JPS6083949A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

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JPS6083949A
JPS6083949A JP58189596A JP18959683A JPS6083949A JP S6083949 A JPS6083949 A JP S6083949A JP 58189596 A JP58189596 A JP 58189596A JP 18959683 A JP18959683 A JP 18959683A JP S6083949 A JPS6083949 A JP S6083949A
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atoms
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gas
region
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Keishi Saito
恵志 斉藤
Yukihiko Onuki
大貫 幸彦
Shigeru Ono
茂 大野
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Canon Inc
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光線。
可視光線、赤外光線、X線、γ線等を示す)の様な電磁
波に感受性のある光導電部材に関する。
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)’3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側斜に
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。
しかし乍ら、従来のa−3t 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。
更には、a−3lは可視光領域の短波長側に較べて、長
波長側の波長領域よシも長い波長領域の吸収係数が比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツ
チングに於いて、通常使用されているハロダンラングや
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」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
する程大きくなシ、殊に半導体レーザを光源とする場合
には大きな問題となっている。
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府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υ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−81材料そのものの特性改良が計られる一方
で、光導電郵相を設計する際に、上記した様な間′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、8−81に
就で電子写真用像形成部材や同体撮像装置、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
コン原子を母体とし、水素原子(均又はハロダン原子(
3)のいずれか一方を少なくとも含有するアモルファス
側斜、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、或いはハロダン含有水素化アモル
フlスシリコン〔以後これ等の総称的表記としてr a
−8t(H,X) Jを使用する〕から構成される装置
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シでなく
、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拐として
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、殆んど使用環境に開側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、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、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。
本発明の更にもう一つの目的は、高光感度性。
高SN比特性及び支持体との間に良好す電気的接触性を
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、rル
マニウム原子を含む非晶質材料で構成された第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第一の層と、シリコン原子
と窒素原子を含む非晶質側斜で構成された第二の層とで
構成された光受容層とを有し、前記第1の層領域中(G
)に伝導性を支配する物質が含有され、前記第一の層に
は炭素原子が含有されていることを特徴とする。
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、本発明の光導電部羽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
朋が高く、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、光導電的特性として
の支持体101の上に、第一の11)102と第二のJ
]If) 103とを有し、該第二0層(II) 10
3は自由表面106を一方の端面に有している0第一の
層(1) 102は、支持体101側よりケ゛ルマニウ
ム原子と、必要に応じて、シリコン原子、水素原子、ハ
ロダン原子(3)の中の少なくとも1つを含有する非晶
質材料(以後r a −Ge(S+ +H+X) Jと
略記する)で構成された第1の層領域(G) 104と
、a−8l(H,X)で構成され光導電性を有する第2
の層領域(S)105とが順に積層された層構造を有す
る。
第1の層領域(G) 104中に含有されるゲルマニウ
ム原子は、該第1の層領域(G) 104の層厚方向及
び支持体101の表面と平行な面内方向に連続的で均一
に分布した状態となる様に前記第1の層領域(G) 1
04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) 104に伝導特性を支配する物質(C
)が含有されておシ、第1の層領域(G) 104に所
望の伝導特性が与えられている。
本発明に於いては、第1の層領域(G) 104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
(G) 104の全層領域に刃側なく均一に含有されて
も良く、或いは、第1の層領域(G) 104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(G)の一部の層領域に偏在する様に第1の層領
域(G)中に含有させる場合には、前記物質(C)の含
有される層領域(PN )は、第1の層領域(G)の端
部層領域として設けられるのが望ましいものである。殊
に、第1の層領域(G)の支持体側の端部層領域として
前記層領域(PN )が設けられる場合には、該層領域
(PN )中に含有される前記物質(C)の種類及びそ
の含有量を所望に応じて適宜選択することによって支持
体から第一の層(1)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、第一の層(1)の一部を構成
する第1の層領域(G)中に、前記した様に該層領域(
G)の全域に刃側なく、或いは層厚方向に偏在する様に
含有させるものであるが、更には、第1の層領域(G)
上に設けられる第2の層領域(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(G)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状められる。
本発明に於いては、第2の層領域(S)中に前記物質(
C)を含有さ藺る場合、好ましくは、少なくとも第1の
層領域(G)との接触界面を含む層領域中に前記物質を
含有させるのが望ましいものである。
本発明に於いては、前記物質(C)は第2の層領域(S
)の全層領域に刃側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(C)を含有させる場合、第1の層
領域(G)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(G)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。
しかし乍ら、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(G)中の含有量を充分多くするか、又は
、箪気的特性の異なる3類の物質(C)を、所望の各層
旬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、少なくとも第一の層(1)を構成す
る第1の層領域(G)中に、伝導特性を支配する物質(
C)を含有させることにより、該物質(C)の含有され
る層領域〔第1の層領域(G)の一部又は全部の層領域
のいずれでも良い〕の伝導特性を所望に従って任意に制
御することが出来るものであるが、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けることが
出来、本発明に於いては、形成される第一の層(1)を
構成するa−Ge (81。
H,X)に対して、p型伝導特性を与えるp型不純物及
びn型伝導特性を与えるn型不純物を挙けることが出来
る。具体的にはp型不純物としては、周期律表第■族に
層する原子(第■族原子)、例えば、B(硼素)、Az
(アルミニウム)、Ga(カリウム)、In(インジウ
ム)、Tz(クリウム)等があシ、殊に好適に用いられ
るのはB、Gaである。nfi不純物としては、周期律
表第■族に属する原子(麺■族原子)、例えば、P(燐
)。
As (砒素)、sb(アンチモン)、aS(ビスマス
