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DE3346891A1 - Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement - Google Patents

Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement

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Publication number
DE3346891A1
DE3346891A1 DE19833346891 DE3346891A DE3346891A1 DE 3346891 A1 DE3346891 A1 DE 3346891A1 DE 19833346891 DE19833346891 DE 19833346891 DE 3346891 A DE3346891 A DE 3346891A DE 3346891 A1 DE3346891 A1 DE 3346891A1
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DE
Germany
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atoms
recording element
receiving layer
photoconductive recording
light
Prior art date
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DE19833346891
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Junichiro Yokohama Kanagawa Kanbe
Teruo Kawasaki Kanagawa Misumi
Kyosuke Tokio/Tokyo Ogawa
Keishi Tokio/Tokyo Saitoh
Shigeru Yamato Tokio/Tokyo Shirai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of DE3346891A1 publication Critical patent/DE3346891A1/de
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Publication of DE3346891C2 publication Critical patent/DE3346891C2/de
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Description

Fotoieitfähiges Aufzeichnungselement
Die Erfindung betrifft ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement, das auf elektromagnetische Wellen wie Licht, worunter im weitesten Sinne UV-Strahlen, sichtbares
Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und ^-Strahlen zu verstehen sind, anspricht bzw. gegenüber elektromagnetischen Wellen empfindlich ist.
Fotoleitfähige Materialien, aus denen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke in Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen bzw. -Bildabtastvorrichtungen oder auf dem Gebiet der Bilderzeugung oder fotoleitfähige Schichten in Manuskript-Lesevorri?htungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis bzw. einen hohen Störabstand [Fotostrom (I )/
Dunkelstrom (1^)] » Absorptions-Spektraleigenschaften, die an die elektromagnetischen Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, angepaßt sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht bzw. eine gute lichtelektrische Empfind-
B/22
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lichkeit und einen gewünschten Wert des Dunkelwiderstands haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Ferner ist es bei einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß das Restbild innerhalb einer vorausberechneten Zeit leicht behandelt bzw. beseitigt werden kann. Im Fall eines Bilderzeugungselements für elektrofotografische Zwecke, das in eine für die Anwendung in einem Büro als Büromaschine vorgesehene elektrofotografische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Bilderzeugungselement nicht gesundheitsschädlich ist.
Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) in neuerer Zeit als fotoleitfähiges Material Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus der DE-A 27 46 967 und der DE-A 28 55 718 Anwendungen von a-Si für den Einsatz in Bilderzeugungselementen für elektrofotografische Zwecke bekannt, und aus der DE-A 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für den Einsatz in einer Lesevorrichtung mit fotoelektrischer Wandlung bekannt.
Unter den gegenwärtigen Umständen sind jedoch bei den bekannten fotoleitfähigen Aufzeichnungselementen mit ■ aus a-Si gebildeten fotoleitfähigen Schichten hinsichtlich der Ausgewogenheit der Gesamteigenschaften, wozu elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie z.B. der Dunkelwiderstandswert, die Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht sowie Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung wie die Feuchtigkeitsbeständigkeit und ferner die Beständigkeit mit dem Ablauf der Zeit gehören, weitere Verbesserungen erforderlich.
Beispielsweise wird im Fall der Anwendung in einem Bild -
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erzeugungselement für elektrofotografische Zwecke oft beobachtet, daß während seiner Anwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen hinsichtlich der Erzielung einer höheren Lichtempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiderstandes angestrebt werden. Wenn ein solches fotoleitfähiges Aufzeichnungselement über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werdenverschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Anwendungen oder die sogenannte Geisterbild-Erscheinung, wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen.
Ferner wurde bei einer Vielzahl von Versuchen, die von den Erfindern durchgeführt wurden, zwar festgestellt, daß a-Si als Material, das die fotoleitf ähige Schicht eines Bilderzeugungselements für elektrofotografische Zwecke bildet, im Vergleich zu bekannten anorganischen fotoleitfähigen Materialien wie z.B. Se, cdS oder ZnO oder zu bekannten organischen fotoleitfähigen Materialien wie z.B. Polyvinylcarbazol oder Trinitrofluorenon eine Anzahl von Vorteilen aufweist, jedoch wurde auch festgestellt, daß bei a-Si noch Probleme gelöst werden müssen. Wenn die fotoleitfähige Schicht eines Bilderzeugungselements für elektrofotografische Zwecke mit einem aus einer a-Si-Monoschicht gebildeten fotoleitfähigen Material,
dem Eigenschaften gegeben worden sind, die es für die Anwendung in einer bekannten Solarzelle geeignet machen, einer Ladungsbehandlung zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern unterzogen wird, ist nämlich die DunkelabSchwächung bzw. der Dunkelabfall auffällig
schnell, weshalb es schwierig ist, ein übliches elektrofotografisches Verfahren anzuwenden. Diese Neigung ist unter einer feuchten Atmosphäre noch stärker ausgeprägt, und zwar in manchen Fällen in einem solchen Ausmaß, daß vor der Entwicklungsbehandlung überhaupt keine Ladung beibehalten werden kann.
BAD ORIGINAL
β · β · β
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Ferner können a-Si-Materialien als am Aufbau beteiligte Atome Wasserstoffatome oder Halogenatome wie z.B. Fluoratome oder Chloratome zur Verbesserung ihrer elektrischen und Fotoleitfähigkeitseigenschaften, Atome wie Boratome
5 oder Phosphoratome zur Regulierung des Typs der elektrischen Leitung und andere Atome zur Verbesserung anderer Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise, in der diese am Aufbau beteiligten Atome enthalten sind, können manchmal Probleme bezüglich der elektrischen oder Fotoleitfähigkeitseigenschaften der gebildeten Schicht verursacht werden.
