JPS59204843A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS59204843A
JPS59204843A JP58081108A JP8110883A JPS59204843A JP S59204843 A JPS59204843 A JP S59204843A JP 58081108 A JP58081108 A JP 58081108A JP 8110883 A JP8110883 A JP 8110883A JP S59204843 A JPS59204843 A JP S59204843A
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JP
Japan
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layer region
layer
atoms
gas
region
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Pending
Application number
JP58081108A
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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
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPS59204843A publication Critical patent/JPS59204843A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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0 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、SN比〔光電流(Ip)
/暗電流(Id))が高く、照射する電磁波のスペクト
ル特性に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 −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図ろうとすると、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−8iは可視光領域の短波長側に較べて、長波
長側の波長領域よシ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V−ザとの゛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
 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、照射スポットを小さくす
る程太きくなシ、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−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図るために、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2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、支持体側よりの電荷の注入の
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
、支持体表面からの層の浮きや剥離、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」といわれて込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
就て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 −Si (H。
X)Jを使用する〕から構成され、光□導電性を示す光
受容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屓ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的でアシ、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
i能が充分あシ、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、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SN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Gex
Sll、、、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、少なくとも前記第1の層領域中に
は伝導性を支配する物質と酸素原子とが含有され  −
ている事を特徴とする特 上記した様な層構成全敗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
て優れた一気的、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、濃度か高く
、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、本発明の光導電部材は支持体上に形成される光受容
層が、層自体が強靭であって、且つ支持体とのYfiW
i性に著しく優れてお、9、高速で長時t=i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^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′一部材に就て詳細
に説明する。
第1図は、本発明の第1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た模式的構成図であ
る。
第41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をを含む非晶質材料(以
後a−Gex 8 t 1.、、x (H2X )と記
載する)で構成された第1の層領域(G)103とa−
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(2)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、第1の層領域(G) 103内に於いて均一
な分布状態とされるか、又は第1の層領域(G) 10
3の層厚方向には連続的であって且つ前記支持体101
の設けられである側とは反対の側(光受容層102の表
*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)lo
a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(G) 103には、酸素原子が含有されると
共に、伝導特性を支配する物質(0)が含有されて、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(0)は、第1の層領域
(G) 103の全層領域に万遍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(0)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1の層領域(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(0)の種類及びその含有
量を所望に応じて適宜選択することによって支持1体か
ら光受容層中への特定の極性の1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、光受容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
全域に万遍なく、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(8)中にも前記物質(0)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(0)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(0)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(0)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(
0)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
含有させるのが望ましいものである。
本発明に於いては、前記物質(0)は第2の層領域(8
)の全層領域に万遍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(0)を含有させる場合、第1の
層領域(G)に於ける前記物質(0)が含有されている
層領域と、第2の層領域(8)に於ける前記物質(0)
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質(0)は、第1の層領
域(G)と第2の層領域(S)とに於いて同種類でも異
種類であっても良く、又、その含有量は各層領域に於い
て、同じでも異なっていても良い。
百年ら、本発明に於いては、各層領域に含有される前記
物質(0)が両者に於いて同種類である場合には、第1
の層領域(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(0)を、所望の各層領域
に夫々含有させ成する第1の層領域(G)中に、伝導特
性を支配する物質(0)を含有させることによシ、該物
質(0)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乙ものであるが、
この様な物質としては、所謂、半導体分野で云われる不
純物を挙げることが出来、本発明に於いては、形成され
る第1の層領域(G)を構成するa−GexSi 1−
x(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型不純物を挙けることが
出来る。具体的には、P型不純物としては周期律表第1
族に属する原子(第1族原子)、例えばB(硼素)、A
/ (アルミニウム)、Ga (ガリウム)、In(イ
ンジウム)、TI(タリウム)等がアシ、殊に好適に用
いられるのは、B、Ga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)、As (砒素)、sb (アンチモン)、B
i(ビスマス)等でメジ、殊に、好適に用いられるのは
、PlAsである。
