DE3308165A1 - Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement - Google Patents

Description

Fotolei tfähiges Aufzeichnungselement

Die Erfindung betrifft ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement, das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie Licht, worunter in weitestem Sinne UV-Strahlen, sichtbares Licht, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen, y-Strahlen usw. zu verstehen sind, empfindlich ist.

Fotoleitfähige Materialien, aus denen fotoleitfähige Schichten für Festkörper-Bildabtastvorrichtungen, elektrofotografische Bilderzeugungselemente auf dem Gebiet der Bilderzeugung oder Manuskript-Lesevorrichtungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis /Fotostrom (I )/ Dunkelstrom (I.)_/, Spektraleigenschaften, die an die Spektraleigenschaf teil der elektromagnetischen Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, angepaßt sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkelwiderstandswert haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Außerdem ist es bei

B/13

Drsftdner Dank (Munchonl KIa 3939 (M·1 Buyer Vereinsbank (München) KIo S08 941 Postscheck (München) KIo 670-43-804

«β » ο 1

♦ *

- 7 - · DE 2849

einer Festkörper-Bildabtastvorrj chtung auch notwendig, daß das Restbild innerhalb einer vorbestimmten 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.

10 ·

Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) als fotoleitfähiges Material Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus den DE-OSS 27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si für den Einsatz in Bilderzeugungselementen für elektrofotografische Zwecke bekannt, und aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für den Einsatz in einer Lesevorrichtung mit fotoelektrischer Wandlung bekannt.

Es ist zwar versucht worden, die fotoleitfähigen Aufzeichnungselemente mit aus a-Si gebildeten, fotoleitfähigen Schichten in verschiedener Hinsicht, beispielsweise bezüglich einzelner Eigenschaften, wozu elektrisehe, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie der Dunkelwiderstandswert, die Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht sowie Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen und außerdem die Stabilität im Verlauf der Zeit und die Haltbarkeit gehören, zu verbessern, jedoch sind unter den gegenwärtigen Umständen weitere Verbesserungen hinsichtlich der Gesamteigenschaften erforderlich.

Beispielsweise wird bei der Anwendung in einem Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke oft

- 8 - DE 2849

* boohaehtet, daß wahrend seiner Anwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen hinsichtlich der Erzielung einer höheren Lichtempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiderstandes beabsichtigt sind. Wenn ein solches fotoleitfähiges Aufzeichnungselement über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Anwendung oder die sogenannte Geisterbild-Erscheinung, wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen.

a-Si-MaterLalien können außerdem als am Aufbau beteiligte Atome Wasserstoffatome oder Halogenatome wie Fluor- oder Chloratorne usw. zur Verbesserung ihrer elektrischen und Fotoleitfähigkeitseigenschaften, Atome wie Boroder Phosphoratome usw. zur Regulierung des Typs der elektrischen Leitung sowie 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 und Fotoleitfähigkeitseigenschaften oder der Durchschlagsfestigkeit der gebildeten Schicht verursacht werden.

Es treten beispielsweise die nachstehend erwähnten Probleme auf: Im Fall der Anwendung als Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke ist die Lebensdauer der in der gebildeten, fotoleitfähigen Schicht durch Belichtung erzeugten Fototräger in der Schicht unzureichend oder die von der Trägerseite her injizierten Ladungen können im dunklen Bereich nicht in ausreichendem Maße behindert bzw. gehemmt werden oder auf den Bildern, die auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier übertragen wurden, treten Bildfehler, söge-

- 9 - DE 2849

nannte "leere Bereiche", auf, von denen angenommen werden kann, daß sie auf einer Zerstörungserscheinung durch örtliche Entladung beruhen, oder es werden Bildfehler, die üblicherweise als "weiße Streifen" bezeichnet werden, erzeugt, von denen angenommen werden kann, daß sie beispielsweise durch Schaben bzw. Kratzen mit einer zur Reinigung angewandten Rakel bzw. Klinge verursacht werden. Auch im Fall· der Anwendung in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit oder unmittelbar nach langzeitigem Stehenlassen bzw. Lagern in einer ■ Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit werden in den erhaltenen Bildern oft sogenannte "flache bzw. undeutliche Bildbereiche" beobachtet.

Wenn die Schicht eine Dicke von 10 und einigen pm oder eine größere Dicke hat, besteht außerdem die Neigung, daß Erscheinungen wie ein Ablösen oder Abschälen von Schichten von der Trägeroberfläche oder eine Bildung von Rissen in den Schichten im Verlauf der Zeit auftreten, wenn die Schichten nach dem Herausnehmen aus einer zur Schichtbildung dienenden Vakuumbedampfungskammer stehengelassen werden. Diese Erscheinungen treten besonders häufig auf, wenn der Träger ein
zylindrischer Träger ist, wie er üblicherweise auf dem Gebiet der Elektrofotografie angewandt wird. Demnach müssen hinsichtlich der Stabilität im Verlauf der Zeit noch Probleme gelöst werden.

Bei der Gestaltung eines fotoleitfähigen Materials muß infolgedessen zusammen mit der Verbesserung der a-Si-Materialien für sich die Lösung all der Probleme, die vorstehend erwähnt wurden, angestrebt werden.

Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend erwähnten Probleme wurden erfindungsgemäß ausgedehnte Untersuchen-

-10 - DE 2849

gen hinsichtlich der Anwendbarkeit und Brauchbarkeit von a-Si als fotoleitfähiges Material,
das für elektrofotografische Bilderzeugungselemente, Festkörper-Bildabtastvorrichtungen, Lesevorrichtungen usw. verwendet wird, durchgeführt. Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement mit einer fotoleitfähigen Schicht, die aus a-Si, insbesondere aus sogenanntem hydriertem, amorphem Silicium, halogeniertem, amorphem Silicium oder halogenhaltigen!, hydriertem, amorphem Silicium,' einem amorphen Material, das in einer Matrix von Siliciumatomen Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) enthält, ^nachstehend als a-Si(H,X) bezeichnet/, gebildet ist, nicht nur für die praktische Anwendung außerordentlich gute Eigenschaften zeigt, sondern auch den bekannten, fotoleitfähigen Aufzeichnungselementen im wesentlichen in jeder Hinsicht überlegen ist und im Fall der Verwendung als fotoleitfähiges Aufzeichnungselement für elektrofotografische Zwecke besonders hervorragende Eigenschaften hat, wenn dieses fotoleitfähige Aufzeichnungselement bei seiner Herstellung so gestaltet wird, daß es einen besonderen Schichtaufbau hat.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement zur Verfügung zu stellen, das elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften hat, die in im wesentlichen konstanter Weise stabil sind und während der Anwendung des fotoleitfähigen Aufzeichnungselements faktisch keine Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen zeigen, wobei das Aufzeichnungselement eine hervorragende Beständigkeit gegenüber der Licht-Ermüdung und auch eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit und Haltbarkeit haben

35 soll, ohne daß bei seiner wiederholten Anwendung

(It · ·»

- 11 - DE 2849

Verschlechterungserscheinungen hervorgerufen werden, und keine oder im wesentlichen keine beobachtbaren Restpotentiale zeigen soll.

Durch die Erfindung soll auch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement zur Verfügung gestellt werden, das eine hervorragende Haftung zwischen einem Träger und einer auf dem Träger vorgesehenen Schicht oder zwischen den einzelnen laminierten Schichten zeigt, stabil ist und dabei eine genaue Struktüranordnung hat und eine hohe Schichtqualität aufweist.

Durch die Erfindung soll auch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement zur Verfügung gestellt werden, das während einer zur Erzeugung elektrostatischer Ladungsbilder durchgeführten Ladungsbehandlung in ausreichendem Maße zum Festhalten von Ladungen befähigt ist, wenn es als Aufzeichnungselement für die Erzeugung eines elektrofotografischen Bildes , angewandt wird, und hervorragende elektrofotografische Eigenschaften hat, so daß mit dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement übliche, elektrofotografische Verfahren in sehr wirksamer Weise durchgeführt werden können.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement für elektrofotografische Zwecke zur Verfugung gestellt werden, mit dem auch bei langzeitiger Anwendung leicht Bilder hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben und frei von Bildfehlern und flachen bzw. undeutlichen Bildbereichen sind, erzeugt werden können.

Durch die Erfindung soll auch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement mit einer hohen Lichtempfindlichkeit,

- 12 - DE 2849

einem hohen S/N-Verhältnis und einer hohen Durchschlagsfestigkeit zur Verfugung gestellt werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete, fotoleitfähige Aufzeichnungselement gelöst.

Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungselements werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematische Schnittansichten, die zur Erläuterung bevorzugter AusfUhrungsformen des Aufbaus eines erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements dienen.

Die Fig. 3 bis 11 sind schematische Diagramme, in denen die Tiefenprofile der Sauerstoffatome in dem erfindungsgemäß am Aufbau der amorphen Schicht beteiligten Schichtbereich (0) erläutert werden.

Die Fig. 12 und 13 zeigen schematische Diagramme, die zur Erläuterung der zur Herstellung der erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselemente angewandten Vorrichtungen dienen.

Die Fig. 14 bis 17 sind schematische Diagramme, in denen die Tiefenprofile der Sauerstoffatome im Schichtbereich (0) von erfindungsgemäßen Beispielen erläutert werden. .

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung eines bevorzugten, beispielhaften Aufbaue des erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Auf-

- 13 - DE 2849

1 zeichnungselements dient.

Das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfahige Aufzeichnungselement 100 weist einen Träger 101 für das fotoleitfähige Aufzeichnungselement und eine auf dem Träger vorgesehene, amorphe Schicht 102, die aus a-Si(H,X) besteht und Fotoleitfähigkeit zeigt, auf.

Die amorphe Schicht (I) 102 hat eine Schichtstruktur, die aus einem ersten Schichtbereich (0) 103, der die gesamte amorphe Schicht einnimmt und Sauerstoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem zweiten Schichtbereich (A) 104, der Atome (A), die entweder zu der Gruppe III des Periodensystems (Atome der Gruppe III) oder zu der Gruppe V des Periodensystems (Atome der Gruppe V) . gehören, als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem auf dem _ zweiten Schichtbereich

(A) 104 befindlichen Oberflächenschichtbereich 105, der Sauerstoffatome, jedoch keine Atome (A), enthält,

20 besteht.

Die in dem ersten Schichtbereich (0) 103 enthaltenen Sauerstoffatome sind in dem Schichtbereich (0) 103 in der Richtung der Schichtdicke in einer kontinuierlichen und ungleichmäßigen Verteilung enthalten, sind jedoch vorzugsweise in der Richtung, die zu der Oberfläche des Trägers 101 im wesentlichen parallel ist, in einer kontinuierlichen und gleichmäßigen Verteilung

enthalten. 30

Das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfähige Aufzeichnungselement 100 hat einen Schichtbereich (105), der auf dem Oberflächenteil der amorphen Schicht 102 vorgesehen

ist und keine Atome (A) enthält. 35

- 14 - DE 2849

Die in dem zweiten Schichtbereich (A) 104 enthaltenen Atome (A) sind in dem Schichtbereich (A) mit einer kontinuierlichen und ungleichmäßigen Verteilung in der Richtung der Schichtdicke enthalten, sind jedoch vorzugsweise in der Richtung, die zu der Oberfläche des Trägers 101 im wesentlichen parallel ist, in einer kontinuierlichen und gleichmäßigen Verteilung enthalten.

Bei dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement sind mit dem Einbau von Sauerstoffatomen in den ersten Schichtbereich (0) hauptsächlich Verbesserungen hinsichtlich der Erzielung eines höheren Dunkelwiderstands und einer besseren Haftung zwischen der amorphen Schicht und dem Träger, auf dem die amorphe Schicht direkt ausgebildet ist, oder zwischen der amorphen Schicht und anderen Schichten beabsichtigt. Besonders im Fall von Schichtstrukturen, wie sie bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement 100 von Fig. 1 gezeigt werden, wo die amorphe Schicht 102 einen Sauerstoffatome enthaltenden, ersten Schichtbereich (0) 103, einen Atome (A) enthaltenden, zweiten Schichtbereich (A) 104 und einen Schichtbereich 105, der keine Atome (A) enthält, aufweist, wobei der erste Schichtbereich (0) 103 und der zweite Schichtbereich

(A) 104 einen Schichtbereich gemeinsam haben, können bessere Ergebnisse erzielt werden.

In dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement wird auch die Verteilung der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke des ersten Schichtbereichs in erster Linie so gestaltet, daß die Sauerstoffatome in Richtung auf die Trägerseite oder auf die Verbindungs-Grenzflächenseite mit einer anderen Schicht stärker angereichert sind, urn die Haftung an oder den Kontakt

- 15 - DE 2849

mit dem Träger, auf dem der erste Schichtbereich (O) vorgesehen ist, oder an oder mit einer anderen Schicht zu verbessern. Zweitens können die in dem vorstehend erwähnten, ersten Schichtbereich (0) enthaltenen Sauerstoffatome in dem ersten Schichtbereich (0) vorzugsweise derart enthalten sein, daß ihre Verteilungskonzentration in Richtung auf die dem Träger entgegengesetzte Seite allmählich abnimmt,' bis die Konzentration der Sauerstoffatome an der Oberfläche der dem Träger entgegengesetzten Seite einen Wert von im wesentlichen 0 erreicht, um den Schichtbereich, der an der dem Träger entgegengesetzten Seite vorgesehen ist, gegenüber einer von der dem Träger entgegengesetzten Seite her durchgeführten Belichtung in hohem Maße empfindlich zu machen. Die in dem zweiten Schichtbereich (A) enthaltenen Atome (A) können in einem solchen Tiefenprofil verteilt sein, daß die Konzentration der Atome (A) in dem zweiten Schichtbereich (A) in der Richtung der Schichtdicke kontinuierlich und gleichmäßig ist und auch innerhalb einer zu der Oberfläche des Trägers parallelen Ebene kontinuierlich und gleichmäßig ist.

Erfindungsgemäß können als zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atome, die in den am Aufbau der amorphen Schicht beteiligten, zweiten Schichtbereich (A) einzubauen sind, B (Bor), Al (Aluminium), Ga
(Gallium), In (Indium) und Tl (Thallium) erwähnt werden, wobei B und Ga besonders bevorzugt werden.

Als Atome, die zu der Gruppe V des Periodensystems gehören, können P (Phosphor), As (Arsen), Zb (Antimon) und Bi (Wismut) eingesetzt werden, wobei P und As besonders bevorzugt werden.

- 16 - DE 2849

1 Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Atome (A) in dem zweiten Schichtbereich (A), der nach Wunsch in geeigneter Weise so festgelegt werden kann, daß

die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise gelöst

4
wird, geeigneterweise 0,01 bis 5 χ 10 Atom-ppm, vorzugs-

4
weise 0,5 bis 1 χ 10 Atom-ppm und insbesondere 1

3
bis 5 χ 10 Atom-ppm betragen. Auch der Gehalt der Sauerstoffatome, Stickstoffatome in dem ersten Schichtbereich (0) kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften des gebildeten, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements festgelegt werden, dieser Gehalt beträgt jedoch geeigneterweise 0,001 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,002 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,003 bis 10 Atom-%.

In dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement ist der erste Schichtbereich (0), der Sauerstoffatome enthält und den gesamten Schichtbereich der amorphen Schicht bildet, zum Teil vorgesehen, um die Haftung zwischen der amorphen Schicht und dem Träger oder anderen Schichten zu verbessern, während der zweite Schichtbereich (A), der die Atome (A) enthält und einen Teil der amorphen Schicht bildet, zum Teil vorgesehen ist, um eine Injektion von Ladungen von der Trägerseite her in die amorphe Schicht zu verhindern, wenn von der Seite der dem Träger entgegengesetzten Oberfläche der amorphen Schicht her eine Ladungsbehandlung durchgeführt wird, so daß der* erste Schichtbereich und der zweite Schichtbereich mindestens einen Teil' des Schichtbereichs, den sie zusammen bilden, gemeinsam haben, wobei sich dieser gemeinsame Schichtbereich an dem Träger oder anderen Schichten befindet.

Wenn In dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement der zweite Schichtbereich (A), der die

ft

- 17 - DE 2849

* Atome (A) enthält, zwischen der amorphen Schicht und dem Träger hauptsächlich vorgesehen ist, um eine Injektion von Ladungen von der Seite des Trägers her in die amorphe Schicht zu verhindern, ist es erforderlich, daß die Atome (A) ungleichmäßig verteilt sind, und zwar so, daß sie in der amorphen Schicht in Richtung auf die Trägerseite so weit wie möglich stärker angereichert sind. "

In' einem solchen Fall gilt zwischen der Schichtdicke t_O des die Atome (A) enthaltenden, zweiten Schichtbereichs (A) (der Schichtdicke von 104 in Fig. 1) und der Schichtdicke T des Schichtbereichs ohne den Anteil des zweiten Schichtbereichs (A), d. h. der Schichtdicke des auf dem zweiten Schichtbereich vorgesehenen Schichtbereichs (des Schichtbereichs 105 in Fig. 1), geeigneterweise die folgende Beziehung:

t_B7(T+t_B) *o,4.
20

Der Wert der vorstehenden Korrelationsformel (des Quotienten) kann vorzugsweise 0,35 oder weniger und insbesondere 0,3 oder weniger betragen.

Die Schichtdicke t„ des die Atome (A) enthaltenden, zweiten Schichtbereichs (A) beträgt geeigneterweise 3,0 nm bis 5 um, vorzugsweise .4,0 nm bis 4 um und insbesondere 5,0 nm bis 3 μτη.

Andererseits kann die Summe der vorstehend erwähnten Schichtdicke T und der Schichtdicke t_n, (^T+tB^ ^{= T}0' geeigneterweise 1 bis 100 jam, vorzugsweise 1 bis 80 jum und insbesondere 2 bis 50 pm betragen.

Bei dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement besteht die amorphe Schicht aus dem zweiten

■■·'■·'■ ■■■■ "

- 18 - DE 2849

Sch i cli tbero ich (A), der die in einer ungleichmäßigen Verteilung in Richtung auf die Trägerseite vorgesehenen Atome (A) enthält, und dem restlichen, keine Atome (A) enthaltenden Anteil, d. h. dem Schichtbereich 5 ohne den Schichtbereich (A), wobei die Schichtdicke T des keine Atome (A) enthaltenden Schichtbereichs bei der Gestaltung der Schichten in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften des zu bildenden, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements festgelegt wird. Die Schichtdicke T kann im Rahmen der Erfindung geeigneterweise 0,1 bis 90 pm, vorzugsweise 0,5 bis 80 /am und insbesondere 1 bis 70 pm betragen.

Die Fig. 3 bis 11 zeigen typische Beispiele für die Tiefenprofile der Sauerstoffatome, die in dem die amorphe Schicht des erfindungs-gemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements bildenden, ersten Schichtbereich (0) enthalten sind.

In den Fig. 3 bis 11 zeigt die Abszissenachse den Gehalt C der Sauerstoffatome, während die Ordinatenachse die Schichtdicke des Sauerstoffatome enthaltenden, ersten Schichtbereichs (0) zeigt, t zeigt die Lage der Grenzfläche mit dem Träger, während t_T die Lage der Grenzfläche an der Seite, die der Trägerseite entgegengesetzt ist, zeigt. D. h., daß der Sauerstoffatome enthaltende, erste Schichtbereich (0) von der t„-Seite ausgehend in Richtung auf die t_T-Seite ge-

30 bildet wird.

Erfindungsgemäß besteht der Sauerstoffatome enthaltende, erste Schichtbereich (0) hauptsächlich aus a-Si(H,X), das den gesamten Schichtbereieh der Fotoleitfähigkeit zeigenden, amorphen Schicht einnimmt.

- 19 - DE 2849

* -Fig. 3 zeigt ein erstes typisches Beispiel für das Tiefenprofil der in dem ersten Schiehtbereich (0) enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke,.

In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Sauerstoffatome in dem ersten Schichtbereich (Q) von der Grenzflächenlage tg, bei der die Oberfläche, auf der der Sauerstoffatome enthaltende, erste Schichtbereich (0.) gebildet wird, mit der Oberfläche des ersten Schichtbereichs (0) in Berührung steht, bis zu der Lage t. in der Weise enthalten, daß die Konzentration der Sauerstoffatome einen konstanten Wert C. annimmt, während . die Konzentration der Sauerstoffatome von der Lage t. bis zu der Grenzflächenlage t„ von dem Wert C₂ ausgehend allmählich abnimmt. Die Konzentration C erhält in der Grenzflächenlage_t_T den Wert C„.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel nimmt die Konzentration C der enthaltenen Sauerstoffatome von der Lage tg bis zu der Lage t von dem Wert C ausgehend allmählich und kontinuierlich ab, bis sie in der Lage t™ den Wert C₁. erreicht.

₁.

im Fall der Fig.. 5 wird die Konzentration C der Sauerstoffatome zwischen der Lage t_n und der Lage t_ bei einem konstanten Wert C_ gehalten, während die Konzen-. tration C von der Lage t„ bis zu der Lage t_T allmählich abnimmt und in der Lage t~ einen Wert von im

30 wesentlichen 0 erhält.

Im Fall der Fig. 6 nimmt die Konzentration C der Sauerstoffatome von der Lage t_ß, wo sie den Wert C_g hat, bis zu der Lage t™, wo sie einen Wert von im wesentliehen 0 erhält, allmählich und kontinuierlich ab.

- 20 - DE 2849

Hei dem in Fip,. 7 gezeigten Beispiel wird die Konzentration C der Sauerstoffatome zwischen der Lage t_ß und der Lage t₃ auf einem konstanten Wert C_g gehalten, während sie in der Lage t_T den Wert C₁₀ erhält. Zwischen der Lage t₃ und der Lage t™ nimmt die Konzentration C von der Lage t„ bis zu der Lage t„ in Form einer Funktion erster Ordnung ab.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel wird ein solches Tiefenprofil gebildet, daß die Konzentration von der Lage tg bis zu der Lage t. einen konstanten Wert C₁₁ annimmt, während die Konzentration von der Lage t. bis zu der Lage t„ in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Wert C₁₂ bis zu dem Wert C._ abnimmt.

Bei dem in Fig. 9 gezeigten Beispiel nimmt die Konzentration C der Sauerstoffatome von der Lage t_D bis zu der Lage t_T in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Wert C₁₄ bis zu dem Wert O ab.

In Fig. 10 wird ein Beispiel gezeigt, bei dem die Konzentration C der Sauerstoffatome von der Lage t_n bis zu der Lage t- in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Wert C_1c bis zu dem Wert C,_c abnimmt und zwischen

Ib Ib

der Lage ic und t„, bei dem konstanten Wert C₁- gehalten

wird.

Bei dem in Fig. 11 gezeigten Beispiel hat die Konzentration C der Sauerstoffatome in der Lage t_ den Wert ^c ₁₇· ^Die Konzentration C vermindert sich von dem Wert C₁₇ ausgehend am Anfang allmählich und in der Nähe der Lage t_ß plötzlich, bis sie in der Lage t_g den Wert C₁₀ erhält.

Io 35

"33Ό8Ί65

- 21 - DE 2849

Zwischen der Lage t_ß und der Lage t„ vermindert sich die Konzentration C am Anfang plötzlich und danach allmählich, bis sie in der Lage t„ den V/ert C.q erreicht. Zwischen^ der Lage t„ und der Lage t_R nimmt die Konzentration C sehr allmählich ab und erreicht in der Lage

t_o den Wert T_~. Zwischen der Lage t_o und der Lage ο du ■ ο

t„ nimmt die Konzentration G entlang einer Kurve mit der in Fig. 11 gezeigten Gestalt von dem Wert G„_Q bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 ab.

10 ·

V/ie vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 11 anhand einiger typischer Beispiele für die Tiefenprofile der in dem ersten Schichtbereich (0) enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke beschrieben wurde, kann der erste Schichtbereieh (0) im Rahmen der_: Erfindung in der amorphen Schicht vorzugsweise mit einem solchen Tiefenprofil vorgesehen sein, daß er an der Trägerseite einen Anteil, der mit Sauerstoffatomen der Konzentration C angereichert ist, und an der Seite der Grenzfläche t„ einen Anteil, der an Sauerstoffatomen verarmt ist, so daß die Konzentration C der Sauerstoffatome beträchtlich niedriger ist als an der Trägerseite, aufweist.■

Der die amorphe Schicht bildende, Sauerstoffatome enthaltende Schichtbereieh (0) weist an der Trägerseite einen lokalisierten Bereich (A) auf, der Sauerstoffatome in einer relativ höheren Konzentration enthält.

Wie anhand der in den Fig. 3 bis 11 gezeigten Symbole erläutert wird, kann der lokalisierte Bereich (A) geeigneterweise so vorgesehen sein, daß seine Lage nicht mehr als 5 pm von der Grenzflächenlage t„ entfernt ist.

- 22 - DE 2849

Der vorstehend erwähnte, lokalisierte Bereich (A) kann mit dem gesamten Schichtbereich (L-,.), der sich bis zu einer Tiefe mit einer Dicke von 5 pm erstreckt, identisch gemacht werden oder alternativ einen Teil

5 des Schichtbereichs (L_) bilden.

Es kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der- zu bildenden, amorphen Schicht festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A) als Teil des Schichtbereichs (L„,) gestaltet werden oder den gesamten Schichtbereich (L₁-) einnehmen soll.

Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise gemäß einem solchen Schichtaufbau gebildet werden, daß der Höchstwert C der Konzentration in einer Verteilung in der Richtung der Schichtdicke (der Werte des Tiefenprofils) geeigneterweise 10 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 20 Atom-% oder mehr und insbesondere 30 Atom-% oder mehr betragen kann.

