JPS63201660A

JPS63201660A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPS63201660A
Application number: JP3490087A
Authority: JP
Inventors: Hideji Yoshizawa; 吉澤　秀二; Tatsuya Ikesue; 龍哉池末
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1987-02-18
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1988-08-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、帯電特性、暗減衰特性、光感度特性及び耐環
境性等が優れた電子写真感光体に関する。

［従来の技術］水素（Ｈ）を含有するアモルファスシリコン（以下、ａ
−８１：Ｈと略す）は、近年、光電変換材料として注目
されておシ、太陽電池、薄膜トランジスタ、及びイメー
ジセンサ等のほか、電子写真プロセスの感光体に応用さ
れている。

従来、電子写真感光体の光導電層を構成する材料として
、ＣｄＳ　、　ＺｎＯ、Ｓｅ　、若しくは５ｓ−Ｔ＠等
の無機材料又はポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＣ
ｚ　）若しくはトリニトロフルオレノン（ＴＮＦ）等の
有機材料が使用されていた。しかしながら、ａ−８１：
Ｈはこれらの無機材料又は有機材料に比して、無公害物
質であるため回収処理の必要がないこと、可視光領域で
高い分光感度を有すること、並びに表面硬度が高く耐磨
耗性及び耐衝撃性が優れていること等の利点を有してい
る。このため、ａ−８ｉ：Ｈは電子写真プロセスの感光
体材料として注目されている。

とのａ−８ｌ：Ｈは、カールソン方式に基づく感光体材
料として検討が進められているが、この場合、感光体特
性として抵抗及び光感度が高いことが要求される。しか
しながら、この両特性を単一の感光体で満足させること
が困難であるため、光導電層と導電性支持体との間に障
壁層を設け、かつ光導電層上に表面電荷保持層を設けた
積層型の構造にすることによシ、このような要求を満足
させている。

［発明が解決しようとする問題点コところで、ａ−８１：Ｈは、通常、シラン系ガスを使用
したグロー放電分解法によシ形成されるが、この際に、
ａ−８１：Ｈ層中に水素が取り込まれ、水素量の差によ
シミ気的及び光学的特性が大きく変動する。即ち、ａ−
８ｔ：Ｈ膜に侵入する水素の量が多くなると、光学的バ
ンドギャップが大きくなシ、ａ−８１：Ｈの抵抗が高く
なるが、それにともない、長波長光に対する光感度が低
下してしまうので、例えば、半導体レーデを搭載したレ
ーザビームグリンタに使用することが困難である。また
、ａ−８１：Ｈ層中の水素の含有量が多くなると、成膜
条件によって、（ＳＩＨ２）ｎ及び５ＩＨ２等の結合構
造を有するものが膜中で大部分の領域を占める場合があ
る。そうすると、？イドが増加し、シリコンのダングリ
ングボンドが増加するため、光導電特性が劣化し、電子
写真感光体として使用不能になる。

逆に、ａ−８１：Ｈ中に取込まれる水素の量が低下する
と、光学的バンドギヤ、ｆが小さくなシ、その抵抗が小
さくなるが、長波長光に対する光感度が増加する。しか
し、水素含有量が少ないと、シリコンのダングリングボ
ンドと結合してこれを減少させるべき水素が少なくなる
。このため、発生するキャリアの移動度が低下し、寿命
が短くなると共に、光導電特性が劣化してしまい、電子
写真感光体として使用し難いものとなる。

