JPS6283759A - 光受容部材 - Google Patents
光受容部材Info
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- JPS6283759A JPS6283759A JP22446185A JP22446185A JPS6283759A JP S6283759 A JPS6283759 A JP S6283759A JP 22446185 A JP22446185 A JP 22446185A JP 22446185 A JP22446185 A JP 22446185A JP S6283759 A JPS6283759 A JP S6283759A
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- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08221—Silicon-based comprising one or two silicon based layers
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- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
- G03G5/08242—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers at least one with varying composition
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- Inorganic Chemistry (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、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。
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。
のに適した光受容部材に関する。
デジタル画像情報を画f象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潜像を形成し、
次いで該潜像な現f象するか、更に必要に応じて転写、
定着などの処理を行なう、画r象を記録する方法が知ら
れており、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である
。
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潜像を形成し、
次いで該潜像な現f象するか、更に必要に応じて転写、
定着などの処理を行なう、画r象を記録する方法が知ら
れており、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である
。
ところで、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、公害の問題が少ない等の点から
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[a−8iJと略記する)か
ら成る光受容部材が注目されている。
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、公害の問題が少ない等の点から
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[a−8iJと略記する)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れる1012Ω口以上の
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り、ため
に層形成に当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
に可成りの制約がある。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あっても、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57−417
2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
空乏層を形成したり、或いは特開昭57−52178号
、同52179号、同52180号、同58159、同
58160、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。
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れる1012Ω口以上の
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り、ため
に層形成に当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
に可成りの制約がある。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あっても、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57−417
2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
空乏層を形成したり、或いは特開昭57−52178号
、同52179号、同52180号、同58159、同
58160、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。
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あり、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。)より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あり、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。)より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。
即ち、例えば2若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干渉効
果が起り、それぞれの干渉が相乗的に作用し合って干渉
縞模様を呈するところとなり、それがそのまへ転写部材
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。
のであるものにおいては、それらの各層について干渉効
果が起り、それぞれの干渉が相乗的に作用し合って干渉
縞模様を呈するところとなり、それがそのまへ転写部材
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。
こうした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、±500A〜1ooooiの凹
凸を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭58
−162975号公報参照)、(b)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57−165845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57−16554号公報参照)
等が提案されてはいる。
ダイヤモンド切削して、±500A〜1ooooiの凹
凸を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭58
−162975号公報参照)、(b)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57−165845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57−16554号公報参照)
等が提案されてはいる。
これ等の提案方法は、一応の結果はもたらすものの、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りに防止はされるものの、
光散乱としては依然として正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り照射スポット
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りに防止はされるものの、
光散乱としては依然として正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り照射スポット
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
全吸収は不可能であり、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−8i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−8i層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−8i層の形成に悪影響を与
えること等の問題点を有する。
全吸収は不可能であり、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−8i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−8i層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−8i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、例えば入射光についてみれば
光受容層の表面でその一部が反射されて反射光となり、
残りは、光受容層の内部に進入して透過光となる。透過
光は、支持体の表面に於いて、その一部は、光散乱され
℃拡散光となり、残りが正反射されて反射光となり、そ
の一部が出射光となって外部に出ては行くが、出射光は
、反射光と干渉する成分であって、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。
光受容層の表面でその一部が反射されて反射光となり、
残りは、光受容層の内部に進入して透過光となる。透過
光は、支持体の表面に於いて、その一部は、光散乱され
℃拡散光となり、残りが正反射されて反射光となり、そ
の一部が出射光となって外部に出ては行くが、出射光は
、反射光と干渉する成分であって、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について、光受容
層内部での多重反射が起らないように、支持体の表面の
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ョンを生じて
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、支持体の表面の
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ョンを生じて
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、支持体表面を
不規則的に荒しても、第1層での表面ばの反射光、第2
層での反射光、支持体表面での正反射光の夫々が干渉し
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
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。
不規則的に荒しても、第1層での表面ばの反射光、第2
層での反射光、支持体表面での正反射光の夫々が干渉し
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
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、その粗面度がロッ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、製造管理上問題がある。加えて、比較的大きな
突起が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、その粗面度がロッ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、製造管理上問題がある。加えて、比較的大きな
突起が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、支持体表面を単に規則的に荒したところで1通常、
支持体の表面の凹凸形状に沿って、光受容層が堆積する
ため、支持体表面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾
斜面とが平行になり、その部分では入射光は、明部、暗
部をもたらすところとなり、また、光受容層全体では光
受容層の層厚の不均一性があるため明暗の縞模様が現わ
れてしまう。従って、支持体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。
支持体の表面の凹凸形状に沿って、光受容層が堆積する
ため、支持体表面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾
斜面とが平行になり、その部分では入射光は、明部、暗
部をもたらすところとなり、また、光受容層全体では光
受容層の層厚の不均一性があるため明暗の縞模様が現わ
れてしまう。従って、支持体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、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、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、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−8iで構成された光受容層を有
する光受容部材について、上述の諸問題を排除し、各種
要求を満たすものにすることを目的とするものである。
する光受容部材について、上述の諸問題を排除し、各種
要求を満たすものに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
導電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観測されなく、製造管理が容易で
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。
導電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観測されなく、製造管理が容易で
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高く
、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−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。
、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−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。
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性及
び高電気的耐圧性を有する、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。
び高電気的耐圧性を有する、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、
構造配列的に厳密で安定的であり1層品質の高い、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。
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に厳密で安定的であり1層品質の高い、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、長期の繰り返し使用にあっても、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い、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、長期の繰り返し使用にあっても、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い、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
た結果、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
た結果、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有する非
晶質材料で構成された第一の層と、シリコン原子と、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
とも一種とを含有する非晶質材料で構成された第二の層
とを有する光受容部材であって、前記第一の層が、ゲル
マニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方を含有する
層と、ゲルマニウム原子及びスズ原子のいずれも含有し
ない層とを支持体側から順に有する多層構成であり、か
つ、前記支持体の表面が複数の球状痕跡窪みによる凹凸
形状を有し′〔な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有する非
晶質材料で構成された第一の層と、シリコン原子と、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
とも一種とを含有する非晶質材料で構成された第二の層
とを有する光受容部材であって、前記第一の層が、ゲル
マニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方を含有する
層と、ゲルマニウム原子及びスズ原子のいずれも含有し
ない層とを支持体側から順に有する多層構成であり、か
つ、前記支持体の表面が複数の球状痕跡窪みによる凹凸
形状を有し′〔な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、概要、支持体上に複数の層を有する光受容部材にお
いて、前記支持体表面に、複数の球状痕跡窪みによる凹
凸を設けることにより、画像形成時に現われる干渉縞模
様の問題が解消されるというものである。
は、概要、支持体上に複数の層を有する光受容部材にお
いて、前記支持体表面に、複数の球状痕跡窪みによる凹
凸を設けることにより、画像形成時に現われる干渉縞模
様の問題が解消されるというものである。
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、理解を容易にするため、図面を用いて以
下に説明する。
下に説明する。
第1図は、本発明に係る光受容部材100の層構成を示
す模式図であり、微小な複数の球状痕跡窪みによる凹凸
形状を有する支持体101上に、その凹凸の傾斜面に沿
って、第一の層1(12及び第二の層103を備えた光
受容部材を示している。
す模式図であり、微小な複数の球状痕跡窪みによる凹凸
形状を有する支持体101上に、その凹凸の傾斜面に沿
って、第一の層1(12及び第二の層103を備えた光
受容部材を示している。
第2及び第3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。
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。
第3図は、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従来の光受容部材の一部を拡大
して示した図である。読図において、301は第一の層
、3(12は第二の層、303は自由表面、304は第
一の層と第二の層の界面をそれぞれ示している。第3図
に示すごとく、支持体表面を切削加工等の手段により単
に規則的に荒しただけの場合、通常は、支持体の表面の
凹凸形状に沿って光受容層が形成されるため、支持体表
面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面とが平行関
係をなすところとなる。
の光受容層を堆積させた従来の光受容部材の一部を拡大
して示した図である。読図において、301は第一の層
