JPS6060654A - 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、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Ｏ 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（昆）〕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）があり
、例えば、独国公開第２７４６９６７号公報、同第２８
５５７１８号公報には電子写真用像形成部材として、独
国公開第２９３３４１１号公報には光電変換読取装置へ
の応用が記載されている。

百年ら、従来のａ−８ｔ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、この柿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佑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−Ｆする等の不’
４１′Ｉ台な点が生ずる場合が少なくなかった。

史には、ａ　−Ｓ　ｉ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、照射される元が光２＃−電ノ台中に於いて
、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Ｊ◎を透過して来る光に対す
る反射率が、−あい場合には、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１象度を上げる為に、照射スポットを小
さくする程大きくなり、殊に半４９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−８ｉｌ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
的特性に問題が生ずる場合がある。

即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分でないこ
と、或いは暗部において、支持体側よりの電荷の注入の
阻止が充分でないこと等が生ずる場合が少なくない。

史には、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１’ａａ、或いは層に
亀裂が生ずる等の現象を引起し肪ちであった。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こる等、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　−Ｓ　ｉ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会友がある。

本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、ａ　−Ｓ　
ｉに就て電子写真用像形成部相や固体撮豚装置１読取装
置等に使用される光導電部利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、
Ｗｒ　ｉｆｌ’ｌ　水Ｉｔ　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−８ｉ
Ｇｅ（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拐の構成を以後に説
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妬
していること、殊に１π子写真用の光導電部拐として者
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
づいている。

本発明は電気的、光学的、光轡電的特性が常時安定１〜
でいて、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ｒｆＴ、位が全く又は殆んど観測されない光導電部材
を提供することを王／こる目的とする。

本発明の別の目的は、全ｉ’ｊＪ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テングに優れ、且つ
光応答の速い光導電部材を提供することである。

本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い光導電
部材を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材として適
用させた場合、通常の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、静電像形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分あり、且つ多湿雰囲気中でもその特性の低下
が殆んど観測されない優れた電子写真特性を有する光導
電部材を提供することである。

本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ノ・−フトーン
が鮮明に出て且つ解像度の冒い、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、高ブＣ感度性。

高８Ｎ比特性及び支持体との間に良好な電気的接触性を
有する光導電部材を提供することでもある。

本発明の光導電部材は、光専電部材用の支持体ト、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、炭素原子を含有し、その層厚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、第３の層領域、
第２の層領域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）は単独では最大になることはなく
、且つＣ（ｌｌ　、　（１２１、Ｃ（３１のいずれか１
つが０になる場合は、他の２つは０ではなく且つ等しく
はない）。

上記した様な層構成を取る様にして設ｉ１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杓、極
めて優れた電気的、光学的。

光導重重ｔ１￥性、電気的耐圧性及び使用環境特セＬを
示す。

殊に、電子写真用像形成ｒｉ１１月として適用させた場
合には、両乾形成への残留電位の影響が全くなく、その
’；Ｉ＝気的特性的特性して訃り高感度で４　Ｓ　Ｎ比
を有するものでめって、耐光疲労、繰返し使用特性に長
り、濃度がにｒ＞　＜、−・−フトーンが角）′明に出
て、且つ解隙度の晶い、高品質の画像を安定して繰返し
得ることができる。

父、本発明の光専電転写は支持体上に形成される光受容
１台が層自体が強靭であって、且つ支持体との密着性に
著しく優れており、高速で長時間連続的に繰返し使用す
ることができる。

更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且
つ光応答が速い。

以下、図面に従って、本発明のブＣ導電部材に就で詳細
に説明子る。

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、ａ−８ｉＧｅ（Ｈ，Ｘ）から成
り、炭素原子を含有し、光導電性を有する光受容層１０
２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中に万遍無く均一に分布する様に含有さ
れても良いし、或いは層Ｊｌ（＋方向には万遍なく含有
されてはいるが分布濃度が不均一であっても良い。丙午
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、均一な分布で万遍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の層厚方向には万逼無く含有され
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１０１　（１１１１（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。

本発明の光導電部拐においては、前記した様に）Ｙ：　
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ｉＬ
るのが望ましい。

第１図に７Ｊｅされる光導電部祠１００の光受容層１０
２は、炭素原子が含有され、ぞの層厚方向に於ける分布
濃Ｕ　Ｃｆｃｌが、Ｃ（１１なる値であるＷｌｌの層領
域（１１Ｉ　０４、Ｃ（２）なる値である第２の層領域
（２１１０５、Ｃ（３）なる値である第３の層領域（３
１１０６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、必ず上記３つの層領域のいずれの層領域中に於いて
も炭素原子が含有されている必要はないが、いずれか１
つの層領域と炭素原子が含有されていない場合には、他
の２つの層領域には炭素原子が必ず含有されておシ、且
つそれ等の層領域に於ける炭素原子の層厚方向の分布濃
度Ｃ（Ｃ１は異なっている必要がある。詰り、分布濃度
Ｃ（１）　、　Ｃ（２１、ＣＣ３１のいずれか１つが０
になる場合には、他の２つは０でなく且つ等しくならな
い様に各層領域を形成する必をがある。この様にするこ
とによって、帯電処理を受けた際に自由表面１０３側或
いは支持体１０１側から光受容層１０２中に電荷が注入
されるのを効果的に阻止することが出来ると同時に、光
受容層１０２自体の暗抵抗の向上及び支持体１０１と光
受容層１０２との間の密着性の向上を計るととが出来る
。

