JPS6335025B2 - - Google Patents
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- JPS6335025B2 JPS6335025B2 JP55018114A JP1811480A JPS6335025B2 JP S6335025 B2 JPS6335025 B2 JP S6335025B2 JP 55018114 A JP55018114 A JP 55018114A JP 1811480 A JP1811480 A JP 1811480A JP S6335025 B2 JPS6335025 B2 JP S6335025B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
- H10F30/15—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
- H10F71/103—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material including only Group IV materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は電子写真感光体に関する。
従来の技術
従来、電子写真感光体の光導電層は、CdS，
ZnO等の微粉末を有機物中に分散塗布したもの、
AsやTeを添加した非晶質Se，ポリビニルカルバ
ゾールやトリニトロフルオレン等の有機半導体等
が用いられてきた。しかし非晶質Se系の材料は
材料組成の制御が難しく、更に高温環境下では結
晶化による特性変化の難点、更に又それ自体が人
体に対し有害物質ではないとは云いきれぬため使
用済の感光板を回収して集中処理しなければなら
ぬ問題等が残つている。CdSやZnO等の樹脂分散
系の材料はその特性の湿度依存性の故に、湿気の
多い雰囲気中では良質画像を得にくい欠点があ
る。有機物系の感光板はその毒性の問題、耐刷性
に劣る欠点を有している。
ZnO等の微粉末を有機物中に分散塗布したもの、
AsやTeを添加した非晶質Se，ポリビニルカルバ
ゾールやトリニトロフルオレン等の有機半導体等
が用いられてきた。しかし非晶質Se系の材料は
材料組成の制御が難しく、更に高温環境下では結
晶化による特性変化の難点、更に又それ自体が人
体に対し有害物質ではないとは云いきれぬため使
用済の感光板を回収して集中処理しなければなら
ぬ問題等が残つている。CdSやZnO等の樹脂分散
系の材料はその特性の湿度依存性の故に、湿気の
多い雰囲気中では良質画像を得にくい欠点があ
る。有機物系の感光板はその毒性の問題、耐刷性
に劣る欠点を有している。
これらの従来技術の欠点を改良し得る期待のあ
る材料として、最近非晶質Si（以下ａ−Siと略称
する）が注目されており、例えば特開昭54−
78135号公報や同54−86341号公報等にその期待さ
れる有用性が開示されている。
る材料として、最近非晶質Si（以下ａ−Siと略称
する）が注目されており、例えば特開昭54−
78135号公報や同54−86341号公報等にその期待さ
れる有用性が開示されている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、前記の両公報ともこの材料の有用性を
強調してはいるが、なぜ感光版として有用な材料
としての特性を得ることが可能となつたかの記載
は一切しない。即ち従来のａ−Siは優れた光導電
性を有してはいるが、その室温比抵抗はノンドー
プ状態で108〜1010Ω・cmのｎ型を示し、B2H6を
SiH4に対し10-4mo1％程度添加した場合に
1012Ω・cm程度まで比抵抗が増加し、更に濃度を
増加すると急激に比抵抗が減少するものが報告さ
れているのみであつた。一方電子写真用感光板と
して必要な帯電体を得るためには、少くとも室温
暗比抵抗は1013Ω・cm程度又はそれ以上必要であ
るが、なぜこの様な暗比抵抗を得る事が可能とな
り、且つ高い光導電性を保持し得るかが全く開示
されていないのである。
強調してはいるが、なぜ感光版として有用な材料
としての特性を得ることが可能となつたかの記載
は一切しない。即ち従来のａ−Siは優れた光導電