、3(12は第二の層、303は自由表面、304は第
一の層と第二の層の界面をそれぞれ示している。第3図
に示すごとく、支持体表面を切削加工等の手段により単
に規則的に荒しただけの場合、通常は、支持体の表面の
凹凸形状に沿って光受容層が形成されるため、支持体表
面の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面とが平行関
係をなすところとなる。
このことが原因で、例えば、光受容層が第一の層301
と、第二の層3(12との2つの層からなる多層構成の
ものである光受容部材においては、例えば次のような問
題が定常的に惹起される。
と、第二の層3(12との2つの層からなる多層構成の
ものである光受容部材においては、例えば次のような問
題が定常的に惹起される。
即ち、第一の層と第二の層との界面304及び自由表面
303とが平行関係にあるため、界面304での反射光
比、と自由表面での反射光比2とは方向が一致し、第二
の層の層厚に応じた干渉縞が生じる。
303とが平行関係にあるため、界面304での反射光
比、と自由表面での反射光比2とは方向が一致し、第二
の層の層厚に応じた干渉縞が生じる。
第2図は、第1図の一部を拡大した図であって、第2図
に示すごとく、本発明の光受容部材は支持体表面に複数
の微小な球状痕跡窪みによる凹凸形状が形成されており
、その上の光受容層は、該凹凸形状に沿って堆積するた
め、例えば光受容層が第一の層201と第二の層2(1
2との二層からなる多層構成の光受容部材にあっては、
第一の層201と第二の層2(12との界面204、及
び自由表面203は、各々、前記支持体表面の凹凸形状
に沿って、球状痕跡窪みによる凹凸形状に形成される。
に示すごとく、本発明の光受容部材は支持体表面に複数
の微小な球状痕跡窪みによる凹凸形状が形成されており
、その上の光受容層は、該凹凸形状に沿って堆積するた
め、例えば光受容層が第一の層201と第二の層2(1
2との二層からなる多層構成の光受容部材にあっては、
第一の層201と第二の層2(12との界面204、及
び自由表面203は、各々、前記支持体表面の凹凸形状
に沿って、球状痕跡窪みによる凹凸形状に形成される。
界面204に形成される球状痕跡窪みの曲率をR1、自
由表面に形成される球状痕跡窪みの曲率をR2とすると
、R1とR2とはR1笑現となるため、界面204での
反射光と、自由表面203での反射光とは、各々異なる
反射角度を有し、即ち、第2図におけるθ1、θ2がθ
l笑θ2であって、方向が異なるうえ、第2図に示す1
. 、12.13を用いてll+ + 12−63で表
わされるところの波長のずれも一定とはならずに変化す
るため、いわゆるニュートンリング現象に相当するシェ
アリング干渉が生起し、干渉縞は窪み内で分散されると
ころとなる。これにより、こうした光受容部材を介して
現出される画像は、ミクロ的には干渉縞が仮に現出され
ていたとしても、それらは視覚にはとられられない程度
のものとなる。
由表面に形成される球状痕跡窪みの曲率をR2とすると
、R1とR2とはR1笑現となるため、界面204での
反射光と、自由表面203での反射光とは、各々異なる
反射角度を有し、即ち、第2図におけるθ1、θ2がθ
l笑θ2であって、方向が異なるうえ、第2図に示す1
. 、12.13を用いてll+ + 12−63で表
わされるところの波長のずれも一定とはならずに変化す
るため、いわゆるニュートンリング現象に相当するシェ
アリング干渉が生起し、干渉縞は窪み内で分散されると
ころとなる。これにより、こうした光受容部材を介して
現出される画像は、ミクロ的には干渉縞が仮に現出され
ていたとしても、それらは視覚にはとられられない程度
のものとなる。
即ち、かくなる表面形状を有する支持体の使用は、その
上に多層構成の光受容層を形成してなる光受容部材にあ
って、該光受容層を通過した光が、層界面及び支持体表
面で反射し、それらが干渉することにより、形成される
画像か縞模様となることを効率的に防止し、優れた画像
を形成しうる光受容部材を得ることにつながる。
上に多層構成の光受容層を形成してなる光受容部材にあ
って、該光受容層を通過した光が、層界面及び支持体表
面で反射し、それらが干渉することにより、形成される
画像か縞模様となることを効率的に防止し、優れた画像
を形成しうる光受容部材を得ることにつながる。
ところで、本発明の光受容部材の支持体表面の球状痕跡
窪みによる凹凸形状の曲率R及び幅りは、こうした本発
明の光受容部材における干渉縞の発生を防止する作用効
果を効率的に達成するためには重要な要因である。本発
明者らは、各種実験を重ねた結果以下のところを究明し
た。
窪みによる凹凸形状の曲率R及び幅りは、こうした本発
明の光受容部材における干渉縞の発生を防止する作用効
果を効率的に達成するためには重要な要因である。本発
明者らは、各種実験を重ねた結果以下のところを究明し
た。
即ち、曲率R及び幅りが次式:
%式%
を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシェアリング
干渉によるニュートンリングが0.5本以上存在するこ
ととなる。さらに次式:%式% を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシェアリング
干渉によるニュートンリングが1本以上存在することと
なる。
干渉によるニュートンリングが0.5本以上存在するこ
ととなる。さらに次式:%式% を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシェアリング
干渉によるニュートンリングが1本以上存在することと
なる。
こうしたことから、光受容部材の全体に発生する干渉縞
を、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、光受容部材におけ
る干渉縞の発生を防止するためには、前記1を0.03
5、好ましくは0.055以上とすることが望ましい。
を、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、光受容部材におけ
る干渉縞の発生を防止するためには、前記1を0.03
5、好ましくは0.055以上とすることが望ましい。
また、痕跡窪みによる凹凸の幅りは、大きくとも500
μm程度、好ましくは200μm以下、より好ましくは
100μm以下とするのが望ましい。
μm程度、好ましくは200μm以下、より好ましくは
100μm以下とするのが望ましい。
上述のような特定の表面形状を有する支持体上に形成さ
れる光受容層は、第一の層と、第二の層とからなり、該
第−の層は、支持体側から順に、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、好まし
くはさらに水素原子又はノ・ロダン原子の少なくとも一
方とを含有するアモルファス材料〔以下、「a−8i(
Ge、 Sn ) (H,X)Jと表記する。〕で構成
された層と、シリコン原子を含有するが、ゲルマニウム
原子及びスズ原子のいずれも含有せず、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一方を含有す
るアモルファス材料〔以下、[a−8i (H,X )
Jと表記する。〕で構成される層とを有する多層構成
の層であり、該第−の層にはさらに伝導性を制御する物
質を含有せしめることができる。そして特に好ましくは
、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。
れる光受容層は、第一の層と、第二の層とからなり、該
第−の層は、支持体側から順に、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、好まし
くはさらに水素原子又はノ・ロダン原子の少なくとも一
方とを含有するアモルファス材料〔以下、「a−8i(
Ge、 Sn ) (H,X)Jと表記する。〕で構成
された層と、シリコン原子を含有するが、ゲルマニウム
原子及びスズ原子のいずれも含有せず、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一方を含有す
るアモルファス材料〔以下、[a−8i (H,X )
Jと表記する。〕で構成される層とを有する多層構成
の層であり、該第−の層にはさらに伝導性を制御する物
質を含有せしめることができる。そして特に好ましくは
、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、シリコン原子と、酸素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少な(とも一種と
、好ましくはさらに水素原子又はハロゲン原子の少なく
とも一方とを含有するアモルファス材料〔以下、「a−
8i(0゜C,N )(H,X)と表記する。〕で構成
される。
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少な(とも一種と
、好ましくはさらに水素原子又はハロゲン原子の少なく
とも一方とを含有するアモルファス材料〔以下、「a−
8i(0゜C,N )(H,X)と表記する。〕で構成
される。
本発明の光受容部材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ために
、その層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CVO法、熱CvO法等を採用することも
できる。
いては、本発明の前述の目的を効率的に達成するために
、その層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CVO法、熱CvO法等を採用することも
できる。
以下、図示の実施例にしたがって本発明の光受容部材の
具体的内容を説明するか、本発明の光受容部材はそれら
の例により限定されるものではない。
具体的内容を説明するか、本発明の光受容部材はそれら
の例により限定されるものではない。
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を説明するため
に模式的に示した図であり、図中、100は光受容部材
、101は支持体、1(12は第一の層、103は第二
の層、104は自由表面をそれぞれ示している。
に模式的に示した図であり、図中、100は光受容部材
、101は支持体、1(12は第一の層、103は第二
の層、104は自由表面をそれぞれ示している。
支持体
本発明の″#S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隙力よりも微小な凹凸
を有し、しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるも
のである。
表面が光受容部材に要求される解隙力よりも微小な凹凸
を有し、しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるも
のである。
以下に、本発明の光受容部材における支持体の表面の形
状及びその好適な製造例を、第4及び5図により説明す
るが、本発明の光受容部材における支持体の形状及びそ
の製造法は、これらによって限定されるものではない。
状及びその好適な製造例を、第4及び5図により説明す
るが、本発明の光受容部材における支持体の形状及びそ
の製造法は、これらによって限定されるものではない。
第4図は、本発明の光受容部材における支持体の表面の
形状の典型的−例を、その凹凸形状の一部を部分的に拡
大して模式的に示すものである。
形状の典型的−例を、その凹凸形状の一部を部分的に拡
大して模式的に示すものである。
第4図において401は支持体、4(12は支持体表面
、403は剛体真球、404は球状痕跡窪みを示してい
る。
、403は剛体真球、404は球状痕跡窪みを示してい
る。
さらに第4図は、該支持体表面形状を得るのに好ましい
製造方法の1例をも示すものである。
製造方法の1例をも示すものである。
即ち、剛体真球403を、支持体表面4(12より所定
高さの位置より自然落下させて支持体表面4(12に衝
突させることにより、球状窪み404を形成しうろこと
を示している。そして、ほぼ同一径Wの剛体真球403
を複数個用い、それらを同一の高さhより、同時あるい
は逐時、落下させろことにより、支持体表面4(12に
、ほぼ同一曲率R及び同一幅りを有する複数の球状痕跡
窪み404を形成することができろ。
高さの位置より自然落下させて支持体表面4(12に衝
突させることにより、球状窪み404を形成しうろこと
を示している。そして、ほぼ同一径Wの剛体真球403
を複数個用い、それらを同一の高さhより、同時あるい
は逐時、落下させろことにより、支持体表面4(12に
、ほぼ同一曲率R及び同一幅りを有する複数の球状痕跡
窪み404を形成することができろ。
第5図は、前述のごとくして、表面に複数の球状痕表窪
みによる凹凸形状の形成された支持体の、いくつもの典
型例を示すものである。
みによる凹凸形状の形成された支持体の、いくつもの典
型例を示すものである。
第5(A)図に示す例では、支持体501の表面5(1
2の異なる部位に、ほぼ同一の径の複数の球体503゜
503、・・・をほぼ同一の高さより規則的に落下させ
てほぼ同一の曲率及びほぼ同一の幅の複数の痕跡窪み6
04. 604.・・・を互いに重複し合うように密に
生じせしめて規則的に凹凸形状を形成したものである。
2の異なる部位に、ほぼ同一の径の複数の球体503゜
503、・・・をほぼ同一の高さより規則的に落下させ
てほぼ同一の曲率及びほぼ同一の幅の複数の痕跡窪み6
04. 604.・・・を互いに重複し合うように密に
生じせしめて規則的に凹凸形状を形成したものである。
なおこの場合、互いにN複する窪み504. 504.
・・・を形成するには、球体503の支持体表面5(1
2への衝突時期が、互いにずれるように球体503.
503.・・・を自然落下せしめる必要のあることはい
うまでもない。
・・・を形成するには、球体503の支持体表面5(1
2への衝突時期が、互いにずれるように球体503.
503.・・・を自然落下せしめる必要のあることはい
うまでもない。
また、第5の)図に示す例では、異なる径を有する二極
類の球体503. 503’・・・・・・をほぼ同一の
高さ又は異なる高さから落下させて、支持体501の表
面5(12に、二種の曲率及び二種の幅の複数の渾み5
04. 504’・・・を互いに重複し合うように密に
生じせしめて1表面の凹凸の高さか不規則な凹凸を形成
したものである。
類の球体503. 503’・・・・・・をほぼ同一の
高さ又は異なる高さから落下させて、支持体501の表
面5(12に、二種の曲率及び二種の幅の複数の渾み5
04. 504’・・・を互いに重複し合うように密に
生じせしめて1表面の凹凸の高さか不規則な凹凸を形成
したものである。
更に、第50図(支持体表面の正面図および断面図)に
示す例では、支持体501の表面5(12に、ほぼ同一
の径の複数の球体503. 503.・・・をほぼ同一
の高さより不規則に落下させ、ほぼ同一の曲率及び複数
種の幅を有する複数の冨み504゜504、・・・を互
いに重複し合うように生じせしめて、不規則な凹凸を形
成したものである。
示す例では、支持体501の表面5(12に、ほぼ同一
の径の複数の球体503. 503.・・・をほぼ同一
の高さより不規則に落下させ、ほぼ同一の曲率及び複数
種の幅を有する複数の冨み504゜504、・・・を互
いに重複し合うように生じせしめて、不規則な凹凸を形
成したものである。
以上のように、剛体真球を支持体表面に落下させること
により、球状痕跡窪みによる凹凸形状を形成することが
できるが、この場合、剛体真球の径、落下させる高さ、
剛体真球と支持体表面の硬度、あるいは、落下させる球
体の量等の諸条件を適宜選択することにより、支持体表
面に所望の曲率及び幅を有する複数の球状痕跡窪みを、
所定の密度で形成すること7:I′−できる。
により、球状痕跡窪みによる凹凸形状を形成することが
できるが、この場合、剛体真球の径、落下させる高さ、
剛体真球と支持体表面の硬度、あるいは、落下させる球
体の量等の諸条件を適宜選択することにより、支持体表
面に所望の曲率及び幅を有する複数の球状痕跡窪みを、
所定の密度で形成すること7:I′−できる。
即ち、上記諸条件を選択することにより、支持体表面に
形成される凹凸形状の凹凸の高さや凹凸のピッチを、目
的に応じて自在に調整でき、表面に所望の凹凸形状を有
する支持体を得ることができる。
形成される凹凸形状の凹凸の高さや凹凸のピッチを、目
的に応じて自在に調整でき、表面に所望の凹凸形状を有
する支持体を得ることができる。
そして、光受容部材の支持体を凹凸形状表面のものにす
るについて、旋盤、フライス盤等を用いたダイヤモンド
バイトにより切削加工して作成する方法の提案がなされ
ていてそれなりに有効な方法ではあるが、該方法にあっ
ては切削油の使用、切削により不可避的に生ずる切粉の
除去、切削面に残存してしまう切削油の除去が不可欠で
あり、結局は加工処理が煩雑であって効率のよくない等
の問題を伴うところ、本発明てあっては、支持体の凹凸
表面形状を前述したように球状痕跡窪みにより形成する
ことから上述の問題は全くなくして所望の凹凸形状表面
の支持体を効率的且つ簡便に作成できる。
るについて、旋盤、フライス盤等を用いたダイヤモンド
バイトにより切削加工して作成する方法の提案がなされ
ていてそれなりに有効な方法ではあるが、該方法にあっ
ては切削油の使用、切削により不可避的に生ずる切粉の
除去、切削面に残存してしまう切削油の除去が不可欠で
あり、結局は加工処理が煩雑であって効率のよくない等
の問題を伴うところ、本発明てあっては、支持体の凹凸
表面形状を前述したように球状痕跡窪みにより形成する
ことから上述の問題は全くなくして所望の凹凸形状表面
の支持体を効率的且つ簡便に作成できる。
本発明に用いる支持体101は、導電性のものであって
も、また電気絶線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、また電気絶線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、kl 、 Cr%Mo、Au、 Nb、
Ta、 V。
Ta、 V。
Ti、 Pt、 Pb等の金属又はこれ等の合金が挙げ
られる。
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、■、Ti、Pt 、 Pd 、 In2O
5、SnO2、I T O(In2o3+5n(12)
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 、 kl 、 Ag 、 PblZn
%Ni 、 Au、 Cr、Mo、 Ir、 Nb、
Ta、 V、Tl、Pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設け、又
は前記金属でその表面をラミネート処理して、その表面
に導電性を付与する。支持体の形状は。
Ta、■、Ti、Pt 、 Pd 、 In2O
5、SnO2、I T O(In2o3+5n(12)
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 、 kl 、 Ag 、 PblZn
%Ni 、 Au、 Cr、Mo、 Ir、 Nb、
Ta、 V、Tl、Pt等の金属の薄膜を真空蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング等でその表面に設け、又
は前記金属でその表面をラミネート処理して、その表面
に導電性を付与する。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1
00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
するのか望ましい。支持体の・厚さは、所望通りの光受
容部材を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材と
して町撥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可能な限り薄くすることがで
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。
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1
00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
するのか望ましい。支持体の・厚さは、所望通りの光受
容部材を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材と
して町撥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可能な限り薄くすることがで
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。
次に、本発明の光受容部材を電子写真用の光受容部材と
して用いる場合について、その支持体表面の製造装置の
1例を第6(A)図及び第6(B)図を用いて説明する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
