JPS6060778A - 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）がちｐ
ｌ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。

面乍ら、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、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々かった。

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［ボケ−Ｊが生ずる一要因となる。

ξの影響は、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臨とする場
合には大きな問題となっている。

従ってａ　−Ｓ　ｉ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−８ｔ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、シリ
コン原子を母体とする非晶質材料、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、Ｐ
Ｊｒ　”ｆ＝ｆｉ水素化水素化１ァルフアスシリコンゲ
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−８ｔ　（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、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、静電は形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分あ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Ｏ 本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性、高ＳＮ比
特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、ゲル
マニウム原子と、必要に応じてシリコン原子、水素原子
、・・ロゲン原子（Ｘ）の中の少々くとも１つを含む非
晶質材料（以後「ａ−Ｇｅ　（Ｓｉ　、Ｈ，Ｘ）　Ｊと
記す）で構成された第１の層領域（Ｇ）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（Ｓ）とが前記支持体側より順に設けられた層構成
の光受容層とを有し、該光受容層は、窒素原子を含有し
、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々Ｃ（１１、Ｃ（
３１、Ｃ（２１である第１の層領域（１）、第３の層領
域（３）、第２の層領域（２）をこの順で支持体側より
有することを特徴とする（但し、Ｃｆ３１＞Ｃ（２）。

Ｃ（１）で且つＣ（１）、Ｃ（２＋のいずれか一方は０
でない）。

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１致を安定して繰返し得ることができる。

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

以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就て詳細に
説明する。

第１図は、本発明の光導電部材の１ｍ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０ 第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材用として
の支持体１０１の上に、光受容層１０２を有し、該光受
容層１０２は自由表面１０５を一方の端面に有している
。

光受容層１０２は、支持体１０１側よりａ　−Ｇｅ（Ｓ
ｉ　、Ｈ，Ｘ）で構成された第１の層領域（Ｇ）１０３
とａ　−ｓ　ｉ　（Ｈ，ＩＸ）で構成され、光導電性を
有する第２の層領域（８）　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、他の原子と共に該第１の層領域（Ｇ）　１０
３に含有される場合、該第１の層領域（Ｇ）　１０３中
に万逼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遍無く含有されてはいるが分布濃度
は不均一であっても良い。面乍ら、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
万逼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、層領域（Ｇ）の層厚
方向には万週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の表
面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するか、或いはこの逆の分布
状！甜となる様に前記第１の層領域（Ｇｌ　１０３中に
會イイされるのが望ましい。

本発明の光導電部材においては、第１の層領域ＣＧ）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。

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
側より第２の層領域（Ｓ）に向って減少する変化が与え
られている場合には、第１の層領域（Ｇ）とＭ２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の好ましい実施態様例の１つで
ある第１の層領域（Ｇ）にシリコン原子が含有されてい
る場合には、第１の層領域（Ｇ）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、ゲルマニウム原子が不均一に
分布されて含有されている場合における光導電部材の第
１のＩ−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ｐｔＴ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の典型例が示す
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ｔｎ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第１の層
領域（Ｇ）に含有され、位１１ｔｌよりは濃度Ｃ２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ｔアに至るまで
濃度Ｃ６から徐々に連続的に減少して位置ｔＴ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、位置ｔＢより位置ｔ、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ｔＴ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。

＠６図に示す例においては、ゲルマニウム原子の分布嬢
度Ｃは、位置ｔＢと位置ｔ３間においては、濃度Ｃ９と
一定値であシ、位置ｔ、ｒにおいては濃度ＣＩＯ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ｔ、より位置１Ｔ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Ｃ１１の一定値を取り、位置ｔ
、より位置ｔＴまでは濃度ＣＩ２よシ漉度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ｔ。より位置ｔＴに至
るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは浣度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ＣＩ、より濃度
ＣＩ６まで一次関数的に減少され、位ｔｔｓと位置ｔＴ
との間においては、濃度Ｃ＋ａ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ｔＢにおいて濃度ＣＩ７であり、位置
ｔ６に至るまではこの濃度ｃｎより初めはゆっくりと減
少され、ｉｌｌの位置付近においては、急減に減少され
て位置ｔ６では濃度Ｃｌｌ１とされる。

位置ｔ、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て位置ｔ７で濃
度ＣＩ９となり、位置ｔ、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
Ｃ２０に至る。位置ｔ８と位置ｔ、の間においては、濃
度Ｃ２゜よシ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２Ｍ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１Ｔ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（Ｇｌ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。

例えば、局在領域（Ａ）　Ｈ１第２図乃至第１０図に示
すｈ己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ものである。