本発明に於いて、伝導特性を制御する物質(0)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)に直に接触して設けられる他の
層領域や、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、伝導特性を制御する物質の含有量が
適宜選択されるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(PN)中に含有される伝導特
性を制御する物質(0)の含有量としては、好ましくは
、0.01〜I X 10’ atomic ppm 
*より好適には、0.5〜I X 10’ atomi
c ppm、最適には、・1〜5 X 10” ato
mic ppmとされルノカ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
、好ましくは30 atomtc ppm以上、より好
適には50 atomic ppm以上、最適には、1
 o o atomic ppm以上とすることによっ
て、例えば含有させる物質(0)が前記のP型不純物の
場合には、光受容層の自由表面が■極性に帯電処理を受
けた際に支持体側からの光受容層中への電子の注入を効
果的に阻止することが出来、帯電処理を受けた際に、支
持体側から光受容層中への正孔の注入を効果的に阻止す
ることが出来るO 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(0)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(0)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(0)の含有量としては、層領域
(PN)に含有される前記物質(Q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、好まし
くは0.001〜I X 10’a i 0rnl C
pprn %より好適には0.05〜500 atom
ic 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(りに同種
の伝導性を支配する物質(0)を含有させる場合には、
層領域(Z)に於ける含有量とじては、好ましくは、3
00 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、光受容層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た層領域と他方
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
せた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、例えば光受容
層中に前記の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
謂P −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、前記の様な分布状態を取り、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)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
分布状態が不均一な例の場合に;は、全層領域にゲルマ
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O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るので、第1の層領域(
G)と第2の層領域(S)との間に於ける親和性に優れ
、且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Oを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。
又、本発明の光導電部材に於いては、第1の層領域(G
)と第2の層領域(8)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が不均一な場合の凹型的例が示さ
れる。
後述するように第1の層領域(G)に於る全Ge原子数
は、全Ge原子と金Si原子との和の95チより大きな
割合を占めるので、そのまま分布濃度を示すと各々の図
の違いが明確でなくなる為、極端な形で図示しておりこ
れらの図は模式的なものと理解されたい。実際の分布と
しては、Ge全分子数が前述の条件を満たすように、t
・(1≦1≦8)又は0i(1≦i≦20)の値を選ぶ
か、或いは分布カーブ全体に適当な係数を掛けたものを
とるべきである。
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(G)の層厚を
示し、tB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1の層領域(G
)はtB側より1T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置tBよりtlの位置
までは、ゲルマニウム原子の分布濃度Cが01なる一定
の値を取り乍らゲルマニウム原子が形成される第1の層
領域(G)に含有され、位置t、よりは濃度o2より界
面位置tTに至るまで徐々に連続的に減少されている。
界面位置tT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、含有されるゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで
濃度C4がら徐々に連続的に減少して位置tTにおいて
濃度c5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t2まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Cは濃度C0と一定値とされ、位
置t2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減少
され、位置tT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tH@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tBより位置号に至るまで、濃度c8より連続的に徐
々に減少され、位置tT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tBと位置13間においては、濃度C9と
一定値であり、位置tTにおいては濃度C1oとされる
。位置t3と位@tTとの間では、分布濃度Cは一次関
数的に位置t、より位MtT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ft 
tBより位置t4までは濃度011の一定値を取り、位
置t4より位置tTまでは濃度0,2より濃度an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、位置軸より位置tTに至る
まで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度014より
tT、tB近傍での変化率が小さい形で濃度C1,′ま
で減少している。
第9図においては、位置tBより位置t、に至るまでは
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C1,より濃度
Ctaまで一次関数的に減少され、位置t、と位置tT
との間においては、濃度ateの一定値とされた例が示
されている。
第10図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布濃度0は位置tBにおいて濃度c17であり、位置
t6に至るまではこの濃度01?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t、では濃度018とされる。
位置t6と位置t7との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t、
で濃度C1,となり、位t tyと位置t8との間では
、徐々に減少されて位置t8において、濃度、C2゜に
至る。位置t8と位置tTの間においては、濃度C2o
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、ゲルマニウム原子の分布濃度Cの高
い部分を有し、界面tT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た部分を有するゲル
マニウム原子の分布状態が第1の層領域(9層を構成す
る第1の層領域(G)は好ましくは上記した様に支持体
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tBより5
μ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t
B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CLT )の一部とされる場合も
ある。
局在領域(A)を層領域CLT )の一部とするか又は
全部とするかは、形成される非晶質層に要求される特性
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を考えた場合、ゲルマニウム原子
の分布濃度の最大値Omaxが、NGe / 、、(N
Ge十N3υとして、好ましくは0.99以上、より好
適には0.995以上、最適には0.999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が望まし
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1の層領域(G)は、支持体側力)らの層厚で5μ
以内(tnから5μ厚の層領域)に分布濃−の最大値O
maxが存在する機番こ形成されるのが好ましいもので
ある。
本発明において、第1の層領域(G)電番こ含有される
シリコン原子の含有量(Nsi / (Ns r ” 
NGe ) ;NAは層中のA原子の総原子数)として
番ま、本発明の目的が効果的に達成される様(こ所望に
従って適宜決められるが、好ましくは5 X 10 ’
 atomicppm以下、より好ましくはI X 1
0’ atomic ppm以下、最適にはI X 1
0 ” atomic ppm以下とされるのが望まし
い。即ち、a−GexSil−x(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し1゜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の
が望ましい。
本発明に於いて、第1の層領域(Qの層厚TBは、好ま
しくは、30λ〜50μ1、より好ましくは、40λ〜
40μ、最適には、50λ〜30μとされるのが望まし
い。
又、第2の層領域(S)の層厚Tは、好ましくは、0.
