JPS6057983A - 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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JPS6057983A
JPS6057983A JP58166149A JP16614983A JPS6057983A JP S6057983 A JPS6057983 A JP S6057983A JP 58166149 A JP58166149 A JP 58166149A JP 16614983 A JP16614983 A JP 16614983A JP S6057983 A JPS6057983 A JP S6057983A
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恵志 斉藤
Yukihiko Onuki
大貫 幸彦
Shigeru Ono
茂 大野
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors

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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

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〔光電流(I、)
 /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害であること、更には
固体層像装置においては、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
時における無害性は重要な点である。
この様な点に立脚して最近注目き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への応用、
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。
しかしながら、従来のa−8l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、結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4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−81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ザとのマツ
チングに於いて、また通常使用されているハロダンラン
プや螢光灯を光源とする場合、長波長側の元金有効に使
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倉が多くなると、支持
体自体が光導電層を透コ謁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「Mヶ」が生ずる一要因となる。
この影醤は、解像度を上ける為に照射スポットを小さく
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。
更に、a−8i材料で光導電層全構成する場合には、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
いは弗素原子等のハロゲン原子が、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
中に含有はれるが、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に
問題が生ずる場合がるる。
即ち、例えば、形成した光導N層中に光照射に(5) 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
積室よシ取シ出した後、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。この功、象は
、殊に支持体が、通常電子写真分野に於いて使用されて
いるドラム状支持体の場合に多く起る等、経時的安定性
の点に於いて解決される可き点がある。
従ってa−8i材料そのものの特性改良が計られる一方
で、光導電部材を設計する際に上記した様な問題の総て
が解決される様に工夫される必要がある。
本発明は、上記の諸点に鑑み成されたもので、a−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4・十とその応
用性という観点から総括的に鋭意(6) 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羽村、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
いは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−81()I、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に特定
化して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〈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於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であシ、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持
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宕
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。
本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、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
された第1の層領域および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
体側よシj@に設けられた層構成の光受容層とを有し、
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、前記光受容j−には炭
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鈍して設計された本発明の
光導電部材は、前記した諸間匙の総てを解決し得、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(9) 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、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。
(10) 以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就て詳細に
説明する。
第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明する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全有し、該光受
容M102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側よりyルマニウムJJ
i、子を含有するa−st(H,x) (以後ra−8
+Ge(H,X) Jと略記する)で構成された第1の
層領域(G) 103と、a−81(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中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、核第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101の設けられであ
る側とは反対の側(光受容層102の表面105側)に
対し前記支持体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(G)103に伝導特性を支配する物質(C)
が含有されており、笛1の層領域(2)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p)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1)
103の全層領域に1偏なく均一に含有されても良く、
また第1の層領域C)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