このように、電子写真感光体の光導電層を単一のａ−８
ｉ：Ｈ層のみで構成したのでは、ａ−８ｌ：Ｈ層の製造
条件によりて特性が大きく変化し、望ましい特性が得ら
れないという問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、
帯電能が優れており、残留電位が低く、近赤外領域まで
の広い波長領域に亘って感光が高く、基板との密着性が
良く、耐環境性が優れた電子写真感光体を提供すること
を目的とする。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）本発明者らは、種々研究を重ねた結果、電子写真感光体
の光導電層を電荷保持層と電荷発生層とによシ構成し、
それぞれに所定の複数の半導体膜の積層即ち超格子構造
の領域を形成することによシ、上記目的を達成し得るこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と光導
電層とを具備する電子写真感光体であって、前記光導電
層は電荷発生層と電荷保持層とから構成され、前記電荷
保持層は、非晶質シリコン薄膜と炭素、酸素および窒素
のうちの少なくとも１種の元素を含む非晶質シリコン薄
膜とを交互に積層して構成され、前記電荷発生層は、少
なくとも一方が暗抵抗を高める添加物を含む微結晶シリ
コン薄膜を交互に積層して構成され、その濃度が層厚方
向に薄膜ごとに変化していることを特徴とする。

本発明において用いる微結晶シリコン（μｃ−８１）は
、粒径が約数十オンゲストロムの微結晶化したシリコン
と非晶質シリコンとの混合層により形成されているもの
と考えられ、以下のような物性上の特徴を有している。

第一に、Ｘ線回折測定では２θが２８〜２８．５°付近
にある結晶回折ノ４ターンを示し、ハローのみが現れる
無定形のａ−８１から明Ω・副板上に調整することがで
き、暗抵抗が１０５０・個のポリクリスタリンシリコン
からも明確に区別される。

本発明で用いる上記μｃ−８１の光学的パンドギャッｆ
（Ｅｇつは、例えば１．５５　ｅＶとするのが望ましい
。しかし、一定の範囲で任意に設定することができる。

望ましいＥｇｏを得るため夫々に所要量の水素を添加し
、μｃ−８ｔ：Ｈとして使用するのが好ましい。これに
よシ、シリコンのダングリ／グゲ／ドが補償され、暗抵
抗と明抵抗との調和がとれ、光導電特性が向上する。

なお、実際のμｃ−８１膜は、製造条件等の具体的な要
因によって弱いＰ屋またはＮ型を帯びることが多い（特
にＮ型になシ易い）。そこで、超格子構造を形成するた
めに必要なＩ型とするために、夫々逆の導電型を有する
不純物を軽くドーグして前記のＰ型またはＮ型を打消す
のが望ましい。

電荷発生層を構成する微結晶シリコン薄層に含まれ６暗
抵抗を高める添加物としては、炭素、酸素、窒素等があ
る。添加物の濃度は、好ましくは０．０１〜２０原子チ
、よυ好ましくは０．５〜１０原子チの範囲で変化させ
るのがよい。

（作用）本発明の電子写真感光体では、光導電層に前記超格子構
造が設けられているため、この領域では発生したキャリ
アの寿命が長く、移動度も大きくなる。その理論につい
ては未だ充分に確立しているとは言えないが、超格子構
造に特徴的な周期的井戸塵ポテンシャルによる量子効果
であることは疑いがなく、これは特に超格子効果といわ
れる。

こうして光導電層でのキャリアの移動度が大きくなり、
またキャリアの寿命が長くなることによって電子写真感
光体の感度は著しく向上することになる。

（実施例）第１図は、本発明の一実施例に係る電子写真感光体の断
面構造を示す図である。同図において、導電性支持体１
の上に障壁層２が形成され、その上に電荷保持層５およ
び電荷発生層６からなる光導電層３が形成されている。

また、電荷発生層６の上に表面層４が形成されている。

なお、電荷保持層５および電荷発生層６はいずれも超格
子構造を有している。

以下、第１図に示す電子写真感光体の構成について、よ
り詳細に説明する。

導電性支持体１は、通常はアルミニウム製のドラムで構
成される。

障壁層２はμｃ−８ｌやａ−８ｔ：Ｈを用いて形成して
もよく、またａ−ＢＮ：Ｈ（窒素および水素を添加した
アモルファス硼素）を使用してもよｈ０更に、絶縁性の
膜を用いてもよい。例えば、μｃ−８１：Ｈ及びａ−８
ｉ：Ｈに炭素Ｃ１窒素Ｎ及び酸素０から選択された元素
の一種以上を含有させることＫより、高抵抗の絶縁性障
壁層を形成することができる。