5〜90μ、より好ましくは1〜80μ、最適には2〜
50μとされるのが望ましい。
第1の層領域(Qの層厚TBと第2の層領域(S)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十T)の
数値範囲としては、好ましくは1〜100μ、より好適
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
されるのが望ましし)。
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rllB/ lr≦0.9、最
適4にはTB/T≦0.8なる関係が満足・される様(
こ層厚TB及び層厚Tの値が決定されるのが望ましいも
のである。
本発明に於いては、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30
μ以下、より好ましくは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(S)中に含有されるノ10ゲン原子(
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。
本発明において、a−GexSil−x(H,X) (
0,95〈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、スバツタリング法、
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 −GexS i 
1−X(H、X)で構成される第1の層領域(G)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□□□供給用の原料ガスとシ
リコン原子(Si)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
置されである所定の支持体表面上にa −Gex8i 
1−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Geの混合され
たターゲットを使用して、必要に応じてHe + Ar
等の稀釈ガスで稀釈された侵供給用の原料ガスを、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)oンビーム法(BB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Si供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、5iH4,Si2H6+ St、H
s #8i、H,o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Sil[(、、5i2H,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、GeI
(、、Ge2H6、Ge5H6、Ge4H,o、 Ge
5 Hl、 、 Ge、H14、Ge7H16。
GeaH,、、l Ge@H,o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、G
e供給効率の良さ等の点で、GeH,、Ge2H6tG
e3H8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ハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が差けられ
、例えばハロゲンガス、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誘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げられる
又、更には、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ゲン化合物として
は、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の/N 
o )f ンガス、BrF’ I OeF 、 0eF
B tBrF、 、 BrF3. IF3. IF7.
 IOz 、 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、所謂、ハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えば8
tF、 + St、F、 、 8tOe、 、 SiB
r4等のハロゲン化合物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Si 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−GeXS
i□−8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ハロゲン化硅素とGe供給用の原料
ガスとなる水、素化ゲルマニウムとAr 、H2−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第
1の層領域(Qを形成する堆積室に導入し、グシー放電
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。
スパッタリング法、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、
前記のハロゲン化合物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該ガスのプラズマ
雰囲気を形成して如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。
本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲ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 、 Hoe 。
HBr 、 HI等のハロゲン化水素、8tH2F、 
、 5i)t、 x、 #SiH,Oe、 # 5iH
Oe、 e 8iI(、Br、 、 8iHBr8等の
ハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF3. GeH2
F2. GeH3F 。
GeHOe、 、 GeHlOe、 、 GeH30e
、 Get(Br3 、 GeH,Br2 。
GeH3Br 、 GeHI、 、 GeH,I2a 
GeH8I等の水素化へ0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、GeF、 
t Geal!、 # GeBr4eGeI、 、 G
eF、 、 Geel!、 、 GeBr、 、 Ge
I、等のハIffゲン化ゲルマニウム、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7・ロゲン原子の導
入と同時に電気的或いは光電的特任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
710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(G)中に構造的に導入するに
は、上記の他にH2、或いは8 iH4,8i、H6゜
8i3H8,8i、H,。等の水素化硅素を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、GeH,、Ge2H6,Ge3H,、Ge、Hl。
、 Ge、H,、tGe6H14* Ge?H16* 
Ge6H,g 、 GeoH−等の水素化ゲルマニウム
とSi 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)の量又は水素原子とハロゲン原
子の量の和(H十X )は好ましくは0.01〜40 
atomic%、より好適には0、(H5〜30 at
omic%、最適には0.1〜25 atomi c%
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−8i (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た第1の層領域
(G)形成用の出発物質(I)の中より、G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
(S)形成用の出発物質(I)〕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S
t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(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良い
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710ゲン原子(X)の量又は尿
