JPS61201481A - 光導電体 - Google Patents
光導電体Info
- Publication number
- JPS61201481A JPS61201481A JP60042497A JP4249785A JPS61201481A JP S61201481 A JPS61201481 A JP S61201481A JP 60042497 A JP60042497 A JP 60042497A JP 4249785 A JP4249785 A JP 4249785A JP S61201481 A JPS61201481 A JP S61201481A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- silicon
- hydrogen
- silicon carbide
- injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
- H10F30/15—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の目的
産業上の利用分野
本発明は、光導電体とくに撮像管ターゲット固体撮像装
置、電子写真用感光体等のイメージデバイス用の光導電
体薄膜に関するものである。
置、電子写真用感光体等のイメージデバイス用の光導電
体薄膜に関するものである。
従来の技術
特願昭５８−１６５０８号において、低暗電流で光感度
をするイメージデバイスに適した非晶質水素化シリコン
の光導電膜を実現する方法として、水素含有量の多い広
い禁止帯の非晶質水素化した光導電膜をブロッキング層
とする構成を示し１反応性スパッタ法によって実現でき
ることを示した。
をするイメージデバイスに適した非晶質水素化シリコン
の光導電膜を実現する方法として、水素含有量の多い広
い禁止帯の非晶質水素化した光導電膜をブロッキング層
とする構成を示し１反応性スパッタ法によって実現でき
ることを示した。
発明が解決しようとする問題点
水素量の多い層は正孔のブロッキング層として特に有効
であり、電子の注入の低減にはアクセプター性の不純物
を導入する必要があった。また、不純物を導入した水素
量の多い層でも電子の注入阻止は不十分であった。従っ
て蓄積型のイメージデバイスではさらに低暗電流化をは
かる必要があった。
であり、電子の注入の低減にはアクセプター性の不純物
を導入する必要があった。また、不純物を導入した水素
量の多い層でも電子の注入阻止は不十分であった。従っ
て蓄積型のイメージデバイスではさらに低暗電流化をは
かる必要があった。
また、Ｍ層型の固体撮像装置や電子写真感光体として用
いるには湿度の影響による特性の不安定性等の耐環境性
に問題があった。
いるには湿度の影響による特性の不安定性等の耐環境性
に問題があった。
（２）発明の構成
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するため、非晶質水素化シリ
コンを主成分とする比抵抗１０″Ωａｍ以上の第１．第
２の層からなり、前記第２の層を前品温１の層より水素
含有量を多くし、前記第１の層を前記第２の層と炭化シ
リコン層とで挟むよう順次基板上に形成した光導電体と
した。
コンを主成分とする比抵抗１０″Ωａｍ以上の第１．第
２の層からなり、前記第２の層を前品温１の層より水素
含有量を多くし、前記第１の層を前記第２の層と炭化シ
リコン層とで挟むよう順次基板上に形成した光導電体と
した。
作 用
禁止帯幅の大さい層を水素含有量を大きくすることで実
現するとフェルミレベルに対して伝導帯の下端とのエネ
ルギー差より価電子帯の上端とのエネルギー差を大きく
する。このため、正孔のブロッキング層としては有効で
あるが、電子のブロッキング層としては不十分である。
現するとフェルミレベルに対して伝導帯の下端とのエネ
ルギー差より価電子帯の上端とのエネルギー差を大きく
する。このため、正孔のブロッキング層としては有効で
あるが、電子のブロッキング層としては不十分である。
これに対して内部の非晶質水素化シリコンより禁止帯幅
の広い炭化シリコンはフェルミレベルに対して伝導帯の
下端とのエネルギー差及び価電子帯の上端とのエネルギ
ー差を同程度に増加するため、電子のブロッキング層と
しても有効に働く。
の広い炭化シリコンはフェルミレベルに対して伝導帯の
下端とのエネルギー差及び価電子帯の上端とのエネルギ
ー差を同程度に増加するため、電子のブロッキング層と
しても有効に働く。
また、表面層として炭化シリコンを用いると非晶質水素
化シリコンに比べて高抵抗であり、表面の吸着原子の影
響をうけにくい、また、ピッカー人硬度も大であるため
、電子写真感光体として用いると耐摩耗性も増加する。
化シリコンに比べて高抵抗であり、表面の吸着原子の影
響をうけにくい、また、ピッカー人硬度も大であるため
、電子写真感光体として用いると耐摩耗性も増加する。
実施例
本発明の光導電体は第１図に示す第１の実施例のように
基板１上に設けた水素含有量の異なる比抵抗１０″Ωｃ
ｍ以上の２層の非晶質水素化シリコン層２（第１１７）
