JPS62112165A - 光受容部材 - Google Patents
光受容部材Info
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- JPS62112165A JPS62112165A JP25207985A JP25207985A JPS62112165A JP S62112165 A JPS62112165 A JP S62112165A JP 25207985 A JP25207985 A JP 25207985A JP 25207985 A JP25207985 A JP 25207985A JP S62112165 A JPS62112165 A JP S62112165A
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- light
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive 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
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (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】
〔発明の属する技術分野〕
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、r#J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。
赤外線、X線、r#J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O可干渉性光を用いる
のに適した光受容部材に関する。
のに適した光受容部材に関する。
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Kより静電潜像を形成し、次
いで該潜像を現像するか、更に必要に応じて転写、定着
などの処理を行ない、画像t−記録する方法が知られて
おシ、中でも電子写真法による画像形成法では、レーザ
ーとして、小型で安価なHe −Neレーザーあるいは
半導体レーザー(通常は650〜820nmの発光波長
を有する)を使用して像記録を行なうのが一般的である
。
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Kより静電潜像を形成し、次
いで該潜像を現像するか、更に必要に応じて転写、定着
などの処理を行ない、画像t−記録する方法が知られて
おシ、中でも電子写真法による画像形成法では、レーザ
ーとして、小型で安価なHe −Neレーザーあるいは
半導体レーザー(通常は650〜820nmの発光波長
を有する)を使用して像記録を行なうのが一般的である
。
ところで、半導体レーザーを用いる場合に2i1したな
子写真用の光受容部材としては、その光感度領域の整合
性が他の欅急の光受容部材と比べて優れているのに加え
て、ビッカース硬度が高く、公害の問題が少々い等の点
から評価され、例えば特開昭54−86341号公報や
特開昭56−83746号公報にみられるようなシリコ
ン原子を含む非晶質材料(以後「5−8fJと略記する
pから成る光受容部材が注目されている。
子写真用の光受容部材としては、その光感度領域の整合
性が他の欅急の光受容部材と比べて優れているのに加え
て、ビッカース硬度が高く、公害の問題が少々い等の点
から評価され、例えば特開昭54−86341号公報や
特開昭56−83746号公報にみられるようなシリコ
ン原子を含む非晶質材料(以後「5−8fJと略記する
pから成る光受容部材が注目されている。
しかしながら、前記光受容部材については、光受容層を
単層構成のa−8i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ゝれる10′2Ωα以上
の暗抵抗を確保するには、水素原子やハロダン原子、或
いはこれ等に加えてボロン原子とを特定の量範囲で層中
に制御された形で構造的に含有させる必要性があシ、た
めに層形成に肖って各種条件を厳密にコントロールする
ことが要求される等、光受容部材の設計についての許容
度に町成りの制限がある。そしてそうした設計上の許容
度の問題をある程度低暗抵抗でおっても、その高光感度
を有効に利用出来る様にする等して改善する提案がなさ
れている。即ち、例えば、特開昭54−121743号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72号公報にみられるよう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シ、或いは特開昭57−52178
号、同52179号、同52180号、同58159号
、同58160号、同58161号の各公報にみられる
ように支持体と光受容層の間、又は/及び光受容層の上
部表面にwE壁層を設けた多層構造としたシして、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。
単層構成のa−8i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ゝれる10′2Ωα以上
の暗抵抗を確保するには、水素原子やハロダン原子、或
いはこれ等に加えてボロン原子とを特定の量範囲で層中
に制御された形で構造的に含有させる必要性があシ、た
めに層形成に肖って各種条件を厳密にコントロールする
ことが要求される等、光受容部材の設計についての許容
度に町成りの制限がある。そしてそうした設計上の許容
度の問題をある程度低暗抵抗でおっても、その高光感度
を有効に利用出来る様にする等して改善する提案がなさ
れている。即ち、例えば、特開昭54−121743号
公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−41
72号公報にみられるよう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シ、或いは特開昭57−52178
号、同52179号、同52180号、同58159号
、同58160号、同58161号の各公報にみられる
ように支持体と光受容層の間、又は/及び光受容層の上
部表面にwE壁層を設けた多層構造としたシして、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。
ところがそうした光受容層が多層構造を有する光受容部
材は、各層の層厚にばらつきがらシ、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、レーザー光が可干渉性の単色光で
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」と称する。)よシ反射して来る反射光の夫々が干
渉を起してしまうことがしばしばある。
材は、各層の層厚にばらつきがらシ、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、レーザー光が可干渉性の単色光で
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」と称する。)よシ反射して来る反射光の夫々が干
渉を起してしまうことがしばしばある。
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、画像不良の原因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合にあっては
、識別性の著しく劣った阻画像を与えるところとなる。
干渉縞模様となって現われ、画像不良の原因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合にあっては
、識別性の著しく劣った阻画像を与えるところとなる。
また重要な点として、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、前記の干渉現象が顕著に
なるという問題がある。
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、前記の干渉現象が顕著に
なるという問題がある。
この点を図面を以って以下に説明する。
第6図に、光受容部材の光受容Nを構成するある層に入
射した光重0と上部界面602で区射した反射光Rい下
部界面601で反射した反射光R1が示されている。
射した光重0と上部界面602で区射した反射光Rい下
部界面601で反射した反射光R1が示されている。
そこにあって、層の平均層厚をd1屈折率を11光の波
長をλとして、ある層の層厚がなだλ らかKT−以上の厚層差で不均一であると、反射光RI
r R2が2nd−mλ(mはmu、反射光は強め合
う)と2nd−(m十丁)λ(mは整数、反射光は弱め
合う)の条件のどちらに合うかKよって、ある膚の吸収
光lおよび透過光量に変化が生じる。即ち、光受容部材
が第7図に示すような、2着しくはそれ以上の層(多層
)構成のものであるものにおいては、それらの各層につ
いて第6図に示すような干渉効果が起って、第7図に示
すような状態とな9、その結果、それぞれの干渉が相乗
的に作用し合フて干渉縞模様を呈するところとなシ、そ
れがそのiま転写部材に影響し、該部材上に前記干渉縞
模様に対応した干渉縞が転写、定着され可視画像に現出
して不良画像をもたらしてしまうといった問題がある。
長をλとして、ある層の層厚がなだλ らかKT−以上の厚層差で不均一であると、反射光RI
r R2が2nd−mλ(mはmu、反射光は強め合
う)と2nd−(m十丁)λ(mは整数、反射光は弱め
合う)の条件のどちらに合うかKよって、ある膚の吸収
光lおよび透過光量に変化が生じる。即ち、光受容部材
が第7図に示すような、2着しくはそれ以上の層(多層
)構成のものであるものにおいては、それらの各層につ
いて第6図に示すような干渉効果が起って、第7図に示
すような状態とな9、その結果、それぞれの干渉が相乗
的に作用し合フて干渉縞模様を呈するところとなシ、そ
れがそのiま転写部材に影響し、該部材上に前記干渉縞
模様に対応した干渉縞が転写、定着され可視画像に現出
して不良画像をもたらしてしまうといった問題がある。
この問題を解消する策として、(a)支持体表面をダイ
ヤモンド切削して、±500λ〜±xooooAの凹凸
を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開458−
162975号公報参照)、(blアルミニウム支持体
表面を黒色アルマイト処理したυ、或いは、樹脂中にカ
ーボン、着色顔料、染料を分散したシして光吸収層を設
ける方法(例えば特開昭57−165845号公報参照
)、(C)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
を設けたシして、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57−16554号公報参照)等
が提案されている。
ヤモンド切削して、±500λ〜±xooooAの凹凸
を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開458−
162975号公報参照)、(blアルミニウム支持体
表面を黒色アルマイト処理したυ、或いは、樹脂中にカ
ーボン、着色顔料、染料を分散したシして光吸収層を設
ける方法(例えば特開昭57−165845号公報参照
)、(C)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
を設けたシして、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57−16554号公報参照)等
が提案されている。
これ等の提案方法は、一応の@来はもたらすものの、画
像上に現出する干渉縞模様を完全に解消するに十分なも
のではない。
像上に現出する干渉縞模様を完全に解消するに十分なも
のではない。
即ち、(a)の方法については、支持体表面に特定tの
凹凸を多数設けていて、それにより光散乱効果による干
渉縞模様の現出が一応それな)に防止はされるものの、
光散乱としては依然として足反射光成分が残存するため
、該正反射光による干渉縞模様が残存してしまうことに
加えて、支持体表面での光散乱効果によ)照射スポット
に拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう
。
凹凸を多数設けていて、それにより光散乱効果による干
渉縞模様の現出が一応それな)に防止はされるものの、
光散乱としては依然として足反射光成分が残存するため
、該正反射光による干渉縞模様が残存してしまうことに
加えて、支持体表面での光散乱効果によ)照射スポット
に拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう
。
(b)の方法については、黒色アルマイト処理で″は、
完全吸収は不i■能であり、支持体表面での反射光は残
存してしまう。また、着色顔料分散樹脂層を設ける場合
は、a−8+層を形成する際、樹脂層より脱気現象が生
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−8:fl形成の際のプラズマによってダ
メージを受けて、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−8+層の形成に悪影
響を与えること等の問題点を有する。
完全吸収は不i■能であり、支持体表面での反射光は残
存してしまう。また、着色顔料分散樹脂層を設ける場合
は、a−8+層を形成する際、樹脂層より脱気現象が生
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−8:fl形成の際のプラズマによってダ
メージを受けて、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−8+層の形成に悪影
響を与えること等の問題点を有する。
(C)の方法については、第8図に示す様に、例えば入
射光重。は、光受容層802の表面でその一部が反射さ
れて反射光R8となシ、残シは、光受容層802の内部
に進入して透過光重1となる。透過光11は、支持体8
01の表面に於いて、その一部は、光散乱されて拡散光
に、、に、、に、・・となシ、残りが正反射されて反射
光R1となり、その一部が出射光R8となって外部に出
ては行くが、出射光R3は、反射光R6と干渉する成分
で6.ていずれにしろ残留するため依然として干渉縞模
様が完全に消失はしない。
射光重。は、光受容層802の表面でその一部が反射さ
れて反射光R8となシ、残シは、光受容層802の内部
に進入して透過光重1となる。透過光11は、支持体8
01の表面に於いて、その一部は、光散乱されて拡散光
に、、に、、に、・・となシ、残りが正反射されて反射
光R1となり、その一部が出射光R8となって外部に出
ては行くが、出射光R3は、反射光R6と干渉する成分
で6.ていずれにしろ残留するため依然として干渉縞模
様が完全に消失はしない。
ところで、この場合の干渉を防止するKついて、光受容
層内部での多重反射が起らないように1支持体8010
表面の拡散性を増加させる試みもあるが、そうしたとこ
ろでかえって光受容層内で光が拡散してハレーシ璽ンを
生じてしまい結局は解像度が低下してしまう。
層内部での多重反射が起らないように1支持体8010
表面の拡散性を増加させる試みもあるが、そうしたとこ
ろでかえって光受容層内で光が拡散してハレーシ璽ンを
生じてしまい結局は解像度が低下してしまう。
特に、多層構成の光受容部材においては、第9図に示す
ように1支持体901表面を不規則(へ)に荒しても、
第1層902での表面での反射光R,、#c2層での反
射光R1、支持体901面での正反射光R8の夫々が干
渉して、光受容部材の各層厚にしたがった干渉縞模様が
生じる。従って、多層構成の光受容部材においては、支
持体901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る。
ように1支持体901表面を不規則(へ)に荒しても、
第1層902での表面での反射光R,、#c2層での反
射光R1、支持体901面での正反射光R8の夫々が干
渉して、光受容部材の各層厚にしたがった干渉縞模様が
生じる。従って、多層構成の光受容部材においては、支
持体901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る。
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関に於いてバラツ
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、製造管理上問題がある0加えて、比較的大きな
突起かランダムに形成される機会が多く、斯かる大きな
突起が光受容層の局所的ブレークダウンをもたらしてし
まう。
則に荒す場合は、その粗面度がロフト関に於いてバラツ
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、製造管理上問題がある0加えて、比較的大きな
突起かランダムに形成される機会が多く、斯かる大きな
突起が光受容層の局所的ブレークダウンをもたらしてし
まう。
又、単に支持体表面を規則的に荒し死場合、第10図に
示すように、通常、支持体1001の表面の凹凸形状1
008に沿って、光受容層1002が堆積するため、支
持体1001の凹凸の傾斜面と光受容層1002の凹凸
の傾斜面とが1003’ 、 1004’で示すように
平行になる。
示すように、通常、支持体1001の表面の凹凸形状1
008に沿って、光受容層1002が堆積するため、支
持体1001の凹凸の傾斜面と光受容層1002の凹凸
の傾斜面とが1003’ 、 1004’で示すように
平行になる。
したがって、その部分では入射光は、2id、s++m
mλまたは2nd、 −(m−)−L)λの関係が成立
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d1 td2 td3 td+の夫々
λ の差の中の最大が7丁以上である様な層厚の不均一性が
あるため明暗の縞模様が現われる。
mλまたは2nd、 −(m−)−L)λの関係が成立
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d1 td2 td3 td+の夫々
λ の差の中の最大が7丁以上である様な層厚の不均一性が
あるため明暗の縞模様が現われる。
従って、支持体1001表面を規則的に荒したたけでは
、干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。
、干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。
又、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8図に図示の一層構成の光
受容部材のところ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、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。
層を堆積させた場合にも、第8図に図示の一層構成の光
受容部材のところ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、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。
本発明は、主としてa−8+で構成された光受容層を有
する光受容部材につbて、上述の諸問題を排除し、各M
要求を満たすもOKすることを目的とするものである。
する光受容部材につbて、上述の諸問題を排除し、各M
要求を満たすもOKすることを目的とするものである。
すなわち、本発明の主たる目的は、電気的、光学的、光
導(的特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んどkM側されなく、裂造管坦が容易
である、a−8iで構成された光受容層を有する光受容
部材を提供することにある。
導(的特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んどkM側されなく、裂造管坦が容易
である、a−8iで構成された光受容層を有する光受容
部材を提供することにある。
本発明の別の目的は、全可視光域において光感度が蔦<
、とくに半導体レーザーとのマツチング性に優れ、且つ
光応答の速い、a−8+で構成された光受容層を有する
光受容部材を提供することKある。
、とくに半導体レーザーとのマツチング性に優れ、且つ
光応答の速い、a−8+で構成された光受容層を有する
光受容部材を提供することKある。
本発明の更(別の目的は、高光感度性、高8N比特性及
び高電気的耐圧性を有する、5−8iで構成された光受
容層を有する光受容部材を提供することにある。
び高電気的耐圧性を有する、5−8iで構成された光受
容層を有する光受容部材を提供することにある。
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”X11
Siで構成された光受容層を有する光受容部材を提
供することにある。
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”X11
Siで構成された光受容層を有する光受容部材を提
供することにある。
本発明の更に他の目的は、可干渉性単色光を用いる画像
形成に適し、長期の繰り返し便用(あっても、干渉縞模
様と反転現像時の斑点の現出がなく、且つ画像欠陥や画
像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明
に出て且つ解像度の高h1高品質画像を得ることのでき
る、a−8iで構成された光受容層を有する光受容部材
を提供することにある。
形成に適し、長期の繰り返し便用(あっても、干渉縞模
様と反転現像時の斑点の現出がなく、且つ画像欠陥や画
像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明
に出て且つ解像度の高h1高品質画像を得ることのでき
る、a−8iで構成された光受容層を有する光受容部材
を提供することにある。
本発明者らは、従来の光受容部材についての前述の諸問
題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ね
九結果、下達する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ね
九結果、下達する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
即ち、本発明は、支持体上に、シリコン原子と、ゲルマ
ニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方とを含有する
非晶質材料で構成された第一の層と、反射防止機能を奏
する第二の層とを有する光受容1を備え走光受容部材に
おいて、前記支持体の表面が、主ピークに副ピークが1
