層領
域(G)上にゲルマニウム原子の実質的に含有されない
第2の層領域(S)を形成することが出来る。
第2の層領域(8)中に伝導性を支配する物質(C)を
含有させるには、第20層領域(S)の形成の際に例え
ば、B、H,、PH,等のガスを堆積室1101の中に
尋人するガスに加えてやれば良い。
上記の様にして所望層厚に形成された第2の層領域(S
)上に、第3の層領域(M)を形成するガスラインにC
,H,ガスをつなぎ、第2の層領域(S)の形成の際と
同様なバルブ操作によって、例えはSiH,ガス、C,
H,ガスの夫々を必要に応じてHe等の稀釈して゛、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3の層領域(M)中にハロゲン原子を含有させるには
、例えばSiF、ガスとC,H,ガス、或いは、これに
SjH,ガスを加えて上記と同様にして紀3の層領域(
M)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
流出パルプ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、前層の形成に使用したガスが反応室
1101同、流出パルプ1117〜1121から反応室
11o1内に到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1117〜1121を閉じ、補助パル
プ1132゜1133を開いてメインパルプ1134を
全開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。
第3の層領域い■)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とS + Haガス、C,)
f、ガスの反応室11o1内に導入される流量比を所望
に従って変えるが、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
とグラファイトウェ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
てターゲットを成域することによって、所望に応じて制
御することができる。第30層領域(M)に含有される
ハロゲン原子(X)の量は、ハロゲン原子尋人用の原料
ガス、例えばSin、カスが反応室1101内に心入さ
れる際の流量を調整することによって成される。
又、jj’N形成を行っている閾はj(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 縞2図に示しだ製造装置により、シリンダー状のAt基
体上に詑1衣に示す条件で層形成を行って電子写真用像
形成部材を得た。
こうして得られlこ像形成部材を、帯電露光実験装置に
設置しく95.Qi(VでQ、3sec間コロナ帯域を
行い、直ちに光像を照射した。光像はタングステンラン
プ光源を用い、2 tux、 seeの光景を透過型の
テストチャートを通して照射させた。
その後直ちに、■荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を像形成部材表面をカスタ、−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だ。
像形成部材上のトナー画像を、e5.OKVのコロナ帯
電で転写紙上に転写した処、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。   一実施例
2 第2図に示した製造装置により、第2表に示す条件にし
た以外は実施例1と同様にして、層形成を行って電子写
真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材に就いて帯電極性と現像剤
の荷電極性の夫々を実施例1と反対にした以外は実施例
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2図に示した製造装置により、第3表に示す条件にし
た以外は実施例1と同様にして、層形成を行って電子写
真用像形成部材を得た。
こうして得られだ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4 実施例1に於いて、GeH,/HeガスとSiH,/H
eガスのガス流量比を変えて第1層中に含有されるゲル
マニウム原子の含有量を第4表に示す様に変えた以外は
、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を夫々作
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、第
4表に示す結果が得られた。
実施例5 実施例1に於いて、第1層の層厚を第5表に示すように
変える以外は、実施例1と同様にして各電子写真用像形
成部材を作成した。
こうして得られた各像形成部材に就いて、実施例1と同
様の条件及び手順で転写紙上に画傳を形成したところ、
□第5表に示す結果が得られだ。
実施例6 第2図に示した製造装置により、シリンダー状のAL基
体上に第6表に示す条件で層形成を行って電子写真用像
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e5.OKVで0.3sec間コロナ帯電を行い1
.直ちに光像を照射した。光像はタングステンランプ光
源を用い、2tux、 sec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、■荷電性の現像剤(トナーとキャリアー
を含む)を像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た。像形
成部材上のトナー画像を、+95.oKVのコロナ帯電
で転写紙上に転写した処、解像度に優れ、階調再現性の
よい鮮明な高湿度の画像が得られた。
実施例7 実施例1に於いて、光源をタングステンランプの代りに
810 n m 、(7) GaAs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8 第3層領域(N1)の作成条件を第7表に示す各条件に
した以外は実施例2〜6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(試料扁12−2
01〜12−208.12−301〜12−308.・
・・・・・、 12−1001〜12−1009の72
個の試料)を作成した。
こうして得られた各重子写真用像形成部材の夫々を個別
に複写装置に設置し、e5KVで02SeC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プ
を用い、光景は1.0Lux。
secとした。潜像は■荷電性の現像剤(トナーとキャ
リヤを含む)によって現像され、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、ゴムプし
/−ドによってクリーニングされた。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
省化は見られなかった。
各試料の転写画像の総合画質評価と繰返し連続使用によ
る耐久性の評価の結果を第8表に示す。
実施例9 第3の1層領域(M)の形成時、シリコンウェハとグラ
ファイトのターゲツト面積比を変えて、第3の層領域(
M)に於けるシリコン原子の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。こうして得られた像形成部材
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5万回繰り返しだ後画像評価を行
ったところ、第9表の如き結果を得た。
実施例10 第3の層領域(M)の形成時、SiH,ガスとに、H。
ガスの流量比を変えて、第3の層領域(M)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7だ後、画像評価を行ったところ、第10表の如きi
:;7果を得た。
実施例11 第3の層領域(M)の形成時、SiH,ガス、L; l
F4ガス、C,I−1’、ガスの流量比を変えて、第3
の11!領域(M)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
法によって魯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11表の如き結果を得た。
実施例12 第3の層領域(M)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1に、述べた如き、作像、現像、クリーニングの工
程を繰り返し第12表の第  4  表 第  5  表 第12表 以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条件をμ下
に示す。
基体温度:ゲルマニウム原子(Ge)含有層・・・・・
・約200℃ゲルマニウム原子(Ge)非含有層・・・
約250℃放電周波数: 13.56 MHz 反応時反応室内圧:Q、3Torr
【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図は、実施例に於いて本発明の光
導電部材を作↓する為に使用された装置の模式的説明図
である。 100・・・・・・光導電部材 101・・・・・・支持体 102・・・・・・光受容層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光導電部材用の支持体と、該支持体上に、Gex
    Sil −X (0,95(x≦1)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、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た
    第3の層領域とが前記支持体側よシ順に設けられた層構
    成の光受容層とを有し、前記光受容層中には酸素原子が
    含有されている事を特徴とする光導゛甑部材。
  2. (2)第1の層領域、第2の層領域及び第3の層領域の
    少なくともいずれか一方に水素原子が含有されている特
    許請求の範囲第1項に記載゛の光導電部材。
  3. (3)第1の層領域、第2の層領域及び第3の層領域の
    少なくともいずれか一方にノ・ロダン原子が含有されて
    いる特許請求の範囲第1項及び同第2項を記載の光導電
    部材。
JP58075842A 1983-04-28 1983-04-28 光導電部材 Pending JPS59201062A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6187160A (ja) * 1984-10-05 1986-05-02 Fuji Electric Co Ltd 電子写真用感光体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6187160A (ja) * 1984-10-05 1986-05-02 Fuji Electric Co Ltd 電子写真用感光体

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