して用いる場合について、その支持体表面の製造装置の
1例を第6(A)図及び第6(B)図を用いて説明する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
電子写真用光受容部材の支持体としては、アルミニウム
合金等に通常の押出加工を施してポートホール管あるい
はマンドレル管とし、更に引抜加工して得られる引抜管
に、必要に応じて熱処理や調質等の処理を施した円筒状
(シリンダー状)基体を用い、該円筒状基体に第6(ト
)。
合金等に通常の押出加工を施してポートホール管あるい
はマンドレル管とし、更に引抜加工して得られる引抜管
に、必要に応じて熱処理や調質等の処理を施した円筒状
(シリンダー状)基体を用い、該円筒状基体に第6(ト
)。
0図に示した製造装置を用いて、支持体表面に凹凸形状
を形成せしめる。
を形成せしめる。
支持体表面に前述のような凹凸形状を形成するについて
用いる球体としては、例えばステンレス、アルミニウム
、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属、會 セラミック、プラスチック等の各種剛体球を挙げること
ができ、とりわけ耐久性及び低コスト化等の理由により
、ステンレス及び鋼鉄の剛体球が好ましい。そしてそう
した球体の硬度は、支持体の硬度よりも高くても、ある
いは低くてもよいが、球体を繰返し使用する場合には、
支持体の硬度よりも高いものであることが望ましい。
用いる球体としては、例えばステンレス、アルミニウム
、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属、會 セラミック、プラスチック等の各種剛体球を挙げること
ができ、とりわけ耐久性及び低コスト化等の理由により
、ステンレス及び鋼鉄の剛体球が好ましい。そしてそう
した球体の硬度は、支持体の硬度よりも高くても、ある
いは低くてもよいが、球体を繰返し使用する場合には、
支持体の硬度よりも高いものであることが望ましい。
第6囚、第6@図は製造装置全体の断面略図であり、6
01は支持体作成用のアルミニウムシリンダーであり、
該シリンダー601は、予め表面を適宜の平滑度に仕上
げられていてもよい。
01は支持体作成用のアルミニウムシリンダーであり、
該シリンダー601は、予め表面を適宜の平滑度に仕上
げられていてもよい。
シリンダー601は、回転軸6(12によって軸支され
ており、モーター等の適宜の駆動手段603で駆動され
、ほぼ軸芯のまわりで回転可能にされている。回転速度
は、形成する球状痕跡窪みの密度及び剛体真球の供給量
等を考慮して、適宜に決定され、制御される。
ており、モーター等の適宜の駆動手段603で駆動され
、ほぼ軸芯のまわりで回転可能にされている。回転速度
は、形成する球状痕跡窪みの密度及び剛体真球の供給量
等を考慮して、適宜に決定され、制御される。
604は、剛体真球605を自然落下させるための落下
装置であり、剛体真球605を貯留し、落動させる振動
機607、シリンダーに衝突して落下する剛体真球60
5を回収するための回収槽608、回収槽608で回収
された剛体真球605をフィーダー606まで管輸送す
るためのボール送り装置609、送り装置609の途中
で剛体真球を欣洗浄するための洗浄装置610、洗浄装
置610にノズル等を介して洗浄液(溶剤等)を供給す
る液だめ611、洗浄に用いた液を回収する回収槽61
2などで構成されている。
装置であり、剛体真球605を貯留し、落動させる振動
機607、シリンダーに衝突して落下する剛体真球60
5を回収するための回収槽608、回収槽608で回収
された剛体真球605をフィーダー606まで管輸送す
るためのボール送り装置609、送り装置609の途中
で剛体真球を欣洗浄するための洗浄装置610、洗浄装
置610にノズル等を介して洗浄液(溶剤等)を供給す
る液だめ611、洗浄に用いた液を回収する回収槽61
2などで構成されている。
フィーダー606から自然落下する剛体真球の量は、落
下口613の開閉度、振動機607による揺動の程度等
により適宜調節される。
下口613の開閉度、振動機607による揺動の程度等
により適宜調節される。
第一の層
本発明の光受容部材においては、第一の層1(12は前
述の支持体101上に設けられ、該第−の層は、支持体
101側より、ゲルマニウム原子(qe)又はスズ原子
(Sn)の少なくともいずれか一方と、好ましくはさら
に水素原子及びハロゲン原子の少なくともいずれか一方
を含有するa−8i[以下、[a−8i (Ge 、
Sn) CI−I、 X)Jと表記する。〕で構成され
た層1(12′と、必要に応じて水素原子及びハロゲン
原子の少なくともいずれか一方を含有するa−8i[以
下、[a−8i(H。
述の支持体101上に設けられ、該第−の層は、支持体
101側より、ゲルマニウム原子(qe)又はスズ原子
(Sn)の少なくともいずれか一方と、好ましくはさら
に水素原子及びハロゲン原子の少なくともいずれか一方
を含有するa−8i[以下、[a−8i (Ge 、
Sn) CI−I、 X)Jと表記する。〕で構成され
た層1(12′と、必要に応じて水素原子及びハロゲン
原子の少なくともいずれか一方を含有するa−8i[以
下、[a−8i(H。
X)Jと表記する。〕で構成された層1(12 ”とが
順に積層された多層構造を有する。そして該光受容層1
(12には、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ができる。
順に積層された多層構造を有する。そして該光受容層1
(12には、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ができる。
第一の層中に含有せしめるハロゲン原子(X)としては
、具体的にはフン素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、
特にフン素、塩素を好適なものとして挙げることができ
る。そして第一の層1(12中に含有せしめる水素原子
(H)の量又はハロゲン原子(X)の量、あるいは水素
原子とハロゲン原子の量の和(H+X )は1通常1〜
4゜atomic%、好ましくは5〜30 atomi
c%とするのが望ましい。
、具体的にはフン素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、
特にフン素、塩素を好適なものとして挙げることができ
る。そして第一の層1(12中に含有せしめる水素原子
(H)の量又はハロゲン原子(X)の量、あるいは水素
原子とハロゲン原子の量の和(H+X )は1通常1〜
4゜atomic%、好ましくは5〜30 atomi
c%とするのが望ましい。
また、本発明の光受容部材において、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
あり、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜8
0μ、より好ましくは2〜50μとする。
、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
あり、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜8
0μ、より好ましくは2〜50μとする。
ところで、本発明の光受容部材の第一の層にゲルマニウ
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。
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り、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特注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短
波長迄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
ーを光線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り、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特注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短
波長迄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
ーを光線とした場合に特に顕著である。
本発明の光受容部材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、支持体】01に接
する層1(12′中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、層1(12′の支持体表
面と平行な面方向において均一であり、層1(12′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、層1(12′の支持体表面と平行な面方向には
均一であるが、層1(12′の層厚方向には不均一であ
ること をいう。)そして本発明の層1(12′においては、特
に、ゲルマニウム原子及び/又はスズ原子は1層1(1
2”側よりも支持体側の方に多く分布した・状態となる
ように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及び/又はスズ
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場合に、層1(12”
においては殆んど吸収しきれない長波長の光を、層1(
12′において実質的に完全に吸収することができ、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。
マニウム原子又は/及びスズ原子は、支持体】01に接
する層1(12′中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、層1(12′の支持体表
面と平行な面方向において均一であり、層1(12′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、層1(12′の支持体表面と平行な面方向には
均一であるが、層1(12′の層厚方向には不均一であ
ること をいう。)そして本発明の層1(12′においては、特
に、ゲルマニウム原子及び/又はスズ原子は1層1(1
2”側よりも支持体側の方に多く分布した・状態となる
ように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及び/又はスズ
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場合に、層1(12”
においては殆んど吸収しきれない長波長の光を、層1(
12′において実質的に完全に吸収することができ、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。
また、本発明の光受容部材においては、層1(12′と
層1(12“とを構成する非晶質材料が各々、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
おいて化学的な安定性が充分確保されている。
層1(12“とを構成する非晶質材料が各々、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
おいて化学的な安定性が充分確保されている。
以下、層1(12′に含有されるゲルマニウム原子及び
/又はスズ原子の層1(12′の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7乃至15図により説明する。
/又はスズ原子の層1(12′の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7乃至15図により説明する。
第7図乃至第15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、層1(12′の層厚を示し、
taは支持体側の層1(12′の端部の位置を、tTは
支持体側とは反対側の層1(12”側の漏血の位置を示
す。即ち、ゲルマニウム原子の含有される層1(12′
はtB側よりも11側に向って層形成がなされる。
の分布濃度Cを、縦軸は、層1(12′の層厚を示し、
taは支持体側の層1(12′の端部の位置を、tTは
支持体側とは反対側の層1(12”側の漏血の位置を示
す。即ち、ゲルマニウム原子の含有される層1(12′
はtB側よりも11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いが明確でなくなる為、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いが明確でなくなる為、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7図には、層1(12′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。
原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第7図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る層1(12′が形成される支持体表面と層1(12′
とが接する界面位置t11よりt、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
り乍らゲルマニウム原子が層1(12′に含有され、位
置t1よりは一度C2より界面位置を丁に至るまで徐々
に連続的に減少されている。界面位置11においてはゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは実質的にゼロとされる。
る層1(12′が形成される支持体表面と層1(12′
とが接する界面位置t11よりt、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
り乍らゲルマニウム原子が層1(12′に含有され、位
置t1よりは一度C2より界面位置を丁に至るまで徐々
に連続的に減少されている。界面位置11においてはゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは実質的にゼロとされる。
(ここで実質的にゼロとは検出限界量未満の場合である
。) 第8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IBより位置tTに至るまで
濃度C3から徐々に連続的に減少して位置1丁において
濃度C1となる様な分布状態を形成している。
。) 第8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IBより位置tTに至るまで
濃度C3から徐々に連続的に減少して位置1丁において
濃度C1となる様な分布状態を形成している。
第9図の場合には、位置1.より位置tTまでは、ゲル
マニウム原子の分布濃度Cは一度C6と一定位置とされ
、位置t2と位1[111との間において、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
にゼロとされている。
マニウム原子の分布濃度Cは一度C6と一定位置とされ
、位置t2と位1[111との間において、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
にゼロとされている。
第10図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
位置1.より位置11に至るまで、濃度C6より初め連
続的に徐々に減少され、位置t、よりは急速に連続的に
減少されて位置tTにおいて実質的にゼロとされている
。
位置1.より位置11に至るまで、濃度C6より初め連
続的に徐々に減少され、位置t、よりは急速に連続的に
減少されて位置tTにおいて実質的にゼロとされている
。
第11図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは、位置1.と位置14間においては、濃度C7と
一定値であり、位置1丁に於ては分布濃度Cは零とされ
る。位置t、と位置1.との間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t4より位置tTに至るまで減少されてい
る。
度Cは、位置1.と位置14間においては、濃度C7と
一定値であり、位置1丁に於ては分布濃度Cは零とされ
る。位置t、と位置1.との間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t4より位置tTに至るまで減少されてい
る。
第12図に示される例においては、分布濃度Cは位置【
Bより位置t、までは濃度C3の一定値を取り、位置t
、より位置tTまでは一度C0より濃度CI Oまで一
次関数的に減少する分布状態とされている。
Bより位置t、までは濃度C3の一定値を取り、位置t
、より位置tTまでは一度C0より濃度CI Oまで一
次関数的に減少する分布状態とされている。
第13図に示す例においては、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C11
より一次関数的に減少されて、ゼロに至っている。
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C11
より一次関数的に減少されて、ゼロに至っている。
第14図においては、位置tsより位置t6に至るまで
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CI2より濃
度C2sまで一次関数的に減少され、位置t、と位置を
丁との間においては、一度CI3の一定値とされた例が
示されている。
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CI2より濃
度C2sまで一次関数的に減少され、位置t、と位置を
丁との間においては、一度CI3の一定値とされた例が
示されている。
第15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1.において濃度CI4であり、位置
t、に至るまではこの濃度CI4より初めはゆっくりと
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t7では濃度C15とされる。
布濃度Cは、位置1.において濃度CI4であり、位置
t、に至るまではこの濃度CI4より初めはゆっくりと
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t7では濃度C15とされる。
位置t7と位置t6どの間においては、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、
で濃度C1,となり、位置t8と位置t、との間では、
徐々に減少されて位置t9において、濃度C17に至る
。位置t、と位置tTとの間においては濃度CI7より
実質的にゼロになる様に図に示す如き形状の典線に従っ
て減少されている。
されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t、
で濃度C1,となり、位置t8と位置t、との間では、
徐々に減少されて位置t9において、濃度C17に至る
。位置t、と位置tTとの間においては濃度CI7より
実質的にゼロになる様に図に示す如き形状の典線に従っ
て減少されている。
以上、第7図乃至第15図により、層1(12′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、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、界面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体
側に比べてかなり低くされた部分を有するゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子の分布状態が構成層1(12′
に設けられているのが望ましい。
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、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、界面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体
側に比べてかなり低くされた部分を有するゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子の分布状態が構成層1(12′
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層1(12
′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。
