JPS6199147A - 光受容部材 - Google Patents

光受容部材

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JPS6199147A
JPS6199147A JP59220377A JP22037784A JPS6199147A JP S6199147 A JPS6199147 A JP S6199147A JP 59220377 A JP59220377 A JP 59220377A JP 22037784 A JP22037784 A JP 22037784A JP S6199147 A JPS6199147 A JP S6199147A
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light
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JP59220377A
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Keishi Saito
恵志 斉藤
Masahiro Kanai
正博 金井
Tetsuo Sueda
末田 哲夫
Teruo Misumi
三角 輝男
Yoshio Tsuetsuki
津江月 義男
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
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Canon Inc
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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    • G03G5/08221Silicon-based comprising one or two silicon based layers
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    • GPHYSICS
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。さらに詳しくは、レーザー光
などの可干渉性光を用いるのに適した光受容部材に関す
る。
〔従来技術〕
デジタル画像情報を画像として記録する方法として、デ
ジタル画像情報に応じて変調したレーザー光で光受容部
材を光学的に走査することにより静電WIa′を形成し
1次いて該WI像を現像、必要に応じて転写、定着など
の処理を行ない1画像を記録する方法がよく知られてい
る。中でも電子写真法を使用した画像形成法では、レー
ザーとしては小型で安価なHe−Meレーザーあるいは
半導体レーザー(通常は850〜820n厘の発光波長
を有する)で像記録を行なうことが一般である。
特に、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写真用
の光受容部材としては、その光感度領域の整合性が他の
種類の光受容部材と比べて格段に優れている点に加えて
、ビッカース硬度が高く。
社会的には無公害である点で例えば特開昭54−883
41号公報や特開昭56−83748号公報に開示され
ているシリコン原子を含む非晶質材′J4(以後1’a
−3i」と略記する)から成る光受容部材が注目されて
いる。
尚乍ら、光受容層を単層構成のa−Si層とすると、そ
の高光感度を保持しつつ、電子写真用として要求される
10I2Ωcm以上の暗抵抗を確保するには、水素原子
やハロゲン原子或いはこれ等に加えてポロン原子とを特
定のtIシ範囲で層中に制御された形で構造的に含有さ
せる必要性がある為に。
層形成のコントロールを厳密に行う必要がある等、光受
容部材の設計に於ける許容度に可成りの制限がある。
この設計上の許容度を拡大出来る、詰り、ある程度低暗
抵抗であっても、その高光感度を有効に利用出来る様に
したものとしては1例えば、特開昭54−121743
号公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−4
172号公報に記載されである様に光受容層を伝導特性
の異なる層を積層した二層以上の層構成として、光受容
層内部に空乏層を形成したり、或いは特開昭57−52
178号、同52179号、同52180号、同581
511号、同58180号、同58181号の各公報に
記載されである様に支持体と光受容層の間、又は/及び
光受容層の1部表面に障壁層を設けた多層構造としたり
して、見掛は上の暗抵抗を高めた光受容部材が提案され
ている。
この様な提案によって、 a −Si系光受容部材はそ
の商品化設計上の許容度に於いて、或いは製造」二の管
理の容易性及び生産性に於いて飛躍的に進展し、商品化
に向けての開発スピードが急速化している。
この様な光受容層が多層構造の光受容部材を用いてレー
ザー記録を行う場合、各層の層厚に班がある為に、レー
ザー光が可干渉性の中色光であるので、光受容層のレー
ザー光照射側自由表面、光受容層を構成する各層及び支
持体と光受容層との層界面(以後、この自由表面及び層
界面の両者を併せた意味で「界面」と称す)より反射し
て来る反射光の各々が干渉を起す可能性がある。
この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となって現われ1画像不良の要因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合には、画像
の見悪くさは顕著となる。
まして、使用する半導体レーザー光の波長領域が長波長
になるにつれ光受容層に於ける該レーザー光の吸収が減
少してくるので前記の干渉現象は顕著である。
この点を図面を以って説明する。
第1因に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射した光I0と上部界面102で反射した反射光RI、
下部界面101で反射した反射光R2を示している。
層の平均層厚をd、屈折率をn、光の11!長を入入 として、ある層の層厚がなだらかに一以上の層 n 厚差で不均一であると、反射光RI J2が2ndxm
入(mは整数1反射光は強め合う)と2nd=(m +
 −)入’(mは整数、反射光は弱め合う)の条件のど
ちらに合うかによって、ある層の吸収光量および透過光
量に変化を生じる。
多層構成の光受容部材においては、第1@に示す干渉効
果が各層で起り、第2図に示すように。
それぞれの干渉による相乗的悪影響が生じる。その為に
該干渉縞模様に対応した干渉縞が転写部材上に転写、定
着された可視画像に現われ、不良画像の原因となってい
た。
この不都合を解消する方法としては、支持体表面をダイ
ヤモンド切削して、±500 A〜± 10000Aの
凹凸を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭5
8−1112975号公報)アルミニウム支持体表面を
黒色アルマイト処理したり、或いは、樹脂中にカーボン
、着色顔料、染料を分散したりして光吸収層を設ける方
法(例えば特開昭57−1851145号公′報)、ア
ルミニウム支持体表面を梨地状のアルマイト処理したり
、サンドブラストにより砂目状の微細凹凸を設けたりし
て、支持体表面に光散乱反射防止層を設ける方法・(例
えば特開昭57−1f1554号公報)等が提案されて
いる。
丙午ら、これ等従来の方法では1画像上に現われる干渉
縞模様を完全に解消することが出来なかった。
即ち、第1の方法は支持体表面を特定の大きさの凹凸が
多数設けられただけである為、確かに光散乱効果による
干渉縞模様の発現防止にはなっているが、光散乱として
は依然として正反射光成分が残存している為に、該正反
射光による干渉縞模様が残存することに加えて、支持体
表面での光散乱効果の為に照射スポットに拡がりが生じ
、実質的な解像度低下の要因となっていた。   ゛第
2の方法は、黒色アルマイト処理程度では、完全吸収は
無理であって、支持体表面での反射光は残存する。又、
着色顔料分散樹脂層を設ける場合はa−Si層を形成す
る際、樹脂層よりの脱気現象が生じ、形成される光受容
層の層品質が著しく低下すること、樹脂層がa−Si層
形成の際のプラズマによってダメージを受けて1本来の
吸収機能を低減させると共に、表面状態の悪化によるそ
の後のa−SiJiijの形成に悪影響を与えること等
の不都合さを有する。
支持体表面を不規則に荒す第3方法の場合には、第3図
に示す様に、例えば入射光10は、光受容層302の表
面でその一部が反射されて反射光R,となり、残りは、
光受容層302の内部に進入して透過光!lとなる。透
過光■!は、支持体302の表面に於いて、その一部は
、光散乱されて拡散光Kl +に2 +に3・・・とな
り、残りが正反射されて反射光R2となり、その一部が