畳して複数の微小な凹凸形状を成している。断面形状の
ものであυ、且つ、該支持本表面上の前記光受容層が、
ショートレンジ内に少くとも一対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くとも一
方向く多数配列しているものであることを骨子とする光
受容部材に関する。
ニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方とを含有する
非晶質材料で構成された第一の層と、反射防止機能を奏
する第二の層とを有する光受容1を備え走光受容部材に
おいて、前記支持体の表面が、主ピークに副ピークが1
畳して複数の微小な凹凸形状を成している。断面形状の
ものであυ、且つ、該支持本表面上の前記光受容層が、
ショートレンジ内に少くとも一対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くとも一
方向く多数配列しているものであることを骨子とする光
受容部材に関する。
ところで、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果得た知見
は、歓要、支持体上に複数の層を有する光受容部材(’
Cおhて、該光受容部材に要求される解像度よシも微小
な凹凸形状を支持体表面に形成するとともに1該凹凸形
状の1周期内の微小部分(以下、「シw −)レンジ」
と称す0)円に、少くとも一対の非平行な界面を有する
よってし、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せしめた場合、画像形成時に
現われる干渉縞模様の問題が解消されること、そして、
その場合、支持体表面に設ける凹凸の凸部のM断面形状
は、ショートレンジ円6C形成される各層の層厚の管理
された不均一化、支持体と支持体上に直接設けられる層
との間の良好な密着性、あるいはさらに1所望の電気的
接触性等を確保するために、主ピークに:i!IIビー
クが重畳した形状を呈することが望ましいというもので
ある。
は、歓要、支持体上に複数の層を有する光受容部材(’
Cおhて、該光受容部材に要求される解像度よシも微小
な凹凸形状を支持体表面に形成するとともに1該凹凸形
状の1周期内の微小部分(以下、「シw −)レンジ」
と称す0)円に、少くとも一対の非平行な界面を有する
よってし、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せしめた場合、画像形成時に
現われる干渉縞模様の問題が解消されること、そして、
その場合、支持体表面に設ける凹凸の凸部のM断面形状
は、ショートレンジ円6C形成される各層の層厚の管理
された不均一化、支持体と支持体上に直接設けられる層
との間の良好な密着性、あるいはさらに1所望の電気的
接触性等を確保するために、主ピークに:i!IIビー
クが重畳した形状を呈することが望ましいというもので
ある。
この知見は、本発明者らが試みた各種の実験により得た
事実関係に基づくものである。
事実関係に基づくものである。
このところを、理解を8易にするため、図面を用いて以
下に説明する。
下に説明する。
第1図は、本発明に係る多層構成の光受容層を有する光
受容部材の一例を示す模式図である0、この例では、支
持体101の表fが、主ピークに副ピークがi畳して複
数の微小な凹凸形状をなしている断面形状のものであり
、該支持体101上に、その凹凸形状に沿って、第一の
層102と第二の層103とからなる光受容層を備えて
いる。
受容部材の一例を示す模式図である0、この例では、支
持体101の表fが、主ピークに副ピークがi畳して複
数の微小な凹凸形状をなしている断面形状のものであり
、該支持体101上に、その凹凸形状に沿って、第一の
層102と第二の層103とからなる光受容層を備えて
いる。
第2乃至4図は、本発明の光受容部材において干渉縞模
様の問題が解消されるところを説明するための図である
。
様の問題が解消されるところを説明するための図である
。
第2(A)図は、第1図に示す光受容部材の光受容層の
一部と拡大して示した図であシ、第2(B)図は同部分
における明るさを示す図であ夛、図中、202は第一の
鳩、203は第二の層、204は自由表面、205は第
一の鳩と第二の層との界面を示している。第2(A)図
に示すごとく、第二の層203の層厚は、ショートレン
ジβ内においてd□からd!!に連続的に変化している
ため、自由表面204と界面205とは互いに異なる傾
きを有している。したがって、このショートレンジl内
に入射したレーザー光等の可干渉性光は、該ショートレ
ンジIIにおいて干渉をおこし、微小な干渉縞模様が生
成はする。しかし、ショートレンジl Kお込て生ずる
干渉縞は、ショートレンジlの大きさがj+h射光スポ
ット径よシ小さい、即ち、解像度限界よシ小さいため、
画像に現われることはない。又、はとんどないことでは
あるが、仮に、画像に現われる状況が生じたとしても肉
眼の分解能以下なので、呆質的には何等の支障もない。
一部と拡大して示した図であシ、第2(B)図は同部分
における明るさを示す図であ夛、図中、202は第一の
鳩、203は第二の層、204は自由表面、205は第
一の鳩と第二の層との界面を示している。第2(A)図
に示すごとく、第二の層203の層厚は、ショートレン
ジβ内においてd□からd!!に連続的に変化している
ため、自由表面204と界面205とは互いに異なる傾
きを有している。したがって、このショートレンジl内
に入射したレーザー光等の可干渉性光は、該ショートレ
ンジIIにおいて干渉をおこし、微小な干渉縞模様が生
成はする。しかし、ショートレンジl Kお込て生ずる
干渉縞は、ショートレンジlの大きさがj+h射光スポ
ット径よシ小さい、即ち、解像度限界よシ小さいため、
画像に現われることはない。又、はとんどないことでは
あるが、仮に、画像に現われる状況が生じたとしても肉
眼の分解能以下なので、呆質的には何等の支障もない。
一方、第3図(但し図中、302は第一の層、303は
第二の層、304は自由表面、305は第一の層302
と第二の層303との界面を示す。)K示すように、第
一のPJ302と第二の1303との界面305と、自
由表面304とが非平行である( m 31A)図参照
)41合には、入射光I0に対する反射光R1と出射光
Rsとはその進行方向が異なるため、界面305と自由
表面304とが平行である(第3(B)図参照)場合に
比べて、干渉の度合が減少する。即ち、干渉が生じても
、第3(C)図に示すごとく、一対の界面が平行な関係
にある場合よりも、一対の界面が非平行な関係にある場
合の方が干渉の度合が小さくなるため、干渉縞模様の明
暗の差か無視しうる程度に小さくなシ、その結果、入射
光量は平均化される。
第二の層、304は自由表面、305は第一の層302
と第二の層303との界面を示す。)K示すように、第
一のPJ302と第二の1303との界面305と、自
由表面304とが非平行である( m 31A)図参照
)41合には、入射光I0に対する反射光R1と出射光
Rsとはその進行方向が異なるため、界面305と自由
表面304とが平行である(第3(B)図参照)場合に
比べて、干渉の度合が減少する。即ち、干渉が生じても
、第3(C)図に示すごとく、一対の界面が平行な関係
にある場合よりも、一対の界面が非平行な関係にある場
合の方が干渉の度合が小さくなるため、干渉縞模様の明
暗の差か無視しうる程度に小さくなシ、その結果、入射
光量は平均化される。
このことは、第2(C)図に示すように、第二の層20
3の1厚がマクロ的に不均一でおる場合、即ち、異なる
任意の2つの位置における第二の層の層yIdts *
dt+がd。′+’1g4である場合であっても同様
であって、全層領域において入射する光量は第2(q図
に示すように均一となる。
3の1厚がマクロ的に不均一でおる場合、即ち、異なる
任意の2つの位置における第二の層の層yIdts *
dt+がd。′+’1g4である場合であっても同様
であって、全層領域において入射する光量は第2(q図
に示すように均一となる。
以上、光受容層が第一の膚と第二の層とで構成されてい
る場合について記載したが、本発明の光受容部材が3層
以上の条理構成の光受容層を有している場合、例えば、
第4図に示すように支持体401上ににつの構成層40
2′と402′から構成される第一のrti 402
、および第二の層403を積層してなる場合であっても
、入射光量@に対して、反射光”1 y R2* ”3
+ R4およびR5が存在するが、402 、403
および404の各層において、第3図よよって説明した
ごとき入射する光量が平均化される現象か生ずる。
る場合について記載したが、本発明の光受容部材が3層
以上の条理構成の光受容層を有している場合、例えば、
第4図に示すように支持体401上ににつの構成層40
2′と402′から構成される第一のrti 402
、および第二の層403を積層してなる場合であっても
、入射光量@に対して、反射光”1 y R2* ”3
+ R4およびR5が存在するが、402 、403
および404の各層において、第3図よよって説明した
ごとき入射する光量が平均化される現象か生ずる。
その上、ショートレンジl内の各層の界面は、−iのス
リットとして働き、そこで回折現象を生じる。
リットとして働き、そこで回折現象を生じる。
そのため、各層での干渉は、層厚の差による干渉と、層
界面の回折による干渉との積として現われる。
界面の回折による干渉との積として現われる。
したがって、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ため、本発明の光受容部材において
は第一の層を構成する層の数が増大するにつれ、よシ一
層干渉による影響を防止することができる。
での相乗効果となるため、本発明の光受容部材において
は第一の層を構成する層の数が増大するにつれ、よシ一
層干渉による影響を防止することができる。
以上の実験的に確認された事実関係をもってする前述の
構成の本発明の光受容部材の支持体は、その表面が光受
容部材に要求される解像力よ)も微小な凹凸を有し、し
かも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが重畳し
た形状を呈しているものである。
構成の本発明の光受容部材の支持体は、その表面が光受
容部材に要求される解像力よ)も微小な凹凸を有し、し
かも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが重畳し
た形状を呈しているものである。
かくなる表面形状を有する支持体の使用は、その上に光
受容層が形成されてなる光受容部材を、光受容層を通過
した光が支持体表面で反射することによ)干渉し形成さ
れる画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた
画像を形成することにつながる。
受容層が形成されてなる光受容部材を、光受容層を通過
した光が支持体表面で反射することによ)干渉し形成さ
れる画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた
画像を形成することにつながる。
本発明の光受容部材の支持体の表面について、好適な凹
凸形状の1周期の大きさlは、照射光のスポット径をL
とすれば、j≦Lの関係にあることが必要である。
凸形状の1周期の大きさlは、照射光のスポット径をL
とすれば、j≦Lの関係にあることが必要である。
また、本発明の光受容部材の光受容層は、第一の層と第
二の唐とからなシ、該第−の層は、シリコン原子とグル
マニクム原子又はスズ原子の少なくともいずれか一方と
、さらに好ましくは水素原子及びへログン原子の少をく
ともいずれか一方とを含有するアモルファス材料〔以下
、「a−58(Ge 、5n)(H,X)Jと表記する
。〕、あるいは、酸素原子、炭X原子及び窒素原子の中
から選ばれる少くとも一種とを含有するa −S j(
Ga、an)(H,X)で構成されてお夛、さらに必要
に応じて伝導性を制御する物質を含有せしめることかで
きる。そして、該第−の層は、多層構造を有することも
おシ、特に好ましくは、伝導性& fllJ !1する
!Il!!I質を含有する電荷注入阻止I?j1ト構成
層の1つとして有するか、または/及び、障壁層を構成
層の1つとして有するものである。
二の唐とからなシ、該第−の層は、シリコン原子とグル
マニクム原子又はスズ原子の少なくともいずれか一方と
、さらに好ましくは水素原子及びへログン原子の少をく
ともいずれか一方とを含有するアモルファス材料〔以下
、「a−58(Ge 、5n)(H,X)Jと表記する
。〕、あるいは、酸素原子、炭X原子及び窒素原子の中
から選ばれる少くとも一種とを含有するa −S j(
Ga、an)(H,X)で構成されてお夛、さらに必要
に応じて伝導性を制御する物質を含有せしめることかで
きる。そして、該第−の層は、多層構造を有することも
おシ、特に好ましくは、伝導性& fllJ !1する
!Il!!I質を含有する電荷注入阻止I?j1ト構成
層の1つとして有するか、または/及び、障壁層を構成
層の1つとして有するものである。
また、前記第二の層は、無機弗化物、無機酸化物及び無
機硫化物の中から選ばれる少なくとも一種で構成されて
いて、反射防止機能を奏するものである。
機硫化物の中から選ばれる少なくとも一種で構成されて
いて、反射防止機能を奏するものである。
本発明の光受容部材においては、前述の表面形状を有す
る支持体と、該支持体上に形成される光受容層とは密接
に関係する。即ち、本発明の光受容部材にあっては、支
持体上に1第一の層と第二の層とをmar、て有し、さ
らに第一の層にあっては、後で詳記するようく、干渉を
防止することを目的として、第一の層の支持体側の端部
にダルマニウム原子又は/及びスズ原子を比較的多量に
含有する局在領域を形成せしめるか、又は/及び第一の
層の支持体側の端部に伝導性を制御する物質を比較的多
量に含有する局在領域(すなわち、電荷阻止#)を形成
せしめるか、又は/及び第一の層の支持体側の端部に障
壁層を形成することが望ましく、こうした構成の本発明
の光受容部材は支持体上に複数の層による複数の界面が
形成されることとなるが、本発明の光受容部材において
は、シ璽−トレンジj円に少なくとも一対の非平行な界
面が存在するようにされる。
る支持体と、該支持体上に形成される光受容層とは密接
に関係する。即ち、本発明の光受容部材にあっては、支
持体上に1第一の層と第二の層とをmar、て有し、さ
らに第一の層にあっては、後で詳記するようく、干渉を
防止することを目的として、第一の層の支持体側の端部
にダルマニウム原子又は/及びスズ原子を比較的多量に
含有する局在領域を形成せしめるか、又は/及び第一の
層の支持体側の端部に伝導性を制御する物質を比較的多
量に含有する局在領域(すなわち、電荷阻止#)を形成
せしめるか、又は/及び第一の層の支持体側の端部に障
壁層を形成することが望ましく、こうした構成の本発明
の光受容部材は支持体上に複数の層による複数の界面が
形成されることとなるが、本発明の光受容部材において
は、シ璽−トレンジj円に少なくとも一対の非平行な界
面が存在するようにされる。
そして、本発明の目的をより効果的に達成するためには
、シ1−トレンジJiC於ける層厚の差、例えば、前述
の第2((転)図におけるdIとd!ffiの差は照射
光の波長をλとすると、次式:d2ドd宜222. (
n :構成層の屈折率)を満足することが望ましい。そ
して該層厚の差の上限は、好ましくは0.1μm〜2μ
m1よシ好ましくはQ、l、4m 〜1.5μffl、
最適には0.2 prn 〜l μmとすることが望ま
しい。
、シ1−トレンジJiC於ける層厚の差、例えば、前述
の第2((転)図におけるdIとd!ffiの差は照射
光の波長をλとすると、次式:d2ドd宜222. (
n :構成層の屈折率)を満足することが望ましい。そ
して該層厚の差の上限は、好ましくは0.1μm〜2μ
m1よシ好ましくはQ、l、4m 〜1.5μffl、
最適には0.2 prn 〜l μmとすることが望ま
しい。
前述のごとく、本発明の光受容部材においては、シ菖−
トレンジj円において、少くともいずれか2つの界面が
非平行な関係にあるように各層の層厚が制御されるが、
この条件を満たす限りにおいて、平行な関係にある界面
が存在してもよい。但し、その場合、平行な関係にある
界面につ(4て、任意の2つの位置をとって、それらの
位置における層厚の差をΔlとし、照射光の波長をλと
層の屈折率ff:nとした場合、次を満足するよう((
層又は層領域を形成するのが望ましい。
トレンジj円において、少くともいずれか2つの界面が
非平行な関係にあるように各層の層厚が制御されるが、
この条件を満たす限りにおいて、平行な関係にある界面
が存在してもよい。但し、その場合、平行な関係にある
界面につ(4て、任意の2つの位置をとって、それらの
位置における層厚の差をΔlとし、照射光の波長をλと
層の屈折率ff:nとした場合、次を満足するよう((
層又は層領域を形成するのが望ましい。
本発明の第一の層及び第二の層の作成については、本発
明の前述の目的を効率的に達成する念めに、そのN厚を
光学的レベルで正確に制御する必要があることから、グ
ロー放電法、スパッタリング法、イオンブレーティング
法等の真空堆積法が通常使用されるが、これらの他、光
CVD法、熱CVD法等を採用することもできる。
明の前述の目的を効率的に達成する念めに、そのN厚を
光学的レベルで正確に制御する必要があることから、グ
ロー放電法、スパッタリング法、イオンブレーティング
法等の真空堆積法が通常使用されるが、これらの他、光
CVD法、熱CVD法等を採用することもできる。
以下、第1図によp本発明の光受容部材の具体的構成に
ついて詳しく説明する。
ついて詳しく説明する。
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を説明するため
に模式的〈示した図であり、図中、100け光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、103は第二の
層、104は自由表面を示す。
に模式的〈示した図であり、図中、100け光受容部材
、101は支持体、102は第一の層、103は第二の
層、104は自由表面を示す。
支持体
本発明の光受容部材における支持体101は、その表面
が光受容部材に要求される解像力よシも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが
重畳した形状を呈しているものである。
が光受容部材に要求される解像力よシも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸の断面形状が、主ピークに副ピークが
重畳した形状を呈しているものである。
支持体表面に設けられる該凹凸形状は、化学的エツチン
グ、電気メッキ等の化学的方法、蒸着、スパッタリング
などの物理的方法、旋盤加工などの機械的方法などによ
って形成されるが、生産管理を容易に行なうためには、
旋盤などの機械的加工方法が好ましい。
グ、電気メッキ等の化学的方法、蒸着、スパッタリング
などの物理的方法、旋盤加工などの機械的方法などによ
って形成されるが、生産管理を容易に行なうためには、
旋盤などの機械的加工方法が好ましい。
たとえば、支持体の表面を旋盤で加工する場合、7字形
状の切刃を■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、例えば円筒状支持体を予め
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
形成される凹凸が作シ出す線状突起部は、円筒状支持体
の中心軸を中心にした螺旋構造を有する。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よい。
状の切刃を■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、例えば円筒状支持体を予め
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
形成される凹凸が作シ出す線状突起部は、円筒状支持体
の中心軸を中心にした螺旋構造を有する。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よい。
また、前記凹凸形状は、本発明tの目的を効率的に達成
するために、規則的、または周期的に配列されているこ
とが好ましい。更に1これに加えて、入射光を効率よく
一方向に散乱するために、前記凹凸形状が、その主ピー
クを中心に対称(第5図(A))、taは、非対称($
5図(B))に統一されていることが好まし’hoしか
し、支持体の加工管理の自由度を高める九めKは、両方
が混在してhるのがよい。
するために、規則的、または周期的に配列されているこ
とが好ましい。更に1これに加えて、入射光を効率よく
一方向に散乱するために、前記凹凸形状が、その主ピー
クを中心に対称(第5図(A))、taは、非対称($
5図(B))に統一されていることが好まし’hoしか
し、支持体の加工管理の自由度を高める九めKは、両方
が混在してhるのがよい。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表rIK設け
られる微小な凹凸の各デイメンシヨンは、以下の点を考
慮した上で、本発明の目的を効果的に達成出来る様に設
定される。
られる微小な凹凸の各デイメンシヨンは、以下の点を考
慮した上で、本発明の目的を効果的に達成出来る様に設
定される。
即ち、第1には光受容層を構成するa−8i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。
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 mの層品質の低下を招来しな^様に
支持体表面に設けられる微小な凹凸のデイメンジ盲ンを
設定する必要がある。
支持体表面に設けられる微小な凹凸のデイメンジ盲ンを
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凹凸があると、画
像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に行
なうことが出来なくなる。
像形成後のクリーニングに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、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。
たみが早くなるという問題がある。
上記し九層堆積上の問題点、′1子写真法のプロセス上
の問題点および、干渉縞楔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、通常は0,3μm〜5
00μm1好ましくは1μm〜200μm1よシ好まし
くは5μm〜50μmであるのが望ましい。
の問題点および、干渉縞楔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、通常は0,3μm〜5
00μm1好ましくは1μm〜200μm1よシ好まし
くは5μm〜50μmであるのが望ましい。
又凹部の最大の深さは、好ましくは0.1μm〜5μm
1よシ好ましくは0.3μm〜3μm1 最適には0.