領域り)の一部の層領域に便存する様に第1の層領域G
)中に含有させる場合には、前記物質Ill’)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(PN)中
に含有される前記物質C)の種類及びその含有絹ヲ所望
に応じ適宜選択することによって、支持体から光受容層
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、光受容層の一部を構成する第
1の層領域り)中に、前記した様に該層領域←)の全域
に1偏なく、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←)上に設けられ
る第20層領M (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■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) W含有させる場合、好ましくは、少々くとも第1
の層領域@)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(C)は第2の層領域(1
3) (S)の全層領域に1偏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
性を支配する物質り)を含有させる場合、第1の層領域
り)に於ける前記物質(C)が含有されている層領域と
、第2の層領域(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C)と第2の層領域(S)とに
含有される前記物質(C)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
異っていても良い。
しかしながら、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の層領域IG)中に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、少なくとも光受容層を構成(14) する第1の層領域り)中に伝導特性を支配する物質C)
金含有させることによシ、該物質(C)の含有される層
領域〔第1の層領域り)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、形成される光受容層を構成するa−
8iGa (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) + ht
 (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、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) 、 Bl (ビスマス)等であ
シ、殊に、好適に用いらn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)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C)の含有
量が適宜選択される。
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(C)の含有量としては、好ましくは
0.01〜5 X 10 ato+nlc ppm 、
より好適には0.5〜l X 10 atomic p
pm +最適には1〜5×103103ato ppm
とされるのが望ましい。
本発明に於いて、伝導特性を支配する物質(Cりが含有
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 atomic ppmり上、よシ好適
には50 atomic ppm以上、最適には100
 atomle ppm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、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、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、光受容層の自由表面が
e極性に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。
上記の様な場合には、前述した様に、前記層領域(PN
) 1ft除いた部分の層領域(2)には、層領域(P
N)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、或いは同棲性の伝導型
を有する伝導特性を支配する物質(c) t 、層領域
(PN)に含有させる実際の量よシ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@)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)に含有される前記物質(C)の極性や含有(17
) 量に応じて所望に従って適宜決定されるものであるが、
好壕しくは0.001〜1000at1000ato+
よシ好適には0.05〜500 atomic ppm
 a最適には0.1〜200 atomic ppmと
されるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(PN)及び層領域+2)に同
種の伝導性を支配する物質(C) ’に含有させる場合
には、層領域儲)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。
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
させた層仲域とを、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。つまシ、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(18) O)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シ、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の層領域り)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
長迄の全頭載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@)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、ゲルマニウム原子の層厚方向の分布濃度Cが支持体
側よル第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O)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Cを極
端に大きくすることによシ、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)に於いて実質的に光
合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O)
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 ′f%縦軸は、第1の層領域@)の層厚
ヲ示し、tBは支持体側の第1の層領域G)の端面の位
置金、tTは支持体側とは反対側の第1の層佃#←)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O)はtB側よシtT側に向って層形成
がなさ扛る。
第2図には、第1の層領域←)中に含有されるケ・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の層領域り)が形成される支持体の表面と、該菓
1の層領域り)の表面とが接する界面位置1Bよシt1
の位置までは、ゲルマニウム原子の分布濃度CがC1な
る一定の値を取シ乍らゲルマニウム原子が形成される第
1の層領域り)に含有され、位置t1よりは濃度C2よ
シ界面位置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tIlよシ位置1Tに至る
まで濃度C4か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よシ位置t2まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Cは濃度C6の一定値(21) 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1T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忙
未滴の場合である)。