)等であシ、殊に、好適に用いられるのは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0101〜5 X 10’ atomlc ppm、
より好適には0.5〜I X 10’ atomic 
ppm、最適には1〜5 X 10’ atomlc 
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)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以上、よシ
好適には5 Q atomic ppm以上、最適には
、100100ato ppm以上とすることによって
、例えば、該含有させる物質が前記のp型不純物の場合
には、第二の層(It)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第一の層(1)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、第二の層(I
I)の自由表面がe極性に帯電処理を受けた際に、支持
体側から第一の層(1)中への正孔の注入を効果的に阻
止するととが出来る0 上記の様な場合には、前述したように、前記層領域(p
N )を除いた部分の層領域(Z)には、層領域(PN
 )に含有される伝導特性を支配する物質(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、同極性の伝導
型を有する伝導性を支配する物質(C)を、層領域(P
N )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(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、層領域(PN
 )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 atomic ppm 、よシ好適
には0.05〜500 atomic ppm %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(Z)に同
種の伝導性を支配する物質(C)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3
0 atomic ppm以下とするのが望ましい。
本発明に於いては、第一の層(1)中に、一方の極性の
伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有させた層領
域と、他方の極性の伝導型を有する伝導性を支配する物
質を含有させた層領域とを直に接触する様に設けて、該
接触領域に所謂空乏層を設けることも出来る。詰り、例
えば、第一の層(1)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、この様な層構造に第一0層(1)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
分布状態は、全層領域にゲルマニウム原子が連続的に分
布しているので、第1の層領域(G)と第2の層領域(
S)との間に於ける親和性に優れ半導体レーザ等を使用
した場合の、第2の層領域(S)では殆んど吸収し切れ
ない長波長側の光を、第1の層領域(G)に於いて実質
的に完全に吸収することが出来、支持体面からの反射に
よる干渉を防止することが出来る。
又、本発明の光導電部材に於いては、第1の層領域(G
)にシリコン原子が含有される場合には、該第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。
本発明において、第1の層領域(G)中に含有されるダ
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められるが、好
ましくは1〜10 X 105atomicppm、よ
り好ましくは100〜9.5 X 105atomic
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快がある。
本発明に於いて、第1の層領域(G)の層厚T、は、〜
40μ、最適には50X〜30μとされるのが望ましい
又、第2の層領域(S)の層厚Tは、好ましくは0.5
〜90μ、よシ好ましくは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T、と第2の層領域(S)の
層厚Tの和(T、+T)としては、両層領域に要求され
る特性と第一の層(1)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づいて、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(’r、、 +
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、よシ好ましくはi Tn/T≦0.9、最適に
はTi+/T≦0.8なる関係が満足される様に層厚T
B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(G)中に含有されるダ
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(G)の層厚TB
としては成可く薄くされるのが望喧しく、好ましくは3
0μ以下、より好ましくは25μ以下、最適には20μ
以下とされるのが望ましい。
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、支持体と第一の層(1)との間の密着性の
改良を図る目的の為に、第一の層(I)中には、炭素原
子が含有される。第一の層(1)中に含有される炭素原
子は、第一の層(I)の全層領域に刃側なく含有されて
も良いし、或いは、第一の層(1)の一部の層領域のみ
に含有させて偏在させても良又、炭素原子の分布状態は
分布濃度C(C)が、第一の層(1)の層厚方向に於い
ては、均一であっても不均一であっても良い。
本発明に於いて、第一の層(I)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、第一の層(1)の全層
領域を占める様に設けられ、支持体と第一の層(りとの
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
、第一の層(1)の支持体側端部層領域(E)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図る為
に比較的多くされるのが望ましい。
又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の為には、
支持体側に於いて比較的高濃度に分布させ、第一の層(
1)の第二の層(1)側に於いて比較的低濃度に分布さ
せるのか、或いは、第一の層(1)の第二の層(II)
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(C)中に形成すれば
良い。
本発明に於いて、第一の層(1)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J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
宜決められるが、好寸しくはo、ooi〜50 ato
mic%、よシ好ましくは0.002〜40atomi
c %、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(C)が第一のWI(1)の全
域を占めるか、或いは、第一の層(1)の全域を占めな
くとも、層領域(C)の層厚Tcの第一の層(1)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(C)の18厚Tcが第一の
層(1)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30atomic 
%以下、よシ好ましくは20 atomic%以下、最
適には10 atomic %以下とされるのが望まし
い。
第2図乃至第10図には、本発明における光導電部材の
層領域(C)中に含有される炭素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、横軸は炭素原子の分布濃
度C(C)を、縦軸は、層領域(C)の層厚を示し、I
Bは支持体側の層領域(C)の端面の位置を、11は支
持体側とは反対側の層領域(C)の端面の位置を示す。
即ち、炭素原子の含有される層領域(C)はtB側よシ
tT側に向って層形成がなされる。
第2図には、層領域(C)中に含有される炭素原子の層
厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第2図に示される例では、炭素原子の含有される層領域
(C)が形成される表面と該層領域(C)の表面とが接
する界面位置tBよりtlの位置までは、炭素原子の分
布′濃度C(C)がC1なる一定の値を取シ乍ら炭素原
子が形成される層領域(C)に含有され、位置t1よシ
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においては炭素原子の分
布濃度C(C)はC3とされる。
第3図に示される例においては、含有゛される炭素原子
の分布濃度C(C)は位置tBよ多位置t7に到るまで
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ts Jニジ位置t2までは炭
素原子の分布濃度C(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ill、位置t7において、分布濃度C(C)は実
質的に零とれている(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、炭素原子の分布濃度C(C)は位t
ttnj:り位置tTに到るまで、濃度c8より連続的
に徐々に減少され、位ff1tT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、炭素原子の分布濃度C(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t7においては濃度CIOされる。位
置t3と位置t−rとの間では、分布濃度Cは一次関数
的に位置t3より位1にt’t7に至るまで減少さ凡て
いる。
第7図に示される例においては、分布濃度C(C)は位
置tn 、1ニジ位置t4までは濃度C11の一定値を