層）、３（第２の暦）及び炭化シリコン層４とからなる
。前記２層中水素含有量の多い非晶質水素化シリコン層
２（第１の層）は正孔の注入阻止層として働き、炭化シ
リコン層４は電子の注入阻止層として働く。
基板１上に設けた水素含有量の異なる比抵抗１０″Ωｃ
ｍ以上の２層の非晶質水素化シリコン層２（第１１７）
層）、３（第２の暦）及び炭化シリコン層４とからなる
。前記２層中水素含有量の多い非晶質水素化シリコン層
２（第１の層）は正孔の注入阻止層として働き、炭化シ
リコン層４は電子の注入阻止層として働く。
以下、具体的な光導電体の製造方法の１実施例を説明す
る。
る。
第２図に示す第２の実施例のようにスパッタ法により基
板である単結晶Ｓｉウェーハー５上にＮｏ膜６を形成す
る。こうして形成した基板体Ａをマグネトロンスパッタ
装置中に設置し、２Ｘ１０Ｔ。
板である単結晶Ｓｉウェーハー５上にＮｏ膜６を形成す
る。こうして形成した基板体Ａをマグネトロンスパッタ
装置中に設置し、２Ｘ１０Ｔ。
ｒｒに排気した後、基板体Ａを２５０℃に保ち、多結集
シリコンをターゲットとしアルゴン圧力４．５Ｘ １０
Ｔｏｒｒ、水素圧力５Ｘ１０ Ｔｏｒｒの雰囲気
で１００Ｗの放電電力により、６０分で水素量の多い厚
さ０．２〜０．３層ｍの非晶質水素化シリコン暦７（第
１の層）を形成し、連続して放電電力２ＯＯＷに変化さ
せて９０分で１．５〜ｔ、Ｓ終ｍの水素量の少ない非晶
質水素化シリコン８（第２の層）を形成する。上記雰囲
気のうち水素の導入を停止し、代りにメタン（ＣＨ＊）
を５ Ｘ ｌ ５４Ｔｏｒｒ導入し、Ａｒと ＣＨ今今
回囲気反応性スパッタをし非晶質水素化シリコン上に炭
化シリコンＳｉＣ’７９９ ヲ１０００Ａ形成する。
シリコンをターゲットとしアルゴン圧力４．５Ｘ １０
Ｔｏｒｒ、水素圧力５Ｘ１０ Ｔｏｒｒの雰囲気
で１００Ｗの放電電力により、６０分で水素量の多い厚
さ０．２〜０．３層ｍの非晶質水素化シリコン暦７（第
１の層）を形成し、連続して放電電力２ＯＯＷに変化さ
せて９０分で１．５〜ｔ、Ｓ終ｍの水素量の少ない非晶
質水素化シリコン８（第２の層）を形成する。上記雰囲
気のうち水素の導入を停止し、代りにメタン（ＣＨ＊）
を５ Ｘ ｌ ５４Ｔｏｒｒ導入し、Ａｒと ＣＨ今今
回囲気反応性スパッタをし非晶質水素化シリコン上に炭
化シリコンＳｉＣ’７９９ ヲ１０００Ａ形成する。
次にＩｎ２０ｊ の透明電極ｌＯをスバ・ツタ法で約１
００ＯＡ形成する。この非晶質水素化シリコン層７．８
はいずれも１０″Ωｃｍ以上の比抵抗を有する。透明電
極ｌＯを負極性、ＭｏＰ！４６を正極性にして電圧を印
加したときの暗電流を第４図１７に示し、これに波長４
３５ｎｍの光（０，５１Ｌｗ／ｃｍ″）照射したときの
光電流を１８に示す。
００ＯＡ形成する。この非晶質水素化シリコン層７．８
はいずれも１０″Ωｃｍ以上の比抵抗を有する。透明電
極ｌＯを負極性、ＭｏＰ！４６を正極性にして電圧を印
加したときの暗電流を第４図１７に示し、これに波長４
３５ｎｍの光（０，５１Ｌｗ／ｃｍ″）照射したときの
光電流を１８に示す。
比較のため、第３図の断面図のように炭化シリコン層９
の代りに非晶質シリコン１５を形成したものを示す、第
３図の１１は基板、１２はＭｏＭ、 １３は非晶質水素
化シリコン層、１４は非晶質水素化シリコン、１６は透
明電極であること第２図と同様である。非晶質シリコン
１５は非晶質水素化シリコン１４の形成の後、アルゴン
圧力４ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ、水素圧力Ｉ Ｘ １０
Ｔｏｒｒ、シボラフ （ＢｐＨ６） 、圧力ＩＸ
Ｉ ＯＴａｒｒとし、２００Ｗの放電電力のまま水素量
を増加しかつホウ素をドープし、 ０．ＩＩＬｍの厚さ
で形成したものである。
の代りに非晶質シリコン１５を形成したものを示す、第
３図の１１は基板、１２はＭｏＭ、 １３は非晶質水素
化シリコン層、１４は非晶質水素化シリコン、１６は透
明電極であること第２図と同様である。非晶質シリコン
１５は非晶質水素化シリコン１４の形成の後、アルゴン
圧力４ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ、水素圧力Ｉ Ｘ １０
Ｔｏｒｒ、シボラフ （ＢｐＨ６） 、圧力ＩＸ
Ｉ ＯＴａｒｒとし、２００Ｗの放電電力のまま水素量
を増加しかつホウ素をドープし、 ０．ＩＩＬｍの厚さ
で形成したものである。
第５図に本発明の第３の実施例の断面図を示す。
表面を鏡面処理したステンレス基板２１上に第１の実施
例（第２図）における非晶質水素化シリコン層１３をア
ルゴン圧力４Ｘ Ｉ ＯＴｏｒｒ、水素圧力Ｉ Ｘ Ｉ
ＯＴｏｒｒの雰囲気中で形成する以外は、同一の条件
で水素含有量の多い層２２を形成する。つづいてアルゴ
ン圧力４．５Ｘ １０ Ｔａｒｔ、水素圧力５Ｘ１０
Ｔｏｒｒの雰囲気にするｋともに放電電力を３００
Ｗとし４時間で５〜６ＩＪ、ｍの水素含有量の少ない非
晶質水素化シリコン層２３を形成する。
例（第２図）における非晶質水素化シリコン層１３をア
ルゴン圧力４Ｘ Ｉ ＯＴｏｒｒ、水素圧力Ｉ Ｘ Ｉ