6μm〜2μmとされるのが望ましい。支持体表面の凹
部のピッチと熾大深さが上記の範囲にある場合、凹部(
又は線状突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜
20度、よシ好ましくは3度〜15度、最適には4度〜
10度とするのが望ましい。
1よシ好ましくは0.3μm〜3μm1 最適には0.
6μm〜2μmとされるのが望ましい。支持体表面の凹
部のピッチと熾大深さが上記の範囲にある場合、凹部(
又は線状突起部)の傾斜面の傾きは、好ましくは1度〜
20度、よシ好ましくは3度〜15度、最適には4度〜
10度とするのが望ましい。
本発明に用いφ支持体101は、導電性のものであって
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr。
も、また電気絶縁性のものであってもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr。
ステンレス、AJ 、 Cr 、 Mo 、 Au 、
Nb 、 Ta 。
Nb 、 Ta 。
V 、 Ti 、 Pt 、 pb等の金属又はこれ等
の合金が挙げられる。
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、ポリ塩化ビニリゾ/、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、紙等が挙げられる。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
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。
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、ポリ塩化ビニリゾ/、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、紙等が挙げられる。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
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr。
kl 、 Cr 、 Mo 、 Au 、 Ir 、
Nb 、 Ta 、 V 、 Ti。
Nb 、 Ta 、 V 、 Ti。
Pi 、 Pd 、 In、O,、8nO,、ITO(
In、0.−1− SnO,)等から成る薄膜を設ける
ことによって導電性を付与し、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 、 k
l 、 Ag 、 Pb。
In、0.−1− SnO,)等から成る薄膜を設ける
ことによって導電性を付与し、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 、 k
l 、 Ag 、 Pb。
Zn 、Ni 、Au 、 Cr 、 Mo 、 Ir
、 Nb 、 Ta 、 V 。
、 Nb 、 Ta 、 V 。
Tl 、 PL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
を付与する。支持体の形状は、円筒状、ベルト状、板状
等任意の形状であることができるが、用途、所望によっ
て、その形状は適宜に決めることのできるものである。
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
を付与する。支持体の形状は、円筒状、ベルト状、板状
等任意の形状であることができるが、用途、所望によっ
て、その形状は適宜に決めることのできるものである。
例えば、第1図の光受容部材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、所望通夛の光受容部材を形成しうる様に適
宜決定するが、光受容部材として可撓性が要求される場
合(では、支持体としての機能が充分発揮される範囲内
で可能な限く薄くすることかできる。しかしながら、支
持体の製造上及び取扱い上、機械的強度等の点から、通
常は、10μ以上とされる。
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、所望通夛の光受容部材を形成しうる様に適
宜決定するが、光受容部材として可撓性が要求される場
合(では、支持体としての機能が充分発揮される範囲内
で可能な限く薄くすることかできる。しかしながら、支
持体の製造上及び取扱い上、機械的強度等の点から、通
常は、10μ以上とされる。
笛−の層
本発明の光受容部材においては、前述の支持体101上
に第一の層102を設けるものであり、該第−の層は、
シリコン原子とゲルマニウム原子又はスズ原子の少なく
ともいずれか一方と、好ましくはさらに水素原子又はハ
ロゲン原子の少なくとも^ずれか一方を含有する非晶質
材料で構成され、さらに、酸素原子、炭素原子及び窒素
原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有せしめるこ
とができる。更にまた、該第−の層には、必要に応じて
伝導性を制御する物質を含有せしめることが可能であっ
て、伝導性を制御する物質を比較的多黛に含有する電荷
注入阻止M及び/又は障壁層を、支持体側の端部に有す
ることが望ましい。
に第一の層102を設けるものであり、該第−の層は、
シリコン原子とゲルマニウム原子又はスズ原子の少なく
ともいずれか一方と、好ましくはさらに水素原子又はハ
ロゲン原子の少なくとも^ずれか一方を含有する非晶質
材料で構成され、さらに、酸素原子、炭素原子及び窒素
原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有せしめるこ
とができる。更にまた、該第−の層には、必要に応じて
伝導性を制御する物質を含有せしめることが可能であっ
て、伝導性を制御する物質を比較的多黛に含有する電荷
注入阻止M及び/又は障壁層を、支持体側の端部に有す
ることが望ましい。
本発明の第一の層中に含有せしめる前記ハロゲン原子と
しては、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙
げられるが、特に1フツ素及び塩素が好ましいものとし
て挙げられる。
しては、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙
げられるが、特に1フツ素及び塩素が好ましいものとし
て挙げられる。
第一の゛層中に含有される水素原子tH)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0.01〜4Qato
rnic%、より好適には0゜05〜30 atomi
c%、′!&適には0.1〜25 atomic%とす
るのが望ましい。
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0.01〜4Qato
rnic%、より好適には0゜05〜30 atomi
c%、′!&適には0.1〜25 atomic%とす
るのが望ましい。
また、本発明において、第一の層の層厚は、本発明の目
的を効率的に達成するには重要な要因の1つであって、
光受容部材に所望の特性が与えられるように、光受容部
材の設計の際には充分な注意を払う必要があシ、通常は
1〜100μとするが、好ましくは1〜80μ、よシ好
ましくは2〜50μとする。
的を効率的に達成するには重要な要因の1つであって、
光受容部材に所望の特性が与えられるように、光受容部
材の設計の際には充分な注意を払う必要があシ、通常は
1〜100μとするが、好ましくは1〜80μ、よシ好
ましくは2〜50μとする。
ところで、本発明の光受容部材の第−o/?!#にゲル
マニウム原子及び/又はスズ原子を含有せしめる目的は
、主として該光受容部材の長波長側における吸収スペク
トル特性を向上せしめることにある。
マニウム原子及び/又はスズ原子を含有せしめる目的は
、主として該光受容部材の長波長側における吸収スペク
トル特性を向上せしめることにある。
即ち、前記第一の層中にゲルマニウム原子又は/及びス
ズ原子を含有せしめることによ)、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性を示すところのものとなるが、中
でも特に可視光領域をふくむ比較的短波長から比較的長
波長患の全領域の波長の光に対して光感度が優れ光応答
性の速いものとなる。そしてこのことは、半導体レーザ
を光源とした場合に特に顕著である。
ズ原子を含有せしめることによ)、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性を示すところのものとなるが、中
でも特に可視光領域をふくむ比較的短波長から比較的長
波長患の全領域の波長の光に対して光感度が優れ光応答
性の速いものとなる。そしてこのことは、半導体レーザ
を光源とした場合に特に顕著である。
本発明における第一の層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、第一の層の全層領域に均一な分
布状態で含有せしめるか、あるいは不均一な分布状態で
含有せしめるものである。
又は/及びスズ原子は、第一の層の全層領域に均一な分
布状態で含有せしめるか、あるいは不均一な分布状態で
含有せしめるものである。
(ここで均一な分布状態とは、ゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の分布濃度が、第一の層の支持本表面と平
行な面方向において均一であり、第一の層の層厚方向に
も均一であることをいい、又、不均一な分布状態とは、
ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度が、第
一の層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
第一の層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして本発明の第一の層においては、特に、支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又はスズ原子を比較的多
鼠に均一な分布状態で含有する層を設けるか、あるhは
自由表面側よりも支持体側の方に多く分布した状態とな
る様にゲルマニウム原子父は/及びスズ原子を含有せし
めることが望ましく、こうした場合、支持体側の端部に
おいてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度
を極端に大きくすることにより、半導体レーザ等の長波
長の光源を用いた励合に、光受容層の自由表面側に近い
構成層又は層領域においては殆んど吸収しきれない長波
長の光を、光受容層の支持体と接する構成層又は層領域
において実質的に完全に吸収されろため、支持体表面か
らの反射光による干渉が防止されるようになる。
及びスズ原子の分布濃度が、第一の層の支持本表面と平
行な面方向において均一であり、第一の層の層厚方向に
も均一であることをいい、又、不均一な分布状態とは、
ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度が、第
一の層の支持体表面と平行な面方向には均一であるが、
第一の層の層厚方向には不均一であることをいう。) そして本発明の第一の層においては、特に、支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又はスズ原子を比較的多
鼠に均一な分布状態で含有する層を設けるか、あるhは
自由表面側よりも支持体側の方に多く分布した状態とな
る様にゲルマニウム原子父は/及びスズ原子を含有せし
めることが望ましく、こうした場合、支持体側の端部に
おいてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度
を極端に大きくすることにより、半導体レーザ等の長波
長の光源を用いた励合に、光受容層の自由表面側に近い
構成層又は層領域においては殆んど吸収しきれない長波
長の光を、光受容層の支持体と接する構成層又は層領域
において実質的に完全に吸収されろため、支持体表面か
らの反射光による干渉が防止されるようになる。
前述のごとく、本発明の第一の層にはダルマニウム原子
又は/及びスズ原子を全層中に均一に分布せしめること
もでき、また層厚方向に連続的かつ不均一に分布せしめ
ることもできるが、以下、層厚方向の分布状態の典型的
な例のいくつかを、ゲルマニウム原子を例として、第1
1乃至19図により説明する。
又は/及びスズ原子を全層中に均一に分布せしめること
もでき、また層厚方向に連続的かつ不均一に分布せしめ
ることもできるが、以下、層厚方向の分布状態の典型的
な例のいくつかを、ゲルマニウム原子を例として、第1
1乃至19図により説明する。
第11図乃至第19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、第一の層の層厚を示し、”
Bは支持体側の第一の層の端面の位jtt−1tTは支
持体側とは反対側の第二の層側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一の層はIB側よ
シtT側に向って層形成がなされる。
子の分布濃度Cを、縦軸は、第一の層の層厚を示し、”
Bは支持体側の第一の層の端面の位jtt−1tTは支
持体側とは反対側の第二の層側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一の層はIB側よ
シtT側に向って層形成がなされる。
尚、各図に於いて、層厚及び濃度の表示はそのままの値
で示すと各々の図の違りか明確でなくなる為、極端な形
で図示しておりこれらの図はあくまでも理解を容易にす
るための説明のための模式的なものである。
で示すと各々の図の違りか明確でなくなる為、極端な形
で図示しておりこれらの図はあくまでも理解を容易にす
るための説明のための模式的なものである。
第11図には、第一の1中に含有されるゲルマニウム原
子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第11図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有さ
れる第一の層が形成される支持体表面と第一の層とが接
する界面位1tBより1.の位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を取プ乍らゲ
ルマニウム原子が第一の1に含有され、位置t、よシは
濃度C2よシ界面位置tテに至るまで徐々に連続的に減
少されている。位WLt〒においてはゲルマニウムi子
の分布濃度Cは実質的に零とされる。
れる第一の層が形成される支持体表面と第一の層とが接
する界面位1tBより1.の位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を取プ乍らゲ
ルマニウム原子が第一の1に含有され、位置t、よシは
濃度C2よシ界面位置tテに至るまで徐々に連続的に減
少されている。位WLt〒においてはゲルマニウムi子
の分布濃度Cは実質的に零とされる。
(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合である。
)
第12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t、1より位置ITに至る
まで濃度C3から徐々に連続的に減少して位置tfにお
いて濃度C4となる様な分布状態を形成している。
ウム原子の分布濃度Cは位置t、1より位置ITに至る
まで濃度C3から徐々に連続的に減少して位置tfにお
いて濃度C4となる様な分布状態を形成している。
第13図の場合には、位置tBよシ位置t、までは、ゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C3と一定位置とさ
れ、位置1.と位置t7との間にお込て、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bる。
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C3と一定位置とさ
れ、位置1.と位置t7との間にお込て、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bる。
第14図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
位置tBよシ位置tfに至るまで、濃度C0よシ初め連
続的に徐々に減少され、位置【Sよシは急速に一連続的
に減少されて位置tTにおいて実質的に零とされている
。
位置tBよシ位置tfに至るまで、濃度C0よシ初め連
続的に徐々に減少され、位置【Sよシは急速に一連続的
に減少されて位置tTにおいて実質的に零とされている
。
第15図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位Rtgと位置14間においては、濃度Cγと
一定値であシ、位置を丁に於ては分布濃度Cは零とされ
る。位置t4と位itτとの間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t4よシ位置tyに至るまで減少されてい
る。
度Cは、位Rtgと位置14間においては、濃度Cγと
一定値であシ、位置を丁に於ては分布濃度Cは零とされ
る。位置t4と位itτとの間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t4よシ位置tyに至るまで減少されてい
る。
第16図に示される例においては、分布濃度Cは位置1
Bよ)位置t、までは一度C8の一定値を取シ、位置t
5よ)位置tTまでは濃度C9より濃度CtOまで一次
関数的に減少する分布状態とされている。
Bよ)位置t、までは一度C8の一定値を取シ、位置t
5よ)位置tTまでは濃度C9より濃度CtOまで一次
関数的に減少する分布状態とされている。
第17図に示す例におりては、位置tBより位置を丁に
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度CI!
より一次関数的に減少されて、零に至っている。
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度CI!
より一次関数的に減少されて、零に至っている。
第18図においては、位置1.よシ位置t、に至るまで
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CItよシ濃
度Ctaまで一次関数的に減少され、位置ts ト位!
11と(7)l’&ijKオイテU、1III度CI。
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CItよシ濃
度Ctaまで一次関数的に減少され、位置ts ト位!