性を有してはいるが、その室温比抵抗はノンドー
プ状態で108〜1010Ω・cmのｎ型を示し、B2H6を
SiH4に対し10-4mo1％程度添加した場合に
1012Ω・cm程度まで比抵抗が増加し、更に濃度を
増加すると急激に比抵抗が減少するものが報告さ
れているのみであつた。一方電子写真用感光板と
して必要な帯電体を得るためには、少くとも室温
暗比抵抗は1013Ω・cm程度又はそれ以上必要であ
るが、なぜこの様な暗比抵抗を得る事が可能とな
り、且つ高い光導電性を保持し得るかが全く開示
されていないのである。
本発明はこの材料技術上の主要な問題点を克服
する技術を開発した事に基づいてなされたもので
ある。即ち従来提案されていたａ−Siの価電子制
御用の不純物例えばＢやＰ，As等以外に、酸素
等の族群元素のうち少なくとも一種を添加する
事により、優れた光導電性を保持しながら室温暗
比抵抗を高く保持する事が可能となつた事にもと
づく。
する技術を開発した事に基づいてなされたもので
ある。即ち従来提案されていたａ−Siの価電子制
御用の不純物例えばＢやＰ，As等以外に、酸素
等の族群元素のうち少なくとも一種を添加する
事により、優れた光導電性を保持しながら室温暗
比抵抗を高く保持する事が可能となつた事にもと
づく。
さらに、耐光性、、耐コロナ性、耐摩耗性の点
から、表面被覆層として窒化硅素または酸化硅素
を形成することが、特開昭54−145537号公報に記
載されているが、残留電位特性を含めた電子写真
特性が満足できる程度に改良されるものとは云え
ない。
から、表面被覆層として窒化硅素または酸化硅素
を形成することが、特開昭54−145537号公報に記
載されているが、残留電位特性を含めた電子写真
特性が満足できる程度に改良されるものとは云え
ない。
本発明は、残留電位の低い、暗減衰特性、耐コ
ロナイオン性、耐光疲労性に優れた、長期繰り返
し使用にも劣化することの少ない電子写真感光体
を提供することを目的とする。
ロナイオン性、耐光疲労性に優れた、長期繰り返
し使用にも劣化することの少ない電子写真感光体
を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
導電性支持体上に、非晶質シリコンを主成分と
し、且つ族群元素のうち少なくとも一種を含有
する光導電層を備えた電子写真感光体において、
前記光導電層の前記導電性支持体と異なる側の主
面部に炭化硅素を主成分とする層を設けるととも
に、前記光導電層の前記導電性支持体と接する側
の主面部に価電子制御用不純物を高濃度に導入し
た非晶質シリコンを主成分とする層を設ける。
し、且つ族群元素のうち少なくとも一種を含有
する光導電層を備えた電子写真感光体において、
前記光導電層の前記導電性支持体と異なる側の主
面部に炭化硅素を主成分とする層を設けるととも
に、前記光導電層の前記導電性支持体と接する側
の主面部に価電子制御用不純物を高濃度に導入し
た非晶質シリコンを主成分とする層を設ける。
作 用
価電子制御用不純物を高濃度に導入した非晶質
シリコンを主成分とする層により、暗減衰特性が
改善されるとともに、残留電位が減少する。さら
に、炭化硅素を主成分とする層により、上記特性
は、繰り返し使用に対して高い安定性を示す。
シリコンを主成分とする層により、暗減衰特性が
改善されるとともに、残留電位が減少する。さら
に、炭化硅素を主成分とする層により、上記特性
は、繰り返し使用に対して高い安定性を示す。
実施例
以下本発明を実施例とともに図面を参照しつつ
説明する。
説明する。
第１図は本発明を実施するための装置の一実施
態様を模式的に示す図である。１は堆積装置の外
壁で、内部には加熱基板ホルダー２と接して基板
３，３′…が設置され、基板ホルダー２と対向し
て対向電極４が設置され、基板ホルダー２と対向
電極４間に高周波電圧または直流電圧が印加され
る。原料ガスはそれぞれの容器より堆積装置内部
に導入され、ガスを均一に分配するため多数の小
孔（図示せず）をもち且つその内部は大きなガス
コンダクタンスを有する分配配管５，５′等から
噴出し、排気管６より排気される。原料ガスが導
入された状態で外壁１内は10-2Torr〜107Torrの
範囲でグロー放電が行なわれ、基板上に所望の非
晶質膜を堆積する。
態様を模式的に示す図である。１は堆積装置の外