光受容層１０２が実用的に充分なる光感度と暗抵抗を有
し、且つ光受容層１０２中への電荷の注入を充分阻止し
得ると共に、光受容層１０２中に於いて発生するフォト
キャリアの輸送が効果的に成される様にするには、第３
の層領域の炭素原子の分布濃度Ｃ（３１ｌｉ、単独では
最大とならない様に光受容層１０２を設割する必要があ
る。この場合、好ましくは、第３の層領域の層厚は、他
の２つの層領域の層厚よりも充分厚くなる様に光受容層
１０２を設計するのが望ましく、より好ましくは第３の
層領域の層厚は、光受容層１０２の層厚の５分の１以上
を占める様に光受容層１０２を般創するのが望ましい。

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、好ましくは０．００３〜３０μ
、より好適には０．００４〜２０μ、最適には０．００
５〜１０μとされるのが望ましい。

又、εＦＧ　３の層領域（３）の層厚としては、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。

第１の層領域（１１及び第２の層領域（２）を光受容層
中への電荷の注入を阻止する、所謂電荷注入阻止層とし
ての機能を主に持たせる様に光受容層を設計する場合に
は、第１の層領域（１）及び第２の層領域（２）の層厚
は、夫々最大ｌＯμとするのが望ましい。

第３の層領域（３）に電荷発生層としての機能を主に持
たせる様に光受容層を設削する場合には第３の層領域（
３）の層厚は、使用される光源の光の吸収係数に応じて
適宜所望に従って決められる。この場合、通常、電子写
真分野に於いて使用される光源を使用するのであれば、
第３の層領域（３）の層厚は、精々１０μ程度あれば良
い。

第３の層領域（３）に主に電荷輸送層としての４！１能
を主に持たせるには、その層厚は少なくとも５μあるの
が望ましい。

本発明に於いて、炭素原子の含有分布濃度Ｃ（１）　、
　Ｃ（２１、及びＣ（３）の最大値としては、シリコン
原子、ゲルマニウム原子及び炭素原子の和（以後１−　
Ｔ　（８ｉＧｅＣ）　Ｊと記す）に対して好ましくは６
７　ａｔｏｍｉｃ％、より好ましく　（ｒｉ　５０　ａ
ｔｏｍｉｃチ、最適には４０　ａｔｏｒｎｉｃ％とされ
るのが望ましい。又、前記分布濃度Ｃ（１）　、　Ｃ（
２１、Ｃ（３１カＯｆない場合の最小値としては、Ｔ（
ＳｉＧｅＣ）に対して好ましくは１　ａｔｏｍｉｃ　ｐ
ｐｍ　、より女子ましくは５０　ａｔｏｎｉｃ　ｐｐｍ
　、最適には１００　ａｔｏｒｎｉｃ　ｐｐｍとされる
のが望ましい。

第２図乃至第１０図には光受容層中に含イ」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国乃至第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ｑ１１１は光導電イ′１ユを示す光
受容層の層厚を示し、ｔＢは支持体Ｉ１１］の層の表面
の位置を、ｔＴ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ｔＢ側よりｔＴ側に向って層形成がなされる。

第２南には、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接
する界面位置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Ｃ１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ｔｆ
ｆｆｉｔ１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１Ｔ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ｉｎ　ｔＢより位＃ｔＴに至る
まで濃度Ｃ６から徐々に連続的に在長少して位ｆｔＴ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ｔ８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
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ｔ、ｒにおいて、分布濃度Ｃは実質的に零と
されている（ここで実質的に零とは検出限界量未満の場
合である。

第５図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃Ｉｆ　Ｃ
は位置ｔＩＩよシ位置ｔＴに至るまで、濃度Ｃ３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ｔｒｌと位置ｔ３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Ｃ７゜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ｔ、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は位置ｔＢ
より位置ｔ４までは濃度ＣＩＪの一定値を取り、位置ｔ
４より位置ｔＴまでは濃度ＣＩ２より濃度Ｃ１，まで−
次間数的に減少する分布状！原とされている。

第８図に示す例においては、位ｖｉ細より位１？°（１
Ｔに至るまで、ゲルマニウム原子の分布ｇ＞度Ｃは濃度
Ｃ０４より実質的に零に至る様に−次関数的に減少して
いる。

第９図においては、位ｆｆ１ｔ　ｔｎより位置ｔ５に至
るまではゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは、濃度ｃｏｇ
より濃度ＣＩ６まで一次関数的に減少され、位置ｔ、と
位置ｔ、との間においては、濃度ＣＩ６の一ツバ値とさ
れた例が示され゛ている。

ｔｒｒ　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ＣＩ７であり
、位置ｔ６に至るまではこの濃度ＣＩ７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Ｍｔに
減少されて位置ｔ６では濃度ＣＩ８とされる。

（ｉ′Ｌｉ１ｊｉ’：　ｊａと位置ｔ、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°Ｃ位置Ｌ７で濃度ＣＩ０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ｔ
、においで、濃度Ｃ７ｏに至る。位置ｔ、と位１ｉｆｔ
７の間においては、献Ｊ用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
。

第９図においてけ、位置ｔＢより位置ｔ、に至るまでけ
ゲルマニウム原子の分布が３度Ｃは、ｌｆｆ！度Ｃ１５
より濃度０．６まで一次関数的に減少さｉ［、位置１．
と位置ＬＴとのＩＨｌにおいで幻、＃度Ｃ１６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は位置ｔＢＶｃ土ンいてＣ度ＣＩ７であり、
位置ｔ６に牟るまではこの１１度（ヒ、７より初めはＬ
９）つくりと減少され、ｔ６の位に＋Ｊ近Ｖこおいては
、急激に減少されて位置１６では濃度ＣＩ８とされる。