障壁層２の膜厚は１００Ｘ〜１０μｍが好ましい。

上記障壁層２は、導電性支持体１と電荷発生層５との間
の電荷の流れを抑制することにより感光体表面の電荷保
持機能を高め、感光体の帯電能を高めるために形成され
るものである。従って、半導体層を障壁層に用いてカー
ルソン方式の感光体を構成する場合には、表面に帯電さ
せた電荷の保持能力を低下させないために、障壁層２を
Ｐ型またはＮ型とする。即ち、感光体表面を正帯電させ
る場合には障壁層２をＰ型とし、表面電荷を中和する電
子が電荷発生層に注入されるのを防止する。

逆に表面に負帯電させる場合には障壁層２をＮ型とし、
表面電荷を中和するホールが電荷発生層へ注入されるの
を防止する。障壁層２から注入されるキャリアは光の入
射で電荷発生層６内に発生するキャリアに対してノイズ
となるから、上記のようにしてキャリアの注入を防止す
ることは感度の向上をもたらす。なお、μｅ−８１：　
Ｈ’？　ａ−８１：　ＨをＰ型にするためには、周期律
表の第■族に属する元素、例えば硼素Ｂ、アルミニウム
Ａｔ、ガリウムＧａ　、インジウムＩｎ、及びタリウム
Ｔｔ等をドーピングすることが好ましい。また、μｃ−
８１：Ｈやａ−８１：ＨをＮ型にするためには周期律表
の第Ｖ族に属する元素、例えば窒素、燐Ｐ、砒素Ａ８、
アンチモンＳｂ、及びビスマスＢｉ等をドーピングする
ことが好ましい。

電荷発生層６は、光の入射によシキャリアを発生し、こ
のキャリアは、一方の極性のものが感光体表面の帯電電
荷と中和し、他方のものが電荷保持層５内を走行して導
電性支持体１に到達する。

電荷保持層５および電荷発生層６は、いずれも２種類の
薄層を交互に積層して構成されている。

これら薄層は光学的バンドギャップが相違し、それぞれ
厚みが３０〜２００Ｘの範囲にある。このように、光学
的バンドギヤ、グが相互に異なる薄層を積層することＫ
よって、光学的バンドギャップの大きさ自体に拘シなく
、光学的バンドギャップが小さい層を基準にして光学的
バンドギャップが大きな層がバリアとなる周期的なポテ
ンシャルバリアを有する超格子構造が形成される。この
超格子構造においては、バリア薄層が極めて薄いので、
薄層におけるキャリアのトンネル効果によシ、キャリア
はバリアを通過して超格子構造中を走行する。また、こ
のような超格子構造においては、光の入射により発生す
るキャリアの数が多い。従りて、光感度が高い。なお、
超格子構造の薄層のバンドギャップと層厚を変更するこ
とによシ、ヘテロ接合超格子構造を有する層のみかけの
バンドギャップを自由に調整することができる。

電荷保持層５および電荷発生層６を構成するａ−８ｉ：
Ｈおよびμｃ−８ｉ　：　Ｈにおける水素の含有量は、
０．０１〜３０原子チが好ましく、１〜２５原子チがよ
り好ましい。このような水素の含有量によシ、シリコン
のダングリングーンドが補償され、暗抵抗と明抵抗とが
調和のとれたものとなシ、光導電特性が向上する。

ａ−８１：Ｈ層をグロー放電分解法によシ成膜するには
、原料としてＳｉＨ４及びＳ　１２Ｈ５等のシラン類ガ
スを反応室に導入し、高周波によジグロー放電すること
によシ薄層中ＫＭを添加することができる。