Besonders in der Nähe der Oberfläche oder an der Grenzfläche zwischen den aneinander angrenzenden Schichten
, p- werden die Probleme des Verhaltens der Ladungen, das in Abhängigkeit von der Art, den Konzentrationen und den Verteilungsprofilen der enthaltenen Atome verschiedenartig verändert wird, oder der Stabilität der Struktur sehr wichtig, und es ist nicht selten eine Schlüsselfrage für die Erzielung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements, das seine Funktion in der gewünschten Weise erfüllt, ob die Regulierung dieses Abschnitts erfolgreich ist oder nicht.
Besonders bei der Herstellung eines a-Si enthaltenden lichtempfindlichen Aufzeichnungselements durch ein allgemein bekanntes Verfahren treten in vielen Fällen Schwierigkeiten auf, beispielsweise hinsichtlich der Reproduzierbarkeit der Bilder oder der Haltbarkeit des Aufzeichnungselements. Obwohl der Mechanismus, durch den diese Schwierigkeiten hervorgerufen werden, bisher noch nicht geklärt ist, kann es sich bei der Unzulänglichkeit bezüglich der Reproduziereigenschaften vermutlich um das Problem der Fähigkeit zum Transport von Ladungen in der Nähe der Oberfläche oder an der Schichtgrenzfläche handeln, während es sich bei der Unzulänglichkeit bezüglich der
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Haltbarkeit um ein Problem handeln kann, das durch eine Änderung der Struktur in der Nähe der Oberfläche oder an der Schichtgrenzfläche hervorgerufen wird. Infolgedessen kann es nicht selten besser sein, wenn die Schicht in der Nähe der Grenzfläche auf der Grundlage einer ein wenig anderen Überlegung gestaltet wird als im Hauptteil der Schicht.
Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend erwähnten Problerne wurden erfindungsgemäß ausgedehnte Untersuchungen hinsichtlich der Anwendbarkeit und Brauchbarkeit von a-Si als fotoleitfähiges Material für elektrofotografische Bilderzeugungselemente, Festkörper-Bildabtastvorrichtungen und Lesevorrichtungen usw. durchgeführt. Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurde nun gefunden, daß ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement mit einer fotoleitfähigen Schicht, deren Schichtstruktur aus sogenanntem halogeniertem, amorphem Silicium oder halogenhaltigen^ hydriertem amorphem Silicium, einem amorphen Material, das Siliciumatome als Matrix und Halogenatome (X) sowie, falls erwünscht, Wasserstoffatome (H) enthält, E nachstehend als a-Si (H, X) bezeichnet J , gebildet ist, nicht nur für die praktische Anwendung außerordentliche gute Eigenschaften zeigt, sondern auch den bekann- · ten fotoleitfähigen Aufzeichnungselementen im wesentlichen in jeder Hinsicht überlegen ist und insbesondere im Fall der Anwendung als fotoleitfähiges Aufzeichnungselement für elektrofotografische Zwecke besonders hervorragende Eigenschaften hat, wenn dieses fotoleitfähige Aufzeichnungselement bei seiner Herstellung so gestaltet wird, daß es eine besondere Struktur hat, die nachstehend beschrieben wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein fotoleitfähiges Auf-Zeichnungselement zur Verfugung zu stellen, dessen elek-
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trische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften in konstanter Weise stabil und für alle Umgebungen geeignet sind, d.h., faktisch keine Abhängigkeit von der Umgebung zeigen, in der das Aufzeichnungselement verwendet wird, und das eine ausgeprägte Beständigkeit gegenüber der Licht-Ermüdung zeigt und auch eine hervorragende Haltbarkeit hat, ohne daß eine Verschlechterungserscheinung hervorgerufen wird, wenn es wiederholt verwendet wird, und kein oder im wesentlichen kein beobachtetes Restpotential zeigt.
Ferner soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement mit ausgezeichneten elektrofotografischen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden,
]_5 das während einer zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern durchgeführten Ladungsbehandlung in einem Ausmaß, das dazu ausreicht, daß mit dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement im Fall seiner Anwendung als Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke ein übliches Elektrofotografieverfahren sehr wirksam angewandt werden kann, zum Tragen bzw. Festhalten von Ladungen befähigt ist.
Durch die Erfindung soll auch ein fotoleitfähiges Auf-. Zeichnungselement für elektrofotografische Zwecke zur Verfügung gestellt werden, mit dem leicht Bilder hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung zeigen, erzeugt werden können.
Des weiteren soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement mit einer hohen Lichtempfindlichkeit, einem hohen S/N-Verhältnis und einem guten elektrischen Kontakt zwischen den laminierten Schichten zur Verfügung gestellt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungselemente werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefugten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1, 2, zeigen jeweils eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung des Schichtaufbaus des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungselements dient.
Fig. 3A zeigen jeweils eine schematische Darstellung und des Tiefenprofils der Halogenatome in der lichtempfangenden Schicht des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungselements.
Fig. 5 ist eine Zeichnung, die eine Vorrichtung
für die Herstellung des fotoleitfähigen Aufzeichnungselements durch das Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren zeigt.
25. Fig. 6 sind grafische Darstellungen der Analysener-
bis 8
gebnisse des Tiefenprofils der Halogenatome
in den fotoleitfähigen Aufzeichnungselementen gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung des Analysenergebnisses des Tiefenprofils der Halogenatome in einem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement gemäß einem Vergleichsbeispiel der Erfindung.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen schematische Schnittansichten, die zur Erläuterung der Schichtstruktur einer bevorzugten Ausführungsform des Aufbaus des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungselements dienen.