位置ｔ６と位置ｔ７との間ＶＣおいては、初め急激に減
少されて、その後は、暖かに徐々に減少されて位置ｔ、
で１ｍ　Ｗ　Ｃ＋ｏとなり、位置ｔ７と位ｉｊ’　ｔｇ
との間では、極めてゆっくりと徐々に減少されて位置ｔ
８において、濃度Ｃ２０に至る。位ｈｔ８と位置ｔＴの
間においては、濃度Ｃ２０より実質的［零になる様に図
に示す如き形状の曲線ｖＦｌ従つ°℃減少されている。

以上、第２図万全第１０図により、光受容層中に含々°
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１本
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ｔ１・（ｌｉ、ｊにおいては、前記分布濃
度Ｃけ支持体側に較べて司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つとして挙りられる。

本発明に於ける光導１πｐｌ！；材を構成、する光受容
層は、好ましくは上記した様に支ｔＭ体側の方か又はこ
れとは逆に自由Ｇ面側の方にゲルマニウム原子がＪ゛ヒ
較的高濃度で含有されている局在領域（Ｎを４１するの
が望ましい１、 例えは、局任領域（Ｎは、第２図乃至第１０図に示す！
−’号を用いて説明すｔｌは、界面位置ｔＢより５μ以
内に設けられるのが望ましい。

上記局在領域（Ｎは、界面位＊？ｔｎより５μ厚までの
全Ｊ・Ｓ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（ＬＴ）の一部とするか又は全
部とするかけ、形成される光受容層に要求される牝、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じでゲルマニウム原子の分布鋳
度の最大値Ｃｍａｘがシリコン１．（＋子との和に対し
て、射マしくは１０００　ａｔｏｍｉｃ　１ｌｌｌｆｉ
　以上、より好適にＮ　５０００　ａｔｏｍｉｃｌ１％
以上、ｉＶ　ｍＮにけＩ　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｉｃ淋
以上とされる様な分イ１ｊ状独とに＝り得る様に層形成
されるのが望ましい。

即チ、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有さｉ
しる光受容層は、支持体色１１からの層厚で５μ以内（
ｔｌ３から５μ厚の層頂域）に分布濃度の最大値Ｃｍａ
ｘか存在する様に形成されるのが好ましい。

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７Ｊｒ望に従って適宜法められるが、シリコン
原子との和に対して、好ましくは１〜９．５Ｘ１♂ａｊ
ｏｍｌｃ　ｐＩｎＳより好ましくは１００〜８×１０−
１ＯｍｉＣｐ１０−１Ｏ最適には、５００〜７×ｌＯａ
ｔｏｍｉｃ屏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４人躬カ・
、全ｆｒＩＩ働炒にゲルマニウム原子が？紋的に分布し
、ゲルマニウム原子の層外方向の分布沃ン度Ｃが安打体
側より光ダ容層の自由表面貼に向って、′６Ｊ、少する
変化かｈｋらＩ’ｔているか、又にこの逆の良化が与え
られている場合に目、分子Ｊ４′：度Ｃの変化率曲組を
所望に徒って任訂に股言１することによりて、要求され
る牛゛１性を持った光受容層を所８４通りに実現するこ
とか出来る。

例えｄ１光受容に中に於けるゲルマニウムの分布ａａｙ
ｃを支持Ｉ４−仙に於いては、充分高め、光受容層の自
由表面側に於いては、極力低めるね、力・、分布１＆Ｊ
度Ｃの変化を、ウルマニウム原子の分布濃度曲線に与λ
Ｚ）ことによって、可視光領域を含む、比俗的短波長か
ら比較的長波長迄の全￥−１域の波長の光に対して高光
思度化を因ることか出来ると共に、レーザ光等の司干渉
光にんしての干渉防止を効牙的に語ることかＬＢ来る。

又、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ｄｒｒμｓ１ｒ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ｆ４１ｆｌａｉｌ
端部層領Ｊｆｉ、４に於いて、実質的に完全に吸１１７
することが出来、支Ｉ′１体面からの反射による干渉を
効果的に１υＪＪトすることか出来る。

不発１９ノの光々ハ１１７部ｉ１４に於いては、ρ１光
感度化と高昭抵抗化、史に？Ｊ、支持体と光受容層との
間σ）唇眉性の改良をし′する目的の為に、光受容層中
には、炭素１ｄｌ子か古右さ才する。光へ？容層中に含
イＪされる炭素原子は、ｒｓｕ記の条件を７１４たして
光受容層の全Ｊｔ：ｉ伽域に万償斤〈含有上れても良い
し、或いは光受容層の一部の層釦；１７Ｉ９のみに含有
させて遍在させても良い。

本発明に於いて、炭素原子の分布状態は、光受容に、：
全体に於いては、ｎす記した秤に層厚方向に不均一ごあ
るか、第１．第２．第３の各層領域に於いては、ｌ’７
７１グ方向に均一である。

第１１図ハキ第１５図にｉｔ、先受？１層全体としての
炭素原子の分布状態の典型的例が示される。尚、これ等
の図の説明Ｖこ当って断わることなく使ＩＨ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１１１ｂに示される例では、位置ｔＢより位置ｔ。

までけ炭素原子の分布濃度Ｃ（ｑはＣ２１と一定値とさ
扛、位ａｔ、　ｔｏから位１．ｔＴｔで炭素原子の分布
濃度Ｃ（し）はＣ２２と一定とされている。

第１２図に示される例でｔｊ１位血ｔＢより位置１１０
−までは炭素原子の分布濃度Ｃ（シ）はＣｚｓと一足値
とされ、位置ｔｏｏより旬Ｗ　ｊＨまでは炭素原子の分
布層ｊＥＬＣ（（−）は０２４とされ位置ｔＩＩから位
置ｔＴ′！Ｌでは炭素原子の分４謡度Ｃ（ｃ’）はＣｕ
とさｎて３段階で炭素ｊ原子の分イｉ側喋Ｃ（Ｑを減少
ざぜている。