必要に応じて、シラン類のキャリアガスとして水素又は
ヘリウムをガスを使用することができる。

一方、５ｉｒ４ガス及び５ＩＣｔ４．／／ス等のハロゲ
ン化ケイ素を原料ガスとして使用することができる。ま
た、シラン類ガスとハロダン化ケイ素ガスとの混合ガス
で反応させても、同様にＨな含有するａ−８ｉ：Ｈを成
膜することができる。なお、グロー放電分解法によらず
、例えば、ス・壁、タリング等の物理的な方法によって
もこれ等の薄層を形成することができる。

μａ−８１層も、ａ−８ｌ：Ｈと同様に、高周波グロー
放電分解法により、シランガスを原料として、成膜する
ことができる。この場合に、支持体の温度なａ−８ｌ：
Ｈな形成する場合よシも高く設定し、高周波電力もａ−
８１：Ｈの場合よりも高く設定すると、μｃ−８１：Ｈ
を形成しやすくなる。また、支持体温度及び高周波電力
を高くすることにょシ、シランガスなどの原料ガスの流
量を増大させることができ、その結果、成膜速度を早く
することができる。

また、原料ガスの５ＩＨ４及びＳ　ｉ　２Ｈ６等の高次
のシランガスを水素で希釈したガスを使用することによ
り、μｃ−８１：Ｈを一層高効率で形成することができ
る。

ｐｃ−８ｉ：Ｈ及びａ−８ｔ：ＨをＰ型にするためには
、周期律表の第■族に属する元素、例えば、ホウ素Ｂ、
アルミニウムＡｔ、ガリウムＧａ　、インジウムＩｎ、
及びタリウムＴｔ等をドーピングすることが好ましく、
μｅ−８ｌ：Ｈ及びｍ−８ｌ：Ｈをｎ型にするためには
、周期律表の第Ｖ族に属する元素、例えば、窒ＩＮ、リ
ンＰ、ヒ素Ａｓ　、アンチモンＳｂ。

及びビスマス８１等をドーピングすることが好ましい。

この２塁不純物又はｎ型不純物のドーピングによシ、支
持体側から光導電層へ電荷が移動することが防止される
。一方、μａ−８ｔ：Ｈ及びａ−８ｉ：Ｈに、炭素Ｃ２
窒素Ｎ及び醗素０から選択された少なくとも１種の元素
を含有させることによシ、高抵抗とし、表面電荷保持能
力を増大させることができる。これら元素の含有量は５
〜４０原子チ、好ましくは１０〜３０原子チである。

電荷発生層６の上に表面層４が設けられている。

電荷発生層６のａ−８１：Ｈ等は、その屈折率が３乃至
３．４と比較的大きいため、表面での光反射が起きやす
い。このような光反射が生じると、光導電層又は電荷発
生層に吸収される光量の割合いが低下し、光損失が大き
くなる。このため、表面層４を設けて反射を防止するこ
とが好ましい。また、表面層４を設けることにより、電
荷発生層６が損傷から保護される。さらに、表面層を形
成することにより、帯電能が向上し、表面に電荷がよく
のるようになる。表面層を形成する材料としては、ａ−
８ＩＮ　：　Ｈ％ｍ−８１０：　Ｈ，及びａ−８ｉＣ：
　Ｈ等の無機化合物並びにポリ塩化ビニル及びポリアミ
ド等の有機材料がある。