Das fotoleitfähige Aufzeichnungselement 100 ist aus einer lichtempfangenden Schicht 103 aufgebaut, die im wesentlichen aus a-SiX(H) besteht, Fotoleitfähigkeit zeigt und auf einem Substrat 101 für ein fotoleitfähiges
XO Aufzeichnungselement gebildet ist, wie es in Fig. 1 gezeigt wird, oder über eine untere Schicht 102 auf einem solchen Substrat gebildet ist, wie es in Fig. 2 gezeigt wird. Die in der lichtempfangenden Schicht 103 enthaltenen Halogenatome nehmen ein Tiefenprofil an, das in der zu der Substratoberfläche parallelen
Richtung gleichmäßig ist, jedoch nimmt ihre Konzentration in der Dickenrichtung der lichtempfangenden Schicht von der Substratseite aus in Richtung auf die äußere Oberflächenseite zu, wie es als typisches Beispiel in Fig. 3A gezeigt wird.
Die Halogenatome, die in der lichtempfangenden Schicht 103 enthalten sind, müssen, wie vorstehend beschrieben wurde, in dieser Schicht an der Oberflächenseite eine
25- größere Konzentration haben als die Halogenatome in dem inneren Teil der lichtempfangenden Schicht, und die Konzentration der Halogenatome in der lichtempfangenden Schicht kann von der Substratseite aus bis zu dem inneren Teil Null betragen, wie es in Fig. 3B gezeigt wird. Andererseits kann der Abschnitt mit der maximalen Halogenkonzentration in der lichtempfangenden Schicht entweder nur eine einzelne Stelle der Oberfläche bilden oder auch einen bestimmten Bereich in der Richtung
der Schichtdicke umfassen. Ferner macht es keinen wesentliehen Unterschied, ob die Halogenatomkonzentration
W 0 » ·
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kontinuierlich oder stufenweise geändert wird, um die Halogenatomkonzentration in Richtung auf die Oberfläche zu erhöhen, und es ist eine Frage der geeigneten Wahl, die von der Ausgewogenheit zwischen der für das Bilderzeugungselement erforderlichen Funktion und den Einrichtungen für die Herstellung des fotoleitfähigen Aufzeichnungselements abhängt, welche Art des Tiefenprofils vorgesehen werden sollte.
Als Ursache dafür, daß das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungselement, das eine lichtempfangende
Schicht aufweist, die so gebildet ist, daß die Halogenatomkonzentration auf diese Weise in Richtung auf die äußere Oberfläche zunimmt, bezüglich der Reproduzierbarkeit der Bilder hervorragend ist und eine ausgezeichnete Haltbarkeit zeigt, wenn es als lichtempfindliches Aufzeichnungselement für elektrofotografische Zwecke verwendet wird, kann die Struktur der lichtempfangenden Schicht vermutet werden, in der die Konzentration der Halogenatome in der Nähe der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht, d.h., an der Stelle in der lichtempfangenden Schicht, die während der Fertigung und der Anwendung am meisten für Strukturänderungen anfällig ist, erhöht ist, so daß die Halogenatome selbst bei relativ höheren Temperaturen nicht leicht von Siliciumatomen abgespalten werden können und stabil sind.
Als geeignete Beispiele für die Halogenatome (X), die im Rahmen der Erfindung in der lichtempfangenden Schicht enthalten sein sollen, können Fluor, Chlor, Brom und Jod erwähnt werden, wobei Chlor und vor allem Fluor besonders bevorzugt werden. Natürlich können in dieser Schicht auch Wasserstoffatome (H) enthalten sein.
Die Konzentration der Halogenatome in der lichtempfangenden Schicht 103 kann in dem Teil der lichtempfangenden
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• * ft ft
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Schicht mit der maximalen Konzentration, nämlich an der äußeren Oberflächenseite der lichtempfangenden
Schicht, geeigneterweise 0,01 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 0,5 bis 30 Atom-% und insbesondere 1 bis 10 Atom-% betragen.
Als von Siliciumatomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen, die in der lichtempfangenden Schicht 103 enthalten sind, verschiedene Bestandteile können Atome der Gruppe III des Periodensystems wie z.B. Bor oder Gallium oder Atome der Gruppe V wie z.B. Stickstoff, Phosphor oder Arsen als Bestandteile für die Regulierung der Breite des verbotenen Bandes oder Fermi-Niveaus und ferner Sauerstoffatome, Kohlenstoffatome, Germaniumatome und andere entweder einzeln oder in einer geeigneten Kombination davon enthalten sein.
Die untere Schicht 102 ist vorgesehen, um die Haftung zwischen der lichtempfangenden Schicht und dem Substrat
__ zu verbessern oder um die Fähigkeit zum Empfangen von Ladungen zu regulieren, und sie kann als Monoschicht oder als Mehrfachschicht aus amorphem, mikrokristallinem oder polykristallinem Material ^nachstehend als a-Si(H,
X), mikro-Si(H,X) bzw. poly-Si(H,X) bezeichnet] , das
2P- ein a-SiX(H) oder Siliciumatome als Matrix und in Abhängigkeit von dem Zweck Atome der Gruppe III des Periodensystems, Atome der Gruppe V des Periodensystems, Sauerstoff-, Kohlenstoffatome, Germaniumatome usw. und mindestens eine aus Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausge-
QQ wählte Atomart enthält, gebildet werden.
Ferner kann auf der lichtempfangenden Schicht 103 eine obere Schicht 104, wie sie in Fig. 4 gezeigt wird, als zur Verhinderung einer Ladungsinjektion dienende Schicht
oder als Schutzschicht vorgesehen werden, wobei die do
obere Schicht aus einem eine große Menge von Kohlenstoffatomen,,
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Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen usw. enthaltenden amorphen Silicium oder aus einer organischen Substanz mit hohem elektrischem Widerstand besteht.
Das im Rahmen der Erfindung einzusetzende Substrat kann entweder elektrizitätsleitend oder dielektrisch sein. Als elektrizitätsleitende Materialien können Metalle wie z.B. NiCr, rostfreier Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt und Pd oder deren Legierungen erwähnt werden.