素原子と7・ロゲン原子の量の和(H+x>は、好まし
くは1〜40 atomic%、より好適・には5〜3
0 atomic%、最適には5〜25atomic%
とされるのが望ましい。
光受容層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1族原子或いは第V族原子を構造
的に導入して前記物質(0)の含有された層領域(PN
)を形成するには、層形成の際に、第1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、光受容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■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、B、H,、、B、Hl。、 BaHa −BaHt
x −BaHto 、BaHu −BaHt4等の水素
化硼素、BF、 、 BCl2. BBr3等のハロゲ
ン化硼素等が挙げられる。この他、keel、 、 G
e01!、。
Ge (OH3)、 、 In0e3 # Te0e8
等も挙げることが出来るO 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、PH8,
P、H4等の水素比隣、PH,I、PF、。
PFs e Peg、 、 Pot、 t PBrst
 PIr、 e PI、等のハロゲン比隣が挙げられる
。この他、As1−(3,ASF3 m Agoe3e
AsBr、 、 AsF’、 、 8bH3+ 8bF
3* 8bF、 a 8bOes、 8bOe、 *B
 tH31B t cg、、 t B tBr3 R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。
本発明の光導電部材に於いては、高光感、変化と高暗抵
抗化、更には、支持体と光受容層との間の密着性の改良
を図る目的の為に光受容層、殊に第1の層領域(G)中
には、酸素原子が含有される。光受容層中に含有される
酸素原子は、光受容層の全層領域に万偏なく含有されて
も良いし、或いは、光受容層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(0)が、光受容
層の層厚方向に於いては、均一であっても、不均一であ
ってもよい。
酸素原子が層厚方向に不均一である場合の分布状、態は
、第11図乃至第19図にその典型的例が示される。
第11図乃至第19図において、横軸は酸素原子の分布
濃度Cを、縦軸は、酸素原子の含有される層領域(0)
の層厚を示し、tBは支持体側の層領域(0)の端面の
位置を、tTは支持体側とは反対側の層領域(0)の端
面の位置を示す。即ち、酸素原子の含有される層領域(
0)はtB側よりtT側に向って層形成がなされる。
第11図には、層領域(0)中に含有される酸素原子の
層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第11図に示される例では、酸素原子の含有される層領
域(0)が形成される表面と該層領域(0)の表面とが
接する界面位置tBよりt、の位置までは、酸素原子の
分布濃度Cが02mなる一定の値を取り乍ら酸素原子が
形成される層領域(0)に含有され、位置t、よりは濃
度022 より界面位置tTに菓るまで徐々に連続的に
減少されている。
界面位置tTにおいては酸素原子の分布濃度Cは0.3
とされる。
第12図に示される例においては、含有される酸素原子
の分布濃度Cは位置tBより位置tアに至るまで濃度0
24から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて濃度
C2,となる様な分布状態を形成している。
第13図の場合には、位置tBより位置t2までは酸素
原子の分布濃度Cは濃度026と一定値とされ、位置t
2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減少され
、位置tT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14図の場合には、酸素原子の分布濃度Oは位置tB
より位置tTに至るまで、濃度0211より連続的に徐
々に減少され、位置tTにおいて実質的に零とされてい
る。
第15図に示す例においては、酸素原子の分布濃度Cは
、位置tBと位置13間においては、濃度029と一定
値であり、位置tTにおいては濃度aSOとされる。位
置t3と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数的
に位置t3より位置tTに至るまで減少されている。
第16図に示される例においては、分布濃度Cは位置t
Bより位置t4までは濃度C31の一定値を取り、位置
t4より位置tTまでは濃度082より濃度aSSまで
一次関数的に減少する分布状態とされている。
第17図に示す例においては、位置tBより位置tTに
至るまで、酸素原子の分布濃度CはC34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18図においては、位置tBより位置t、に至るまで
は酸素原子の分布濃度Cは、濃度aSaより濃度aSa
まで一次関数的に減少され、位置t。
と位置tTとの間においては、濃度C36の一定値とさ
れた例が示されている。
第19図に示される例においては、酸素原子の分布濃度
Cは位置tBにおいて濃度C37であり、位置t6に至
るまではこの濃度C8,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t
6では濃度aSSとされる。
゛ 位M jaと位置t7との間においては、初め急激
に減少されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位
置t7で濃度C3,となり、位置t7と位置t♂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040に至る。位置t8と位HtTの間にお
いては、濃度0’40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。
本発明に於いて、光受容層中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1の層領域(G)及び第
2の層領域(S)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図るのを主たる
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(9)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図る為
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2の層領
域(S)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2の層領域(S)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′布終態を層領域(0)中に形成すれば良い。
本発明に於しζて、光受容層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のが望ましい。
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
宜状められるが、好ましくは0.001〜50 ato
mic%、より好ましくは0.002〜40 atom
ic%、最適には0.003〜30 atomic%と
されるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(0)が第1の層領域(G)及
び第2の層領域(8)の全域を占めるか、或いは、これ
等の層領域の全域を占めなくとも、層領域(0)の層厚
T。の光受容層の層厚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、前記の値より充分少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T。が光受容層
の層厚Tに対して占める割合が5分の2以上となる様な
場合には、層領域(0)中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 atomic%以下、
より好ましくは20atomic%以下、最適には10
 atomic%以下とされるのが望・ましい。
本発明において、光受容層を構成する酸素原子の含有さ
れる層領域(0’)は、上記した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しく、この場合
には、支持体と光受容層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11図乃至第19図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置tB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、界面位置軸