上記局在領域（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（ＬＴ）の一部とするか又は全
部とするかは、形成はれる光受容層に要求される特性に
従って適宜決められる０ 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、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
る層領域（Ｇ）は、支持体側からの層厚で５μ以内（１
Ｂ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。

本発明において、第１の層領域（Ｇ）中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有針としては、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決められるが、シ
リコン原子との和に対して、好ましくは１〜１０　Ｘ　
１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ。

より好ましくは１０　（１−９，５Ｘ　１０’　ａｔｏ
ｍｉｃ　ｐｐｍ。

最適には５００〜８　Ｘ　１０５ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
とされるのが望ましい。

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必要がある。

本発明に於いて、第１の層領域（Ｇ）の層厚ＴＢは、好
ましくは、３０Ａ〜５０μ、より好ましくは４０λ〜４
０μ、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、通常の場合、０．
５〜９０μ、好ましくは１〜８０μ、最適には２〜５０
μ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（８１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、適宜決定さ本発明の光導電部材に於いては、上
記の（Ｔｎ＋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２〜５０
μ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、好ましくはＴＢ／Ｔ≦１
なる関係を満足する際に、夫々に対して適宜適切な数値
が選択されるのが望ましい。

上記の場合に於ける層厚ＴＢ及び層厚Ｔの数値の選択に
於いて、より好ましくは、ＴＢ／Ｔ≦０．９最適にはＴ
Ｂ／Ｔ≦０．８なる関係が満足される様に層厚ＴＢ及び
層厚Ｔの値が決定されるのが望ましいものである。

本発明に於いて、第１の層領域（Ｇ）中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量がＩ　Ｘ　１０５ａｔｏｍｉｃ
　ｐｐｍ以上の場合には、第１の層領域ｆＧ）の層厚Ｔ
Ｂとしては、可成り薄くされるのが望ましく、好ましく
は３０μ以下、より好ましくは２５μ以下、最適には２
０μ以下とされるのが望ましいものである。

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（Ｈ）の盆はハロ
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１〜４０　ａｔｏｍｉｃチ
、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。

本発明において、必要に応じて光受容層を構成する第１
の層領域（Ｇ）又は／及びｇ２の層領域（Ｓ）中に含有
される・・ログン原子（Ｘ）としては、共体的にはフッ
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Ｍげることが出来る。

本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
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、光受容層中には、窒素原子が含有され
る層領域（Ｎ）が設けられる。光受容層中に含有される
音素原子は、光受容層の全層領域に万週々く含有されて
も良いし、或いは、光受容層の一部の層領域のみに含有
させて遁在させても良い。

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２０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。これ等の各
図に於いて、横軸は窒素原子の分布濃度ｃＨを、縦軸は
光受容層の層厚を示す。縦軸に示されるｔＢは光受容層
の支持体側端面の位置を、ｔ、ｒは光受容層の支持体と
は反対側の端面の位置を示す。即ち、光受容層はｔＢ側
よりｔ、ｒ側方向に向って層形成がなされる。

第１１図に示される例では、位置ｔＢより位置ｔ、まで
は酸素原子の分布濃度Ｃ（へ）は濃度Ｃ２□とされ、位
置ｔ、から位置ｔ１１までは窒素原子の分布濃度Ｃ（へ
）は濃度０２□′とし、位置ｔｌｌから位置ｔ？までは
濃度ＣＺｔとしている。

第１２図に示される例では、窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ
）は位置ｔＢから位置ｔ１２までは濃度Ｃｐｓ、位１ｉ
ｓｊ　ｔ＋□から位置ｔ１．までは濃度ｃｔ、と階段状
に増加させ、位置ｔ１３から位置ｔＴまでは濃度Ｃヨと
減少させている。

第１３図の例では、窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎｌは、位
置ｔＢから位置帖までは濃度Ｃ２６とし、位１ｉｆｆｉ
　ｔ１４から位置ｔやまでは濃度をｑ、と階段状に増加
させ、位置ｔ’ｓから位置ｔ、までは初期の濃度Ｃ７，
よりも低い濃度Ｃｔａとしている。

第１４図に示される例では、分布濃度Ｃ軸は位置ｔＢか
ら位置ｔｌ１１までは濃度へ９とし、位置ｔ１６から位
置ｔｌ？までは濃度Ｃ３０に減少させ、位置ｔｏｙから
位置ｔ１８までは濃度Ｃ１ｌ＋と階段状に増加させ、位
ＩＩ　ｉ＋ａから位置ｔＢまでは濃度Ｃ８゜に減少させ
ている。

第１５図に示される例では、光受容層の支持体側に窒素
原子の分布濃度Ｃ（財）の高い層領域が設けられている
。この様な窒素原子の分布濃度Ｃ（へ）とすることで、
帯電処理を受けた際に支持体側からの電荷の注入を効果
的に阻止出来ると同時に支持体と光受容層との間の密着
も強固にすることが出来る。