Das heißt, daß der erste Schichtbereich (0) gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung so gebildet wird, daß der Höchstwert C der Tiefenprofile innerhalb einer Schichtdicke von 5 μτη von der Trägerseite (in dem Schichtbereich mit einer Dicke von 5 pm, von t_ß aus gerechnet) vorliegen kann.

Der im Rahmen der Erfindung einzusetzende Träger kann entweder elektrisch leitend oder isolierend sein. Als elektrisch leitendes Material können Metalle wie NiCr, rostfreier Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb,. Ta, V, Ti, Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.

Als isolierende Träger können üblicherweise Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethy-

If *

- 23 - DE 2849

len, Polycarbonate, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamide gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere und andere Materialien eingesetzt werden. Diese isolierenden Träger werden vorzugsweise an mindestens einer Oberfläche einer Behandlung unterzogen, durch die sie elektrisch leitend gemacht werden, und andere Schichten werden geeigneterweise auf der Seite des Trägers vorgesehen, die durch eine solche Behandlung elektrisch leitend gemacht wurde.

Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus MiCr, Al·, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V₁ Ti, Pt, Pd, In₃O₃, SnO₀ oder ITO (In_o0_Q+Sn0_o) vorgesehen wird. Alternativ kann die Oberfläche einer Kunstharzfolie wie einer Polyesterfolie durch Vakuumaufdampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung oder Zerstäubung eines Metalls wie NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren eines solchen Metalls auf die Oberfläche elektrisch leitend gemacht werden. Der Träger kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, beispielsweise in Form eines Zylinders, eines Bandes oder einer Platte oder in anderen Formen, und seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. Wenn das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfähige Aufzeichnungselement 100 beispielsweise als Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke eingesetzt werden soll, kann es für die Anwendung in einem kontinuierlichen» mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet werden. Der Träger kann eine Dicke haben, die in geeigneter Weise so festgelegt wird, daß ein gewünschtes fotoleitfähiges Aufzeichnungselement gebildet werden kann. V/enn das

- 24 - DE 2849

* fotoleitfähige Aufzeichnungselement flexibel sein muß, wird der Träger mit der Einschränkung, daß er seine Funktion als Träger ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat . 5 der Träger jedoch im allgemeinen unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit eine Dicke von 10 μτη oder eine größere Dicke.

Die Bildung einer aus a-Si(H,X) bestehenden, amorphen Schicht kann erfindungsgemäß nach einem Vakuumbedampfungsverfahren unter Anwendung der Entladungserscheinung, beispielsweise nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenplattierverfahren, durchgeführt werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung einer aus a-Si(H,X) bestehenden, amorphen Schicht nach , dem Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsinaterial für die Zuführung von Silieiumatomen (Si) in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet wird und daß in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers, der in eine vorbestimmte Lage gebracht wurde, eine aus a-Si(H,X) bestehende Schicht gebildet wird. Für die Bildung der Schicht nach dem Zerstäubungsverfahren kann in dem Fall, daß die Zerstäubung mit einem aus Si gebildeten Target in einer Atmosphäre aus beispielsweise einem Inertgas wie Ar oder He oder in einer auf diesen Gasen basierenden Gasmischung durchgeführt wird, ein Gas für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) in die zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer

'""""■' "■■""' ""3308Τ65

25 - DE 2849

eingeleitet werden.

Erfindungsgeroäß können als typische Beispiele für Halogenatome (X), die gegebenenfalls in die amorphe Schicht eingebaut werden können,. Fluor, Chlor, Brom und Jod erwähnt werden, wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt werden.

Zu dem erfindungsgemäß für die Zuführung von Si einzusetzenden, gasförmigen Ausgangsmaterial können als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie SiH₄, Si₂Hg, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ gehören. SiH₄ und Si H. werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von

Si besonders bevorzugt.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen, die erfindungsgemäß einzusetzen sind, kann eine Vielzahl von Halogenverbindungen, beispielsweise gasförmige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen oder gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen wie halogensubstituierte Silanderivate, erwähnt werden.

Im Rahmen der Erfindung ist auch der Einsatz von gasförmigen oder vergasbaren, Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindungen, die aus Siliciumatomen und Halogenatomen als am Aufbau beteiligten Elementen gebildet sind, wirksam.

Zu typischen Beispielen, die erfindungsgemäß vorzugsweise eingesetzt werden, können gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindüngen wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl und JBr gehören.

- 26 - DE 2849

* Als Halor.enatome (X) enthaltende Siliciumverbindungen, d. h. als halogensubstituierte Silanderivate, können vorzugsweise Siliciumhalogenide wie SiF., SipFg, SiCl₄ und Si-Br. eingesetzt werden»
5

Wenn das erfindungsgemäße, fotoleitfähige Aufzeichnungselement nach dem Glimmentladungsverfahren unter Anwendung einer solchen Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet werden soll, kann auf einem bestimmten Träger eine aus a-Si, das Halogenatome enthält, bestehende, amorphe Schicht gebildet werden, ohne daß als zur Zuführung von Si befähigtes, gsförmiges Ausgangsmaterial ein gasförmiges Siliciumhydrid eingesetzt wird.

Die grundlegende Verfahrensweise zur Bildung einer Halogenatome enthaltenden, amorphen Schicht nach dem Cilimmentladungsverfahren besteht darin, daß ein gasförmiges Siliciumhalogenid als Ausgangsmaterial für die Zuführung von Siliciurnatomen und ein Gas wie Ar, Hp oder He in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis und mit vorbestimmten Gasdurchflußgeschwindigkeiten in eine zur Bildung der amorphen Schicht dienende AbseheLdungskammer eingeleitet werden und daß in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden, wodurch auf einem bestimmten Träger die amorphe Schicht gebildet werden kann. Für die Einführung von V/asserstoffatornen können diese Gase außerdem in einem gewünschten Ausmaß mit einer gasförmigen, Wasserstoffatome enthaltenden Siliciumverbindung vermischt werden.

Die jeweiligen Gase können nicht nur als einzelne Spezies, sondern auch in Form einer Mischung aus mehr einer Spezies eingesetzt werden.

"* * "33Q8165

- 27 - DF, 2849

FUr die Bildung einer aus a-Si(H,X) bestehenden, amorphen Schicht nach dem reaktiven Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenplattierverfahren kann beispielsweise im Fall des ZerstäubungsVerfahrens die Zerstäubung unter Anwendung eines Targets aus Si in einer bestimmten Gasplasmaatmosphäre durchgeführt werden. Im Fall des Ionenplattierverfahrens wird polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium als · Verdampfungsquelle ■ in ein Aufdampfungsschiffchen hineingebracht, und die Silicium-Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen, beispielsweise nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren, verdampft, wobei dem erhaltenen fliegenden, verdampften Produkt ein Durchtritt durch die Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Während dieser Verfahrensweise kann zur Einführung von Halogenatomen in die gebildete Schicht beim Zerstäubungsverfahren oder beim Ionenplattierverfahren eine gasförmige Halogenverbindung oder eine Halogenatome enthaltende Siliciumverbindunp,, wie sie vorstehend beschrieben wurden, in die Abseheidungskammer eingeleitet werden, wobei eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas gebildet wird.

Für die Einführung von Wasserstoffatomen kann auch ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen wie H_? oder eines der gasförmigen Silane, die vorstehend erwähnt wurden, in die Abseheidungskammer eingeleitet werden, und in der Abscheidungskammer kann eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas gebildet werden.

Erfindungsgemäß können als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen die Halogenverbindüngen oder die halogenhaltigen Siliciumverbindungen,

-2R- DE 2849

die vorstehend erwähnt wurden, in wirksamer Weise OiMjMJiKJt.?,!: werden. Außerdem ist es auch möglich, ein gasförmiges oder vergasbares Halogenid, das Wasserstoffatoitie als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten enthält, beispielsweise einen Halogenwasserstoff wie HF, HCl, HBr oder HJ oder ein halogensubstituiertes Siliciumhydrid wie SiH₀F , SiH₀J₀, SiH₀Cl , SiHCl.

₃, a für die Bildung einer amorphen Schicht einzusetzen

SiH₀Br₀ oder SiHBr„, als wirksames Ausgangsmaterial

(Lc. O

Diese Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten und dazu befähigt sind, während der Bildung der amorphen Schicht gleichzeitig mit der Einfuhrung von Halogenatomen in die Schicht Wasserstoffatome einzuführen, die hinsichtlich der Regulierung der elektrischen oder fotoelekkrischen Eigenschaften sehr wirksam sind, können vorzugsweise als Ausgangsmaterial für die Einführung, von Halogenatomen eingesetzt werden.

Für den Einbau von Wasserstoffatomen in die Struktur der amorphen Schicht kann anders als bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren dafür gesorgt werden, daß Ln einer Abscheidungskammer, in der eine Entladung angeregt wird, zusammen mit einer zur Zuführung von Si. dienenden Siliciumverbindung H₀ oder ein gasförmiges Siliciumhydrid wie SiH₄, ^Si ₂ ^Hg' ^Si3^H8 ^{oder Si}4^Hio vorliegt.

Im Fall des reaktiven Zerstäubungsverfahrens wird beispielsweise ein Si-Target eingesetzt, und ein zur Einführung von Halogenatomen dienendes Gas und H_?- Gas werden, zusammen mit einem Inertgas wie He oder Ar, falls dies notwendig ist, in eine Abscheidungskammer eingeleitet, in der eine Plasmaattnosphäre gebildet wird, um eine Zerstäubung des Si-Targets durchzuführen,

*·■·* " "33Ö8165

- 29 - ί)Κ ?8Α9

wodurch auf dem Träger eine aus a~Si(H,X) bestehende, amorphe Schicht gebildet wird.

Außerdem kann auch ein Gars wie ß_r,H,. oder ein anderen Gas eingeleitet werden, um auch eine Dotierung mit Fremdstoffen zu bewirken.

Die Menge der Wasserstoffatome (H) oder der Halogenatome (X), die in die amorphe Schicht des erfindungsgerriän gebildeten, fotole]tfähigen Aufzeichnungselements eingebaut werden, oder die Gesamtmenge (H+X) dieser beiden Atomarten kann vorzugsweise 1 bin 40 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% betragen.

Zur Regulierung der Mengen der Wasserstoffatome (H) und/oder der Halogenatome (X) in der amorphen Schicht können die Trägertemperatur und/oder die Mengen der zum Einbau von Wasserstoffatomen (H) oder Halogenatomen (X) in die Abscheidungsvorriehtung einzuleitenden Ausgangsmaterialien, die Entladungsleistung usw. reguliert werden.

Für die Bildung des zweiten Schichtbereichs (A), der die Atome (A) enthält, und des ersten Schichtbereichs (0), der Sauerstoffatome enthält, in der amorphen Schicht kann während der Bildung der amorphen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem reaktiven Zerstäubungsverfahren zusammen mit dem vorstehend erwähnten Ausgangsmaterial für die Bildung der amorphen Schicht ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome (A) bzw. ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen eingesetzt werden und diese Atomarten können in die gebildete Schicht eingebaut werden, v/ährend ihre Mengen reguliert werden.

'·*" "3 3Ό 816

- 30 - DF. 2849

Wann für die Bildung des ersten Schichtbereichs (0) bzw. des zweiten Schichtbereichs (A), die die amorphe Schi clit bilden, das Gl immentladungsverfahren angewandt werden soll, kann das als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Bildung des Schichtbereichs (0) und/oder des SchichtbereichK (A) dienende Ausgangsmaterial gebildet werden, indem zu dem Ausgangsmaterial, das in der gewünschten Weise aus den vorstehend erwähnten Ausgangsrnaterial ien für die Bildung der amorphen Schicht ausgewählt wurde, ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome (A) zugegeben wird. Als ein solches Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen oder für die Einführung der Atome

(A) können die meisten gasförmigen oder vergasbaren Substanzen eingesetzt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome Sauerstoffatome oder Atome (A) enthalten.

Für die Bildung des ersten Schichtbereichs (0) können beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsrnaterial, das Sauerstoffatome (0) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmateriäl, das Siliciumatome (Si)- al ο am Aufbau beteiligte Atome enthält,

und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome und Wasserstoff atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis, oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangniii.'itor i al, dar» Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteilip.tf-! Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangs-

- 31 - DE 2849.

material, das Si liciumatorrie (Si), Sauerstoffatome (O) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt werden.

Alternativ kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatorne (Si) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome (0) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt werden.

Im einzelnen können als Ausgangsmaterialien beispielsweise Sauerstoff (0_o), Ozon (0_o), Stickstoffmonoxid

C- O

(NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstoffmonoxid

(N₂O), Distickstofftrioxid (N₃O₃), Distickstofftetroxid

(N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅), Stickstofftrioxid

(NO₃) und niedere Siloxane, die als am Aufbau beteiligte Atome Siliciumatome (Si), Sauerstoffatome (0) und Wasserstoffatome (H) enthalten, beispielsweise Disiloxan (H₀SiOSiH₀) und Trisiloxan (H₀SiOSiH OSiH₀), erwähnt

werden.