より5μ厚までの全層領域(L’r )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(LT )の一部とするか又は全部と
するかは、形成される光受容層に要求される特性に従っ
て適宜状められる。
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Oma
xが、好ましくは500 atomicppm以上、よ
り好適には800 atomic ppm以上、最適に
は1000 atomi c ppm  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(tBから5
μ厚の層領域)に分布濃度の最大値Omaxが存在する
様に形成されるのが望ましい。
本発明に於いて、光受容層に酸素原子の含有された層領
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電法を用いる場合
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(Xχ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(Si)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()()
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)、オゾン(Os)。
−酸化窒素(NO) 、二酸化窒素(NO2) 、−二
酸化窒素(N20) 、三二酸化窒素(N20!1) 
、四二酸化窒素(NtO4) 、三二酸化窒素(N20
.) 、三酸化窒素(NOり、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(H,8i0SiH3) 、 )
ジシロキサン(H3Si08iH208iH3)  等
の低級シロキサン等を挙げることが出来る。
スパッタリング法によって、酸素原′子を含有する層領
域(0)を形成するには、単結晶又は多結晶の8iウエ
ーハー又はSin、、ウェーハー、又は8iと8i02
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、Si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ウェーハーをス
パッタリングすれば良い。
又、別には、SiとSiO2とは別々のターゲットとし
て、又はSiと5i02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■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
、スパッ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、光受容層の形成の際に、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(depth pr
ofile)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a (O)を変化させる
べき酸素原子導入用の出発物質のガi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、流量の変化率は線型である必要はなく、例え
ばマイフン等を用いて、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0((j)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(d
epth profil!e )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8
iと5i02との混合されたターゲットを使用するので
あれば、SiとSiO2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、形成される光受容層を構成する第2の
層領域(8)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、好ましくは1〜40 atomi
c%、より好適には5〜30atomic%、最適には
5〜25 atomic%とされるのが望ましい。
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の性、耐久性に
於いて本発明の目的を達成するために設けられる。
又、本発明に於いては、第2の層領域[F])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酸
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C)と、必要に応じて水素原子■又は
/及びノ・ロゲン原子■とを含む非晶質材料(以後、r
 a −(SixCx−X) y (H、X )1−y
Jと記す。但し、o<x、y<1)で構成される。
a −(SiXCI −x) y (H、X )t−y
で構成される第3の層領域(M)の形成はグロー放電法
、スノくツメ−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
共に炭素原子及びノ10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・ノ(ツタ−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−(StXc、 、) y(H、X)、 、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室に導入し
1.導入され未ガスを、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[F])上にa  (SixCt−x 
)y (Hp X )t−yを堆積させれば良い。
本発明に於いて、a  (S ”xcl−x ) y 
(H+ X )t−y形成用の原料ガスとしては、シリ
コン原子(Si)、炭素原子C)、水素原子式、ハロゲ
ン原子■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。
S、t 、 c 、 H、Xの中の一つとしてSliを
構成原子とする原料ガスを使用する場合は、例えばSt
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Si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、とれも又、所望
の混合比で混合するか、或いは、S11を構成原子とす
る原料ガスと、述、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、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よいし
、Si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■として好適なのはF 、C,t 。
BT、■であシ、殊にF、C1が望ましいものでおる。
本発明に於いて、第3の層領域(M)を形成するのに有
効に使用される原料ガスと成シ得るものとしては、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の層領域(M)形成用の原料ガス
として有効に使用されるのは、SlとHとを構成原子と
するS紹’4 r ””1tH4+ Sis )(a 
# S”4 H’傳のシラン(Stムne )類等の水
素化硅累ガス、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、ハロゲ
ン単体、ハロゲン化水素、ノ・ログン間化合物、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
げる事ができる。具体的には、飽和炭化水素としてはメ
タン(CI、エタン(C2I(a) 、プロパン(Cs
Ha) 、n−ブタy(n−C4H1G ) 、ペンタ
ン(CsHtt ) 、エチレン系炭化水素としては、
エチレン(02H4) 、プロピレン(CSHs) 。
ブテン−1(C41(、) 、ブテン−2(c+am)
 、インブチレン(CAL)−ペンテン(Cs’Hto
 ) 、アセチ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(C3H4) 、ブチ
ン(C4H6) 、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、FH、HI 、 HCt。
HBr 、 /% 0ゲン間化合物としては、BrF 
、 CLF 。
CtFs  p CtFap BrFsy BrF5+
 IFvt IF、、 ICz 、 IBrハロゲン化
