JPS6057984A - 電子写真用光導電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光線、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、ｒ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（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１！材料
にアモルファスシリコン（以１ａ−８ｉと表記す）があ
り、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号公報には充電変換読取装置
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
向上を図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。

史には、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、通常使用されているハロゲンランプや
螢光灯を光源とする場合、長波長側の光を有効に使用し
得ていないという点に於いて、夫々改良される余地が残
っている。

又、別には、照射される光が光導電層中に於いて、充分
吸収されずに、支持体に到達する光の量が多くなると、
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「ポケ」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′１
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
電的特性に問題が生ずる場合があるＯ 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、支持体側よりの輩荷の注入の
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
室より取り出した後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの層の浮きや剥離、或いは層に亀裂が
生ずる等の現象をダ１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。

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、シリ
コン原子（Ｓｉ）とゲルマニウム原子（Ｇｅ）とを母体
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ｊｔ
ｌ　水素化アモルファスシリコンゲルマニウム、ハロゲ
ン化アモルファスシリコンゲルマニウム、或いはハロゲ
ン含有水素化アモルファスシリコンゲルマニウム〔以後
これ等の総称的表記として［ａ−８ｉＧｅ　（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４ｙスペクトル特
性に優れていることを見出した点に基づいている。

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り
、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擾れ、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
部側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Ｎｆ！１！形成の為の帯電処理の際の
電荷保持能が充分あり、且つ多湿雰囲気中でもその特性
の低下が殆んど観測されない優れた電子写真特性を有す
る光導電部材を提供することである。

本発明の更に他の目的は、濃度が高く、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。

本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、シリ
コン原子とゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成
された、光導電性を示す光受容層とを有し、該光受容層
は窒素原子を含有すると共に、その層厚方向に於ける分
布濃度が夫々、Ｃ（１）　、　Ｃ（３１、Ｃ（２）なる
第１の層領域（１）。

第３の層領域（３）、第２の層領域（２）を支持体側よ
りこの順で有する事を特徴とする（但し、Ｃ（３）＞　
Ｃ（２）　、　Ｃ（１）で、且つＣ（１）　、　Ｃ（２
）の少なくともいずれが一方はＯでないか又はＣ（１）
　、　Ｃ（２）は等しくはない）。

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
特性が安定しており高感度で、高ＳＮ比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、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　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で詳細に
説明する。

第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明する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と、該支持体１０１の上に、ａ−８ｉＧ
ｅ（Ｈ，Ｘ）から成り、窒素原子を含有し、光導電性を
有する光受容層１０２とを有する。

光受容層１０２中に含有されるゲルマニウム原子は、該
光受容層１０２中に万偏無く均一に分布する様に含有さ
れても良いし、或いは層厚方向には万偏無く含有されて
はいるが分布濃度が不均一であっても良い。百年ら、い
ずれの場合にも支持体の表面と平行な面内方向に於いて
は、均一な分布で万偏無く含有されるのが面内方向に於
ける特性の均一化を計る点からも必要である。殊に光受
容層１０２の層厚方向には万偏無く含有されていて且つ
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の自由表面１０３側）の方に対して前記
支持体側１０１（光受容層１０２と支持体１０１との界
面側）の方に多く分布した状態となる様にするか、或い
はこの逆の分布状態となる様に前記光受容層１０２中に
含有される。

本発明の光導電部材においては、前記した様に光受容層
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。

第１図に示される光導電部材１００の光受容層１０２は
、窒素原子の層厚方向の分布濃度Ｃ（Ｎ）が、Ｃ（１）
なる値を有する第１の層領域（１）１０４、Ｃ（２）な
る値を有する第２の層領域＋２＋１０５゜Ｃ（３）なる
値を有する第３の層領域（３）　１０６とを有する。

本発明に於いては、上記の第１．第２．第３の各層領域
は、これ等３つのいずれの層領域に於いても必ずしも窒
素原子が含有されていることは要しないが、分布濃度Ｃ
（３）は、分布濃度Ｃ（１）　、　Ｃ（２）のいずれよ
りも大きく、且つ、分布濃度Ｃ（１）　、　Ｃ（２）の
少なくともいずれか一方はＯでないか又は分布濃度Ｃ（
１）　、　Ｃ（２）は等しくない必要がある。

分布濃度Ｃｆｌ）　、　Ｃｆ２）のいずれか一方がＯで
ある場合には、光受容層１０２は、窒素原子を含有しな
い層領域として、第１の層領域（１）　１０４か又は第
２の層領域＋２）　１０５を有し、それよりも高い分布
濃度Ｃ（３）を有する第３の層領域（３）を有する。

この場合、窒素原子を比較的高濃度に含有させて自由表
面１０３から光受容層１０２中への電荷の注入防止効果
が得られる様にするのであれば第１の層領域（１）　１
０４を、窒素原子の含有しない層領域として光受容層１
０２を設計する必要があり、又、逆に支持体１０１側か
ら光受容層１０２中への電荷の注入防止及び支持体１０
１と光受容Ｍ１０２との間の密着性の改良を計るのであ
れば、第２の層領域＋２１１０５を窒素原子の含有しな
い層領域として光受容Ｍ１０２を設計する必要がある。

本発明に於いては、３者の中、最大の分布濃度Ｃ（３）
を有する第３の層領域（３）　１０６は、良好な光感度
特性を推持しつつ光受容層１０２の暗抵抗の向上を計る
場合には、分布濃度Ｃ（３）の値としては、比較的低い
数値に設定すると共に、その層厚として必要な範囲に於
いて充分な厚さとするのが望ましい。