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よシ位置tTに至るまで濃度C8よ多連続的に
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1Bと位置t3間においては濃度C2と一
定値であり、位置t、においては濃度C1゜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よシ位置tTに至るまで減少さ扛ている。
第7図に示される例においては、分布濃度Cは位置tB
よp位置t4までは濃度C1,の一定値を取シ、位置t
4よ多位置tTまでは濃度C12より濃度C13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tBより位置tT(2
2) に至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C4
4よシ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tBより位#t5に至る1では
ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度c、5よル濃度C
16″!で一次関数的に減少され、位置t5と位置tT
との間においては、濃度c、6の一定値とされた例が示
さn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Cは位置tBにおいて濃度c、7であシ、位置
t6に至るまではこの濃度c、7より初めはゆっ〈シと
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Fi濃度c、8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
さ扛て、その稜は緩かに徐々に減少されて位置t7で濃
度C19となり、位置t7と位置t8との間では極めて
ゆっくりと徐々に減少されて、位&−18において濃度
C2oに至る。位置t8と位置LTO間においては濃度
C2oよシ実質的に零に々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O)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t、側においては、前記分布濃度Cは支
持体側に較べて可成勺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の層領域り)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光受容層を構成す
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@域(4)は、第2図乃至第1
0図に示す記号を用いて説明すれば、界面位1−rtB
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α)は、界面位置tB
よ#)5μR1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(ト)を層領域(LT)の一部とするが又は全
部とするかは、形成される光受容層に要求される特性に
従って適宜法められる。
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Cma xがシリコン原子に対して、好
ましくは1000 atomic ppm以上、よシ好
適には5000 atomic ppm JJ上、最適
にはI X 10 atomic 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、ゲルマニウム原子の含有され
る光受容層は、支持体側からの層厚で5μ以内(tBか
ら5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値Cma xが存
在する様に形成されるのが好ましいものである。
本発明において、第1の層領域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法(25) められるが、好1しくは1〜9.5 X 10 ato
micPPm% よシ好ましくは100〜8 X 10
 atomicppm%最適には500〜7 X 10
 atomic ppmとされるのが望ましい。
本発明に於いて第1の層領域し)と第2の層領域(S)
との層厚け、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、光導電部材の設剖の際
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の層領域り)の層厚TBは、好ま
しくは30X〜50μ、より好ましくは40X〜40μ
、最適には501〜30μとされるのが望ましい。
又、第2の層領切(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2〜5
0μ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(S)の
層厚Tの和(TB十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(26
) 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(T、十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、好ましくはT、/T≦1 
なる関係を満足するように、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の層領域り)中に含有されるゲル
マニウム原子の含有量がlXl0 atomic pp
m以上の場合には、第1の層領域O)の層厚TBとして
は成可〈薄くされるのが望ましく、好ましくは30μυ
下、よシ好ましくは25μ以下、最適には20μ以丁と
されるのが望ましい。
本発明において、必要に応じて光受容層全構成する第1
の層領域(G)及び第2の層領域(S)中に含有される
ハロゲン原子(至)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
ものとして誉げることか出来る。
本発明において、a−8iGe(H+X)で構成される
第1の層領域す)全形成するには、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−8IGe(T(、X
)で構成される第1の層領域(G) ’に形成するには
、基本的にはシリコン原子(Si) を供給し得るSt
供給用の原料ガスと、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、必要に応じて水素原
子@)導入用の原料ガス又は/及びハロゲン原子閃導入
用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆9< g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全
生起させ、予め所定位置に設置されである所定の支持構
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って制御し乍らa−8iGe (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 、 Ha等の
不活性ガス又はこれ等のガスをペースとした混合ガスの
雰囲気中で、Slで構成されたターr2ト、或いは該タ
ー?、)とGsで構成されたターf、)の二枚、又はS
tとGeの混合されたターダッ)k使用して、必要に応
じてHe 、 Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGe供給
用の原料ガスを、必要に応じて水素原子卸又は/及びハ
ロゲン原子(イ)導入用のガスをスノやツタリング用の
堆積室に導入し、所望のが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がス流量を所望
の変化率曲線に従って制御し乍ら前記のターゲットをス
・セツ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デートに収
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(29) によって加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガラスプラ
ズマ芽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別供給用の原料ガスと成り得
る物質としては、5IH4,Si2H6,813H8゜