取シ、位置t4よ多位置tTまでは濃度CI2よシ誤度
−3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
る寸で、炭素原子の分布濃度C(C)は濃度CI4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よ多位置t5に至るまでは
炭素原子の分布濃度C(C)は、濃度C16より濃度C
zs’にで一次関数的に減少され、位itsと位置t7
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、炭素原子の分布濃度
C(C)は位置tnにおいて濃度C17であシ、位置t
6に至るまではこの濃度C17よシ初めはゆりく)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−8とされる。位置t6と位置t7と
の間においては、初め急激に減少されて、その後は、緩
かに徐々に減少されて位置t7で濃度C19となり、位
置を丁と位置1.との間では、極めてゆっ〈シと徐々に
減少されて位置1Bにおいて、濃度CHに至たる。位置
t8と位置11の間においては、濃度C20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2図乃至第10図にょ)、層領域(C)中に含
有される炭素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、炭素原子の分布濃度C(C)の高い部分を有し、界
面tT側においては、前記分布布濃度C(C)は支持体
側に較べて可成り低くされた部分を有する炭素原子の分
布状態が層領域(C)に設けられている。
本発明において、第一の層(1)を(14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(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、支持体と第一の層(1)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。
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、形成される第一の/l)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)の最大
値Cmaxが、好ましくは500 atomlc pp
m以上、より好蒲には800 atomic ppm以
上、最適には1000 atomic ppm以上とさ
れる様な分布状態となυ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
(C)は、支持体側からの層厚で5μ以内(1Bから5
μ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。
本発明において、必要に応じて第一の層(I)中に含有
されるハロダン原子(3)としては、具体的にはフッ素
、塩素、臭素、ヨウ素が挙けられ、殊にフッ素、塩素を
好適なものとして挙げることが出来る。
本発明において、a−Ge (si +1(+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
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−Ge (8
k +tLX )で構成される第1の層領域(G)を形
成するには、例えばゲルマニウム原子(Go)を供給し
得るGo供給用の原料ガスと、必衰に応じて、シリコン
原子(St)を供給し得るS1供給用の原料ガスと水素
原子(I()導入用の原料ガス又は/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−Ge(81,■、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 l )Ie 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8
1で構成されたターゲット、或いは、該ターゲットとG
oで構成されたターゲットの二枚を使用して、又は、S
lとGeの混合されたターゲットを使用して、必俄に応
じてHe 、 Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGo供給
用の原料ガスを、必要に応じて、水素原子(員又は/及
びハロダン原子(3)導入用のガスをスパッタリング用
の塩S室に導入し、所望のガスのグ2ズマ雰囲気を形成
すると共に、前記Go供給用の原料ガスのガス流量を所
望の変化率曲紳に従って制御し乍ら、前記のターグット
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ダ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(E B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Sl供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、SiH4、5i21(6。
513HB 、5i4HH)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
として挙けられ、殊に、層作成作粟時の取扱い易さ、S
1供給効率の良さ等の点でSiH4、512H6が好ま
しいものとして挙けられる。
Ge供給用の原を1ガスと成シ得る物質としては、Ge
H4+ Ge2H6、Ge5KB 、Ge4H1o 、
Ge5J2 。
Ge6H44、Ge7H16,GeBHlB * G(
19II20 切のガス状態の又はガス化し得る水素化
ケ゛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、GeH4r Ge2H6、Ge3Ha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yP
4ガスとして有効なのは、シ<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ダン原子とを構成云素
とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明において
は挙げることが出来る。
本発明において好適に使用しく4)るハロダン化合物と
しては、具体的には、フッ素、塩素、臭素。
ヨウ素のハロ)f ンガス、BrF 、 C1F 、 
ClF5 。
BrF5 、 BrF3 、 IF3 * IF7 、
 ’IOA 、 IBr @のハロゲン間化合物を挙げ
ることが出来る。
ハロゲン原“子を含む硅素化合物、所謂、ハロダン原子
で置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えば
5SF4 r Si2F6 # 5iC14,SiBr
4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Siを供給し
得る原料ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも
、所望の支持体上にハロゲン原子を含むa −8IGe
がら成る第1の層領域(G)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第1の層領
域(G)を作成する場合、基本的には、例えばSl供給
用の原料ガスとなるハロダン化硅素と、Ge供給用の原
料ガスとなる水素化ゲルマニウムと、Ar。
H2+ He等のガス等を、所定の混合比とガス流量に
なる様にして第1の層領域(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、Iツ「望の支持体上に第
1の層領域(G)を形成しイ4↓るものであるが、水素
原子の導入割合の制御を−J−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
合物のガスも所望邦混合して層形成しても良い。
又、各ガスは単独様のみでなく所定の混合比で検数種混
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、イオンシ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ダン原子を導入するには
、前記のハロダン化合物又は前記のハロダン原子を含む
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、H2、或いはMi]記したシラン類又
は/及び水素化ダルマニウム等のガス類をスノやツタリ
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、ノ・ロケ゛ン原子導入用の原料ガス
として上記されたノ・ログン化合物或いはノ・ログンを
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 、 HCI 、 HBr。
HI 、等のハロダン化水素、SiH2F2 、5IH
2I2 。
5iH2Ct2 r 5iHCt3 、5iH2Br2
 、5IHBr5等のノ10ダ、置換水素化硅素、及び
GeHF3 、 Ge12H6。
GeH3F 、 GeHBr3 、 GeH2CA2 
、 GeHBr3 、 GeHBr3 。
GeH2CA2 、 GeHBr3ウムGeH工5 、
 Ge12H6、GeH3I等の水素化ノ・ロダン化ケ
゛ルマニウム、等の水素原子を構成要素の1つとする・
・ログン化物、GeF4 rGeCL4 + GeBr
4 、 GeI4 + GeF2 + GaCl2 、
 GeBr2+GeI2等のハロダン化ゲルマニウム、
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ノ・ログン化物は、第
1の層領域(G)形成の際に層中にノ・ログン原子の導
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じて使用される。
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1(2、或いはSiH4、5i2H6゜
5i5HQ・S i 4H1,等の水素化硅素をGeを
供給する為のダルマニウム又はダルマニウム化合物と、
或いは、Get(4* Ge12H6+ Ge5Hs 
、 GII4H10+”5H12、Ge6H14、’G
e7I(161G68B+8 r Ge9H20叫の水