11と(7)l’&ijKオイテU、1III度CI。
の一定値とされた例が示されている。
@19図に示される例において、ゲルマニウム原子の分
布濃度Cは、位置tBにおいて濃度CI4であシ、位f
ltyに至るまではこの濃度CI4よシ初めはゆっく)
と減少され、t7の位置付近においては、急激に減少さ
れて位置t、では濃度C1ffとされる。
布濃度Cは、位置tBにおいて濃度CI4であシ、位f
ltyに至るまではこの濃度CI4よシ初めはゆっく)
と減少され、t7の位置付近においては、急激に減少さ
れて位置t、では濃度C1ffとされる。
位置t、と位置輸との間においては、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t、で
一度C18となシ、位置1.と位置t、との間では、徐
々に減少されて位置t。
れて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t、で
一度C18となシ、位置1.と位置t、との間では、徐
々に減少されて位置t。
におhて、濃度0.丁に至る。位置t、と位置e7との
間においては濃度C,ア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。
間においては濃度C,ア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、811図乃至第19図により、第一の層中に含有
されるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明した様に1本発明の
光受容部材においては、支持体側において、ゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、端面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に比べてかなシ低くされ九部分を有するゲルマニウム原
子又#i/及びス:eH子の分布状態が第一の膚に設け
られているのが望ましい。
されるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の層厚方向
の分布状態の典型例の幾つかを説明した様に1本発明の
光受容部材においては、支持体側において、ゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有
し、端面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側
に比べてかなシ低くされ九部分を有するゲルマニウム原
子又#i/及びス:eH子の分布状態が第一の膚に設け
られているのが望ましい。
即ち、本発明における光受容部材を構成する第一の層は
、好ましくは上述した様に支持体側の方にゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子が比較的高濃度で含有されてい
る局在領域を有するのが望ましい。
、好ましくは上述した様に支持体側の方にゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子が比較的高濃度で含有されてい
る局在領域を有するのが望ましい。
本発明の光受容部材に於ては、局在領域は、第11図乃
至第19図に示す記号を用いて説明すれば、界面位11
taより5μ以内に設けられるのが望ましい。
至第19図に示す記号を用いて説明すれば、界面位11
taより5μ以内に設けられるのが望ましい。
そして、上記局在領域は、界面位1tmよシ5μ厚まで
の全層領域とされる場合もあるし、又、該層領域の一部
とされる場合もある。
の全層領域とされる場合もあるし、又、該層領域の一部
とされる場合もある。
局在領域を層領域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。
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。
局在領域はその中に含有されるゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム
原子欠は/及びスズ原子の分布濃度の最大値Cm5xが
シリコン原子に対して、好ましくは1000 atom
ic ppm以上、より好適には5000 atomi
c ppm以上、最適KdlX104atomic p
pm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。
及びスズ原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム
原子欠は/及びスズ原子の分布濃度の最大値Cm5xが
シリコン原子に対して、好ましくは1000 atom
ic ppm以上、より好適には5000 atomi
c ppm以上、最適KdlX104atomic p
pm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、本発明の光受容部材においては、ゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の含有される第一の層は、支持体
側からの層厚で5μ以内< lit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
るのが好ましいものである。
子又は/及びスズ原子の含有される第一の層は、支持体
側からの層厚で5μ以内< lit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
るのが好ましいものである。
本発明の光受容部材において、第一の層中に含aせしめ
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含・装置は、
本発明の目的を効果的に達成しうる様に所望に従って適
宜法める必要があり、通常は1〜6 X 10’ at
omic ppmとするか、好ましくは10〜3 X
10’ a tomi c ppm 、より好ましく
i’:l: I X 102〜2 X 10’ ato
mjc ppmとする。
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含・装置は、
本発明の目的を効果的に達成しうる様に所望に従って適
宜法める必要があり、通常は1〜6 X 10’ at
omic ppmとするか、好ましくは10〜3 X
10’ a tomi c ppm 、より好ましく
i’:l: I X 102〜2 X 10’ ato
mjc ppmとする。
また、本発明において、第一の層の層厚は、本発明の目
的を効率的に達成するにはM要な要因の1つであって、
光受容部材に)lの特性が与えられるように、光受容部
材の設計の際には充分な注意き払う必要があり、通常は
1〜100μとするが、好ましくは1〜80μ、より好
ましくは2〜50μとする。
的を効率的に達成するにはM要な要因の1つであって、
光受容部材に)lの特性が与えられるように、光受容部
材の設計の際には充分な注意き払う必要があり、通常は
1〜100μとするが、好ましくは1〜80μ、より好
ましくは2〜50μとする。
本発明の先受8部材の第一の層に、酸素原子、炭素原干
支び窒素原子の中から選ばれる少くとも一部き含Hせし
める目的は、主として該光受容部材の高光感度化と高暗
抵抗化、そして支持体と第一の層との間の密着性の向上
にある。
支び窒素原子の中から選ばれる少くとも一部き含Hせし
める目的は、主として該光受容部材の高光感度化と高暗
抵抗化、そして支持体と第一の層との間の密着性の向上
にある。
本発明の第一の層においては、酸素原子、炭素原子及び
窒素原子の中から選ばれる少くとも一部を含有せしめる
場合、層厚方向に均一な分布状態で含有せしめるか、あ
るいは層厚方向に不均一な分布状態で含有せしめるかけ
、前述の目的とするところ乃至期待する作用効果によっ
て異なシ、したがって、含有せしめる憧も異iるところ
となる。
窒素原子の中から選ばれる少くとも一部を含有せしめる
場合、層厚方向に均一な分布状態で含有せしめるか、あ
るいは層厚方向に不均一な分布状態で含有せしめるかけ
、前述の目的とするところ乃至期待する作用効果によっ
て異なシ、したがって、含有せしめる憧も異iるところ
となる。
すなわち、光受容部材の高光感度化と高暗抵抗化を目的
とする場合には、苓−の層の全層領域に均一な分布状態
で含有せしめ、この場合、第一の層に含有せしめる炭素
原子、酸素原子、窒素原子の中から選ばれる少くとも−
+・「の澁は比較的少量でよい。
とする場合には、苓−の層の全層領域に均一な分布状態
で含有せしめ、この場合、第一の層に含有せしめる炭素
原子、酸素原子、窒素原子の中から選ばれる少くとも−
+・「の澁は比較的少量でよい。
また、支持体と第一の層との密謀性の向上を目的とする
場合には、第一の膚の支持体側端部の一部の層領域に均
一に含有せしめるか、あるいは、?IT−の層の支持体
側端部におりで、炭素原子、酸素原子、及び窒素原子の
中から選ばれる少くとも一種の分布濃度が高くなるよう
な分布状態で含有せしめ、この場合、第一の層に含有せ
しめる酸素原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ば
れる少くとも一種の址は、支持体との密着性の向上を確
実に図るために1比較的多童にされる。
場合には、第一の膚の支持体側端部の一部の層領域に均
一に含有せしめるか、あるいは、?IT−の層の支持体
側端部におりで、炭素原子、酸素原子、及び窒素原子の
中から選ばれる少くとも一種の分布濃度が高くなるよう
な分布状態で含有せしめ、この場合、第一の層に含有せ
しめる酸素原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ば
れる少くとも一種の址は、支持体との密着性の向上を確
実に図るために1比較的多童にされる。
本発明の光受容部材において、第一の層に含有せしめる
酸素原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ばれる少
くとも一種の量は、しかし、上述のごとき第一の層に要
求される特性に対する考慮の他、支持体との接触界面に
おける特性等、有機的関連性にも考M1をはらって決定
されるものであシ、通常は0.001〜50 atom
ic%、好ましくは0.002〜40 a tomi
c%、最適には0.003〜30 atomic%とす
る。
酸素原子、炭素原子、及び窒素原子の中から選ばれる少
くとも一種の量は、しかし、上述のごとき第一の層に要
求される特性に対する考慮の他、支持体との接触界面に
おける特性等、有機的関連性にも考M1をはらって決定
されるものであシ、通常は0.001〜50 atom
ic%、好ましくは0.002〜40 a tomi
c%、最適には0.003〜30 atomic%とす
る。
ところで、第一の層の全層領域に含有せしめるか、ある
いは、含有せしめる一部の層領域の層厚の第一の層の層
厚中に占める割合か大きい場合には、前述の含有せしめ
る社の上限を少なめにされる。すなわち、その場合、例
えば、含有せしめるl−領域の層厚が、第一の層の層厚
の主となるような場合には、含有せしめる量は通常3Q
atoaxie%以下、好普しくは20 atomic
%以下、最適にはIQ atomic%以下にされる。
いは、含有せしめる一部の層領域の層厚の第一の層の層
厚中に占める割合か大きい場合には、前述の含有せしめ
る社の上限を少なめにされる。すなわち、その場合、例
えば、含有せしめるl−領域の層厚が、第一の層の層厚
の主となるような場合には、含有せしめる量は通常3Q
atoaxie%以下、好普しくは20 atomic
%以下、最適にはIQ atomic%以下にされる。
次に、本発明の第一の層に含有せしめる酸素原子、炭素
原子、及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種の皺
が、支持体側においては比較的多源であり、支持体側の
端部から第二の層側の端部に向かって減少し、第一の層
の第二の層側の端部付近においては、比較的少量となる
か、あるいは実質的にゼロに近くなるように分布せしめ
る場合の典型的な例のいくつかを、第20図乃至第28
図によって説明する。しかし、本発明はこれらの例によ
って限定されるものではない。以下、炭素原子、酸素原
子の中から選ばれる少くとも一種を「原子(0,C,N
)Jと表記する。
原子、及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種の皺
が、支持体側においては比較的多源であり、支持体側の
端部から第二の層側の端部に向かって減少し、第一の層
の第二の層側の端部付近においては、比較的少量となる
か、あるいは実質的にゼロに近くなるように分布せしめ
る場合の典型的な例のいくつかを、第20図乃至第28
図によって説明する。しかし、本発明はこれらの例によ
って限定されるものではない。以下、炭素原子、酸素原
子の中から選ばれる少くとも一種を「原子(0,C,N
)Jと表記する。
第20図乃至第28図において、横軸は原子(0,C,
N)の分布濃度Cを、縦軸は第一の暦の層厚を示し、t
nは支持体と第一の膚との界面位置を、tTは第一の層
の第二の層との界面の位置を示す。
N)の分布濃度Cを、縦軸は第一の暦の層厚を示し、t
nは支持体と第一の膚との界面位置を、tTは第一の層
の第二の層との界面の位置を示す。
第20図は、第一の〕中【含有せしめる原子(0,C,
N)の層厚方向の分布状態の第一の典型例金示してhる
。該例では、原子(0,C,N)を含有するA−の贋と
支持体との界面位:&tsよす位置t、までは、原子(
0,C,N)の分布41度CがC1なる一定値をと9、
位置t、より第二の層との界面位1atrまでは原子(
0、C’ 、 N)の分布濃度Cがta濃度2から連続
的に減少し、位置trにおいては原子(0,C,N)の
分布濃度がC3となる。
N)の層厚方向の分布状態の第一の典型例金示してhる
。該例では、原子(0,C,N)を含有するA−の贋と
支持体との界面位:&tsよす位置t、までは、原子(
0,C,N)の分布41度CがC1なる一定値をと9、
位置t、より第二の層との界面位1atrまでは原子(
0、C’ 、 N)の分布濃度Cがta濃度2から連続
的に減少し、位置trにおいては原子(0,C,N)の
分布濃度がC3となる。
第21図に示す他の典型例の1つでは、第一の贋に含有
せしめる原子(0,C,N)の分布濃度Cは、位1it
Bから位1Wjtにいたるまで、濃度C4から連続的に
減少し、位置t7において濃(f、c、となる。
せしめる原子(0,C,N)の分布濃度Cは、位1it
Bから位1Wjtにいたるまで、濃度C4から連続的に
減少し、位置t7において濃(f、c、となる。
第22図に示す例では、位置lI]から位置t2までは
原子(0,C,N)の分布濃度Cが濃度C6なる一定値
を保ち、位置t、から位置tyにいたるまでは、原子(
0、C、N)の分布濃度Cは濃度0丁から徐々く連続的
に減少して位置t↑においては原子(0,C,N)の分
布濃度Cは実質的にゼロとなる。
原子(0,C,N)の分布濃度Cが濃度C6なる一定値
を保ち、位置t、から位置tyにいたるまでは、原子(
0、C、N)の分布濃度Cは濃度0丁から徐々く連続的
に減少して位置t↑においては原子(0,C,N)の分
布濃度Cは実質的にゼロとなる。
第23図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは位置t1よシ位置trKいたるまで、濃度C8から
連続的に徐々に減少し、位置1Tにおいては原子(0,
C,N)の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。
Cは位置t1よシ位置trKいたるまで、濃度C8から
連続的に徐々に減少し、位置1Tにおいては原子(0,
C,N)の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。
第24図に示す例では、原子(Ot Cp N)の分布
濃度Cは、位置1Bよシ位置t、の間においては濃度C
9の一定値にあシ、位置t、から位置1丁の間において
は、濃度C,から濃度CIOとなるまで、−次間数的に
減少する。
濃度Cは、位置1Bよシ位置t、の間においては濃度C
9の一定値にあシ、位置t、から位置1丁の間において
は、濃度C,から濃度CIOとなるまで、−次間数的に
減少する。
第25図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置【1よす位置t4にいたるまでは濃度C11
の一定値にあシ、位置t4よシ位置tTKlnたるまで
は濃度C12から濃度CI3となるまで一次関数的【減
少する。
Cは、位置【1よす位置t4にいたるまでは濃度C11
の一定値にあシ、位置t4よシ位置tTKlnたるまで
は濃度C12から濃度CI3となるまで一次関数的【減
少する。
第26図に示す例においては、原子(0,C,N)の分
布濃度Cは、位置1Bから位置ITにいたるまで、濃度
CI4から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少す
る。
布濃度Cは、位置1Bから位置ITにいたるまで、濃度
CI4から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少す
る。
第27図に示す例では、原子(0,C,N)の分布濃度
Cは、位置tBから位置t、にいたるまで゛濃度C15
から濃度Ctaとなるまで一次関数的に減少し、位置t
、から位置tiまでは濃度(18)の一定値を保つ。
Cは、位置tBから位置t、にいたるまで゛濃度C15
から濃度Ctaとなるまで一次関数的に減少し、位置t
、から位置tiまでは濃度(18)の一定値を保つ。
最後に、第28図に示す例では、原子(Op CtN)
の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C1゜であシ、
位置tBから位置1.までは、濃度cs’rからはじめ
はゆっくシ減少して、位置t6付近では急激に減少し、
位1teaでは濃度Ctaとなる。
の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C1゜であシ、
位置tBから位置1.までは、濃度cs’rからはじめ
はゆっくシ減少して、位置t6付近では急激に減少し、
位1teaでは濃度Ctaとなる。
次に、位置t6から位置ITまでははじめのうちは急激
に減少し、その後は緩かに徐々に減少し、位置t、にお
いては濃度C□となる。更に位置t。
に減少し、その後は緩かに徐々に減少し、位置t、にお
いては濃度C□となる。更に位置t。
と位置t8の間では極めてゆっくシと徐々に減少し、位
Rtgにおいて濃度C!oとなる。また更に、位M’s
から位置tTにいたるまでは濃度CtOから実質的てゼ
ロとなるまで徐々に減少する。
Rtgにおいて濃度C!oとなる。また更に、位M’s
から位置tTにいたるまでは濃度CtOから実質的てゼ
ロとなるまで徐々に減少する。
第20図〜第28図に示した例のごとく、第一の層の支
持体側の端部に原子(o 、 c 、 N) の分布
濃度Cの高い部分を有し、第一の膚の第二の層側の端部
においては、該分布濃度Cがかなり低い部分を有するか
、あるいは実質的にゼロに近い濃度の部分を有する場合
にあっては、第一の層の支持体側の端部に原子(o、e
、N )の分布濃度が比較的高濃度である局在領域を設
けること、好ましくは該局在領域を支持体表面と第一の
層との界面位置tBから5μ以内に設けることにより、
支持体と第一の層との@信性の向上をよシー魔効率的に
達成することができる。
持体側の端部に原子(o 、 c 、 N) の分布
濃度Cの高い部分を有し、第一の膚の第二の層側の端部
においては、該分布濃度Cがかなり低い部分を有するか
、あるいは実質的にゼロに近い濃度の部分を有する場合
にあっては、第一の層の支持体側の端部に原子(o、e
、N )の分布濃度が比較的高濃度である局在領域を設
けること、好ましくは該局在領域を支持体表面と第一の
層との界面位置tBから5μ以内に設けることにより、
支持体と第一の層との@信性の向上をよシー魔効率的に
達成することができる。
前記局在領域は、原子(OjC#N)を含有せしめる第
一の層の支持体側の端部の一部層領域の全部であっても
、あるhは一部であってもよく、いずれにするかは、形
成される第一の層に要求される特性に従って適宜状める
。
一の層の支持体側の端部の一部層領域の全部であっても
、あるhは一部であってもよく、いずれにするかは、形
成される第一の層に要求される特性に従って適宜状める
。
局在領域に含有せしめる原子(0,C9N)の量は、原
子(0,C,N)の分子濃度Cの最大値が500 at
omic ppm以上、好ましくは800atomic
ppm以上、最適には1000 a’tomic p
pm以上となるような分布状態とするのが望ましい。
子(0,C,N)の分子濃度Cの最大値が500 at
omic ppm以上、好ましくは800atomic
ppm以上、最適には1000 a’tomic p
pm以上となるような分布状態とするのが望ましい。
更に、本発明の光受容部材においては必要に応じて第一
の層に伝導性を制御する物質を、全層領域又は一部の層
領域に均−又は不均一な分布状態で含有せしめることが