出射光R3となって外部に出て行く、従って1反射光R
,と干渉する成分である出射光R3が残留する為、依然
として干渉縞模様は完全に消すことが出来ない。
又、干渉を防止して光受容層内部での多重反射を防止す
る為に支持体301の表面の拡散性を増加させると、光
受容層内で光が拡散してハレーションを生ずる為解像度
が低下するという欠点もあった。
特に、多層構成の光受容部材においては、第414に示
すように、支持体401表面を不規則に荒しても、第1
層402での表面ヤの反射光R2,第2層での反射光R
1+支持体401面での正反射光R3の夫々が干渉して
、光受容部材の各層厚にしたがって干渉縞模様が生じる
。従って、多層構成の光受容部材においては、支持体4
01表面を不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止
することは不可能であった。
又、サンドブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロフト間に於いてバラツ
キが多く、且つ同一ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製造管理上具合が忠かった。加えて、比較的大
きな突起がランダム1         ″形成″′″
″!′機会“多3・斯ゝ6大きな突起が光受容層の局所
的ブレークダウンの原因となってぃた。
又、巾に支持体表面501を規則的に荒した場合、第5
図に示すように1通常、支持体501表面の凹凸形状に
沿って、光受容!?l5G2が堆積するため、支持体5
G+の凹凸の傾斜面と光受容層5G2の凹凸の傾斜面と
が平行になる。
したがって、その部分では入射光は2ndl=m入また
は2nd+ = (m134)入が成立ち、夫々明部ま
たは暗部となる。また、光受容層全体では光受容層の層
厚d+ +d2 、ds 、t、の夫々の差のあるため
明暗の縞模様が現われる。
従って、支持体501表面を規則的に荒しただけでは、
干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。
又1表面を規則的に荒した支持体上に多層構成の光受容
層を堆積させた場合にも、第3図において、一層構成の
光受容部材で説明した支持体表面での正反射光と、光受
容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界面での
反射光による干渉が加わるためζ一層構成の光受容部材
の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の欠点を解消した光に感受性のあ
る新規な光受容部材を提供することである。
本発明の別の目的は、可干渉性単色光を用いる画像形成
に適すると共に製造管理が容易である光受容部材を提供
することである。
本発明の更に別の目的は、画像形成時に現出する干渉縞
模様と反転現像時の斑点の現出を同時にしかも完全に解
消することができる光受容部材を提供することでもある
本発明のもう1つ別の目的は、電気的耐圧性及び光感度
が高く、電子写真特性に優れた光受容部材を提供するこ
とでもある。
本発明の更にもう1つの目的は、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
像を得ることが出来る電子写真用に適した光受容部材を
提供することでもある。
〔発明の概要〕
本発明は、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:jSIの層と、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の層とが支持体側より順に設けられた多層構成の光受
容層とを有しており、前記光受容層は、酸素原子、炭素
原子、窒素原子の中から選択される少なくとも一種を含
有し、且つショートレンジ内に1対以−Lの非平行な界
面を有し、該非平行な界面が層厚方向と垂直な面内の少
なくとも一方向に多数配列し、該非平行な界面が配列方
向において各々なめらかに連結していることを特徴とす
る。
以下1本発明を図面に従ってJ4体的に説明する。
第6図は1本発明のJ、li木原理を説明するための説
明図である。
本発明は装置の要求解像力よりも微小な、なめらかな凹
凸形状を有する支持体(不図示)上に、その凹凸の傾斜
面に沿って多層構成の光受容層を右し、該光受容層は第
6図の一部に拡大して示されるように、第2層602の
層厚がdsからd6と連続的に変化している為に、界面
603と界面604とは互いに傾向きを有している。従
って、この微小部分(ショートレンジ)lに入射した可
干渉性光は該微小部分lに於て干渉を起し、微小な干渉
縞模様を生ずる。
又、第7図に示す様に第1層701と第2層702の界
面703 ト:jS213702+7)自由表面704
トが非平行であると、第7図の(A)に示す様に入射光
[、に対する反射光R1と出射光R8とはその進行方向
が互いに異る為、界面703と704とが平行な場合(
第7図のr (B) J )に比べて干渉の度合が減少
する。
従って、第7図の(C)に示す様に、一対の界面が平行
な関係にある場合(r (B) J )よりも非平行な
場合(r (A) J )は干渉しても干渉縞゛模様の
明暗の差が無視し得る程度に小さくなる。
その結果、微小部分の入射光量は平均化される。
このことは、第6図に示す様に第2層602の層厚がブ
クロ的にも不均一(dy ”e do )であっても同
様に云える為、全層領域に於て入射光がか均一になる(
第6図のr (D)J参照)。
また、光受容層が多層構成である場合に於いそ照射側か
ら第2層まで可干渉性光が透過した場合に就いて本発明
の効果を述べれば、第8図に示す様に、入射光!。に対
して1反射光RI J2 +R3R,、Rsが存在する
。その九番々の層で第7図を似って前記に説明したこと
が生ずる。
従って、光受容層全体で考えると干渉は夫々の層での相
乗効果となる為1本発明によれば、先受、各層を構成す
る層の数が増大するにつれ、より一層干渉効果を防止す
ることが出来る。
又、Wi小小部円内於て生ずる干渉縞は、微小部分の大
きさが照射光スポット径より小さい為、即ち、解像度限
界より小さい為1画像に現われることはない、又、仮に
画像に現われているとしても眼の分解能以下なので実質
的には何等支障を生じ          jない。
本発明に於いて、なめらかな面は反射光を一方向へ確実
に揃える為に、鏡面仕土げとされるのが望ましい。
本発明に適した微小部分の大きさ!(なめらかなCり凸
形状の一周期分〕は、照射光のスポット径をLとすれば
、l≦Lである。
又本発明の目的をより効果的に達成する為には微小部分
lに於ける層厚の差(ds −di )は、照射光の波
長を入とすると、 に (n+第2W 80217)屈折:E)であるのが望ま
しい。
本発明に於ては、多層構造の光受容層の微小部分lの層
厚内(以後「微小カラム」と称す)に於て、少なくとも
いずれか2つの層界面が非平行な関係にある様に各層の
層厚が微小カラム内に於て制御されるが、この条件を満
足するならば該微小カラム内にいずれか2つの層界面が
平行な関係にあっても良い。
但し、平行な層界面を形成する層は、任意の2つの位置
に於ける層厚の差が 以下である様に全領域に於て均一層厚に形成されるのが
望ましい。
光受容層を構成する第1の層、第2の層各層の形成には
本発明の目的をより効果的且つ容易に達成する為に1層
厚を光学的レベルで正確に;!jJ御できることからプ
ラズマ気相法CPCVD法)、光CVD法、熱CVD法
が採用される。
支持体表面に設けられるなめらかな凹凸は、円弧状の切
刃を有するバイトをフライス盤、旋盤等の切削加工機械
の所定位置に固定し1例えば円部状支持体を予め所望に
従って設計されたプログラムに従って回転させながら規
則的に所定方向に移動させることにより、支持体表面を
正確に切削加工することで、所望のなめらかな凹凸形状
、ピッチ、深さで形成される。この様な切削加工法によ
って形成されるなめらかな凹凸が作り出す正弦関数形線
状突起部は1円筒状支持体の中心軸を中心にした螺旋構
造を有する。この様な構造の一例を第9図に示す、第9
図においてLは支持体の長さであり、rは支持体の直径
であり、Pは螺旋ピッチであり、Dは溝の深さである。
正弦関数膨突起部の螺旋構造は、二重、三重の多重螺旋
構造、又は交叉螺旋構造とされても差支えない。
或いは、螺旋構造に加えて中心軸に沿った直線構造を導
入しても良い。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れるなめらかな凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を
考慮した上で1本発明の目的を結果的に達成出来る様に
設定される。
即ち、第1は光受容層を構成するa −Si層は。
層形成される表面の状態に構造敏感であって、表面状態