壁で、内部には加熱基板ホルダー２と接して基板
３，３′…が設置され、基板ホルダー２と対向し
て対向電極４が設置され、基板ホルダー２と対向
電極４間に高周波電圧または直流電圧が印加され
る。原料ガスはそれぞれの容器より堆積装置内部
に導入され、ガスを均一に分配するため多数の小
孔（図示せず）をもち且つその内部は大きなガス
コンダクタンスを有する分配配管５，５′等から
噴出し、排気管６より排気される。原料ガスが導
入された状態で外壁１内は10-2Torr〜107Torrの
範囲でグロー放電が行なわれ、基板上に所望の非
晶質膜を堆積する。
７〜１３は原料ガスボンベであり番号順にそれ
ぞれ、SiH4，C2H4，PH3，Ga（CH3）3，B2H6，
N2O，NH3を含有している。なおSiH4はHe稀釈
のもの、及びAr稀釈のものを比較のため取り換
えて用い、また容器１２には、O2，N2O，CO2
を、比較のため取り換えて用い、PH3，B2H6は
He稀釈のもの、（Ga（CH3）3の容器は温度制御し
且つHeをバルブさせる事によりガス導入量を制
御できる。１４〜２０は流量計、２１〜２７は流
量制御ニドル弁、２８〜３４は閉止弁である。
ぞれ、SiH4，C2H4，PH3，Ga（CH3）3，B2H6，
N2O，NH3を含有している。なおSiH4はHe稀釈
のもの、及びAr稀釈のものを比較のため取り換
えて用い、また容器１２には、O2，N2O，CO2
を、比較のため取り換えて用い、PH3，B2H6は
He稀釈のもの、（Ga（CH3）3の容器は温度制御し
且つHeをバルブさせる事によりガス導入量を制
御できる。１４〜２０は流量計、２１〜２７は流
量制御ニドル弁、２８〜３４は閉止弁である。
第１図の装置により、先ずAr稀釈のSiH4とHe
稀釈のSiH4を用いて、従来法によりノンドーブ
ａ−Siを堆積させた。膜の暗比抵抗は稀釈ガスに
より特に差はなく108〜1010Ω・cmの範囲に分布し
ていたが、光導電度はHe稀釈のものがAr稀釈の
ものに比べ約２倍程大きく、基板にAlを用いた
場合の膜のはがれの頻度はHe稀釈のものの方が
少なかつた。更に堆積膜を加熱し放出ガスの質量
分析を行つたところ、Ar稀釈SiH4による堆積膜
からは従来公知のようにArの放出が認められた
が、He稀釈SiH4を用いた膜からは分析装置のバ
ツクグラウンド以上のHeは検出されなかつた。
以上により以下の実験はHe稀釈のSiH4を用い
た。
稀釈のSiH4を用いて、従来法によりノンドーブ
ａ−Siを堆積させた。膜の暗比抵抗は稀釈ガスに
より特に差はなく108〜1010Ω・cmの範囲に分布し
ていたが、光導電度はHe稀釈のものがAr稀釈の
ものに比べ約２倍程大きく、基板にAlを用いた
場合の膜のはがれの頻度はHe稀釈のものの方が
少なかつた。更に堆積膜を加熱し放出ガスの質量
分析を行つたところ、Ar稀釈SiH4による堆積膜
からは従来公知のようにArの放出が認められた
が、He稀釈SiH4を用いた膜からは分析装置のバ
ツクグラウンド以上のHeは検出されなかつた。
以上により以下の実験はHe稀釈のSiH4を用い
た。
次にSiH4量に対してPH3、及びB2H6濃度を
10ppm〜３％まで添加量を変化させて、ドーピン
グ濃度と室温暗比抵抗（pD）の関係を調べた所、
スピア（Spear）等による報告（ソリツド ステ
ート コミユニケーシヨン（Solid State
Comminucation）１７、1193（1975））と大略一
致した特性を有し、特に室温暗比抵抗（pD）の最
大値は1012Ω・cmのオーダーで、その製作条件は
B2H6／SiH4＝（１±0.5）×102ppmの極く限られ
た範囲内でしか得られぬ事が再確認された。
10ppm〜３％まで添加量を変化させて、ドーピン
グ濃度と室温暗比抵抗（pD）の関係を調べた所、
スピア（Spear）等による報告（ソリツド ステ
ート コミユニケーシヨン（Solid State
Comminucation）１７、1193（1975））と大略一
致した特性を有し、特に室温暗比抵抗（pD）の最
大値は1012Ω・cmのオーダーで、その製作条件は
B2H6／SiH4＝（１±0.5）×102ppmの極く限られ
た範囲内でしか得られぬ事が再確認された。
以上ａ−Si堆積のための従来技術の検証を行つ
た後、本発明の実施を行つた。
た後、本発明の実施を行つた。