第１３図の例では、位１υｔＢより位置ｔｓｚｔで炭素
原子の分布層ｆｆ１ｃ（Ｃ？）はＣ２６とし、位ｔｉｌ
ｔｔ＋２から位置ｔＴまで炭素原子の分布濃度Ｃ（ｑは
Ｃ２７とされている。

拓１４詠）の例ては、位置ｔＢよシ位置ｔｅａまて炭素
原子の分布濃度Ｃ（ｑはＣ２１１とし、位１ｔｎから位
置′ｔ、４まで炭素原子の分布層＆Ｃ（ＱはＣｘｏとし
、位置１１４から位なｔＴまで炭素原子の分布濃度Ｃ（
ＱはＣおとしている。このように３段階で炭素原子の分
布濃度Ｃ（ｃ′ｌを増加している。

第１５図の例では、位置ｔＢより位置ｆ４５まで炭素原
子の分布ｅａ’　Ｃ（ＱｆｄＣ３＋トＬ位ｖｔ３．カラ
位１’ｒＦｔ、６まで炭素原子の分布濃度Ｃ（ｑ　ｌは
Ｃ３２とＬ、位置ｔｌ１１から位置７ｔＴまで岸素原子
の分布濃度Ｃ（Ｃ）はＣ３３とと［、ている。支持体側
および自Ｉ′（−１表面側で炭素原子の分布濃度Ｃ（（
、、が高くなるようにしである。

氷 本発明ＩＣ於いて、光受容１’、ｊ’７にｄ・、けられ
る茫素原子の含有さオ］、ている層９’Ｊ　Ｊ７１″２
（Ｃ）（前記した第１゜第２．第３の層領域の少なくと
も２つの層領域で棉成される）け、光沿、・度と暗抵ｂ
１．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（゛〔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ｆ′
！：に設けられ、支ｊ乃陣と光受容層との間の密着性の
強化を図るのを主たる目［Ｎとする場合には、光受容１
にの支拐ｃ４（＠］端部層領力々を占める様に設けられ
る。

上記の第１の場合、層領１戦（ｑ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、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、第３の場合には、支持体
との密着性の強化を確実ＶＣ図る為に比較的多くされる
のか望ましい。

又、上記玉名を同時に達成する目的の為には、支持１４
−仙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、先受＠ｊ智の自由表
面側の表面層領域には、炭素原子をより多くした棟な炭
素原子の分布状態を層領域（Ｑ中に形成すれは艮い。

本籟りＪに於い−（、光受容層にｎ〆Ｖ）られる〜領域
ＩＱに含有される窒素原子の含有”′ｊｙは、層領域（
Ｑ自体に要求される特性、或いは該層領域（Ｑが支担体
に直に接触して設けられる揚台には、該支持体との接触
界ｍ〕に於ける特性との胸係等、有機的関連性に於いて
、適宜が択することが出来る。

又、削記層１１１城（ｑに直に接触し１°Ｃ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
層領域との接紗界面に於ける特性との関係も考慮されて
、炭素原子の含有量か適宜斎択される。

層領域（Ｃ）中に含有される炭素原子の尿は、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
宜法められるか、Ｔ（ＳｉＧｅＣ）に対して好ましくは
、０．００１〜５０　ａｔｏｍｉｃ％、より好ましくは
、０．００；９〜４０　ａｔｏｎｌｉｃ％、最適には０
．００３〜３０　ａｔｏｒｎｉｃ％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（（コが光受容層の全域を占め
るか、或いは、光受容層の全域を古めなくとも、層領域
（ｑの層厚Ｔ。の光受容層のＪ曽厚Ｔに占める割合が充
分多い場合には、層領域（シ）に含有きれる炭素原子の
含有量の上限ｔよ、ｎＩＪ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（ｑの層ＪソＩｌ＋。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（Ｑ中に含有される炭素原子の鑓
の上限としては、’Ｉ’（８ｉＧｅＣ）に対して、好ま
しくけ、３０　ａｔｏｍｉｃ％以下、より好ましくは、
２０　ａｔｏｍｉｃ％以下、Ｒ適にけ１Ｏａｔｏ＋ｎｉ
ｃ％以下とされるのが望ましい。

本発明において、光受容層な構成する炭素原子の含看琢
れる層領域（Ｕ）は、上記した様に支持体側及び自由表
面近傍の方に炭素原子か比較的高濃度で含鳴されている
局在領域（Ｈ）を有するものとして綬Ｏ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落着
性をより一帰向上さぜること及び受容電位の向上を計る
ことか出来る。

上記局る層領域（ＩＪＩは、第１１図乃至第１５図に示
咬記号を用いて説明ずれは、界面位胎ｉｎｉたけ自由表
面ｔＴより５μ以内に設けられるのが望ましい。

本発明においでは、上記局在領域（１１）は、界面位ヒ
ｔＢまたは自由表面ｔ・１・より５μ厚までの全層領域
（Ｌｌ・）とされる揚台もあるし、又、層領域（ＬＴ）
の一部とされる場合もある。

局在領域（Ｂ）を層領域（１り）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
従って迫宜決められるＯ Ｊｒ！Ｊ在領域（坊はその中に含有されるＮ、！表原子
のＰ１η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（ｉｃｍａｘが好ましくは５００　ａｔｎ
＋ｎｉｃｐｐｍ以上、より好ａ　ＶＣけ８００　ａｔｏ
ｒｎｉｃｌｑａ以上、最適ニは１０００　ａｔｏｍｉｃ
　９１ｍ以上とされる様な分布状ＩＧとなり得る様に層
Ｊし成されるのか望ましい。