5i4H,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5IH4,Si2H6が好ましいものとして
挙げられる。
Ge供給用の原料がスと成り得る物質としては、GeH
a r G112H6+ G(13H8* Ge4J(
1* Ge5H12*Ge6H,41Go、H26T 
Ge6H,81G69H20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GaH+ Ge H、Ge、HB
が好ましいものとして挙げ4 26 られる。
(30) 本発明において使用される・・ロダン原子導入用の原料
ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げら
れ、例えばハロダンガス、ハロダン化物、ハロゲン間化
合物、ハロダ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
は桔げることか出来る。
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、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハOj
’ンガス、BrF 、 C1F 、 ClF5.BrF
5゜BrF、 、 HF3.IP、 、 IC1、HB
r寺の/N C1)f 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Si
F4.812F6.5iC14,B1Br4等のハロゲ
ン化硅累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st ’1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−・ロダン原子を含むa−8I
Geから成る第1の層領域←)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従って、ノ・ロダン原子を含む第1の層
領域(G) 全作成する場合、基本的には、例えばS1
供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅累とGe供給用の
原料ガスとなる水素化ゲルマニウムとAr * H2C
He等のガス等金、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!ラズマガ囲気を形
成することによって、所望の支持体上に第1の層領域(
Qを形成し得るものであるが、水素原子の黒人割合の制
御を一層が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葡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。
スペックリング法、イオンシレーティング法の何れの場
合にも形成される層中に7・ロダン原子を導入するには
、前記の)・ロダ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やれば良いものである。
父、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B2、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ノ4 y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。
(33) 本発明においては、ノ・ロダン原子導入用の原料ガスと
して上記されたノーロダン化合物或いはノーロダンを含
む硅素化合物が有効なものとして使用さnるもノテある
が、その他に、HF、HCt、HBr 、HI等のハロ
ゲン化水素、SiH2F2,5iH2I2,5iH2C
t2゜5IHC13,5IH2Br2,5iHBr3等
のノーロダン置換水素化硅素、及びGeHF3.GeB
2F2 、Gea、F’ *GeHCl5 、GaH2
C22゜GeHCt、GeHBr5.Ge)I2Br2
.GeH,Br、GeHI、、GeB2I2゜GeH3
I %の水素化ハロダン化ダルマつウム等の水素原子を
構成要素の1つとするノ・ロダン化物、GeF4*Ge
Cl4+G11Br4 、Go I 4+GeF2 +
GeC12tGe Br 2 、Ge I 2等ノハロ
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(0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)\ロダン化物は、第
1の層領域(G)形成の際に層中にノ・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
ノ・ログン導入用の原料として使用される。
(34) 水素原子を第1の層領域(G)中に構造的に導入するK
U、上記の他ニH2、或いはSiH4,Si2H6゜8
1、H8,5i4H,。等の水素化硅素を、Geを供給
する為のダルマニウム又はrルマニウム化合物と、或い
はs GeH4、Ge 2H61Gll 5HB *G
@ 4H10+ Ge 5”12 、G66H,4゜G
e 7Ht 6.Ge 6HI B +Ge 、H2o
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nる水素原子(ロ)の量
、又はハロゲン原子(3)の址、又は水素原子とハロダ
ン原子の址の和(H十X )は好ましくは0、01〜4
0 atomic% 、より好適には0.05〜30 
atomicl!、最適には0.1〜25 atoml
 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(ロ)又U
及びハロダン原子閃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(ロ)、或いはハロゲン原子(
3)を含廟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、放電電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(1)の中よシ、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(■)〕を使用して、第1の要
領M (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(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、或いはイオンル−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(St)を供給し得る84
供給用の原料ガスと共に、必要に応じて水素原子(I(
)導入用の又は/及びハロダン原子(3)導入用の原料
ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入して該堆積
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、スパッタリング法で形成す
る場合には、例えはAr、Hs等の不活性又はこれ等の
ガスをベースとした混合ガスの雰囲気中で、Siで構成
されたター1’ツトをスパッタリングする際、水素原子
(刊又は/及びハロダン原子(3)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、形成される光受容層を構成する第2の
層領域(S)中に含有される水素原子(6)の量、又は
ハロゲン原子(3)の量、又は水素原子とハロゲン原子
の量の和(H+X )は、好ましくは1〜40atom
icチ、よシ好適には5〜30 atomicチとされ
るのが望ましい。
光受容層を構成する層領域中に、送導特性全制御する物
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ケガス状態で
、堆積室中に光受容層を形(37) 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シ得るものとし
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せしい
。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、82H6,84H,。、
B5H2r B5H1,r B6H1゜。
B6H12,B6H14等の水素化硼素、BF、 * 
BCl3. BBr 3等のハロゲン化硼素等が挙げら
れる。この他、AtCt3゜GaCl2.Ga(CH3
)、、InCl2.TtCt3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、PH3+P
2H4等の水素比隣t PH4I 、PF、 、pF5
.PCl、。