Als dielektrische Substrate können Üblicherweise Folien oder Platten aus Kunstharz, wozu beispielsweise Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, Celluloseacetat, PoIypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere und andere Materialien eingesetzt werden. Diese dielektrischen Substrate sollten vorzugsweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer Behandlung unterzogen worden ist, durch die sie elektrizitätsleitend gemacht wurde, und andere Schichten werden geeigneterweise auf der Seite des Substrats vorgesehen, die durch eine solche Behandlung elektrizitätsleitend gemacht worden ist.
. Ein Glas kann beispielsweise elektrizitätsleitend gemacht werden, indem auf dem Glas eine Dünnschicht aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, In2O3, SnO3 oder
23 3
ITO (In 0Q + SnO5) gebildet wird. Alternativ kann die Oberfläche einer Kunstharzfolie wie einer Polyester- QQ folie durch Vakuumbedampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung oder Zerstäubung eines Metalls wie z.B. NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni1 Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren eines solchen Metalls auf die Oberfläche elektrizitätsleitend gemacht werden.
BAD
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Das Substrat kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, die in gewünschter Weise festgelegt werden kann. Wenn das in Fig. 1 gezeigte fotoleitfähige Aufzeichnungselement 100 beispielsweise als Bilderzeugungselement für g elektrofotografische Zwecke eingesetzt werden soll , kann es für die Verwendung in einem kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet werden. Das Substrat kann eine Dicke
-^q haben, die in geeigneter Weise so festgelegt wird, daß ein gewünschtes fotoleitfähiges Aufzeichnungselement gebildet werden kann. Wenn das fotoleitfähige Aufzeichnungselement flexibel sein muß, wird das Substrat mit der Einschränkung, daß es die Funktion eines Substrats
■^5 gut ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat das Substrat jedoch unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit vorzugsweise eine Dicke von 10 um oder eine größere Dicke.
Im Rahmen der Erfindung kann eine aus a-SiX(H) bestehende lichtempfangende Schicht durch ein Vakuumbedarnpfungsverfahren unter Anwendung der Entladungserscheinung, z.B. durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungs-
2g. verfahren oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden. Das grundlegende Verfahren für die Bildung der aus a-SiX(H) bestehenden lichtempfangenden Schicht durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die
OQ Zuführung von Si, das dazu geeignet ist, Siliciumatome (Si) zuzuführen, zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen (X) und, falls erwünscht, Wasserstoffatomen (H) in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet und in der Abschei-
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dungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Substrats, das in eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde, eine a-SiX(M) enthaltende Schicht gebildet wird. Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren ein Gas für die Einführung von Halogenatoamen (X) und, falls dies gewünscht wird, Wasserstoffatomen (H) in die Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden, wenn ein aus Si gebildetes Target in einer Atmosphäre eines Inertgases wie z.B. Ar oder He oder einer Gasmischung auf Basis dieser Gase zerstäubt wird.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si, das im Rahmen'der Erfindung einzusetzen ist, können gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie z.B. SiH4, Si3H6, Si3H8 und Si4H10 und andere als wirksame Materialien erwähnt werden. SiH und Si_Hfi werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad bezüglich
der Zuführung von Si besonders bevorzugt.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen, die im Rahmen der Erfindung einzusetzen sind,' können eine Vielzahl von Halogenverbin-
25- düngen, beispielsweise gasförmige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen oder gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen wie z.B. mit Halogenen substituierte Silanderivate, erwähnt werden. Ferner können auch gasförmige oder vergasbare, Halogenatome enthaltende Silicium-
QQ verbindungen, die als am Aufbau beteiligte Atome SiIiciumatome und Halogenatome enthalten, als im Rahmen der Erfindung wirksame Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen erwähnt werden.
Als typische Beispiele von Halogenverbindungen, die 35
im Rahmen der Erfindung vorzugsweise eingesetzt werden,
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können gasförmige Halogene wie z.B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie z.B. BrF, ClF, ClF3, BrF5, BrF3, IF3, IF7, ICl und IBr erwähnt werden.
Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen, d.h. als mit Halogenatomen substituierte Silanderivate, können vorzugsweise Siliciumhalogenide wie z.B. SiF4,
SiCl. oder SiBr. eingesetzt werden.
Im Rahmen der Erfindung können in die lichtempfangende Schicht Wasserstoffatome eingeführt werden, indem in eine Abscheidungskammer ein Gas, das hauptsächlich aus Hp oder Siliciurnhydrid wie z.B. SiH4I S:i-2H6' Si3H8 oder Si H1n besteht, eingeleitet und darin eine Entladung 4 10
angeregt wird.
Wenn die Halogenatome enthaltende lichtempfangende
Schicht durch das Glimmentladungsverfahren gebildet werden soll, besteht die grundlegende Verfahrensweise
darin, daß ein gasförmiges Siliciumhydrid als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si und ein Gas für die Einführung von Halogenatomen, wie sie vorstehend erwähnt wurden, oder eine, gasförmige, Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung und ein Gas wie z.B. Ar,
Hp oder He in einem vorausberechneten Mischungsverhältnis
und mit vorausberechneten Gasdurchflußgeschwindigkeiten in eine Abscheidungskammer für die Bildung der lichtempfangenden Schicht eingeleitet werden und in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, um eine 30
Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden, wodurch
die lichtempfangende Schicht auf einem gewünschten Substrat gebildet werden kann. Die einzelnen Gase sind nicht auf die vorstehend erwähnten Kombinationen beschränkt und können nicht nur als einzelne Spezies, 35
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sondern auch in Form einer Mischung von mehr als einer Spezies in gewünschten Verhältnissen eingesetzt werden.
Für die Bildung der a-SiX(H) enthaltenden lichtempfangenden Schicht durch das reaktive Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren kann beispielsweise im Fall des Zerstäubungsverfahrens ein Si-haltiges Target verwendet werden, und dieses Target wird in einer bestimmten Gasplasmaatmosphäre zerstäubt. Alternativ wird im Fall des Ionenplattierverfahrens ein polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium als Verdampfungsquelle in ein Aufdampfungsschiffchen hineingebracht, und die Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen mittels des Widerstandsheizverfahrens oder des Elektronenstrahlverfahrens verdampft, um ein fliegendes, verdampftes Produkt herzustellen, dem ein Durchtritt durch eine bestimmte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.