このように構成される電子写真感光体の表面を、コロナ
放電により約５００Ｖの正電圧で帯電させると、ポテン
シャルバリアが形成される。この感光体に光（ｈν）が
入射すると、電荷発生層６の超格子構造で電子と正孔の
キャリアが発生する。この伝導帯の電子は、感光体中の
電界により、表面層４側に向けて加速され、正孔は導電
性支持体１側に向けて加速される。この場合に、光学的
バンドギャップが相違する薄層の境界で発生するキャリ
アの数は、バルクで発生するキャリアの数よりも極めて
多い。このため、この超格子構造においては、光感度が
高い。また、ポテンシャルの井戸層においては、量子効
果のために、超格子構造でない単一層の場合に比して、
キャリアの寿命が５乃至１０倍と長い。更に、超格子構
造においては、バンドギャップの不連続性により、周期
的なバリア層が形成されるが、キャリアはトンネル効果
で容易にバイアス層を通シ抜けるので、キャリアの実効
移動度はバルクにおける移動度と同等であり、キャリア
の走行性が優れている。

電荷保持層５の場合も同様に、ポテンシャル井戸層にお
いては、量子効果のために、超格子構造でない単一層の
場合に比して、キャリアの寿命が５乃至１０倍と長い。

また、超格子構造においては、バンドイヤ、グの不連続
性により、周期的なバリア層が形成されるが、キャリア
はトンネル効果で容易にバイアス層を通り抜けるので、
キャリアの実効移動度はバルクにおける移動度と同等で
ちゃ、キャリアの走行性が優れている。以上のごとく、
光学的バンドギャップが相違する薄層を積層した超格子
構造によれば、高光導電特性を得ることができ、従来の
感光体よシも鮮明な画像な得ることができる。

以下に第２図を参照し、上記実施例の電子写真感光体を
グロー放電法により製造する装置、並びに製造方法を説
明する。同図において、ガスデンベ２１．２２，２３．
２４には、例えば夫々５ｔＵ４゜Ｂ２Ｈ６，Ｈ２，ＣＨ
４等の原料ガスが収容されている。

これらガスゲンベ内のガスは、流量調整用のパルプ２６
及び配管２７を介して混合器２８に供給されるようにな
っている。各？ンペには圧力計２５が設置されてお夛、
該圧力計２５を監視しつつパルプ２６を調整することに
より混合器２８に供給する各原料ガスの流量及び混合比
を調節できる。

混合器２８にて混合されたガスは反応容器２９に供給さ
れる。反応容器２９の底部３ノには、回転軸３０が鉛直
方向の回りに回転可能に取付けられている。該回転軸３
０の上端に、円板状の支持台３２がその面を回転軸３０
に垂直にして固定されている。反応容器２９内には、円
筒状の電極３３がその軸中心を回転軸３０の軸中心と一
致させて底部３１上に設置されている。感光体のドラム
基体３４が支持台３２上にその軸中心を回転軸３０の軸
中心と一致させて載置されておシ、このドラム基体３４
の内側にはドラム基体加熱用のヒータ３５が配設されて
いる。電極３３とドラム基体３４との間には高周波電源
３６が接続されておシ、電極３３およびドラム基体３４
間に高周波電流が供給されるようになりている。回転軸
３０はモータ３８によυ回転駆動される。反応容器２９
内の圧力は圧力計３７によシ監視され、反応容器２９は
ｆ−）バルブ３８を介して真空ポンプ等の適宜の排気手
段に連結されている。

上記製造装置により感光体を製造する場合には、反応容
器２９内にドラム基体３４を設置した後、ダートパルプ
３９を開にして反応容器２９内を約Ｑ、　ｌ　Ｔｏｒｒ
の圧力以下に排気する。次いで、？ンペ２１．２；！、
２３．２４から所要の反応ガスを所定の混合比で混合し
て反応容器２９内に導入する。

この場合に、反応容器２９内に導入するガス流量は反応
容器２９内の圧力が０゜ｌ乃至１．０Ｔｏｒｒになるよ
うに設定する。次いで、モータ３８を作動させてドラム
基体３４を回転させ、ヒータ３５によりドラム基体３４
を一定温度に加熱すると共に、高周波電源３６によシミ
極３３とドラム基体３４との間に高周波電流を供給して
、両者間にグロー放電を形成する。これにより、ドラム
基体３４上にａ−８１：Ｈが堆積する。なお、原料ガス
中にＮ２０゜Ｎ）Ｉ、　、　ＮＯ□＊　Ｎ２　、ＣＨ４
＊　Ｃ２Ｈ４＊　０２ガス等を使用することによシ、炭
素、酸素、窒素なａ−８ｔ：Ｈ中に含有させることがで
きる。