′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。
本発明の光受容部材に於ては、局在領域は、第7図乃至
第15図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tB
より5μ以内に設けられるのが望ましい。
第15図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tB
より5μ以内に設けられるのが望ましい。
そして、上記局在領域は、界面位置taより5μ厚まで
の全層領域とされる場合もあるし、又。
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1(12′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
宜決められる。
かは、形成される光受容層に要求される特性に従って適
宜決められる。
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
原子又は/及びスズ原子の分布濃度の最大値Cmaxが
シリコン原子に対して、好ましくは1000 atom
ic ppm以上、ヨリ好適には5000 atomi
c ppm以上、最適ニハ1×104104ato 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
原子又は/及びスズ原子の分布濃度の最大値Cmaxが
シリコン原子に対して、好ましくは1000 atom
ic ppm以上、ヨリ好適には5000 atomi
c ppm以上、最適ニハ1×104104ato 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、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子の含有される層1(12′は、支持
体側からの層厚で5μ以内(ti+から5μ層の層領域
)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。
又は/及びスズ原子の含有される層1(12′は、支持
体側からの層厚で5μ以内(ti+から5μ層の層領域
)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℃、層1(12’中に含有せ
しめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含有量は
、本発明の目的を効率的に達成しうる様に所望に従って
適宜決める必要があり、通常は1−6 X 10510
5ato ppmとするが、好ましくは10〜3 X
10’ atomic ppm、より好ましくはI X
1(12〜2 X 10’ atomic ppmと
する。
しめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含有量は
、本発明の目的を効率的に達成しうる様に所望に従って
適宜決める必要があり、通常は1−6 X 10510
5ato ppmとするが、好ましくは10〜3 X
10’ atomic ppm、より好ましくはI X
1(12〜2 X 10’ atomic ppmと
する。
また、本発明の光受容部材においては第一の層に伝導性
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。
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■族に属する原子(以下単に「第■
族原子」と称す。)、又は、n型伝導性を与える周期律
表第■族に属する原子(以下単に「第V族原子」と称す
。)、が使用される。具体的には、第■族原子としては
、B(硼素) 、 Ag (アルミニウム)、Ga(ガ
リウム)、In(インジウム)、Tl(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、Ga
である。また第V族原子としてはP(燐) 、As (
砒素)、Sb(アンチモン)、B1(ビスマン)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■族に属する原子(以下単に「第■
族原子」と称す。)、又は、n型伝導性を与える周期律
表第■族に属する原子(以下単に「第V族原子」と称す
。)、が使用される。具体的には、第■族原子としては
、B(硼素) 、 Ag (アルミニウム)、Ga(ガ
リウム)、In(インジウム)、Tl(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、Ga
である。また第V族原子としてはP(燐) 、As (
砒素)、Sb(アンチモン)、B1(ビスマン)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■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り、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り、含有せしめる量も異なるところ
となる。
すなわち、第一の層の°伝導型又は/及び伝導率を制御
することを主念る目的にする場合には。
することを主念る目的にする場合には。
第一の層の全層領域中に含有せしめ、この場合、第1n
族原子又は第■族原子の含有量は比較的わずかでよく、
通常はI X 10−3〜I X 10’ atomi
cppmであり、好ましくは5X10’−2〜5×1(
121(12ato ppm、最適にはI Xl0−’
〜2 XIO”atomic ppmである。
族原子又は第■族原子の含有量は比較的わずかでよく、
通常はI X 10−3〜I X 10’ atomi
cppmであり、好ましくは5X10’−2〜5×1(
121(12ato ppm、最適にはI Xl0−’
〜2 XIO”atomic ppmである。
また、支持体と接する一部の層領域に第■族原子又は第
■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■族原子又は第■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
せしめろ場合には、こうした第■族原子又は第■族原子
を含有する構成層あるいは第■族原子又は第V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■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電子の
移動をより効率的に阻止することができ、又、第■族原
子を含有せしめた場合には、光受容層の自由表面がO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動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量は比較的多量であ
って、具体的には、30〜5 X 10’ atomi
c ppm、好ましくは50〜I X 10’ ato
mic pI)m、最適にはI X 1(12〜5 X
10’ atomic 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■族原子又は第■族原子を含有する支持体調の端部に
設けられる層又は層領域の層厚をtとし、光受容層の層
厚を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。
■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■族原子又は第■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
せしめろ場合には、こうした第■族原子又は第■族原子
を含有する構成層あるいは第■族原子又は第V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■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電子の
移動をより効率的に阻止することができ、又、第■族原
子を含有せしめた場合には、光受容層の自由表面がO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動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量は比較的多量であ
って、具体的には、30〜5 X 10’ atomi
c ppm、好ましくは50〜I X 10’ ato
mic pI)m、最適にはI X 1(12〜5 X
10’ atomic 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■族原子又は第■族原子を含有する支持体調の端部に
設けられる層又は層領域の層厚をtとし、光受容層の層
厚を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、一般的尾は3X10
−3〜10μとするが、好ましくは4X10−3〜8μ
、最適には5X10−3〜5μとするのが望ましい。
−3〜10μとするが、好ましくは4X10−3〜8μ
、最適には5X10−3〜5μとするのが望ましい。
次に第一の層に含有せしめる第■族原子又は第■族原子
の量が、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、第二の層との界面
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■族原子又は第■族原子を分布
させる場合の典型的例のいくつかを、第16図乃至第2
4図によって説明するが、本発明はこれらの例によって
限定されるものではない。各図において、横軸は第■族
原子又は第V族原子の分布濃度Cを、縦軸は第一の層の
層厚を示し、1++は支持体と第一の層との界面位置を
、11は第一の層と第二の層との界面位置を示す。
の量が、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、第二の層との界面
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■族原子又は第■族原子を分布
させる場合の典型的例のいくつかを、第16図乃至第2
4図によって説明するが、本発明はこれらの例によって
限定されるものではない。各図において、横軸は第■族
原子又は第V族原子の分布濃度Cを、縦軸は第一の層の
層厚を示し、1++は支持体と第一の層との界面位置を
、11は第一の層と第二の層との界面位置を示す。
第16図は、第一の層中に含有せしめる第■族原子又は
第■族原子の層厚方向の分布状態の第一の典型例を示し
ている。該層では、第■族原子又は第■族原子を含有す
る第一の層と支持体表面とが接する界面位置1.より位
置t1までは、第■族原子又は第■族原子の分布濃度C
がCIなる一定値をとり、位置1.より第二の層との界
面位置を丁までは、第■族原子又は第■族原子の分布濃
度Cが濃度C2から連続的に減少し、界面位置11にお
いては第■族原子又は第■族原子の分布濃度CがC2と
なる。
第■族原子の層厚方向の分布状態の第一の典型例を示し
ている。該層では、第■族原子又は第■族原子を含有す
る第一の層と支持体表面とが接する界面位置1.より位
置t1までは、第■族原子又は第■族原子の分布濃度C
がCIなる一定値をとり、位置1.より第二の層との界
面位置を丁までは、第■族原子又は第■族原子の分布濃
度Cが濃度C2から連続的に減少し、界面位置11にお
いては第■族原子又は第■族原子の分布濃度CがC2と
なる。
第17図は、他の典型例の1つを示している。
該層では、第一の層に含有せしめる第■族原子又は第■
族原子の分布濃度Cは、位置1.から位置を丁にいたる
まで、濃度C4から連続的に減少し。
族原子の分布濃度Cは、位置1.から位置を丁にいたる
まで、濃度C4から連続的に減少し。
位置tTにおいて濃度C1となる。
第18図に示す例では、位1tt11から位置t2まで
は第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが濃度C6な
る一定値を保ち、位置t2から位rWttにいたるまで
は、第■族原子又は第■族原子の分布濃度Cは濃度C1
から徐々に連続的て減少して位置tTにおいては第■族
原子又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロとなる
。但し、ここで実質的知ゼロとは、検出限界量未満の場
合をいう。
は第■族原子又は第V族原子の分布濃度Cが濃度C6な
る一定値を保ち、位置t2から位rWttにいたるまで
は、第■族原子又は第■族原子の分布濃度Cは濃度C1
から徐々に連続的て減少して位置tTにおいては第■族
原子又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロとなる
。但し、ここで実質的知ゼロとは、検出限界量未満の場
合をいう。
第19図に示す例では、第■族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは位置tl+より位置1丁にいたるまで、濃度
C6から連続的に徐々に減少し、位置tTにおいては第
■族原子又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロと
なる。
布濃度Cは位置tl+より位置1丁にいたるまで、濃度
C6から連続的に徐々に減少し、位置tTにおいては第
■族原子又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロと
なる。
第加図に示す例では、第■族原子又は第■族原子の分布
濃度Cは、位置t11より位置t、の間においては濃度
C0の一定値忙あり、位置t、がら位置11の間におい
ては、濃度C0がら濃度C10となるまで、−次間数的
に減少する。
濃度Cは、位置t11より位置t、の間においては濃度
C0の一定値忙あり、位置t、がら位置11の間におい
ては、濃度C0がら濃度C10となるまで、−次間数的
に減少する。
第21図に示す例では、第■族原子又は第■族原子の分
布禎度Cは、位置1.より位置t4にいたるまでは濃度
C11の一定値にあり、位置t4より位置tTまではW
度C(12がら濃度CI3となるまで一次関数的て減少
する。
布禎度Cは、位置1.より位置t4にいたるまでは濃度
C11の一定値にあり、位置t4より位置tTまではW
度C(12がら濃度CI3となるまで一次関数的て減少
する。
第n図に示す例においては、第■族原子又は第■族原子
の分布濃度Cは、位置tBから位置11にいたるまで、
濃度C14から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減
少する。
の分布濃度Cは、位置tBから位置11にいたるまで、
濃度C14から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減
少する。
第n図に示す例では、第■族原子又は第■族原子の分布
濃度Cは、位置1.から位置t、にいたるまで濃度CI
5から濃度CI6となるまで一次関数的に減少し、位置
1.から位置t〒までは濃度CI6の一定値を保つ。
濃度Cは、位置1.から位置t、にいたるまで濃度CI
5から濃度CI6となるまで一次関数的に減少し、位置
1.から位置t〒までは濃度CI6の一定値を保つ。
最後に、第24図に示す例では、第■族原子又は第■族
原子の分布濃度Cは、位置1.において濃度C1,であ
り、位置t11から位置t6までは濃度C1?からはじ
めはゆっくり減少して、位置t6付近では急激に減少し
、位置t6では濃度CI8となる。次に、位置t、から
位置t7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t7においては濃度CI9と
なる。更に位置t、と位置t8の間では極めてゆっくり
と徐々に減少し、位置t、において濃度C20となる。
原子の分布濃度Cは、位置1.において濃度C1,であ
り、位置t11から位置t6までは濃度C1?からはじ
めはゆっくり減少して、位置t6付近では急激に減少し
、位置t6では濃度CI8となる。次に、位置t、から
位置t7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t7においては濃度CI9と
なる。更に位置t、と位置t8の間では極めてゆっくり
と徐々に減少し、位置t、において濃度C20となる。
また更に、位置t、から位置11にいたるまでは、濃度
C20から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。
C20から実質的にゼロとなるまで徐々に減少する。
第16図〜第24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■族原子又は第■族原子の分布濃度
Cの高い部分を有し、第二の層との界面側においては、
該分布濃度Cがかなり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■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■族原子又は第■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率的に奏される。
持体側に近い側に第■族原子又は第■族原子の分布濃度
Cの高い部分を有し、第二の層との界面側においては、
該分布濃度Cがかなり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■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■族原子又は第■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率的に奏される。
以上、第■族原子又は第V族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
しうる特性を有する光受容部材を得るについては、これ
らの第■族原子又は第■族原子の分布状態および第一の
層に含有せしめる第■族原子又は第■族原子の量を、必
要に応じて適宜組み合わせて用いるものであることは、
いうまでもない。例えば、第一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た伝導性を制
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有される量よりも一
段と少ない量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
しうる特性を有する光受容部材を得るについては、これ
らの第■族原子又は第■族原子の分布状態および第一の
層に含有せしめる第■族原子又は第■族原子の量を、必
要に応じて適宜組み合わせて用いるものであることは、
いうまでもない。例えば、第一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た伝導性を制
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有される量よりも一
段と少ない量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いては、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りに、
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
材料としては、AJ20.、Sin、、Si、N、等の
無機電気絶縁材料やポリカーボネート等の有機電気絶縁
材料を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りに、
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
材料としては、AJ20.、Sin、、Si、N、等の
無機電気絶縁材料やポリカーボネート等の有機電気絶縁
材料を挙げることができる。
第二の層
本発明の光受容部材の第二の層103は、上述の第一の
層1(12上に設けられ、自由表面104を有する層、
すなわち表面層であり、酸素原子、炭素原子又は窒素原
子のうちの少なくともいずれか1つを均一な分布状態で
含有するアモルファスシリコン〔以下、[a−8i (
0,C,N) (H。
層1(12上に設けられ、自由表面104を有する層、
すなわち表面層であり、酸素原子、炭素原子又は窒素原
子のうちの少なくともいずれか1つを均一な分布状態で
含有するアモルファスシリコン〔以下、[a−8i (
0,C,N) (H。
X)J と表記する。〕で構成されている。
本発明の光受容部材に第二の層103を設ける目的は、
耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境
特性、および耐久性等を向上させることにあり、これら
の目的は、第二の層を構成するアモルファス材料に、酸