Wenn der zweite Schichtbereich (A) unter Anwendung des Glimmentladungsverfahrens gebildet wird, können als Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome (A), die im Rahmen der Erfindung in wirksamer Weise eingesetzt werden können, beispielsweise Ausgangsmaterialien für die Einführung von Atomen der Gruppe III wie Boratomen, z. B. Borhydride wie B_?H_fi, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B H₁₀, B-H₁₂ und B-H₁₄ und Borhalogenide wie BF₃, BCl₀ und BBr₀, erwähnt werden. Als Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome der Gruppe III können außerdem beispielsweise AlCl₀, GaCl₀, Ga(CH₀)",

w Ο O O

InCl₃ und T1C1_ erwähnt werden.

4* *· ·» ^{m w}

Zu Beispielen wirksamer Ausgangsmaterialien für die Einführung von Atomen der Gruppe V wie Phosphoratomen gehören Phosphorhydride wie PH₃ und P₃H₄ ^und Phosphorhalogenide wie PH₄J, PF₃, PF₅, PCl₃, PCl₅, PBr₃₁PBr₅,

PJ,,. Als wirksame Materialien für die Einführung von Atomen der Gruppe V können beispielsweise auch
AsH₃₁ AsF₃, AsCl₃₁ AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅, SbCl₃, SbCL₅₅BiH₃, ^Bicl3 ^{und BiBr}3 erwähnt werden.

Der Gehalt der in den zweiten Schichtbereich (A) einzuführenden Atome (A) kann frei reguliert werden, indem man die Gasdurchflußgeschwindigkeiten und das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten der Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome (A), die in die Abscheidungskarnmer einströmen gelassen werden sollen, die Entladungsleistung, die Temperatur des Schichttragers, den Druck in der . Abscheidungskammer und andere Bedingungen reguliert.

Für die Bildung des Sauerstoffatome enthaltenden, ersten Schichtbereichs (0) nach dem Zerstäubungsverfahren kann als Target eine Einkristall- oder polykristalline Si-Scheibe oder SiOg-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und SiO_ enthalten ist, eingesetzt werden, und eine Zerstäubung dieser Scheiben kann in verschiedenen Gasatrnosphären durchgeführt werden.

V/enn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, das gegebenenfalls mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, in eine zur Zerstäubung dienende

■_:-..- - 33 - DE 28

Äbscheidungskammer eingeleitet werden, um ein Gasplasma aus diesen Gasen zu bilden, wobei in der Äbscheidungskammer eine Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe durchgeführt werden kann.

Alternativ kann die Zerstäubung unter Verwendung getrennter Targets aus Si oder SiOp oder eines plattenförmigen Targets, in dem eine Mischung von Si und SiO₂ enthalten ist, in einer Atmosphäre eines verdünnenden Gases als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) enthält, durchgeführt werden. Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen können auch im Fall der Zerstäubung die vorstehend im Zusammenhang mit dem Glimmentladungsverfahren beschriebenen Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien als wirksame Gase eingesetzt werden.

I-ro Rahmen der Erfindung können als verdünnendes Gas, das bei der Bildung der amorphen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren einzusetzen ist, oder als Gas für die Zerstäubung, das bei der Bildung der amorphen Schicht nach dem Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, Edelgase wie He, Ne oder Ar, die bevorzugt werden, erwähnt werden.

Wenn in dem zweiten Schichtbereich (A) des erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements Atome der Gruppe V enthalten sind, ist in dem Schichtbereich (B), der keine Atome der Gruppe V enthält und auf dem Schichtbereich (A) vorgesehen ist, (entsprechend dem Schichtbereich 105 in Fig. 1) eine Substanz enthalten, die' zur Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften befähigt ist. Beispiele für solche Substanzen sind

- 34 - DE 284

die vorstehend erwähnten Atome der Gruppe III als Fremdstoffe vom p-Typ, die dem Bereich Leitfähigkeit vom p-Typ verleihen, wodurch die Leitfähigkeitseigenschaften des Schichtbereichs (B) in der gewünschten Weise frei reguliert werden können.

Der Gehalt der zur Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften dienenden Substanz, die in dem Schichtbereich (B) enthalten ist, kann im Rahmen der Erfindung in

10 geeigneter Weise in Abhängigkeit von einer organischen Beziehung zwischen den für den Schichtbereich (B) erforderlichen Leitfähigkeitseigenschaften, den Eigenschaften eines anderen Schichtbereichs, der in direkter Berührung mit dem Schichtbereich (B) vorgesehen ist,

und den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit dem anderen Schichtbereich festgelegt werden.

Der Gehalt der zur Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften in dem Schichtbereich (B) enthaltenen Substanz 20 kann im Rahmen der Erfindung geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis 200 Atom-ppm betragen.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Schicht-25 aufbaus einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements.

Das in Fig. 2 gezeigte, fotoleitfähige Aufzeichnungselement 200 weist auf einem Träger 201 für ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement eine erste amorphe Schicht

(I) 202, die aus a-Si(H.X) besteht und Fotoleitfähigkeit

zeigt, und eine zweite amorphe Schicht (II) 206, die aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome und Kohlenstoffatome, gegebenenfalls zusammen mit

- 35 - DE 2849

Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, als am Aufbau beteiligte Atome enthält, /nachstehend als "a-SiC(H,X> bezeichnet/ auf, wobei die zweite amorphe Schicht (II) 206 eine freie Oberfläche 207 hat.
■-■■■■ ■"■■■

Die erste amorphe Schicht (I) 202 in dem in Fig. 2 gezeigten, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement 200 wird so gestaltet, daß sie den' gleichen Schichtaufbau mit den gleichen Materialien wie die amorphe Schicht 102 in dem in Fig. 1 gezeigten, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement 100 hat.

Die zweite amorphe Schicht (II) 206 ist hauptsächlich vorgesehen, um die Aufgabe der Erfindung im Hinblick auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit, die Eigenschaften bei der kontinuierlichen, wiederholten Verwendung, die Durchschlagsfestigkeit, die. Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen bei der Anwendung und die Haltbarkeit zu erfüllen.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement 200 haben die amorphen Materialien, die die erste amorphe Schicht (I ) 202 und die zweite amorphe Schicht (II) 206 bilden, Siliciumatome als gemeinsamen Bestandteil, wodurch an der Grenzfläche dieser amorphen Schichten eine ausreichende chemische und elektrische Stabilität gewährleistet ist.

Als a-SiC(H,X), das die zweite amorphe Schicht (II) bildet, können ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen gebildet ist, (a-Si C₁ , worin 0<a<l), ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen gebildet ist, ^a-(Si, C₁ , ) ^H₁ , worin 0<b, c<\] und ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen,

- 36 - DE 2849

Halogenatomen und, falls erwünscht, Wasserstoffatomen gebildet ist, /a-iSi^Cj^) (X₁H)_{1 r} worin 0<d, e<l/ als wirksame Materialien erwähnt werden.

Die aus a-SiC(H,X) bestehende, zweite amorphe Schicht (II) kann nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren, dem Ionenimplantationsverfahren, dem Ionenplattierverfahren, dem Elektronenstrahlverfahren und anderen Verfahren gebildet werden. Diese Herstellu lungs verfahren können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie den Fertigungsbedingungen, dem Ausmaß der Belastung durch die Kapitalanlage für Einrichtungen bzw. Anlagen, dem Fertigungsmaßstab, den gewünschten Eigenschaften, die für das herzustellende, fotoleitfähige Aufzeichnungselement erforderlich sind, usw. ausgewählt werden. Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren kann vorzugsweise angewandt werden, weil in diesem Fall die Vorteile erzielt werden, daß die Herstellungsbedingungen für die Herstellung von fotoleitfähigen Aufzeichnungselementen mit erwünschten Eigenschaften vergleichsweise leicht reguliert werden können und in die herzustellende zweite amorphe Schicht (II) Siliciumatome und Kohlenstoff atome, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen und Halogenatomen, auf einfache Weise eingeführt werden können.

Außerdem kann die zweite amorphe Schicht (II) im Rahmen der Erfindung gebildet werden, indem das Glimmentladungsverfahren und das Zerstäubungsverfahren in Kombination in dem gleichen Vorrichtungssystem angewandt werden.

Für die Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) nach dem Glimmentladungsverfahren können in eine zur Vakuumbedampfung dienende Abscheidungskammer, in die

ι u »n

ein Träger hineingebracht wurde, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von a-SiC(H,X), die gegebenenfalls in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis mit einem verdünnenden Gas vermischt sein können, eingeleitet werden, und es wird eine Glimmentladung angeregt, um aus den eingeleiteten Gasen ein Gasplasma zu bilden und dadurch auf der ersten amorphen Schicht (I), die bereits auf dem vorstehend erwähnten Träger gebildet wurde, a-SiC(H,X) abzuscheiden.

1.0 · ^:

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmige Ausgangsmaterialien für die. Bildung von a-SiC(H,X) die meisten Substanzen eingesetzt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens eine aus Si, C, H und X ausgewählte Atomart enthalten und bei denen es sich um gasförmige Substanzen oder um vergasbare Substanzen in vergaster Form handelt.

Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das als am Aufbau beteiligte Atome, d. h. als eine aus Si, C, H und X ausgewählte Atomart, Si-Atome enthält, verwendet wird, kann beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das H- oder X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden, oder es kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C- und H- oder X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Es ist auch möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen

- 38 - DE 2849 OOUo IDO

Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Ri-, C- und Η-Atome oder Si-, C- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einzusetzen.

Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- und H- oder X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, möglich.

Zu den gasförmigen Ausgangsmaterialien, die im Rahmen der Erfindung in wirksamer Weise für die Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) eingesetzt werden, können gasförmige Siliciumhydride, die Si- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, beispielsweise Silane wie SiH., Si₀H-, Si₀H₀ und Si₇₁H_1n, und Verbindüngen, die C- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, beispielsweise gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und acetylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, gehören.

Im einzelnen können beispielsweise als gesättigte Kohlenwasserstoffe Methan (CH₄), Ethan (C₀H₆), Propan (C₃H₈), η-Butan Cn-C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂), als ethylenische Kohlenwasserstoffe Ethylen (CpH₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈) und Penten (C₅H₁₀) und als acetylenische Kohlenwasserstoffe Acetylen (C₀H₀), Methylacetylen (C₀H.)

C. C. O 4

und Butin (C₇₁H,-) erwähnt werden. 4 b

Als gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si-, C- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, können beispielsweise Alkylsilane wie Si(CHg)₄ und Si(C₀Hc)₄

erwähnt werden. Zusätzlich zu diesen gasförmigen Aus-

- 39 - DE 2849

■"■ gangsmaterialien kann als wirksames, gasförmiges Ausgängsmaterial für .die Einführung von H natürlich auch Hp eingesetzt werden.

im Rahmen der Erfindung werden als Halogenatome (X), die in der zweiten amorphen Schicht (II) enthalten sein sollen, F, Cl, Br und J bevorzugt, wobei F und Cl besonders bevorzugt werden.

Der Einbau von Wasserstoffatomen in die zweite amorphe Schicht (II) .ist unter dem Gesichtspunkt der Fertigungskosten vorteilhaft, weil ein Teil der als Ausgangsmaterialien dienenden Gasspezies bei der kontinuierlichen Bildung von Schichten zusammen mit der ersten amorphen Schicht (I) gemeinsam eingesetzt werden kann.

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmiges Ausgangsmaterial, das bei der Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) in wirksamer Weise für die Einführung von Halogenatomen (X) eingesetzt werden kann, Substanzen, die unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen gasförmig sind, oder leicht vergasbare Substanzen erwähnt werden.

Zu solchen gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen können einfache Halogensubstanzen, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide und halogensubstituierte SiIiciumhydride erwähnt werden.

Im einzelnen können als einfache Halogensubstanzen gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom und Jod, als Halogenwasserstoffe HF, HJ, HCl und. HBr, als Interhalogenverbindungen BrF, ClF, ClF₃, ClF₅, BrF₅, BrF₃,

JF₇, JF₅, JCl und JBr, als Siliciumhalogenide SiF₄,

Si F₆, SiCl₄, SiCl₃Br, SiCl₃Br₂, SiClBr₃, SiCl₃J und SiBr. und als halogensubstituierte Siliciumhydride SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br₃ und SiHBr₃ erwähnt werden.

Zusätzlich zu diesen Materialien können auch halögensubstituierte, paraffinische Kohlenwasserstoffe wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen wie SF₄ und SF_fi und

halogenhaltige Alkylsilane wie SiCl(CH_)_o, SiCl₀(CH„)_n

■o j d 3 2

und SiCl^CH₀ als wirksame Materialien eingesetzt werden.

O O

Für die Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) nach dem Zerstäubungsverfahren wird eine Einkristalloder polykristalline Si-Scheibe oder C-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und C enthalten ist, als Target eingesetzt und in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen einer Zerstäubung unterzogen.