又、ｔ２０とｔＴの間の層領域には、よシ低濃度に窒素
原子を含有させることで、光感度を低下させることなく
暗抵抗の一層の向上を計っている。

第１６図乃至第２０図の例では、光受容層の支持体側又
は、支持体と反対側に窒素原子の含有されない層領域が
光受容層中に設けられている０ 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）は、光感度と暗抵抗の向上を王
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（
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（Ｂ）を
占める様に設けられる。

上記の第１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、８Ｋ　３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、上記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、窒素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。

自由表向からの電荷の注入を防止するために自由表面側
にＮ素原子の分布濃度Ｃ（へ）を高くしだ層領域を形成
する。

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％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燻されて、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、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（ＳｉＧｅＮ）　Ｊと記す）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０．００３〜３０　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Ｔ０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）に含有される窒素原子の
含有量の上限は、前記の値より充分多なくされるのが望
ましい。

本発明の場合には、層領域（Ｎ）の層厚Ｔ０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）中に含有される空素原子の量の
上限としては、好ましくは、３０　ａｔｏｍｉｃチ以下
、より好ましくは、２０ａｔｏｍｉｃ％以下、最適には
１０　ａｔｏｒｎｉｃ％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２０図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置ｔＢまたは自由表面ｔ
Ｔ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ｔ
Ｂまたは自由表面ｔＴよシ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０局在領域（Ｂ）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（０）の最
大値Ｃｍａｘが好ましくは５００ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｒ
ｎ以上、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、窒素原子の含鳴される層領域
（Ｎ）は、支持体側または自由表面からの層厚で５μ以
内（ｔｎまたはｔＴから５μ厚の層領域）に分布綜度Ｃ
（Ｎ）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、ａ　−Ｇｅ　（Ｓｔ　、Ｈ，Ｘ）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
−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、層領域（Ｇ）を
形成するには、基本的にはゲルマニウム原子（Ｇｅ）を
供給し得るＧｅ供給用の原料ガスと、必要に応じて、シ
リコン原子（Ｓｔ）を供給し得るＳｔ供給用の原料ガス
、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９支持体表面上にａ　−Ｇｅ　（Ｓｔ　、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−
Ｇｅ　（８ｉ　、　Ｈ、Ｘ　）からなる層を形成させれ
ば良い。

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、５ＩＨ４ｔ　ＳＩｔル、　Ｓｔ、Ｈ
，。

５ｔ４ｎ、。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８ｉＬ　、　ｓｉ、ａａが好ましいものとし
て挙げられる。

Ｇｅ供給用の原料カスと成り得る物質としては、Ｇｅ）
Ｉ、　、　Ｇｅ、Ｈ６、Ｇｅ、Ｈ４、Ｇｅ、Ｈ，ｏ　、
　Ｇｅ＠Ｈ，２，Ｇｅ、Ｈ，、。

Ｇｅ７Ｈ，６，Ｇｅ、Ｈ，、、Ｇ＋４Ｈ，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、Ｇｅ供給効率の良さ等の点で、Ｇｅｍ、　、
　Ｇｅ、Ｈａ　、　Ｇｅ、Ｌが好ましいものとして挙け
られる。

本発明において使用されるノ〜ロゲン原子導入用の原料
カスとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げら
れ、例えばノ・ロゲンガス、ノ・ロゲン化物、ノ・ロゲ
ン間化合物、ノ・ロゲ／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−・ロゲン化合物が好まし
く挙けられる。

又、更には、シリコン原子と７・ロゲン原子とを構成安
水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・・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　、　ＣＩＦ　、　ＣｅＦ３’。

ＢｒＦ、　、　ＢｒＦ３　、　ＩＦ３　、　ＩＦ７　、
　Ｉｃｅ　、　ＩＢｒ等の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
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えばＳ
ｉＦ４．５ｉ２Ｆ、　、　５ｔｃｌ！、　、　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彩用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光尋電部旧を形成す
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カ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か
ら成る第１０層領域（Ｇ）を形成する事が出来る。

グロー放電法に従って、ノ・ロゲン原子を含む第１の層
領域（Ｇ）を作成する場合、例えば、Ｓｔ供給用の原料
ガスにもなるノ・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　、　Ｆ２　、　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（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、各カ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。