Sowohl beim Zerstäubungs- als auch beim Ionenplattierverfahren können in die gebildete Schicht Halogenatome eingeführt werden, indem ein Gas wie die vorstehend erwähnte Halogenidverbindung oder Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet und eine Plasmaatmosphäre ■ aus diesem Gas gebildet wird.
Ferner kann für die Einführung von Wasserstoffatomen zusammen mit Halogenatomen ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen, beispielsweise H oder Silane, wie sie vorstehend erwähnt wurden, in die Abscheidungskammer eingeleitet werden, und darin kann eine Plasmaatmospshäre aus diesem Gas gebildet werden.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung
-21 DE 3577
von Ilalogenatomen in die lichtempfangende Schicht können die vorstehend erwähnten Halogenverbindungen oder Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindungen in wirksamer Weise eingesetzt werden. Ferner ist es auch möglich, als wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung der lichtempfangenden Schicht eine gasförmige oder vergasbare Substanz wie z.B. einen Halogenwasserstoff, z.B. HF, HCl, HBr oder HI, oder ein halogensubstituiertes SiIiciumhydrid wie z.B. SiH2F3, SiH2I3, SiH2Cl2, SiHCl3, SiH0Br oder SiHBr_ einzusetzen.
Diese Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten und gleichzeitig mit der Einführung von Halogenatomen Wasserstoff atome als sehr wirksamen Bestandteil für die Regulierung der elektrischen oder fotoelektrischen Eigenschaften der Schicht während der Bildung der lichtempfangenden Schicht einführen können, können infolgedessen im Rahmen der Erfindung vorzugsweise als Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen eingesetzt werden.
Andererseits kann beispielsweise im Fall des reaktiven Zerstäubungsverfahrens ein Si-Target verwendet werden, und Hp-Gas, ggf. zusammen mit einem Gas für die Einführung von Halogenatomen, kann, auch einschließlich von Inertgasen wie z.B. He oder Ar, in die Abseheidungskammer ·
eingeleitet werden, um eine Plasmaatmosphäre zu bilden, in der das vorstehend erwähnte Si-Target zerstäubt wird, wodurch auf dem Substrat die aus a-SiX(H) bestehende lichtempfangende Schicht gebildet werden kann.
Ferner können auch Gase wie z.B. BnH- eingeleitet werden, um gleichzeitig eine Dotierung mit Fremdstoffen durchzuführen.
Um die Mengen der Halogenatome (X), die in der lichtemp-
fangenden Schicht enthalten sind, und der ggf. zugegebe-
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nen Wasserstoffatome (H) zu regulieren, kann beispielsweise eine oder mehr als eine Art der folgenden Faktoren reguliert werden: Die Substrattemperatur, die Mengen der in das Abscheidungsvorrichtungssystem einzuleitenden Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen (X) oder Wasserstoffatomen (H) und die Entladungsleistung .
Um in der lichtempfangenden Schicht und der unteren Schicht einen Schichtbereich zu bilden, der von Siliciumatomen, Halogenatomen und Wasserstoffatomen verschiedene, zusätzliche Atome enthält, kann das Ausgangsmaterial für die Einführung solcher zusätzlichen Atome, zusammen mit dem vorstehend erwähnten Ausgangsmaterial für die Bildung der lichtempfangenden Schicht während der Bildung einer lichtempfangenden Schicht durch das Glimmentladungsverfahren oder das reaktive Zerstäubungsverfahren eingesetzt werden, während die in die gebildete Schicht hineingegebene Menge reguliert wird.
Wenn für die Bildung der zusätzliche Atome enthaltenden Schicht, die die lichtempfangende Schicht bildet, das Glimmentladungsverfahren angewandt wird, können die gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung dieses Schichtbereichs gebildet werden, indem zu dem Material, das in geeigneter Weise aus den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien für die Bildung der lichtempfangenden Schicht ausgewählt wurde, ein Ausgangsmaterial für die Einführung von zusätzlichen Atomen gegeben wird. Als ein solches Ausgangsmaterial für die Einführung zusätzlicher Atome können die meisten gasförmigen Substanzen oder die meisten vergasbaren Substanzen in vergaster Form, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens die zusätzlichen Atome enthalten, eingesetzt werden.
• Φ β · * *. 9
-23- DE 3577
Als Ausgangsmaterial für die Einführung zusätzlicher Atome, das im Rahmen der Erfindung in wirksamer Weise eingesetzt werden kann, können ΒρΗ_, BH, B-Hq, BH, B6H10, GaCl3, AlCl3, BF3, BCl3, BBr3 und BI3 usw. als Material für die Einführung von Atomen der Gruppe III des Periodensystems, PH3, P2 H4' AsH3' SbH3 und BiH3 usw. als Material für die Einführung von Atomen der Gruppe V, NO, Np0 und 0? usw. als Material für die Ein-
" führung von Sauerstoffatomen, CH4, C3H4, C3H8 und C4H10 usw. als Material für die Einführung von Kohlenstoffatomen und NH , N , N2H4 und NF3 usw. als Material für die
Einführung von Stickstoffatomen erwähnt werden, wobei diese Ausgangsmaterialien die hauptsächlichen Ausgangs-,c materialien darstellen.
Im Rahmen der Erfindung können als verdünnendes Gas, das bei der Bildung der lichtempfangenden Schicht durch das Glimmentladungs- oder das Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, vorzugsweise Edelgase wie z.B. He, Me oder Ar eingesetzt werden.
Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeich-25. nungselements durch das Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren beschrieben.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements.