できる。
の層に伝導性を制御する物質を、全層領域又は一部の層
領域に均−又は不均一な分布状態で含有せしめることが
できる。
前記伝導性を制御する物質としては、半導体分野におい
ていういわゆる不純物を挙げることができ、P型伝導性
を与える周期律表第1族に属する原子(以下単に「第1
族原子」と称す。)、又は、n型伝樽性を与える周期律
表第V族に属する原子(以下単に「第■族原子」と称す
。)が使用される。具体的には、第1族原子としては、
B(硼素)、Al (アルミニウム)、Ga(ガリウム
)、In (インジウム)、TJ (タリウム)等を挙
げることができるが、特に好ましいものは、B 、 G
aである。また第V族原子としては、P(燐)、As(
lift、素)、sb (アンチモン)、Bi(ビス7
ン)等を挙げることができるが、特に好ましいものは、
P、Sbである。
ていういわゆる不純物を挙げることができ、P型伝導性
を与える周期律表第1族に属する原子(以下単に「第1
族原子」と称す。)、又は、n型伝樽性を与える周期律
表第V族に属する原子(以下単に「第■族原子」と称す
。)が使用される。具体的には、第1族原子としては、
B(硼素)、Al (アルミニウム)、Ga(ガリウム
)、In (インジウム)、TJ (タリウム)等を挙
げることができるが、特に好ましいものは、B 、 G
aである。また第V族原子としては、P(燐)、As(
lift、素)、sb (アンチモン)、Bi(ビス7
ン)等を挙げることができるが、特に好ましいものは、
P、Sbである。
本発明の第一の層に伝導性を制御する物質である第1族
原子又は第V族原子を含有せしめる場合、全層領域に含
有せしめるか、あるいは一部の層領域に含有せしめるか
は、後述するように目的とするところ乃至期待する作用
効果によって異なシ、含有せしめる量も異なるところと
なる。
原子又は第V族原子を含有せしめる場合、全層領域に含
有せしめるか、あるいは一部の層領域に含有せしめるか
は、後述するように目的とするところ乃至期待する作用
効果によって異なシ、含有せしめる量も異なるところと
なる。
すなわち、第一の七の伝導型又は/及び伝導率を制御す
ることを主たる目的にする場合には、光受容部の全層領
域中に含有せしめ、この場合、第1族原子又は第V族原
子の含有鼠は比較的わずかでよく、通常はI X 10
−” 〜I X 10″atomicppmであり、好
ましくは5×10−!〜5×102102ato pp
m5@適にはIX 10−1〜2 X 10”atom
ic ppmである。
ることを主たる目的にする場合には、光受容部の全層領
域中に含有せしめ、この場合、第1族原子又は第V族原
子の含有鼠は比較的わずかでよく、通常はI X 10
−” 〜I X 10″atomicppmであり、好
ましくは5×10−!〜5×102102ato pp
m5@適にはIX 10−1〜2 X 10”atom
ic ppmである。
また、支持体と接する一部のN領域に第夏族原子又は第
V族原子を均一な分布状態で含有せしめるか、あるいは
層厚方向における第1族原子又は第V族原子の分布濃度
が、支持体と接する側において高濃度となるように含有
せしめる場合には、こうし九第1族原子又は#cV族原
子を含有する構成層あるいは2gI族原子を高濃度に含
有する層領域は、電荷注入阻止層として機能するところ
となる。
V族原子を均一な分布状態で含有せしめるか、あるいは
層厚方向における第1族原子又は第V族原子の分布濃度
が、支持体と接する側において高濃度となるように含有
せしめる場合には、こうし九第1族原子又は#cV族原
子を含有する構成層あるいは2gI族原子を高濃度に含
有する層領域は、電荷注入阻止層として機能するところ
となる。
即ち、第厘族原子を含有せしめた場合には、光受容層の
自由表面が■極性の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よシ効率的に阻
止することができ、又、第V族原子を含有せしめた場合
には、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正孔の移I
JJをより効率的に阻止することができる。
自由表面が■極性の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よシ効率的に阻
止することができ、又、第V族原子を含有せしめた場合
には、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正孔の移I
JJをより効率的に阻止することができる。
そして、こうした場合の含有近は比較的多量であって、
具体的には、30〜5 X IQ’ atomicpp
m、好ましくは50〜I X 10 ’ atomic
ppm。
具体的には、30〜5 X IQ’ atomicpp
m、好ましくは50〜I X 10 ’ atomic
ppm。
最適にはI X 10”〜5 X 10” atomi
c ppmとする。
c ppmとする。
さらに、該電荷注入阻止層としての効果を効率的に奏す
るためには、第1Fjc原子を含有する支持体側の端部
に設けられる層又は層領域の層厚を電とし、光受容層の
NJ!ilをTとした場合、t/T≦0.4の関係が成
立することが望−ましく、より好ましくは該関係式の値
が0.35以下、最適には0.3以下となるようにする
のが望ましい。
るためには、第1Fjc原子を含有する支持体側の端部
に設けられる層又は層領域の層厚を電とし、光受容層の
NJ!ilをTとした場合、t/T≦0.4の関係が成
立することが望−ましく、より好ましくは該関係式の値
が0.35以下、最適には0.3以下となるようにする
のが望ましい。
また、該層又は層領域の層厚tは、一般的【は3 X
10−”〜工0μとするが、好ましくは4X10−1〜
8μ、最適には5 X 10−’〜5μとするのが望ま
しい。
10−”〜工0μとするが、好ましくは4X10−1〜
8μ、最適には5 X 10−’〜5μとするのが望ま
しい。
第一の層に含有せしめる第[S原子又は第V族原子の輩
が、支持体側においては比較的多量であって、支持体側
から第二の層側に向って減少し、第二の層側の端面付近
においては、比較的少量となるかあるいは実質的にゼロ
に近くなるように第厘涙原子又は第V族原子を分布させ
る場合の典型的な例は、前述の鴫−の層に酸素原子、炭
:JR原子又は窒素原子のうちの少なくともいずれか1
つを含有せしめる場合に例示した第20図乃至第28図
のと同様な例によって説明することができるが、本発明
はこれらの例にょって限定されるものではない。
が、支持体側においては比較的多量であって、支持体側
から第二の層側に向って減少し、第二の層側の端面付近
においては、比較的少量となるかあるいは実質的にゼロ
に近くなるように第厘涙原子又は第V族原子を分布させ
る場合の典型的な例は、前述の鴫−の層に酸素原子、炭
:JR原子又は窒素原子のうちの少なくともいずれか1
つを含有せしめる場合に例示した第20図乃至第28図
のと同様な例によって説明することができるが、本発明
はこれらの例にょって限定されるものではない。
そして、第20図〜第28図に示した例のごとく、第一
の層の支持体側に近い側に第1族原子又は第V族原子の
分布濃度Cの高い部分を傅し、第二の層の第二の層に近
す側においては、該分布a度Cがかなシ低い濃度の部分
あるいは実質的にゼロに近い濃度の部分を有する場合に
あっては、支持体側に近い部分に第[族原子又は第V族
原子の分布濃度が比較的高濃度である局在領域を設ける
こと、好ましくは該局在領域を支持体表面と接触する界
面位置から5μ以内に設けることにより、第1族原子又
はJV族原子の分布濃度が高濃度である層領域が電荷注
入阻止層を形成するという前述の作用効果がより一層効
果的に奏される。
の層の支持体側に近い側に第1族原子又は第V族原子の
分布濃度Cの高い部分を傅し、第二の層の第二の層に近
す側においては、該分布a度Cがかなシ低い濃度の部分
あるいは実質的にゼロに近い濃度の部分を有する場合に
あっては、支持体側に近い部分に第[族原子又は第V族
原子の分布濃度が比較的高濃度である局在領域を設ける
こと、好ましくは該局在領域を支持体表面と接触する界
面位置から5μ以内に設けることにより、第1族原子又
はJV族原子の分布濃度が高濃度である層領域が電荷注
入阻止層を形成するという前述の作用効果がより一層効
果的に奏される。
以上、第1族原子又は第V展原子の分布状態について、
個々に各々の作用効果を記述したが、所望の目的を達成
しうる特性を封する光受容部材を得るについては、これ
らの第1族原子又は第V族原子の分布状態および第一の
層に含有せしめる第1康原子又は第V族原子の壇を、必
要に応じて適宜組み合わせてm−るものであることは、
いうまでもない。例えば、肩−の層の支持体側の端部に
電荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外の第
一の層中に、電荷注入阻止層に含有せしめ良伝導性を制
御する物質の極性とは別の極性の伝導性を制御する物質
を含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝導性を制
御する物質を、電荷注入阻止層に含Hされる世よりも一
段と少なか@にして含有せしめてもよい。
個々に各々の作用効果を記述したが、所望の目的を達成
しうる特性を封する光受容部材を得るについては、これ
らの第1族原子又は第V族原子の分布状態および第一の
層に含有せしめる第1康原子又は第V族原子の壇を、必
要に応じて適宜組み合わせてm−るものであることは、
いうまでもない。例えば、肩−の層の支持体側の端部に
電荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層以外の第
一の層中に、電荷注入阻止層に含有せしめ良伝導性を制
御する物質の極性とは別の極性の伝導性を制御する物質
を含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝導性を制
御する物質を、電荷注入阻止層に含Hされる世よりも一
段と少なか@にして含有せしめてもよい。
さらに、本発明の光受容部材におhては、支持体側の端
部に設ける構成層として、電荷注入阻止層の代わシに、
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を設けることも
でき、あるいは、該障壁層と電荷注入阻止層との両方を
構成層とすることもできる。こうした障壁層を構成する
材料とL4U、Ad203.5i02 、8i3N、等
)無機1気絶縁材料やポリカーボネート等の有機戒気絶
縁材料全挙げることができる。
部に設ける構成層として、電荷注入阻止層の代わシに、
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を設けることも
でき、あるいは、該障壁層と電荷注入阻止層との両方を
構成層とすることもできる。こうした障壁層を構成する
材料とL4U、Ad203.5i02 、8i3N、等
)無機1気絶縁材料やポリカーボネート等の有機戒気絶
縁材料全挙げることができる。
次に本発明における第一の層の形成方法について説明す
る。
る。
本発明における第一の層′fc構成する非晶質材料はい
ff’Lもグロー放電法、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
法によって行われる。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、作製される光受容部
材に所望される特性叫の要因によって適宜選択されて採
用されるが、所望の特性を有する光受容部材を製造する
に当っての条件の制御が比較的容易であシ、シリコン原
子と共に炭素原子及び水素原子の導入を容易に行い得る
等のことからして、グロー放電法或すはスパッタリング
法が好適である。そして、グロー放電法とスパッタリン
グ法とを同一装置系内で併用して形成してもよい。
ff’Lもグロー放電法、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
法によって行われる。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、作製される光受容部
材に所望される特性叫の要因によって適宜選択されて採
用されるが、所望の特性を有する光受容部材を製造する
に当っての条件の制御が比較的容易であシ、シリコン原
子と共に炭素原子及び水素原子の導入を容易に行い得る
等のことからして、グロー放電法或すはスパッタリング
法が好適である。そして、グロー放電法とスパッタリン
グ法とを同一装置系内で併用して形成してもよい。
グロー放電法によってa −5jGe(H,X)で構成
される第一の#全形成するには、シリコン原子(8i)
全供給しうる81供給用の原料ガスと、ゲルマニウム原
子(Ge)を供給しうるGe供給用の原料ガスと、水素
原子([I)又は/及びハロゲノ原子(X)を供給しう
る水素原子(IQ又は/及びハロゲノ原子(X)供給用
の原料ガスを、内部を減圧にしうる堆積室内に所望のガ
ス圧状態で導入し、該堆積室内にグロー放電を生起せし
めて、予め所定位置に設置しである所定の支持本表面上
に、a −8iGe (H、X )で構成される層を形
成する。
される第一の#全形成するには、シリコン原子(8i)
全供給しうる81供給用の原料ガスと、ゲルマニウム原
子(Ge)を供給しうるGe供給用の原料ガスと、水素
原子([I)又は/及びハロゲノ原子(X)を供給しう
る水素原子(IQ又は/及びハロゲノ原子(X)供給用
の原料ガスを、内部を減圧にしうる堆積室内に所望のガ
ス圧状態で導入し、該堆積室内にグロー放電を生起せし
めて、予め所定位置に設置しである所定の支持本表面上
に、a −8iGe (H、X )で構成される層を形
成する。
前記8i供給用の原料ガスとなりうる物質としては、8
1H4,8A1H4,1lH3H6、5i4H,。等の
ガス状態の又はガス化しりろ水素化硅素(シラン類)が
挙げられ、特に、層作成作業時の取扱い易さ、si供給
効率の良さ等の点から、8iH。
1H4,8A1H4,1lH3H6、5i4H,。等の
ガス状態の又はガス化しりろ水素化硅素(シラン類)が
挙げられ、特に、層作成作業時の取扱い易さ、si供給
効率の良さ等の点から、8iH。
およびSt、H,が好ましい。
また、前記Ge供給用の原料ガスとなシうる物質として
は、GeH4、Ge2H6、Ge3H,*Ge4H10
。
は、GeH4、Ge2H6、Ge3H,*Ge4H10
。
Ge5H12、Ga4 H,、、Go、HI6 、 ”
aH18+ ”9HtO等のガス状態又はガス化しりる
水素化ゲルマニウムを用いることができる。特に、層作
成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点から
、GeH4、Ge2H6およびGe3H,が好ましい。
aH18+ ”9HtO等のガス状態又はガス化しりる
水素化ゲルマニウムを用いることができる。特に、層作
成作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点から
、GeH4、Ge2H6およびGe3H,が好ましい。
更に、前記ハロゲノ原子供給用の原料ガスとなシうる物
質としては、多くのハロゲン化合物があり、例えばハロ
ゲノガス、ハロゲン化物、へロダン間化合物、ハロゲノ
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
うるハロゲン化合物を用いることができる。具体的には
、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲノガス、BrF
、 CIF 、 C6F3 、 BrF6 、 Br
F@ 、 IF3 、 IF7 。
質としては、多くのハロゲン化合物があり、例えばハロ
ゲノガス、ハロゲン化物、へロダン間化合物、ハロゲノ
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
うるハロゲン化合物を用いることができる。具体的には
、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲノガス、BrF
、 CIF 、 C6F3 、 BrF6 、 Br
F@ 、 IF3 、 IF7 。
ICd 、 IBr等ノ八(へT ’I’ 7間化合物
、およびSiF、。
、およびSiF、。
81!Fll 、 5iCJ4 、5iBr、等(D
八a y /化硅素等が好ましいものとして挙げられる
。
八a y /化硅素等が好ましいものとして挙げられる
。
上述のごときへ口r/原子を含む硅素化合物のガス状態
のもの又はガス化しうるものを原料ガスとしてグロー放
電法によシ形成する場合には、81原子供給用原料ガス
としての水*化硅素ガスを使用することなく、所定の支
持体上にへロダ/原子を含有するa−83で構成される
層を形成することができるので、特に有効である。
のもの又はガス化しうるものを原料ガスとしてグロー放
電法によシ形成する場合には、81原子供給用原料ガス
としての水*化硅素ガスを使用することなく、所定の支
持体上にへロダ/原子を含有するa−83で構成される
層を形成することができるので、特に有効である。
グロー放電法を用いて第一の層を形成する場合には、基
本的(は、Si供給用の原料ガスとなるハロゲノ化硅素
とGe供給用の原料となる水素化ダルマニウムとAr
、 HI 、 He等のガスとを所定の混合比とガス流
量になるようにして堆積室に導入し、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
り、支持体上に第一の層を形成するものであるが、電気
的あるいは光電的特性の制御という点で極めて有効であ
るところの水素原子(H)の含装置の制御を一層容易に
するためには、これ等のガスに更に水素原子供給用の原
料ガスを混合することもできる。該水素原子供給用のガ
スとしては、水素ガスあるいは、8iH,、8j2H6
、5f3H6゜5i4H,。等の水素化硅素のガスが用
いられる。また、水素原子供給用ガスとして、HF 、
HCI 。
本的(は、Si供給用の原料ガスとなるハロゲノ化硅素
とGe供給用の原料となる水素化ダルマニウムとAr
、 HI 、 He等のガスとを所定の混合比とガス流
量になるようにして堆積室に導入し、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
り、支持体上に第一の層を形成するものであるが、電気
的あるいは光電的特性の制御という点で極めて有効であ
るところの水素原子(H)の含装置の制御を一層容易に
するためには、これ等のガスに更に水素原子供給用の原
料ガスを混合することもできる。該水素原子供給用のガ
スとしては、水素ガスあるいは、8iH,、8j2H6
、5f3H6゜5i4H,。等の水素化硅素のガスが用
いられる。また、水素原子供給用ガスとして、HF 、
HCI 。
HBr 、 HI等(7) ハOj’ :/化物、8t
H2F2 、8iH2I2゜5IH2C12、81HC
e3 、8il(、Br、 、 5iHBr、等のへロ
グ/置換水素化硅素等のガス状態のあるいはガス化しう
るものを用いた場合には、へロダ/原子(X)の導入と
同時に水素原子(H)も導入されるので、有効である。
H2F2 、8iH2I2゜5IH2C12、81HC
e3 、8il(、Br、 、 5iHBr、等のへロ
グ/置換水素化硅素等のガス状態のあるいはガス化しう
るものを用いた場合には、へロダ/原子(X)の導入と
同時に水素原子(H)も導入されるので、有効である。
スパッタリング法によってa−8iGe(H,X)で構
成される第一の層を形成するには、シリコンから成るタ
ーゲットと、ゲルマニウムから成るターゲットとの二枚
を、あるいは、シリコンとゲルマニウムからなるターゲ
ットを用匹、これ等を所望のガス雰囲気中でスパッタリ
ングすることによって行なう。
成される第一の層を形成するには、シリコンから成るタ
ーゲットと、ゲルマニウムから成るターゲットとの二枚
を、あるいは、シリコンとゲルマニウムからなるターゲ
ットを用匹、これ等を所望のガス雰囲気中でスパッタリ
ングすることによって行なう。
イオンブレーティング法を用いて第一の層を形成する場
合には、例えば、多結晶シリコン又Fi Q’ ?s
Mi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
発源を抵抗加熱法ある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せしめることで行ない得る
。
合には、例えば、多結晶シリコン又Fi Q’ ?s
Mi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
発源を抵抗加熱法ある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せしめることで行ない得る
。
スパッタリング法およびイオンブレーティング法のいず
れの場合にも、形成する層中にへログン原子を含有せし
めるには、前述のハロゲン化物又は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、該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成すればよい。又、水素原子を導入する場