〔参考例 １〕
第１図の装置中に、石英ガラス、Alを蒸着し
た石英ガラス、高純度Si単結晶板をそれぞれ基板
として設置し、B2H6／SiH4＝100ppm，N2O／
SiH4＝約５％、基板温度250℃の条件下で通常の
グロー放電によりドープされたａ−Siを約10μｍ
堆積した。石英ガラス上の堆積膜にクロム蒸着に
より平行電極を形成した試料から室温暗比抵抗
1013〜1014Ω8・cmが得られた。高純度Si単結晶板
上に堆積した試料の赤外吸収測定から、Si−Ｈの
吸収に加えてSiO固有の強い吸収スペクトルが観
察された。ここで、本参考例及び前記した予備実
験より得られた非晶質シリコン（ａ−Si）試料の
電導度（σ）の照射光量依存性を第２図に示す。
図中の線ａ，ｂ，ｃは各々、SiH4のみから堆積
したノンドープ試料、B2H6をSiH4に添加しＢを
ドープした試料、B2H6とN2OをSiH4に添加しＢ
とＯをドープした試料の特性を示す。図の縦軸上
の丸印は暗電導度（σD）を示している。図から明
白なように、σDはＢをドープする事により10-12
の程度まで、更にＢとＯをドープする事により
10-14の程度まで減少している。しかしこれらの
不純物の添加によつても各試料は十分な光導電性
を保持している。
た石英ガラス、高純度Si単結晶板をそれぞれ基板
として設置し、B2H6／SiH4＝100ppm，N2O／
SiH4＝約５％、基板温度250℃の条件下で通常の
グロー放電によりドープされたａ−Siを約10μｍ
堆積した。石英ガラス上の堆積膜にクロム蒸着に
より平行電極を形成した試料から室温暗比抵抗
1013〜1014Ω8・cmが得られた。高純度Si単結晶板
上に堆積した試料の赤外吸収測定から、Si−Ｈの
吸収に加えてSiO固有の強い吸収スペクトルが観
察された。ここで、本参考例及び前記した予備実
験より得られた非晶質シリコン（ａ−Si）試料の
電導度（σ）の照射光量依存性を第２図に示す。
図中の線ａ，ｂ，ｃは各々、SiH4のみから堆積
したノンドープ試料、B2H6をSiH4に添加しＢを
ドープした試料、B2H6とN2OをSiH4に添加しＢ
とＯをドープした試料の特性を示す。図の縦軸上
の丸印は暗電導度（σD）を示している。図から明
白なように、σDはＢをドープする事により10-12
の程度まで、更にＢとＯをドープする事により
10-14の程度まで減少している。しかしこれらの
不純物の添加によつても各試料は十分な光導電性
を保持している。
一方第３図に示すようにＡ１４０を蒸着した石
英ガラス４１上にＢとＯをドープしたａ・Si層４
２を堆積した試料を通常のコロナ帯電・光放電試
験器に設置し、−7000Vのコロナ放電を行なうと、
−500Vの初期暗帯電表面電位が観測された。続
いて1ι×・secの露光を行なうと表面電位は減衰
し、−30Vの残留電位を残すのみとなつた。
英ガラス４１上にＢとＯをドープしたａ・Si層４
２を堆積した試料を通常のコロナ帯電・光放電試
験器に設置し、−7000Vのコロナ放電を行なうと、
−500Vの初期暗帯電表面電位が観測された。続
いて1ι×・secの露光を行なうと表面電位は減衰
し、−30Vの残留電位を残すのみとなつた。
〔参考例 ２〕
第１図の装置に参考例１と同様に基板を設置
し、基板温度250℃で先ずPH3／SiH4＝３％の混
合ガスのグロー放電により、n+層を約500A堆積
した。続いて参考例１の条件によりボロン及び酸
素のドープされた膜を約10μｍ堆積した。こうし
て第４図に示すようにAl蒸着膜４３を有する石
英基板４４上にn+層４５とボロン及び酸素ドー
プ層４６を有する光導電素子を形成した。第４図
の試料を同様にコロナ帯電・光電導放電のテスト
を行うと、初期暗帯電表面電位は参考例１とほと
んど同じであつたが、続いて1ι×・secの露光に
よりほとんど残留電位を示さずに表面電位は減衰
した。更に顕著な相違は表面帯電々位の暗減衰特
性の差であつた。第５図の曲線ｄ，ｅは各々参考
例１，２の素子の表面電位の暗中での減衰特性を
示す。第４図の素子のように高ドープ層４５を導
入する事により、負帯電時の暗減衰特性が改善さ
れ、更に光照射後の残留電位が減少した。
し、基板温度250℃で先ずPH3／SiH4＝３％の混
合ガスのグロー放電により、n+層を約500A堆積
した。続いて参考例１の条件によりボロン及び酸