ＯＴｏｒｒの雰囲気中で形成する以外は、同一の条件
で水素含有量の多い層２２を形成する。つづいてアルゴ
ン圧力４．５Ｘ １０ Ｔａｒｔ、水素圧力５Ｘ１０
Ｔｏｒｒの雰囲気にするｋともに放電電力を３００
Ｗとし４時間で５〜６ＩＪ、ｍの水素含有量の少ない非
晶質水素化シリコン層２３を形成する。
さらに基板をＳｉＣターゲット上に移動しＡｒ圧力５Ｘ
１０ Ｔｏｒｒとし、放電電力４００Ｗにし炭化シ
リコン膜２４を１００Ａ以上形成する。この感光体を帯
電試験器を用いて一６ＫＹのコロナチャージャーで帯電
させた結果の初期帯電電位、暗減衰時間を表１に示す。
１０ Ｔｏｒｒとし、放電電力４００Ｗにし炭化シ
リコン膜２４を１００Ａ以上形成する。この感光体を帯
電試験器を用いて一６ＫＹのコロナチャージャーで帯電
させた結果の初期帯電電位、暗減衰時間を表１に示す。
表 １
比較のため、炭化シリコン膜がないときの特性も示す、
初期帯電位、暗減衰ともに特性の改善がみちれる。光減
衰特性は大差がなく良好である。
初期帯電位、暗減衰ともに特性の改善がみちれる。光減
衰特性は大差がなく良好である。
また、実施例３で作成した光導電体を真空中で３００″
ＣＳＯ分熱処理を行うと初期帯電電位は一３５０Ｖとな
り特性が向上した。窒素ガス、水素ガス、不活性ガス中
で同様の熱処理を行なったところ特性は真空中熱処理と
大差はなかった。空気中で熱処理を行ったところ、初期
帯電電位−３２ＯＶとなり熱処理前より特性は改善でき
たものの真空中熱処理より劣っていた。
ＣＳＯ分熱処理を行うと初期帯電電位は一３５０Ｖとな
り特性が向上した。窒素ガス、水素ガス、不活性ガス中
で同様の熱処理を行なったところ特性は真空中熱処理と
大差はなかった。空気中で熱処理を行ったところ、初期
帯電電位−３２ＯＶとなり熱処理前より特性は改善でき
たものの真空中熱処理より劣っていた。
第６図は第４の実施例を示すもので、第３の実施例の構
造を逆転させている。
造を逆転させている。
即ち、基板２５の上に炭化シリコン２Ｂ、水素量の、少
ない非晶質水素化シリコン２７、水素量の多い非晶質水
素化シリコン２８を順次形成した０条件は第３の実施例
と同じである。この膜を感光板として使用すると正の帯
電をする。
ない非晶質水素化シリコン２７、水素量の多い非晶質水
素化シリコン２８を順次形成した０条件は第３の実施例
と同じである。この膜を感光板として使用すると正の帯
電をする。
以上の実施例で、炭化シリコンにより、電子の注入阻止
層を形成することにより暗電流の低下、感光体において
は帯電電位の上昇、暗減衰の減少等の効果があり、高湿
度においても特性の劣化がなく、耐摩耗性も向上した。
層を形成することにより暗電流の低下、感光体において
は帯電電位の上昇、暗減衰の減少等の効果があり、高湿
度においても特性の劣化がなく、耐摩耗性も向上した。
また、熱処理によってさらに特性の改善がみちれ、特に
初期帯電電位、暗減衰の特性改善があった。
初期帯電電位、暗減衰の特性改善があった。
このような構成にすると薄くても帯電電位が上昇し、生
産性の面からも有利である。
産性の面からも有利である。
発明の効果
本発明は上記のように、水素の組成大なる禁止帯幅の広
い高抵抗非晶質水素化シリコンを用いて正孔の注入を阻
止し、炭化シリコン層を設けて電子の注入を阻止する構
成としたので、高解像で高感度かつ低暗電流となる効果
を生ずる。一方、電子写真感光体としては安定性、耐摩
耗性にすぐた光導電体を提供することができた。
い高抵抗非晶質水素化シリコンを用いて正孔の注入を阻
止し、炭化シリコン層を設けて電子の注入を阻止する構
成としたので、高解像で高感度かつ低暗電流となる効果
を生ずる。一方、電子写真感光体としては安定性、耐摩
耗性にすぐた光導電体を提供することができた。
第１図は本発明の光導電体の第１の実施例としての構成
の説明図、第２図は第２の実施例を示す断面図、第３図
は第１の実施例との特性を比較するための光導電体（以
下比較例という、）の断面図、第４図は本発明の第１、
第２の実施例と比較例の電圧−電流特性図、第５図は本
発明の第３の実施例を示す電子写真感光板の断面図、第
６図は本発明の第４の実施例を示す断面図である。 １．５．２１．２５・・・基板 ２，７．２２％２Ｂ
・・・非晶質水素シリコンの第１のＮ ３．８．２３
．２７・・・非晶質水素シリコンの第２の層 ４．９
．２４．２８・・・炭化シリコン層 代理人 弁理士 大 島 −公 第１図 第４図 ｔｐ加電ｊｌｆ−（Ｖ） 第５図 第６図
の説明図、第２図は第２の実施例を示す断面図、第３図
は第１の実施例との特性を比較するための光導電体（以
下比較例という、）の断面図、第４図は本発明の第１、
第２の実施例と比較例の電圧−電流特性図、第５図は本
発明の第３の実施例を示す電子写真感光板の断面図、第
６図は本発明の第４の実施例を示す断面図である。 １．５．２１．２５・・・基板 ２，７．２２％２Ｂ
・・・非晶質水素シリコンの第１のＮ ３．８．２３
．２７・・・非晶質水素シリコンの第２の層 ４．９
．２４．２８・・・炭化シリコン層 代理人 弁理士 大 島 −公 第１図 第４図 ｔｐ加電ｊｌｆ−（Ｖ） 第５図 第６図
Claims (1)