Wenn eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von mindestens C-Atomen, das, falls erwünscht, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein

kann, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer 25

eingeleitet, um in der Abscheidungskammer ein Gasplasma zu bilden und eine Zerstäubung mit der Si-Scheibe durchzuführen.

Alternativ können Si und C als getrennte Targets oder 30

kann ein plattenförmiges Target aus einer Mischung von Si und C eingesetzt werden, und die Zerstäubung wird in einer Gasatmosphäre durchgeführt, die, falls erforderlich, mindestens Wasserstoffatome oder Halogen- _... atome enthält.

- 41 - DE 2849

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von C öder für die Einführung von H oder X können auch im Fall der Zerstäubung die Ausgangsmaterialien eingesetzt werden, die im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Glimmentladungsverfahren als wirksame, gasförmige Ausgangsmaterialien erwähnt wurden.

Als verdünnendes Gas, das erfindungsgemäß bei der Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, können vorzugsweise Edelgase wie He, Ne oder Ar erwähnt werden.

Die zweite amorphe Schicht (II) des erfindungsgemäßen Aufzeichnungselements sollte sorgfältig gebildet werden, so daß ihr die erforderlichen Eigenschaften genau in der gewünschten Weise verliehen werden können.

Das heißt, daß eine Substanz, die als am Aufbau beteiligte Atome Si, C und, falls erforderlich, H und/oder X enthält, in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen verschiedene Formen von kristallinen bis amorphen Formen annehmen kann, elektrische Eigenschaften an* nehmen kann, die von den Eigenschaften eines Leiters über die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators reichen, und Fotoleitfähigkeitseigenschaften annehmen kann, die von den Eigenschaften einer fotoleitfähigen bis zu den Eigenschaften einer nicht fotoleitfähigen Substanz reichen.

Die Herstellungsbedingungen werden erfindungsgemäß infolgedessen in der gewünschten Weise genau ausgewählt, damit a-SiC(H,X), das die gewünschten, von dem Anwendungszweck abhängigen Eigenschaften hat, gebildet werden kann.

* Wenn die zweite amorphe Schicht (II) beispielsweise hauptsächlich zur Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit vorgesehen ist, wird a-SiC(H_#x) als amorphes Material
hergestellt, das unter den Anwendungsbedingungen ausge-

5 prägte elektrische Isoliereigenschaften zeigt.

Wenn die zweite amorphe Schicht (II) andererseits hauptsächlich zur Verbesserung · der Eigenschaften bei der kontinuierlichen, wiederholten Anwendung oder der Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungs*- bedingungen bei der Anwendung vorgesehen ist, kann das Ausmaß der vorstehend erwähnten, elektrischen Isoliereigenschaften in einem bestimmten Maße vermindert werden, und a-SiC(H,X) kann als amorphes Material hergestellt werden, das in einem bestimmten Ausmaß gegenüber dem Licht, mit dem bestrahlt wird, empfindlich ist.

Bei der Bildung der aus a-SiC(H,X) bestehenden, zweiten amorphen Schicht (II) auf der Oberfläche der ersten amorphen Schicht (I) ist die Trägertemperatur während der Schichtbildung ein wichtiger Faktor, der die Struktur und die Eigenschaften der zu bildenden Schicht beeinflußt, und die Trägertemperatur während der Schichtbildung wird erfindungsgemäß geeigneterweise genau reguliert, damit in der gewünschten Weise a-SiC(H.X), das die angestrebten Eigenschaften hat, hergestellt werden kann.

Für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung kann die Trägertemperatur bei der Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) geeigneterweise in einem optimalen Temperaturbereich gemäß dem zur Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) angewandten Verfahren gewählt

35 werden.

Wenn die zweite amorphe Schicht (II) aus a-Si C₁

a j.—a

gebildet werden soll, kann die Trägertemperatur vorzugsweise 20 bis 300⁰C und insbesondere 20 bis 25O°C betragen.
5

Wenn die zweite amorphe Schicht (II) aus a-(Si.C, , ) H₁
oder ^a-(^Sia^c _1-d)_e(X»H)_1-6 gebildet werden soll, kann die Trägertemperatur vorzugsweise 50 bis 35O⁰C und

insbesondere 100 bis 250⁰C betragen. 10 ·_

Für die Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) kann vorteilhafterweise das Zerstäubungsverfahren oder das Glimmentladungsverfahren angewandt werden, weil in diesem Fall eine genaue Regulierung des Zusammen-

*° Setzungsverhältnisses der die Schicht bildenden Atome oder eine Regulierung der Schichtdicke auf relativ einfache Weise im Vergleich .mit anderen Verfahren durchgeführt werden kann. Wenn die zweite amorphe Schicht (II) nach diesen Schichtbildungsverfahren

^AXJ gebildet wird, sind die Entladungsleistung und der Gasdruck während der Schichtbildung ähnlich wie die vorstehend erwähnte Trägertemperatur wichtige Faktoren, die die Eigenschaften des herzustellenden a-SiC(H,X)

beeinflussen. 25

Für eine wirksame Herstellung von a-Si C, , das die

a 1-a

für die Lösung der Aufgabe der Erfindung erforderlichen Eigenschaften hat, mit einer guten Produktivität kann die Entladungsleistung vorzugsweise 50 W bis 250 W

und insbesondere 80 W bis 150 W betragen.

Im Fall von a-CSi^^H^ oder a-iS^C^^H.X)^ kann die Entladungsleistung vorzugsweise 10 bis 300 W

und insbesondere 20 bis 200 W betragen. 35

Der Gasdruck in einer Abscheidungskammer kann geeigneterweise 0,013 bis 6,7 mbar, vorzugsweise 0,013 bis 1,3 mbar und insbesondere 0,13 bis 0,67 mbar betragen*

Die vorstehend erwähnten, numerischen Bereiche können im Rahmen der Erfindung als bevorzugte numerische Bereiche für die Trägertemperatur und die Entladungsleistung usw. erwähnt werden. Diese Faktoren für die Schichtbildung sollten jedoch nicht unabhängig voneinander getrennt festgelegt werden, sondern die optimalen Werte der Faktoren für die Schichtbildung werden geeigneterweise auf der Grundlage einer organischen Beziehung zueinander festgelegt, damit eine zweite amorphe Schicht (II) gebildet werden kann, die aus a-SiC(H,X) mit

15 erwünschten Eigenschaften besteht.

Der Gehalt der Kohlenstofftome und der Gehalt der Wasserstoffatome in der zweiten amorphen Schicht (II) des erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements sind ähnlich wie für die Bedingungen für die Herstellung der zweiten amorphen Schicht (II) weitere wichtige Faktoren für die Erzielung der gewünschten Eigenschaften, mit denen die Aufgabe der Erfindung gelöst wird.

Wenn die zweite amorphe Schicht (II) des erfindungsgemäßen Aufzeichnungselements aus a-Si C. besteht, kann der Gehalt der in der zweiten amorphen Schicht (II) enthaltenen Kohlenstoffatome im allgemeinen 1

—3
x 10 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 80 Atom-% und insbesondere 10 bis 75 Atom-% betragen. Das heißt, daß a in der Formel a-Si C im allgemeinen 0,1 bis

el J. "~3.

0,99999, vorzugsweise 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,25 bis 0,9 betragen kann.
35

* Wenn die zweite amorphe Schicht (II) aus

a-( "SLC ..■'".) H₁ besteht, kann der Gehalt der in der zweiten amorphen Schicht (II) enthaltenen Kohlenstoff-

—3
atome im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 90 Atom-% und insbesondere 10 bis 80 Atom-% betragen,, während der Gehalt der Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-f und . insbesondere 5 bis 30 Atom-% betragen kann.

10 '

Ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement, das so gebildet ist, daß es einen innerhalb dieser Bereiche liegenden Wasserstoffatomgehalt hat, ist für praktische Anwendungen in hervorragender Weise geeignet.

In der Formel a-(Si, C₁ . ) H₁ kann b im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,1 bis 0,99 und insbesondere 0,15 bis 0,9 betragen, während c im allgemeinen 0,6 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere

20 o,7 bis 0,95 betragen kann.

Wenn die zweite amorphe Schicht (II) aus a-(Si,C. .)
(H₁X)₁ besteht, kann der Gehalt der in der zweiten amorphen Schicht (II) enthaltenen Kohlenstoffatome im allgemeinen 1 χ 10~ bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 90 Atom-% und insbesondere 10 bis 80 Atom-% betragen. Der Gehalt der Halogenatome kann im allgemeinen 1 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-% betragen.

Ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement, das so gebildet ist, daß es einen innerhalb dieser Bereiche liegenden Halogenatomgehalt hat, ist für praktische Anwendungen in hervorragender Weise geeignet. Der Gehalt der gegebenenfalls enthaltenen Wasserstoffatome kann im allgemeinen bis zu 19 Atom-% und vorzugsweise 13 Atom-%

- 46 - DE 2849

oder weniger betragen. In der Formel a-(Si C₁ .) (H,X)₁ kann d im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, Vorzugs-

JL —Θ

weise 0,1 bis 0,99 und insbesondere 0,15 bis 0,9 betragen, während e im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,82 bis 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen" kann.

Der Bereich des numerischen Wertes der Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) ist einer der wichtigen Faktoren für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung.

Der Bereich des numerischen Wertes der Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) sollte geeigneterweise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck so festgelegt werden, daß die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise gelöst wird.

Es ist auch erforderlich, daß die Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) in geeigneter Weise unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen zu dem Gehalt der Kohlenstoff-, Wasserstoff- oder Halogenatome, der Schichtdicke der ersten amorphen Schicht (I) sowie anderer organischer Beziehungen zu den für die einzelnen Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften festgelegt wird. Außerdem werden geeigneterweise auch wirtschaftliche Gesichtspunkte wie die Produktivität oder die Möglichkeit einer Massenfertigung berücksichtigt.

Im Rahmen der Erfindung beträgt die Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) geeigneterweise 0,003 bis 30 μπι, vorzugsweise 0,004 bis 20 /um und insbesondere 0,005 bis 10 pm.

*■ «η '

- 47 - DE

Fig. 12 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung eines erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements .

In den Gasbomben 1202, 1203, 1204, 1205 und 1206" sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung der einzelnen Schichten im Rahmen der Erfindung enthalten. Zum Beispiel ist 1202 eine Bombe, die mit He verdünntes SiH₄-GaS enthält (Reinhe it: 99,999 %■; nachstehend kurz mit SiH₄ZHe bezeichnet), ist 1203 eine Bombe, die mit He verdünntes BpHg
enthält (Reinheit: 99,999 %; nachstehend kurz mit B-H./He bezeichnet), ist 1204 eine Bombe, die mit He verdünntes enthält (Reinheit: 99,999 %; nachstehend kurz mit Si„H_c/He bezeichnet), ist 1205 eine Bombe,

C D

die NO-Gas enthält (Reinheit: 99,999 %) und ist 1206 eine Bombe, die mit He verdünntes SiF₄-GaS enthält (Reinheit: 99,999 %; nachstehend kurz mit SiF₄/He bezeichnet).

Um diese Gase in die Reaktionskammer 1201 hineinströmen zu lassen, wird zuerst das Hauptventil 1234 geöffnet, um die Reaktionskammer 1201 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren, nachdem bestätigt wurde, daß die Ventile 1222 bis 1226 der Gasbomben 1202 bis 1206 und das Belüftungsventil 1235 geschlossen und die Einströmventile 1212 bis 1216, die Ausströmventile 1217 bis 1221 und die Hilfsventile 1232 und 1233 geöffnet sind. Als

. nächster Schritt werden die Hilfsventile 1232 und 1233 und die Ausströmventile 1217 bis 1221 geschlossen, wenn der an der Vakuummeßvorrichtung 1236 abgelesene Wert etwa 6,7 nbar erreicht hat.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung eines eine amorphe Schicht bildenden, zweiten Schichtbereichs

« ♦ · a

- 48 - DE 2849

(Λ) auf einem zylindrischen Träger 1237 erläutert.

SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1202 und B-H^/He-Gas
aus der Gasbombe 1203 werden in die Durchflußreguliervorrichtungen 1207 und 1208 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1222 und 1223 so geöffnet werden, daß die Drücke an den Auslaßmanometern 1227 und 1228 jeweils auf einen Wert von 0,98 bar einreguliert werden, und indem die Einströmventile 1212 und 1213 allmählich geöffnet werden. Anschließend werden die Ausströmventile 1217 und 1218 und das Hilfsventil 1232 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1201 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1217 und 1218 werden so reguliert, daß das Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeit des SiH./He-Gases zu

Jg der Durchflußgeschwindigkeit des BpH^/He-Gases einen gewünschten V/ert hat, und auch die Öffnung des Hauptventils 1234 wird reguliert, während die Ablesung. an der Vakuummeßvorrichtung 1236 beobachtet wird, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur des zylindrischen Trägers 1237 durch die Heizvorrichtung 1238 auf 50° bis 400⁰C eingestellt wurde, wird die Stromquelle 1240 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1201 eine Glimmentladung anzuregen, wodurch auf dem Träger ein Schichtbereich (A) gebildet wird.