硅素としてはSiF、 、 5i2Fa 、 5iCt
、Br 。
SiC/!eBrt l 5iCtBra s 5iC
4I 、 5iBr+ y ”ロゲン置換水素化硅素と
しては、5iHzF之、Si迅C4,S匡か。
S i&cA p S 1HsBr 、 S 1HtB
rz 、 S 1HBr3.水素化硅素としては、Si
& p 5izHa p 5iJto等のシラン(5i
tane )類、等々を挙げることができる。
これ等の他にCF4 、 CCCs CBra 、 C
HFa e CHtFv、 +CHsF e CHsC
l 、 CHsBr 、 C1(sI + Cz)fe
c7等の7・ロダン置換パラフィン系炭化水素、SF4
.SF・等のフッ素化硫黄化合物、5t(CHs)n 
p 5i(CzHll)<等のケイ化アルキルや5iC
A(CHs )s 、 S iC4(CI(s)t 、
SiCム1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げることができる。
これらの第3の層領域(M)形成物質は、形成される第
3の層領域(M)中に、所定の組成比でシリコン原子、
炭素原子及びノ・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S 
i (CHs)4と、ハロゲン原子を含有させるものと
しテノS IHcts p S ILCtz + 5I
C4或イは8i迅ej等を所定の混合比にしてガス状態
で第30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 −(3tzC1−x
 ) y(C1+H)t−yから成る第3の層領域(M
)を形成することができる。
スパッターリング法によって第3の層領域例を形成する
には、単結晶又は多結晶のSiiウェーハー又はCウエ
ーノ1−又はSiとCが混合されて含有されているウエ
ーノ・−をターゲットとして、これらを必要に応じて/
・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ッターリングする゛ことによ
って行えば良い。
例工ば、Siウエーノ・−をターゲットとして使用ずれ
は、CとH又は/及びXを導入するための原料ガスを、
必要に応じて稀釈して、スノくツタ−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S
iウェー/S−をスノ(ツタ−リングすれば良い。
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/S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)形成用の物質がスノくツタ−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3の層領域(M)をグロー放電法又
はスパック−リング法で形成する際に使用される稀釈ガ
スとしては、断器・希ガス、例えばHe 、 Ne 、
 Ar等が好適なものとして挙げることができる。
本発明に於ける第3の層領域(M)は、その要求される
特性が所望通シ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シ、電気物性
的には、等電性から半導体性、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
−(SIXCI −x) y (Hp X )1−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。
例えば、第3の層領域(M)を耐圧性の向上を主な目的
として設けるにはa  (SixCs−t) y(n、
x)1−)’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
 −(S、1xCs −x) y(Ht X )y y
が作成される。
第2の層領域G)の表面にa−(S′1xCt−x)y
(H,X)s −yから成る第3の層領域(M)の表面
に&  (SlzCt−x) y(n、x)+−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−(5i3cct−x> y (H、X )t
−yが所望通シに作成され得る様に層作成時の支持体温
度が厳密に制御さされのが望ましい。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成されるため
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(ロ)の形成が実行されるが
、好ましくは、20〜400℃、より好適には50〜3
50℃、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
の組成比の微砂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、夕日−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
−(5ixCx−x) 7 (Hp X )、7の特性
を左右する重要な因子の一つでおる。
本発明に於ける目的が達成されるための特性を有するa
  (SiXct−x)y(H,X)s−yが生産性良
く効果的に作成されるための放電パワー条件としては好
ましくは10〜aoow、 よシ好適には20〜250
W1最適には50〜2oowとされるのが望ましいもの
である。
堆積室内のガス圧は好ましくは0.0l−ITorr、
よシ好適には、0. l 〜0.5 Torr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−(SixCt−x)y(H,X)?−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(M)に含有される炭素原
子の量は、第3の層領域(M)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 −(5ixCx −x) y(H
r X )t ’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晶質材料
(以後、  r a  5i4Cx−a J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、「a (SibCt
−b )cHs−c jと記す。但し、0くす、C<1
)、シリコン原子と炭素原子とハロゲン原子と必要に応
じて水素原子とで構成される非晶質材料(以後、「a−
(SidC*−d ) e (H、X )l−e jと
記す。但しo<d 、 e<x)、に分類される。
本発明に於いて、第3の層領域(M)がa−8i&C1
−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 ’ 〜90 
atomic X、よシ好適には1〜80atomie
X。
最適には10〜75 atomicXとされるのが望ま
しい。即ち、先のIIL  5iaCs−aのaの表示
で行えば、aが好ましくは0.1〜0.99999 、
よシ好適には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−(SibC
l−b ) c Hr−c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l
×10−3〜90 atomicXとされ、よシ好まし
くは1〜9 Q atomicX、最適には10〜80
 atomicXとされるのが望ましい。水素原子の含
有量としては、好ましくは1〜40 atomic X
 、よ勺好ましくは2〜35 atomicX、最適に
は5〜3 Q atomicX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たものとして充分適用さ
せ得る。
即ち、先のa −(5ibCt−b)cHi−eの表示
で行えばbが好ましくは0.1〜0.99999 、 
 よシ好適には0.1〜0.99.最適には0.15〜
()、9 e、 eが好ましくは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  (SidCx−d )e
 (Hp X)i −eで構成される場合には、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、I X 10−3〜90 atomic
X 、よシ好適にば’i−〜9 Q atomic X
、最適には10〜80 atomicXとされるのが望
ましいものである。ハロゲン原子の含有量としては、好
ましくは、1〜2゜atomieX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、好ましくは1’ 9 atomicX以下、よシ好
適にはl 3 atomic X以下とされるのが望ま
しい。
即ち、先のa (SidCt−d )e (Hz X 
)t−eのd。
eの表示で行えばdが好ましくは、0.1〜0.999
99 、よシ好適には0.1〜0.99.最適には0.