に応じて層品質は大きく変化する。
従って、a−Si層の層品質の低下を招来しない様に支
持体表面に設けられるなめらかな凹凸のディメンジョン
を設定する必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端ななめらかな凹凸が
あると、画像形成後のクリーニング番こ於てクリーニン
グを完全に行なうことが出来なくなる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、プレートのい
たみが早くなるという問題がある。
上記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピッチは、好ましくは500−〜Q
、3pn 、より好ましくは200U〜1μs、最適に
は50−〜5μであるのが望ましい。
又、凹部の最大の深さは、好ましくは0.1−〜5μs
、より好ましくは0.3u〜3 ym 、最適には0.
6μs〜2μsとされるのが望ましい、支持体表面の凹
部のピッチと最大深さが上記の範囲にある場合、隣接す
る凸部と凹部の各々の極小点と極大点とを結ぶ傾斜面の
傾きは、好ましくは1度〜20凸度、より好ましくは3
度〜!5度、最適には4度〜1oH(1とされるのが望
ましい。
又、この様な支持体上に堆積される各層の層厚の不均一
性に基く層厚差の最大は、同一ピッチ内で好ましくは0
.1μs〜2−1より好ましくは0.1μ〜 1.5g
m 、最適には0.2−〜1μsとされるのが望ましい
さらに本発明の光受容部材における光受容層はシリコン
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
た第1の層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の層とが設けられた多層構成とな
っており、極めて優れた電気的、光学的、光導電的特性
、TL気的酎耐性及び使用環境特性を示す。
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合には
1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、#光疲労、繰返し使用特性に長け、C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。
更に、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長1112長側の光感度特性に優
れているため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1本発明の光受容部材に就。
いて詳細に説明する。
第10図は、本発明の実施態様例の光受容部材の居構成
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1O図に示す光受容部材1004は、光受容部材用と
しての支持体1001の上に、光受容層1000を有し
、該光受容層1000は自由表面1005を一方の端面
に有している。
光受容Mj1000は支持体1001側よりゲルマニウ
ム原子と、必要に応じて水素原子又は/及びl\ロゲン
原子(X)とを含有する&−3i(以後ra−SiGa
 (H、X) Jと略記する)で構成された第1の層(
G) 1002と、必要に応じて水素原子又は/及びハ
ロゲン原子(X)とを含有するa−9i(以後r a−
Si (H、X) Jと略記する)で構成され、光導電
性を有する第2の層(s) too3とが順に積層され
た層構造を有する。
mlの層(G) +002中に含有されるゲルマニウム
原子は、該第1の層(G) +002の層厚方向及び支
持体の表面と平行な面内方向に連続的であって、■つ均
一な分布状態となる様に前記第1の層CG)1002中
に含有される。
本発明に於いては、第1の層(G)上に設けられる第2
の層(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
、可視光領域をふく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受容
部材として得るものである。
又、第1の層(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、半導体レーザ等を使用した場合の、第2の層
(S)では殆ど吸収しきれない長波長側の光を第1の層
(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、本発明の光受容部材に於いては、:tSlの層(G
)と第2の層(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酸されている
本発明において、第1の層(G)中に含有されるゲルマ
ニウム原子の含有量としては1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〜s、sx to’atomic ppm 、よ
り好ましくは100〜8 X 105105ato P
p層とされるのが望ましい。
本発明に於いて第1の層CG)と第2の層(S)との層
厚は1本発明の目的を効果的に達成させる為のff1W
な因子の1つであるので形成される光受容部材に所望の
特性が充分与えられる様に、光受容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(G)の層厚T@は。
好ましくは30A〜50終、より好ましくは、40A〜
40ル、最適には、 50A〜30涛とされるのが望ま
し         1い。
又、第2の層(S)の層厚Tは、好ましくは0.5〜9
0#L、より好ましくは1〜80#L最適には2〜50
ルとされるのが望ましい。
第1の層(G)の層厚T、と第2の層(S)の層J”I
 Tの和(T@ + T )としては1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1口
illの有機的関連性に基いて、光受容部材の層設計の
際に所望に従って、適宜決定される。
本発明の光受容部材に於いては、上記の(Ti+T)の
数値範囲としては、好ましく°は1〜100舊、より好
適には1〜80#L、最適には2〜50p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Tg/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。
L記の場合に於ける層厚T、及び層厚Tの数値の選択に
於いて、より好ましくは、Ta/丁≦0.9.最適には
Tg/T≦0.8なる関係が満足される様に層厚丁8及
び層厚Tのイ1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zy(G)中に含有されるゲル
マニウム原子の含有ら)がl xIQSatomicp
pa+以上の場合には、第1の層(G)の層厚Teとし
ては、可成り薄くされるのが望ましく、好ましくは30
終以下、より好ましくは25勝以下、最適には20終以
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第1の層(G)及
び第2の層(S)中に必要に応じて含有されるハロゲノ
原子(X)としては、具体的には、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
して挙げることが出来る。
本発明においテ、  a−Siにe(H,x)で構成さ
れる第1の層(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0例
えば、グロー放電法によっテ、  a−SiGe (H
、X)で構成される第1の層(G)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
入様の原料ガス又は/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の支持体表面上に
含有されるゲルマニウム原子の分布C度を所望の変化率
曲線に従って制御し乍らa−SiCa(H,X)から成
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
れ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中でStで
構成されたターゲットとGeで構成されたターゲットの
二枚を使用して、又はStとGeの混合されたターゲッ
トを使用してスパッタリングする際。
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
てやれば良い。
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、SiH4、5i2H6。