素化ゲルマニウムと81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拐の
第1の層領域(G)中に含有される水素原子()00開
、又は・・ログン原子(3)の量、又は水素原子と7・
ログン原子の量の和(H+X)は、好ましくは0.01
−40 atomic%、より好適には0.05〜30
 atomicチ、最適には(1,1〜’l 5 at
omic %とされるのが望せしい。
中に含有される水素原子(9)又は/及びノ・ログン原
子(3)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)、或いはノ・ログン原子(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、放電電力等を制御してやれば良い。
本発明に於−かて、a −81(H+ X )で4Δ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(U) )を使
用して、第1の層領域(G)を形成する場合と同様の方
法と条件に従って行うことが出来る。
即ち、本発明において、a−3i(H,X)で構成され
る第2の層領域(S)を形成するには、例えはグロー放
電法、スi! ツタリング法、或いはイオンブレーティ
ング法等の放電現象を利用する真空准積法によって成さ
れる。例えは、グロー放電法によって、a−8i (I
f、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(sBを供給し得
るSt供給用の原料ガ゛スと共に、必要に応じて水素原
子0)導入用の又は/及びハロゲン原子00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、予め所定位薗に設置
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、例えばAr 、 He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で構成されたターグットをス・セッタリングする際
、水素原子()I)又は/及びノ・ログン原子(3)導
入用のガスをスノ+ ツタリング用の堆積室に導入して
おけば良い。
第一の層(1)を構成する層領域(PN )中に、伝導
特性を制御する物質(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DI族原子導入用の出発物質或いは第■族原子導入用
の出発物質をガス状態で堆8i室中に第一の/l)を形
成する為の他の出発物質と共に導入してやれば良い。こ
の様な第■族原子導入用の出発物質と成り得るものとし
ては、常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形成条件
下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望捷しい
。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、B2H6、B4H10+
 B5H91B5HL+ + 86HjOt B6H1
21B6H14等の水素化硼素、BF5 、 BCt5
 、 BBr3等のハロダシ化硼素等が挙けられる。コ
ノ化、AlCl3. GaCl3 、 Ga(CH3)
5InC45* TiCl2等も挙げることが出来る。
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、
P2H4等の水素比隣、PH4I 、 PF3 。
PF5 、 PGA1 、 PCl3 、 PBr3 
、 PBr3 、 PH5等のハロダン化燐が挙げられ
る。この他、AsH3、AsF5゜AsCl3. As
Br3 、 AsF5 、 SbH3、SbF5 、 
SbF5 。
5bCL5 、5bC75、BiH3,B1C23、B
IBr3等も第■族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。
本発明に於いて、第一の層(1)に炭素原子の含有され
た層領域(C)を設けるには、第一の層(1)の形成の
際に炭素原子導入用の出発物質を前記した第一の層(1
)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)を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、前記した第一の層(1)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(sl)を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(ロ)又は及びハロダン原子(X)を
構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用するか、又は、シリコン原子(St)を構成原子とす
る原料ガスと、炭素伸子(C)及び水素原子(I()を
(1゛η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)l炭素
原子(C)及び水素原子(6)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(I−]
)とを構成原子とする原料ガスに炭素原子(C)を構成
原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。
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叫が挙けら
れる。
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4)
 、エタy (C2H6) lプロパン(C5HB) 
、 n −ブタン(n−C4H1o) 、−2ンタン(
C5H12) 、エチレン系炭化水素としては、エチレ
ン(C2”4)1ノロピレン(C3H6)、ブテン−1
(C4H8) + フチy−2(C4H8)1インブチ
レン(C4H8) +ペンテン(CsHlo)、アセチ
レン系炭化水素としては、アセチレン(C2H2) +
メチルアセチレン(C3H4) +ブテン(C4H6)
等が挙げられる。
これ晴の他にStとCとHとを構成原子とする原料ガス
として、5t(CH5)4 、 Si(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
。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) 、オゾ
ン(Ox) 、−酸化窒素(No)。
二酸化窒素(NO2) 、−二酸化窒素(N20) 、
三二酸化窒素(N20s) +四三酸化窒素(N204
)、三二酸化窒素(N205) +三酸化窒素(NOs
) 、シリコン原子(St)と酸素原子(0)と水素原
子(H)とを構成原子とする、例えば、ジシロキサン(
H3S IQs iH3) 。
トリシロキサン(H3SiO8iH20SiJ)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とHとを
構成原子とする例えば窒素(N2)+アンモニア(NF
2 ) +ヒドラジン(H2NNH2) 、アジ化水素
(mq5 ) +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。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(F5N ) r
 四弗化窒素(F4N2)等のハロダン化窒素化合物を
挙げることが出来る・ スパッタリング法によって、炭素原子を含有する層領域
(C)を形成するには、単結晶又は多結晶のS1ウエー
ハー又はCウェーハー又はSiとCが混合されて含有さ
れているウェーッ・−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0例エバ、Sl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リングすれば良い〇 又、別には、SlとCとは別々のターゲットとして、又
はSt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・千ツ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
〇本発明に於いて、第一の層(I)の形成の際に1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)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(dep
th profile )を有する層領域1ンを形成す
るには、グロー放電の場合には、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バルブの開口を漸次変化させる操作
を行えば良い。このとき、流量の変化率は線型である必
要はなく例えばマイコン等を用いて、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A炭素原子の層厚方向の所望の分布状、d 
(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、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St
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。
本発明に於いて、形成される第一の層(I)を構成する
第二の層領域(S)中に含有される水素原子(H)の量
、又はハロゲン原子(X)の量、又は水素原子とハロゲ
ン原子の量の和(H十X)は、好ましくは1〜40 a
tomic% 、よシ好適には5〜30 atomic
cJ、最適には5〜25 atomic%とされるのが
望ましい。
第1図に示される光導電部材100に於いては第一の層
(1)102上に形成される第二の層(ID103は自
由表面106を有し、主に耐湿性、連続繰返し使用特性
、電気的耐圧性、使用環境特性。
耐久性に於いて本発明の目的を達成する為に設けられる
又、本発明に於いては、第一の層(1)102と第二の
層(II)103とを構成する非晶質材料の各々がシリ
コン原子という共通の構成要素を有しているので、積層
界面に於いて化学的な安定性の確保が充分酸されている
本発明に於ける第二の層(I[)は、シリコン原子(S
t)と窒素原子(N)と、必要に応じて水素原子(H)