反応スパッタリング法或いはイオンブレーティング法に
依ってａ　−Ｇｅ　（Ｓｔ　、Ｈ，Ｘ）から成る第１の
層領域（Ｇ）を形成するには、例えばスノ（ツタリング
法の場合にはＳｉから成るターゲットとＧｅから成るタ
ーゲット、又は該ターゲットとＳｉから成るターゲット
の二枚を、或いはＳｉとＧｅから成るターゲットを使用
して、これを所望のガスプラズマ雰囲気中でスパッタリ
ングし、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（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
事で行う事が出来る。この他、Ｓｔで構成されたターゲ
ットをスパッタリングする際Ｇｅ供給用の原料ガスを導
入して層領域（Ｇ）を形成することも出来る。ゲルマニ
ウム原子の分布を不均一にする場合には、例えば前記Ｇ
ｅ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。

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ノ・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、Ｆ２、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　、ＨＣｅ　。

ＨＢｒ　、　ＨＩ等のハロゲン化水素、Ｓｉ′ＨｔＦ２
．ＳｉＨ２■２゜５ｉｆ（２Ｃ１！２Ｈ５ＩＨＣ１！ｓ
＋　５ｔＨ２Ｂｒ２１８ｔＨＢｒｓ　等の／’ｔｌｆｆ
ゲン［換水素化硅素、及びＧｅＨＦ３　、ＧｅＨ，Ｆ２
゜ＧｅＨｓＦ、　ＧｅＨＣＩＢ’、　ＧｅＨ２Ｃ／！、
　ＧｅＨ３Ｃ１！、　ＧｅＨＢｒ、　。

ＧｅＨ２Ｂｒ、　、　ＧｅＨ３Ｂｒ　、　ＧｅＨＩ３　
、　ＧｅＨ２Ｉ２　、　ＧｅＨｓＩ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、ＧｅＦ４゜ＧｅＣｅ、　、　ＧｅＢｒ４
　、　ＧｅＩ、　、　ＧｅＦｔ、　ＧｅＣ１，、ＧｅＢ
ｒ、ｌ。

ＧｅＩ、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−・ロゲン化物は、第
１の層領域（Ｇ）形成の際に層中にハロゲン原子の導入
と同時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な
水素原子も導入されるので、本発明においては好適な−
・ロゲン導入用の原料として使用される。

水素原子を第１の層領域（Ｇ）中に構造的に導入するに
は、上記の他にＨｔ１或いはＳｉＨ４゜Ｓｉ、Ｈ，、Ｓ
ｉ、Ｈ，、５ｔ４Ｈ，、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，、Ｇｅ、Ｈ，、ＧｅＢＨ＠　、　Ｇｅ４Ｈ，
６゜Ｇｅ、Ｈ，２，ＧｅａＨ１４、Ｇｅ７Ｈ，、、Ｇｅ
、Ｈ，、、ＧｅｇＨ２ｏ等の水素化ゲルマニウムとＳｔ
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、形成される光受容層を構
成する第１の層領域（Ｇ）中に含有される水素原子（Ｈ
）の量、又はハロゲン原子（Ｘ）の量、又は水素原子と
ハロゲン原子の鷲の和（Ｈ＋Ｘ）は好ましくは０．０１
〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、より好適には０．０５〜３０
　ａｔｏｍｉｃ％、最適には０．１〜２５　ａｔｏｍｉ
ｃ％とされるのが望ましい。

第１の層領域り中に含有される水素原子日又け／及びハ
ロゲン原子（３）の量を制御するには、例えは°支持体
温度又は／及び水素原子日、或いはハロゲン原子（３）
を含有させる為に使用される出発物質の堆私装置系内へ
尋人する量、放電々力等を制御してやれば良い。

本発明に於いて、ａ　−Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ　）で構成され
るＭＳ　２の層領域（Ｓ）を形成するには、前記した第
１の層領域０形成用の出発物質（Ｉ）の中よシ、Ｇｅ供
給用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質〔第２
の層領域（Ｓ）形成用の出発物質（ＩＩ））を使用して
、第１の層領域０を形成する場合と、同様の方法と条件
に従って行う事が出来る。

即ち、本発明において、ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ　）で構成
はれる第２の層領域（Ｓ）を形成するに−は例えばグロ
ー放電ｖ゛、スバツタリンゲ法、或いはイオンプレーテ
ィ／ゲ法等の放電現象を利用する真空Ｎ：１ｊ′Ｊ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２０地領域（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Ｓｊ供給用の原料ガスと共に、必要に応
じて水素原子日導入用の又は／及びハロゲン原子（イ）
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
位障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ズをベースとした
混合ガスの雰囲気中でＳｉで構成さレタターゲットをス
パッタリングする際、水素原子■又は／及びハロゲン原
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、光受容Ｈに窒素原子の含有された層領
域−を設けるには、光受容層の形成の際ＶＣ窒素原子導
入用の出発物質を前記した光受容層形成１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ｔ−ｍ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、少なくとイ、窒素原子を構虜、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、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又は及びハロゲン原子（社）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、窒素原子代及び水素原子（由を構成原子とす
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（Ｓｉ）、窒素原子Ｎ及び水素原子
σ■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σカとを
構成原子とする原料ガスに窒素原子勤を構成原子とする
原料ガス′ｆ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Ｎ導入
用の原料ガスにな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（Ｎｔ）。