合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばIN。
れの場合にも、形成する層中にへログン原子を含有せし
めるには、前述のハロゲン化物又は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、該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成すればよい。又、水素原子を導入する場
合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばIN。
あるいは前記した水素化シラン類又は/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内に導
入してこれ等のガス類のプラズマ雰囲気を形成すればよ
い。ざらにノ)ロダン原子供給用の原料ガスとしては、
前記のハロゲン化物或いはハロゲンを含む砒素化合物が
有効なものとして挙げられるが、その他に、HF。
マニウム等のガス類をスパッタリング用の堆積室内に導
入してこれ等のガス類のプラズマ雰囲気を形成すればよ
い。ざらにノ)ロダン原子供給用の原料ガスとしては、
前記のハロゲン化物或いはハロゲンを含む砒素化合物が
有効なものとして挙げられるが、その他に、HF。
HCl、 HBr 、 HI等のへC7ゲン化水素、5
il(2に’2゜5iHI11 、8iH2Ch 、
5in(J3 、8iH!Br、 。
il(2に’2゜5iHI11 、8iH2Ch 、
5in(J3 、8iH!Br、 。
8 i HB r 3等のハロゲンd換水素化硅素、お
よびGeHF、 、 GeH2F2 、 GeH3F
、 GeHC71!3 HGeHzc4*GeHHCe
、 GcHBr、 、 GeHIBr2 、 Ge1
(、Br 、 GeHI、 。
よびGeHF、 、 GeH2F2 、 GeH3F
、 GeHC71!3 HGeHzc4*GeHHCe
、 GcHBr、 、 GeHIBr2 、 Ge1
(、Br 、 GeHI、 。
Ge1ll I 2 、 GeHB I等の水素化へロ
グン化ゲルマニウム等、GeF4 、 GeC:l、
、 GeBr、 、 GeX4 。
グン化ゲルマニウム等、GeF4 、 GeC:l、
、 GeBr、 、 GeX4 。
GeF2 、 GeC1z 、 GeBr2 、 Ge
I2等のハI]グン化ゲルマニウム等々のガス状態の又
はガス化しうる物質も有効な出発物質として使用できる
。
I2等のハI]グン化ゲルマニウム等々のガス状態の又
はガス化しうる物質も有効な出発物質として使用できる
。
本発明の好ましい例において、形成される第一の層中C
C含有される水素原子(H)のfよ又はノ)ログン原子
(X)のt又は水素原子とノ)ロダン原子の量の和(H
+X )は、好ましくは0.01〜40atomic%
、よシ好適には0.05〜30 atomic%、最適
には0.1〜25 atomic%とされるのが望まし
い。
C含有される水素原子(H)のfよ又はノ)ログン原子
(X)のt又は水素原子とノ)ロダン原子の量の和(H
+X )は、好ましくは0.01〜40atomic%
、よシ好適には0.05〜30 atomic%、最適
には0.1〜25 atomic%とされるのが望まし
い。
グロー孜電法、スパッタリング法あるいはイオンブレー
ティング法を用いて、スズ原子を含−iするアモルファ
スシリコン(以下、ra−8iSn (H、X )Jと
表記する。)で構成される第一の1脅を形成するには、
上述のa −8iGe (H。
ティング法を用いて、スズ原子を含−iするアモルファ
スシリコン(以下、ra−8iSn (H、X )Jと
表記する。)で構成される第一の1脅を形成するには、
上述のa −8iGe (H。
X)で構成される層の形成の際に、ゲルマニウム原子供
給用の出発物質を、スズ原子(Sn )供給用の出発物
質にかえて使用し、形成する層中へのその産金制御しな
がら含有せしめることによって行なう。
給用の出発物質を、スズ原子(Sn )供給用の出発物
質にかえて使用し、形成する層中へのその産金制御しな
がら含有せしめることによって行なう。
前記スズ原子(Sn)供給用の原料ガスとなシうる物質
としては、水素化スズ(5nH4)や8 nP! 。
としては、水素化スズ(5nH4)や8 nP! 。
5nF4 、 5n(Jiy 、 8nC#、
、 SnBr2 、 5rBr4 。
、 SnBr2 、 5rBr4 。
8n5 、8nI4 等のへログン化スズ等のガス状態
の又はガス化しうるものを用いること力よでき、へログ
ン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にへロダン
原子を含有するa −S iで構成される層を形成する
ことができるので、特に有効である。なかでも層作成作
業時の取扱い易さ、Sn供給効率の良さ等の点から、8
nCJ、が好ましい。
の又はガス化しうるものを用いること力よでき、へログ
ン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にへロダン
原子を含有するa −S iで構成される層を形成する
ことができるので、特に有効である。なかでも層作成作
業時の取扱い易さ、Sn供給効率の良さ等の点から、8
nCJ、が好ましい。
そして、8nCムをスズ原子(8n)供給用の出発物質
として用いる場合、これをガス化するには、固体状の8
nC7l、を加熱するとともに、Ar。
として用いる場合、これをガス化するには、固体状の8
nC7l、を加熱するとともに、Ar。
He等の不活性ガスを吹き込み、該不活性ガスを用いて
バブリングするのが望ましく、こうして生成したガスを
、内部を減圧【した堆積室内に所望のガス圧状態で導入
する。
バブリングするのが望ましく、こうして生成したガスを
、内部を減圧【した堆積室内に所望のガス圧状態で導入
する。
グロー放1法を用いて、酸素原子、炭素原子、又は窒素
原子を含有するa −5iGe (H、X )、a−8
iSn(H,X)父はa −5IGe8n(H、X )
で構成される層又は一部の層領域を形成するには、上述
のa −5iGe (H,X)又は/及びa −Sig
n(H、X)で構成される層の形成の際に、原子(0,
C,N)導入用の出発物質をa −8iGe(H。
原子を含有するa −5iGe (H、X )、a−8
iSn(H,X)父はa −5IGe8n(H、X )
で構成される層又は一部の層領域を形成するには、上述
のa −5iGe (H,X)又は/及びa −Sig
n(H、X)で構成される層の形成の際に、原子(0,
C,N)導入用の出発物質をa −8iGe(H。
X)又は/及びa −848n(H,X)形成用の出発
物質とともに使用して、形成する層中へのそれらの11
を制御しながら含有せしめることによって行なう。
物質とともに使用して、形成する層中へのそれらの11
を制御しながら含有せしめることによって行なう。
そのような原子(0,C,N )導入用の出発物質とし
ては、少なくとも原子(0,C,N)を構g原子とする
ガス状の物質又はガス化し得る物質であれば、殆んどの
ものが使用できる。
ては、少なくとも原子(0,C,N)を構g原子とする
ガス状の物質又はガス化し得る物質であれば、殆んどの
ものが使用できる。
具体的には酸素原子(0)導入用の出発物質として、例
えば、酸素(0り、オゾン(03)、−酸化窒素(NO
)、二酸化窒素(Noり、−二酸化窒素(NZO)、三
二酸化窒素(N20り、四二酸化窒素(N、O,)、三
二酸化窒素(N20う)、三酸化窒素(NOり、シリコ
ン原子(81)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(B35iO8
iH3) 、トリシロキサン(B3 S +081H2
O8+H,)等の低級シロキサン等が挙げられ、炭素原
子(C)導入用の出発物質とじては、例えば、メタン(
CH4)、エタン(CtHs)、プロパy(asHs)
、n−ブタy (n −C4H1G )、ペンタン(C
sHn)等の炭素数1〜5の飽和炭化水素、エチレン(
CすH4)、プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C
4H8)、ブテン−2(C4H8)、イソブチレン(C
tHs )、ペンテン(CsHmo)等の炭素数2〜5
のエチレン系炭化水素、アセチレン(CtHs)、メチ
ルアセチレン(C3H4)、ブチン(CAH# ) 等
の炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素等が挙げられ、
窒素原子(N)導入用の出発物質としては、例えば、窒
素(Nり 、アンモニアCNH3)、ヒドラジ(H,N
NHす、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモニウム(
NH4N3 )、三弗化窒素(FsN)、四弗化窒素(
F4N)等が挙げられる。
えば、酸素(0り、オゾン(03)、−酸化窒素(NO
)、二酸化窒素(Noり、−二酸化窒素(NZO)、三
二酸化窒素(N20り、四二酸化窒素(N、O,)、三
二酸化窒素(N20う)、三酸化窒素(NOり、シリコ
ン原子(81)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(B35iO8
iH3) 、トリシロキサン(B3 S +081H2
O8+H,)等の低級シロキサン等が挙げられ、炭素原
子(C)導入用の出発物質とじては、例えば、メタン(
CH4)、エタン(CtHs)、プロパy(asHs)
、n−ブタy (n −C4H1G )、ペンタン(C
sHn)等の炭素数1〜5の飽和炭化水素、エチレン(
CすH4)、プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C
4H8)、ブテン−2(C4H8)、イソブチレン(C
tHs )、ペンテン(CsHmo)等の炭素数2〜5
のエチレン系炭化水素、アセチレン(CtHs)、メチ
ルアセチレン(C3H4)、ブチン(CAH# ) 等
の炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素等が挙げられ、
窒素原子(N)導入用の出発物質としては、例えば、窒
素(Nり 、アンモニアCNH3)、ヒドラジ(H,N
NHす、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモニウム(
NH4N3 )、三弗化窒素(FsN)、四弗化窒素(
F4N)等が挙げられる。
また、スパッタリング法を用いて原子(O,C。
N)を含有するa−8iGe(H,X)、a −Sig
n(H,X)またはa −8iGe8n(H,X)で構
成される層を形成する場合には、原子(0,c、N)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
前記のガス化可能々出発物質の外に、固体化出発物質と
して、8fO,、8i、N4、カーボンブラック等を挙
げることか出来る。これ等は、Si等のターグットとし
ての形で使用することができる。
n(H,X)またはa −8iGe8n(H,X)で構
成される層を形成する場合には、原子(0,c、N)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
前記のガス化可能々出発物質の外に、固体化出発物質と
して、8fO,、8i、N4、カーボンブラック等を挙
げることか出来る。これ等は、Si等のターグットとし
ての形で使用することができる。
グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンブレー
ティング法を用すて、第1族原子又は第V族原子を含有
するa −5IGs(H,X)又は/及びa −5iS
n(H,X)で構成される層又は一部の層領域を形成す
るには、上述のa −81Ge(H、X)又は/及びa
−8iSn(H,X)で構成される層の形成の際に、第
1族原子又は第V族原子導入用の出発物質を、a −5
(Ge (H、X)又は/及びa−8i8n(H,X)
形成用の出発物質とともに使用して、形成する層中への
それらの量を制御しながら含有せしめることによって行
なう。
ティング法を用すて、第1族原子又は第V族原子を含有
するa −5IGs(H,X)又は/及びa −5iS
n(H,X)で構成される層又は一部の層領域を形成す
るには、上述のa −81Ge(H、X)又は/及びa
−8iSn(H,X)で構成される層の形成の際に、第
1族原子又は第V族原子導入用の出発物質を、a −5
(Ge (H、X)又は/及びa−8i8n(H,X)
形成用の出発物質とともに使用して、形成する層中への
それらの量を制御しながら含有せしめることによって行
なう。
第1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#′1NBt H61B4HI O・B、
H,、BツHII e B6H1゜、 B、)(、!、
B、)I、、等の水素化硼素、BFs + BC!1
3 、 BBr、等のへ〇グン化硼素等が挙げられる。
導入用として#′1NBt H61B4HI O・B、
H,、BツHII e B6H1゜、 B、)(、!、
B、)I、、等の水素化硼素、BFs + BC!1
3 、 BBr、等のへ〇グン化硼素等が挙げられる。
この他、Arcら、 GaC島。
Ga (CH3)2、InC11、TlCl5等も挙げ
ることができる。
ることができる。
第V族原子導入用の出発物質として、具体的には燐原子
導入用としてはPH,、P、H,等の水素化燐、PH4
1、PF3 、 PF5 、 PCl5 + PCl5
* PB’S ePBrl 、 RI3等のへログン
化燐が挙げられる。この他、^sH3、^sF、 、
AsC1j、 A農Br3 、^”9M+8bH,、8
bF、 、 8bF、 、 8bCJ、
、 8bC1,、B五HI pBiCJg
、 B1Br1 等も′7av族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。
導入用としてはPH,、P、H,等の水素化燐、PH4
1、PF3 、 PF5 、 PCl5 + PCl5
* PB’S ePBrl 、 RI3等のへログン
化燐が挙げられる。この他、^sH3、^sF、 、
AsC1j、 A農Br3 、^”9M+8bH,、8
bF、 、 8bF、 、 8bCJ、
、 8bC1,、B五HI pBiCJg
、 B1Br1 等も′7av族原子導入用の出発物
質の有効なものとして挙げることができる。
以上記述したように、本発明の光受容部材の第一の層は
、グロー放電法、スパッタリング法等を用いて形成する
が、光受容層に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及
びスズ原子、第厘族原子又は第V族原子、酸素原子、炭
素原子又は窒素原子、あるいは水素原そ又は/及びへロ
グン原子の各々の含有遣の制御は、堆積室内へ流入する
、各々の原子供給用出発物質のガス流源あるいは各々の
原子供給用出発物質間のガス流1比を制御することによ
り行われる。
、グロー放電法、スパッタリング法等を用いて形成する
が、光受容層に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及
びスズ原子、第厘族原子又は第V族原子、酸素原子、炭
素原子又は窒素原子、あるいは水素原そ又は/及びへロ
グン原子の各々の含有遣の制御は、堆積室内へ流入する
、各々の原子供給用出発物質のガス流源あるいは各々の
原子供給用出発物質間のガス流1比を制御することによ
り行われる。
また、第一の層形成時の支持体温度、堆積室内のガス圧
、放電パワー等の条件は、所望の特性を有する光受容部
材を得るためには重要な要因であり、形成する層の機能
に考慮をはらって適宜選択されるものである。さら(、
これらの層形成条件は、第一の層に含有せしめる上記の
各原子の種類及び量によっても異なることもあることか
ら、含有せしめる原子の種類ある匹はその証等にも考慮
をはらって決定する必要もある。
、放電パワー等の条件は、所望の特性を有する光受容部
材を得るためには重要な要因であり、形成する層の機能
に考慮をはらって適宜選択されるものである。さら(、
これらの層形成条件は、第一の層に含有せしめる上記の
各原子の種類及び量によっても異なることもあることか
ら、含有せしめる原子の種類ある匹はその証等にも考慮
をはらって決定する必要もある。
具体的には第一の鳩を形成する場合、支持体温度は、通
常50〜350℃とするが、よシ好ましくは50〜30
0℃、特に好ましくは100〜300℃とする。そして
、堆積室内のガス圧は、通常0.01〜5 Torrと
するが、好ましくは0.001〜3Torrとし、特に
好ましくは0.1〜l Torrとする。
常50〜350℃とするが、よシ好ましくは50〜30
0℃、特に好ましくは100〜300℃とする。そして
、堆積室内のガス圧は、通常0.01〜5 Torrと
するが、好ましくは0.001〜3Torrとし、特に
好ましくは0.1〜l Torrとする。
また、放電パワーは0.005〜50W/ciとするの
が通常であるが、好ましくは0.01〜30W/−とし
、特に好ましくは0.01〜20 W/cylとする。
が通常であるが、好ましくは0.01〜30W/−とし
、特に好ましくは0.01〜20 W/cylとする。
しかし、これらの、層形成を行う【ついての支持体温度
、放電パワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通常
には個々に独立しては容易には決め雅いものである。し
たがって、所望の特性の非晶質材料Nを形成すべく、相
互的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件を
決めるのが望ましい。
、放電パワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通常
には個々に独立しては容易には決め雅いものである。し
たがって、所望の特性の非晶質材料Nを形成すべく、相
互的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件を
決めるのが望ましい。
本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよう
に、シアートレンジ内に少くとも一対の非平行な界面?
有するように形成されて−ることか必要であシ、そのた
めに支持体上に形成される層の表面が支持体表面に対し
非平行となるように形成されるわけであるが、そのよう
にするについては、成膜操作中、放電パワー、ガス圧を
比較的高く保つことによって行われる。
に、シアートレンジ内に少くとも一対の非平行な界面?
有するように形成されて−ることか必要であシ、そのた
めに支持体上に形成される層の表面が支持体表面に対し
非平行となるように形成されるわけであるが、そのよう
にするについては、成膜操作中、放電パワー、ガス圧を
比較的高く保つことによって行われる。
そしてそれらの放電パワー、ガス圧は、使用ガスの種類
、支持体の材質、支持本表面の形状、支持体温度等によ
つて異シ、これらの種々の条件を考慮して決定される。
、支持体の材質、支持本表面の形状、支持体温度等によ
つて異シ、これらの種々の条件を考慮して決定される。
ところで、本発明の第一の膚に含9せしめるゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子、原子(0,C,N )、第
1族原子又は第V族原子、あるいは水素原子又は/及び
ハロゲン原子の分布状態を均一とするためには、第一の
層を形成するに際して、前記の諸条件を一定に保つこと
が必要である。
ム原子又は/及びスズ原子、原子(0,C,N )、第
1族原子又は第V族原子、あるいは水素原子又は/及び
ハロゲン原子の分布状態を均一とするためには、第一の
層を形成するに際して、前記の諸条件を一定に保つこと
が必要である。
また、本発明において、第一の層の形成の際に、該層中
に含有せしめるゲルマニウム原子又はスズ原子、原子(
0,C,N )あるいは第1族原子又は第V族原子の分
布濃度を層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状
!!を有する光受容層を形成するには、グロー放1i!
法を用いる場合であれば、ゲルマニウム原子又は/及び
スズ原子、原子(0,C,N)、あるいは第1族原子又
は第V族原子導入用の出発物質のガスの堆積室内に導入
する際のガス流量を、所望のz化率に従って適宜変化さ
せ、その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そして、
ガス流量を変化させるには、具体的には、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ti斬次変化させる操作を行えばよい
。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?1lilJ御し、所望の含有率曲
線を辱ることもできる。
に含有せしめるゲルマニウム原子又はスズ原子、原子(
0,C,N )あるいは第1族原子又は第V族原子の分
布濃度を層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布状
!!を有する光受容層を形成するには、グロー放1i!