このように、本発明に係る電子写真感光体は、クローズ
ドシステムの製造装置で製造することができるため、人
体に対して安全である。

次に、本発明に係る電子写真感光体を成膜し、電子写真
特性を試験した結果について説明する。

試験例１必要に応じて、干渉防止のために、酸処理、アルカリ処
理及びサンドブラスト処理を施した直径が８０ｍ、幅が
３５０ｍのアルミニウム製ドラム基体を反応容器内に装
着し、反応容器を約１０−５トルの真空度に排気した。

ドラム基体を２５０℃に加熱し、１０　ｒｐｍで自転さ
せつつ、５ｔＵ４ガスを５００　ＳＣＣＭ、　Ｂ２Ｈ６
ガスを５ｉＩ（４ガスに対する流量比で１０−３という
流量で反応容器内に導入し、反応容器内の圧力を１Ｔｏ
ｒｒに調節した。そして、１３．５６　ＭＨｚの高周波
電力を印加してプラズマを生起させ、ドラム基体上にｐ
型のａ−８ｉＣ：Ｈ障壁層を形成した。

次に、　ＳｉＨ４ガスを５００　ＳＣＣＭ　、ＣＨ４ガ
スを３０８ＣＣＭという流量で反応容器内に導入し、４
００Ｗの高周波電力を印加し、１２０Ｘのａ−８１Ｃ：
　Ｈ薄層を形成した。次いで、ＣＨ４ガスをＯとし、Ｂ
２Ｈ６ガスを８１）ｆ４ガスに対する流量比で１０　と
いう流量で反応容器内に導入し、同様に４００Ｗの高周
波電力を印加して、１２０Ｘのｌ型ａ−８１：Ｈ薄層を
形成した。このような操作を繰返して５００層のａ−８
ｉＣ：　Ｈ薄層と５００層のａ−８ｉ：Ｈ薄層とからな
る１２μｍの超格子構造の電荷保持層を形成し九〇次いで、ＳｉＨ４ガスを５０　ＳＣＣＭ、　Ｈ２ガスを
５００８ＣＣＭという流量で導入し、反応容器内の圧力
をＩＴｏｒｒとして１．２ｋＷの高周波電力を印加して
１００久のμｅ−８１：　Ｈ薄層を形成した。次に、Ｃ
Ｈ４ガスを０．５８ＣＣＭ更に導入し、１００１のμｃ
−８ｉＣ：　Ｈ薄層を形成した。このような操作を繰返
して、３μｍの超格子構造の電荷発生層を形成した。な
お、μａ−８ｉＣ：Ｈ薄層の形成に際しては、各薄層の
形成ごとにＣＨ４の流量を増加し、最終的に７．５８Ｃ
ＣＭとし、炭素濃度を０．５原子チから４原子％まで変
化させた。

最後に、０．５μｍのａ−８１ＣＳＨ薄層からなる表面
層を形成した。

このようにして形成した感光体表面を約５００Ｖで正帯
電し、白色光を露光すると、この光は電荷発生層で吸収
され、電子正孔対のキャリアが発生する。この試験例に
おいては、多数のキャリアが発生し、キャリアの寿命が
高く、高い走行性が得られた。これによシ、鮮明で高品
質の画像が得られた。また、この試験例で製造された感
光体を、繰返し帯電させたところ、転写画像の再現性及
び安定性は極めて良好であシ、更に、耐コロナ性。