素原子、炭素原子又は窒素原子のうちの少なくともいず
れか1つを含有せしめることにより達成される。
耐湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境
特性、および耐久性等を向上させることにあり、これら
の目的は、第二の層を構成するアモルファス材料に、酸
素原子、炭素原子又は窒素原子のうちの少なくともいず
れか1つを含有せしめることにより達成される。
又、本発明の光受容部材においては、第一の層1(12
と第二の層103を構成するアモルファス材料の各々が
、シリコン原子という共通した構成原子を有しているの
で、第一の層1(12と第二の層103との界面におい
て化学的安定性が確保できる。
と第二の層103を構成するアモルファス材料の各々が
、シリコン原子という共通した構成原子を有しているの
で、第一の層1(12と第二の層103との界面におい
て化学的安定性が確保できる。
第二の層103中には、酸素原子、炭素原子及び窒素原
子を均一な分布状態で含有せしめるものであるが、これ
らの原子含有せしめる量の増加に伴って、前述の緒特性
は向上する。しかし、多すぎると層品質が低下し、電気
的および機械的特性も低下する。こうしたことから、こ
れらの原子の含有量は、通常0.001〜90 ato
mic%、好ましくは1〜90atomic%、最適に
は10〜8゜atomic%とする。
子を均一な分布状態で含有せしめるものであるが、これ
らの原子含有せしめる量の増加に伴って、前述の緒特性
は向上する。しかし、多すぎると層品質が低下し、電気
的および機械的特性も低下する。こうしたことから、こ
れらの原子の含有量は、通常0.001〜90 ato
mic%、好ましくは1〜90atomic%、最適に
は10〜8゜atomic%とする。
第二の層にも、水素原子又はハロゲン原子の少なくとも
いずれか一方を含有せしめることが望ましく、第二の層
中に含有せしめる水素原子(1−1)の量、又はハロゲ
ン原子(X)の量あるいは水素原子とハロゲン原子の量
の和(H+X )は、通常1〜40 atomic%、
好ましくは5〜30 a tomic%、最適には5〜
25atomic%とする。
いずれか一方を含有せしめることが望ましく、第二の層
中に含有せしめる水素原子(1−1)の量、又はハロゲ
ン原子(X)の量あるいは水素原子とハロゲン原子の量
の和(H+X )は、通常1〜40 atomic%、
好ましくは5〜30 a tomic%、最適には5〜
25atomic%とする。
第二の層103は、所望通りの特性が得られるように注
意深く形成する必要がある。即ち、シリコン原子、およ
び酸素原子、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、あるいはさらに、水素原子又は/及びノ
・ロゲン原子を構成原子とする物質は、各構成原子の含
有量やその他の作成条件によって、形態は結晶状態から
非晶質状態までをとり、電気的物性は導電性から、半導
電性、絶縁性までを、さらに光電的性質は光導電的性質
から非光導電的性質までを、各々示すため、目的に応じ
た所望の特性を有する第二の層103を形成しうるよう
に、各構成原子の含有量や作成条件等を選ぶことが重要
である。
意深く形成する必要がある。即ち、シリコン原子、およ
び酸素原子、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、あるいはさらに、水素原子又は/及びノ
・ロゲン原子を構成原子とする物質は、各構成原子の含
有量やその他の作成条件によって、形態は結晶状態から
非晶質状態までをとり、電気的物性は導電性から、半導
電性、絶縁性までを、さらに光電的性質は光導電的性質
から非光導電的性質までを、各々示すため、目的に応じ
た所望の特性を有する第二の層103を形成しうるよう
に、各構成原子の含有量や作成条件等を選ぶことが重要
である。
例えば、第二の層103を電気的耐圧性の向上を主たる
目的として設ける場合には、第二の層103を構成する
非晶質材料は、使用条件下において電気絶縁的挙動の顕
著なものとして形成する。又、第二の層103を連続繰
返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として
設ける場合には、第二の層103を構成する非晶質材料
は、前述の電気的絶縁性の度合はある程度緩和するが、
照射する光に対しである程度の感度を有するものとして
形成する。
目的として設ける場合には、第二の層103を構成する
非晶質材料は、使用条件下において電気絶縁的挙動の顕
著なものとして形成する。又、第二の層103を連続繰
返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として
設ける場合には、第二の層103を構成する非晶質材料
は、前述の電気的絶縁性の度合はある程度緩和するが、
照射する光に対しである程度の感度を有するものとして
形成する。
また1本発明において、第二の層の層厚も本発明の目的
を効率的に達成するための重要な要因の1つであり、所
期の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に
含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、ノ・ロゲ
ン原子、水素原子の量、あるいは第二の層に要求される
特性に応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定する必
要がある。更に、生産性や量産性をも加味した経済性の
点においても考慮する必要もある。こうしたことから、
第二の層の層厚は通常は3X10−3〜30μとするが
、より好ましくは4 X 10 ”〜20μ、特に好ま
しくは5 X 10−3〜10μとする。
を効率的に達成するための重要な要因の1つであり、所
期の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に
含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、ノ・ロゲ
ン原子、水素原子の量、あるいは第二の層に要求される
特性に応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定する必
要がある。更に、生産性や量産性をも加味した経済性の
点においても考慮する必要もある。こうしたことから、
第二の層の層厚は通常は3X10−3〜30μとするが
、より好ましくは4 X 10 ”〜20μ、特に好ま
しくは5 X 10−3〜10μとする。
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
より、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。
より、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
光応答か速く、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
光応答か速く、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
、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、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ノ・−フトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品
質のli!ll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SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ノ・−フトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品
質のli!ll像を安定して繰返し得ることができる。
次に本発明の光受容層の形成方法について説明する。
本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
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
特性等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り、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、グロー放電法或いはスパッタリング法が好適である
。
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
特性等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り、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、グロー放電法或いはスパッタリング法が好適である
。
ソシて、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。
系内で併用して形成してもよい。
例えば、グロー放電法によって、a−8i(H。
X)で構成される層を形成するには、基本的にはシリコ
ン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共
に、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
所定位置に設置した所定の支持体表面上にa−8i(H
,X)から成る層を形成する。
ン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共
に、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
所定位置に設置した所定の支持体表面上にa−8i(H
,X)から成る層を形成する。
前記Si供給用の原料ガスとしては、SiH4,5i2
H,,8i、H,,5i4H,o等のガス状態の又はガ
ス化し得る水素化硅素(シラン類)が挙げられ、特に、
層形成作業のし易さ、Si供給効率の良さ等の点で、S
iH4,5i2H,が好ましい。
H,,8i、H,,5i4H,o等のガス状態の又はガ
ス化し得る水素化硅素(シラン類)が挙げられ、特に、
層形成作業のし易さ、Si供給効率の良さ等の点で、S
iH4,5i2H,が好ましい。
また、前記ハロゲン原子導入用の原料ガスとしては、多
くのハロゲン化合物が挙げられ、例エバハロゲンガス、
ハロゲン化物、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うるハロゲ
ン化合物が好ましい。具体的にはフン素、塩素、臭素、
ヨウ素tf) ハロゲン化物、BrF 、 CIF、
ClF3、BrF、、BrF3、IF□、Ice 、
IBr 等のハロゲン間化合物、およびSiF4.5
i2F、、5IC14、SiBr4等のハロゲン化硅素
等が挙げられる。上述のごときハロゲン化硅素のガス状
態の又はガス化しうるものを用いる場合には、S1供給
用の原料ガスを別途使用することなくして、ハロゲン原
子を含有するa−8iで構成された層が形成できるので
、特に有効である。
くのハロゲン化合物が挙げられ、例エバハロゲンガス、
ハロゲン化物、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うるハロゲ
ン化合物が好ましい。具体的にはフン素、塩素、臭素、
ヨウ素tf) ハロゲン化物、BrF 、 CIF、
ClF3、BrF、、BrF3、IF□、Ice 、
IBr 等のハロゲン間化合物、およびSiF4.5
i2F、、5IC14、SiBr4等のハロゲン化硅素
等が挙げられる。上述のごときハロゲン化硅素のガス状
態の又はガス化しうるものを用いる場合には、S1供給
用の原料ガスを別途使用することなくして、ハロゲン原
子を含有するa−8iで構成された層が形成できるので
、特に有効である。
また、前記水素原子供給用の原料ガスとしては、水素ガ
ス、IW、 HCl、 HBr 、 I且等のハロゲン
化物、SiH4、S i 2H6、Si、II、、5i
41(、。等の水素化硅素、あるいは5iII2F2.
5il(2I2.5iI−I2C12,5iHCl1.
5iH2Br2.5il(Br、等のハロゲン置換水素
化硅素等のガス状態の又はガス化しうるものを用いるこ
とができ、これらの原料ガスを用いた場合には、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)の含有量の制御を容易に行うこ
とができるため、有効である。そして、前記ハロゲン化
水素又は前記ハロゲン置換水素化硅素を用いた場合には
ハロゲン原子の導入と同時に水素原子(11)も導入さ
れるので、特に有効である。
ス、IW、 HCl、 HBr 、 I且等のハロゲン
化物、SiH4、S i 2H6、Si、II、、5i
41(、。等の水素化硅素、あるいは5iII2F2.
5il(2I2.5iI−I2C12,5iHCl1.
5iH2Br2.5il(Br、等のハロゲン置換水素
化硅素等のガス状態の又はガス化しうるものを用いるこ
とができ、これらの原料ガスを用いた場合には、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)の含有量の制御を容易に行うこ
とができるため、有効である。そして、前記ハロゲン化
水素又は前記ハロゲン置換水素化硅素を用いた場合には
ハロゲン原子の導入と同時に水素原子(11)も導入さ
れるので、特に有効である。
反応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−8i(H,X)から成る層を形成するには、
例えばスパッタリング法の場合には、ハロゲン原子を導
入するについては、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よい。
依ってa−8i(H,X)から成る層を形成するには、
例えばスパッタリング法の場合には、ハロゲン原子を導
入するについては、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よい。
又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、H2或いは前記したシラン類等のガス
をスパッタリング用の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よい。
料ガス、例えば、H2或いは前記したシラン類等のガス
をスパッタリング用の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よい。
例えば、反応スパッタリング法の場合には、Siターゲ
ットを使用し、ハロゲン原子導入用のガス及びH,ガス
を必要に応じてHe、Ar等の不活性ガスも含めて堆積
室内に導入してプラズマ雰囲気を形成し、前記Siター
ゲットをスパッタリングすることによって、支持体上に
a−8i(H,X)から成る層を形成する。
ットを使用し、ハロゲン原子導入用のガス及びH,ガス
を必要に応じてHe、Ar等の不活性ガスも含めて堆積
室内に導入してプラズマ雰囲気を形成し、前記Siター
ゲットをスパッタリングすることによって、支持体上に
a−8i(H,X)から成る層を形成する。
グロー放電法によってa−8ide (H,X)で構成
される層を形成するには、シリコン原子(Si )を供
給しうるSi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
(H)又は/及びハロゲン原子(X)を供給しうる水素
原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)供給用の原料
ガスを、内部を減圧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体表面上に、a−
8iGe (I(、X)で構成される層を形成する。
される層を形成するには、シリコン原子(Si )を供
給しうるSi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
(H)又は/及びハロゲン原子(X)を供給しうる水素
原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)供給用の原料
ガスを、内部を減圧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体表面上に、a−
8iGe (I(、X)で構成される層を形成する。
S1供給用の原料ガス、ハロゲン原子供給用の原料ガス
、及び水素原子供給用の原料ガスとなりうる物質として
は、前述のa−8i (1(、X )で構成される層を
形成する場合に用いたものがそのまま用いられる。
、及び水素原子供給用の原料ガスとなりうる物質として
は、前述のa−8i (1(、X )で構成される層を
形成する場合に用いたものがそのまま用いられる。
また、前記Ge供給用の原料ガスとなりうる物質として
は、Gef−I4、Ge、H6、Ge、Hl、Qe、H
,o、Ge、H,□、Ge、H,、Ge、l−1,、、
Ge、H,、、Qe、H2゜等のガス状態の又はガス化
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、QeH,、Ge2H,、およびGe 3H,が
好ましい。
は、Gef−I4、Ge、H6、Ge、Hl、Qe、H
,o、Ge、H,□、Ge、H,、Ge、l−1,、、
Ge、H,、、Qe、H2゜等のガス状態の又はガス化
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、QeH,、Ge2H,、およびGe 3H,が
好ましい。
スパッタリング法によってa−8iGe (II、 X
)で構成される層を形成するには、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
ットを用い、これ等を所望ノ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。
)で構成される層を形成するには、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
ットを用い、これ等を所望ノ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a−8iGe(H,X
)で構成される層を形成する場合には、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。
)で構成される層を形成する場合には、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、形成する層中にノ・ロゲン原子を含有せ
しめるには、前述のノ・ロゲン化物又はノ・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、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F2
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。さらにノーロゲ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硅素化合物が
有効なものとして挙げられるが、その他に、HF、HC
l、 HBr 、HI等の/S Cllノン水素、Si
H2F2.5iH2I、 、 S+H2CL
、 5iH(J、 、 SiH,Br、 、
5iHBr、等の)・ロゲン置換水素化硅素、およびG
eHF、、GeF2F2、GeH,F、 GeHCl
8、QeH2Cl、、GeH,(J、 GeHBr3、
GeF2Br2、QeH,Br、 QeHI、、GeH
2I 2、GeH,I等の水素化ハロゲン化ゲルマニウ
ム等、GeF4. GeCl4. GeBr4.
GeI、 。
れの場合にも、形成する層中にノ・ロゲン原子を含有せ
しめるには、前述のノ・ロゲン化物又はノ・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、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F2
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。さらにノーロゲ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硅素化合物が
有効なものとして挙げられるが、その他に、HF、HC
l、 HBr 、HI等の/S Cllノン水素、Si
H2F2.5iH2I、 、 S+H2CL
、 5iH(J、 、 SiH,Br、 、
5iHBr、等の)・ロゲン置換水素化硅素、およびG
eHF、、GeF2F2、GeH,F、 GeHCl
8、QeH2Cl、、GeH,(J、 GeHBr3、
GeF2Br2、QeH,Br、 QeHI、、GeH
2I 2、GeH,I等の水素化ハロゲン化ゲルマニウ
ム等、GeF4. GeCl4. GeBr4.