PCl5.PBr3.Plr5. PI3等のハtff
 )1” ン化燐が挙げられる。この他、AsHAsF
 AsCt+Al1Br3+AlF3+31 451 
5 8bH3,SbF5.SbF5,5bCt、、5bCt
5.BiG、、BiCt、#旧Br。
等も第■族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙
げることが出来る。
本発明の光導電部材に於いては1高光感度化と(38) 高暗抵抗化、更には、支持体と光受容層との間の密着性
の改良を計る目的の為に、光受容層中には、炭素原子が
含有される。光受容層中に含有される炭素原子は、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、炭素原子の分布状態は、分布濃度C(C)が光受容
層の層厚方向に於いては、均一であっても、また第2図
乃至第1O図を用いて説明したゲルマニウム原子の分布
状態と同様に不均一であっても良い。
つまり、炭素原子の分布濃度c (qが層厚方向に不均
一である場合の炭素原子の分布状態は、第2図乃至第1
O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、光受容層に設けられる炭素原子の含有
されている層領域(C)は、光感度と暗抵抗の向上を主
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
体側端部領域を占める様に設けられる。
前者の場合、層領域(C)中に含有される炭素原子の含
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、炭素原子を
積極的には含有させない様な炭素原子の分布状態を層領
域(Q中に形成すれば良い。
本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域(C)に
含有される炭素原子の含有量は、層領域(C)自体に要
求される特性、或いは該層領域(C)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(C)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、炭素
原子の含有量が適宜選択される。
層領域(C)中に含有される炭素原子の量は、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、好ましくは、0.001〜50ato
mi@%、よシ好ましくは0.002〜40atom1
cチ、最適には0.003〜30 atomlc%とさ
れるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(Qが光受容層の全域を占める
か、或いは、光受容層の全域を占めなくとも、層領域(
C)の層厚’rc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(C)に含有される炭素原子の
含有量の上限は前記の値よシ充分少なくさく41) れるのが望ましい。
本発明の場合には、層領域(C)の層厚TC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(C)中に含有される炭素原子の量の
上限としては、好ましくは30atanie%以下、よ
υ好ましくは20 atomle%以下、最適には10
atomlc%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炭素原子の含有さ
れる層領域(C)は、上記した様に支持体側の方に炭素
原子が比較的高濃度で含有されている局在領域CB)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よシ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
Bjす5μ厚までの全層領域(LT )とされる場合も
あるし、又、層領域(L、)の一部とされる場合もある
(=12 ) 局在領域(B) e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
性に従って適宜法められる。
局在領域(B)はその中に含有される炭素原子の層厚方
向の分布状態として炭素原子の分布濃度C(C)の最大
値Cmaxが好ましくは500 atomic ppm
以上、よシ好適には800 atomic ppm以上
、最適には1001000ato ppm以上とされる
様な分布状態となシ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、炭素原子の含有される層領域
(@は、支持体側からの層厚で5μ以内(tnから5μ
厚の層領域)に分布濃度C(C)の最大値Cmax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、光受容層に炭素原子の含有された層領
域(C) ffi設けるには、光受容層の形成の際に炭
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(C) ffi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炭素原子導入用の出発
物質が加えられる。その様な炭素原子導入用の出発物質
としては、少なくとも炭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(St)e構成原子とする原料ガス
と、炭素原子(C)を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子α◇又は及びハロゲン原子(3)全構
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、炭素原子(C)及び水素原子(ロ)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(St)を構成原子とす
る原料ガスと、シリコン原子(81) *炭素原子(C
)及び水素原子αη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(St)と水素原子卸とを構
成原子とする原料ガスに炭素原子(Qを構成原子とする
原料ガスを混合して使用しても良い。
CとHとを構成原子とするものとしては、例えば炭素数
1〜5の飽和炭化水素、炭素数2〜5のエチレン系炭化
水素、炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素等が挙げら
れる。
具体的には、飽和炭化水素としてはメタン(CH4) 
sエタン(C2H6)、プロAlン(C5Ha)、n−
ブタ7 (n−C4H1(1) eペンタン(C5H1
2) #エチレン系炭化水素としてはエチレン(C2H
4) eプロピレン(CxH6)tブテン−1(04H
B) yブテン−2(C4H8) tイソブチレン(0
4H8) tペンテン(CsHlo) nアセチレン系
炭化水素としてはアセチレン(02H2) pメチルア
セチレン(CsH4) −ブチン(04H4)等が挙げ
られる。
これ等の他にStとCとHとを構成原子とする原料ガス
として、5i(CH3)4ySI(C2H5)4等のケ
イ化アルキルを挙げることが出来る。
本発明に於いては、層領域(C)中には炭素原子で得ら
れる効果を更に助長させる為に、炭素原子に加えて、更
に酸素原子又は/及び窒素原子を含有することが出来る
(45) 酸素原子を層領域(C)に導入する為の酸素原子導入用
の原料ガスとしては、例えば酸素(02) tオゾン(
03)*−酸化窒素(NO) #二酸化窒素(NO2)
−m=酸化窒素(N20) −三二酸化窒素(N20s
) を四三酸化窒素(N204) p三二酸化窒素(N
205) 、三酸化窒素(NO3)−シリコン原子(S
t)と酸素原子(0)と水素原子(ロ)とを構成原子と
する、例えばジシロキサン(H3SiO8iH3) #
 ト!J ’/ oキ? 7Q15810SiH20S
IH3) 等の低級シロキサン、等々を挙げることが出
来る。
窒素原子を層領域(C)に導入する為の窒素原子(財)
導入用の原料ガスに成シ得るものとして有効に使用され
る出発物質は、Nを構成原子とする或いはN、!:Hと
を構成原子とする例えば窒素(N2) eアンモニア(
NH3) 、ヒドラジン(H2NNH2) #アジ化水
素(HN5) 、アジ化アンモニウム(NH4N s 
)等のガス状の又はガス化し得る窒素、窒化物及びアジ
化物等の窒素化合物を挙げることが出来る。この他に、
窒素原子(ロ)の導入に加えて、ノ・ロダン原子(3)
の導入も行えるという点から、三弗化窒素、(FsN)
 e四弗化鼠累(F 4N 2 )等の・・ロダン化窒
素化合物を挙げ(46) ることか出来る。
スパッタリング法によって、炭素原子を含有する層領域
(Qを形成するには、単結晶又は多結晶の81ウエーハ
ー、又はCウェーハー、又はStとCが混合されて含有