アンモニア（ＮＨ３）　、ヒドラジン（Ｈ２ＮＮＨ，）
　、アジ化水素（ＨＮｓ）　、アジ化γンモニウ、ム（
ＮＨ＜　Ｎｓ　）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、ハロゲン原子（
３）の導入も行えるという直から、三弗化窒素（ＦｓＮ
）　、四弗化窒素（Ｆ４　Ｎ２　）等のハ四ゲン化窒素
化合物を挙げることが出来る。

本発明に於いては、層領域代中には、窒素原子で得られ
る効果を更に助長させる為に、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（Ｎ）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）　。

オゾン（０，）　、−酸化窒素（Ｎｏ）、二酸化窒素（
ＮＯ２）。

−二酸化窒素（Ｎ２０）、三二酸化窒素（Ｎ２０３）　
、四三酸化窒素（Ｎ２０４）　、三二酸化窒素（Ｎ２０
！１）　、三酸化窒素（ＮＯｓ）　、シリコン原子（Ｓ
ｉ）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（１，■３ｓｉＯ８ｉＨ３）、
トリシロキサン（１−Ｉｓ８　＋　ＯＳ　ｒ　Ｈ２ＯＳ
　Ｉ　ＨＡ　）等の低級シル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、窒素原子を含有する層領域
（Ｎを形成するには、彫結晶又は多結晶のＳｉウェーハ
ー又はＳｉ、Ｎ、ウェーハー、又けＳｌと５ｔ３Ｎ、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り
、て、これ等を穏々のガス琢凹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、８１ウエ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け／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、スパン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ウェーハーを
スパッタリングすれば良い。

又、別にｉ、Ｓ＋とＳ　ｉ３Ｎ、とけ別々のターゲット
として、又けＳｉとＳｉ３Ｎ、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（ハ
）又は／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。窒素原子導入用の原料ガスとしては、先述した
ゲ四−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Ｖ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Ｃ（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（ｄｅｐｔ
ｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する層領域（Ｎ）を形成する
には、ゲロー放電の場合には、分布濃度Ｃ（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役目られ
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。このとき、流量の変化は、人為的に行う他
に、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計された
変化率線に従って流量を制御し、所望の含有分布濃度曲
線を得ることもできるＯ ＪＣ領ｍ　（Ｎ）をスバツタリンゲ法ＶＣよって形成す
る場合、画素原子の層・厚方向の分布濃度Ｃ（Ｎ）を層
厚方向で変化させて、窒素原子の層厚方向の所望の分布
状態（ｄｅｐｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ　）　ｆ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、スパソタリンゲ用のターゲットを、例えばＳ
ｉとＳｉ３Ｎ、との混合されたターゲットを使用するの
であれば、ＳｌとＳｉ３Ｎ、との混合比を、ターゲット
の１台厚方向に於いて、予め変化させておくことによっ
て成される。

本発明の光導電部狗に於いては、ゲルマニウム原子の含
有される第１の層ｇＡ域（Ｇ）又は／及びゲルマニウム
原子の含有されない第２の層領域（Ｓ）には、伝導特性
を制御する物質（Ｑを含有させることにより、各層領域
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
。即ち、光受容層中に伝導特性を制御する物質（Ｑを含
有する層領域（ＰＮ）′５ｔｖけルコトで、該層領域（
ＰＮ）の伝導特性を所望に従って任意に制御することが
出来る。

この様な物質としては、所向、半導体分野で云われる不
純物を挙りることか出来、本発明に於いては、８４又は
Ｇｅに対して、ｐ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型不紳物を挙げることが出来る
。

具体的には、ｎ型不純物としては周期律表第■族に属す
る原子（第■］族原子）、例えば、Ｂ（硼！　）　、Ａ
、ｆｌ’　（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ
（インジウム）、Ｔｌ：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、周期律表第Ｖ族に属する原子（第
Ｖ族原子）、例えば、Ｐ（燐）、Ａｓ（砒票）。

３ｂ（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、Ｐ　、　Ａｓである。

本発明に於いて、層領域（ＰＮ）ＶＣ含有される伝導特
性を制御する物質の含有層け、該層領域（ＰＮ）に要求
される伝導特性、或いは該層領域（］）Ｎ）に伯に接触
して設けられる他の層領域の特性や、該他ρ層領域との
接触界面に於ける特性との関係等、有機的関連性に於い
て、適宜選択することが出来る。