耐湿性、及び耐磨耗性等の耐久性が優れていることが実
証された。

このようにして製造された感光体は、半導体レーザの発
振波長である７８０乃至７９０ｎｍの長波長光に対して
も高い感度を有する。この感光体を半導体レーデプリン
タに搭載してカールソンプロセスにより画像を形成した
ところ、感光体表面の露光量が２５　ａｒｇｃｆｎであ
る場合でも、鮮明で高解像度の画像を得ることができた
。

試験例２電荷発生層の構成層の一つであるμｃ−８ｉＣ：Ｈ薄層
の代わりにμｃ−８ＩＮ：Ｈ薄層を形成したことを除い
て、試験例１と同様にして電子写真感光体を製造した。

なお、＃ｃ−８ＩＮ　：　Ｈ薄層は、μｃ−８ｌ　：　
Ｈ薄層を形成した後、更にＮ２ガスを１．２８ＣＣＭ導
入することによシ得られた。この場合、Ｎ２ガスは薄膜
の形成ごとに流量を増加させて、最終的に６ＳＣＣＭと
し、窒素濃度を０．３原子チから３原子チまで変化させ
た。

この感光体を用いて、試験例１と同様にして画像を形成
したところ、鮮明で高品質の画像が得られた。

試験例３電荷発生層を以下のようにして形成したことを除き、試
験例１と同様にして電子写真感光体を製造した。

即ち、電荷保持層形成後、５ＩＨ４がスを３０ＳＣＣＭ
、　Ｎ２ガスを５００ＳＣＣＭ、　ＣＨ４ガスを０．２
８ＣＣＭという流量で導入し１反応容器内の圧力をＩＴ
ｏｒｒとして、１　ｋＷの高周波電力を印加し、１００
芙のμｃ−８ｉＣ：　Ｈ薄層を形成した。この薄層の炭
素濃度は０，３原子チでありた。次にＣＨ４ガスの流量
を０．８８ＣＣＭとして１ＯＯＸのμｅ−８ｉＣ：Ｈ薄
層を形成した。このような操作を繰返して３μｍの超格
子構造の電荷発生層を形成した。なお、後者のμｃ−８
ｉＣ：　Ｈ薄層の形成に際しては、各薄層の形成ごとに
ＣＨ４ガスの流量を増加させて最終的に５ＳＣＣＭとし
、炭素濃度を１原子チから６原子ｔＩＩまで変化させた
。

試験例４電荷発生層を構成する前者のμｃ−８ｉＣＳＨ薄層の形
成にあたシ、薄膜の形成ごとにＣＨ４ガスの流量を０．
２　ＳＣＣＭから徐々に増加し、最終的に２　ＳＣＣＭ
として、炭素濃度を０．３原子チから３原子％まで変化
させたことを除き、試験例３と同様にして電子写真感光
体を製造した。

試験例５電荷発生層を以下のようにして形成したことを除き、試
験例１と同様にして電子写真感光体を製造した。

即ち、電荷保持層形成後、ＳｉＨ４ガスを５０　ＳＣＣ
Ｍ　。

Ｎ２ガスを５００ＳＣＣＭ、　Ｎ２ガスを１．０ＳＣＣ
Ｍという流量で導入し、反応容器内の圧力をＩ　Ｔｏｒ
ｒとして、１．２ｋＷの高周波電力を印加し、１００Ｘ
のμｃ−８ＩＮ：Ｈ薄層を形成した。この薄膜の窒素濃
度は０．２原子チであった。次に。

Ｎ２ガス流量を３８ＣＣＭとして、同様に１００Ｘのμ
ｅ−８ＩＮ：Ｈ薄層を形成した。このような操作を繰返
して、３μｍの超格子構造の電荷発生層を形成した。な
お、後者のμｃ−８ＩＮ：Ｈ薄層の形成に際しては、各
薄膜の形成ととＫＮ２ｆｆスの流量を増加して、最終的
に９８ＣＣＭとし、窒素濃度を０．８原子チから５原子
％まで変化させた。