法を用いる場合であれば、ゲルマニウム原子又は/及び
スズ原子、原子(0,C,N)、あるいは第1族原子又
は第V族原子導入用の出発物質のガスの堆積室内に導入
する際のガス流量を、所望のz化率に従って適宜変化さ
せ、その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そして、
ガス流量を変化させるには、具体的には、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ti斬次変化させる操作を行えばよい
。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?1lilJ御し、所望の含有率曲
線を辱ることもできる。
また、第一の層をスパッタリング法を用Aで形成する場
合、ゲルマニウム原子又はスーX:原子、原子(o、e
、N )、あるいは第1袂原子又tよ渠V族原子の層厚
方向の分布濃度を層厚方向で変化させて所望の層厚方向
の分布状態層形成するには、グロー放電法を用いた場合
と同様に、ゲルマニウム原子又はスズ原子、原子((J
I CI N )あるいは第1康原子又は第V族原子
導入用の出発′吻質をガス状態で使用し、該ガスを堆墳
室内へ導入する際のガスσIt−を所望の変化率に従っ
て変化させる。
合、ゲルマニウム原子又はスーX:原子、原子(o、e
、N )、あるいは第1袂原子又tよ渠V族原子の層厚
方向の分布濃度を層厚方向で変化させて所望の層厚方向
の分布状態層形成するには、グロー放電法を用いた場合
と同様に、ゲルマニウム原子又はスズ原子、原子((J
I CI N )あるいは第1康原子又は第V族原子
導入用の出発′吻質をガス状態で使用し、該ガスを堆墳
室内へ導入する際のガスσIt−を所望の変化率に従っ
て変化させる。
第二〇盾
本発明の光受容部材の第二のN1103は、上述の第一
の層102上に設けられ、自由表面104を存する層、
すなわち表面層であって、光受容層の自由表面104で
の反射をへらし、透過率を増加させる機能、即ち、反射
防止機能を奏するとともに、光受容部材の耐湿性、連続
繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境性および耐久
性等の緒特性を向上せしめる機能を奏するものでちる。
の層102上に設けられ、自由表面104を存する層、
すなわち表面層であって、光受容層の自由表面104で
の反射をへらし、透過率を増加させる機能、即ち、反射
防止機能を奏するとともに、光受容部材の耐湿性、連続
繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境性および耐久
性等の緒特性を向上せしめる機能を奏するものでちる。
そして、第二の層の形成材料は、それをもってして構成
される層が優れた反射防止機能を奏するとともに、前述
の緒特性を向上せしめる機能上奏するという条件の他に
、光受容部材の光導電性に悪影響を与えないこと、電子
写真特性、例えばある程度以上の抵抗を有すること、液
体現像法を採用する場合には耐溶剤性にすぐれているこ
と、既に形成されている第一の層の緒特性を低下させな
いこと等の条件が要求されるものであって、こうした諸
条件を満たし、有効に使用しうるものとしては、例えば
、MgF2 t A6203 *ZrO2、T ’02
# zns ) CeO2HCeF3. Ta205
、 AIFB 。
される層が優れた反射防止機能を奏するとともに、前述
の緒特性を向上せしめる機能上奏するという条件の他に
、光受容部材の光導電性に悪影響を与えないこと、電子
写真特性、例えばある程度以上の抵抗を有すること、液
体現像法を採用する場合には耐溶剤性にすぐれているこ
と、既に形成されている第一の層の緒特性を低下させな
いこと等の条件が要求されるものであって、こうした諸
条件を満たし、有効に使用しうるものとしては、例えば
、MgF2 t A6203 *ZrO2、T ’02
# zns ) CeO2HCeF3. Ta205
、 AIFB 。
NaP等の無機弗化物、無機酸化物及び無機硫化物の中
から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
また、反射防止を効率的に達成するには、第二の層の形
成材料として、第二の層の形成材料の屈折率をnとし、
第二の層が直接積層される第一の層の構成層の屈折率を
n、とじた場合、次式: の条件を満たす材料を選択使用することが望ましい0 以下、前述の無機弗化物、無機酸化物及び無機硫化物、
あるいはそれらの混合物の屈折率の例のいくつかを挙げ
るが、これらの屈折率については、作成する層の種類、
条件等により多少変動するものであることはいうまでも
ない。なお、かっこ書きの数字が屈折率を表わしている
。
成材料として、第二の層の形成材料の屈折率をnとし、
第二の層が直接積層される第一の層の構成層の屈折率を
n、とじた場合、次式: の条件を満たす材料を選択使用することが望ましい0 以下、前述の無機弗化物、無機酸化物及び無機硫化物、
あるいはそれらの混合物の屈折率の例のいくつかを挙げ
るが、これらの屈折率については、作成する層の種類、
条件等により多少変動するものであることはいうまでも
ない。なお、かっこ書きの数字が屈折率を表わしている
。
Zr02(2,00) 、 TiO2(2,26) 、
Zr01/Ti01−6/ 1 (2,09) 、
TiO2/ Zr02−3/1 (2,20) 、 G
e01(2,23) 、 Zn8 (2,24) 、
AJzOs (1,63) 、 CeF。
Zr01/Ti01−6/ 1 (2,09) 、
TiO2/ Zr02−3/1 (2,20) 、 G
e01(2,23) 、 Zn8 (2,24) 、
AJzOs (1,63) 、 CeF。
(1−60) = AetOs/ zrOt−ma1/
1 (1,68) 1MgFt(1,38) また、更に第二の層の淳さは、第二の層の厚さをd、第
二の層全構成する材料の屈折率をn1照射元の波長をλ
とした場合、次式: d −m 、 、 z (但し、mは正の奇数)の条件
を満たすようにすることが望ましい。具体的には、露光
光の波長が近旗外から可視光の波長域ICある場合、第
二の層の層厚は、0.05〜2μmとするのが好ましい
。
1 (1,68) 1MgFt(1,38) また、更に第二の層の淳さは、第二の層の厚さをd、第
二の層全構成する材料の屈折率をn1照射元の波長をλ
とした場合、次式: d −m 、 、 z (但し、mは正の奇数)の条件
を満たすようにすることが望ましい。具体的には、露光
光の波長が近旗外から可視光の波長域ICある場合、第
二の層の層厚は、0.05〜2μmとするのが好ましい
。
M第二の層を形成するについては、本発明の目的を効率
的に達成するために、そのM厚を光学的レベルでmj’
d4Jする必要があることから、蒸着法、スパッタリン
グ法、プラズマ気相法、光CVD法、l#5CvD法等
が使用される。これらの形成方法は、表面層の形成材料
の種類、製造条件、゛設備資本投下の負荷程度、表造規
摸等の要因を考慮して適宜選択されて使用されることは
いうまでもない。
的に達成するために、そのM厚を光学的レベルでmj’
d4Jする必要があることから、蒸着法、スパッタリン
グ法、プラズマ気相法、光CVD法、l#5CvD法等
が使用される。これらの形成方法は、表面層の形成材料
の種類、製造条件、゛設備資本投下の負荷程度、表造規
摸等の要因を考慮して適宜選択されて使用されることは
いうまでもない。
ところで、操作の容易さ、条件設定の容易さ等の観点か
らして、表面1を形成するについて、前述の無機化合物
が使用される場合スパッタリング法を採用するのがよい
。即ち、表面層形成用の無機化合物をターゲットとして
用い、スパッタリングガスとしてはArガスt−用い、
グロー放電を生起せしめて、無機化合物をスパッタリン
グすることによシ、第一の層が形成された支持体上に、
第二の層を堆積する。
らして、表面1を形成するについて、前述の無機化合物
が使用される場合スパッタリング法を採用するのがよい
。即ち、表面層形成用の無機化合物をターゲットとして
用い、スパッタリングガスとしてはArガスt−用い、
グロー放電を生起せしめて、無機化合物をスパッタリン
グすることによシ、第一の層が形成された支持体上に、
第二の層を堆積する。
本発明の光受容部材は前記のごときffIk構成とし九
ことによシ、前記したアモルファスシリコンで構成され
た光受容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決で
き、特に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源と
して用いた場合にも、干渉現象による形成画像における
干渉縞模様の現出1fI:S著に防止し、きわめて良質
な可視画像を形成することができる。
ことによシ、前記したアモルファスシリコンで構成され
た光受容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決で
き、特に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源と
して用いた場合にも、干渉現象による形成画像における
干渉縞模様の現出1fI:S著に防止し、きわめて良質
な可視画像を形成することができる。
また、本発明の光受容部材は、全町視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに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?示す。
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに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?示す。
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合(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8NJt、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。
、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8NJt、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。
以下、本発明を実施例1乃至15に従って、より詳細に
説明するが、本発明はこれ等によって限定されるもので
はない。
説明するが、本発明はこれ等によって限定されるもので
はない。
各実施例においては、第一の層をグロー放電法を用いて
形成し、第二の層はスパッタリング法全用いて形成した
。第29図は本発明の光受容部材の製造装置である。
形成し、第二の層はスパッタリング法全用いて形成した
。第29図は本発明の光受容部材の製造装置である。
図中の2902 、2903 、2904 、2905
、2906のガスボンベには、本発明の夫々の層を形
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、2902はSiF、ガス(M度99.9
99%)ボンベ、2903はH,で稀釈され九B、H6
ガス(純度99.999%、以上B、 H,/H,と略
す。)ボンベ、2904はC)(、ガス(純度99.9
99X)ボンへ、2905はGeF 4ガス(純度99
.999%)ボンベ、29O6は不活性ガス(He)ボ
ンベである。
、2906のガスボンベには、本発明の夫々の層を形
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、2902はSiF、ガス(M度99.9
99%)ボンベ、2903はH,で稀釈され九B、H6
ガス(純度99.999%、以上B、 H,/H,と略
す。)ボンベ、2904はC)(、ガス(純度99.9
99X)ボンへ、2905はGeF 4ガス(純度99
.999%)ボンベ、29O6は不活性ガス(He)ボ
ンベである。
そして、2906’は8nC1+が入っ九密閉容器であ
る。
る。
これらのガスを反応室2901に流入させるにはガスボ
ンベ2902〜2906のバルブ2922〜2926%
リークバルブ2935が閉じられていることを確認し又
、流入パルプ2912〜2916、d出パルプ2917
〜2921 、補助パルプ2932 、2933が開か
れていることを確認して、先ずメインパルプ2934を
開いて反応室2901、ガス配管内を排気する。次に真
空A/シリンダー2937上i1t+第一の層及び第二
の層を形成する場合の1例を以下に記載する〇 まず、ガスボンベ2902よp 8i?4ガス、ガスボ
ンベ2903よシB!l(、/H,ガス、ガスボンベ2
904より CH4ガス、ガスボンベ2905よp G
eF4ガスの夫々をパルプ2922 、2923 、2
924 。
ンベ2902〜2906のバルブ2922〜2926%
リークバルブ2935が閉じられていることを確認し又
、流入パルプ2912〜2916、d出パルプ2917
〜2921 、補助パルプ2932 、2933が開か
れていることを確認して、先ずメインパルプ2934を
開いて反応室2901、ガス配管内を排気する。次に真
空A/シリンダー2937上i1t+第一の層及び第二
の層を形成する場合の1例を以下に記載する〇 まず、ガスボンベ2902よp 8i?4ガス、ガスボ
ンベ2903よシB!l(、/H,ガス、ガスボンベ2
904より CH4ガス、ガスボンベ2905よp G
eF4ガスの夫々をパルプ2922 、2923 、2
924 。
2925を開いて出口圧ゲージ2927 、2928
。
。
2929 、2930 +7)圧をI Ky7ca17
cm整’シ、流入パルプ2912.2913 、291
4 、2915を徐々に開けて、マスクロコントローラ
2907 、2908.2909゜2910内に流入さ
れる。引き続いて流出バルブ2917 、2918 、
2919 、2920 、補助バルブ2932を徐々に
開いてガスを反応室2901内に流入される。このとき
の8iF4ガス流fil、GeF、ガス流孟、CH,ガ
ス流量、B!H67Htガス流量の比が所望の値になる
ように流出バルブ2917 、2918 、2919゜
2920を調整し、又、反応室2901内の圧力が所望
の値になるように貞空計2936の読みを見ながらメイ
ンパルプ2934の開口を調整する。そして基体シリン
ダー2937の温度が加熱ヒーター 2938によシ5
0〜400℃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2940 k所望の電力に設定して反応
N 2901内(グロー放電を生起せしめるとともに、
マイクロコンピュータ−(図示せず)を用いて、あらか
じめ設計され九流欲変化率線に従、て、SiF4ガス、
Gem。
cm整’シ、流入パルプ2912.2913 、291
4 、2915を徐々に開けて、マスクロコントローラ
2907 、2908.2909゜2910内に流入さ
れる。引き続いて流出バルブ2917 、2918 、
2919 、2920 、補助バルブ2932を徐々に
開いてガスを反応室2901内に流入される。このとき
の8iF4ガス流fil、GeF、ガス流孟、CH,ガ
ス流量、B!H67Htガス流量の比が所望の値になる
ように流出バルブ2917 、2918 、2919゜
2920を調整し、又、反応室2901内の圧力が所望
の値になるように貞空計2936の読みを見ながらメイ
ンパルプ2934の開口を調整する。そして基体シリン
ダー2937の温度が加熱ヒーター 2938によシ5
0〜400℃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2940 k所望の電力に設定して反応
N 2901内(グロー放電を生起せしめるとともに、
マイクロコンピュータ−(図示せず)を用いて、あらか
じめ設計され九流欲変化率線に従、て、SiF4ガス、
Gem。
ガス、CH,ガス校びB、H,/)(、ガスのガス流t
t−制御しながら、基体シリンダー2937上に先ず、
シリコン原子、ゲルマニウム原子、炭素原子及びa素原
子を含有する第一の層を形成する。
t−制御しながら、基体シリンダー2937上に先ず、
シリコン原子、ゲルマニウム原子、炭素原子及びa素原
子を含有する第一の層を形成する。
また、第一の層中にスズ原子を含有せしめる場合にあっ
て、原料ガスとして5nCj?4 t”出発物質とした
ガスを用いる場合には、2906′に入れられた固体状
8nC1l、 t−加熱手段(図示せず)を用いて加熱
するとともに、級5nC14中にAr、He等の不活性
ガスボンベ2906よりAr 、 He等の不活性ガス
を吹き込み、バブリングする。発主した8nC1lのガ
スは、前述のSiF、ガス、Gem’、ガス、CH,ガ
ス、BtH6/Htガス等と同様の手順により反応室内
に流入させる。
て、原料ガスとして5nCj?4 t”出発物質とした
ガスを用いる場合には、2906′に入れられた固体状
8nC1l、 t−加熱手段(図示せず)を用いて加熱
するとともに、級5nC14中にAr、He等の不活性
ガスボンベ2906よりAr 、 He等の不活性ガス
を吹き込み、バブリングする。発主した8nC1lのガ
スは、前述のSiF、ガス、Gem’、ガス、CH,ガ
ス、BtH6/Htガス等と同様の手順により反応室内
に流入させる。
前述のようにして第一の層をグロー放電法により形成し
た後、第一の層を形成するのに用いた各原料ガス及び稀
釈ガスのバルブを閉じたのち、リークパッシブ2935
を徐々に開いて堆積装置内を大気圧に戻し、次にアルゴ
ンガスを用いて堆積室内を清掃する。
た後、第一の層を形成するのに用いた各原料ガス及び稀
釈ガスのバルブを閉じたのち、リークパッシブ2935
を徐々に開いて堆積装置内を大気圧に戻し、次にアルゴ
ンガスを用いて堆積室内を清掃する。
次にカソード電、極(図示せず)上に、第二の1形成用
の無機化合物からなるターデッドを一面に張り、リーク
バルブ2935を閉じて堆積装置内を減圧した後、アル
ゴンガスを堆積装置四が0.015〜0.02 Tor
r程度になるまで導入する。
の無機化合物からなるターデッドを一面に張り、リーク
バルブ2935を閉じて堆積装置内を減圧した後、アル
ゴンガスを堆積装置四が0.015〜0.02 Tor
r程度になるまで導入する。
こうしたところに高周波電力(150〜170W程度)
でグロー放電を生起せしめ、無機化合物をスパッタリン
グして、すでに形成されている第一の層上に第二の層を
堆積する。
でグロー放電を生起せしめ、無機化合物をスパッタリン
グして、すでに形成されている第一の層上に第二の層を
堆積する。
実施例1
支持体として、シリンダー状Al基体(長さ35711
111%径80m5)に旋盤で第30(A)図に示すよ
うな溝を形成した。このときの溝の形の断面形状は1W
30fB)図に示すとおりであった。なお、第30fA
)図は該A7支持体の全体図であり、第30 fB)図
は、その表面の一部分の断面形状を示す図である。
111%径80m5)に旋盤で第30(A)図に示すよ
うな溝を形成した。このときの溝の形の断面形状は1W
30fB)図に示すとおりであった。なお、第30fA
)図は該A7支持体の全体図であり、第30 fB)図
は、その表面の一部分の断面形状を示す図である。
次に、該AJ支持体上に、第29図に示した製造装置に
よシ、第一の膚を以下の第1A表に示す条件で、第二の
層を以下の第1B表に示す条件で形成した。なお、第一
の層形成時におけるS iP、ガスおよびGeF、ガス
のガス流量は、第32図に示す流’df化線に従って、
マイクロコンピュータ−制御により、自動的に調整した
。
よシ、第一の膚を以下の第1A表に示す条件で、第二の
層を以下の第1B表に示す条件で形成した。なお、第一
の層形成時におけるS iP、ガスおよびGeF、ガス
のガス流量は、第32図に示す流’df化線に従って、
マイクロコンピュータ−制御により、自動的に調整した
。
こうしてイ0られた光受容部材の各々について、それら
の光受容層を電子顕微鏡で測定したとζろ、いずれも第
1図に示す様に第二の層の表面と、支持体の表面とは非
平行となっていた。ま九、AJ支持体の中央と両端とで
光受容層の層厚の差は平均2μm”’(あった。
の光受容層を電子顕微鏡で測定したとζろ、いずれも第
1図に示す様に第二の層の表面と、支持体の表面とは非
平行となっていた。ま九、AJ支持体の中央と両端とで
光受容層の層厚の差は平均2μm”’(あった。
さらに、これらの光受容部材について、第31図に示す
1iljf2 露光装置を用い、妓長73Qam。
1iljf2 露光装置を用い、妓長73Qam。
スポット径80μmのレーザー光を照射して画像露光を
行ない、それらを現像、転写して画像を得た。得られた
画像には干渉縞の発生it観察されず、良好な電子写真
特性を有するものであり九。
行ない、それらを現像、転写して画像を得た。得られた
画像には干渉縞の発生it観察されず、良好な電子写真
特性を有するものであり九。
なお、第31(A)図は露光装置の全体を模式的に示す
平面略図であシ、第31 (B1図は露光装置の全体を
模式的に示す側面略図である。図中、3101は光受容
部材、3102は半導体レーザー、3103 u fθ
レンズ、3104はポリゴンミラーを示している。
平面略図であシ、第31 (B1図は露光装置の全体を
模式的に示す側面略図である。図中、3101は光受容
部材、3102は半導体レーザー、3103 u fθ
レンズ、3104はポリゴンミラーを示している。
実施例2
実施例1で用い九人j支持体上に、第2表に示す層形成
条件により第一の層を形成しな。なお、第一の増巾に含
有せしめる硼素原子は、B、H,/8iF4+GeF、
# 100 ppmであって、核層の全層について約2
00 ppmドーピングされているようKなるべく導入
した。第一の層形成後、第二層を、実施例1と同様に第
1B表に示す条件で形成した。
条件により第一の層を形成しな。なお、第一の増巾に含
有せしめる硼素原子は、B、H,/8iF4+GeF、
# 100 ppmであって、核層の全層について約2
00 ppmドーピングされているようKなるべく導入
した。第一の層形成後、第二層を、実施例1と同様に第
1B表に示す条件で形成した。
こうして得られた光受容部材の各々につ^て、それらの
微小部分内の光受容層の層厚の差を、電子顕4IC鏡で
測定したところ、光受容層の表面は支持体表面に対して
非平行となっており、また光受容層のシリンダー中央と