又、分布濃度Ｃ（３）の値を比較的高い数値に設定する
ことで第３の層領域（３）　１０６によって主に電荷注
入防止効果を期待するのであれば、第３の層領域（３）
　１０６の層厚は、電荷注入阻止の効果が充分得られる
範囲に於いて、出来るだけ薄くすると共に、光受容Ｍ１
０２の自由表面１０３側、又は支持体１０１側に出来る
だけ接近した位置に第３の層領域（３）　１０６を設け
るのが望ましい。

この場合に於いて、第３の層領域（３）　１０６が支持
体１０１側の方により接近して設けられる場合には、第
１の層領域（１）　ｌ　０４は、その層厚を必要な範囲
に於いて充分薄くされ、支持体１０１と光受容層１０２
との間の密着性の向上を主に計る為に設けられる。

第３の層領域（３）　１０６が自由表面１０３側の方に
より近接して設けられる場合には、第２の層領域（２）
　ｌ　０５は第３の層領域（３）　１０６が多湿雰囲気
に晒されるのを防ぐ目的の為に主に設けられる。

本発明に於いて、第１の層領域（１）及び第２の層領域
（２）の層厚としては、分布濃度Ｃ（１）　、　Ｃ（２
）との関係に於いて適宜所望に応じて決定されるが好ま
しくは、０．００３〜１００μ、より好ましくは０．０
０４〜８０μ、最適にはｏ、ｏｏｓ〜５０μとされるの
が望ましい。

又、第３の層領域（３）の層厚は、分布濃度Ｃ（３）と
の関係に於いて適宜決定されるが、好ましくは０．００
３〜８０μ、より好ましくは０．００４〜５０μ、最適
には０．００５〜４０μとされるのが望ましい。

第３の層領域（３）に電荷注入阻止層としての機能を主
に持たせる場合には、光受容層の支持体側又は自由表面
側に近接して設けると共に、その層厚を好ましくは３０
μ以下、より好適には２０μ以下、最適には１０μ以下
とするのが望ましい。この際、第３の層領域（３）が近
接して設けられる支持体側にある第１の層領域（１）又
は自由表面側にある第２の層領域（２）の層厚は、第３
の層領域（３）に含有される窒素原子の分布濃度Ｃ（３
）の値と生産的効率の点からによって適宜法められるが
、好ましくは５μ以下、より好ましくは３μ以下、最適
には１μ以下とされるのが望ましい。

本発明に於いて、窒素原子の含有分布濃度Ｃ（３）の最
大値としては、シリコン原子とゲルマニウム原子と窒素
原子の和（以後［Ｔ　（５ｉＧｅＮ　）　Ｊと記す）に
対して好ましくは６７　ａｔｏｍｉｃ％、より好ましく
は５０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には４０ａｔａｎｉｃ％
とされるのが望ましい。

又、分布濃度Ｃ（３）の最小値は、Ｔ　（５ｉＧｅＮ　
）に対して好ましくは１０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｒｌ’
ｌｑより好ましくは１　ｓ　ａｔｏ＋ｎｉｃ　ｐｐｍ、
最適には２０　ａｔｏｍｉｃｐｐｒｌｌとされるのが望
ましい。

分布濃度Ｃ（１）　、　Ｃ（２）が０でない場合は、そ
の最小値としては、Ｔ　（５ｉＧｅＮ　）に対して、好
ましくはｌ　ａｊｏｒｎｌｅ　ｐｐｌｎｓより好ましく
は３ａｔｏｍｉｃｐｐｍ　５ｊｌｋ適には５　ａｔｏｍ
ｉｃ　ｐｐｍとされるのが望ましい。

＠２図乃至第１０図には、本発明における先導冗部材の
光受容層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典型的例が示される。

第２図乃至第１０図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Ｃを、縦軸は光導電性を示す光受容層の層厚
を示し、ｔＢは支持体側の光受容層の表面の位置を、ｔ
Ｔは支持体側゛とは反対側の光受容層の表面の位置を示
す。即ち、ゲルマニウム原子の含有される光受容層はｔ
Ｂ側よりｔＴ側に向って層形成がなされる。

第２図には、光受容層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
る光受容層が形成される表面と該光受容層の表面とが界
面位置ｔＢより１．の位置までは、ゲルマニウム原子の
分布濃度ＣがＣＩなる一定の値を取り乍らゲルマニウム
原子が、形成される光受容層に含有され、位Ｉｔ、より
は界面位置ｔＴに至るまで分布濃度Ｃ２より徐々に連続
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Ｃ８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から徐々に連続的に減少して位ＨｔＴにおいて
濃度Ｃ１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Ｈ１Ｂ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Ｃ６と一定値とされ、位
［ｔｚと位１ｉ１ｉｆｔＴ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循未
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
置輸より位置型アに至るまで、濃度Ｃ８より連続的に徐
々に減少され、位（ｉｉｔＴ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１８間においては、濃度Ｃ０と
一定値であり、位置ｔＴにおいては濃度ＣＩＯされる。

位置ｔ、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７図に示される例においては、分布濃度Ｃは位ｔ！ｆ
ｔＢより位置ｔ４までは濃度Ｃ１ｌの一定値を取り、位
Ｈｂより位置ｔＴまでは濃度ＣＩ２より濃度Ｃ１１ｌ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に至
るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは濃度Ｃ１４よ
り実質的に零に至る様に一次関数的に減少している。