試験例６電荷発生層を構成する微結晶シリコン薄膜中の炭素濃度
を、第３〜５図に示すように変化させたことを除き、実
施例１と同様の方法で電子写真感光体を製造した。なお
、第３図は、一方の微結晶シリコン薄膜のみに炭素を含
有させてその濃度を変化させた場合を示し、第４図およ
び第５図は、両方の微結晶シリコン薄膜に炭素を含有さ
せて、一方又は両方の炭素濃度を変化させた場合を示す
。

これらの感光体を用いて、試験例１と同様にして画像を
形成したところ、鮮明で高品質の画像が得られた。

試験例７電荷発生層を構成する微結晶シリコン薄膜中の窒素濃度
を、第３〜５図に示すように変化させたことを除き、実
施例５と同様の方法で電子写真感光体を製造した。なお
、第３図は、一方の微結晶シリコン薄膜のみに窒素を含
有させてその濃度を変化させた場合を示し、第４図およ
び第５図は、両方の微結晶シリコン薄膜に窒素を含有さ
せて、一方又は両方の窒素濃度を変化させた場合を示す
。

なお、電荷保持層および電荷発生層を構成する薄層の種
類は、上記試験例のように２Ｍｉ類に限らず、３種類以
上の薄層を積層しても良く、要するに、光学的バンドギ
ャップが相違する薄層の境界を形成すれば良い。

［発明の効果コを積層して構成される超格子構造を使用するから、キャ
リアの走行性が高いと共に、高抵抗で帯電特性が優れた
電子写真感光体を得ることができる。

特に、この発明においては、薄層を形成する材料を適宜
組み合わせることにより、任意の波長帯の光に対して最
適の光導電特性を有する感光体を得ることができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る電子写真感光体を示す断
面図、第２図は本発明の実施例に係る電子写真感光体の
製造装置を示す図、第３〜５図は、薄層中の炭素又は窒
素の濃度変化を示す図である。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦１囚第２囚（ｃ）　　　　　　　　　　　　　　（ｄ）（ｅ）　　
　　　　　　　　　　　　　（ｆ）第３　因（ａ　）　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）（。）　
　　　　　　　　　　　　（ｄ）（ｃ）（ｆ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性支持体と光導電層とを有する電子写真感光
体において、前記光導電層は電荷発生層と電荷保持層と
から構成され、前記電荷保持層は、非晶質シリコン薄膜
と炭素、酸素および窒素のうちの少なくとも１種の元素
を含む非晶質シリコン薄膜とを交互に積層して構成され
、前記電荷発生層は、少なくとも一方が暗抵抗を高める
添加物を含む微結晶シリコン薄膜を交互に積層して構成
され、その濃度が層厚方向に薄膜ごとに変化しているこ
とを特徴とする電子写真感光体。
（２）前記薄膜の膜厚は３０〜２００Åであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。
（３）前記暗抵抗を高める添加物は、炭素、酸素および
窒素のうちの少なくとも１種の元素であることを特徴と
する特許請求の範囲第１又は２項記載の電子写真感光体
。
（４）前記光導電層は、周期律表第III族および第Ｖ族
に属する元素から選ばれた少なくとも１種の元素を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のうちのい
ずれか１項記載の電子写真感光体。
（５）前記光導電層は、炭素、酸素および窒素のうちの
少なくとも１種の元素を含み、かつその濃度が層厚方向
に変化していることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
４項のうちのいずれか１項記載の電子写真感光体。
（６）前記導電性支持体と前記光導電層との間に、非晶
質材料又はその少なくとも一部が微結晶化した半導体材
料からなる障壁層が形成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。
（７）前記障壁層は、周期律表第III族および第Ｖ族に
属する元素から選ばれた少なくとも１種の元素を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の電子写真感
光体。
（８）前記障壁層は、炭素、酸素および窒素のうちの少
なくとも１種の元素を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第６又は７項記載の電子写真感光体。
（９）前記光導電層の上に表面層が形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光
体。