即ち、本発明においては、炭素原子の含有される層領域
（Ｑは、支ト１坏飴または目由表面力・らのＭ１埠で５
μυ内（ｔ１３またはｔＴから５μ厚の層領域）に分布
濃度Ｃ（Ｃ’）の最大使Ｃｍａｘが仔ｎ・する緑に形成
されるのが望ましい。

本発明において、必要に兄：じて光父容ルノ中に含有さ
れるハロゲン原子（３）としては、具体的にはフッ素、
塩素、臭素、ヨウ素が挙り゛られ、殊にフン集、塩素を
好適なものとして２透けることか出来る。

本発明の光導電部材に於いては、光受名１愕中には、伝
導特性を支配する物質（Ｃ’ｌ　を含有さぜることによ
り、光受容層の伝導特性を所望に従つて任意に制御する
ことが出来る。

この様な物置としては、所謂、半導体分野で云われる不
純物を挙けることか出来、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
、ｎ型伝導特性を与える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１ＩＩ族に属する原子（
第ｍ族原子）、例えば、Ｂ（硼素）２Ｍ（アルミニウム
）。

Ｇａ　（ガリウＡ）　ｌ　ｉｎ　（イ／ジウム）、Ｔｌ
（タリウム）。

等かあり、殊に好適に月１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Ｖ族Ｖｃ属する原子（
第Ｖ族原子）、例えば、Ｐ（燐）、Ａｓ（ｒｌ）、Ｓｂ
（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等であり、殊に、好
適に用いられるのけ　ｐｌＡｓである。

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（ｑ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接触して設けられる支
扮体との接触界ｒ１ｉＪに於ける憫性との関係等、本機
的関連性Ｖこ於いて、迫宜込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層中に含有
させるのに、該光受容層のｂ「望されるに層領域に局在
的に含有させる場合、殊に、光受容層の支持体側端ｈＬ
層領域（匂に含有させる場合には、該層領域（埒に直に
接触して臥けられる他のＰｒＪ領域の特性キ、該他の層
領域との接触界面に災ける特性との関係も考慮されて、
伝導特性′？！−ル１」御する物質の含有ｋが適宜遥択
される。

本発明に於い′Ｃ，，元受答光受容含有される伝導特性
をｔｂＵ御する物質（ｑの含有蓋としては、好ましくは
、０．０１〜５Ｘ　１０　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ　、より
好Ｘｉ！１１ｖｃは０．５〜ｌＸｌ０　ａｔｏｍｉｃ　
ｐｐｎ　、最適には１〜５ＸＩＯａｔｏｍｉｃｐｐｍと
されるのが望ましい。

本発明ｖｃｌＪＡいで、伝導特性を支配する物質（Ｃ）
が含有される層領域に於ける該物質（Ｑの含有量が好ま
しくは３０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐ＋ｎ以上、より好めに
は５０　ａｔｏｍｉｃ　Ｐ以上、最適には、１００ａｔ
ｏ而ｃｐｐｎ＋以上の場合には、前記物質（ｑけ、光受
容層の一部の層領域に局所的に含有させるのが望ましく
、殊に光受容層の支持体側端部層領域（匂に偏在させる
のが望ましい。

上記の中、光受容層の支持体側端部層領域（匂にｎｉｊ
記の数値以上の含イ１紺となる様に０１ｊ記の伝導特性
全支配する′ｌｌＪ質（シ）を含有させることによって
、例えば該含有させる物？ｊ　（（−’）が前記のｎ型
不純物の場合には、光受容層の自由表面が■極性に帯亀
処理全受けた際に支持体側から光受容１曽中へ注入され
る電子の移動を効果的に阻止することか出来、又、前記
含イゴさせる物質がＷす記のｎ型不純物の場合には、光
受容Ｊ曽の自由表面がｅ＃１．性に帯電処理を受けた際
に、支持体側から光受容層中へ注入される正孔の移動を
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（匂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
の層領域、即ち、０１）記端部層領＃ｋ（８を除いた部
分の層領域（４には、他の極性の伝導特性を支配するり
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、端部層領域（匂に含有される実際の門
よりも一段と少ない量にして含有させても良い。

この様な場合、前記層領域（４中に含有される前記伝導
特性を支配する物質（（、）の含４ｍとしては、端部層
領域（匂し／ｃ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ボされるものであるが、好まし
くけ、０．００１−１０００ａ　ｔＯｍ　Ｉ　ＣＩ’ｐ
ＩＩｔより好適にｈ　Ｏ，０５〜５００　ａｔｏｍｉｃ
　ｐｌＫｍ＋最適には０．１〜２０　Ｏａｔｏｍｉｃ凹
とされるのが望ま本発明に於いて、端部層領域（Ｅ）及
び層領域（Ｚ）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（Ｚ）に於ける含有量としては、
好ましくは、３０　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ以下とするのが
望ましい。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ｎ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０ 本発明において、ａ　−８ｉ　Ｇｅ　（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、成因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。８ｉ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忙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−８ｉ
Ｇｅ　（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
制御し乍らａ　−８ｉ　Ｇｅ　（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１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Ｓｉで構
成されたターゲット、或いは、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Ｇ
ｅ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不均
一にする場合には、前記Ｇｅ供給用の原料ガスのガス流
量を所望の変化惠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（ＩｆｌＢ法）等によって加熱蒸発させ、飛翔
蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させる以外
は、スパッタリング法の場合と同様にする事で行うこと
が出来る。