GeI、 。
GeF2、Ge C6t、GeBr2、GeI2等の7
10ゲ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。
10ゲ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。
グロー放電法、スパッタリング法あるいはイオンブレー
ティング法を用いて、スズ原子を含有するアモルファス
シリコン(以下、「a−8iSn(H,X)Jと表記す
る。)で構成される光受容層を形成するには、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(S
n)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。
ティング法を用いて、スズ原子を含有するアモルファス
シリコン(以下、「a−8iSn(H,X)Jと表記す
る。)で構成される光受容層を形成するには、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(S
n)供給用の出発物質にかえて使用し、形成する層中へ
のその量を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りうる物質
としては、水素化スズ、、(SnH,)やSnF2.5
nF4.5nC12,5nC14,5nBr、、5nB
r、、SnI、、Sn I4等のハロゲン化スズ等のガ
ス状態の又はガス化しうるものを用いることができ、ハ
ロゲン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にハロ
ゲン原子を含有するa−8i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。
としては、水素化スズ、、(SnH,)やSnF2.5
nF4.5nC12,5nC14,5nBr、、5nB
r、、SnI、、Sn I4等のハロゲン化スズ等のガ
ス状態の又はガス化しうるものを用いることができ、ハ
ロゲン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にハロ
ゲン原子を含有するa−8i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、5nCJ4が好ましい。
良さ等の点から、5nCJ4が好ましい。
そして、5nC1,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
5nC14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
圧にした堆積室内に所望のガス圧状態で導入する。
質として用いる場合、これをガス化するには、固体状の
5nC14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
圧にした堆積室内に所望のガス圧状態で導入する。
グロー放電法、スパッタリング法、あるいはイオンブレ
ーティング法を用いて、a−8i(H。
ーティング法を用いて、a−8i(H。
X)又はa−8i (Ge 、 Sn ) ()−i、
X )にさらに第■族原子又は第■族原子を含有せし
めた非晶質材料で構成された層を形成するには、a−8
i(H,X)又はa−8i (Ge、 Sn) (H,
X)の層の形成の際に、第■族原子又は第■族原子導入
用の出発物質を、前述したa−8i(H,X)又はa−
8i (Ge、 Sn) (H,X)形成用の出発物質
と共に使用して、形成する層中へのそれらの量を制御し
ながら含有せしめてやることによって行なう。
X )にさらに第■族原子又は第■族原子を含有せし
めた非晶質材料で構成された層を形成するには、a−8
i(H,X)又はa−8i (Ge、 Sn) (H,
X)の層の形成の際に、第■族原子又は第■族原子導入
用の出発物質を、前述したa−8i(H,X)又はa−
8i (Ge、 Sn) (H,X)形成用の出発物質
と共に使用して、形成する層中へのそれらの量を制御し
ながら含有せしめてやることによって行なう。
第■族原子導入用の出発物質として具体的には硼素原子
導入用としては、B21−I6、B4H1O1B、l−
lo、 B、)(、、、B6H,。、B、H,□、86
H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr、等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、klcl8
、CaC13、Ga (CH3) 2、InCl3、T
ICJI、等も挙げることができる。
導入用としては、B21−I6、B4H1O1B、l−
lo、 B、)(、、、B6H,。、B、H,□、86
H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr、等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、klcl8
、CaC13、Ga (CH3) 2、InCl3、T
ICJI、等も挙げることができる。
第■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PH5、P、I(4等の水素化燐、P)
i4I、 PF3、PF3、PCl5、PCl6、PB
r3、PB r、、PI、等ツノ・ロゲン比隣が挙げら
れる。この他、AsH,、AsF、、 AsCl、、A
sBrJ、AsF’、、SbH,,8bF、、s b
F、、5bc4..5bcl、、BCl3、BBr3等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、klc13
、CaC1,、Qa (CH3) 2、Incl、、T
lC15等も挙げることができる。
導入用としてはPH5、P、I(4等の水素化燐、P)
i4I、 PF3、PF3、PCl5、PCl6、PB
r3、PB r、、PI、等ツノ・ロゲン比隣が挙げら
れる。この他、AsH,、AsF、、 AsCl、、A
sBrJ、AsF’、、SbH,,8bF、、s b
F、、5bc4..5bcl、、BCl3、BBr3等
のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、klc13
、CaC1,、Qa (CH3) 2、Incl、、T
lC15等も挙げることができる。
第■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,、P2H,等の水素化燐、PH4
I、PF3、PF、、PCl3、PCl5、PBr3、
PBr、、PI3等のハロゲン比隣が挙げられる。この
他、AsH,、AsF、、As(J3、AsBr3、A
sF5、SbH,,5bF8、SbF、、8bC6s、
5bcl、、B11−I3、BiCl3、B1Br、等
も第V族原子導入用の出発物質の有効なものとし℃挙げ
ることができる。
導入用としてはPH,、P2H,等の水素化燐、PH4
I、PF3、PF、、PCl3、PCl5、PBr3、
PBr、、PI3等のハロゲン比隣が挙げられる。この
他、AsH,、AsF、、As(J3、AsBr3、A
sF5、SbH,,5bF8、SbF、、8bC6s、
5bcl、、B11−I3、BiCl3、B1Br、等
も第V族原子導入用の出発物質の有効なものとし℃挙げ
ることができる。
酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少く
とも一種を、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を用いて、第二の層103に含有
せしめてa−8i(0゜C,N)(H,X)で構成され
る層を形成するについては、前述の第一の層を形成する
場合と同様にして行われる。
とも一種を、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を用いて、第二の層103に含有
せしめてa−8i(0゜C,N)(H,X)で構成され
る層を形成するについては、前述の第一の層を形成する
場合と同様にして行われる。
例えば酸素原子を含有する層又は層領域をグロー放電法
により形成するには、シリコン原子(8i)を構成原子
とする原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子とする原
料ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は及びハロゲ
ン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合
比で混合して使用するか、又は、シリコン原子(Si)
を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)及び水素
原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又所
望の混合比で混合するか、或いは、シリコン原子(Si
)を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si)
、酸素原子(0)及び水素原子(H)の3つを構成原子
とする原料ガスとを混合して使用することができる。
により形成するには、シリコン原子(8i)を構成原子
とする原料ガスと、酸素原子(0)を構成原子とする原
料ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は及びハロゲ
ン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合
比で混合して使用するか、又は、シリコン原子(Si)
を構成原子とする原料ガスと、酸素原子(0)及び水素
原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又所
望の混合比で混合するか、或いは、シリコン原子(Si
)を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si)
、酸素原子(0)及び水素原子(H)の3つを構成原子
とする原料ガスとを混合して使用することができる。
又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(11)
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子(0)を構成原
子とする原料ガスを混合して使用してもよい。
とを構成原子とする原料ガスに酸素原子(0)を構成原
子とする原料ガスを混合して使用してもよい。
そのような酸素原子導入用の出発物質としては酸素原子
を構成原子とするガス状態の又はガス化しうる物質をガ
ス化し念ものであれば、いずれのものであってもよい。
を構成原子とするガス状態の又はガス化しうる物質をガ
ス化し念ものであれば、いずれのものであってもよい。
酸素原子導入用の出発物質としては具体的には、例えば
酸素(0,)、オゾン(0,)、−酸化窒素(NO)、
二酸化窒素(NO□)、−二酸化窒素(N20)、三二
酸化窒素(N2O3) 、四二酸化窒素(N20.)、
三二酸化窒素(N20.)、二酸化窒素(NO8)、シ
リコン原子(Si)と岐素原子(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(H3Si
O8iHs )、トリシロキサン(Hs S IO8r
H20S + Hs ) 等の低級シロキサン等を挙
げることができる。
酸素(0,)、オゾン(0,)、−酸化窒素(NO)、
二酸化窒素(NO□)、−二酸化窒素(N20)、三二
酸化窒素(N2O3) 、四二酸化窒素(N20.)、
三二酸化窒素(N20.)、二酸化窒素(NO8)、シ
リコン原子(Si)と岐素原子(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(H3Si
O8iHs )、トリシロキサン(Hs S IO8r
H20S + Hs ) 等の低級シロキサン等を挙
げることができる。
スパッタリング法によって、酸素原子を含有する層を形
成するには、単結晶又は多結晶のSiウェーハ又は5i
n2ウエーハ、又はSiと5in2が混合されて含有さ
れているウェーハをターゲットとして、これ等を種々の
ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって行えば
よい。
成するには、単結晶又は多結晶のSiウェーハ又は5i
n2ウエーハ、又はSiと5in2が混合されて含有さ
れているウェーハをターゲットとして、これ等を種々の
ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって行えば
よい。
例えば、Siウェーハをターゲットとして使用すれば、
酸素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じ℃稀釈ガスで
稀釈して、スパッタリング用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハな
スパッタリングすればよい。
酸素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じ℃稀釈ガスで
稀釈して、スパッタリング用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハな
スパッタリングすればよい。
又、別には、SiとSin、とは別々のターゲットとし
て、又はSiとSiO2の混合した一つのターゲットを
使用することによって、スパッタリング用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(I(
)又は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有
するガス雰囲気中でスパッタリングすることによって成
される。
て、又はSiとSiO2の混合した一つのターゲットを
使用することによって、スパッタリング用のガスとして
の稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(I(
)又は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含有
するガス雰囲気中でスパッタリングすることによって成
される。
酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放
電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガ
スが、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。
電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガ
スが、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。
また、例えば炭素原子を含有する第二の層をグロー放電
法により形成するには、シリコン原子(Si)を構成原
子とする原料ガスと、炭素原子(C)を構成原子とする
原料ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は/及びハ
ロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の
混合比で混合して使用するか、又はシリコン原子(Si
)を構成原子とする原料ガスと、炭素原子(C)及び水
素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又
所望の混合比で混合するか、或いはシリコン原子(Si
)を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si)
、炭素原子(C)及び水素原子(H)を構成原子とする
原料ガスを混合するか、更にまた、シリコン原子(Si
)と水素原子(H)を構成原子とする原料ガスと炭素原
子(C)を構成原子とする原料ガスを混合して使用する
。
法により形成するには、シリコン原子(Si)を構成原
子とする原料ガスと、炭素原子(C)を構成原子とする
原料ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は/及びハ
ロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の
混合比で混合して使用するか、又はシリコン原子(Si
)を構成原子とする原料ガスと、炭素原子(C)及び水
素原子(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又
所望の混合比で混合するか、或いはシリコン原子(Si
)を構成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si)
、炭素原子(C)及び水素原子(H)を構成原子とする
原料ガスを混合するか、更にまた、シリコン原子(Si
)と水素原子(H)を構成原子とする原料ガスと炭素原
子(C)を構成原子とする原料ガスを混合して使用する
。
このような原料ガスとして有効に使用されるのは、Si
とHとを構成原子とするSiH,,5i2H,,5i3
H,,5i4I(、。等のシラy (Silane)類
等の水素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、例え
ば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレ
ン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素等
が挙げられる。
とHとを構成原子とするSiH,,5i2H,,5i3
H,,5i4I(、。等のシラy (Silane)類
等の水素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、例え
ば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレ
ン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素等
が挙げられる。
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CM、)
、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n−ブ
p y (n −C4H,。)、ペンタン(C3H12
)、エチレン系炭化水素としては、エチレン< C2H
,)、プロビレy(C,H,)、ブテン−1(C4H,
)、ブテン−2(C4H,)、インブチレン(C4H8
) 、ペンテン(C,H,。)、アセチレン系炭化水素
としては、アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン
(C3H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。
、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n−ブ
p y (n −C4H,。)、ペンタン(C3H12
)、エチレン系炭化水素としては、エチレン< C2H
,)、プロビレy(C,H,)、ブテン−1(C4H,
)、ブテン−2(C4H,)、インブチレン(C4H8
) 、ペンテン(C,H,。)、アセチレン系炭化水素
としては、アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン
(C3H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。
SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとしては、8
1(CHs ) 4、S i(C2Hs)4 等のケイ
化アルキルを挙げることができる。これ等の原料ガスの
他、H導入用の原料ガスとしては勿論H2も使用できる
。
1(CHs ) 4、S i(C2Hs)4 等のケイ
化アルキルを挙げることができる。これ等の原料ガスの
他、H導入用の原料ガスとしては勿論H2も使用できる
。
スパッタリング法によってa−8iC(H,X )で構
成される第二の層を形成するには、単結晶又は多結晶の
Siウェーハ又はC(グラファイト)ウェーハ、又はS
iとCが混合されて含有されているウェーハをターゲッ
トとして、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う。
成される第二の層を形成するには、単結晶又は多結晶の
Siウェーハ又はC(グラファイト)ウェーハ、又はS
iとCが混合されて含有されているウェーハをターゲッ
トとして、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う。
例えばSiウェーハをターゲットとして使用する場合に
は、炭素原子、および水素原子又は/及びハロゲン原子
を導入するための原料ガスを、必要に応じてAr 、
He等の希釈ガスで稀釈して、スパッタリング用の堆積
室内に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成して
S1ウエーハをスパッタリングすればよい。
は、炭素原子、および水素原子又は/及びハロゲン原子
を導入するための原料ガスを、必要に応じてAr 、
He等の希釈ガスで稀釈して、スパッタリング用の堆積
室内に導入し、これ等のガスのガスプラズマを形成して
S1ウエーハをスパッタリングすればよい。
又、SiとCとは別々のターゲットとするか、あるいは
SiとCの混合した1枚のターゲットとして使用する場
合には、スパッタリング用のガスとして水素原子又は/
及びハロゲン原子導入用の原料ガスを、必要に応じて稀
釈ガスで稀釈して、スパッタリング用の堆積室内に導入
し、ガスプラズマを形成してスパッタリングすればよい
。該スパッタリング法に用いる各原子の導入用の原料ガ
スとしては、前述のグロー放電法に用いる原料ガスがそ
のまま使用できる。
SiとCの混合した1枚のターゲットとして使用する場
合には、スパッタリング用のガスとして水素原子又は/
及びハロゲン原子導入用の原料ガスを、必要に応じて稀
釈ガスで稀釈して、スパッタリング用の堆積室内に導入
し、ガスプラズマを形成してスパッタリングすればよい
。該スパッタリング法に用いる各原子の導入用の原料ガ
スとしては、前述のグロー放電法に用いる原料ガスがそ
のまま使用できる。
更に、例えば窒素原子を含有するアモルファスシリコン
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと
、窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要に
応じて水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用するか、又は、シリコン原子(Si)を構成原子とす
る原料ガスと、窒素原子(N)及び水素原子(H)を構
成原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混
合するがして使用することができる。
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと
、窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要に
応じて水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使
用するか、又は、シリコン原子(Si)を構成原子とす
る原料ガスと、窒素原子(N)及び水素原子(H)を構
成原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混
合するがして使用することができる。
又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)と
を構成原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。
を構成原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原子
とする原料ガスを混合して使用してもよい。
その様な窒素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も窒素原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものであれば、いずれのものであ
ってもよい。
も窒素原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものであれば、いずれのものであ
ってもよい。
窒素原子導入用の出発物質としては、具体的には、窒素
原子を構成原子とするかあるいは窒素原子と水素原子を
構成原子とする、窒素(N2)、アンモニア(NH,)
、ヒドラジン(H2NNH,)、アジ化水素(I(N、
)、アジ化アンモニウム(NH4N3)等の窒素、窒化
物及びアジ化物等の窒素化合物を挙げることができる。
原子を構成原子とするかあるいは窒素原子と水素原子を
構成原子とする、窒素(N2)、アンモニア(NH,)
、ヒドラジン(H2NNH,)、アジ化水素(I(N、
)、アジ化アンモニウム(NH4N3)等の窒素、窒化
物及びアジ化物等の窒素化合物を挙げることができる。
゛この他に、三弗化窒素(F、N)、四弗化窒素(F4
N2)等のハロゲン化窒素化合物を挙げることができ、
これらのハロゲン化窒素化合物を用いる場合、窒素原子
(N)の導入に加えて、ハロゲン原子(X)導入もでき
る。
N2)等のハロゲン化窒素化合物を挙げることができ、
これらのハロゲン化窒素化合物を用いる場合、窒素原子
(N)の導入に加えて、ハロゲン原子(X)導入もでき
る。
スパッタリング法によって、窒素原子を含有する層領域
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウェーハ又は
S i 、N、ウェーハ、又はSiとS i 、N、が
混合されて含有されているウェーハをターゲットとして
、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリングするこ
とによって行えばよい。
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウェーハ又は
S i 、N、ウェーハ、又はSiとS i 、N、が
混合されて含有されているウェーハをターゲットとして
、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリングするこ
とによって行えばよい。
例えば、Siウェーハをターゲットとして使用すれば、
窒素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで
稀釈して、スパッタリング用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハを
スパッタリングすればよい。
窒素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで
稀釈して、スパッタリング用の堆積室中に導入し、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウェーハを
スパッタリングすればよい。
又、別には、Siと8i、N4とは別々のターゲットと
して、又はSiとSi、N4の混合した一枚のターゲッ
トを使用することによって、スパッタリング用のガスと
しての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(
H)又は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含
有するガス雰囲気中でスパッタリングすることによって
成される。
して、又はSiとSi、N4の混合した一枚のターゲッ
トを使用することによって、スパッタリング用のガスと
しての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(
H)又は/及びハロゲン原子(X)を構成原子として含
有するガス雰囲気中でスパッタリングすることによって
成される。
窒素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放
電の例で示した原料ガスの中の窒素原子導入用の原料ガ
スが、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。
電の例で示した原料ガスの中の窒素原子導入用の原料ガ
スが、スパッタリングの場合にも有効なガスとして使用
できる。
以上記述したように、本発明の光受容部材の光受容層は
、グロー放軍法、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第■族原子又は第■・族原
子、酸素原子、炭素原子又は窒素原子、あるいは水素原
子又は/及びハロゲン原子の各々の含有量の制御は、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
量あるいは各々の原子供給用出発物質問のガス流量比を
制御することにより行われる。
、グロー放軍法、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第■族原子又は第■・族原
子、酸素原子、炭素原子又は窒素原子、あるいは水素原
子又は/及びハロゲン原子の各々の含有量の制御は、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
量あるいは各々の原子供給用出発物質問のガス流量比を
制御することにより行われる。
また、第一の層および第二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。さらに、これらの層形成条件は、第一の層および
第二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
種類あるいはその量等にも考慮をはらって決定する必要
もある。
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。さらに、これらの層形成条件は、第一の層および
第二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
種類あるいはその量等にも考慮をはらって決定する必要
もある。
具体的にはa−8i(H,X)からなる層、あるいは第
■族原子又は第■族原子、または酸素原子、炭素原子、
窒素原子を含有せしめたa−8i(H,X)からなる光
受容層を形成する場合には、支持体温度は、通常50〜
350Cとするが、特に好ましくは50〜250Cとす
る。堆積室内のガス圧は、通常0.01〜ITorrと
するが、特に好ましくは0.1〜0.5Torrとする
。また、放電パワーは0.005〜50W//crIt
とするのが通常テアルが、より好ましくは0.01〜3
0W/d、特に好ましくは0.01〜20W/dとする
。
■族原子又は第■族原子、または酸素原子、炭素原子、
窒素原子を含有せしめたa−8i(H,X)からなる光
受容層を形成する場合には、支持体温度は、通常50〜
350Cとするが、特に好ましくは50〜250Cとす
る。堆積室内のガス圧は、通常0.01〜ITorrと
するが、特に好ましくは0.1〜0.5Torrとする
。また、放電パワーは0.005〜50W//crIt
とするのが通常テアルが、より好ましくは0.01〜3
0W/d、特に好ましくは0.01〜20W/dとする
。
a −5ide (H,X )からなる層を形成する場
合、あるいは第■族原子又は第■族原子を含有せしめた
a −8iGe (H,X)からなる層を形成する場合
については、支持体温度は、通常50〜350Cとする
が、より好ましくは50〜300C1特に好ましくは1
00〜300Cとする。そして、堆積室内のガス圧は、
通常0.01〜5Torrとするが、好ましくは、0.