素のドープされた膜を約10μｍ堆積した。こうし
て第４図に示すようにAl蒸着膜４３を有する石
英基板４４上にn+層４５とボロン及び酸素ドー
プ層４６を有する光導電素子を形成した。第４図
の試料を同様にコロナ帯電・光電導放電のテスト
を行うと、初期暗帯電表面電位は参考例１とほと
んど同じであつたが、続いて1ι×・secの露光に
よりほとんど残留電位を示さずに表面電位は減衰
した。更に顕著な相違は表面帯電々位の暗減衰特
性の差であつた。第５図の曲線ｄ，ｅは各々参考
例１，２の素子の表面電位の暗中での減衰特性を
示す。第４図の素子のように高ドープ層４５を導
入する事により、負帯電時の暗減衰特性が改善さ
れ、更に光照射後の残留電位が減少した。
しかし、このような構造の電子写真感光体は、
優れた暗減衰特性を有するが、コロナ放電と光照
射の繰り返し後、暗中コロナ放電により、帯電表
面電位を測定したところ、第７図の曲線ｇに示す
ように、初期帯電電位が低下した。
優れた暗減衰特性を有するが、コロナ放電と光照
射の繰り返し後、暗中コロナ放電により、帯電表
面電位を測定したところ、第７図の曲線ｇに示す
ように、初期帯電電位が低下した。
参考例２と同様のプロセスで第４図に示す素子
構造を形成し、更にSiH4とC2H4ガスを第１図の
堆積装置に導入してグロー放電分解を行い、炭化
硅素膜（ａ−Si1-xCx，Ｘ〜0.7）を約1000A堆積
した。（本実施例の素子構造は第６図において、
層４９がａ−Si1-xCxよりなるものである。） 本実施例の素子について、負コロナ帯電直後の
初期帯電電位の帯電・光放電繰り返し数に対する
依存性を測定したところ、第７図ｆに示されるよ
うに特性が安定化されることがわかつた。
構造を形成し、更にSiH4とC2H4ガスを第１図の
堆積装置に導入してグロー放電分解を行い、炭化
硅素膜（ａ−Si1-xCx，Ｘ〜0.7）を約1000A堆積
した。（本実施例の素子構造は第６図において、
層４９がａ−Si1-xCxよりなるものである。） 本実施例の素子について、負コロナ帯電直後の
初期帯電電位の帯電・光放電繰り返し数に対する
依存性を測定したところ、第７図ｆに示されるよ
うに特性が安定化されることがわかつた。
以上ａ−Siに酸素を添加した場合の膜の応用特
性について詳述した。この酸素添加による暗抵抗
増大の効果は、B2H6／SiH4の流量比を約
100ppmとした場合、N2O／SiH4の流量比が約
1x10-4より101の範囲で認められた。云いかえれ
ば微量の不純物としてａ−Si中に酸素が取込まれ
た状態から、非晶質酸化硅素としての状態に至る
まで連続的に酸素濃度をかえる事が可能であり、
且つ酸素添加により暗抵抗は増大した。一方必要
な光導電性の保持との観点から、N2O／SiH4の
流量比は1x10-4より４の範囲であれば良く、更に
望ましくは10-3から２の範囲が好ましい事がわか
つた。他方N2O／SiH4の流量比を約5x10-2と一
定とし、B2H6／SiH4の流量比を変えた所、後者
がＯより10-4程度まではB2H6の増大とともに暗
抵抗が増大し、10-4より10-2の範囲では暗抵抗は
ほぼ一定であつた。しかし光電導度は上記の
B2H6／SiH4の流量比（０〜10-2）にほとんど依
存せずほぼ誤差の範囲で一定であつた。
性について詳述した。この酸素添加による暗抵抗
増大の効果は、B2H6／SiH4の流量比を約
100ppmとした場合、N2O／SiH4の流量比が約
1x10-4より101の範囲で認められた。云いかえれ
ば微量の不純物としてａ−Si中に酸素が取込まれ
た状態から、非晶質酸化硅素としての状態に至る
まで連続的に酸素濃度をかえる事が可能であり、
且つ酸素添加により暗抵抗は増大した。一方必要
な光導電性の保持との観点から、N2O／SiH4の
流量比は1x10-4より４の範囲であれば良く、更に
望ましくは10-3から２の範囲が好ましい事がわか
つた。他方N2O／SiH4の流量比を約5x10-2と一
定とし、B2H6／SiH4の流量比を変えた所、後者
がＯより10-4程度まではB2H6の増大とともに暗
抵抗が増大し、10-4より10-2の範囲では暗抵抗は
ほぼ一定であつた。しかし光電導度は上記の
B2H6／SiH4の流量比（０〜10-2）にほとんど依
存せずほぼ誤差の範囲で一定であつた。