本発明において使用されるＳｔ供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、５ｉｌ−（、、Ｓｉ、Ｈ６，８ｉｌ
ｌＩ（８゜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
給効藁の良さ等の点でＳｉＨ４，Ｓｉ、１１６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、ＧｅＨ
，、Ｇｅ、Ｈ６，Ｇｅ、Ｈ８，Ｇｅ４Ｈ，。、　Ｇｅ、
Ｈ，、、Ｇｅ６Ｈ，、、Ｇｅ、Ｈ，、。

Ｇｅ、ｈＬｓ　ｌ　ＧＣＯＨ２゜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ｇの良さ等の点で、ＧｅＨ４，Ｇｅ、ｆ−１，
。

Ｇｅ、Ｈ８が好ましいものとして挙げられる。

本発明において使用される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訪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〇 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（７）　
ハｔｆｆゲンガス、ＢｒＦ　、　ｃＪＦ’　、　ＣＩＦ
、　。

ＢｒＦ、　ｅ　ＢｒＦ、１９　ＩＦｓ　＋　ＩＦｙ　＊
　■Ｃ１＊　ＩＢｒ等（Ｄハロゲン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
置換されたシラン銹導体としては、具体的には例えばＳ
ｉＦ４．５ｉ２Ｆ、　、　８ｉＣｚ４．５ｉＢｒ、等の
ハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが出来
る。

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成す
る場合には、Ｇｅ供給用の原料ガスと共に８＋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−８ｉＧｅが
ら成る光受容層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光受容層を
製造する場合、基本的にｅよ、例えばＳｉ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、　Ｈ，、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、ＨＦ　、　Ｈｅ／　。

ＨＢｒ　、　１−ＩＩ　等（Ｄ　ハｏ　ケン化水素、Ｓ
　１Ｈ２Ｆ、　、　Ｓ　ｉＨ，Ｉ２゜ＳｉＨ，Ｃ７？、
　、　５ｉｔ（Ｃｚ３．　ＳｉＨ，Ｂｒ２．５ｉＨＢｒ
、等ノハロゲン置換水素化硅素、及びＧｅＨＦ、　、　
ＧｅＨ２Ｆ’、　、　ＧｃＨ，Ｆ　。

ＧｅＨＣ＃ｓ　、　ＧｅＨ，Ｃ／、　、　ＧｅＨ，ＣＩ
！、　Ｇｅ１−ＩＢｒ、　、　ＧｅＨ２Ｂｒ、　。

ＧｅＨ，Ｂｒ　、　ＧｅＨＩ、　、　ＧｅＨｔＩ、　、
　ＧｅＨ，Ｉ等の水素化ハ１ｌｆｆ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、
（）ｅＦ４　ｅ　ＧｅＣＺ４１０ｅＢ　’４９ＧｅＩ４
．　ＧｅＦ、　、　ＧｅＣ１！、　、　ＧｅＢｒ、　、
　ＧｅＩ２等ノハロゲン化ケルマニウム１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、水素原子を含むハロゲン化物は、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Ｈ，、或いはＳ　ｉｎ、　、　Ｓ　ｉ、Ｈ，、Ｓ　
ｉ、Ｈ８゜５ｉ４ｆ（、ｏ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、或す
は、Ｇｅ１（４，Ｇｅ、Ｈ，、Ｉ　Ｇｅ、Ｈ，、Ｇｅ、
Ｈ，、、Ｇｅ、Ｈ＋、Ｉ　Ｇｅ６ｆＩ、４゜Ｇｅ７Ｈ，
、、Ｇｅ、Ｈ，、、Ｇｅ、Ｈ，。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（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
瞳の和（Ｈ＋Ｘ　）は、好ましくは０．０１〜４０　ａ
ｔｏｍｉｃ％、よシ好適には０．０５〜３０　ａｔｏ＋
ｎｉｃ％、最適には０．１〜２５　ａｔｏｍｉｃ％とさ
れるのが望ましい。

光受容層中に含有される水素原子（Ｈ）又は／及びハロ
ゲン原子（Ｘ）のｌ」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、光受容層に窒素原子の含有され九層領
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（Ｎ）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。

炭素原子導入用の原料ガスとなる有効なものとしては、
例えばＣとＨとを構成原子とする、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）
、−１−タフ　（ＣｔＨａ）　＋プロパｙ　（Ｃ，Ｈ，
）　、　ｎ　−ブタ”　（ｎ−Ｃ４ＨＩＯ）　ｅペンタ
ン（Ｃａｌ’Ｌり、　エチレン系炭化水素としては、エ
チレン（ＣｔＬ）　、プロピレン（Ｃ−Ｈａ）−ブテン
−１（Ｃ４Ｈ８）−ブチｙ−２（ＣｔＨａ）−イソブチ
レン（０４Ｈ８）−ペンテン（ＣｔＨｔ　ｏ　）−アセ
チレン系炭化水素としては、アセチレン（ＣｔＨｔ　）
　、メチルアセチレン（Ｃ５Ｈ４）　、ブチン（ＣＪＩ
ａ）等が挙げられる。

これ等の他にＳｉとＣと［Ｉとを構成原子とする原料ガ
スとして、Ｓ　ｉ（ＣＨＩＩ）４−　ｂ　ｔ　（ＣｔＨ
−）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ｆＫ助長させる為に、炭素原子に加えて、更
に酸素原子又Ｆｉ／及び窒素原子を含有することが出来
る。酸素原子を層領域ＣＣ）　Ｋ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，）、オゾ
ン（０，）、　−酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ
，）、−二酸化窒素（Ｎ２０）、三二酸化諸素（Ｎ２０
．、）、四三酸化窒素（ＮｔＯｔ　）　、五二酸化窒素
（Ｎ、０．）、三酸化窒素（ＮＯ，）。