15〜0.9.eが好ましくは0.8〜0.99.よシ
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3の層領域(M)の層厚の数範囲は、
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目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。
又、第3の層領域(M)の層厚は、該層(M)中に含有
される炭素原子の量や第1の層領域G)と第2の層領域
G)の層厚との関係に於いても、各々の層領域に要求さ
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
宜決定されるのが望ましい。
更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
に於いても老慮されるのが望ましい。
本発明に於ける第3の層領域(M)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0.005〜10μ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、NxCr pステンレス。
At、Cr 、Mo 、Au 、Nb 、Ta 、v、
’ri 、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、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 、Nb 、T
a 、V、Ti 、Pt 、Pd 。
IntOs* Snow、 ITO(InzOs+5n
Ot )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 tAttAg *Pb y
 Zn tNi tAu 、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、スパツターリング等
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、その胛状は決定されるが、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、所望通シ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
可能な限シ薄くされる。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、
lOμ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20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ための原料ガスが密封されておシ
、そのI Mとしてたとえば1102は、Heで稀釈さ
れたSiLガス(純度99.999%、以下8i1L/
Heと略す。)ボンベ、1103は’Heで稀釈され九
GeHaガス(純度99.999%、以下GeH+/H
eと略す。)ボンベ、1104はHeで稀釈された82
H6ガス(純度99.99N、以下BtHa/Heと略
す。)ボンベ、1105はNoガス(純度99.999
%)ボンベ、1106は迅ガス(純度99.999%)
ボンベである。
これらのガスを反応室1101に流入させるにはガスボ
ンベ1102〜1106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゜流出パルプ11
17〜1121 、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排気す
る。次に真空計1136の読みが約5X10″6tor
rになった時点で補助パルプ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例をあげると、ガスボンベ1102より Si
n/Heガス、ガスボンベ1103よシGeH4/He
ガス、ガスボンベ1104よ’) BtHa/Heガス
、ガスボンベ1105よ、9NOガスをパルプ1122
〜1125を開いて出口圧ゲージ1127〜1130の
圧をIKf/dに調整し、流入バルブ1112〜111
5を徐々に開けて、マスフロコントローラ1107〜1
110内に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ11
17〜1120.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
 iH4/Heガス流量とGem/Heガス流量とBt
Ha/I(eガス流量とNoガス流量との比が所望の値
になるように流出バルブ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によシ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
せる。この際所望に応じて同時にあらかじめ設計された
変化率曲線に従ってGeHa/Heガス又は/及びNo
ガスの流量を手動あるいは外部駆動モータ等の方法によ
って所定のパルプ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又は/
及び酸素原子の分布濃度を制御することができる。
この様にして、基体1137上に、硼素原子(B)と酸
素原子(0)とが含有されているa −GezS 1l
−z(H,X)で構成され九層領域(B 、O)が所望
の層厚に形成される。
層領域(n 、O)が所望層厚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(6)、酸素原子(O)、及びゲルマニウム原子
(Ge)力く含有されていない、a−8i(H,x)で
構成された層領域[F])が形成されて、第1の層領域
Q及び第2の層領域[F])の形成が終了される。
上記の層の形成の際に、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B2Ha/Heガス或いは
NOガスの流入を止めることによって、硼素原子の含有
された層領域(6)及び酸素原子の含有された層領域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(0
)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。
上記の様にして所望層厚に形成された第10層領域G)
と第2の層領域Is)上に第3の層領域輔を形成するに
は、第3の層領域(M)の形成時に使用しないガスライ
ンにC2H4ガスをつなぎ、第2の層領域G)の形成の
際と同様なパルス操作によって、飼えばSiH4ガス、
CtHaガスの夫々を必要に応じてHe等の稀釈して、
所望の条件に従つて、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5iFaガスとC2I(4ガス、或いは、これ
に5IH4ガスを加えて上記と同様にして第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パルプ以外の
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内、流出パルプ1117〜1121から反応室
1101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(M)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SiH4ガス、C,&ガス
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
ットを成型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3の層領域に含有されるハロゲン原子(X
)の量は、ハロゲン原子導入用の原料ガスく例えばSi
F4ガスが反応室1101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、層形成を行っている間は層形成の均一化を計るため
基体1137はモータ1139によシ一定速度で回転さ
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20図に示した製造装置にょシ、シリンダー状のAt
基体上に、第1表に示す条件で第21図に示すガス流量
比の変化率曲線に従ってGeH4/HeガスとSin/
Heガスのガス流量比を層作成経過時間と共に変化させ
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を、帯電露光実験装置に設
置しe5. OKVで0,3(8)間コロナ帯電を行い
、直ちに光像を照射した3、光像はタングステンランプ
光源を用い、2tα・就の光量を透過屋のテストチャー
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05. Q KV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。
実施例2 第20図に示した製造装置によシ第2表に示す条件で第
22図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、GeH
4/HeガスとSiH4/He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、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20図に示した製造装置によシ第3表に示す条件で第
23図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Gem
/HeガスとS iH4/He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
同様にして層作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、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20図に示した製造装置により、第4表に示す条件で
第24図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
H4/Heガスと5iI(4/He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、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、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5 第20図に示した製造装置によシ第5表に示す条・件で
第25図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
H4/HeガスとSin/He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、層作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、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6 第20図に示した製造装置によシ、第6表に示す条件で
第26図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
m/HeガスとS iH4/He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、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、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20図に示した製造装置によシ、第7表に示す条件で
第27図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
Ha/HeガスとSin/He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、層形成を行って電子写真用像形成部材を得
た。
こうして得られた保形成部材に就いて、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、Sin/Heガスの代シに5i2H