Si3Hg 、 5i4H1゜等のガス状態の又ガス化
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、S
i供給効率の良さ等の点でS+Ha 、 5i2H6。
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、 Ga
Ha 、 Ge2)16 、 Ge3HB 、 Ge4
H(6、Ge5H+2 。
GebH14、Ge7Ht(1、C;@BHIg 、 
Ge5H+2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、暦作成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等
の点で、GeH4、G52H6、G53Ha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l\ロゲン化合物が挙げ
られ1例えばI\ロゲンガス、I\ロゲン化物、ハロゲ
ン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガ
ス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙
げられる。
又、更には、シリコン原子と7X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、〕\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
17) ハロゲン化合、BrF、αF、αF3 、 B
rF5 、 BrF3.IF3. IF7.Iα、 I
Br等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、ハロゲ、ン原子
でI?を換されたシラン誘導体としては、具体的には例
えばSiF4 、 Si2F6 、 SiCa 、 S
+Br4等のハロゲン化硅素を好ましいものとして挙げ
る事が出来る。
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受容部材を形成す
る場合には、Ga供給用の原料ガスと共に51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−5iGeか
ら成る第1の層(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C
G)を作成する場合、基本的には、例えばSi供給用の
原料ガスとなるハロゲン化&!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CG)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CG)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11混合して居形成
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。
反応性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 −5iGe (H、X)から成る第1の層
(G)を形成するには、例えばスパッタリング法の場合
にはSiから成るターゲットとGeから成るターゲット
の二枚を、或いはSt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ポ
ートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法、或いはエレク
)elノンビーム法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。
この際、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、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、Hα、 HBr。
HI等のハロゲン化水漏、 S I F2 F2 r 
S I F212 rSiH2α2 、 S:HCl3
.5iH2Br2 、5iHBr3等のハロゲン置換水
素化硅素、及びGeHF3 、 Gelz F2 、0
aH3F 。
GeHCf 3  +  GeF2α2  、  Ge
H3α、 GeHBr3 。
GeF2Br2 、 GeHBBr、 Ge旧s 、 
CllF212 、 Gelz 1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゜Gaα41 GaBr4 + 
Qsl、 l G5F2 + Geα2 、 GaBr
2゜Gelz竿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の暦CG)
形成用の出ia物質として挙げる事が出来る・    
                         
 1これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲン化物は
、第1の層CG)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@1の層(G)中に構造的に導入するには、
上記の他に82 、或いはSiH4、5i2H(rSi
3He 、 5IaHIo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、CllH4、G52H6、Ge3H6、GeaH1
0、Ga3HI2 。
Ge6H141GetHH61Ge6Hte + Gl
!9H2G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、形成される光受容層を構
成する第1の層(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
原子の量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40
 atomic%、より好適には0.05〜30 at
omic%、最適には0.1〜25atomic%とさ
れるのが望ましい。
第1のG (G)中に含有される水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)の量を制御するには1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塩積装
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、 a −9i (H,X)で構成され
る第2の層(S)を形成するには、前記した第1の層領
域CG)形成用の出発物質(I)の中より、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
(S)形成用の出発物質(II))を使用して、第1の
層(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 −5i (H、X)で構
成される第2のP:5(S)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桔法によって成さ
れる0例えば、グロー放電法によってa−9i(H,X
)で構成される第2の層(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St供
給用の原料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導
入用の又は/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 −9i(H,X)からな
る暦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、H
e等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースとした混合
ガスの雰囲気中でStで構成されたターゲットをスパッ
タリングする際、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
入しておけば良い。
本発明に於いて、形成される光受容層を構成する第2層
(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+X)は、好ましくは1〜40atomic%、より
好適には5〜30ataaic%、最適には5〜25a
tomic%とされるのが望ましい。
本発明の光受容部材に於いては、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、酸素原子、炭素原子