第９図においては、位置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Ｃ，！より濃度
ＣＩ６まで一次関数的に減少され、位置ｔ、と位ＩｔＴ
との間においては、濃度ＣＩ６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Ｃは位ｆＩｔｔＢにおいて濃度Ｃ，？であり、
位置ｔ６に至るまではこの濃度Ｃ１７より初めはゆっく
りと減少され、ｔ６の位置付近においては、急激に減少
されて位置ｔ６では濃度Ｃｌ１ｌ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、緩かに徐々に減少されて位置ｔ７で
濃度Ｃ１１となり、位置１７と位置ｔｌｌ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Ｃ７゜に至る。位ｆ１Ｍｆａと位置１Ｔの間におい
ては、濃度ＣｔＯ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、光受容層中に含有さ
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
子の分布状態が光受容層に設けられている場合は、好適
な例の１つとして挙げられる。

本発明に於ける光導電部材を構成する光受容層は好まし
くは上記した様に支持体側の方か又は、これとは逆に自
由表面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。

例えば局在領域（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５μ以内に設
けられるのが望ましい。

」−記局在領域（Ａ）は、界面位置ｔＢより５μ厚まで
の全層領域（ＬＴ）とされる場合もあるし、又、層領域
（ＬＴ）の一部とされる場合もある。

局在領域（Ａ）を層領域（ｈ’ｒ）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（Ａ）はその中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原子の分布濃
度の最大値Ｃｍａｘがシリコン原子との和に対して、好
ましくは１０００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ以上、より好適
には５０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、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（ｔｎか
ら５μ厚の層領域）に分布濃度の最大値Ｃｍａｘ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、光受容層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状められるが、シリコン原子
との和に対して、好ましくは１〜９．５　Ｘ　１０５１
０５ａｔｏ　ｐｐｍ、より好ましくは１００〜８　Ｘ　
１０５１０５ａｔｏ　ｐｐｍ、最適には、５００〜７　
Ｘ　１０５１０５ａｔｏ　ｐｐｍとされるのが望ましい
。

光受容層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一度Ｃが支持体側より光受容
層の自由表面側に向って、減少する変化が与えられてい
るか、又はこの逆の変化が与えられている場合には、分
布濃度Ｃの変化率曲線を所望に従って任意に設計するこ
とによって、要求される特性を持った光受容層を所望通
りに実現することが出来る。

例えば、光受容層中に於けるゲルマニウムの分布濃度Ｃ
を支持体側に於いては、充分高め、光受容層の自由表面
側に於いては、極力抵める様な、分布濃度Ｃの変化を、
ゲルマニウム原子の分布濃度曲線に与えることによって
、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化を図ることが出来
ると共にレーザ光等の可干渉光に対しての干渉防止を効
果的に計ることが出来る。

更には後述される様に、光受容層の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
ことにより、半導体レーザを使用した場合の、光受容層
のレーザ照射面側に於いて充分吸収し切れない長波長側
の光を光受容層の支持体側端部層領域に於いて、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
る干渉を効果的に防止することが出来る。

本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、史には、光受容層の自由表面からの電荷の注入を防
止する目的の為に、光受容層中には、窒素原子が含有さ
れる。光受容層中に含有される窒素原子は、前記の条件
を満たして光受容層の全層領域に万遍なく含有されても
良いし、或いは、光受容層の一部の層領域のみに含有さ
せて遍在させても良い。

本発明に於いて、窒素原子の分布状態は、光受容層全体
に於いては、前記した様に層厚方向に不均一であるが、
第１．第２．第３の各層領域に於いては、層厚方向に均
一である。

第１１図乃至第１４図には、光受容層全体としての窒素
原子の分布状態の典型的例が示されるＯ これ等の図の説明に当って断わることなく使用される記
号は、第２図乃至第１０図に於いて使用したのと同様の
意味を持つ。

第１１図に示される例では、位置輸より位置ｔ、までは
窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）　Ｃ□とされ、位［１＊か
ら位置ｉ１１までは窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣＷ
ｔとし、位置ｔｌｌから位置ｔＴまでは窒素原子の分布
濃度Ｃ（Ｎ）はＣ２１としている。

第１２図に示される例では、位置ｔＢから位置１１１ま
では窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ２，とし、位置ｔ
１２から位置１ｌｌｓまでは窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ
）をＣ２，と階段状に増加させ位置ｔ１３から位置１Ｔ
までは窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）は０２５と減少させ
ている。

第１３図の例では、位置ｔＢから位置ｔ１４まで窒素原
子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ７６とし、位置ｔ１４から位
置１１．まで窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）をＣ，？と階
段状に増加させ位置ｔ８．から位ｆｔｔＴマチ窒素原子
の分布濃度Ｃ（Ｎ）を初期の濃度よりも少ない濃度０２
８としている。

第１４図に示される例では、位置ｔＢから位置ｔ１６ま
では窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣ２゜とし、位置ｔ
□から位置ｔ、７までは窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）を
ＣＳＯに減少させ、位置１１７から位ｉｉ￥１□までは
窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）はＣｌ１ｌと階段状に増加
させ、位置ｔｅａから位置ｔＢまでは窒素原子の分布濃
度Ｃ（Ｎ）をＣｏｏまで減少させている。