Während der Bildung des Schichtbereichs (A) kann in den Schichtbereich (A) eine gewünschte Menge von Sauerstoffatomen eingebaut werden, indem NO-Gas aus der Bombe 1205 in die Reaktionskammer 1201 eingeleitet wird, während die Durchflußgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Kurve des Änderungsverhältnisses reguliert wird.

- 49 - DE 2849

1· Nachdem der Schichtbereich (A) in einer gewünschten Dicke gebildet wurde, wird die Einleitung von B^HL/He-Gas aus der Bombe 1203 in die Reaktionskammer 1201 beendet, während die Glimmentladung kontinuierlich aufrechterhalten wird, wodurch auf dem Schichtbereich (A) ein erster Schichtbereich (0), der weder Atome der Gruppe III noch Atome der Gruppe V enthält (d. h., der in diesem Fall keine Boratome enthält), jedoch Sauerstoffatome enthält, in einer gewünschten Dicke gebildet wird.

Natürlich werden alle Ausströmventile mit Ausnahme der Ausströmventile, die für die bei der Bildung der einzelnen Schichten eingesetzten Gase notwendig sind, geschlossen, und um zu verhindern, daß das bei der Bildung der vorherigen Schicht eingesetzte Gas während der Bildung der einzelnen Schichten in der Reaktionskammer 1201 und in den Rohrleitungen von den Ausströmventilen 1217 bis 1221 zu der Reaktionskammer 1201 verbleibt, kann, falls erforderlich, ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem das System einmal bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert wird, indem die Ausströmventile 1217 bis 1221 geschlossen werden und die Hilfsventile 1232 und 1233 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1234 geöffnet werden.

Während der Bildung der Schicht kann der zylindrische Träger 1237 mit einem Motor 1239 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht werden, um eine gleichmäßige Schichtbildung zu bewirken.

Fig. 13 zeigt ein anderes Beispiel einer Vorrichtung für die Herstellung eines erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselements.
35

- 50 - DE 2849

In den in Fig. 13 gezeigten Gasbomben 1302, 1303, 1304, 1305 und 1306 sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung der einzelnen Schichten im Rahmen der Erfindung enthalten.

Zum Beispiel ist 1302 eine Bombe, die SiH₄/He-Gas

enthält, ist 1303 eine Bombe, die BgH./He-Gas enthält,

ist 1304 eine Bombe, die Ar-Gas (Reinheit: 99,99 %) enthält, ist 1305 eine Bombe,' die NO-Gas (Reinheit:

99,999 %) enthält, und ist 1306 eine Bombe, die SiF₄/He-

10 Gas enthält.

Um diese Gase in die Reaktionskammer 1301 hineinströmen zu lassen, wird zuerst das Hauptventil 1334 geöffnet, um die Reaktionskammer 1301 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren, nachdem bestätigt wurde, daß die Ventile 1322 bis 1326 der Gasbomben 1302 bis 1306 und das Belüftungsventil 1335 geschlossen und die Einströmventile 1312 bis 1316, die Ausströmventile 1317 bis 1321 und das Hilfsventil 1332 geöffnet sind. Als nächster Schritt werden das Hilfsventil 1332, die Einströmventile 1312 bis 1316 und die Ausströmventile 1317 bis 1321 geschlossen, wenn der an der Vakuummeßvorrichtung 1336 abgelesene Wert etwa 6,7 nbar erreicht hat.

Dann werden die Ventile der Gas-Rohrleitungen, die mit den Bomben der in die Reaktionskammer 1301 einzuleitenden Gase verbunden sind, in der vorgesehenen Weise betätigt, um die gewünschten Gase in die Reaktionskammer 1301 einzuleiten.

Nachstehend wird ein Beispiel . für die Herstellung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungselements mit einer ersten amorphen Schicht (I) und einer auf der ersten amorphen Schicht (I) befindlichen, zweiten amorphen Schicht (II), das den gleichen Schichtaufbau wie das

- 51 - DE 2849

in Fig. 2 dargestellte, fotoleitfähige Aufzeichnungselement hat, erläutert.

SiH./He-Gas aus der Gasbombe 1302, BplWHe-Gas aus der Gasbombe 1303 und NO-Gas aus der Gasbombe 1305 werden in die Durchflußreguliervorrichtungen 1307, 1308 und 1310 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1322, 1323 und 1325 so geöffnet · werden, daß die Drücke an den Auslaßmanometern 1327, 1328 und 1330 jeweils auf einen Wert von 0,98 bar einreguliert werden, und indem die Einströmventile 1312, 1313 und 1315 allmählich geöffnet werden. Anschließend werden die Ausströmventile 1317, 1318 und 1320 und das Hilfsventil 1332 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1301 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile

1317 und 1318 werden so reguliert, daß die relativen Verhältnisse der Durchflußgeschwindigkeiten der Gase SiH /He, B_OH_C/He und NO gewünschte Werte haben, und auch die Öffnung des Hauptventils 1334 wird reguliert, während die Ablesung an der Vakuummeßvorrichtung 1336 beobachtet wird, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer 1301 einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur des Schichtträgers 1337 durch die Heizvorrichtung 1338 auf 50° bis 400⁰C eingestellt wurde, wird die Stromquelle 1340 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1301 eine Glimmentladung anzuregen, während zur Regulierung des Gehalts der Boratome in der Schicht gleichzeitig ein Vorgang der allmählichen Veränderung der Durchflußgeschwindigkeiten des B-H./He-Gases und des NO-Gases in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Kurve des Änderungsverhältnisses durch allmähliche Veränderung der Einstellung der Ventile

1318 und 1320 nach einem manuellen Verfahren oder mittels eines Motors mit Außenantrieb durchgeführt

-52- DE 2849 33Q8165

wird, wodurch ein Schichtbereich (t₁t_ß) gebildet wird.

Wenn der Schichtbereich (t^t-) gebildet worden ist, werden die Ventile 1318 und 1320 vollständig geschlossen, und die Schichtbildung wird danach nur unter Verwendung von SiH₄/He-Gas durchgeführt, wodurch zur vollständigen Bildung der ersten amorphen Schicht (I) auf dem Schichtbereich (t.,t_n) der Schichtbereich (t t, ) mit einer

1 D Sl

gewünschten Schichtdicke gebildet wird. 10

Nachdem die amorphe Schicht (I) in einer gewünschten Schichtdicke mit gewünschten Tiefenprofilen der Boratome und der Sauerstoffatome, die darin enthalten sind, gebildet worden ist, wird das Ausströmventil 1317 unter Unterbrechung der Entladung einmal vollständig geschlossen.

Außer SiH.-Gas ist als Spezies eines gasförmigen Ausgangsmateriäls, das für die Bildung der ersten amorphen Schicht (I) einzusetzen ist, für die Verbesserung der Schichtbildungsgeschwindigkeit SipHg-Gas besonders

wirksam.

Wenn in die erste amorphe Schicht (I) Halogenatome eingebaut werden sollen, werden zu den vorstehend erwähnten Gasen außerdem andere Gase wie SiF./He zugegeben und in die Reaktionskammer 1301 eingeleitet.

Die zweite amorphe Schicht (II) kann beispielsweise folgendermaßen auf der ersten amorphen Schicht (i) gebildet werden. Zuerst wird die Blende 1342 mit einem Hebel 1333 geöffnet. Alle Gaszuführungsventile werden einmal geschlossen und die Reaktionskammer 1301 wird durch vollständige Öffnung des Hauptventils 1334
evakuiert.

Auf der Elektrode 1341, an die eine Hochspannung anzulegen ist, werden Targets in Form einer hochreinen Silicium^-Scheibe 1342-1 und einer hochreinen Graphit-Scheibe 1342-2 mit einem gewünschten Flächenverhältnis vorgesehen. Aus der Gasbombe 1305 wird Ar-Gas in die Reaktionskammer 1301 eingeleitet, und das Hauptventil 1334 wird so reguliert, daß der Innendruck In der Reaktionskammer 1301 0,067 bis 1,3 mbar erreicht. Die Hochspannungs-Stromquelle 1340 wird eingeschaltet, um' eine Zerstäubung auf dem vorstehend erwähnten Target zu bewirken, wodurch auf der ersten amorphen Schicht (I) die zweite amorphe Schicht (II) gebildet werden kann.

Der Gehalt der Kohlenstoff atome, die in der zweiten amorphen Schicht (II) enthalten sein sollen, kann in gewünschter Weise reguliert werden, indem man das Flächenverhältnis der Silicium-Scheibe zu der Graphit-Scheibe oder das Mischungsverhältnis des Siliciumpulvers zu dem Graphitpulver während der Herstellung des Targets reguliert.

Das erfindungsgemäße, fotoleitfähige Aufzeichnungselement, das so gestaltet ist, daß es einen Schichtaufbau hat, wie er vorstehend beschrieben wurde, kann alle, Probleme überwinden, die vorstehend erwähnt wurden, und zeigt hervorragende elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften, eine hohe Durchschlagsfestigkeit und gute Eigenschaften bezüglich der Beeinflussung durch Umgebungsbedingungen bei der Anwendung.

Das erfindungsgemäße, fotoleitfähige Aufzeichnungselement zeigt besonders in dem Fall, daß es als Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke eingesetzt wird, eine hervorragende Befähigung zum Beibehalten

* der Ladung bei der Ladungsbehandlung, ohne daß irgendeine Beeinflussung der Bilderzeugung durch ein Restpotential vorhanden ist, stabile elektrische Eigenschaf-* ten mit einer hohen Empfindlichkeit und einem hohen S/N-Verhältnis sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der Licht-Ermüdung und hat bei wiederholter Verwendung ausgezeichnete Eigenschaften, wodurch es ermöglicht wird, wiederholt Bilder mit hoher Qualität zu erhalten, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung zeigen.

Außerdem ist in dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Aufzeichnungselement die auf dem Träger gebildete, amorphe Schicht selbst fest, und sie zeigt eine hervorragende Haftung an dem Träger, so daß das Aufzeichnungselement über eine lange Zeit wiederholt und kontinuierlich mit einer hohen Geschwindigkeit angewandt werden kann.

20

35

¹ Beispiel 1

Auf einem zylindrischen Al-Schichtträger wurde mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung unter den in Tabelle IA gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 14 gezeigt wird, gebildet.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine.Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix. s unter Anwendung einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen wurde, übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeltsabstufung zeigte, erhalten.

30 35

DE

Tabelle IA

Verwendete
Gase

Durchflußgeschwindigkeit (Norman /min

Durchflußge-

schwindigkeits

verhältnis

Schicht-

Entladungsleistung feeschwin

iildungs- 3ick<

(W/cm⁴)

digkeit (nm/s)

Schicht- :e

Erster
Schichtbereich

SiH₄/He=0,5 NO

B₂H₆ZHe =

SiH. 4

=200

NO/SiH₄=

-3

B₂H₆/SiH₄ 4xlO"³

0,18

1,5

0,6

Schicht
bereich

SiH₄/He=0,5 NO

SiH₄ = 200

NO/SiH. =

1x10 0,18

1,5

20

Temperatur des Schichtträgers: 250 C Bitlaiungsfrequenz : 13,56 MHz

Innendruck während der Reaktion

: 0,67 mbar

¹ Beispiel 2

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorriehtung wurde unter den in Tabelle 2A gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 15 gezeigt wird, gebildet.

Die anderen Bedingungen waren· die gleichen wie in Beispiel 1.

1.0 ■

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

25 30 35

Tabelle 2A

Verwendete Gase

Durchflußgeschwindigkeit (Normcan /min

Durchflußge-

schwindigkeits·

verhältnis

Entladungsleistung (W/orT)

Schicht- ^i Idungs· geschwindigkeit (nm/s)

Schichtdicke {um)

Erster
Schichtbereich

/He=O ,5

NO

B₂H₆/He=10

SiH₄ =200

NO/SiH₄= 3xlO"²

2x10

-2

2x10

-3

¹ Zweiter
i Schicht-
!bereich

SiH₄/He=0,5 NO

NO/SiH₄=

SiH₄ =200

7xlO"⁴

0,18

1,5

0,18

1,5

0,8

20

... - 59 - DE 2849

Beispiel 3

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 3A gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 16 gezeigt wird, gebildet.

Die anderen Bedingungen waren·· die gleichen wie in

Beispiel 1. 10 ν

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

•ί · *

DE 2849 3308165

Tabelle 3 A

Verv/endete
Gase

Durchflußge- schwindigkeit (Norman/min

Durchflußge-

schwindigkeits·

verhältnis

Entladungsleistung (W/an²)

Schicht-

Dildungs-jclicke

gesdiv/in·

äigkeit

(nm/s)

Schichticke (um)

Erster
Schichtbereich

SiH₄/He=0,5

NO

B₂H₆/He=10"³

NO/SiH =

SiH. 4

=200

B₂H₆ZSiH₄

0,18

1,0

1,5x10

!Zweiter
!Schicht-

bereich

NO

SiH₄ =200

NOZSiH.=

3x10

-4

0,18

1.5

20

DE 2849

1 Beispiel 4

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden Schichten gebildet, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der. Boratome zu dem Gehalt der Siliciumatome in dem ersten Schichtbereich verändert, indem das während der Bildung des ersten Schichtbereichs angewandte Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von ^Bp^5 ^zu SiH^ verändert wurde. Als Ergebnis wurden die in Tabelle 4A^- gezeigten Bewertungen der Bildqualität erhalten.