、窒素原子の中から選択される少なくとも一種の原子が
層厚方向には均一、又は不均一な分布状態で含有される
。光受容層中に含有されるこの様な原子(OCN)は、
光受容層の全層領域に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ることで偏在させ
ても良い。
原子(OCN) cr)分布状態は分la濃度C(OC
l)が。
光受容層の支持体の表面と平行な面内に於いては均一で
あることが望ましい。
本発明に於いて、光受容層に設けられる原子(OCN)
の含有されている層領域(OCN)は、光感度と暗抵抗
の向上を主たる目的とする場合には、光受容層の全層領
域を占める様に設けられ、支持体と光受容層との間の密
着性の強化を図るのを主たる目的とする場合には、光受
容層の支持体側端部層領域を占める様に設けられる。
前者の場合1M領域(ocN)中に含有される原子(O
CN)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。
本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域(OCN
)に含有される原子(OCl)の含有量は、層領域(O
CN)自体に要求される特性、或いは該層領域(0(:
N)が支持体との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IJM
L性に於いて、適宜選択することが出来る。
又、前記層領域(OCN)に直に接触して他の層領域が
設けられる場合には、該他の層領域の特性や、該他の層
領域との接触界面に於ける特性との関係も考慮されて、
原子(OCN )の含有量が適宜選択される。
層領域(0ON)中に含有される原子(OCN)の最に
は、形成される光受容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、好ましくは0.001〜
50atomic%、より好ましくは、0.002〜4
0atamic%、I&適には0.003# 30at
o*ic%とされるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(OCN)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、F
a層領域OCN)の層厚Toの光受容層の層厚Tに占め
る割合が充分多い場合には、層領域(0(:N)に含有
される原子(OCN)の含有量の上限は、前記の値より
充分少なくされるのが望ましい。
本発明の場合には、層領域(OCl)の層厚Toが光受
容層の層厚Tに対して占める割合が5分の2以上となる
様な場合には、層領域(OCl)中に含有される原子(
0(:N)の上限としては、好ましくは3Qatami
c%以下、より好ましくは20atomic%以下、最
適には10atomic%以下とされるのが望ましい。
本発明の好適な実施態様例によれば、原子(ocN)は
、支持体上に直接設けられる前記の第1の層には、少な
くとも含有されるのが望ましい、詰り、光受容層の支持
体側端部層領域に原子(OCN)を含有されることで、
支持体と光受容層との間の密着性の強化を計ることが出
来る。
更に、窒素原子の場合には1例えば、硼素原子との共存
下に於いて、暗抵抗の向上と高光感度の確保が一層出来
るので、光受容層に所望量含有されることが望ましい。
又、これ等の原子(OCN)は、光受容層中に複数種含
有させても良い、即ち、例えば、第1の層中には、酸素
原子を含有させたり、或いは、同一層領域中に例えば酸
素原子と窒素原子とを共存させる形で含有させても良い
:JJ15図乃至第23図には1本発明における光受容
部材の層領域(OCN)中に含有される原子(OGN)
の層ノブ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15図乃至第23図において、横軸は原子(0(:N
)の分布濃度Cを、縦軸は層領域(Oll:N)の層厚
を示し、taは支持体側の層領域(OCN)の端面の位
置を、、1.は支持体側とは反対側の層領域(OCN)
の端面の位置を示す、即ち、原子(OCN)の含有され
る層領域(0(:N)は1.側よりL1側に向って層形
成がなされる。
tjS15図には1層領域(0(:N)中に含有される
原子(OCR)の層厚方向の分布状態が不均一な場合の
第1の典型例が示される。
第15図に示される例では9原子(00%)の含有され
る層領域(OCN)が形成される表面と該層領域(OC
N)の表面とが接する界面位a2tsより1.の位置ま
では、原子(OCN)の分lBc度ctI<c、なる一
定の値を取り乍ら原子(OCN)が形成される層領域(
QC:N)に含有され、位?ILIよりは濃度らより界
面位21L丁に至るまで徐々に連続的に減少されている
。界面位mLrにおいては原子(0(:N)の分布濃度
Cは濃度C3とされる。
第18図に示される例においては、含有される原子(O
Cに)の分布濃度Cは位iat日より1.に至るまで濃
度C4から徐々に連続的に減少して位置り丁において濃
度へとなる様な分布状態を形成している。
第17図の場合には1位21日より位at2までは原子
(OCN)の分布濃度Cは濃度Cもと一定値とされ、位
置L2と位置り丁との間において、徐々に連続的に減少
され1位置1T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礒未満の場合
である)。
第18図の場合には、原子(OCN)の分布濃度Cは位
置tIIより位tallyに至るまで、濃度C6より連
続的に徐々に減少され、位21□において、実質的に零
とされている。
第13図に示す例においては、原子(OCN)の分布濃
度Cは位22Lsと位Ztts間においては濃度C9と
一定値であり、位ahにおいては濃度C1゜とされる0
位’ILsと位置叫との間では1分布濃度Cは一次関数
的に位715より位置り丁に至るまで減少している。
第20図に示される例においては、分布濃度Cは位置L
eより位置【4までは濃度C11の一定値を取り1位置
乞うより位2ttτまではCrt1G+2より濃度CI
3までは一次関数的に減少する分布状態とされている。
第21図に示す例においては、位M taより位置を丁
に至るまで、原子(0ON)の分布濃度Cは濃度C14
より実質的に零に至る様に一次5+1数的に減少してい
る。
第22図においては1位置LBより位itsに至るまで
は原子(0117N)の分布濃度Cは、濃度CI5より
C16までの一次関数的に減少され、位ZtLsと位置
1、との間においては、濃度CI&の一定値とされた例
が示されている。
:jS23図に示される例においては、原子(OCN)
の分布濃度Cは1位置LBにおいては濃度Ct1であり
、位itaに至るまではこのC度C+tより初めは緩や
かに減少され、1.の位置付近においては、り激に減少
されて位21LもではC度ateとされる。
位置りもと位置【7との間においては、初め急激に減少
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t7
で0度C3,、となり、位ahと位21 Laとの間で
は、極めてゆっくりと徐々に減少されて1eにおいて、
濃度C20に至る0位HLsと位置tTの間においては
濃度CZOより実質的に零になる様に図に示す如き形状
の曲線に従って減少されている。
以上、第15図乃至第23図ニより、!領域(0(:N
)中に含有される原子(ocn)の層厚方向の分布状態
が不均一な場合の典型例の幾つかを説明した様に1本発
明においては、支持体側において、原子(0(:N)の
分布濃度Cの高い部分を有し、界面1丁側においては、
前記分布一度Cは支持体側に較べて可成り低くされた部
分を有する原子(OCN)の分布状態が層領域(OCN
)に設けられている。
原子(OCN)の含有される層領域(OCN)は、上記
した様に支持体側の方に原子(OCN)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が出来る。
上記局在領域(B)は、第15図乃至!423図に示す
記号を用いて説明すれば、界面位置L8より5ル以内に
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Ql
 tsより5隼厚までの全領域(LT )とされる場合
もあるし、又、J:j領域(Lt )の一部とされる場
合もある。
局在領域(8)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原子(OCS)の
層厚方向の分布状態として原子(OCN)分布濃度Cの
最大(ficmaxが、好ましくは500atomic
 ppm以上、より好適には800atowic pp
m以上、最適には1000atosic PP腸以上と