本発明に於いて、光受容層に設けられる窒素原子の含有
されている層領域（Ｎ）（前記した第１、第２．第３の
層領域の少なくとも２つの層領域で構成される）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、光受容層の自由
表面からの電荷の注入を防止するためには、自由表面近
傍に設けられ、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（Ｎ）中に含有される窒素原子の含
有量は、高光感度を維持する為に比較的少なくされ、２
番目の場合光受容層の自由表面からの電荷の注入を防ぐ
ために比較的多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、三者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、光受容層の中央に於いて
比較的低濃度に分布させ、光受容層の自由表面側の表面
層領域には、窒業原子を多くした様な、窒素原子の分布
状態を層領域（Ｎ）中に形成すれば良い。

自由表面からの電荷の注入を防止するためには、自由表
面側で窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）を多くした層領域（
Ｎ）を形成するのが望ましい。

本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域（Ｎ）に
含有される窒素原子の含有量は、層領域（Ｎ）自体に要
求される特性、或いは該層領域（Ｎ）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（Ｎ）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、窒素
原子の含有量が適宜選択される。

層領域（Ｎ）中に含有される窒素原子の磁は、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、Ｔ　（ＳｊＧｅＮ）に対して、好まし
くは０．００１〜５０　ａｔｏｍｉｃ％、より好ましく
は０．００２〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、最適にはｏ、ｏ
ｏａ〜３０　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望ましい。

本発明に於いて、層領域（Ｎ）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
（Ｎ）の層厚Ｔｏ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（Ｎ）に含有される窒素原子の
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、要領Ｍ　（Ｎ）の層厚Ｔｏ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（Ｎ）中に含有される窒素原子の量
の上限としては、Ｔ　（Ｓｉ　ＧｃＮ）に対して、好ま
しくは、３０　ａｔｏｍｉｃ％以下、より好ましくは２
０　ａｔｏｍｉｃ％以下、最適には１０ａｔｏｍｉｃ％
以下とされるのが望ましい。

本発明に於いて、光受容層をＩ＃威する窒素原子の含有
される層領域（Ｎ）は、上記した様に支持体側及び自由
表面近傍の方に窒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、前者の場合には、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及び受容電位の向上を計
ることが出来る。

上記局在領域（Ｂ）は、第１１図乃至第１４図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位ｌ＆ｔＢまたは自由表面
ｔＴより５μ以内に設けられるのが望ましい。

本発明に於いては、上記局在領域（Ｂ）は、界面位置ｔ
Ｂまたは自由表面ＩＴ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（Ｌ’ｒ）の一部
とされる場合もある。

局在領域を層領域（Ｌ〒）の一部とするか又は全部とす
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窒素原子の層厚方
向の分布状態として窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）の最大
値Ｃｍａｘが、好ましくは５００ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
以−Ｅｌより好ましくは８００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ以
上、最適には１０００　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、窒素原子の含有される層領域
Ｎは、支持体側または自由表面からの層厚で５μ以内（
１Ｂまたはｔ７から５μ犀の層領域）に分布濃度の最大
値Ｃｍａｘが存在する様に形成されるのが望ましい。

本発明において、必要に応じて光受容層中に含有される
ハロゲン原子閃としては、具体的にはフッ素、塩素、臭
素、ヨウ素が挙けられ、殊にフッ素、塩素を好適なもの
として挙けることが出来る。

本発明の光導電部材に於いては、光受容層中には、伝導
特性を支配する物質を含有させることによシ、光受容層
の伝４特性を所望に従って任意に制御することが出来る
。

この様な物質としては、Ｉ９ｒ謂、半得体分野で云われ
る不純物を挙けることが出来、本発明に於いては、形成
される光受容層を構成するａ　−８ｉＧｅ（Ｈ、Ｘ　）
に対して、ｐ型伝導％性を与えるｎ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、ｎ型不純物としては周期律表第ｍ族に属する原
子（第■１族原子）、例えば、Ｂ（硼素）、Ａｅ（アル
ミニウム）　、　Ｇａ　（ガリウム）　、　Ｉｎ　（イ
ンジウム）。

１゛ｅ（タリウム）等があり、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＃表第Ｖ族に属する原子（第
Ｖ族原子）、例えば、Ｐ（燐）、Ａ８（砒素）、ｓｂ　
（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。

Ａｓである。

本発明に於いて、光受容層中に含有される伝導特注を制
御する物質の含有量は、該光受容層に要求される伝導特
性、或いは該光受容層が直に１妥触し７て設けられる支
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、前記の伝導特性を制御する物質を光受容ノー中に含
有させるのに、該光受容層の所望される層領域に局在的
に官有させる場合、殊に、非晶質層の支持体側端部層領
域に含有させる場合には、該層領域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も考癒されて、伝導特性を制御す
る物質の含有１が適宜選択される。

本発明に於いて、光受容層中に含有される伝導特性を制
御する物質の含有量としては、好ましくは、０．０１〜
５　ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、より好まし
くは０．５〜ｌ　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　
、　＠適には１〜５　Ｘ　１０３ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
とされるのが望ましいものである。

本発明に於いて、伝導特性を支配する物質が含有される
層領域に於ける該物質の含有量が好ましくは３０ａｔｏ
ｍｉｃ　ｐｐｍ以上、より好ましくは５０　ａｔｏｍｉ
ｃ　ｐｐｍ以上、最適には、１００　ａｔｏｍｉｃｐｐ
ｍ以上の場合には、前記物質は、光受容層の一部の層領
域に局所的に含崩させるのが望ましく、殊に光受容１ｍ
の支持体側端部層領域に偏在させるのが望ましい。