他のｐ型ドーパントと考えられるGa（CH3）3を
添加した場合についても上記と同様の効果が認め
られた。
添加した場合についても上記と同様の効果が認め
られた。
非晶質シリコンへの酸素添加の効果は、上記し
た電気的・光学的性質のみでなく、膜成長速度を
増加させるという工業的に望ましい副次的効果を
ももたらした。即ちN2O無添加の場合通常1μｍ
１時間程度の成長速度のものが、N2OをSiH4に
対し10％添加する事により、7μｍ１時間以上の
高速堆積を行なつても、基板上には微粉末が集ま
つた膜としてではなく、良好な鏡面性を保持した
膜を成長する事ができた。
た電気的・光学的性質のみでなく、膜成長速度を
増加させるという工業的に望ましい副次的効果を
ももたらした。即ちN2O無添加の場合通常1μｍ
１時間程度の成長速度のものが、N2OをSiH4に
対し10％添加する事により、7μｍ１時間以上の
高速堆積を行なつても、基板上には微粉末が集ま
つた膜としてではなく、良好な鏡面性を保持した
膜を成長する事ができた。
以上の実施例では非晶質シリコン（ａ−Si）へ
の酸素の供給源としてN2Oガスを使用した。し
かし酸素の供給源用のガスとしては、上記に限定
される事はなく、酸素を含有しプラズマ中でシラ
ン（SiH4）と酸素が反応するような気体、例え
ばCO2等を用いる事もできる。又純酸素を用いて
も良いのは当然である。
の酸素の供給源としてN2Oガスを使用した。し
かし酸素の供給源用のガスとしては、上記に限定
される事はなく、酸素を含有しプラズマ中でシラ
ン（SiH4）と酸素が反応するような気体、例え
ばCO2等を用いる事もできる。又純酸素を用いて
も良いのは当然である。
以上グロー放電分解によりａ−Siを堆積させる
に際し、原料ガスであるシラン（SiH4）に酸素
含有ガス及びｐ型不純物ガスを添加する事によ
り、堆積したａ−Siの暗抵抗を増加させ、且つ十
分な光導電性を保持し得る事が明らかとなり、こ
の高に暗抵抗性を有するａ−Si膜は２次元の光学
画像を静電像に変換する手段に適用して最適であ
る事を示した。
に際し、原料ガスであるシラン（SiH4）に酸素
含有ガス及びｐ型不純物ガスを添加する事によ
り、堆積したａ−Siの暗抵抗を増加させ、且つ十
分な光導電性を保持し得る事が明らかとなり、こ
の高に暗抵抗性を有するａ−Si膜は２次元の光学
画像を静電像に変換する手段に適用して最適であ
る事を示した。
従来非晶質シリコンに酸素を添加する試みは、
(1) P.G.レコンバー（LeComber）等：プロシー
デイングス（Proc），5th.インターナシヨナル
コンフアレンス オン アモルフアス アン
ド リキツド セミコンダクターズ（lntern.
Conf.on Amorphous and Liquid
Semiconductors）、テーラーアンド フランシ
ス（Tayler and Francis）、ロンドン1974，
Page 245， (2) M.A.パスラー（Passler）等：フイジカル
レビユーレターズ（Phys.Rev.Letters，41
1492，（1978）， (3) 鴨野清英：電子通信学会、電子部品研究会資
料 CPM79−22（1979） (4) 丸山和美等：電子通信学会、電子部品研究会
資料 CPM79−25（1979） 等に既に一部報告されている。しかしながら上記
したどの文献によつても、非晶質シリコンの室温
に於る暗比抵抗が1013Ω・cm以上となり得る事に
対する記載は全くない。更に酸素添加の効果を調
べているのは、スパツタ法、イオンビームスパツ
タ法によるもののみであり、これらにより堆積時
に酸素を添加すれば、上記スパツタ法による膜質
が改善されて、グロー放電によるａ−Si膜の性質
に近づく、という解釈がなされているのみであ
る。しかしながら上記に於て、本来グロー放電法
によるａ−Siに劣るスパツタ法等によるａ−Siの
性質が酸素添加により改善される理由として、４
価のテトラゴナルな配位をとるSi中に２配位の酸
素を導入する事により、非晶質構造に柔軟性を与
え、欠陥密度を減少させ更に（光により生成され
た）キヤリアーの再結合寿命を延長する可能性の
ある事が述べられている。
デイングス（Proc），5th.インターナシヨナル
コンフアレンス オン アモルフアス アン
ド リキツド セミコンダクターズ（lntern.