される様な分布状態となり(ワ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、原子(OCN)の含有される
層領域(OCS)は、支持体側からの層厚で5終以内(
tsから5ル厚の層領域)に分布濃度Cの最大値C層a
t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、層領域(ocN)が光受容層の一部の
層領域を占める様に設けられる場合には層領域(OCN
)と他の層領域との界面において、屈折率が緩やかに変
化する様に、原子(OCN)の層厚方向の分布状態を形
成するのが望ましい。
この様にすることで、光受容層に入射される光が層接触
界面で反射されるのを阻止し、干渉縞模様の発現をより
効果的に防止することが出来る。
又、層領域(OCN)中での原子(OCN)の分布濃度
Cの変化線は滑らかな屈折率変化を与える点で。
連続して緩やかに変化しているのが望ましい。
この点から1例えば第15図乃至’7518m、 w4
21図及び第23図に示される分布状態となる様に、原
子(OCN)を層領域(OCN)中に含有されるのが望
ましい。
本発明に於いて、光受容層に原子(OCN)の含有され
九層領域(00%)を設けるには、光受容層の形成の際
に原子(0ON)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よい。
層領域(OCN)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原子(QC)l)導入用
の出発物質としては、少なくとも原子(OCN)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る。
具体的には、例えば酸素(02)、オゾン(O3)−酸
化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2) 、−二酸化室
N (N20)、 三二酸化窒素(N203) 、四−
1−酸化窒素(NzOa)、三二酸化窒素(N20S)
、二酸化窒素(NOり、シリコン原子(Si)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(I35iO5iH3)、トリシクロキサ
ン(H3SiO3iH20SiH3) :IPの低級シ
クロキサン、メタy(CI4) 、 工l ン(C2H
&) 、プロパ7(03H@)、n−ブタン(n−Ca
H+o) 、ペンタン(CsHu)等の炭素数1〜5の
飽和炭化水素、エチレン(C2)14)、プロピレン(
C3Hs)、ブテン−1(CaHs) 。
ブテン−2(C,)l@)、インブチレン(CaHs)
、ペンテン(CsHi。)等の炭素数2〜5のエチレン
系炭化水素、アセチレン(C2H2)、メチルアセチレ
ン(C3H4)、ブチン(C,)16 )等の炭素数2
〜4のアセチレン系炭化水素、窒素(N2)、アンモニ
ア(NH3) 、  ヒドラジン(H2NNH,)、ア
ジ化水素()IN;l)、アジ化アンモニウム(ll)
(4N3) 、三弗化窒素(F]N)、四弗化窒素(F
、N)等々を挙げることが出来る。
スパッタリング法の場合には、!!X子(OCN)導入
用の出発物質としては、グロー放電法の際に列挙した前
記のガス化可能な出発物質の他に、固体化出発物質とし
て、5i02.5r3Na、カーボンブラック等を挙げ
ることが出来る。これ等は、Si等のターゲットと共に
スパッタリング用のターゲットとしての形で使用される
本発明に於いて、光受容層の形成の際に、原子(0(:
N)の含有される層領域(0(:N)を設ける場合、該
層領域(OCN)に含有される原子(OCN)の分布濃
度Cを層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状態
(depthprofils)を有する層領域(OCN
)を形成するには、グロー放電の場合には1分布濃度C
を変化させるべき原子(0ON)導入用の出発物質のカ
スを、そのガス流量を所望の変化率曲線に従って適宜変
化させ乍ら、堆積室内に導入することによって成される
例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法により、ガス流量系の途中に設けられ
た所定のニードルlくルブの開口を量の変化率は線型で
ある必要はなく1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M (OCll)をスパッタリング法によって形成
する場合、原子(QC)l)の層厚方向の分la濃度C
を層厚方向で変化させて、原子(Oll:N)の層厚方
向の所望の分布状態(depthprofils)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、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       jはスパッ
タリング用のターゲットを1例えLfSiと5102と
の混合されたターゲットを使用するのであれば、Slと
5i02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成される。
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、超、(:r、 No、
Au、 Wb、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、A1.
Cr、No、Au、 Ir、Nb、Ta、 V、Ti、
  Pt、  Pd。
In2O3、S++02、ITO(111203+5n
02) ”J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、旧Cr、 A1. Ag、 Pb、
 Zn、Ni、 Au、 Cr。
No、 Ir、 Wb、Ta、 V、Ti、 pt等の
金属の薄膜を真空R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1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1例えば、第1θ図の光受容部材1004を
電子写真用光受容部材としで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。
所望通りの光受容部材が形成される様に適宜決定される
が、光受容部材として、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。丙午ら、この様な場合支持体の製
造上及び取扱い上。
機部的強度の点から、好ましくは10ル以上とされる。
次に本発明の光受容部材の製造方法の一例の概略につい
て説明する。
第11図に光受容部材の製造装置の一例を示す。
図中2002〜200Bのガスボンベには1本発明の光
受容部材を形成する為の原料ガスが密封されており、そ
の−例として例えば2002はSin、ガス(純度89
.893%、以下、5iHaと略す)ボンベ、 200
3はにeH4ガス(純度99.11911%、以下Ge
H4と略す)ボンベ、2004はNOガス(純度sa、
ass%、以下NOと略す)ボンベ、 200BはH2
ガス(純度99.9H%)ボンベである。
これらのガスを反応室2001に流入させるにはガスボ
ンベ2002〜2006のバルブ2022〜202B、
  リークバルブ2035が閉じられていることを確認
し、又。
流入バルブ2012〜2018、流出バルブ2017〜
2021゜補助バルブ2032.2033が開かれてい
ることを確認して、先ずメインバルブ2034を開いて
反応室2001、及び各ガス配管内を排気する。次に真
空計2036の読みが約5 X 10’ torrにな
った時点で補助バルブ2032.2033.流出バルブ
2017〜2021を閉じる。
次にシリンダー状基体2037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2002よりSiH
4ガス、ガスボンベ2003よりGe&ガス、ガスボン
ベ2004よりNOガス、 200BよりH2ガスをバ
ルブ2022.2023.2024.2026を開いて
出口圧ゲージ2027、2028.2029.2031
の圧をI Kg/crn’に調整し、R人バルブ201
2.2013.2014.2016を徐々に開けて、マ
スフロコントローラ2007.2008゜2008、2
011内に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ20
17.20111.2G19.2021.補助バルブ2
032、2033を徐々に開いて夫々のガスを反応室2
001に流入させる。このとさの5iHaガス流1Ge
H4ガス流が、NOガス流量とH2ガスjl&%の比が
所望の値になるように流出バルブ2017.2018.