又は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質材料(以
後、r a−(S i XN1−X)y(H+ X) 
1− y ’と記す。但し、O<X t y<1 )で
構成される。
a−(81xN1−x)、(H,X)1−、で構成され
る第二の層(II ) (D 形成ハ?ロー放電法、ス
・ぐツタリング法。
エレクトロンビーム法等によって成される。これ等の製
造法は、製造条件、設備資本投下の負荷程度、製造規模
1作製される光導電部材に所望される特性等の要因によ
って適宜選択されて採用されるが、所望する特性を有す
る光導電部材を製造するための作製条件の制御が比較的
容易である、シリコン原子と共に窒素原子及びハロダン
原子を、作製する第二の層(It)中に導入するのが容
易に行える等の利点からグロー放電法或はス、41 ツ
タ−リング法が好適に採用される。
更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して第二の層(1)を形
成してもよい。
グロー放電法によって第二の層(II)を形成するには
a (S i XN1 + x)y (H+ X) 1
− y形成用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所
定量の混合比で混合して、支持体の設置しである真空堆
積室に導入し、導入されたガスを、グロー放電を生起さ
せることでガスグラズマ化して、前記支持体上に既に形
成されである第一の層(1)上に a−(stXNl−x)、(u、x)、−yを堆積させ
れば良い0本発明に於いて、a −(84XN1−X)
y(I(、X)4.形成用の原料ガスとしては、シリコ
ン原子(”’)+窒素原子(N)、水素原子(H) +
 ”ロケ゛ン原子(3)の中の少なくとも一つを構成原
子とするガス状の物質又はガス化し得る物質をガス化し
たものの中の大概のものが使用され得る。
si、N、H,Xの中の一つとしてSiを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばsjを構成原子と
する原料ガスと、Nを構成原子とする原料が、スと、必
′要に応じてHを構成原子とする原料ガス又は/及びX
を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して
使用するか、又はSiを構成原子とする原料ガスと、N
及びHを構成原子とする原料ガス又は/及びN及びX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、Slを構成原子とする原料ガス
と、81、N及びHの3つを構成原子とする原料ガス又
は、Si 、 N及びXの3つを構成原子とする原料ガ
スとを混合して使用することができる。
又、別には、StとHとを構成原子とする原料ガスにN
を構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良いし
、SiとXとを構成原子とする原料ガスにNを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。
本発明に於いて、第二の層([)中に含有されるハロゲ
ン原子(X)として好適なのはF、C1゜Br、Iであ
り、殊にF 、 C1が望ましいものである。
本発明に於いて、第二の層(II)を形成するのに有効
に使用される原料ガスと成シ得るものとしては、常温常
圧に於いてガス状態のもの又は容易にガス化し得る物質
を挙げることができる。
第二の層(If)を上記の非晶質材料で構成する場合の
層形成法としてはグロー放電法、スパッターリング法、
イオンインシランチージョン法、イオンブレーティング
法、エレクトロンビーム法等が挙げられる。これ等の製
造法は、製造条件、設備資本投下の負荷程度、製造規模
1作製される光導電部材に所望される特性等の要因によ
って適宜選択されて採用されるが、所望する特性を有す
る光導電部材を製造する為の作製条件の制御が比較的容
易である、シリコン原子と共に窒素原子1必要に応じて
水素原子やハロダン原子を作製する第二の層(n)中に
導入するのが容易に行える等の利点からグロー放電法或
いはスパッターリング法が好適に採用される。
更に、本発明に於いては、グロー放電法とス・ぐツタ−
リング法とを同一装置系内で併用して第二の層(II)
を形成しても良い。
グロー放電法によって、a−8iN(H,X)で構成さ
れる第二の層(■)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Si供給用の原料ガスと窒
素原子(N)導入用の原料ガスと、必要に応じて水素原
子(H)導入用の又は/及びノ・ロダン原子(X)導入
用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入し
て、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置
に設置されである所定の第一の層(1)上にa−8IN
(H,X)からなる第二の層(n)を形成させれば良い
又、スパッタリング法で第二の層(n)を形成する場合
には、例えば次の様にされる。
第一には、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Slで
構成されたターゲットをスパッタリングする際、窒素原
子(N)導入用の原料ガスを、必要に応じて水素原子(
H)導入用の又は/及びノ・ロダン原子(X)導入用の
原料ガスと共にスパッタリングを行う真空堆積室内に導
入してやれば良い。
第二には、スパッタリング用のターゲットとして513
N4で構成されたターゲットか、或いはStで構成され
たターゲットと513N4で構成されたターゲットの二
枚か、又はSiと513N4とで構成されたターゲット
を使用することで形成される第二の層(It)中へ窒素
原子(N)を導入することが出来る。この際、前記の窒
素原子(N)導入用の原料ガスを併せて使用すればその
流量を制御することで第二の層(II)中に導入される
窒素原子(N)の量を任意に制御することが容易でちる
第二の層(If)中へ導入される窒素原子(N)の含有
量は、窒素原子(N)導入用の原料ガスが堆積室中へ導
入される際の流量を制御するか、又は窒素原子(N)導
入用のターゲット中に含有される窒素原子(N)の割合
を、該ターゲットを作成する際に調整するか、或いは、
この両者を行うことによって、所望に従って任意に制御
することが出来る。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガスとなる
出発物質としては、SiH4,S1□H6,St、H8
゜514H1o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′、層作成作業の扱い易さ、si供給効率の良
さ等の点でSiH4,Si2H6が好ましいものとして
挙げられる。
これ等の出発物質を使用すれば、層形成条件を適切に選
択することによって形成される第二の層(It)中にS
iと共にHも導入し得る。
S1供給用の原料ガスとなる有効な出発物質としては1
上記の水素化硅素の他に、ハロゲン原子(3)を含む硅
素化合物、所謂、ハロダン原子で置換されたシラン訪導
体、具体的には例えばSiF4,5t2F6゜5iCA
4. SiBr4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。
更には、5IH2F2.5IR2I2.5iH2Ct2
,5iHC63゜5iH2Br2 、5iHBr3等の
ハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或いはガス
化し得る、水素原子を構成要素の1つとするハロゲン化
物も有効な第二の層(It)の形成の為のsi供給用の
出発物質として挙げる事が出来る。
これ等のハロゲン原子(X)を含む硅素化合物を使用す
る場合にも前述した様に層形成条件の適切な選択により
て、形成される第二の層(1)中にSiと共にXを導入
することが出来る。
上記した出発物質の中水素原子を含むハロゲン化硅素化
合物は、第二の層(I[)の形成の際に層中にハロゲン
原子(X)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(ロ)も導入されるので、本
発明においては好適なハロダン原子(X)導入用の出発
物質として使用される。
本発明において第二の層(II)を形成する際に使用さ
れるハロゲン原子(X)導入用の原料ガスとなる有効な
出発物質としては、上記したものの他に・例えば)フッ
素、塩素、臭累、ヨウ素のハロダンガス、BrF 、 
CtF HClF3+ BrF5 、 BrF3+IF
3. IF、 、 IC1、IBr等のハtllグン間
化合物、HF 、 HC! 、 HBr 、 HI等の
ハロゲン化水素を挙げることが出来る。
第二の層(II)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と■(
とを構成原子とする例えば窒素(N2)、アンモニア(
NU3) 、ヒドラジン(H2NNH2)。
アジ化水素(NH,) 、アジ化アンモニウム(NH4
N3)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(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(F
3N ) 、四弗化窒素(F4N2)等のノ・ロダン化
窒素化合物を挙げることが出来る。
本発明に於いて、第二の層(It)をグロー放電法又は
スノソツターリング法で形成する際に使用される稀釈ガ
スとしては、所謂、希ガス、例えばHe 、 Ne 、
 Ar等が好適なものとして挙げることが出来る。
本発明に於ける第二の層(n)は、その要求される特性
が所望通シに与えられるように注意深く形成される。
即ち、81 、 N1必要に応じてH又は/及びXを構
成原子とする物質は、その作成条件によって構造的には
結晶からアモルファスまでの形態を取択電気物性的には
、導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、又光
導電的性質から非光導電的性質を、各々示すので、本発
明に於いては、目的に応じた所望の特性を有するa−(
SiXN1−x)y(H,X)1−。
が形成される様に、所望に従ってその作成条件の選択が
厳密に成される。例えば、第二の層(II)を電気的耐
圧性の向上を主な目的として設けるにはa−(stxN
、−x)y(a、x)1−yは使用環境に於いて電気絶
縁性的挙動の顕著な非晶質材料として作成される。