上記の中、光受容層の支持体側端部層領域ｔＥｌに前記
の数値以上の含有量となる様に前記の伝導特性を支配す
る物質を含有させることによって、例えば該宮自させる
物質が前記のｎ型不純物の場合には、光受容層の自由表
面がω極性に帯電処理を受けだ除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が前記のｎ型不純物の場合には
、光受容層の自由表面がθ極性に帯電処理を受けた除に
、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。

この様に、前記端部層領域ｔＥｌに一方の極性の伝導特
性を支配する物質を含有させる場合には、光受容層の残
りのノー領域、即ち、前記端部層領域＋Ｅｌ金除いた部
分の層領域（Ｚｌには、他の極性の伝導特性を支配する
物質を含有させても良いし、或いは、同極性の伝導特性
を支配する物質を、端部ｆ一層領域１！、ｌに含崩され
る笑除の量よりも一段と少ない蓋にして？ｔ４ｊさせて
も良いものである。

この様な揚台、ｎ１ＪＨ旧−領域ｔＺｌ中に含有される
前記伝導特性を支配する物質の含有量としては、端部層
領域ｆＥ）に含有される前記物質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、０．００１〜１０００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ　＋よ
り好１しくは０．０５〜５００　ａｔｏｒｎｉｃｐｐｍ
　ｌ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、端部層領域（ＬＬ）及び層領域ｔＺｌ
に同種の伝導性を支配する物質を含有させる場合には、
層領域ｔＺｌに於ける宮有縫としては、好ましくは、３
０　ａｔＯｎｌｉｅ　ｐｐｍ以下とするのが望ましいも
のである。上記した場合の他に、本発明に於いては、光
受容層中に、一方の極性を南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（ボに
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型不純物を台上
′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。

本発明において、ａ−８ｉＧｅ（Ｈ，Ｘ）で構成される
光受容層を形成するには、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−８ｉＧｅ　（Ｈ，Ｘ）で構成
される光受容層を形成するには、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（Ｈ）導入用の原料ガス又け
／及びノ・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−８ｉＧｅ（Ｈ
，Ｘ）からなる層を形成すれば良い。又、ゲルマニウム
原子を不均一な分布状態で含有させるには、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な
がらａ−８ｉＧｅ　（Ｈ，Ｘ）からなる層を形成させ扛
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Ｓｔで構成されたタ
ーゲット、或には、該ターゲットとＧｅ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Ｇｅ供給用の原料ガスを
、必要に応じて、水素原子（Ｈ）又は／及びノ・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、所望のガスのプラズマ雰囲気を形成することに
よって成される。ゲルマニウム原子の分布を均一にする
場合には、前記Ｇｅ供給用の原料ガスのガス流量を所望
の変化率曲線に従って制御し乍ら、前記のターゲットを
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ボードに収
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、
スパッタリング法の場合と同様にする事で行うことがで
きる。

本発明において使用されるＳｔ供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、ＳｉＨ４，５ｉｔＨｓ　。

Ｓｉ、Ｈｓ　＋　Ｓｉ＋Ｈｔｏ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、
Ｓｔ供給効率の良さ等の点でＳ　Ｉ　Ｈ４ｅＳｉ２Ｈｓ
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勺得る物質としては、ＧｅＨ
４、Ｇ６ＪＩ６、Ｇｅ、Ｈ，、Ｇｅ４Ｈ１ｏ　ｓ　Ｇｅ
５Ｈｕ、Ｇｅｍ　ＨＩ３、Ｇｅ７Ｈ１ａ、Ｇｅ６Ｈ＋ａ
、Ｇｅ４Ｈ１ｏ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％　ＧｅＨ４５ｃｅｄ（６、Ｇｅ５Ｈ＠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挙げられ
、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０ 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、ヨウ素のハロゲ
ンガス、　ＢｒＦ、　ＣｌＦ５　Ｃ１Ｆ、、ＢｒＦ５、
ＢｒＦ５、ＩＦ３、ＩＦ７、ＩＣＺ　ｓ　Ｉ　Ｂ　ｒ等
のハロゲン間化合物を添げることが出来る。

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表しては。

具体的には例えばＳｉＦ、、５ｉ２Ｆａ　ｓ　５ｉＣｔ
ａ　ｓ　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
ー放軍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・・ロゲン原子を含むａ−８ｉＧｅ
から成る光受容層を形成する事が出来る。

グロー放軍法に従って、ハロゲン原子を含む光受容層を
製造する場合、基本的には、例えばＳｔ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光受容層を形成す
る堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ等のガス
のプラズマ雰囲気を形成することによって、所望の支持
体上に光受容層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図る為にこれ等の
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
雰囲気を形成してやれば良いものである。

又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、Ｈ，、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、　ＨＦｓ　ＨＣ’５ＨＢｒ１ＨＩ等のハロゲン
化水素、５ｉＨｔＦｔ　、５ｉＨｔＩ＊、ＳｉＨ，Ｃ１
２、Ｓ　ｉ　ＩＣＺ８、ＳｉＨ，Ｂｒ２．５ｉＨＢｒ１
等のハロゲン置換水素化硅素、及びＧａ　ＨＦｓ　ｓ　
Ｇｅ　Ｈｚ　Ｆ２、ＧｅＨａＦ、　ＧｅＨＣｌ５　ｓ　
ＧｅＨ，Ｃｚ、　、　ＧｅＨ５Ｃ１％ＧｅＨＢｒ、、Ｇ
ｅＨ２Ｂｒ２　、ＧｅＨｓ１３ｒ　１ＧｅＨＩ５、Ｇｅ
Ｈ２１２、ＧｅＨｓｒ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
、　ＧｃＦ、、ＧｅＣ１ａ　、ＧｅＢｒ４　％　ＧｅＩ
４％　ＧｅＦｔ　％　ＧｅＣｔｔ、　ＧｅＢｒ２、Ｇｅ
Ｌ等の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光受容層形成用の出発物質
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）・ロゲン化物は、
光受容層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。