30
In Gasbomben 1102 bis 1106 sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung der orfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungselemente enthalten. Beispielsweise ist 1102 eine Bombe, die SiH-Gas (Reinheit: 99,99 %) enthält, ist 1103 eine Bombe,
*. ■- W · * · tf tf M
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die mit H? verdünntes B-Hg-Gas (Reinheit: 99,99 %\ nachstehend kurz als "BOH_/H " bezeichnet) enthält, ist 1104 eine Bombe, die NO-Gas (Reinheit: 99,99 % ) enthält, ist 1105 eine Bombe, die CH.-Gas (Reinheit: 99,99 %) enthält, und ist 1106 eine Bombe, die SiF.-Gas (Reinheit:
99,99 %) enthält. Außer diesen Bomben können, obwohl dies in Fig. 5 nicht gezeigt wird, auch weitere Bomben mit gewünschten Gasspezies bereitgestellt werden, falls
sie erforderlich sind.
10
Um diese Gase in eine Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen, wird zuerst ein Hauptventil 1134 geöffnet, um die Reaktionskammer 1101 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren, nachdem bestätigt worden ist, daß Ventile 1122 bis 1125 der Gasbomben 1102 bis 1105 und ein Belüftungsventil 1135 geschlossen und Einströmventile 1112 bis 1115, Ausströmventile 1117 bis 1120 und ein Hilfsventil 1132 geöffnet sind. Als nächster Schritt werden das Hilfsventil 1132 und die Ausströmventile 1117 bis
1120 geschlossen, wenn der an einer Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesene Druck 6,7 nbar erreicht hat.
Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung einer lichtempfangenden Schicht auf einem zylindrischen Substrat 1137 erläutert. SiH.-Gas aus der Gasbombe 1102 und SiF.-Gas aus der Gasbombe 1106 werden in Durchflußreguliervorrichtungen 1107 bzw. 1111 hineinströmen gelassen, indem zuerst die Ventile 1122 und 1126 so geöffnet
werden, daß die Drücke an Auslaßmanometern 1127 und 30
1131 jeweils auf einen Wert von 0,98 bar einreguliert werden, und indem dann die Einströmventile 1112 und 1116 allmählich geöffnet, werden. Dann werden die Ausströmventile 1117 und 1121 und die Hilfsventile 1132
ot- und 1133 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase 35
in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen.
β· 9 ·
# ■
-25- DE 3577
Die Ausströmventile 1117 und 1121 werden so reguliert, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH.-Gas und SiF.-Gas einen gewünschten Wert hat, und auch die Öffnung des Hauptventils 1134 wird reguliert, während die Ablesung an der Vakuummeßvorrichtung 1136 beobachtet wird, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt worden ist, daß die Temperatur des zylindrischen Substrats 1137 durch eine Heizvorrichtung 1138 auf 50 bis 400°C eingestellt wurde, wird eine Stromquelle 1140 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1101 eine Glimmentladung anzuregen. Gleichzeitig wird die Konzentration der Halogenatome in der gebildeten Schicht reguliert, indem ein Arbeitsgang durchgeführt wird, bei dem die Einstellung der Ventile 1117 und 1121 allmählich verändert wird, um das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH.-Gas und SiF^-Gas gemäß einer vorher entworfenen Kurve der Änderungsgeschwindigkeit zu verändern, was durch manuellen Betrieb oder mittels eines Motors mit Außenantrieb durchgeführt werden kann.
Als nächster Schritt wird manchmal des weiteren die Bildung einer oberen Schicht auf der lichtempfangenden Schicht durchgeführt. Dieser Arbeitsgang ist im wesentlichen der gleiche wie der vorstehend beschriebene Arbeits-25
gang. Natürlich werden alle Ausströmventile mit Ausnahme der Ausströmventile, die für die bei der Bildung der einzelnen Schichten notwendigen Gase benötigt werden, geschlossen, und um zu verhindern, daß bei der Bildung
der vorhergehenden Schicht eingesetzte Gase in der Reak-30
tionskammer 1101 und in den Rohrleitungen von den Ausströmventilen 1117 bis 1120 zu der Reaktionskammer 1101 verbleiben, kann ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem das System einmal bis zur Erzielung eines hohen
Vakuums evakuiert wird, indem die Ausströmventile 1117 35
bis 1120 geschlossen werden und das Hilfsventil 1132
-26- DE 3577
bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1134 geöffnet wird, falls dies erwünscht ist.
In dem vorstehend beschriebenen Fall ist die Regulierung der Halogenatomkonzentration durchgeführt worden, indem die Durchflußgeschwindigkeiten der gasförmigen Ausgangsmaterialien reguliert wurden, jedoch kann eine solche Regulierung auch durchgeführt werden, indem die Entladungsleistung oder die Substrattemperatur oder beide in Kombination reguliert werden.
Während der Schichtbildung kann das zylindrische Substrat 1137 mittels eines Motors 1139 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht werden, um die Schichtbildung gleichmäßig zu machen.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Unter Anwendung der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements wurde auf einem zylindrischen Substrat aus
25. Aluminium durch das vorstehend im einzelnen beschriebene Glimmentladungsverfahren gemäß den in Tabelle 1 gezeigten Herstellungsbedingungen eine lichtempfangende Schicht gebildet. Von dem erhaltenen zylindrischen Aufzeichnungselement wurde ein Teil abgeschnitten, und unter Anwendung der Sekundärionen-Massenspektroskopie (SIMS) wurden die Konzentrationen der Fluoratome und Wasserstoffatome quantitativ bestimmt, wobei als Ergebnis die in Fig. 6 gezeigten Tiefenprofile erhalten wurden. Der restliche Teil des zylindrischen lichtempfindlichen Aufzeichnungselements wurde zur Bildbewertung in eine elektrofotogra-
BAD ORIGINAL
-27- DE 3577
fische Vorrichtung eingesetzt. Die Bildbewertung wurde durchgeführt, indem unter einer normalen Umgebung Bilder in einer Gesamtzahl von 200 000 Blatt erzeugt wurden, und jeweils eine Probe pro 10 000 Blatt wurde im Hinblick darauf bewertet, ob sie bezüglich der Dichte, der Auflösung, der Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung und der Bildfehler der einzelnen Bilder gute oder
schlechte Eigenschaften hatte. Als Ergebnis wurde bestätigt, daß jede Gruppe von Proben Bilder mit sehr hoher -.Q Qualität aufwies.