又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として第二の層(II)が設けられる場合には、上
記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される
光に対しである程度の感度を有する非晶質材料としてa
−(StxNl−x)y(HIX)1−。
が作成される。
第一の層(1)の表面にa−(S i xN 1−x)
y(HIX)1−yか′e!Aa&ス母包屡もt矢の表
面にシ傘渓−銭いい鴇ざN犠から成る第二の層CI+)
を形成する際、層形成中の支持体温度は、形成される層
の構造及び特性を左右する重要な因子であって、本発明
に於いては、目的とする特性を有するa−(stXN、
−X)y(H+x)1−yが所望通シに作成され得る様
に層作成時の支持体温度が厳密に制御されるのが望まし
い。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成されるため
の第二の眉(I[)の形成法に併せて適宜最適範囲が選
択されて、第二の層(1)の形成が実行されるが、好ま
しくは20〜400℃、よシ好適には50〜350℃、
最適には100〜3QO℃とされるのが望ましい。第二
の層(n)の形成には、層を構成する原子の組成比の微
妙な制御や層厚の制御が他の方法に較べて比較的容易で
ある事等のために、グロー放電法やスパッターIJ 7
グ法の採用が有利であるが、これ等の層形成法で第二の
層(n)を形成する場合には、前記の支持体温度と同様
に層形成の際の放電・ぐワーが作成されるa−(S I
 XN 1−X)y (H+ X) 1− yの特性を
左右する重要な因子の一つである。
本発明に於ける目的が達成されるための特性を有するa
−(sixNl−、)y(HIX)1−yが生産性良く
効果的に作成されるための放電パワー条件としては好ま
しくは1.0〜300W、よシ好適には2.0〜250
W、最適には5.0〜200Wとされるのが望ましいも
のである。
堆積室内のガス圧は好ましくは0.01〜ITorr。
よ)好適には、0.1〜Q、5Torr程度とされるの
が望ましい。
本発明に於いては第二の層(n)を作成するための支持
体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記した
範囲の値が挙げられるが、これ等の層作成ファクターは
、独立的に別々に決められるものではなく、所望特性の
a−(SixN、−x)y(H,X)、−。
から成る第二の層(n)が形成される様に、相互的有機
的関連性に基づい”C各層作成ファクターの最適値が決
められるのが望ましい。
本発明の光導電部材に於ける第二の層(II)に含有さ
れる窒素原子の量は、第二の層(II)の作成条件と同
様、本発明の目的を達成する所望の特性が得られる第二
の層(II)が形成される重要な因子である。
本発明に於゛ける第二の層(n)に含有される窒素原子
の量は、第二の層(II)を構成する非晶質材料の種類
及びその特性に応じて適宜所望に応じて決められるもの
でちる。
即ち、前記一般式a−(SIXNl−x)y(H,X)
1−、で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と窒素原子とで構成される非晶質側斜(以後、r 
a−st、N1−、LJと記す・但し、0(a(1)、
シリコン原子と窒素原子と水素原子とで構成される非晶
質材料(以後、r a−(Slb”1−b)cHl−0
」と記す。
但しX O〈b、c〈1)、シリコン原子と窒素原子と
ハロゲン原子と必要に応じて水素原子とで構成される非
晶質材料(以後、ra−(st、N1−、入(HIX)
1−0」と記す@但しO<d、eく1)、に分類される
本発明に於いて、第二の層(n)がa−8iaN1−&
で構成される場合、第二の層(n)に含有される窒素原
子の量は、好ましくは1×lO〜60atomicチ、
よ多好適には1〜50 atomlc%、最適にはlO
〜45atomic%とされるのが望ましい。即ち、先
のa−8I N のaの表示で行えば、aが好ましくは
a +−a 0.4〜0.99999、よシ好適には0.5〜0.9
9、最適には0.55〜0.9である。
本発明に於いて、第二の層(1)が a−(SibNl−、)e馬−0で構成される場合、第
二の層(10に含有される窒素原子の量は、好ましくは
I X 10−3〜55atomic%とされ、より好
ましくは1〜55atomScチ、最適には10〜50
 atomic %とされるのが望ましい。水素原子の
含有量としては、好ましくは1〜40atOmlC%、
よシ好ましくは2〜35 atomicチ、最適には5
〜30 atomic%とされるのが望ましく、これ等
の範囲に水素原子含有量がある場合に形成される光導電
部材は、実際面に於いて優れたものとして充分適用させ
得る・ 即ち、先のa ””’bN1−b)cHl−cの表示で
行えば、bが好ましくは0.45〜0.99999、よ
り好適には0.45〜0.99、最適には0.15〜0
.9、Cが好ましくは0.6〜0.99、よシ好適には
0,65〜0.98、最適には0.7〜0.95である
のが望ましいO第二の層(n)が、a−(81,N、−
d)、(H,X)、−、で構成される場合には、第二の
層(It)中に含有される窒素原子の含有量としては、
好ましくは1×10−3〜90 atomic係、よ)
好適には1〜90 atomi cチ、最適には10〜
55 atomlc %とされるのが望ましい。ハロゲ
ン原子の含有量としては、好ましくは1〜20 ato
micチ、より好適には1〜18atomic饅、最適
には2〜15 atomic係とされるのが望ましく、
これ等の範囲にハロゲン原子含有量がある場合に作成さ
れる光導電部材を実際面に充分適用させ得るものである
。必要に応じて含有される水素原子の含有量としては、
好ましくは19 a toml cq6以下、より好適
には13 ajomic’J以下とされるのが望ましい
即ち、先のa (SidNl−4)e(HIX)4−6
のd、eの表示で行えば、dが好ましくは0.4〜Q、
99999、よシ好適には0.4〜0.99、最適には
0.45〜0.9、eが好ましくは0.4〜0.999
99、好適には0.40〜0.99、最適には0.45
〜0.9であるのが望ましい。
本発明に於ける第二の層(■)の層厚の数範囲は、本発
明の目的を効果的に達成するための重要な因子の一つで
ある。
本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。
又、第二の層(If)の層厚は、該層(II)中に含有
される窒素原子の量や第一の層(1)の層厚との関係に
於いても、各々の層領域に要求される特性に応じた有機
的な関連性の下に所望に従って適宜決定される必要があ
る。
更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
に於いても考慮されるのが望ましい。
本発明に於ける第二の層(II)の層厚としては、好ま
しくは0.003〜30μ、よシ好適には0.004〜
20μ、最適には0.005〜lOμ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、 At。
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、月?リエステル、ポリエチ
レン、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリ
′プロピレン、ポリ塩化ビニルポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、fラスセラミック。
紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁性支持体は、
好適には少なくともその一方の表面を導電処理され、該
導電処理された表面側に他の層が設けられるのが望まし
い。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr。
At’t Cr 、 Mo 、 Au 、 Ir 、N
b 、 Ta 、 V 、 Ti 。
Pt 、 Pd 、 In2O5,5n02 、 IT
O(In203+5n02)等から成る薄膜を設けるこ
とによって導電性が付与され、或いはポリエステルフィ
ルム等の合成樹脂フィルムであれば、NiCr 、 A
t、 Ag 、 Pb 、 Zn。
Ni 、 Au 、 Cr 、 Mo 、 Ir 、 
Nb 、 Ta 、 V 、 Ti 。
pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着。
スパ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100を電子写
真用像形成部材として使用するのであれば連続高速複写
の場合には、無端ベルト状又は円筒状とするのが望まし
い。
支持体の厚さは、所望通シの光導電部材が形成される様
に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性が要求さ
れる場合には、支持体としての機能が充分発揮される範
囲内であれば可能な限り薄くされる。しかし乍ら、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、好ましくは10μ以上とされる。
次に本発明の光導電部月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Si
H4ガス(純度99.999%、以下S i Ha /
 Heと略す。)ボンベ、1103はHeで稀釈された
GeH4ガス(純度99.999%、以下GeH47’
)fsト略ス。)がンペ、1104はHeで稀釈さし’
cB2I(6ガス(純度9’9.99 %、以下B2H
6/Heと略す。)ボンベ、1105はc2H4ガス(
純度99.999%)&yぺ、1106はH2ガス(純
度99.999チ)ボンベである。
これらのガスを反応室11o1に流入させるにはガスボ
ンベ11o2〜11o6のパルプ、1122〜1126
リークパルブ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刈o−6to rrになった
時点で補助パルプ1132,1133、流出パルプ11
17〜1121を閉じる。
次にシリンダー状基体1137上に第一の層(1)を形
成する場合の1例をあげると、ガスボンベ1102よ’
f) S i H4/Heガス、ガスz7ペ11o3よ
シGelI4/Heガス、f!Xd?7へ1104! 