001〜3Torrとし、特に好ましくは0.1〜IT
orrとする。また、放電パワーは0.005〜50W
A−r/lとするのが通常であるが、好ましくは0.0
1〜30W、I;r/lとし、特に好ましくは0.01
〜加W/7とする。
合、あるいは第■族原子又は第■族原子を含有せしめた
a −8iGe (H,X)からなる層を形成する場合
については、支持体温度は、通常50〜350Cとする
が、より好ましくは50〜300C1特に好ましくは1
00〜300Cとする。そして、堆積室内のガス圧は、
通常0.01〜5Torrとするが、好ましくは、0.
001〜3Torrとし、特に好ましくは0.1〜IT
orrとする。また、放電パワーは0.005〜50W
A−r/lとするのが通常であるが、好ましくは0.0
1〜30W、I;r/lとし、特に好ましくは0.01
〜加W/7とする。
しかし、これらの、層形成を行うに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難いものである。し
たがって、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、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難いものである。し
たがって、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、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。
ところで、本発明の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、酸素原子、炭素原子又は窒
素原子、第■族原子又は第■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、感光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、酸素原子、炭素原子又は窒
素原子、第■族原子又は第■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、感光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、光受容層の形成の際に、該層中
に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子、
あるいは第■族原子又は第■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態を有する層を
形成するには、グロー放電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、あるいは第■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、所望変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
の方法により、ガス流路系の途中に設けられた所定のニ
ードルバルブの開口を漸次変化させる操作を行えばよい
。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制−し、所望の含有率曲線を得るこ
ともできる。
に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子、
あるいは第■族原子又は第■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態を有する層を
形成するには、グロー放電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、あるいは第■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、所望変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
の方法により、ガス流路系の途中に設けられた所定のニ
ードルバルブの開口を漸次変化させる操作を行えばよい
。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制−し、所望の含有率曲線を得るこ
ともできる。
また、光受容層をスパッタリング法を用いて形成する場
合、ゲルマニウム原子又はスズ原子あるいは第■族原子
又は第V族原子の層厚方向の分布一度を層厚方向で変化
させて所望の層厚方向の分布状態を形成するには、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、あるいは第■族原子又は第■族原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入
する際のガス流量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ズ原子あるいは第■族原子
又は第V族原子の層厚方向の分布一度を層厚方向で変化
させて所望の層厚方向の分布状態を形成するには、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、あるいは第■族原子又は第■族原子導入用の
出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導入
する際のガス流量を所望の変化率に従って変化させる。
以下、本発明を実施例1乃至11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、光受容層をグロー放電法を用いて
形成した。第5図はグロー放電法による本発明の光受容
部材の製造装置である。
形成した。第5図はグロー放電法による本発明の光受容
部材の製造装置である。
図中の25(12.2503.2504.2505.2
506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り、その1例として、た
とえば、25(12はSiF、ガス(純度99.999
%)ボンベ、2503はH2で稲沢されたB2l−I4
ガス(純度99.999%、以下B2H,/Hと略す。
506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り、その1例として、た
とえば、25(12はSiF、ガス(純度99.999
%)ボンベ、2503はH2で稲沢されたB2l−I4
ガス(純度99.999%、以下B2H,/Hと略す。
)ボンベ、2504はCH4ガス(純度99.999%
)ボンベ、2505はGe F4ガス(純度99.99
9%)ボンベ、2506は不活性ガス(He )ボンベ
である。そして、2506’は8nC14が入った密閉
容器である。
)ボンベ、2505はGe F4ガス(純度99.99
9%)ボンベ、2506は不活性ガス(He )ボンベ
である。そして、2506’は8nC14が入った密閉
容器である。
これらのガスを反応室2501に流入させるにはガスボ
ンベ25(12〜2506のバルブ2522〜2526
、リークパルプ□2535が閉じられていることを確認
し又、流入パルプ2512〜2516、流出パルプ25
17〜2521、補助パルプ2532.2533が開か
れていることを確認して、先ずメインバルブ2534を
開いて反応室2501、ガス配管内を排気する。
ンベ25(12〜2506のバルブ2522〜2526
、リークパルプ□2535が閉じられていることを確認
し又、流入パルプ2512〜2516、流出パルプ25
17〜2521、補助パルプ2532.2533が開か
れていることを確認して、先ずメインバルブ2534を
開いて反応室2501、ガス配管内を排気する。
次に真空Alシリンダー2537上に第一の層および第
二の層を形成する場合の一例を以下に記載する。
二の層を形成する場合の一例を以下に記載する。
まず、ガスボンベ25(12よりSiF4ガス、ガスボ
ンベ2503よりB2H,/H2I2ガススボンベ25
05よりGeF4ガスの夫々をパルプ2522.252
3.2525を開いて出口圧ゲージ2527.2528
.2530 の王をI Kti / cnILK調整
し、流入バルブ2512.25132515を徐々に開
けて、マスフロコントローラ2507.2508.25
10内に流入させる。引き続いて流出バルブ2517.
2518.2520補助バルブ2532を徐々に開いて
ガスを反応室2501内に流入させる。このときのSi
F4ガス流量、GeF4ガス流量−B2H8/H2ガス
流量の比が所望の値になるように流出パルプ2517.
2518.2520を調整し、又5反応室2501内の
圧力が所望の値になるように真空計2536の読みを見
ながらメインパルプ2534の開口を調整する。そして
基体シリンダー2537の温度が加熱ヒーター2538
により50〜400C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2540を所望の電力に設定し
て反応室2501内に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
らかじめ設計された流量変化率線に従って、SiF、ガ
ス、Qe F4ガス及びB2Hv/H2ガスのガス流量
を制御しながら、基体シリンダー2537上に先ず、シ
リコン原子、ゲルマニウム原子及び硼素原子を含有する
層1(12′を形成する。所望の層厚に層1(12′が
形成された段階において、流出バルブ2518.252
0を完全に閉じ、必要に応じて放電条件をかえる以外は
同様の手順に従ってグロー放電を続けることにより層1
(12′の上に、ゲルマニウム原子を実質的に含有しな
い層1(12“を形成することができる。
ンベ2503よりB2H,/H2I2ガススボンベ25
05よりGeF4ガスの夫々をパルプ2522.252
3.2525を開いて出口圧ゲージ2527.2528
.2530 の王をI Kti / cnILK調整
し、流入バルブ2512.25132515を徐々に開
けて、マスフロコントローラ2507.2508.25
10内に流入させる。引き続いて流出バルブ2517.
2518.2520補助バルブ2532を徐々に開いて
ガスを反応室2501内に流入させる。このときのSi
F4ガス流量、GeF4ガス流量−B2H8/H2ガス
流量の比が所望の値になるように流出パルプ2517.
2518.2520を調整し、又5反応室2501内の
圧力が所望の値になるように真空計2536の読みを見
ながらメインパルプ2534の開口を調整する。そして
基体シリンダー2537の温度が加熱ヒーター2538
により50〜400C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2540を所望の電力に設定し
て反応室2501内に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
らかじめ設計された流量変化率線に従って、SiF、ガ
ス、Qe F4ガス及びB2Hv/H2ガスのガス流量
を制御しながら、基体シリンダー2537上に先ず、シ
リコン原子、ゲルマニウム原子及び硼素原子を含有する
層1(12′を形成する。所望の層厚に層1(12′が
形成された段階において、流出バルブ2518.252
0を完全に閉じ、必要に応じて放電条件をかえる以外は
同様の手順に従ってグロー放電を続けることにより層1
(12′の上に、ゲルマニウム原子を実質的に含有しな
い層1(12“を形成することができる。
こうして層1(12′と層1(12“を支持体側から順
に有する第一の層1(12を形成したのち、第一の層1
(12の上に第二の層103を形成するには、上記の同
様の操作により、例えば、8iF、ガス及びCH,ガス
の夫々を、必要に応じてHe%Ar、H2等の稀釈ガス
で稀釈して、所望のガス流量で反応室1601内に流入
し、所望の条件に従って、第二の層を堆積させる。
に有する第一の層1(12を形成したのち、第一の層1
(12の上に第二の層103を形成するには、上記の同
様の操作により、例えば、8iF、ガス及びCH,ガス
の夫々を、必要に応じてHe%Ar、H2等の稀釈ガス
で稀釈して、所望のガス流量で反応室1601内に流入
し、所望の条件に従って、第二の層を堆積させる。
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出パルプは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
2501内、流出パルプ2517〜2521から反応室
2501内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ2517〜2521を閉じ補助バルブ
2532.2533を開いてメインバルブ2534を全
開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて
行う。
流出パルプは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
2501内、流出パルプ2517〜2521から反応室
2501内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ2517〜2521を閉じ補助バルブ
2532.2533を開いてメインバルブ2534を全
開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて
行う。
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5nC14を出発物質としたガスを
用いる場合には、2506’に入れられた固体状5nC
14を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するとともに
、該8nC1,中にAr、He等の不活性ガスボンベ2
506よりAr、 He等の不活性ガスを吹き込み、バ
ブリングする。発生したS n C14のガスは、前述
のSiF、ガス、(xe F4ガス及びB z Ha/
H2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5nC14を出発物質としたガスを
用いる場合には、2506’に入れられた固体状5nC
14を加熱手段(図示せず)を用いて加熱するとともに
、該8nC1,中にAr、He等の不活性ガスボンベ2
506よりAr、 He等の不活性ガスを吹き込み、バ
ブリングする。発生したS n C14のガスは、前述
のSiF、ガス、(xe F4ガス及びB z Ha/
H2ガス等と同様の手順により反応室内に流入させる。
試験例
径2mmのSUSステンレス製剛体真球を用い、前述の
第6図に示した装置を用い、アルミニウム合金製シリン
ダー(径5Qmm、長さ298 mm )の表面を処理
し、凹凸を形成させた。
第6図に示した装置を用い、アルミニウム合金製シリン
ダー(径5Qmm、長さ298 mm )の表面を処理
し、凹凸を形成させた。
真球の径R′、落下高さhと痕跡窪みの曲率R1幅りと
の関係を調べたところ、痕跡窪みの曲率Rと幅りとは、
真球の径R′と落下高さh等の条件により決められるこ
とが確認された。また、痕跡窪みのピッチ(痕跡窪みの
密度、また凹凸のピッチ)は、シリンダーの回転速度、
回転数乃至は剛体真球の落下量等を制御して所望のピッ
チに調整することができることが確認された。
の関係を調べたところ、痕跡窪みの曲率Rと幅りとは、
真球の径R′と落下高さh等の条件により決められるこ
とが確認された。また、痕跡窪みのピッチ(痕跡窪みの
密度、また凹凸のピッチ)は、シリンダーの回転速度、
回転数乃至は剛体真球の落下量等を制御して所望のピッ
チに調整することができることが確認された。
実施例 1
試験例と同様にアルミニウム合金製シリンダーの表面を
処理し、第1A表上欄に示すD、及り びπを有するシリンダー状況支持体(シリンダー黒10
1〜106)を得た。
処理し、第1A表上欄に示すD、及り びπを有するシリンダー状況支持体(シリンダー黒10
1〜106)を得た。
次に該M支持体(シリンダーA101〜106)上に、
以下の第1B表に示す条件で、第5図に示した製造装置
により光受容層を形成した。
以下の第1B表に示す条件で、第5図に示した製造装置
により光受容層を形成した。
これらの光受容部材について、第26図に示す画像露光
装置を用い、波長780mm、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、現像、転写を行
なって画像を得た。得られた画1象の干渉縞の発生状況
は第1A表下欄に示すとおりであった。
装置を用い、波長780mm、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、現像、転写を行
なって画像を得た。得られた画1象の干渉縞の発生状況
は第1A表下欄に示すとおりであった。
なお、第26囚図は露光装置の全体を模式的に示す平面
略図であり、第26@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、2601は光受容部材、26
(12は半導体レーザー、2603はfθレンズ、26
04はポリゴンミラーを示している。
略図であり、第26@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、2601は光受容部材、26
(12は半導体レーザー、2603はfθレンズ、26
04はポリゴンミラーを示している。
次に、比較とし℃、従来のダイヤモンドバイトにより表
面処理されたアルミニウム合金製シリンダー(屋7)(
径60mm、長さ298mm、凹凸ピッチ100μm、
凹凸の深さ3μm)を用いて、前述と同様にして光受容
部材を作製した。得られた光受容部材を電子顕微鏡で観
察したところ、支持体表面と光受容層の層界面及び光受
容層の表面とは平行をなしていた。この光受容部材を用
いて、前述と同様圧して画像形成をおこない、得られた
画像について前述と同様の評価を行なった。その結果は
、第1A表下欄に示すとおりであった。
面処理されたアルミニウム合金製シリンダー(屋7)(
径60mm、長さ298mm、凹凸ピッチ100μm、