水素原子を光受容層中に構造的に導入するには、上記の
他にＬ、或いはＳ　ｉ　Ｈ４、Ｓ　１２　Ｈ６、Ｓｉ、
Ｈ，、Ｓ　５４　Ｈｏ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＜　ｓ　Ｇｅ！Ｈａ、Ｇｅ、ｌ−１８、Ｇｅ、Ｈ
，、、Ｇｅ、Ｈ，、、Ｇｅ６　Ｈ，４、ＧＧｔＨ＋ｅ、
Ｇｅ６Ｈ，Ｂ、Ｇｅｇ　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
光受容層中に含有される水素原子ｔｔｎＯ量又はハロゲ
ン原子頭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、０、０１〜４０　ａｔｏｍｉｃ　
％、よシ好ましくは０．０５〜３０ａｔｏｍｉｃ　％　
ｓ最適には０．１〜２５　ａｔｏｍｉｃ　％とされる３ のが望ましい。

光受容層中に含有される水素原子■又は／及びハロゲン
原子（２）の量を制御するには、例えば支持体温度又け
／及び水素原子１１或いはノ・ロゲン原子（３）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、放電々力等を本発明に於いて、光受容層に窒素原
子の含有された層領域Ｎを設けるには、光受容層の形成
の際に窒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（へ）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窒素原子導入用の出発物質が
加えられる。その様な窒素原子導入用の出発物質として
は、少なくとも窒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　）を構成原子とする原料ガ
スと、窒素原子（へ）を構成原子とする原料ガスと、必
要に応じて水素原子０又は及びノ・ロゲン原子■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（Ｓｔ）を構成原子とする原
料ガスと、窒素原子（へ）及び水素原子σｌ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（Ｓｔ）、窒素原子Ｎ及び水素
原子０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０とを構
成原子とする原料ガスに、窒素原子（へ）を構成原子と
する原料ガスを混合して使用しても良い。

層領域（へ）を形成する際に使用される窒素原子（へ）
導入用の原料ガスに成り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とＨとを構
成原子とする例えば窒素（Ｎ２）、アンモニア（ＮＴ（
、）、ヒドラジン（Ｈ７ＮＮＨ７）。

アジ化水素（ＨＮ、）、アジ化アンモニウム（ＮＨ，Ｎ
、）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■の導入に加えて、ノ・ロゲン原子■の導入
も行えるという点から、三弗化窒素（ＦＡＮ）、四弗化
窒素（Ｆ４Ｎｔ　）等のハロゲン化窒素化合物を挙げる
ことが出来る。

本発明に於いては、層領域へ中には窒素原子で得られる
効果を四に助長させる為に、窒素原子に加えて、更に酸
素原子を含有することが出来る。酸素原子を層領域（へ
）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（０，＞　、オシ７（０３）ｌ−酸化窒素（
ＮＯ）、二酸化窒素（Ｎｏｖ　）　、−二酸化窒素（Ｎ
２０）、三二酸化窒素（Ｎｔ　Ｏｓ　）　、四三酸化窒
素（Ｎｔ　０４　）　、三二酸化窒素（ＮｙＯｓ）、三
酸化窒素（Ｎｏ、　）、シリコン原子（Ｓｉ）と酸素原
子（０）と水素原子■とを構成原子とする、例えば、ジ
シロキサン（Ｔ（，５ｉＯ８ｉＨｓ）　＋　トリシロキ
サン（Ｈｓ　Ｓ　ｉＯ８ｔ　Ｈｚ　Ｏ８＋　）Ｉ３）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層領域■を形成するには、光
受容層形成の際、単結晶又は多結晶のＳｉウェーハー又
はＳ　ｉ　ｓＮ、ウェーハー、父は８４とＳ　ｔ　ｓ　
Ｎ４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
、窒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Ｓ　ｉ　ｓ　Ｎ４とは別々のターゲ
ットとして、又けＳｉとＳｉ、Ｎ４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０
又け／及びハロゲン原子（３）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窒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、窒素原子の含
有される層領域（Ｎ）を設ける場合、該層領域（Ｎ）に
含有される窒素原子の分布濃度０　（Ｎ）を層厚方向に
階段状に変化させて、所望の層厚方向の分布状態（ｄｅ
ｐｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ　）を有する層領域（Ｎ）を形
成するには、グロー放電の場合には、分布濃度０　（Ｎ
）を変化させるべき窒素原子導入用の出発物質のガスを
、そのガス流量を所望の変化率曲線に従って適宜変化さ
せ乍ら、堆積室内に導入することによって成される。

例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を適宜変化させる操作を
行えば良い。

層領域（Ｎ）をスパッタリング法によって形成する場合
、窒素原子の層厚方向の分布濃度０（Ｎ）を層厚方向で
階段状に変化させて、窒素原子の層厚方向の所望の分布
状態（ｄｅｐｔｈ　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、窒素原
子導入用の出発物′Ｋ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。

第二にけ、スパッタリング用のターゲットを、例えばＳ
ｌとＳｉ、Ｎ、との混合されたターゲットを使用するの
であれば、Ｓｉとｓｉ、Ｎ、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。