jl) B2H6/He 、ガス、ガスボンベ1105
よ、D C2H4ガスヲノクルプ1122〜1125を
開いて出口圧ゲージ1127〜113oの圧をl’に9
7cm”に調整し、流入パルプ1112〜1115ヲ徐
々KIJffて、マスフロコy)o−ラ1107〜11
10内に夫々流入させる。引き続いて流出パルプ111
7〜1120.補助パルプ1132を徐々に開いて夫々
のガスを反応室1101に流入させる。このときの5i
Ha/Heガス流量とGeHa/Heガス流量とB2H
6/Heガス流量とc2H4ガス流量との比が所望の値
になるように流出パルプ1117〜112o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7’1134
の開口を調整する。そして基体1137の温度が加熱ヒ
ーター1138にょシ5o〜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11o1内にグロー放電を生
起させ所望時間グロー放電を維持して基体1137上に
所望層厚に、硼素原子(B)と炭素原子(C)とが含有
され、a−8IGe(H,X)で構成された層領域(B
、C)が形成される。
層領域CB+C)が所望層厚に形成された段階に於いて
、流出パルプ1118,1119.1120の夫々を完
全に閉じること、及び必要に応じて放電条件を変えるこ
と以外は、同様な条件と手順に従って所望時間グロー放
電を維持することで前記層領域(B、C)上に、硼素原
子(B)、炭素原子(C)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、第一の層(I)の形成が
終了される。
上記の第一の層(I)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B 2Hb/
Heガス或いはC2H4ガスの流入を止めることによっ
て1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C
2H4ガスのガス流量を制御することによって層領域(
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。
上記の様にして所定層厚に形成された第一0層(I)上
に第二の層(II)を形成するには、第一の層CI)の
形成の際と同様なパルプ操作によって、例えばSiH4
ガス、 NH3の夫々を必要に応じてHe等の稀釈ガス
で稀釈して、所望の条件に従って、グロー放電を生起さ
せることによって成される。
第二の層(II)中にハロダン原子を含有させるには、
例えばSiF4ガスと02馬ガス、或いは、これにSi
H4,ガスを加えて上記と同様にして第二の層(II)
を形成することによって成される。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出パルプは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
1101内、流出バルブ1117〜1121から反応室
1101内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出パルプ1117〜1121を閉じ、補助ノ々
ルゾ1132,1133を開いてメインパルプ1134
を全開して系内な一旦高真空に排気する操作を必要に応
じて行うO第二の層(If)中に含有される窒素原子の
量は、例えば、グロー放電による場合は5IH4ガスと
、NH3ガスの反応室1101内に導入される流量比を
所望に従って変えるか、或いは、スノRツターリングで
層形成する場合には、ターゲットを形成する際シリコン
ウニハト窒化シリコン板のスパッタ面積比率を変えるか
、又はシリコン粉末と窒化シリコン粉末の混合比率を変
えてターゲットを成型することによって所望に応じて制
御す、ることか出来る。
第二の層(n)中に含有されるハロゲン原子(X)の量
は、ハロゲン原子導入用の原料ガス、例えばSiF4ガ
スが反応室1101内に導入される際の流量を調整する
ことによって成される。
又、層形成を行っている間は層形成の均一化を図るため
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シ、シリンダー状のAt
基体上に、第1表に示す条件で層形成を行って電子写真
用像形成部材を得た〇 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 s、 o kvで0.3aec間コロナ帯電を
行い、直ちに光像を照射した。光像はタングステンラン
プ光源を用い、2 tux、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、e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、■5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した
断電解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の画
像が得られた。
実施例2 第11図に示した製造装置によシ、第2表に示す条件に
した以外は実施例1と同様にして、層形成を行りて電子
写真用像形成部材を得九〇こうして得られた像形成部材
に就いて、帯電極性と現像剤の荷電極性の夫々を実施例
1と反対にした以外は実施例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
られ六〇 実施例3 第11図に示した製造装置により、第3表に示す条件に
した以外は実施例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九〇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 実施例1に於いて、GeH4/HeガスとSiH4/H
eガスのガス流量比を変えて第1層中に含有されるダル
マニウム原子の含有量を第4表に示す様に変えた以外は
、実施例1と同様にして電子写真用像形成部材を夫々作
成した。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例1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4
表に示す結果が得られた。
実施例5 実施例1に於いて、第1層の層厚を第5表に示す様に変
える以外は、実施例1と同様にして各電子写真用像形成
部材を作成した。
こうして得られた各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第
5表に示す結果が得られた。
実施例6 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6表乃至第8表に示す各条件で層形成を行
って電子写真用像形成部材の夫々(試料点601,60
2,603)を得た。
こうして得られた像形成部材の夫々を、帯電露光実験装
置に設置しθ0.5kVで0.3see間コロナ帯電を
行い、直ちに光像を照射した。光像はタングステンラン
プ光源を用い、2tux−8ec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(トナーとキャリアー
を含む)を各像形成部材表面をカスケードすることによ
って、各像形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。
各像形成部材上のトナー画像を、e5.OkVのコロナ
帯電で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現