凹凸の深さ3μm)を用いて、前述と同様にして光受容
部材を作製した。得られた光受容部材を電子顕微鏡で観
察したところ、支持体表面と光受容層の層界面及び光受
容層の表面とは平行をなしていた。この光受容部材を用
いて、前述と同様圧して画像形成をおこない、得られた
画像について前述と同様の評価を行なった。その結果は
、第1A表下欄に示すとおりであった。
実施例 2
第2B表に示す層形成条件に従って光受容層を形成した
以外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(シリ
ンダー屋101〜107)上に光受容層を形成した。な
お、第一の層形成時におけるSiF、ガス及びGeF、
ガスのガス流量は第γ図に示す流量変化線に従って、マ
イクロコンピュータ−制御により、自動的に調整した。
以外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(シリ
ンダー屋101〜107)上に光受容層を形成した。な
お、第一の層形成時におけるSiF、ガス及びGeF、
ガスのガス流量は第γ図に示す流量変化線に従って、マ
イクロコンピュータ−制御により、自動的に調整した。
得られた光受容部材について、実施例1と同様にして画
像を形成したところ、得られた画像における干渉縞の発
生状況は、第2A表下欄に示すとおりであった。
像を形成したところ、得られた画像における干渉縞の発
生状況は、第2A表下欄に示すとおりであった。
/′
実施例 3〜11
実施例1のAg支持体(シリンダー&103〜106:
上に、第3〜11表に示す層形成条件に従って光受容層
を形成した以外はすべて実施例1と同様にして光受容部
材を作製した。なお、実施例3〜11において、第一の
層形成時における使用ガスの流量は、各々、第28〜3
6図に示す流量変化線に従って、マイクロコンピュータ
−制御により自動的に調整した。
上に、第3〜11表に示す層形成条件に従って光受容層
を形成した以外はすべて実施例1と同様にして光受容部
材を作製した。なお、実施例3〜11において、第一の
層形成時における使用ガスの流量は、各々、第28〜3
6図に示す流量変化線に従って、マイクロコンピュータ
−制御により自動的に調整した。
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。
像形成をおこなった。
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。
そして極めて良質のものであった。
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
より、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。
より、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特性を示す。
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
、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、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SN比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品質
の画像を安定して繰返し得ることができる。
第1図は本発明の光受容部材の一例を模式的に示した図
であり、第2及び3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
であり、第2図は、支持体表面に球状痕跡窪みによる凹
凸が形成された光受容部材において、干渉縞の発生が防
止しうろことを示す図、第3図は、従来の表面を規則的
に荒した支持体上に光受容層を堆積させた光受容部材に
おいて、干渉縞が発生することを示す図である。第4及
び5図は5本発明の光受容部材の支持体表面の凹凸形状
及び該凹凸形状を作製する方法を説明するための模式図
である。第6図は、本発明の光受寮部材の支持体に設け
られる凹凸形状を形成するのに好適な装置の一構成例を
模式的に示す図であって、第6(5)図は正面図、第6
但)図は縦断面図である。 第7〜15図は、本発明の光受容層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
あり、第16〜24図は、本発明の第一の層における第
■族原子又は第■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、縦軸は光受容層の層厚を示し
、横軸は各原子の分布濃度を表わしている。第5図は、
本発明の光受容部材の光受容層を製造するための装置の
一例で、グロー放電法による製造装置の模式的説明図で
ある。第26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n乃至36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
光受容層の層厚、横軸は使用ガスのガスN、thtを示
している。 第1句至第3図について、 100・・・光受容部材 101・・・支持体1(1
2 、201 、301・・・第一の層1(12′・・
・ゲルマニウム原子またはスズ原子の少なくともいずれ
か一方を含有す る層1(12”・・・ゲルマニウム原子およびスズ原子
のいずれも含有しない層 103 、2(12 、3(12・・・第二の層104
、203 、303・・・自由表面204 、304
・・・第一の層と第二の層との界面第4.5図につ
いて 401 、501 ・・・支持体 4(12 、5(
12 ・・・支持体表面4(12 、503 、 5
03’・・・剛体真球404 、504 ・・・球 状窪み第6図について 601・・・シリンダー 6(12・・・回転軸60
3・・・駆動手段 604・・・落下装置605・
・・剛体3球606・・・ボールフィーダー607・・
・振動機 608・・・回収槽609・・・ボー
ル送り装置 610・・・洗浄装置611・・・洗浄液
だめ 612・・・洗浄液回収槽613・・・落下口 第5図について 2501・・・反応室 25(12〜2506
・・・ガスボンベ2506’・8nC14用密閉容 器2507〜2511・・・マスフロコントローラ25
12〜2516・・・流入パル プ2517〜2521・・・流出パル プ2522〜2526・・・パルプ 2527〜253
1・・・圧力調整器2532 、2533・・・補助パ
ルプ2534・・・メインパル7’ 2535・・・
リークパルプ2536・・・真空計 2537・
・・基体シリンダー2538・・・加熱ヒーター 25
39・・・モーター2540・・・高周波電源 第26図について 2601・・・光受容部材 26(12・・・半導体レ
ーザー2603・・・fθレンズ 2604・・・
ポリゴンミラー図面の浄書(内容に変更なし) 第6(A)図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 第14図 第16図 第、17図 □C 第22図 □C SCCM sccM
G e F4ガス 3iF4ガス第28図 SCCM 5C
CIII。 GeHaガス SiH4ガスSCCM
SCCMGeH
4ガス SiH4ガス手 続 補 正 書(
方式) 昭和60年12月6 日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第224461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 明細書および図面 7、補正の内容 願書に最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
であり、第2及び3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
であり、第2図は、支持体表面に球状痕跡窪みによる凹
凸が形成された光受容部材において、干渉縞の発生が防
止しうろことを示す図、第3図は、従来の表面を規則的
に荒した支持体上に光受容層を堆積させた光受容部材に
おいて、干渉縞が発生することを示す図である。第4及
び5図は5本発明の光受容部材の支持体表面の凹凸形状
及び該凹凸形状を作製する方法を説明するための模式図
である。第6図は、本発明の光受寮部材の支持体に設け
られる凹凸形状を形成するのに好適な装置の一構成例を
模式的に示す図であって、第6(5)図は正面図、第6
但)図は縦断面図である。 第7〜15図は、本発明の光受容層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
あり、第16〜24図は、本発明の第一の層における第
■族原子又は第■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、縦軸は光受容層の層厚を示し
、横軸は各原子の分布濃度を表わしている。第5図は、
本発明の光受容部材の光受容層を製造するための装置の
一例で、グロー放電法による製造装置の模式的説明図で
ある。第26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n乃至36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
光受容層の層厚、横軸は使用ガスのガスN、thtを示
している。 第1句至第3図について、 100・・・光受容部材 101・・・支持体1(1
2 、201 、301・・・第一の層1(12′・・
・ゲルマニウム原子またはスズ原子の少なくともいずれ
か一方を含有す る層1(12”・・・ゲルマニウム原子およびスズ原子
のいずれも含有しない層 103 、2(12 、3(12・・・第二の層104
、203 、303・・・自由表面204 、304
・・・第一の層と第二の層との界面第4.5図につ
いて 401 、501 ・・・支持体 4(12 、5(
12 ・・・支持体表面4(12 、503 、 5
03’・・・剛体真球404 、504 ・・・球 状窪み第6図について 601・・・シリンダー 6(12・・・回転軸60
3・・・駆動手段 604・・・落下装置605・
・・剛体3球606・・・ボールフィーダー607・・
・振動機 608・・・回収槽609・・・ボー
ル送り装置 610・・・洗浄装置611・・・洗浄液
だめ 612・・・洗浄液回収槽613・・・落下口 第5図について 2501・・・反応室 25(12〜2506
・・・ガスボンベ2506’・8nC14用密閉容 器2507〜2511・・・マスフロコントローラ25
12〜2516・・・流入パル プ2517〜2521・・・流出パル プ2522〜2526・・・パルプ 2527〜253
1・・・圧力調整器2532 、2533・・・補助パ
ルプ2534・・・メインパル7’ 2535・・・
リークパルプ2536・・・真空計 2537・
・・基体シリンダー2538・・・加熱ヒーター 25
39・・・モーター2540・・・高周波電源 第26図について 2601・・・光受容部材 26(12・・・半導体レ
ーザー2603・・・fθレンズ 2604・・・
ポリゴンミラー図面の浄書(内容に変更なし) 第6(A)図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 第14図 第16図 第、17図 □C 第22図 □C SCCM sccM
G e F4ガス 3iF4ガス第28図 SCCM 5C
CIII。 GeHaガス SiH4ガスSCCM
SCCMGeH
4ガス SiH4ガス手 続 補 正 書(
方式) 昭和60年12月6 日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第224461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 明細書および図面 7、補正の内容 願書に最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 (12)
- (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、シリコン原子と、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
とを含有する非晶質材料で構成された第二の層とを有す
る光受容層を備えた光受容部材であって、前記第一の層
が、ゲルマニウム原子又はスズ原子の少なくとも一方を
含有する層と、ゲルマニウム原子及びスズ原子のいずれ
も含有しない層とを支持体側から順に有する多層構成で
あり、かつ、前記支持体表面が、複数の球状痕跡窪みに
よる凹凸形状を有していることを特徴とする光受容部材
。 - (2)第二の層がシリコン原子と、酸素原子、炭素原子
、窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種とを均一な
分布状態で含有する非晶質材料で構成された特許請求の
範囲第(1)項に記載された光受容部材。 - (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、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(3)項に記載の光受容部材。 - (5)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(3)項に記載の光受容部材。 - (6)支持体の表面に設けられた複数の凹凸形状が、同
一の曲率の球状痕跡窪みによる凹凸形状である特許請求
の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (7)支持体の表面に設けられた複数の凹凸形状が、同
一の曲率及び同一の幅の球状痕跡窪みによる凹凸形状で
ある特許請求の範囲第(1)項に記載の光受容部材。 - (8)支持体の表面の凹凸形状が、支持体表面に複数の
剛体真球を自然落下させて得られた前記剛体真球の痕跡
窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲第(1)項に
記載の光受容部材。 - (9)支持体表面の凹凸形状が、ほぼ同一径の剛体真球
をほぼ同一の高さから落下させて得られた剛体真球の痕
跡窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲第(1)項
に記載の光受容部材。 - (10)球状痕跡窪みの曲率Rと幅Dとが、次式:0.
035≦D/R を満足する値である特許請求の範囲第(1)項に記載の
光受容部材。 - (11)球状痕跡窪みの幅が、500μm以下である特
許請求の範囲第(10)項に記載の光受容部材。 - (12)支持体が、金属体である特許請求の範囲第(1
)項に記載の光受容部材。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22446185A JPS6283759A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 光受容部材 |
| CA000519011A CA1278452C (en) | 1985-09-25 | 1986-09-24 | Support with spherical dimples for light receiving layer having a-si(ge,sn) (h,x) and a-si(h,x) layers |
| US06/911,355 US4808504A (en) | 1985-09-25 | 1986-09-24 | Light receiving members with spherically dimpled support |
| AU63094/86A AU596374B2 (en) | 1985-09-25 | 1986-09-24 | Light receiving members |
| EP86307388A EP0239694B1 (en) | 1985-09-25 | 1986-09-25 | Light receiving members |
| DE8686307388T DE3678713D1 (de) | 1985-09-25 | 1986-09-25 | Lichtempfindliches element. |
| AT86307388T ATE62555T1 (de) | 1985-09-25 | 1986-09-25 | Lichtempfindliches element. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22446185A JPS6283759A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 光受容部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283759A true JPS6283759A (ja) | 1987-04-17 |
| JPH0476105B2 JPH0476105B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=16814143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22446185A Granted JPS6283759A (ja) | 1985-09-25 | 1985-10-08 | 光受容部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6283759A (ja) |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP22446185A patent/JPS6283759A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476105B2 (ja) | 1992-12-02 |
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