- 非晶質水素化シリコンを主成分とする比抵抗１０＾１＾
０Ωｃｍ以上の第１、第２の層からなり、前記第２の層
を前記第１の層より水素含有量を多くし、前記第１の層
を前記第２の層と炭化シリコン層とで挟むよう順次基板
上に形成したことを特徴とする光導電体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042497A JPS61201481A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 光導電体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042497A JPS61201481A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 光導電体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201481A true JPS61201481A (ja) | 1986-09-06 |
Family
ID=12637695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60042497A Pending JPS61201481A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 光導電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201481A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738963A (en) * | 1995-08-23 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving member for electrophotography having a photoconductive layer composed of a first layer region and a second layer region having different energy bandgaps and characteristic energies |
| US5939230A (en) * | 1996-05-23 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member |
| US5945241A (en) * | 1996-08-29 | 1999-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member for electrophotography and fabrication process thereof |
| US6379852B2 (en) | 1996-09-11 | 2002-04-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic light-receiving member |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60042497A patent/JPS61201481A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5738963A (en) * | 1995-08-23 | 1998-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving member for electrophotography having a photoconductive layer composed of a first layer region and a second layer region having different energy bandgaps and characteristic energies |
| US5939230A (en) * | 1996-05-23 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member |
| US5945241A (en) * | 1996-08-29 | 1999-08-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member for electrophotography and fabrication process thereof |
| US6379852B2 (en) | 1996-09-11 | 2002-04-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic light-receiving member |
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