a/Heガスを餌用し、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、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9 実施例1に於いて、Siミル/Heガス代シに5iFa
/Heガスを使用し、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層形成を行・つて電子写真
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、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1O 実施例1に於いて、Si′H4/Heガスの代シに(S
 iL/He + S iFa/He )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、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11 第20゛図に示した製造装置によシ、シリンダー状のA
t基体上に、第11表に示す条件で第21図に示すガス
流量比の変化率曲線に;従って4、Gem/Heガスと
5i)I4/Heガスのガス流量比を層作成経過時間と
共に変化させ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を、帯電露光実験装置に設
置しe 5. Onで0.3(8)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プ光
源を用い、2tux−(8)、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
訃)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、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。
実施例12 実施例11に於いて、第1層の作成の際にはB2H4の
(S i& + Ge& )に対する流量を、第一42
−層の作成の際にはB山のSiH4に対する流量、を第
12表に示す様に変えた以外は、実施例1.1と同様の
条件で電子写真用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に就いて、実施例1・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表に示す条件にした以外は、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N
a1301〜1310゜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および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シに
I31 Q nm (D GaAs系半導体レーザ(i
 0 mW)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 第3の層領域(M)の作成条件を第15表に示す各条件
にした以外は実施例2〜1oの各実施例と同様の条件と
手順に従つに電子写真用像形成部材の夫々(試料随12
−201〜12−208.12−301〜12−308
、・・・・・・、12−1001〜.12−1009の
72価の試料)を作成した。
こうして得られた各電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0.2□□□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、光量は1. OLx −5oc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)によっ
て現像され、通常の紙に転写された。
転写画像は、極めて良好々ものであった。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た。このような工程を繰
シ返し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評価と繰返し連続使用によ
る耐久性の評価の結果を第16表に示す。
実施例16 第3の層領域(fvf)の形成時、シリコンウニ・・と
グラファイトのターゲツト面積比を変えて、第3q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17 第3の層領域(M)O形成時、Si&ガスとC2H4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5万回繰シ返し
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18 第3の層領域(M) tv影形成時SiH,ガス、Si
F+ガス、C7H4ガスの流量比を変えてく第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19表の如き結果を
得た。
実施例19 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シ返し第20表の結果を
得た。
実施例20 第20図に示した製造装置によシ、シリンダへ 一状のAt基体上に、第20表に示す条件で第21△ 図に示すガス流量比の変化率曲線に従ってGaH,/H
eガスとSin/Heガスのガス流量比を層作成経過時
間と共に変化させ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を、帯電露光実験装置に設
置しQ 5. Q KVで0.3裁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プ光
源を用い、2 blX m 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21 第20図に示した製造装置にょシ第21表に示す条件で
第22図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ge
F4/HeガスとSiH4/He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、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22 第20図に示した製造装置によシ第22表に示す条件で
N) / (Gem、 + S i& )の値を直線的
に減少変化する様にし、その他の条件は実施例1と同様
にして層作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、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23 第20図に示した製造装置によシ、第23表に示す条件
でNo/ (GeL+5iH4)の値を夫々層作成経過
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、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、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24 第20図に示した製造装置によシ第24表に示す条件で
第25図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、Ga
H4/HeガスとSiH4/Heガスのガス流量比を、
又No / (Ge&+S i& )の値を直線的に減
少する様に夫々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、層作成を行って電子写
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、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25 比20図に示した製造装置によシ、第25表に示す条件
で第26図に示すガス流量比の変化率曲線に従って、G
eH4/HeガスとSin/He ガスのガス流量比を
、又、NO/CGe& + S i)L )の値を直線
的に減少する様に夫々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、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、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。
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。
基体温度:ゲルマニウム原子(Ge )含有量・・・・
・・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: 0.3Torr 44、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1の層領
域(G)中のゲ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〜第19図は夫々層領域(0)中の
酸素原子の分布状態を説明する為の説明図、第20図は
、本発明で使用された装置の模式的説明図で、第21図
乃至第27図は夫々本発明の実施例に於けるガス流量比
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・・・光受容層。
Lz図 C C C −一一一−−伽−C −−−−→−C カバλ洗量比 方?4置 力又う記号化 か゛ス臂E量比 0、Q(?0 0.QQ’Z:  0.QQ4  0.
QQl、   O,’?(?’i3   LOooか゛
又流量eb

Claims (1)

  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、Gex
    8’1−x (0,9s < 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、少なくとも前記第1の層領域中に
    は伝導性を支配する物質と酸素原子とが含有されている
    事を特徴とする光導電部材。 (2)第1の層領域1.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つには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。 (8)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つにはハロゲ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項に記載の光導電
    部材。 (4)第1の層領域中に於けるゲルマニウム原子の′分
    布状態が前記支持体側の方に多く分布する分布状態であ
    る特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 (6)伝導性を支配する物質が周期律表第■族に属する
    原子である特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 (6)伝導性を支配する物質が周期律表第■族に属する
    原子である特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5060041A (en) * 1987-11-12 1991-10-22 Ricoh Research Institute Of General Electronics Amorphous silicon photosensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5060041A (en) * 1987-11-12 1991-10-22 Ricoh Research Institute Of General Electronics Amorphous silicon photosensor

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