Tabelle 4A

B/Si (Gehalts- 7er hält Ms)

Bewertung der Bildqualität

5x10

1x10

3x10

-3

6x10

-3

1x10

(§) : sehr gut
O : gut

25 Beispiel 5

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 2 wurden Schichten gebildet, jedoch wurde die Schichtdicke des ersten Schichtbereichs in der in Tabelle 5A gezeigten Weise verändert. Die erhaltenen Ergebnisse werden ebenfalls in Tabelle 5A gezeigt.

- 62 - DE 2849
Tabelle 5A

33Ü8 IDO

Krster Schien bereich
(Dicke; um)

Bewertung der BiIdqualit^t

t-

0,05

0,1

0,3

0,5

© J sehr gut

O ^: gut

Δ : für die praktische Anwedung geeignet

Beispiel 6

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren zur Bildung des ersten und des zweiten Schichtbereichs in der- in Tabelle 6A gezeigten Weise abgeändert. Die Bewertung der Bildqualität wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 6A

21	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkeit (Norm an /min	Durchflußge schwindigkeits verhältnis	Entla dungs- leistung (w/cnr)	Schicht- Di ldungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (p)
3	Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 SiF VHe=O. 5 4 ' NO B2H6/He=10"3	SiH,+ 4 SiF4 =200	NO/SiH +SiF =lxl(f ^lxlCf4 B2H6/SiH4+SiF4 =4xl0"3	0,18	1,5	0,6
3i	SiH /He=O,5 SiF4/He=0; 5 NO	SiH,+ 4 SiF 4 =200	NO/SiH4+SiF4 =lxlO"4	0,18	1,5	20

DE 2849 3 308165

¹ Beispiel 7

Auf einem zylindrischen Al-Schichtträger wurde mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung unter den in Tabelle 7A gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 17 gezeigt wird, gebildet. ;

Tabelle 7A

	Verwendete iDurch-	NO	_ τ	B-H,./He=IO	1	Durchflußge-	..	NO/SiH.=	Entla	Schicht-	Schicht
	Gase i	2 ο		schwindigkeits-			dungs-	bildungs-	dicke
	- ' S			verhältnis	8x10 ~	leistung	gesdwin-
	C	SiH4VHe=O,5	= 200			(W/oiT)	digkeit
				1x10		(nm/s)
	ilußge-
Erster	;chwin-	NO		B2H6 /SiH4 =
Schicht	ligkeit	CtU	-5 -8x10^ ,
bereich.	[Nqrm-	j 4	NO/SiH4=
	anJ/min	I =200	lxLO"2 ^	0,18	1,5
	SiH./He=O ,5 SiH,,	4	A			19
	4	Ixio"4
1 Zweiter !Schicht
bereich	0,18	1,5	1

- 64 - DE 2849

Beispiel 8

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle IB angegebenen Bedihgungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 14 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix.s unter Anwendung

einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit

+5,0 kV unterzogen wurde, übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

ω
ο

to σι

Tabelle IB

	Erster Schicht bereich	verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkeit (Norrrvr cnp/mir	Durchflußgeschwindig keitsverhältnis (Flächenverhältnis) )	Entla- dungs- .,..- leistung (W/cm2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (pm)
Amor phe Schicht (D	Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO B_Hc/He=10~3 ζ ο	SiH4 = 200	NOZSiH4=IxIO"1 λ» lxlO"4 B2H6/SiH4=4xlO~3	0,18	1,5	0,6
	Amorphe Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 =200	NO/SiH4=2xl0~4	0,18	1,5	20
Ar	200	Si-Scheibe:Graphit 1,5 : 8,5	0,3	0,2	0,3

Temperatur des Schichtträgers: 250⁰C Entladungsfrequenz : 13,56 MHz

Innendruck während der Reaktion _: 0,67 mbar

tu >

GO .! > CD * > ' OO -"

CD cn

- 66 - DE 2849

1 Beispiel 9

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvot*t*ichtung wurde unter den in Tabelle 2B angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 15 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Q Beispiel 8.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

ω ο

to CTi

cn

Tabelle 2Β

	Erster Schicht bereich	verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkeit (NpTm7 cm3/mir	Durchflußgeschwindig- kei tsverhäl tnis (Flächenverhältnis) )	Entla dung?-, leistung (W/cm2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (um)
Amor phe Schicht (I)	Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO B_H,/He=IO"3 / O	SiH4 =200	NO/SiH4=3xl0~2 % 2xlO~2 B_H,/SiH =2xlO~3 2 b 4	i 0,18	I. 1,5	0,8
	Amorphe Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 = 2 00	NO/SiH4 = 2xl0~2 1V- 7xlO"4	0,18	1,5	20
Ar	200	Si-Scheibe .-Graphit 0,5 : 9,5	0,3	0,15	0,3

20

30

DH₂₈₄₉ 3308165

1 Hcispiel 10

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 3B angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 16 gezeigten Sauersfcoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 8.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den !5 gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

35

co ο

Tabelle 3B

	Erster Schicht bereich	verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkeit (NoTtO7 cnp/mir	Durchflußgeschwindig- kei tsverhältnis (Flächenverhältnis) )	Entla dungs- leistung (W/cm2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit ■(nm/s)	Schicht dicke (pm)
Amor phe Schicht (I)	Zweiter Schicht bereich	SiH /He=O,5 NO B2H6/He=10"3	SiH4 = 200	i NOZSiH4=I^xIO"1 ^ 3xlO"4 B2H6/SiH4=l,5xlO~3	0,18	1,5	1,0
	Anorphe Schicht (II)	SiH4/He=O,5 NO	SiH4 =200	NO/SiH4=3xl0~4	0,18	1,5	20
Ar	200	Si-Scheibe:Graphit 6 : 4.	0,3	0,3	1 1,0 I

ro 'Si

- 70 - DE 2849

Beispiel 11

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 10 wurden BilderzeURungselemente hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten amorphen Schicht (II) verändert, indem das während der Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) angewandte Flächenverhältnis der Silicium-Scheibe zu der Graphit-Scheibe verändert wurde. Bei. jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die in Beispiel 8 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsschritte etwa 50.000mal wiederholt, wobei die in Tabelle 4B gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

ω ο

fco σι

Tabelle 4B

Probe Nr.	401B	402B	403B	404B	405B	406B	407B
Si : C Target (Flächen verhältnis)	9 : 1	6,5:3,5	4 : 6	2 : 8	1 : 9	0,5:9,5	0,2:9,8
Si : C (Gehalts verhältnis)	9,7:0,3	8,8:1,2	7,3:2,7	4,8:5.2	3 : 7	2 : 8	0,8:9,2
(Bewertung der Bild qualität)	Δ	O				O	X

© : sehr gut

C ^: gut

Δ : für die praktische ^{x :} Neigung zur Erzeu-Anwendung ausreichend gung von Bildfehlern

OJ OJ O CXD

DE 2849 3308165

¹ Beispiel

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 8 wurden Bilderzeugungselemente hergestellt, jedoch wurde die

5 Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) verändert.

Die in Beispiel 8 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsschritte wurden wiederholt, wobei die in Tabelle 5B gezeigten Ergebnisse erhalten

wurden.

Tabelle 5B

Probe Nr.	Dicke der amor phen Schicht (II (μη)	Ergebnisse
501B	0,001	Neigung zum Auftreten von Bildfehlem
502B	0,02	keine Bildfehler während 20.000 Wiederholungen
503B	0,05	stabil während 50.000 oder mehr Wiederholungen
504B	0,3	stabil während 100.000 oder mehr Wiederholungen

DE 2849

Beispiel 13

In genau der gleichen Weise w.ie in Beispiel 8 wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren zur Bildung des ersten und des zweiten Schichtbereichs in der in Tabelle 6B gezeigten Weise abgeändert. Die Bewertung der Bildqualität wurde wie in Beispiel 8 durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 6B

Erster

verwende

NO

10

Durch- flußge-

SiF

4

Durchflußge-:

=1x10

Entla-.

^hicht-

Rchicht-

te Gase

B0H-VHe=

schwin-

=200

schwindigkeits-

dun^s-

)ildungs

dicke

Schicht

-3

SiH /He=O,5 4

digkeit

verhältnis

leistunp

j;eschwin

(um)

bereich

SiF /He =0,5

(Morm-

(W/cm2)

iißkeit

SiHVHe=O1S

NO

cm /min

NO/SiH +SiF.

(nm/s)

4

SiH

4 4

3iF /He=O1S

SiH +

+SiF

=lxl0"1'vlxl0"4

4' '

4

=200

Zweiter

0,6

Schicht

B H /SiH +SiF

0.18

1,5

f

Dereich

2 6 4 4 -3

L_J

=4x10

lcht

Schi

NO/SiH +SiF- Λ Δ

ω f

'ι ** -4

20

0,18

1,5

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 7B angegebenen BedittgUhgen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 17 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 8.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen BiIderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

20

30 35

ω ο

to O

σι

Tabelle 7B

	Erster Schicht bereich	verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkeit (Nornv cm3/mir	Durchflußgeschwindig- keitsvertiältnis (Flächenverhältnis) )	Entla dungs- leistung (W/cm2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (μπί)
Amor phe Schicht (I)	Zweiter Schicht bereich	SiH /He=O15 NO B2H6/He=10"3	SiH4 = 200	NO/SiH4=8xl0~2 ^ \ Ixio"2 B2H6/SiH4=8xlOw5	0,18	1,5	19
	Amorphe Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 =200	NO/SiH4=lxl0~2 -v lxlO"4	0,18	1,5	1
Ar	200	Si-Scheibe:Graphit 1,5 : 8,5	0,3	0,2	0,3

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle ic angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 14 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix.s unter Anwendung

einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem .Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit

+5,0 kV unterzogen wurde, übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

bo

to ο

Tabelle 1C

	Erster Schicht- bereich	Verwendete Gase (	Durch- flußge· schwin· digkeii fäonrt- m ybin'	Durchflußgeschwindig- keitsverhältnis	Entla dungs- leistung Wear)	Schicht- bildungs- geschvTin- digkeit (nm/s)	Schicht- Jicke
Amor phe Schidil (D	Zweiter Schicht- bereich	SiH4/He=0,5 NO B_Hc/He=10"3	SiH4 = 200	NOZSiH4=IxIO"1 ^ lxlO"4 B2H6/SiH4=4xlO~3	0,18		0,6
iitorphe Schicht (ID	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 =200	NO/SiH4=lxl0~4	0,18 ·		20
SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4 = 50	SiH4 : C2H4= 3 : 7	0,18	0,6	0,5

Temperatur des Schichtträgers : 250 C Entladungsfrequenz : 13,56 MHz

Innendruck während der Reaktion: 0,67 mbar

ί *

co : ·; co Y ' ο ; , oo " "

CD

CTi

- 78 1 Boispiel 16

DE 2849 3308

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 2C angegebenen Bedihgüngen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 15 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in IQ Beispiel 15.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 15 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Cu CJi

ω ο

to O

CJi

cn

Tabelle 2C

	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase <	Durch- flußge- schwin· digkeü föomt- m /min'	Durchflußgeschwindig- ■keitsverhältnis	Entla dungs- leistung WMn -	Schicht- bildungs- geschväri- digkeit (nm/s)	Schicht dicke
Amor phe Schicht (I)	Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO BoH,-/He=l0~3	SiH4 =200	NO/SiH4 = 3xl0"2 «u 2x10~2 B2H6/SiH4=2xlO"3	0,18		0,8
Amorphe Schicht (ID	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 =200	NO/.SiH =2xlO~^ ^ 7xlO"4	0,18 ·'	1,5	20
SiH4/He=0,5 |C2H4	SiH4 =15	SiH4:C2H4=0,9:9,6	0,18	0,15	0,3

CO ΐ » ·, CO , ,

25 30

-80- DE 2849 3308165

1 Beispiel 17

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 3C angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 16 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 15.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 15 Bilder erzeugt,, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

35

to

to O

σι

Tabelle 3C

	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase	Durch- flußge- schwin· digkeii (Eorm- m ^nin'	Durchflußgeschwindig keitsverhältnis	Entla dungs- leistung (V7/arr)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nmZs)	Schicht- Jicke {μα)
Amor phe Schichi (D	Zweiter Schicht bereich	SiH4ZHe=O,5 NO B_Hc/He=10"3	SiH4 =200	NOZSiH4=I^xIO"1 ~ 3xlO"4 B2H6ZSiH4=I,5xlO"3	0,18		1,0
Ancrphe Schicht (ID	SiH /He=O,5 NO	SiH4 =200	NOZSiH4=3xl0~4	0,18	1,5	20
SiH-ZHe=O,5 C2H4	SiH4 = 100	SiH4:C2H4=5 : 5 ;	0,18	0,8	1,5

¹ Beispiel 18

In genau der gleichen V/eise wie in Beispiel 15 wurden Schichten gebildet, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der amorphen Schicht (II) verändert, indem das während der Bildung der amorphen Schicht (II) angewandte Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-GaS zu C₂H₄-GaS verändert wurde. Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden die in Beispiel 15 beschriebenen ,Schritte bis zur Übertragung etwa ÖO.OOOmal wiederholt, worauf die Bildqualität unter Erzielung der in Tabelle 4C gezeigten Ergebnisse be-

15 wertet wurde.