光受容層中に、伝導％性を制御する物質、例えば、第■
族原子或いは第Ｖ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、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、常僑常圧でガス状の又は、少なくとも層形成榮
沖下で容易にガス化しｍるものが採用されるのが望まし
い。その様な第１０族原子導入用の出発物質として具体
的には硼老原子導入用としては、Ｂ２Ｈ，、Ｂ、）Ｉ、
。、Ｂ、１１．　、　Ｉ３．［（、、、Ｉ（６１−１，
。。

Ｂ、１４．、　、　Ｂ、Ｉ−Ｊ、、　、等の水素化硼素
、　Ｂｌｉ”、　、　８０ｇ３．　［３Ｂｒ３等のハロ
ゲン化硼素等が挙げられる。この他、Ａｌ（Ｊｊｔ、　
、　Ｇａ（３７ｔ３　、　Ｇａ（（３Ｈ，）ｓ　、　１
ｎＯ１ｓ、　Ｔｌ０７Ｉ、寺も挙けることが出来る。

第Ｖ族原子導入用の出発物質として、本発明νておいて
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、Ｉ）ｉ−Ｉ、　Ｔ　、　ＰＩ
’、　。

ＰＦ、　、　Ｐ（Ｊｌ、　、　ＰＣ＆、　ＰＢｒ、　、
　ＰＢｒ、　、　ＰＩ３等のハロゲン比隣が挙げられる
。この他、Ａ、５ｌ１３．　ＡｓＦ、　。

Ａｓ０７！ｓ、　ＡｓＢｒ３　、　Ａｓｌ’、　、　Ｓ
ｂＨ，、ＳｂＦ、　、　ＳｂＦ、　、　５ｂＯＡｓ　。

５ｂＯｊ！ｓ　、　Ｂ＋ｌ−１ｓ　、　Ｂｒｏｌｓ　、
　Ｂ＋Ｂｒｓ等も第ｖ族原子導入用の出発物質の有効な
ものとして挙げることが出来る。

本発明に於いて、光受容層を構成し、伝導特性を支配す
る物質を含有して支持体側に偏在して設けられる層領域
の層厚としては、該層領域と該層領域上に形成される光
受容層を構成する他の層領域とに要求される特性に応じ
て所望に従って適宜決定されるものであるが、その下限
としては好ましくけ、３０λ以上、よシ好適にけ４０Ａ
以上、最適には、５０Å以上とされるのが望ましいもの
である。

又、上記層領域中に含有される伝導特性を制御する物質
の含有量が３０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　以上とされる
場合には、該層領域の層厚の上限としては、好ましくけ
１０μ以下、より好適には８μ以下、峡適には５μ以下
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％　Ｎ＋Ｇｒ　、ステンレス。

Ａ６　、　Ｏｒ、　Ｍｎ、　Ａｎ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　
Ｖ、　Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｂ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、セルロース。

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ｓ　Ｎ（Ｇｒ＋ｋ
ｌ、　Ｏｒ、　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｈ、　Ｔａ
、　Ｖ、　Ｔｊ、Ｐｔ、　Ｐｄ。

Ｉｎ２０３　＋　ＳｎＯ，＋　ＩＴＯ（ＩｎｔＯｓ　＋
　Ｓｎｏｗ）等から成る薄膜を設けることによって導電
１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、Ｎｉ０ｒ、　ＡＩ、　Ａｇ、　Ｐ
ｄ、　Ｚｎ、　Ｎｉ、　Ａｕ。

Ｏｒ、　Ｍｏ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ、　Ｔｉ
、　Ｐｉ等の金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付与
される。支持体の形状としては、円筒状、ベルト状１版
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、例えは、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、所望油浸の光導電部材が形成され
る様に適宜決定されるが、光導電部材として度胸性が費
求される場合には、支持体き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。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、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−
て説明する。

第１５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４電部材を形成するた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ば、ｌｌｅで稀釈さ
れた５ｉｌ１４ガス（純度９９．９９９％。

以下５ｉ１１４／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０３はＨ
ｅで希釈されだＧｅ）１４ガス（純＋１９９．９９９％
、以下Ｇｅ１−４４／１］ｅと略す。）ボンベ、１１０
４はＨｅで希釈されたＳ　ｉ　Ｆ、ガス（純度９９．９
９９ｒ、以下５ｉｌｉ”、／Ｉｌｅ　と略す。）ボンベ
、１１０５はＮＨ，ガス（純度９９．９９９％）ボンベ
、１１０６はＨ２ガス（純度９９．９９９Ｘ）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〜］１０６のバルブ１１２２〜１１２６％
リークバルブ１１３５が１■じられていることを確認１
〜、又、流入パルプ１１１２〜１１１６、流出パルプ１
１１７〜１１２】、補助パルプＩ　１３２゜１１３３が
開かハ、でいることを確認して、先ずメインバルブ１１
３４を開いて反応室１１−０１、及び各ガス配管内を排
気する。次に真空計１１３６の読ミが約５　Ｘ　Ｈ）　
ｔｏｒｒになった時点で補助パルプ１１３２，１１３３
、流出パルプ１１１７〜１１２１を閉じる。