されているウェーハーをターゲットとして、これ等′f
t種々のガス坏囲気中でスミ4ツ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ff、)として使用すれ
ば、炭素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロダ
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、スパッター用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Stウェーハー
をスパッターリングすれば良い。
又、別には、SIとCとは別々のターゲットとして、又
はSl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、スパッター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(ロ)又は/及びハロダ
ン原子(ト)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。炭素原子導
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炭素原子導入用の原料がスが、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、炭素原子の含
有される層領域(C’l ’z設ける場合、該層領域(
Qに含有される炭素原子の分布濃度C(C)を層厚方向
に変化させて所望の層厚方向の分布状態(dspth 
profile)を有する層領域(C)を形成するには
、グロー放電の場合には、分布濃度CC)を変化させる
べき炭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
によシ、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(C)をスパッターリング法によって形成する場
合、炭素原子の層厚方向の分布濃度C(C)を層厚方向
で変化させて炭素原子の層厚方向の所望の分布状態(d
@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、炭素原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、核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、スパッターリング用のターゲットを、例えば
SlとCとの混合されたターゲットを使用するのであれ
ば、SlとCとの混合比を、ターff、)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(S)中に含有される水素原子(6)の量、又は
ハロゲン原子(3)の量、又は水素原子と/%ロダ/原
子の量の和(H+X)は、好ましくは1〜40atom
ie% mよυ好適には5〜30 atomic%p最
適には5〜25 atomic%とされるのが望ましい
(49) 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、fi、t。
Cr 、Mo tAu 、Nb +Ta 、V、TI 
、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、I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、7y!す塩化ビニル、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i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N I Cr rA
LvCr 1Mo +Au l I r +Nb 、T
a 、vlT’i 、p t gPd HIn 2oA
 I 5n02 、t’r。
(In2O3+5n02 )等から成る薄膜を設けるこ
とによって導電性が伺与され、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、A/、
Ag、Pb、Zn、Nl、Au、Cr、Mo、Ir、N
b、Ta、V、TI 、Pt等の金(50) 属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング
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伺与される。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
な限シ薄くされる。しかしながらこの様な場合、支持体
の製造上及び取扱い上、機械的強度等の点から、好まし
くは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のガスがンぺには、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1例としてたとえば1102は、Heで稀釈され
た5IH4ガス(純度99.999チ、以下81H4/
Heと略す。)がンベ、1103はHeで稀釈されたG
 a H4ガス(純度99.999%、以下G eH4
/)i eと略す。)ボンベ、1104はHeで稀釈さ
れたB2H6ガス(純度99.99%、以下B 2H4
74(@と略す。)ボンベ、1105はC2I(4if
ス(純度99.999チ)ボンベ、1106はH2ガス
(純度99.999チ)ぎンペであるこれらのガスを反
応室1101に流入させるKはガスボン41102〜1
106のパルプ1122〜1126、リークパルプ11
35が閉じられていることを確認し、又、流入パルプ1
112〜1116.流出パルプ1117〜1121.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’i開いて反応室11
01、及び各ガス配管内を排気する。次に真空計113
6の読みが約5 X 10−’torr IIC々った
時点で補助バルブ1132.1133、流出パルプ】1
17〜1121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−’!1102よりS
iH4/Heガス、ガx*ンペ1103 !J)GeH
4/Heガス、ガス71=” ン−21i 04よ’)
 B 2Hb/l(eガス、ガスボンベ1105よシC
2H4ガスをパルプ1122〜1125を開いて出口圧
ゲージ1127〜1130の圧を1kg/cIrL2に
調整し、流入パルプ1112〜1115を徐々に開けて
マス70コン)0−ラ1107〜1110内に夫々流入
させる。引き続(53) いて流出パルプ1117〜1120.補助バルブ113
2を徐々に開いて夫々のガスを反応室1】olに流入さ
せる。このときのS+H4/Heガス流量とGe■4/
FTeガス流1′とB2H6/Heがス流ツとc2H4
ガス流lとの比が所望の値になるように流出バルブ11
17〜1120を調整し、又、反応室11o1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】137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′fr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 e H4/
Heガスの流量を手動、あるいは外部駆動モータ等の方
法によってパルプ1118の開口を漸次変化させる操作
を行ない、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O この様にして、基体1137上に硼素原子(B)と炭素
原子(C)とが含有され、前記の変化率曲線に従(54
) ったゲルマニウム原子の分布状態が形成されているa−
8iGe(H,X)で構成された層領域(B 、 C)
が所望の層厚に形成される。層領域(B、C)が所望層
厚に形成された段階に於いて、流出・ぐルブ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り夕■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CB、C)上に硼素原子(B)、炭素原子(C
)、Nへ′)Kが^\及びゲルマニウム原子(Ge)が
含有されていない、a−8l(H。
X)で構成された層領域(S)が形成されて光受容層の
形成が終了される。
上記の光受容層の形成の際に、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B2H6,/Heガス
ガス上C2H4が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(B)及び炭素原子の含有され