Conf.on Amorphous and Liquid
Semiconductors）、テーラーアンド フランシ
ス（Tayler and Francis）、ロンドン1974，
Page 245， (2) M.A.パスラー（Passler）等：フイジカル
レビユーレターズ（Phys.Rev.Letters，41
1492，（1978）， (3) 鴨野清英：電子通信学会、電子部品研究会資
料 CPM79−22（1979） (4) 丸山和美等：電子通信学会、電子部品研究会
資料 CPM79−25（1979） 等に既に一部報告されている。しかしながら上記
したどの文献によつても、非晶質シリコンの室温
に於る暗比抵抗が1013Ω・cm以上となり得る事に
対する記載は全くない。更に酸素添加の効果を調
べているのは、スパツタ法、イオンビームスパツ
タ法によるもののみであり、これらにより堆積時
に酸素を添加すれば、上記スパツタ法による膜質
が改善されて、グロー放電によるａ−Si膜の性質
に近づく、という解釈がなされているのみであ
る。しかしながら上記に於て、本来グロー放電法
によるａ−Siに劣るスパツタ法等によるａ−Siの
性質が酸素添加により改善される理由として、４
価のテトラゴナルな配位をとるSi中に２配位の酸
素を導入する事により、非晶質構造に柔軟性を与
え、欠陥密度を減少させ更に（光により生成され
た）キヤリアーの再結合寿命を延長する可能性の
ある事が述べられている。
以上前記したように従来技術では予期されず、
本発明で明らかとなつたｐ型不純物と酸素を同時
にａ−Siに添加する事により、ａ−Siの暗比抵抗
を増大させ且つ光導電性を保持できた事、及び上
記した酸素の２配位性を考慮するならば、従来全
くその効果が発表されていない酸素以外の２配位
の添加物、例えば硫黄、セレン、テルル等の族
元素も同様に本発明の光導電素子用材料元素とし
て使用できる。又それらの添加濃度もいわゆるカ
ルコゲンガラスに至る濃度まで増大させ得る。
本発明で明らかとなつたｐ型不純物と酸素を同時
にａ−Siに添加する事により、ａ−Siの暗比抵抗
を増大させ且つ光導電性を保持できた事、及び上
記した酸素の２配位性を考慮するならば、従来全
くその効果が発表されていない酸素以外の２配位
の添加物、例えば硫黄、セレン、テルル等の族
元素も同様に本発明の光導電素子用材料元素とし
て使用できる。又それらの添加濃度もいわゆるカ
ルコゲンガラスに至る濃度まで増大させ得る。
以上本発明の説明では、SiH4のグロー放電分
解による水素を含むａ−Siについて説明した。し
かし水素に変えて、他の１価元素例えばハロゲン
族元素を含有するものであつても良い。
解による水素を含むａ−Siについて説明した。し
かし水素に変えて、他の１価元素例えばハロゲン
族元素を含有するものであつても良い。
発明の効果
本発明によれば、暗減衰特性に優れた、残留電
位をほとんど示さない、優れた繰り返し安定性を
有する電子写真感光体が得られる。
位をほとんど示さない、優れた繰り返し安定性を
有する電子写真感光体が得られる。
第１図は本発明を実施するための装置の１実施
態様を示す図、第２図はノンドープ及びドープし
た試料の電導度の照射光量依存性を示す図、第３
図及び第４図は参考例における電子写真感光体の
断面図、第５図は表面帯電電位の暗減衰特性を示
す図、第６図は本発明の一実施例における電子写
真感光体の断面図、第７図は繰り返し帯電におけ
る初期帯電電位の変化を示す図である。 １……堆積装置外壁、２……温度制御された基
板ホルダー、３……基板、４……電極、５……ガ
ス分配配管、６……排気孔、７〜１３……原料ガ
スボンベ、１４〜２０……流量計、２１〜２７…
…ニードルバルブ、２８〜３４……閉止弁、４
１，４４……基板、４０，４３……導電膜、４５
……高濃度ドープ層、４６……光導電膜、４９…
…非晶質SiC。
態様を示す図、第２図はノンドープ及びドープし
た試料の電導度の照射光量依存性を示す図、第３
図及び第４図は参考例における電子写真感光体の
断面図、第５図は表面帯電電位の暗減衰特性を示
す図、第６図は本発明の一実施例における電子写
真感光体の断面図、第７図は繰り返し帯電におけ
る初期帯電電位の変化を示す図である。 １……堆積装置外壁、２……温度制御された基
板ホルダー、３……基板、４……電極、５……ガ
ス分配配管、６……排気孔、７〜１３……原料ガ
スボンベ、１４〜２０……流量計、２１〜２７…
…ニードルバルブ、２８〜３４……閉止弁、４
１，４４……基板、４０，４３……導電膜、４５
……高濃度ドープ層、４６……光導電膜、４９…
…非晶質SiC。
Claims (1)
- １ 導電性支持体上に、非晶質シリコンを主成分
とし、且つ族群元素のうち少なくとも一種を含
有する光導電層を備え、前記光導電層の前記導電
性支持体と異なる側の主面部に炭化硅素を主成分
とする層を有するとともに、前記光導電層の前記
導電性支持体と接する側の主面部に価電子制御用
不純物を高濃度に導入した非晶質シリコンを主成
分とする層を有することを特徴とする電子写真感
光体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1811480A JPS56115573A (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Photoconductive element |
| DE8181100992T DE3176910D1 (en) | 1980-02-15 | 1981-02-12 | Semiconductor photoelectric device |
| EP81100992A EP0035146B1 (en) | 1980-02-15 | 1981-02-12 | Semiconductor photoelectric device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1811480A JPS56115573A (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Photoconductive element |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59121359A Division JPS6035746A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 電子写真感光体 |
| JP2311742A Division JPH03255459A (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 電子写真感光体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56115573A JPS56115573A (en) | 1981-09-10 |
| JPS6335025B2 true JPS6335025B2 (ja) | 1988-07-13 |
Family
ID=11962580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1811480A Granted JPS56115573A (en) | 1980-02-15 | 1980-02-15 | Photoconductive element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56115573A (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56156836A (en) * | 1980-05-08 | 1981-12-03 | Minolta Camera Co Ltd | Electrophotographic receptor |