又、前Ｐの伝導特性を制御する物質（Ｑを、光受容層の
所望される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部層領域（ト）に含有させる場合に
は、該層領域（匂に直に接触して設けられる他のＩｉ４
領域の特性や、該他の層領域との接触界面に於ける特性
との関係も考慮さねて、伝導特性を制御する物質の含有
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（ｑの含有量としては、好ましく　ｈ
：　０．０１〜５Ｘ　１０’ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｒｓ、
より好適１１ｍ１ｄ０．５〜Ｉ　Ｘ　１０’ａｔｏｍｉ
ｃ　ｐｐｍ　、最適には１〜５　Ｘ　１０”ａｔｏｍｉ
ｃ　ｑ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（ｑが含有さ
れる層領域（ＰＮ）に於ける該物質（ｑの含有量が好ま
しくけ３０　ａｔｏｍｉｃ卿以上、より好適にけ５０　
ａｔｏｍｉｃ　１ｌｐｌＮ以上、最適には、１００　ａ
ｔｏｍｉｃ　ｐＰ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Ｖｃ層領域（ＰＮ）を
偏在させるのが望ましい。

本発明に於いては、層領域（ＰＮ）は、光受容層を構成
する層領域（（１又けＮ領域（Ｓ）の一部又は全領域に
設けることが出来る。又、層領域（ＰＮ’）け、層領域
（ａ）の一部又は全領域に設けても良く、或いは層領域
（ａ）全その一部として包含する様に設けても良い。

光受容層の支持体側端部層領域（匂に前記の数値以上の
含有■となる様に前記の伝導特性を支配する物質（Ｑを
含有させることによって、例えば該含有させる物質（Ｑ
が前記のｐ型不純物の場合１ｃ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光受容層
中へ注入される電子の移動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（８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、前記端部層領域（烏を除いた部分の層
領ｔｔＣ閃には、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、同極性の伝尋特性全支配
する物質を、端部ＪＶＩＪｆｉ′ｉ域（麺に含有される
実際の酎よりも一段と少ない童にして含有させても良い
。

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の含有量としては、端部層領域（
１つに含有される前記物質の極性や含有１δに応じて所
望に従って適宜決定されるものであるが、シ（子ましく
は０．００１〜１０００　ａｔｏ＋ｎｉｃ　ｐＩＢ。

より好適には０．０５〜５００　ａｔｏｍｉｃ　Ｐ、最
適には０．１〜２００　ａｔｏ＋ｎｉｃ四とされるのが
望ましい。

本発明に於いて、端部層領域（匂及び層領域（４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
−に於ける含有量としては、好ましくけ、３０　ａｔｏ
ｍｉｃ卿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、光受絆層中に、前記のｐ型不純物を含有する層領域
とねＩＪ記のｎ型不純物を含有する層領域とを１ＪＬｖ
ｃ　Ｌ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。

光受容層中り伝纒和性２制紳する物質、例えは第１ＩＩ
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ＶＣ第■族原子導入用の出発物質取いは第Ｖ族原
子、導入用の出発物質をガス状偏°Ｃ椎輌室甲に、第２
の〜領域を形成するみ・の他の出発物質と共に尋人して
やれは良い。

この様７Ｉ第ｉｌｌ族原子編入川の出発物質と成り得る
ものとして仁、惰温常圧でカス状の又祉、タカくともへ
形ｆｉＸＪ条件下で容易にカス化し得るものが拘・用さ
ｊ′Ｌるのか望ましい。その様な第■族原子梅入用の出
発物質として具体的には硼素原子４１人用としては、Ｂ
ｔＨａ　、Ｈ４）１１０．Ｂ！ＩＨ９、ＢＩＩＨｌｌ。

ＢｅｋｉＩｏ−ｋ３ｏＨｒｔ−Ｂ６Ｈｕ　′４の水禦化
硼素、ｋ３Ｆ、　、　ＰＣｌ３゜ＨＢｒ、　Ａ４のハロ
ゲン化硼票等が挙けられる。この他、ＡＪＩＣＩＩＢ　
、　（ｌａｃｌＢ　、　Ｇａ（ＣＨ，）ｓ　、　’１ｎ
Ｃ／１　、　’ｌ’１ｌｃ４等も挙けることが出来る。

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、燐原子噂入用としては、ＰＲ，、
Ｐ、　）（等の水素化燐、Ｐ）ｌ、　Ｉ　、　））Ｆ３
゜ＰＦｓ　＊　ＰＣｌ３１　ＰＣｌｍ　＊　Ｐ　、Ｂｒ
ｌ　Ｉ　ＰＨｒ、　ｌ　”Ｉｓ　等のハロゲン化燐が挙
げられる。この他、ＡｓＨ３，Ａｓｌ！’、　。

