JPS6248217B2 - - Google Patents

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JPS6248217B2
JPS6248217B2 JP58024794A JP2479483A JPS6248217B2 JP S6248217 B2 JPS6248217 B2 JP S6248217B2 JP 58024794 A JP58024794 A JP 58024794A JP 2479483 A JP2479483 A JP 2479483A JP S6248217 B2 JPS6248217 B2 JP S6248217B2
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JP
Japan
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layer
type
amorphous
thickness
film
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Application number
JP58024794A
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English (en)
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JPS58154850A (ja
Inventor
Junichi Umeda
Juichi Shimada
Yoshifumi Katayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS6248217B2 publication Critical patent/JPS6248217B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • 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
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08235Silicon-based comprising three or four silicon-based layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ・プリンタや電子写真装置にお
いて電荷潜像形成、現像、転写を行なうために使
用する光導電膜に関する。
レーザ・プリンタや電子写真装置において、電
荷潜像形成、現像、転写を行なうために使用する
記録用部品は金属、半導体等からなる基体電極の
表面に光導電膜を被着させたものである。従来、
この光導電膜用材料として、有機系材料では
PVK−TNFやピラリゾン−シアニン色素系、銅
フタロシアニン系などが、無機系材料では非晶質
セレン系、多結晶硫化カドミウム系などが用いら
れている。
しかし、有機系材料は一般に耐摩擦性に劣ると
共に光感度が低く、とくに波長が650nm以上の
光に対しては急激に感度が低下する。また、無機
材料においても、非晶質セレン系材料では波長
550nm以上、多結晶硫化カドミウム材料でも波
長700nm以上で急激に感度が低下するほか、最
近の高速化された機器においては耐摩擦性が問題
となつている。
一方、小型、高効率、直接高速変調可能などの
特徴を有する半導体レーザの出現により、光導電
材料についても、長波長(〜770nm)まで光感
度を有し、かつ耐摩擦性に優れた新しい光導電膜
の出現が望まれている。
本発明は、水素を多量に含有する非晶質のシリ
コン−カーボン−ゲルマニウム(以下、a−Si−
C−Geと略記する。)系材料が (1) ドーピングおよび生成条件の制御により導電
型および比抵抗値を大幅に変えることができる
こと、 (2) a−Si−C−Geの組成を変えることによ
り、バンドギヤツプが可変であり、容易にヘテ
ロ接合が形成できること(第1図参照)、 (3) 強い共有性結合をもつ、耐摩擦性の高い材料
であること、 の3点に着目し、この材料系を用いたヘテロ接合
を有する膜構造を形成することにより、上記の問
題点のない新しい光導電膜を提供するものであ
る。
以下に、本発明を実施例により詳細に説明す
る。
実施例 1 第2図は本発明の一つの実施例の断面図であ
り、1はp形のa−Si1-x-yCxGey膜(0.3>x≧
0、1>y≧0、比抵抗1014Ω・cm、厚さfμ
m、ボロン・ドープ)、2はp形またはn形のa
−Si1-u-vCuGev膜(0.3>u≧0、1>v≧0、
ただし、v>y、比抵抗1014Ω・cm、厚さgμ
m)、3はn形のa−Si1-s-tCsGet膜(0.3>s≧
0、1>t≧0、ただし、v>t、比抵抗1014
Ω・cm、厚さhμm、燐ドープ)、4は金属又は
半導体からなる基体電極である。
ここで、x=y=0、f=50μm、u=0、v
=0.4、g=1μm、s=t=0、h=9μmと
し、コロナ放電により層1の表面が負で、表面と
電極4との電位差600Vに帯電させる。これに、
層1の表面から、波長770nmの半導体レーザー
光を照射すると、層1は通過し、層2で吸収され
る。そして、ここに正孔・電子対が発生するが、
正孔は表面へ、電子は電極4へ電界により引き出
され、上記の帯電を中和する。電位差が30%まで
減少するに要した光照射量は光照射時間0.1μs
〜0.1秒の範囲で照射時間によらず、約10mJ/
cm2である。これは光導電キヤリアの発生効率30%
に相当する。なお、光を照射しない時の帯電電位
の減衰(暗減衰)率は、電位が10%低下するに要
する時間が11秒という割合である。
vの値は、1>v>0の間で変えることができ
る。vの値を増すと、より長波長まで感光波長が
伸びるが、上記暗減衰率は増加するので、0.1〜
0.8の範囲内がより好ましい。
また、xとsの値は、0から約0.3程度まで増
すことができ、照射光の透過性、膜の安定性、耐
摩擦性の向上がみられる。