性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。
実施例7 第11図に示した製造装置によシ、第9表及び第10表
に示′す各条件にした以外は実施例1と同様にして、層
形成を行って電子写真用像形成部材の夫々(試料A 7
01.702 )を得た。
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
ろ極めて鮮明な画質が得られ友。
実施例8 第11図に示し7’c#!造装置にょシ、第11表乃至
第15表に示す条件にした以外は実施例1と同様にして
、層形成を行って電子写真用像形成部材の夫々(試料点
801〜805)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〇実施例9 実施例1に於いて、光源をタングステンランプの代シに
810 nmのQaA11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
像の画質評価を行ったところ、解像力に優れ、階調再現
性の良い鮮明な高品位の画像が得られた。
実施例10 第二の層(If)の作成条件を第16表に示す各条件に
した以外は、実施°例2〜8の各実施例と同様の条件と
手順に従って電子写真用像形成部材の夫々(試料Al2
−201〜12−208.12−301〜12−308
.・、12−801〜12−8011C+56個の試料
)を作成した。
こうして得られた各電子写真用像形成部材の夫夫を個別
に複写装置に設置し、e5kVで0.2aec間コロナ
帯電を行い、光像を照射した・光源はタングステンラン
グを用い、光量は1. Otux−secとした0潜像
は■荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含む)によっ
て現像され、通常の紙に転写された。転写画像は、極め
て良好なものであった。
転写されないで電子写真用像形成部材上に残ったトナー
は、ゴムシレーげによってクリーニングされた。このよ
うな工程を繰シ返し10万回以上行っても、いず′れの
場合も画像の劣化は見られなかったO 各、試料の転写画像の総合画質評価と繰返し連続使用に
よる耐久性の評価の結果を第16A表に示す。
実施例11 第二の層(It)の形成時、ArとNH,の混合ガスと
シリコンウェハと窒化シリコンのターゲツト面積比を変
えて、第二の層(II)に於けるシリコン原子と窒素原
子の含有量比を変化させる以外は、実施例1と全く同様
な方法によって像形成部材の夫々を作成した。こうして
得られた像形成部材の夫々につき〜実施例1に述べた如
き、作像、現像。
クリーニングの工程を約5万回繰シ返した後画像評価を
行ったところ第17表の如き結果を得た。
実施例12 第二の層(II)の層の形成時、5IH4ガスとNH3
ガスの流量比を変えて、第二の層(n)に於けるシリコ
ン原子と窒素原子の含有量比を変化させる以外は実施例
1と全く同様な方法によって像形成部材の夫々を作成し
た。こうして得られた各像形成部材につき、実施例1に
述べた如き方法で転写までの工程を約5万回繰シ返した
後、画像評価を行ったところ、第18表の如き結果を得
た。
実施例13 第二の層Cm)の層の形成時、SiH4ガス、SiF4
ガス、 NH,ガスの流量比を変えて、第二の層(If
)に於けるシリコン原子と窒素原子の含有量比を変化さ
せる以外は、実施例1と全く同様な方法によって像形成
部材の夫々を作成した。こうして得られた各像形成部材
につき実施例1に述べた如き作像、現像、クリーニング
の工程を約5万回繰シ返した後、画像評価を行ったとこ
ろ第19表の如き結果を得た◎ 実施例14 第二の層(I[)の層厚を変える以外は、実施例1と全
く同様な方法によって像形成部材の夫々を作成し九〇実
施例1に述べた如き、作像、現像。
クリーニングの工程を繰シ返し第20表の結果を得た。
第20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:グルマニウム原子(Ge )含有層・・・約
200℃ゲルマニウム原子(Go)非含有層・・・約2
50℃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図は夫々層領域(へ
)中の炭素原子の分布状態を説明する為の説明図、第1
1図は、実施例に於いて本発明の光導電部材を作製する
為に使用された装置の模式的説明図である。 100・・・光導電部材 101・・・支持体102・
・・第一の層(1) 103・・・第二の層ω)104
・・・第1の層領域(G)105・・・第20層領域(
S)106・・・自由表面 −一一一−C(C) しくCノ L((+〕 −C(C) 一一〇 (C) 手続補正書 昭和59年/7月21! 3、?li正をする者 119件との関係 出 願 人 4、代理人 住 所 東京都1代l」区丸の内2丁目6番2号丸の内
へ重洲ビル330明a、1.’:の元11,1ζ:i’
:15°i−ユツ1の欄補 正 書 2日 本願明細書中下記事項を補正いたします。 記 1、第60頁9行目に r 10〜50 atomic % Jとあるをr 1
0〜55 atomic%」と訂正する。 2、第60頁18行目に r O,15〜0.9」とめるを r O,45〜0,9」と訂正する。 3、第61貞3〜4行目に r I X 10 〜90 atomic % Jとあ
るをr lX10 〜60atomic% Jト訂正す
る。 4、第61頁4〜5行目に 11〜90 atomic % J トあるを1” 1
〜60 atomic % Jと訂正する。 5、第61頁18行目に [0,4〜0.99999 Jとあるを「0.8〜0.
99 Jと訂正する。 6、第61頁18行目に r O,40〜0.99 Jとらるを ro、82〜0.99 Jと訂正する。 7、第61頁19行目に ro、45〜0.9」とあるを rO,85〜0.98 Jと訂正する。 8、第90頁「第16表」中r12−2J欄の「流敗比
又はIJiJ積比」項に 「Siウェハ:窒化シリコン−1: 30 Jとあるを 1” Siウェハ:窒化シリコン−1:60Jと訂正す
る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光導電部材用の支持体と、該支持体上にゲルマニ
    ウム原子を含む非晶質材料で構成された第10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シ順
    に設けられた層構成の第一の層と、シリコン原子と窒素
    原子を含む非晶質材料で構成された第二の層とを有し、
    前記第1の層領域(G)に伝導性を支配する物質が含有
    され、前記第一の層には炭素原子が含有されている事を
    特徴とする光導電部材。
  2. (2)第1の層領域(G)及び第2の層領域(S)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. (3) 第1の層領域(G)及び第2の層領域(S)の
    少なくともいずれか一方にハロダン原子が含有されてい
    る特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の光導電部材
  4. (4)伝導性を支配する物質が周期律表第■族に層する
    原子である特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。
  5. (5)伝導性を支配する物質が周期律表第V族に層する
    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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