シリコン原子（Ｓｉ　）と酸素原子（０）と水素原子（
１−１）とを構成原子とする、例えば、ジシロキサン（
ＨｓＳｉＯ８ｉＨ＊　）　−Ｆジシロキサン（Ｈ，５ｉ
Ｏ８ｉｌ−１，０８ｉＨ，）等の低級シロキサン等を挙
げることが出来る。

層領域（Ｃ）を形成する際に使用される窒素原子（Ｎ）
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１１とを
構成原子とする例えば窒素（Ｎｔ）、アンモニア（ＮＨ
＊）、ヒドラジン（Ｈ，ＮＮＨ，）　、アジ化水素（）
ｉＮ、、）、アジ化アンモニウム（ＮＨ４Ｎ、）　、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０この他に、窒素
原子（Ｎ）の導入に加えて、ハロゲン原子（Ｘ）の導入
も行えるという点から、三弗化窒素（ＦＩＮ　）ｖ　四
弗化窒素（Ｆ４Ｎ２　）　等のハロゲン化窒素化合物を
差げることか出来る。

スパッタリング法によって、層領域（Ｎ）を形成するに
は、光受容層の形成の際に単結晶又は多結晶のＳｉウェ
ーハー又はＣウェーハー、又はＳｉとＣが混合されて含
有されているウェーハーをターゲットとして、これ等を
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
、炭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、スパツ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Ｓｉウェー２、−
をスパッ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
けＳｉとＣの混合した一枚のターゲットを使用するとと
圧よって、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（Ｈ）又は／及びハロゲ
ン原子（Ｘ）を構成原子として含有するガス雰囲気中で
スパッタリングすることによって成される。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、炭素原子の含
有される層領域（Ｃ）を設ける場合、該層領域（Ｃ）　
Ｋ含有される炭素原子の分布濃度Ｃ（Ｃ）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ｕ（ｄｅ
ｐｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する層領域（Ｃ）を形成
するには、グ四−放電の場合忙は、分布濃度Ｃ（Ｃ）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名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ょシ、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適宜変化させる操作を
行えば良い。

層領域（Ｃ）をスパッタ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
階段状に変化させて、炭素原子の層厚方向の所望の分布
状態（ｄｅｐｔｈ　ｐｒｏｆ　１ｌｅ）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、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Ｃとの混合されたターゲットを使用するのであれば
、ＳｉとＣ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、伝導特性を制御する物質、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ｍ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、鴇搗、　Ｂ４Ｈ，。、　
Ｂ、Ｈ＠　、　Ｂ、Ｈ，、。

Ｈ６Ｈ，。、　Ｂ、Ｈ□、　ｌ（、Ｈ，４等の水素化硼
素、ＢＦｓ　、　ＢＣ１＊　−ＢＢ　ｒ、等のハロゲン
化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ５　ｔ　Ｇａ
ＣＺ、ｌ＊　Ｇａ（ＣＨｓ）ｓ、　ＩｎＣｌ！、　、　
Ｔｚ（：４゜等も挙げることが出来る。

第■族原子導入用の出発物質として、本発明において有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ，、
Ｐ、Ｈ，等の水素北隣、　ＰＨ，Ｉ、　ＰＦ、　。

ＰＦ、　、　Ｐｃｔ、　、ＰＯ２，、ＰＢｒ、　、　Ｐ
Ｂｒ、ＰＩ、等ノノーロゲン化燐が挙げられる。この他
、ＡｓＨ，、ＡｓＦ、　、　ＡＳＣＩ！、　。

ＡｓＢｒ３．　ＡｓＦ、　、　ＳｂＨ，、ＳｂＦ、　、
　８ｂＦ、　、　８ｂＣＩ！、　、　５ｂＣ１！、　。

ＢｉＨ，、Ｂ１Ｃ１！、　、　ＢｉＢｒＲ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、好ましくは、３０λ以上、より好適には４０
λ以上、最適には、５０Å以上とされるのが望ましい。

又、上記層領域中に含有される伝導特性を制御する物質
（Ｃ）の含有量が３０　ａｔｏｍｉｃｐＰ以上とされる
場合には、該層領域の層厚の上限としては、好ましくは
１０μ以下、好適には８μ以下、最適には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、ＮｉＣｒ、ステンレス。

Ａ／？　、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ａｕ　、　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、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、ＮｉＣｒ　。

Ａｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、’Ｉ’ａ、Ｖ、
Ｔｉ　、Ｐｔ、Ｐｄ。

Ｉｎ、Ｏ，、ＳｎＯ，、ＩＴＯ（Ｉｎ、０、−１−５ｎ
０２）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、Ｎ　’　Ｃｒ　＊　ｋｌ　ｓ　Ａｇ　＊
　Ｐｄ　＊　Ｚｎ　ｅ　Ｎ　’　＊　Ａｕ　＊Ｃｒ、Ｍ
ｏ、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、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１
００を電子写真用像形成部材として使用するのであれば
連続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とす
るのが望ましい。支持体の厚さは、所望通りの光導電部
材が形成される様に適宜決定さｈるが、光導電部材とし
て可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が
充分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる。

百年ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱い上、機
械的強度等の点から、好ましくは、１０μ以上とされる
。

次に本発明の光導１１を部材の製造方法の一例の概略に
ついて説明する。

第１６図に光導電部材の製造装置の一例を示す０ 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だめの原料ガスが密封されており
、その１例としてだとえば１１０２は、Ｈｅで稀釈され
た５ｉ１１４ガス（純度９９．９９９％。