2019.2021を調整し、また1反応室2001内
の圧力が所望の値になるように真空計2036の読みを
見ながらメインバルブ2034の開口を調整する。そし
て、基体2037の温度が加熱ヒーター2038により
50〜400℃の範囲の温度に設定されていることを確
認した後、電源2040を所望の電力に設定して反応室
2001内にグロー放電を生起させる。
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2037上に・第1のW (G)を形成する
。所望層厚に第1の暦(G)が形成された段階に於て、
流出バルブ2018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W (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
(S)を形成することが出来る。
なお、第1の層(G)及び第2め層(S)の各層には、
流出バルブ2019を適宜開閉することで酸素原子を含
有させたり、含有させなかったり、あるいは各層の一部
の層領域にだけ酸素原子を含有させ、ることも出来る。
また1m素原子に代えて層中に窒素原子あるいは炭素原
子を含有させる場合には、ガスボンベ2004のNOガ
スを例えばNI(3ガスあるいはC−ガス等に代えて1
層形成を行なえばよい、また、使用するガスの種類を増
やす場合には所望のガスボンベを増設して、同様に層形
成を行なえばよい0層形成を行っている間は層形成の均
一化を計るため基体2037はモーター2039により
一定速度で回転させてやるのが望ましい。
以下本発明の実施例について説明する。
実施例1 本実施例ではスポット径80−の半導体レーザー(波長
780nm)を使用した。したがってa−5i :)l
を堆積させる円筒状のM支持体(長さくL) 357蕩
鵬、径(r) 80s■)上に旋盤でピッチ(ρ)25
μsで深さくD)0.85で螺旋状の溝を作成した。こ
のときの溝の形を第9図に示す。
次に、第1a表に示す条件で、第11【4の膜堆積装置
を使用し、所定の操作手順に従ってa−5i系主電子写
真用光受容材を作成した。
(試料No、 1−1) なお、NOガスは、その流量がSiH4ガス流9とGe
Haガス流r)との和に対して、初期値が3.4マ01
%になるようにマスフロコントローラを設定して導入し
た。 別に、同一の表面性の同筒状M支持体りに高周波
電力を40Wとした以外は、E記の場合と同様の条件と
作製手段で第1の層と第2の層とを支持体上に形成した
ところ第12図に示すように光受容層の表面は、支持体
6201の平面に対して平行になっていた。このときM
支持体の中央と両端部とで全層の層厚の差は1μsであ
った。
(試料No、 1−2) また、前記の高周波電力を160Wにした場合には、第
13図のように光受容層の表面と支持体6401の表面
とは非平行であった。この場合M支持体の中央と両端部
とでの平均層厚の層厚差は2−であった。
以上2種類の電子写真用の光受容部材について、波長7
80nmの半導体レーザーをスポット径80μで第14
図に示す装置で画像露光を行い、それを現像、転写して
m5Jlを得た6層作製時の高周波電力40Wで、第1
2図に示す表面性の光受容部材では、干渉wJ模様がa
察された。
一方、第13図に示す表面性を有する光受容部材では、
干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性
を示すものが得られた。
実施例? シリンダー状M支持体の表面を旋盤で、第2表のように
加工した。これ等(シリンダーA  I01〜108)
の円筒状のM支持体上に、実施例1の干渉縞模様の消え
た条件(高周波電力180W)と同様の条件で、電子写
真用光受容部材を作製した(試料遂111〜118 )
 。
このときの電子写真用光受容部材のM支持体の中央と両
端部での平均層厚の差は2.2鱗であった。
これらの電子写真用光受容部材の断面を電子顕微鏡で観
察し、第2の層のピッチ内での差を測定したところ、第
3表のような結果を得た。これらの光受容部材について
、実施例1と同様にrj414図の装置で波長?8Ga
mの半導体レーザーを使い、スポット径80−で!!i
像露光を行ったところ第3表の結果を得た。
実施例3 第4表に示す条件で実施例1の資料NO,l−1の場合
と同様にして電子写真用光受容部材を形成したた。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて1画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
観察されず、実用に十分な゛電子写真特性を示すものだ
った。
実施例4 第5表に示す条件で実施例1の試料NO,1−1の場合
と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて1画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
観察されず、実用に十分な、E子写真特性を示すものだ
った。
実施例5 第6表に示す条件で実施911の試料NO,1−1の場
合と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
観察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだっ
た。
実施例6 第7表に示す条件で実施例1の試料NO,l−1の場合
と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
i察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだっ
た。
実施例7 第1の層を形成する際、 NOガス流量を5i)Inガ
ス流量とGeHaガス流量との和に対して、第21図に
示すように変化させて1層作製終了時にはNOガス流j
、Bが零になるようにした以外は、実施例1の高周波電
力を 160Wにした場合と同様の条件で電子写真用光
受容部材を作成した。別に、高周波電力を40Wとした
以外は、上記の場合と同様の条件と作製手段で第1の層
と第2の層とを支持体上に□形成したところ第12図に
示すように光受容層の表面は、支持体8201の平面に
対して平行になっていた。このときな支持体6301の
中央と両端部とで全層の層厚の差はluであった。
また、前記の高周波゛−ニ力を160Wにした場合には
、第13図のように第2の層8403の表面と支持体6
401の表面とは非平行であった。この場合M支持体の
中央と両端部とでの平均層厚の層厚差は2鱗であった。
以上2種類の電子写真用の光受容部材について、波長7
110!l■の半導体レーザーをスポット径80μsで
第14図に示す装置で画像露光を行い、それを現像、転
写して画像を得た。暦作製時の高周波電力40Wで、f
f112図に示す表面性の光受容部材では、干渉縞模様
が観察された。
一方、第13図に示す表面性を有する光受容部材では、
干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性
を示すものが得られた。
実施例8 第8表に示す条件で実施例1の試料NO,l−1の場合
と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光!Jこを用いて1画像露光を行ない、現像、
転写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は
、観察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだ
った。
実施例9 第9表に示す条件で実施例1の試料NO,l−1の場合
と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
Iil!察されず、実用に十分な電子写真特性を示すも
のだった。
実施例10 第10表に示す条件で実施例1の試料NO,1−1の場
合と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
観察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだっ
た。
実施例11 第11表に示す条件で実施例1の試料NO,1−1の場
合と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて1画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
観察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだっ
た。
実施例12 第12表乃至第15表に示す条件で実施例1の試料NO
,l−1の場合と同様にして電子写真°用光受容部材を
形成した。なお、層形成中、NoガスとSiH4ガス1
jtmとの流量比を第24図乃至:JS27図に示す変