両端の平均層厚の差は2.3μmで6つ九〇 さらに、これらの光受容部材について、実施例1と同様
にして画像を形成したところ、各々の画像において、干
渉縞の発生は見られず、実用性の良好な電子写真特性を
示すものが得られた。
微小部分内の光受容層の層厚の差を、電子顕4IC鏡で
測定したところ、光受容層の表面は支持体表面に対して
非平行となっており、また光受容層のシリンダー中央と
両端の平均層厚の差は2.3μmで6つ九〇 さらに、これらの光受容部材について、実施例1と同様
にして画像を形成したところ、各々の画像において、干
渉縞の発生は見られず、実用性の良好な電子写真特性を
示すものが得られた。
実施例3
実施例1と同様にして、第30(O〜(困に示す断面形
状を有するAl支持体(シリンダーff1301〜30
3)を得た。
状を有するAl支持体(シリンダーff1301〜30
3)を得た。
該Al支持体(シリンダー箋301〜303)上に、4
38表に示す層形成条件で、第一の層を形成した。なお
、第一の層形成時におけるB2H6/Htガス及びHz
ガスのガス流量は第33図に示す流量変化曲線に従って
マイクロコンピュータ−制御により自動的に調整した。
38表に示す層形成条件で、第一の層を形成した。なお
、第一の層形成時におけるB2H6/Htガス及びHz
ガスのガス流量は第33図に示す流量変化曲線に従って
マイクロコンピュータ−制御により自動的に調整した。
また、第一の層中に含有せしめる硼素原子は実施例2と
同様の条件で導入した。第一の層形成後、第二の層の虜
成材料としてZrO2を用い、スパッタリング法によシ
、嬉−の層上に1−厚0.293μmの第二の層を形成
した。
同様の条件で導入した。第一の層形成後、第二の層の虜
成材料としてZrO2を用い、スパッタリング法によシ
、嬉−の層上に1−厚0.293μmの第二の層を形成
した。
こうして得られた光受容部材の各々について、微小部分
内の光受容層の層厚の差を、実施例1と同様にして測定
したところ、光・受容層の表面は支持体の表面に付して
非平行となっていた。
内の光受容層の層厚の差を、実施例1と同様にして測定
したところ、光・受容層の表面は支持体の表面に付して
非平行となっていた。
また、光受容層のシリンダー中央と両端の平均層厚の差
は2.2μmであった。
は2.2μmであった。
これらの光受容部材((ついて、実施例1と同様にして
画像を形成したところ、各々の得られた画像において、
干渉縞の発生は観察されず、実用性の良好な1子写真特
性を示すものが得られた。
画像を形成したところ、各々の得られた画像において、
干渉縞の発生は観察されず、実用性の良好な1子写真特
性を示すものが得られた。
実施例4〜15
実施例3で用いたAl支持体(シリンダー東301〜3
03)上に、第4〜15表に示す層形成条件に従って第
一の層を形成した。なお、実施例4,7〜10、および
12〜15の第一の層形成時における使用ガスのガス流
量は、各々、第34 、35 、33 、36〜41図
に示すガス流は変(11に従って、マイクロコンピュー
タ−制御により、自動的に調整した。また、第一の層に
含有せしめる硼素原子は、実施例2と同じ条件で導入し
た。各実施例において、第一の層形成後、下記の第16
表に示すごとき第二の層を、スパッタリング法により、
第一の層上に形成した。
03)上に、第4〜15表に示す層形成条件に従って第
一の層を形成した。なお、実施例4,7〜10、および
12〜15の第一の層形成時における使用ガスのガス流
量は、各々、第34 、35 、33 、36〜41図
に示すガス流は変(11に従って、マイクロコンピュー
タ−制御により、自動的に調整した。また、第一の層に
含有せしめる硼素原子は、実施例2と同じ条件で導入し
た。各実施例において、第一の層形成後、下記の第16
表に示すごとき第二の層を、スパッタリング法により、
第一の層上に形成した。
得られた光受容部材について、実施例1と同様にして画
像形成をおこなった0 得られた画像は、いずれも干渉縞の発生が観察されず、
そして極めて良質のものであった。
像形成をおこなった0 得られた画像は、いずれも干渉縞の発生が観察されず、
そして極めて良質のものであった。
第7表
Al基板温度:250℃
放電周波数: 13.56MHz
〔発明の効果の概略〕
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
よシ、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。
よシ、前記したアモルファスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。
また、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、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに極めて優れた′電気的、光学的、
光導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境性・性を示す
。
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに極めて優れた′電気的、光学的、
光導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境性・性を示す
。
殊に、電子写真用光受容部材として適用させ念場合には
、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8N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、/N −7)−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かできる0
、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8N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、/N −7)−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かできる0
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を模式的に示し
た図であり、第2乃至4図は、本発明の光受容部材にお
ける干渉縞の発生の防止の原理を説明するための部分拡
大図であや、第2図は、自由表面と第一の層と第二の層
の界面とが非平行な場合に干渉縞の発生が防止しうろこ
とを示す図、第3図は、支持体上に設けられる構成層各
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
強度を比較する図、第4図は、第一の層を構成する層が
二以上の多層である場合における干渉縞の発生の防止を
説明する図である。第5図は、本発明の光受容部材の支
持体の表面形状の典型例を示す図である。第6乃至10
図は、従来の光受容部材における干渉縞の発生を説明す
る図であって、第6図は、光受容層における干渉縞の発
生、第7図は、条理構成の光受容層における干渉縞の発
生、第8図は、散乱光による干渉縞の発生、第9図は、
多層構成の光受容層における散乱光による干渉縞の発生
、第10図は、光受容層の構成層各層の界面が平行であ
る場合の干渉縞の発生を各々示している。第11〜19
図は、本発明の第一の層中におけるゲルマニウム原子又
はスズ原子の層厚方向の分布状態を表わす図であシ、$
20〜28図は、本発明の第一の層中における酸素原子
、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一部
、および第厘族原子又は第V族原子の層厚方向の分布状
態を表わす図であり、各図において、縦軸は第一の層の
N厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表わしている。 第29図は、本発明の光受容部材の第一の層及び第二の
層を製造するための装置の例で、グロー放電法による製
造装置菫の模式的説明図である。第30(A)図は、旋
盤による機械的加工によ層形成された、本発明の光受容
部材の支持体の全体図であ夛、第30(B)〜(E1図
は、該支持体の表酊の一部分の断面形状を示す図である
。第31図は、レーザー光による画像露光装置を説明す
る図である。第32乃至41図は、本発明の第一の層形
成におけるガス流量の変化状態を示す図であり、縦軸は
第一の層の層厚、横軸は使用ガスのガス流1を示してい
る。 第1乃至第4図及び第31図について、100・・・光
受容部材 101・・・支持体102 、202
、302 、402−・・第一の層103 、203
、303 、403・・・第二の層402’ 、 40
2’・・・第一の層を構成する層104 、204 、
304中自由表面205 、305 中温−の層と第二
の層との界面第6乃至10図について 601・・・下部界面 602・・・上部界面701
・・・支持体 702 、703・・・光受容層8
01・・・支持体 802・・・光受容層 901・・
・支持体902・・・第1層 903・・・第2層
1001−支持体1002・・・光受容N1003・・
・支持体表面1004・・・光受容層表面 第29図において、 2901・・・反応室 2902〜2906− ガ
スボンベ2906’−5nci+fi 2907〜2911・・・マス70コントローラ291
2〜2916・・・流入バルブ 2917〜2921・・・流出バルブ 2922〜2926・・・バルブ 2927〜2931・・・圧力調整器 2932 、2933・・・補助バルブ2934・・・
メインバルブ 2935・・・リークバルブ 2936・・・真空計
2937・・・基体シリンダー 2938・・・加熱ヒ
ーター2す39・・・モー ター 2940・
・・高周波五源第31図において 3101・・・光受容部材 3102・・・半導体レ
ーザー3103・・・fOレンズ 3104 用ポリ
ゴンミラー図面の浄コ(内容に変更なし) 第1図 く に) ^
へ0口 第3図 (A) (B) (C) ■り 位置 位置 位置 第8図 第9図 位置 第11図 第12図 第13図 第14図 第15図 第16図 第17図 第18図 第19図 −C 第20図 第21図 第26図 □C 第30図 (IE) (ノイm) 第30図 (C1 (DJ (E) ()i m ) 第32図 SCCM
SCCMS+F(ガス
G e F4ガス手続 補圧雪(方式) 昭和61年2月20日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ■、事件の表示 昭和60年特許願第252079号 2、発明の名称 光受容部材 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丁目30番2号名称
(100)キャノン株式会社 4、代理人 住 所 東京都千代田区麹町3丁目12番地6麹町グ
リーンビル 6、補正の対象 明MB書および図面 7、補正の内容 願書に巌初に添付した明細書および図面の浄書・別紙の
とおり(内容に変更なし) 以上
た図であり、第2乃至4図は、本発明の光受容部材にお
ける干渉縞の発生の防止の原理を説明するための部分拡
大図であや、第2図は、自由表面と第一の層と第二の層
の界面とが非平行な場合に干渉縞の発生が防止しうろこ
とを示す図、第3図は、支持体上に設けられる構成層各
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
強度を比較する図、第4図は、第一の層を構成する層が
二以上の多層である場合における干渉縞の発生の防止を
説明する図である。第5図は、本発明の光受容部材の支
持体の表面形状の典型例を示す図である。第6乃至10
図は、従来の光受容部材における干渉縞の発生を説明す
る図であって、第6図は、光受容層における干渉縞の発
生、第7図は、条理構成の光受容層における干渉縞の発
生、第8図は、散乱光による干渉縞の発生、第9図は、
多層構成の光受容層における散乱光による干渉縞の発生
、第10図は、光受容層の構成層各層の界面が平行であ
る場合の干渉縞の発生を各々示している。第11〜19
図は、本発明の第一の層中におけるゲルマニウム原子又
はスズ原子の層厚方向の分布状態を表わす図であシ、$
20〜28図は、本発明の第一の層中における酸素原子
、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一部
、および第厘族原子又は第V族原子の層厚方向の分布状
態を表わす図であり、各図において、縦軸は第一の層の
N厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表わしている。 第29図は、本発明の光受容部材の第一の層及び第二の
層を製造するための装置の例で、グロー放電法による製
造装置菫の模式的説明図である。第30(A)図は、旋
盤による機械的加工によ層形成された、本発明の光受容
部材の支持体の全体図であ夛、第30(B)〜(E1図
は、該支持体の表酊の一部分の断面形状を示す図である
。第31図は、レーザー光による画像露光装置を説明す
る図である。第32乃至41図は、本発明の第一の層形
成におけるガス流量の変化状態を示す図であり、縦軸は
第一の層の層厚、横軸は使用ガスのガス流1を示してい
る。 第1乃至第4図及び第31図について、100・・・光
受容部材 101・・・支持体102 、202
、302 、402−・・第一の層103 、203
、303 、403・・・第二の層402’ 、 40
2’・・・第一の層を構成する層104 、204 、
304中自由表面205 、305 中温−の層と第二
の層との界面第6乃至10図について 601・・・下部界面 602・・・上部界面701
・・・支持体 702 、703・・・光受容層8
01・・・支持体 802・・・光受容層 901・・
・支持体902・・・第1層 903・・・第2層
1001−支持体1002・・・光受容N1003・・
・支持体表面1004・・・光受容層表面 第29図において、 2901・・・反応室 2902〜2906− ガ
スボンベ2906’−5nci+fi 2907〜2911・・・マス70コントローラ291
2〜2916・・・流入バルブ 2917〜2921・・・流出バルブ 2922〜2926・・・バルブ 2927〜2931・・・圧力調整器 2932 、2933・・・補助バルブ2934・・・
メインバルブ 2935・・・リークバルブ 2936・・・真空計
2937・・・基体シリンダー 2938・・・加熱ヒ
ーター2す39・・・モー ター 2940・
・・高周波五源第31図において 3101・・・光受容部材 3102・・・半導体レ
ーザー3103・・・fOレンズ 3104 用ポリ
ゴンミラー図面の浄コ(内容に変更なし) 第1図 く に) ^
へ0口 第3図 (A) (B) (C) ■り 位置 位置 位置 第8図 第9図 位置 第11図 第12図 第13図 第14図 第15図 第16図 第17図 第18図 第19図 −C 第20図 第21図 第26図 □C 第30図 (IE) (ノイm) 第30図 (C1 (DJ (E) ()i m ) 第32図 SCCM
SCCMS+F(ガス
G e F4ガス手続 補圧雪(方式) 昭和61年2月20日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ■、事件の表示 昭和60年特許願第252079号 2、発明の名称 光受容部材 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丁目30番2号名称
(100)キャノン株式会社 4、代理人 住 所 東京都千代田区麹町3丁目12番地6麹町グ
リーンビル 6、補正の対象 明MB書および図面 7、補正の内容 願書に巌初に添付した明細書および図面の浄書・別紙の
とおり(内容に変更なし) 以上
Claims (20)
- (1)支持体上に、シリコン原子と、ゲルマニウム原子
又はスズ原子の少なくとも一方とを含有する非晶質材料
で構成された第一の層と、反射防止機能を奏する第二の
層とからなる光受容層を有する光受容部材であって、前
記支持体の表面が、主ピークに副ピークが重畳して複数
の微小な凹凸形状を成している断面形状のものであり、
且つ、該支持本表面上の前記光受容層が、ショートレン
ジ内に少くとも一対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くとも一方向に多数配
列しているものであることを特徴とする光受容部材。 - (2)第一の層が、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の
中から選ばれる少なくとも一種を含有する特許請求の範
囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (3)第一の層が伝導性を制御する物質を含有している
特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (4)第一の層が多層構成である特許請求の範囲第(1
)項に記載の光受容部材。 - (5)第一の層が、伝導性を制御する物質を含有する電
荷注入阻止層を構成層の1つとして有する、特許請求の
範囲第(4)項に記載の光受容部材。 - (6)第一の層が、構成層の1つとして障壁層を有する
、特許請求の範囲第(4)項に記載の光受容部材。 - (7)第二の層が、無機弗化物、無機酸化物及び無機硫
化物の中から選ばれる少なくとも一種で構成されたもの
である特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (8)第二の層を構成する物質の屈折率をn、照射光の
波長をλとした場合、第二の層の厚さdが次式: d=(λ/4n)m(但し、mは正の奇数である。)を
満足する特許請求の範囲第(7)項に記載の光受容部材
。 - (9)第二の層を構成する物質の屈折率をnとし、第二
の層と接する第一の層を構成する非晶質材料の屈折率を
n_aとした場合、次式: n=√n_a を満足する特許請求の範囲第(7)項に記載の光受容部
材。 - (10)非平行な界面の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。 - (11)非平行な界面の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。 - (12)ショートレンジが0.3〜500μである特許
請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (13)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。 - (14)前記支持体の表面に設けられた凹凸形状が、螺
旋構造を有する線状突起部を形成している特許請求の範
囲第(13)項に記載の光受容部材。 - (15)前記螺旋構造が多重螺旋構造である特許請求の
範囲第(14)項に記載の光受容部材。 - (16)前記線状突起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(14)項に記載の光受容部材
。 - (17)前記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(14)項に記載の光受
容部材。 - (18)前記支持体表面に設けられた凹凸は傾斜面を有
する特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (19)前記傾斜面が鏡面仕上げされている特許請求の
範囲第(18)項に記載の光受容部材。 - (20)光受容層の自由表面には、支持体表面に設けら
れた微小な凹凸と同一のピッチで配列された微小な凹凸
が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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25207985A JPS62112165A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 光受容部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25207985A JPS62112165A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 光受容部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112165A true JPS62112165A (ja) | 1987-05-23 |
Family
ID=17232255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25207985A Pending JPS62112165A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 光受容部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62112165A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60213956A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JPS60225854A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Canon Inc | 光受容部材用の支持体及び光受容部材 |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP25207985A patent/JPS62112165A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60213956A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JPS60225854A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Canon Inc | 光受容部材用の支持体及び光受容部材 |
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