た層領域(C)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C2
H4ガスのガス流量を制御することKよって、層領域(
C)中に含有される炭素原子の分布状態を所望通シに形
成することが出来る。
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11図に示した製造装置により、シリンダー状のM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/HeガスとSiH4/
Hs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. OkVで0.3mec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、2Lux−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ヲe5、 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
鮮明な高銭度の画像が得られた。
実施例2 (57) 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b11.量比の変化率曲線に従って
G eI(4/’fl eガスとS i H4,/’f
(eガスのガス流量比を1−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11図に示した製造装置によシ、:窮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Ge
H4/1(eガスとS i H4//IIeガスのガス
流量比金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金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 (58) 第11図に示した製造装置により、第4衣に示す条件で
第15図に示すガス流量比の変化率曲線に従ってaeu
41H・ガスとS i H47’に’l eガスのガス
流量比金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
成部材を傅た。
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11図に示した製造装置により、第5表に示す条件で
紀16図に示すガス流量比の変化率曲線に従ってGeH
4/Heがスと81H4,布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
同様にして層形成を行って篭子写真用像形成部材金得た
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1と同1
求の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ甑
めて鮮明な画質が得られた。
実施例6 第11図に示した製造装置によシ、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便ってGeH
4/r(eガスとSiH4/Haガスのガス流哨比金層
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GeH
4/HeガスとS 1H4A(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8 実施例1に於いて、5il(4/′Hsガスの代シにS
1□H6苅eがスを使用し第8衣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全行って電子写
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、5iH474(eガスの代りにSi
F4/)(・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
て鮮明な画像が得られた。
実施例10 実施例1に於いて、SiH4/’T(eガスの代りに(
5su4/)Is + 81F4苅e)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。
(61) こうしてKn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11図に示した製造装置により、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苅eガスと81
 H4,/f(e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!露光実験装置に設
置しe 5. Okvで0.3111(1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
ンゾ光源を用い、2Lux・IC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)全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、Q5.Okvのコロナfi電で転
写紙上に転写した所、解像力(62) 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
(5sH4+GeH4)に対する流量を、第2層の作成
の際にはB2H6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11と同様の条件で電子
写真用像形成部材の夫々(試料j’Fx 1201〜1
208)′!il−作奴した。
こうして得られた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、紀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、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りに
810 nmのGaAs系半導体レーデ(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
の画質評価全行ったところ、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。
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(Go)含有層・・・・・
・ 約200℃ゲルマニウム原子(Go)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図は夫々光受容層中
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
ガス流量比の変化率曲線を示す説明図である。 100・・・光導電部材’ 1.01・・・支持体10
2・・・光受容層 103・・・第1の層領域(G)1
04・・・第2の層領域(S) (73) 第12図 ガスfL童よし 力゛ズ流量、此。 竿17厘

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光導電部材用の支持体と、該支持体上に配置され
    、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、および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
    前記支持体側よシ順に設けられた層構成の光受容層とを
    有し、前記第1の層領域中に於けるダルマニウム原子の
    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、前記光受容層に
    は炭素原子が含有されている事′f:%徴とする光導電
    部材。
  2. (2)第1の層領域及び第2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拐。
  3. (3)第1の層領域及び第2の層領域の少なくともいず
    れか一方にハロゲン原子が含有されている特許請求の範
    囲第1項又は同第2項に記載の光導電部材。
  4. (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。
  5. (5) 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. (6)伝導性を支配する物質が周期律表第V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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