Dann wurde dieses zylindrische lichtempfindliche Aufzeichnungselement in einem elektrischen Ofen 2 h lang auf 300°C erwärmt und wieder in dieselbe elektrofoto-η ρ- grafische Vorrichtung eingesetzt, um eine Bilderzeugung
durchzuführen. Es wurde überhaupt keine Änderung beobachtet. Ferner wurde dieses zylindrische lichtempfindliche Aufzeichnungselement in einen Belichtungsbehälter hineingebracht, an dessen Wandoberfläche Halogenlampen P0 angebracht waren,- mit denen eine gleichmäßige Belichtung des zylindrischen lichtempfindlichen Aufzeichnungsele-
2 ments durchgeführt werden konnte, und eine 200 mW/cm
entsprechende Belichtung wurde 24 h lang kontinuierlich durchgeführt. Nach der Abkühlung wurde wieder eine Bilderzeugung durchgeführt, und auch in diesem Fall wur-
de überhaupt keine Änderung beobachtet.
Durch die vorstehend beschriebenen Versuche wurde bestätigt, daß dieses zylindrische lichtempfindliche Aufzeichnungselement unter Bedingungen, die viel strenger waren
als die Umgebungsbedingungen bei der praktischen Verwendung, eine ausreichende Haltbarkeit hatte, wodurch bewiesen wurde, daß das Verhalten der am Aufbau beteiligten Atome innerhalb der lichtempfangenden Schicht, das gegenüber der äußeren Umgebung relativ empfindlich ist,
ohne das Auftreten von Nebenwirkungen verbessert werden
OoHUOvJ I
-28- DE 3577
konnte, indem die Konzentration der Halogenatome insbesondere an der Oberfläche der lichtempfangenden Schicht, wo die Änderungen eines solchen Verhaltens sehr leicht auftreten, erhöht wurde.
.
Beispiele 2 und 3
Ein zylindrisches lichtempfindliches Aufzeichnungselement wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das Tiefenprofil der Halogenatome verändert. Einzelheiten über die Herstellungsbedingungen werden in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Die Analyse der Konzentrationen der am Aufbau beteiligten Atome, die Bildbewertung und die Haltbarkeitsversuche wurden bei diesem zylindrischen lichtempfindlichen Aufzeichnungselement auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Als Ergebnis wurden die in Fig. 7 und Fig. 8 gezeigten Tiefenprofile der Halogenatome und Wasserstoffatome erhalten. Bei dem Bildbewertungs- und dem Haltbarkeitsversuch wurden gute Ergebnisse erhalten, die den Ergebnissen von Beispiel 1 gleichwertig waren.
Beispiele 4 und 5
Auf Abscheidungsfilmen, die durch das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt worden waren, wurde kontinuierlich unter Beibehaltung des Vakuums unter den in Tabelle 4 bzw. Tabelle 5 gezeigten Herstellungsbedingungen jeweils eine obere Schicht gebildet. Als Ergebnis des Bildbewertungs- und des Haltbarkeitsversuchs, die ähnlich wie in Beispiel 1 durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß das hohe Qualitätsniveau beibehalten werden konnte, ohne daß überhaupt eine Beeintrachtigung der Bildqualität eintrat.
BAD ORIGINAL
• «
-29- DE 3577
Vergleichsbeispiel 1
Beispiel 1 wurde zur Herstellung eines zylindrischen lichtempfindlichen Aufzeichnungselements wiederholt, jedoch wurde das Tiefenprofil der Halogenatome in der in Fig. 9 gezeigten Weise so verändert, daß der Gehalt der Halogenatome in dem Abschnitt der äußeren Oberfläche der lichtempfangenden Schicht vermindert war. Unter Anwendung dieses zylindrischen lichtempfindlichen Aufzeichnungsel'ements wurde die gleiche Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die am Anfang erzeugten Bilder und die unter einer veränderten Umgebung durch eine Kopiervorrichtung erzeugten Bilder den Bildern von Beispiel 1 gleichwertig waren, jedoch wurden sowohl nach dem Tempern bei hoher Temperatur als auch nach der Belichtung eine Potentialverminderung und ein verstärktes Auftreten von Bildfehlern beobachtet, d.h., daß nur Materialien erhalten wurden, deren Haltbarkeit im Fall der Erhöhung der Anzahl der erzeugten Bilder auf die für die praktische Anwendung gebräuchliche Größenordnung von 1 000 000 Blatt bei ihrer Anwendung zweifelhaft ist.
-30-Tabelle
DE 3577
\Bedingungen Gasförmi
ge Aus
gangsma
terialien
Durchflußge
schwindig-
keit der
Gase „
;Norm-cm /
min)
Entladungs
leistung
. (W)
Absehe idungs-
dauer (min)
Reihenfolge^
der SchichtA
bildung \
SiF4
SiH4
NO
150
150
300
3
200 10
1 SiF4
SiH4
Ar
SiF4
150
150
150
150 -* 250
200 250
2 SiH4
Ar
H2
150
150
0 -^ 100
200 30
3
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-31-
DE 3577
Tabelle
ϊ Bedingungen Gasförmige
Ausgangs-
materia
lien
Burchfluß-
geschwi n-
digkeit der
Gase ,-.