層1の導電型をn形、層3の導電型をp形とし
ても良い。この場合には、層1の表面は正に帯電
させて光を照射することにより、前記と同様の特
性を得ることができる。
層1の厚さfと層3の厚さhは、その和が電子
写真におけるトナーを吸引するに要する帯電電位
差(約600〜800V)に対して、光導電膜がブレー
クダウンしない厚さ(約60μm以上)に選んであ
れば良く、各々の層の厚さは上記の例に限定され
ない。
実施例 2 第3図は、帯電電位差に対する耐圧をa−Si−
C−Ge以外の層の助けをかりて得るようにした
本発明の変形例である。第3図において、層15
はp形非晶質Se層(比抵抗1014Ω・cm、厚さ50μ
m)、層11はp形a−Si層(比抵抗1013Ω・
cm、厚さ1μm)、層12はp形又はn形のa−
Si0.6Ge0.4層(厚さ1μm)、層13はn形a−Si
層(比抵抗1013Ω・cm、厚さ1μm)、層16は
n形非晶質Se層(比抵抗1014Ω・cm、厚さ1μ
m)、14は電極である。なお、非晶質Se層は結
晶化を防止するために、一般に少量のAs、Te、
Sbなどが添加されている。この光導電膜の動
作、機能、特性は第2図のものと同様である。
実施例 3 第4図は、耐擦性向上のために、第3図と同じ
構造において、層5の非晶質Se層の表面に、厚
さ1μmのp形a−Si0.7C0.3の層17を形成した
ものである。
第3図、第4図において、層15又は16の厚
さを両者の和と同一にすれば、いずれか一方を省
いても良い。また、層15,16の両方又は一方
は、ポリビニールカルバゾール系やピラゾリン系
などの有機層であつても良い。
要するに、水素を多量(5〜30%)に含む非晶
質のSi−C−Ge系からなる材料の異種接合層を
光導電層として含むことを特徴とする本発明によ
る光導電膜は、禁止帯幅及び比抵抗を大幅に制御
できるため、長波長域まで高い感度を有し、か
つ、暗減衰の少ない耐擦性に優れた電子写真用光
導電膜として応用することができる。
なお、本発明で使用する非晶質の(Si、C、
Ge)膜は、リアクテイブ・スパツタリング法、
グロー放電法などで形成することができる。例え
ば、リアクテイブ・スパツタリング法では次の様
にして作製することができる。
すなわち、膜を被着すべき基板(例えば、Al
のドラム)と、スパツタ源となるターゲツト電極
材料(Si、C、Ge)とをスパツタ装置内に対向
して設置し、1×10-7Torr以下に排気したの
ち、ArおよびH2ガスを導入して約5×10-3Torr
の真空度とし、ターゲツト電極に高周波電力を入
力することにより、ターゲツト電極材料が雰囲気
ガス中のH2をとり込んで基板上に付着し、水素
を含むa−(Si、C、Ge)膜が形成される。多層
膜形成における各層の厚さは、高周波電力およ
び/またはスパツタリング時間を調節することに
より制御される。また、各層の組成比は、ターゲ
ツト電極において、Si、C、Geの占める面積の
比を変えることにより任意に制御することができ
る。
例えば、直径150mm、長さ500mmのAlドラム表
面上に、厚さ1μmのa−Si0.9C0.1、厚さ1μm
のa−Si0.9Ge0.1、厚さ60μmのa−Si0.9C0.1
らなる多層膜を形成するには、長さ550mm、幅80
mmのターゲツト電極において、最初にSi、Cの面
積比を7:3に選んで約4分間スパツタリングを
行ない、つぎに、Si、Geの面積比を9.4:0.6に選
んで約4分間スパツタリングを行ない、最後に、
再びターゲツト電極のSi、Cの面積比を7:3に
選んで約4時間スパツタリングを行なうことによ
り得られる。この場合における高周波入力電力は
約10kWで、Alドラムは回転させながらスパツタ
リングを行なう。ドラム上に形成される膜の組成
比と、ターゲツト電極上の各材料の面積比が異な
るのは、材料によりスパツタされる速度が異なる
ためであり、上記の面積比はこれを考慮して設定
されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は非晶質のSi−C−Geの組成比とバン
ドギヤツプの関係を示す図、第2図〜第4図は本
発明の実施例を示す断面図である。 図において、1……p形の非晶質Si1-x-yCxGey
層、2……p形又はn形の非晶質Si1-u-vCuGev
層、3……n形の非晶質Si1-s-tCsGet層、4,1
4……金属又は半導体からなる基体電極、11…
…p形の非晶質Si層、12……p形又はn形の非
晶質Si0.6Ge0.4層、13……n形の非晶質Si層、
15……p形非晶質Se層、16……n形の非晶
質Se層、7……p形の非晶質Si0.7C0.3層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属又は半導体からなる基体電極上に形成さ
    れた5〜30原子%の水素を含むn形(又はp形の
    非晶質Si1-s-tCsGet層、その上の5〜30原子%の
    水素を含むp形(又はn形)又はn形(又はp
    形)の非晶質Si1-u-vCuGev層、その上の5〜30原
    子%の水素を含むp形(又はn形)の非晶質
    Si1-x-yCxGey層(ここで、0.3>x≧0、1>y
    ≧0、0.3>u≧0、1>v≧0、0.3>s≧0、
    1>t≧0、v>y、v>t)の三層からなる光
    導電膜を有することを特徴とする記録用部品。 2 特許請求の範囲第1項記載の記録用部品にお
    いて、前記基体電極と前記n形(又はp形)の非
    晶質Si1-s-tCsGet層との間にn形(又はp形)の
    非晶質Se層、前記p形(又はn形)の非晶質
    Si1-x-yCxGey層の上にp形(又はn形)の非晶質
    Se層が設けられているか、もしくは、前記両Se
    層のいずれか一方が設けられていることを特徴と
    する記録用部品。
JP2479483A 1983-02-18 1983-02-18 記録用部品 Granted JPS58154850A (ja)

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