次にシリンダー状基体１１３７上に光受容１栖を形成す
る揚台の１例をあげると、ガスボンベ１１０２より５ｉ
ｌｌ、／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０３よりＧｅＨ４／
Ｉ　ｌｅガス、ガスボンベ１１０５よりＮＨ，ガスをパ
ルプ１１２２．１１２３．１１２４を開いて出口圧ゲー
ジ１１２７．１１２８．１１２９の圧をＩＫｔｉ／ｃａ
に調整１〜、流入パルプ１１１２．１１１３．１１１４
を徐々にｌ３ｉ１ケて、マスフロコントローラ１１０７
．１１０８．１１０９内に夫々流入させる。引き絖いて
？＋を出バルブ１１１７，１１１８．１１１９．補助バ
ルブｌ］３２’ｉ徐々に開いて夫々のガスを反応室１１
０１に流入させる。このときのＳ　ｉ　Ｈ，／　Ｈｅガ
スｂＶ、　ＩＸｉと（）ｅＨ，／　ｌ　４ｅガス流量と
Ｎ１１３ガス流ｈ１・との比が所望の値になるように流
出パルプ１１１７，１１１８．１１１９を調整１〜、父
、反応室１１０１内の圧力が所望の値になるように瓜空
計１１３６の読みを見ナカラメインバルブ１１３４の開
口を調整する。

そして基体ｌ】３７の（ｍ度が加熱ヒーター１１３８に
より５０〜４００℃の範囲の篇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、同時にあら
かじめ設計された変化率曲線に従ってＮＨ，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バルブ
１１１８の開口を適宜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窒素原子の分布濃変を制御する。

父、１−形成を行っている間は層形成の均一化を図るた
め基体］１３７はモータｌｌ３９により一定速度で回転
はせてやるのが車重しい。

以下実施例について説明する。

実施例１ 第１５図に示り、た製造装置Ｖこよねシリンダー状のＡ
Ａ基体上に第１表に示す粂件で電子写真用像形成部材と
１〜での試料（試料４６１１１〜／ｆ／１１３−４）を
夫々作成した（第２表）。

各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布濃度は第１
６図に、又、窒素原子の含有分布濃度ｄ：第１７図に示
される。

こうして得られた各試料を、帯電露光実験装置に設置α
し■５．　ＯＫＶ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、２１ｕｘ−（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。

その陵直ちに、θ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、僧形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。像形
成部材−Ｆのトナー画像を　■５．　ＯＫＶのコロナ帯
電で転写紙上に転写ｊ〜だ所、いｒれの試料にＩｒ≧い
ても解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な畠嬶度のｉ
ｔｆ＋ｉ像が得られた。

」二ｉ己に於いて、光源をタングステンランフ′の代り
に８１　Ｑ　ｎ　ｍ　（Ｑ　ＧａＡ、ｓ系半導体レーザ
（ｌｏｍＷ）を用いて、静電１象の形成を行った以外は
同様のトナー画像形成条件にして、各試料に９よいてト
ナー転写画像の画質評価を行ったところ、いずれの試料
の場合もＭ偉力に優れ、階調再現性の良い鮮明な旨品位
の画像が得られた。

実施例２ 第１５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３表に示す条件で電子写真用僧形成部材として
の試料（試料−１６２１−１〜２３−４）を夫々作成し
た（第４表）。

各試料に於けるゲルマニウム原子のよ有分布濃度は第１
６図に、又、車重原子の含有分布濃度は第１７図に示さ
れる。

これ等の試料の夫々に就て、実施例１と同様の画像評価
テストを行ったところ、いずれの試料本高品質のトナー
転写画像を与えた。又、各試料に就で３８℃、８０％ｌ
−４ｌ−１の環壇に於いて２０万回の繰返し使用テスト
を行ったところ、いずれの試料も画像品質の低下は見ら
れなかった。

５（３ 第２表 第４表 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（（）ｅ）含有層・・・・
・・約２００℃放電周波数：　１３．５６Ｍｆ４ｚ 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ｊ−
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図乃至第１４図は、夫々、光受容層中の窒素原
子の分布状態を説明するだめの説明図、第１５図は、本
発明で使用された装置の模式的説明図で、第１６図。 第１７図は夫々本発明の実施例に於ける各原子の分佑状
帖を示す分布状態図である。 ｌＯＯ・・・光導電部材　１０１・・・支持体１０２・
・光受容！− １！−リイーｉ・・ヂ ４ Ｃ −−ｍ−→−Ｃ −一−−→−Ｃ □Ｃ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電部材用の支持体と、シリコン原子とゲルマ
   ニウム原子とを含む非晶質材料で構成された、光導電性
   を示す光受容層とを有し、該光受容層は窒素原子を含有
   すると共に、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々、ｃ
   （ｉ）。 Ｃ（３）　、　Ｃ（２）なる第１の層領域（１）、第３
   の層領域（３）、第２の層領域（２）を支持体側よりこ
   の順で有する事を特徴とする光導電部材（但し、Ｃ（３
   ）＞　Ｃ（２）　、　Ｃ（１）で、且つＣ（１）　、　
   Ｃ（２）の少なくともいずれか一方はＯでないか、又は
   Ｃ（１）。 Ｃ（２）は等しくはない）。
2. （２）光受容層中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）光受容層中にハロゲン原子が含有されている特許
   請求の範囲第１項及び同第２項に記載の光導電部材。
4. （４）光受容層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る特許請求の範囲第１項に記
   載の光導電部材。
5. （５）　光受容層に於けるゲルマニウム原子の分布状態
   が層厚方向に均一である特許請求の範題第１項に記載の
   光導電部材。
6. （６）光受容層中に伝導性を支配する物質が含有されて
   いる特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材。
7. （７）伝導性を支配する物質が周期律表第１族に属する
   原子である特許請求の範囲第６項に記載の光導電部材。
8. （８）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６項に記載の光導電部材。