化率曲線に従って変化させた。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて1画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
観察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだっ
た。
実施例13 第18表に示す条件で実施例1の試料NO,l−1の場
合と同様にして電子写真用光受容部材を形成した。なお
、層形成中、NoガスとSiH,ガスIIL賃との流樋
比を第24図に示す変化率曲線に従って変化させた。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
なl1Ija′露光装置を用いて、画像露光を行ない、
現像、転写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞
模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性を示す
ものだった。
実施例14 第17表乃至第18表に示す条件で実施例1の試料NO
,l−1の場合と同様にして電子写真用光受容部材を形
成した。なお、層形成中、NH3ガスとSiH4ガス流
量との流量比及びCH4ガスとSiH4ガス流量との流
量比を第26図に示す変化率曲線に従って変化させた。
以上の電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写して可視画像を得た。得られた画像は干渉縞模様は、
観察されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだっ
た。
比較例 比較実験として、実施例1の電子写真用光受容部材を作
製した際に使用したA1支持体に代えて、サンドブラス
ト法によりA1支持体の表面を粗面化したA!支持体を
採用したほかは前述の実施例1の試料NO,l−1の場
合と全く同様の方法でa −Si電子写真用光受容部材
を作製した。この際のサンドブラスト法により表面粗面
化処理したAI支持体の表面状態については光受容層を
設ける前に小板研究所の万能表面形状測定器(Sε−3
0)で測定したが、この時平均表面粗さは1.8μsで
あることが判明した。
この比較用電子写真用光受容部材を実施例1で用いた;
fS 141−の装置に取付けて、同様の測定を行なっ
たところ、全面黒色画像中には明瞭な干渉縞か形成され
ていた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、干渉縞の一般的な説帆図である。 第2図は、多層の光受容部材の場合の干渉縞の説明図で
ある。 第3図は散乱光による干渉縞の説明図である。 第4図は、多層の光受容部材の場合の散乱光による干渉
縞の説明図である。 第5図は、光受容部材の各層の界面が平行な場合の干渉
縞の説明図である。 第6図(A)、(B) 、(C)、(D)は光受容部材
の各層の界面が非平行な場合に干渉縞が現われないこと
の説明図である。 第7図(A)、(B)、(C)は、光受容部材の各層の
界面が平行である場合と非平行である場合の反射光強度
の比較の説明図である。 :iSB図は、各層の界面が非平行である場合の干渉縞
が現われないことの説明図である。 第9図は、実施例で用いたM支持体の表面状態の説明図
である。 第10図は、光受容部材の層領域の説明図である。 第11図は実施例で用いた光受容層の堆積装置の説明図
である。 第12図及び第13図は実施例で作成した光受容部材の
層構造を示す説明図である。 第14図は、実施例で使用した画像露光装置の説明図で
ある。 第15図から第23図は、層領域(0ON)中の原子(
0,C,N)の分布状態を説明するための説明図である
。 第24図から第27図は、実施例におけるガス流量の、
変化を示す説明図である。 1000・・・・・・・・・・・・・・・・・・光受容
層1001・・・・・・・・・・・・・・・・・・M支
持体1002・・・・・・・・・・・・・・・・・・第
1の層1003・・・・・・・・・・・・・・・・・・
第2の層1004・・・・・・・・・・・・・・・・・
・光受容部材1005・・・・・・・・・・・・・・・
・・・光受容部材の自由表面2601・・・・・・・・
・・・・・・・・・・電子写真用光受容部材2602・
・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体レーザー2
603・・・・・・・・・・・・・・・・・・fθレン
ズ2604・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポリ
ゴンミラー2605・・・・・・・・・・・・・・・・
・・露光装置の平面図2606・・・・・・・・・・・
・・・・・・・露光装置の側面図第1G 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 (A)             rB)(C) R 第70 第8図 第10  図 第12図 第13図 第t4図 □C 第15図 第16図 第17図 第18図 第19図 第20図 第21 第22 第23 力゛ス汎量↓L 第24図 乃°ステに量↓乙 第25図        λ η“ステL量工乙 第26図 乃゛ス流量文り 第27図

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)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第1の層と、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の層と
    が支持体側より順に設けられた多層構成の光受容層とを
    有しており、前記光受容層は、酸素原子、炭素原子、窒
    素原子の中から選択される少なくとも一種を含有し、且
    つショートレンジ内に1対以上の非平行な界面を有し、
    該非平行な界面が層厚方向と垂直な面内の少なくとも一
    方向に多数配列し、該非平行な界面が配列方向において
    各々なめらかに連結していることを特徴とする、光受容
    部材。
  2. (2)前記配列が規則的である、特許請求の範囲第1項
    に記載の光受容部材。
  3. (3)前記配列が周期的である、特許請求の範囲第1項
    に記載の光受容部材。
  4. (4)前記ショートレンジが0.3〜500μmである
    、特許請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
  5. (5)前記非平行な界面は前記支持体の表面に設けられ
    た規則的に配列しているなめらかな凹凸に基づいて形成
    されている、特許請求の範囲第1項に記載の光受容部材
  6. (6)前記なめらかな凹凸が正弦関数形線状突起によっ
    て形成されている、特許請求の範囲第5項に記載の光受
    容部材。
  7. (7)前記支持体が円筒状である特許請求の範囲第1項
    に記載の光受容部材。
  8. (8)前記正弦関数形線状突起が前記支持体の面内に於
    いて螺旋構造を有する、特許請求の範囲第8項に記載の
    光需要部材。
  9. (9)前記螺旋構造が多重螺旋構造である、特許請求の
    範囲第8項に記載の光受容部材。
  10. (10)前記正弦関数形線状がその稜線方向に於いて区
    分されている、特許請求の範囲第6項に記載の光受容部
    材。
  11. (11)前記正弦関数形線状突起の稜線方向が円筒状支
    持体の中心軸に沿っている、特許請求の範囲第7項に記
    載の光受容部材。
  12. (12)前記なめらかな凹凸は傾斜面を有する、特許請
    求の範囲第5項に記載の光受容部材。
  13. (13)前記傾斜面が鏡面仕上げされている、特許請求
    の範囲第12項に記載の光受容部材。
  14. (14)光受容層の自由表面には、支持体表面に設けら
    れたなめらかな凹凸と同一のピッチで配列されたなめら
    かな凹凸が形成されている、特許請求の範囲第5項に記
    載の光受容部材。
  15. (15)前記光受容層が、酸素原子、炭素原子、窒素原
    子の中から選択される少なくとも一種を、層厚方向には
    均一な状態で含有する特許請求の範囲第1項に記載の光
    受容部材。
  16. (16)前記光受容層が、酸素原子、炭素原子、窒素原
    子の中から選択される少なくとも一種を、層厚方向には
    不均一な状態で含有する特許請求の範囲第1項に記載の
    光受容部材。
  17. (17)第1の層及び第2の層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
    記載の光受容部材。
  18. (18)第1の層及び第2の層の少なくともいずれか一
    方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17項に記載の光受容部材。
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