以下Ｓ　ｉＨ，／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０３はＨ
ｅで希釈されたＧｅ１（４ガス（純Ｉｊｉ９９．９９９
％、以下ＧｅＨ，、／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０４
はＨｅで希釈されたＳ　Ｉ　Ｆ４ガス（純度９９．９９
％、以下Ｓ　ｉ　Ｌ！’４／ｌ−１ｅと略す。）ボンベ
、１１０５はＣ，Ｈ４ガス（純度９９．９９９Ｘ）ボン
ベ、１１０６はＨ２ガス（純度９９．９９９％）ボンベ
である。

こｉｔらのガスを反応室１１０１に流入させるにはガス
ボンベ１１０２〜１１０６のバルブ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、補助バルブ１１３２゜１１３３が開か
れていることを確認して、先づメインバルブ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５　Ｘ　１０’ｔｏｒ
ｒになった時点で補助バルブ１１３２．１１３３、流出
パルプ１１１７〜１１２１を閉じる。

次にシリンダー状基体１１３７上に光受容層を形成する
場合の１例をあげると、ガスボンベ１１０２よりＳ　ｉ
　Ｈ，／Ｈｅガス、ガスボンベｌ　１０３よｐ　ＧｅＩ
−Ｉ、／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０５よ！Ｉ）　Ｃ２
）（４ガスをバルブ１１２２，１１２３．１１２４を開
いて出口圧ゲージ１１２７．１１２８．１１２９の圧を
１〜／　ｃｒｌに調整し、流入バルブ１１１２．１１１
３．１１１４を徐々に開けて、マスフロコントローラ１
１０７゜１１０８．１１０９内に夫々流入させる。引き
続いて流出バルブ１１１７，１１．１８，１１１９、補
助バルブ１１３２を徐々に開いて夫々のガスを反応室１
１０１に流入させる。このときのＳｉＨ，／ｌ−１ｅガ
ス流量とＧｅＨ，／Ｈｅガス流量とＣ２Ｈ４ガス流量と
の比が所望の値になるように流出バルブ１１１７．１１
１８　。

１１１９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ｌ】３７の温度が加熱ヒーター１１３８によ
り約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、同時にあら
かじめ設計された変化率曲線に従ってＣ，Ｈ４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１】１８の開口を適宜変化させる操作を行なって形成
されるメ憎中に含有される炭素原子の外缶濃度を制御す
る。

又、層形成を行っている間は層形成の均一化を図るため
基体１１３７　ｕモータ１１３９により一定速度で回転
させてやるのが望ましい。

以下実施例について説明する。

実施例１ ！１６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表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料（試料Ａ　１ｌ−１−１３−６）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
７図に、又、炭素原子の含有分布濃度は第１８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し
■５．　ＯＫＶで０．３３６０間コロナ帯電を行い、直
ちに光像を照射した。光像はタンゲステンランプ光源を
用い、２１．ｕｘ−ｓ＜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荷に性の現像剤（トナーとキャリアー
を含む）を像形成部材衣ｍｌ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、■５．　ＯＫＶのコロナ帯
電で転写紙上に転写した所、いずれの試料に於いても解
像力に侵れ、階調再現性のよい鮮明な菌濃度のｉ＋１ｌ
ｊｉ像が得られた。

上記に於いて、光源をタングステンランプの代シに８１
０ｎｍのＧａＡｓ系半導体レーザ（ｌ　ＯｍＷ）を用い
て、静電像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、各試料に就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解像力に優れ
、階調再現性の良い鮮明な高品位のｌＩ！Ｉｉ像が得ら
れた。

実施例２ 第１６図に示した製造装置により、シリンダー状の總基
体上に第３表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料（試料／／ａ２１１〜２３−６）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含有分布製ｒ’ｉ
ｉＩ′ｉ、第１７図に、又、炭素原子の含有分布ｍＩ）
ｉは第１８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、いずれの試料も高品質のトナー
転写画像を与えた。父、各試料に就で３８℃、８０％１
′ＬＨの環境に於いて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１象品質の低下は見られ
なかったＯ 第２表 第　４　表 以上の本発明の実施例（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）含有層・・・・・
・約２００℃放電周波数：　１３．５６　ＭＨ！ 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する為の模
式的層構成図、第２図乃至第１Ｏは夫々光受容層中のゲ
ルマニウム原子の分布態を説明する為の説明図、第１１
図乃至ｍ１５は夫・イ光受容層中の炭素原子の分布状態
を説するだめの説明図、第１６図は、本発明で使された
装置の模式的説明図で、第１７図、第８図は夫々本発明
の実施列に於ける各原子の有分布濃度の状態を示す分布
状態図である。 １００・・・光導電部材　１０１・・・支持体１０２・
・・光受容層 ＯＣび　（：Ｚ’／ Ｃ（ｃ） □　Ｃ（Ｃ） −Ｃ（ｃ　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （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、炭素原子を
   含有し、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々Ｃ（１）
   、　Ｃ（３！　、　Ｃ（２１なる第１の層領域、第３の
   層領域、第２の層領域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）は単独では最
   大になることはなく、且′″）Ｃ（１１、Ｃ（２１、Ｃ
   （３１のいずれか１つが０になる場合は、他の２つは０
   ではなく且つ等しくはない）０ （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）　光受容Ｊ＠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
   。 ＋４１　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Ｉ。 （５）　光受容層中に於けるゲルマニウム原子の分布状
   態が、層厚方向に均一である特許請求の範囲第１項に記
   載の光導電部材。 （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。 （力　伝導性を支配する物質が周期律表第１１１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）伝導性を支配する物質が周期律表第Ｖ族に私する
   原子である！特許請求の範囲第６項に記載の光４項部材
   。