| JPS56156835A (en) * | 1980-05-08 | 1981-12-03 | Minolta Camera Co Ltd | Electrophotographic receptor |
| JPS56164348A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | Electrophotographic receptor |
| US4889783A (en) * | 1980-06-25 | 1989-12-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Printing member for electrostatic photocopying |
| US5545503A (en) * | 1980-06-25 | 1996-08-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of making printing member for electrostatic photocopying |
| JPH0629977B2 (ja) * | 1981-06-08 | 1994-04-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電子写真用感光体 |
| JPH0723962B2 (ja) * | 1981-09-24 | 1995-03-15 | 株式会社半導体エネルギ−研究所 | ドラム形感光体の作製方法 |
| JPS5854347A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 電子写真感光体 |
| JPS5880645A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-14 | Canon Inc | 電子写真用光導電部材 |
| JPS5888753A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 電子写真感光体 |
| JPS58152255A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Stanley Electric Co Ltd | 電子写真用感光体 |
| JPH0588390A (ja) * | 1982-11-01 | 1993-04-09 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 感光体用半導体素子 |
| JPS59125736A (ja) * | 1983-01-05 | 1984-07-20 | Tomoegawa Paper Co Ltd | 電子写真感光体およびその製造方法 |
| JPS6011849A (ja) * | 1983-06-21 | 1985-01-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 静電潜像担持体 |
| JPS60123075A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光導電体 |
| JPS60192954A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-01 | Sharp Corp | 光導電材 |
| JPS6017452A (ja) * | 1984-06-25 | 1985-01-29 | Shunpei Yamazaki | 複写機の作製方法 |
| JPS6017451A (ja) * | 1984-06-25 | 1985-01-29 | Shunpei Yamazaki | 複写機の作製方法 |
| JPS6123158A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Stanley Electric Co Ltd | 電子写真用感光体 |
| US4663258A (en) * | 1985-09-30 | 1987-05-05 | Xerox Corporation | Overcoated amorphous silicon imaging members |
| US4666806A (en) * | 1985-09-30 | 1987-05-19 | Xerox Corporation | Overcoated amorphous silicon imaging members |
| JPS62258464A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-11-10 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JPS62295064A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真用感光体 |
| US4770963A (en) * | 1987-01-30 | 1988-09-13 | Xerox Corporation | Humidity insensitive photoresponsive imaging members |
| JPH03242653A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-29 | Sharp Corp | 電子写真感光体 |
| JP2617417B2 (ja) * | 1993-10-25 | 1997-06-04 | 株式会社 半導体エネルギー研究所 | 電子写真用感光体 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5824371B2 (ja) * | 1975-07-25 | 1983-05-20 | 小沢 寿一郎 | 炭化珪素薄膜の製造方法 |
| JPS54121743A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-21 | Canon Inc | Electrophotographic image forming member |
| JPS54145537A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Preparation of electrophotographic image forming material |
| JPS54145539A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
| JPS5513938A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Shunpei Yamazaki | Photoelectronic conversion semiconductor device and its manufacturing method |
-
1980
- 1980-02-15 JP JP1811480A patent/JPS56115573A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56115573A (en) | 1981-09-10 |
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| JPS61272748A (ja) | 光受容部材 |