ＡｓＣ４、ＡｓＢｒ１　、　ＡｓＦ、　、　ＳｂＨ，、
ＳｂＦ３．　ＳｂＦ、　、　５ｂＣ１！３　。

５ｂ（Ｊ、　、　ＢｉＨ，、Ｂ１Ｃ４、ＨｉＢｒ３等も
第ｖｉ原子導入用の出発物質の有効なものとして挙ける
ことが出来る０ 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。°専亀性支持体としては、
例えば、ＮｉＣｒ　、ステンレス。

ｋｌ　、Ｃｒ　、Ｍｏ　、Ａｕ　、Ｎｂ　、Ｔａ　、Ｖ
、’ｌ’ｉ　、ｉ’ｔ　、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、ホ゛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ｍ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０１側に
他の鳩が設けられるのが望ましい。

伝えば、ガラスであれは゛、その表面に、Ｎｉ、Ｃｒ　
。

Ａ、ｌｌ　、　Ｃｒ、　Ｍｏ、Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、
　’ｌ’ａ、　Ｖ、　Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｄ。

Ｉｎ、０．　、　ＳｎＯ，、ｌ　ＴＯ（Ｉｎ、０．　＋
　ＳｎＯ，）等から成る薄膜を臥　−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
脂フィルムであれは、ＮｉＣｒ　、ＩＪ、　Ａｇ、　Ｐ
ｂ、　Ｚｎ、　Ｎｉ　、　Ａｕ　。

Ｃｒ、Ｎｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、　Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、　Ｐｔ等
の金属ノ薄膜を真空蒸着、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ｉｆｌ’ｆｆｉ金属でそ
の表面をラミネート処理して、その表面に導電性が付与
される。支持体の形状と、しては、円筒状、ベルト状、
板状等任意の形状とし得、所望によって、その形状は決
定されるが、例えば、第１図の光導電部材１００を電子
写真用像形成部材として使用するのであれば連続高速Ｉ
Ｉ＃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、所鼠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は可能な限り蒲〈される。面乍ら
、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、好ましくけ、１０３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２１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５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り
、その１例としてたとえば１１０２は、Ｈｅで稀釈され
たＳｉＨ，ガス（純度９９．．９９９Ｎ、以下５ｉｌ（
４／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０３はＨｅで稀釈され
たＧｅ）Ｔ４ガス（純度９９．．９９９％、以下ＧｅＨ
４／Ｈｅと略す０゛）ボンベ、１１０４はＮＨ，ガス（
純度９９．９９％）ボンベ−・５．１１”Ｏ；５１は、
Ｈｅガス、（純度９９．９９９Ｎ）ボンベ、１１０６は
Ｈ，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、
ＩＪ−クバルプ１１３５が閉じられて因ることを確認し
、又、流入バルブ１１１２〜１１１６、流出パルプ１１
１７〜１１２１１補助パルプ１１３２゜１１３３が開か
れていることを確認して、先ずメインバルブ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上処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ＳｉＨ
，／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０３よＪ）　ＧｅＨ。

／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０４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１匂／ｄに調整し
、流入パルプ１１１２，１１１３．１１１４を徐々に開
けて、マスフロコントローラ１１０７．１１０８．１１
０９内に夫々流入させる。引き続いて流出パルプ１１１
７，１１１８，１１１９、補助バルブ１１３２を徐々に
開いて夫々のガスを反応室１１０１に流入させる。この
ときのＳｉＨ，／Ｈｅガス流量とＧｅＨ４／Ｈｅガス流
量とＮＨ，ガス流量との比が所望の値になるように流出
パルプ１１１７゜１１１８．１１１９を調整し、又、反
応室１１０１内の圧力が所望の値になるように真空計１
１３６の読みを見ながらメインバルブ１１３４の開ロヲ
調整する。そして基体１１３７の温度が加熱ヒーター１
１３８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出線に従ってＧｅＨ，
／ＨｅガスおよびＮＨ，ガスの流量を手動あるいけ外部
駆動モータ等の方法によってバルブ１１１８　、バルブ
１１２０ノ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ゲルマニウム原子及び窒素原子の
分布濃度を制御する。

上記の様にして、所望時間グロー放電を維持して、所望
層厚に、基体１１３７上に第１の層領域（Ｇ）を形成す
る。所望層厚に第１の層領域（Ｇ）が形成された段階に
於いて、流出バルブ１１１Ｂを完全に閉じること、及び
必要忙応じて放電条件を変える以外は、同様な条件と手
順に従って、所望時間グロー放電を維持することで第１
の層領域（Ｇ）上にゲルマニウム原子の実質的に含有さ
れない第２の層領域（Ｓ）を形成することが出来る０ 第１の層領域（Ｇ）および第２の層領域（Ｓ）中に、伝
導性を支配する物質を含有させるには、第１の層領域（
Ｇ）および第２の層領域（Ｓ）の形成の際に例えばＢ２
Ｈ，、ＰＨ３等のガスを堆積室１１０１の中に導入する
ガスに加えてやれば良い。