(Norm-cm /
min)
Entladungs
leistung
(V/)
Absehe i dungs-
Reihenfolge\
der Schicht-4
bildung I
SiH4
B2H6/H2
NO
300
300
9
250 dauer umn)
1 SiH4 300 250 6
2 SiH4
SiF4
Ar
300
300
0-^1000
250 170
3 20
Tabelle
Bedingungen Gasförmige
Ausgangs-
materia
lien
Durchflußge
schwindig-
keit der
Gase 3
(Norm-cm Z
-min)
Entladungs-
leistung
(W)
Abseheidungs-
dauer (min)
Reihenfolge
der Schicht!
bildung 1
SiH4
He
NO
B2H6ZH2
200
400
2,6
5,3
250 260
1 SiH4
SiCl4
NO
B2H6ZH2
10Q-f 200
0-^400
2,6 -? 0
5,3
250 30
2
BAD ORIGINAL
Tabelle zj.
DE 3577
\Bedingungen Gasförmige
Ausgangs-
inateria-
lien
Durchflußge-
schwindig-
keit der
Gase 3
(Norm-cm /
min)
Entin'lungs-
leistung
(W)
Abr,cl ioi'-iur ι,',ö
dauer (:nin)
Reihenfolge!
der Schicht^
bildung |
SiH4
CH4
10
300
250 6/5
— ■" \
obere Schicht
Tabelle
\ Bedingungen Gasrömiige
Ausgangs-
materia
lien
1
Durchfluß-
geschwi n-
digkeit der
Gase 3
(Norm-cm /
min)
Entladungs
leistung
(W)
Absehe idi:n£s-
dauer (min)
Reihenfolge\
,der Schicht-!
bildung I
SiH4
CH4
CF4
10
300
30
250 6,5
obere Schicht
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- Leerseite -

Claims (25)

  1. Patentansprüche
    ['^r' ; ^'Fptoleitfähiges Aufzeichnungselement, gekennzeichnet durch ein Substrat und eine auf dem Substrat vorgesehene lichtempfangende Schicht, die Fotoleitfähigkeit zeigt und Siliciumatome als Matrix und mindestens Halogenatome als an ihrem Aufbau beteiligte Atome enthält, wobei die lichtempfangende Schicht bezüglich der Schichtdickenrichtung ein derartiges Tiefenprofil aufweist, daß die Konzentration der darin enthaltenen Halogenatome von der Substratseite aus in . Richtung auf die Oberfläcnenseite des fotoleitfähigen Aufzeich-
    25 nungselements zunimmt.
  2. 2. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Halogenatome in der lichtempfangenden Schicht von der Substratseite aus bis zu dem mittleren Abschnitt der lichtempfangenden Schicht Null ist.
  3. 3. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt mit der maximalen Halogenatomkonzentration in der lichtempfangenden Schicht eine einzelne Stelle der Oberfläche ist.
    B/22
    Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844
    Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508 941
    Postscheck (München) Kto. 670-43-804
    -2- DE 3577
  4. 4. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt mit der maximalen Halogenatomkonzentration in der lichtempfangenden Schicht einen Dickenbereich umfaßt.
  5. 5. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogenatomkonzentration in der lichtempfangenden Schicht kontinuierlich ansteigt.
  6. 6. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogenatomkonzentration in der lichtempfangenden Schicht stufenweise ansteigt.
  7. 7. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht Wasserstoffatome enthalten sind.
  8. 8. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Halogenatome in der lichtempfangenden Schicht in dem Abschnitt der Schicht mit der maximalen Halogenatomkonzentration innerhalb des Bereichs von 0,01 bis 40 ■ Atom-% liegt.
  9. 9. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht Atome der Gruppe III des Periodensystems enthalten sind.
  10. 10. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht Atome der Gruppe V des Periodensystems enthalten sind.
    -3- DE 3577
  11. 11. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht Wasserstoffatome und Atome der Gruppe III des Periodensystems enthalten sind.
  12. 12. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht Wasserstoffatome und Atome der Gruppe V des Periodensystems enthalten sind.
  13. 13. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht mindestens eine aus Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen und Germaniumatomen ausgewählte Atomart enthalten ist.
  14. 14. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht ferner entweder Atome der Gruppe III oder Atome der Gruppe V des Periodensystems enthalten sind.
  15. 15. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht mindestens eine aus Sauerstoffatomen, . Kohlenstoffatomen und Germaniumatomen ausgewählte Atomart enthalten ist.
  16. 16. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner zwischen
    QQ dem Substrat und der lichtempfangenden Schicht eine untere Schicht vorgesehen ist, die aus einem amorphen, mikrokristallinen oder polykristallinen Material besteht, das Siliciumatome als Matrix und mindestens eine aus Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausgewählte Atomart
    on enthält.
    -4- DE 3577
  17. 17. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Schicht Atome der Gruppe III des Periodensystems enthalten sind.
  18. 18. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Schicht Atome der Gruppe V des Periodensystems enthalten sind.
  19. 19. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Schicht mindestens eine aus Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen und Germaniumatomen ausgewählte Atomart enthalten ist.
  20. 20. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Schicht ferner entweder Atome der Gruppe III oder Atome der Gruppe V des Periodensystems enthalten sind.
  21. 21. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner auf der lichtempfangenden Schicht eine obere Schicht vorgesehen ist, die Siliciumatome als Matrix und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart enthält.
  22. 22. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner auf der lichtempfangenden Schicht eine obere Schicht vorgesehen ist, die aus einem in hohem Maße dielektrischen organischen Material besteht.
    BAD ORIGINAL
    -5- DE 3577
    ■*·
  23. 23. Fotoleitf ähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ferner auf der lichtempfangenden Schicht eine obere Schicht vorgesehen ist, die Siiiciumatome als Matrix und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart enthält.
  24. 24. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ferner auf der lichtempfangenden Schicht eine obere Schicht vorgesehen ist, die aus einem in hohem Maße dielektrischen organischen Material besteht.
  25. ***
    15
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