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はモータ１１３９により一定速度で回転させて
やるのが望ましい。

以下実施例について説明する。

実施例１ 第２１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１６１１−１〜１７−６）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２
２図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第２３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０．３（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−ｓｏｃ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、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、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、いずれの試料も解偉力に優れ
、階調再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。

上記に於いて、光源をタングステンランプの代りに８１
ＱｎｍのＧａＡｓ系半導体レーザ（１０ｍＷ）を用いて
、静電像の形成を行った以外は、上記と同様のトナー画
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、いずれの試料も解像力に優れ、
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２ 第２１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Ａｈ　２１−１〜２７−６）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濃度は第２
２図に、又、９素原子の含有分布濃度は第２３図に示さ
れる。

これ等の試料の夫々に就で、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％Ｒ
，Ｈ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、いずれの試料も画像品質の低下は見られなか
った。

実施例３ 第２１図に示しだ製造装置によりシリンダー状のＡＡ基
体上に第５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Ａ３１−１〜３７−６）を夫々作成した（
第６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２
２図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第２３図に示さ
れる。

これ等の試料の夫々に就で、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。又、各試料に就で３８℃、８０％Ｉ
ｆ、Ｈ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、いずれの試料も画像品質の低下は見られな
かった０ 実施例４ 第２１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７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／１６４１−１〜４７−６）を夫々作成した
（第８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２
２図に、又、審素原子の含有分布濃度は第２３図に示さ
れる。

これ等の試料の夫々に就で、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。又、各試料に就て３８℃、８０％Ｒ
Ｈ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、いずれの試料も画像品質の低下は見られなかっ
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）含有層・・・・・
・約２００℃、ゲルマニウム原子（Ｇｅ）非含有層・・
・約２５０℃放電周波数：　１３．５６　Ｍ、Ｉ（ｚ反
応時反応室内圧：　Ｑ、　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１Ｏ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図乃至第２０図は夫々光受容層中の窒素原子の分
布状態を説明するための説明図、第２１図は、本発明で
使用された装置の模式的説明図で、第２２図、第２３図
は夫々本発明の実施例に於ける各原子の含有分布状態を
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 出願人　キャノン株式会社 ０ Ｃ ０ 一−−−→−Ｃ 一−−−→−Ｃ □Ｃ Ｃ（Ｎ） 一一一一一一−−−−−→−Ｃ（Ｎ） Ｃ（Ｎ） Ｃ（Ｎ） 一一−−−−−−−−→−Ｃ（Ｎ） 手　続　補　正　書（自発） 昭和５８年１１月１日 １、事件の表示 昭和５８年特許願第　１７０３８０　号２、発明の名称 光導電部材 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２居所　〒１４６
東京都大田区下丸子３−３０−２５、補正の対象 （１）明細書 ６、補正の内容 （１）別紙の通り６４頁と６５頁の間に第５表、第６表
、第７表、第８表を加入する。

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、ゲル
   マニウム原子を含む非晶質材料で構成された層領域（Ｇ
   ）とシリコン原子を含む非晶質材料で構成され、光導電
   性を示す層領域（Ｓ）とが前記支持体側より順に設けら
   れた層構成の光受容層とを有し、該光受容層は、窒素原
   子を含有し、その層厚方向に於ける分布濃度が夫々ＣＩ
   ＋）、Ｃ（ａｌ、Ｃ（２１である第１の層領域（１）、
   第３の層領域（３）、第２の層領域（２）をこの順で支
   持体側より有することを特徴とする光導電部材（但し、
   Ｃ（３１＞Ｃ（２＋、　Ｃ（１）で且つＣｆ１ｌ　、　
   Ｃ（２１のいずれか一方はＯでない）。 （２）　層領域（Ｓ）及び層領域（Ｇ）の少なくともい
   ずれか一方に水素原子が含有されている特許請求の範囲
   第１項に記載の光導電部材。 （３）ｊ−領域（Ｓ）及び層領域（Ｇ）の少なくともい
   ずれか一方にノ・ロゲゾ原子が含有されている特許請求
   の範囲第２項に記載の光導電部材。 （４）層領域（Ｇ）中に於けるゲルマニウム原子の分布
   状態が不均一である特許請求の範囲第１項に記載の光導
   電部材。 （５）　層領域（Ｇ）中に於けるゲルマニウム原子の分
   布状態が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■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。