Tabelle 4C

Probe £!r

401C

402C

403C

404C

405C

406C

407C

408C

SiH₄:C₂H₄ (Durchfluß gescfrwinaigkeitsverhältnii)

9:1

6:4

4:6

2:8

1:9

0,5:
9,5

0,35: 9,65

0,2: 9,8

St :C

(Gehaltsverhältnii

9:1

7:3

5,5: 4,5

4:6

3:7

2:8

1,2: 8,8

0,8: 9,2

Bewertung uer EiIdqualität

• sehr gut

O : 9°*·

χ : Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern

DE 2849 3 $ U 8 I O 0

Beispiel

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 15 wurden

Schichten gebildet, jedoch wurde die Schichtdicke

5 der amorphen Schicht (II) in der in Tabelle 5C gezeigten

Weise verändert. Bei der Bewertung der Bildqualität

wurden die in Tabelle 5C gezeigten Ergebnisse erhalten.

Tabelle 5C

Probe Nr.	Dicke der anor phen Schicht (ID (pn)	Ergebnisse
501C	0,001	Neigung zum Auftreten von Bildfehlern
502C	0,02	kein Bildfehler während 20.OCXD Wiederholungen
503C	0,05	kein Bildfehler während 5O.OUQ Wiederholungen
504C	2	stabil während 200.000 oder mehr Wiederholungen

DE 2849

Beispiel 20

In genau der gleichen Weise w.ie in Beispiel 15 wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren zur Bildung des ersten und des zweiten Schichtbereichs in der in Tabelle 6C gezeigten Weise abgeändert. Die Bewertung der Bildqualität wurde wie in Beispiel 15 durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.

■X)

fco

<

SiH4/He=0,5

to

l-i

Durch-

DurchflußgesdTwindig-

l—'

CJi

achicht-

'ι-1'

I

* ♦ » t i * y

W

O

<J1

SiF4/He=0,5

O CJi

flußge-

keitsverhältnis

O

3icke

00

i » » * i >

CD « # i '

NO

Tabelle 6C

schwin-

··

Schicht-

(pn)

Cn

co ,· : > # »

Verwendete

digkeit

Entla

bildungs-

I

Gase

BH,/He=10"J

fäorm-

dungs-

geschv/in-

co : : :

2. ο i

m /min'

leistung

digkeit

ο :· ·,

(W/cm )

(nm/s)

c» ; , :

SiH /He=O,5

NO/SiH4+SiF4

SiH4

=lxl0"1^lxl0"4

CD

Erster

SiF4/He=0,5

0,6

cn

Schicht bereich

NO

+SiF4

B2H6/SiH4+SiF4

1,5

Äror-

= 200

=4xl0"3

0,18

phe

Schicht

SiH

NO/SiH.+SLF.

(D

• 20

Zweiter

+SiF4

=lxlO"4

Schicht

=200

1,5

bereich

0,18

- 86 1 Beispiel ?1

DE 2849 3308165

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 7C angegebenen Bedirigungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 17 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 15.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 15 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

03 O

fco
O

CJi

Tabelle 7C

	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase <	Durch- flußge- schwin- digkeii (Eorm- m /min!	Durchflußgeschwihdig- keitsverhältnis	Entla- dungs- leistur.g (V7/ar.Z)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (ntn/s)	Schicht- aicke (pr.)
Arror- phe Schichi (D	Zweiter Schicht bereich	SiH4ZHe=O,5 NO B2H6/He=10"3	SiH4 = 200	NOZSiH4=8x10~2 ^ lxio"2 B2H6/SiH4=8xlO"5	0,18, 4	1,5	, 19
Amcrphe Schicht (ID	SiH4/He=O,5 NO	SiH4 = 200	NO/SiH4=lxl0~2 «v. lxlO"4	0,18 ·	1,5	1
SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4 = 50	SiH4 : C2H4 =3 : 7	0,10	0,6	0,5

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle ID angegebenen Bedihguhgen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 14 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix.s unter Anwendung

einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit

+5,0 kV unterzogen wurde, übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

co ο

bo

to O

Tabelle 1D

	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase c	Durch- flußge- schwin- digkeii (Uorm- m /rciin]	Durchflußgeschwindig keitsverhältnis	Entla- dungs- leis'iung (VJ/crrr)	Schicht- bildungs- geschvjin- digkeit (nm/s)	Bchicht- iicke (p.)
Amor phe Schichi (D	Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO B-H,-/He=IO*"3	SiH4 =200	NOZSiH4=IxIO"1 ~ IxIO"4 B2H6/SiH4=4xlO~3	0,18	.1,5	0,6
Amcrphe Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 = 200	NO/SiH =lxlO"4	0,18 ^	1,5	20
SiH./He=0,5 SXF4/He=0,5 C2H4	SiH4 +SiF4 = 50	SiH4 : SiF4 : C3H4 =1,5 : 1,5 : 7	0,18	0,6	0,5

Temperatur des Schichtträgers : 250 C Entladungsfrequenz : 13,56 MHz

Innendruck während der Reaktion: 0,67 mbar

OO
I

> t β Α

»ft >

co ,- ·, CjO *..*.;

O OO

CD

cn

« am % * «ι

_ 90 - DE 2849

1 Beispiel 23

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herste !lungs vofrich*- tung wurde unter den in Tabelle 2D angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 15 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 22.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 22 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

co ο

to

cn

to O

cn

Tabelle 2D

	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkei-t (Eorm- m /fain	Durchflüßgeschwindig- keitsverhältnis	Entla- dungs- leistuno Wear)-	Schicht- bildur.gs- geschwin- digkeit (nin/s)	Schicht- 3icke (^r.)
Airor- phe Schichi (I)	Zweiter Schicht- bereich	SiH4ZHe=O,5 NO B2H6/He=10~3	SiH4 =200	NO/SiH4 = 3xl0"2 "ν 2xlO"2 B2H6/SiH4=2xlO~3	0,18	1,5	0,8
Amorphe Schicht (ID	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 =200	NO/SiH4=2xl0~2 % 7xlO"4	0,18	1,5	20
SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 I C2H4	SiH4 +SiF4 = 15	SiH4 : SiF4 : C2H4 = 0,3 : 0,1 : 9,6	0,18	0,15	0,3

go ; , ο ** " co

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 3D angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 16 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 22.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 22 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

25

35

co O

fco O

CJi

cn

Tabelle 3D

	Erster Schicht bereich	VerWendete Gase <	Durch- flußge- schwin· digkeif (Uonn- m /min]	Durchflußgeschvdndig- keitsverhältnis	Entla- dungs- leistuncT WMn	Schicht- bildungs- gesschvriji- digkeit (nm/s)	Bchicht- Jicke Qar.)
Picor- phe Schicht (D	Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO B2H6/He=10"3	SiH4 = 200	NOZSiH4=I^xIO'1 -v 3xlO~4 B0HcZSiH71 = I^xIO"3 Z b 4	0,18	1,5	0,8
Amorphe Schicht (ID	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 = 200	NOZSiH4=3xl0"4	o,i8 .·	1,5	20
SiH4/He=O,5 SiF4ZHe=O7S JC2H4	SiH4 +SiF4 =150	SiH4 : SiF4 : C3H4 = 3:3:4	0,18	1,0	1,5

- 94 - DE 2849

¹ Beispiel 25

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 22 wurden Bilderzeugungselemente hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der amorphen Schicht (II) verändert, indem das während der Bildung der amorphen Schicht (II) angewandte Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH.-Gas:SiF.-Gas:C H.-Gas verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die in Beispiel 22 beschriebenen BiIderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsschritte etwa 50.000mal wiederholt, und die Qualität der erhaltenen Bilder wurde bewertet, wobei die in Tabelle 4D

15 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 4D

:SiF₄:C₂H

(Durciiflußgeschwindigkeit

Probe Kr,

Si : C

(Gehaltsverrältnis)

Bewertung
der Bildqualität

401D

⁴5:4:1 sverhältrjis)

9 : 1

402D

3:3,5: 3,5

7 : 3

{§): sehr gut

403D

2:2:6

5,5:4,5

404D

1:1:8

4 : 6

405D

0,6:0,4: 9

3 : 7

406D

0,2:0,3:
9,5

: 8

407D

0,2:0,15:
9,65

1,2:8,8

408D

0,1:0,1:
9,8

0,8:9,2

Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern

σι

CO .;

co : ,

O 00

CD

cn

DE 2849

¹ Beispiel

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 22 wurden Bilderzeugungselemente hergestellt, jedoch wurde die Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) verändert. Die in Beispiel 22 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsschritte wurden wiederholt, wobei die in Tabelle 5D gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 5D

Probe Nr,	Dicke der amor phen Schicht (II) (p)	Ergebnisse
501D	0,001	Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern
502D	0,02	keine Bildfehler während 20.000 Wiederholungen
503D	0,05	stabil während 50.000 oder mehr Wiederholungen
504D	1	stabil während 200.000 oder mehr Wiederholungen

- 97 -

DE 2849

Beispiel p7

In genau der _glelchen „_{eise Kle in} Beispiel _2S wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren _Zur BUdung des ersten und des ,weiten Schichtbereichs "i der in Tabelle 6D gezeigten Weise abgeändert. Die Bewertung der Bildoualitat Wurde wie in Beispiel ^durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhaiten wurden.

Tabelle 6D

Verwendete
Gase

Durchflußge schwincligkeil Nqrmin /min)

Durchflußge-

schvdndigkeits-

verhältnis

fchicht-

Schicht

;e .eistungbeschwinj- (pn)

ihtla-

Jungs-

dldungs -^icki

igkeit

SiH4/He=O1	5	SiH +
SiF4/He=0,		4
NO	5	=200
B2H6/He=10
SiH4/He=0,	-3	SiH4+
SiF /He=O1	5	SiF4
NO	5	=200

NO/SiH +SiF

lxio

=4x10

-3

0,18

1,5

0,6

NO/SiH +S1F₄=1x10

0,18

1,5

20

DE 2849

¹ Beispiel 28

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 7D angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 17 gezeigt wird, gebildet.

Die anderen Bedingungen waren· die gleichen wie in Beispiel 22.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 22 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Tabelle 7D .

Verwendete
Gase

Durchflußge schwindigkeit

Durchflußgeschwinr digkeitsverhältnis

OtT/mir

Entla-3ungsleistun {W/csn )

üchicht-

ildungs

eschvrin

LLgkeit

(nir./s)

tehichtücke (pn)

•H

SiH /He=O,5

NO

NO/SiH =8x10

_2

1x10

-2

0,18

=200

B H /SiH =8x10

19

•Η ·Η

Ii

SiH /He=O₁5

NO

NO/SiH₄=lxl0

=200

1x10

-4

0,18

Atttorphe
Schicht (II)

SiH /He=O,5
SiF₄/He=0,5

SiH₄

0,18

^C2^H4

=50

=1,5 : 1,5 : 7

1,5

0,6

0,5

Auf einem zylindrischen ^"Schichtträger wurde mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung unter den in Tabelle IE gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 14 gezeigt wird, gebildet. ■

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit -5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix. s unter Anwendung einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit -5,0 kV unterzogen wurde, übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

to cn

fcO

Tabelle 1E

	Verw5ndete Gase	Durchfluß geschwin digkeit tornt-cm / min)	Durchflußgeschwindigkeits verhältnis	Entla- dungs- leistung (W/σα2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (p.)
Erster Schicht bereich	SiH4/He=075 NO PH3/He=10"3	SiH4 =200	NOZSiH4=IxIO"1^ lxlO~4 PH3/SiH4=8xl0~4	0,18	1,5	0,6
Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 =200	NO/SiH4=lxl0~4	0,18	1,5	20

Temperatur des Schichtträgers : 250 C Entladungsfrequenz : 13,56 MHz

Innendruck während der Reaktion : 0,67 mbar

σ w

ro

OD

45».

CD

CO CO CD OO

CD

cn

_ 101 - ^DE 2849

¹ Beispiel 30

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 2E gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 15 gezeigt wird, gebildet.

Die anderen Bedingungen waren- die gleichen wie in Beispiel 29.

10 '

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 29 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

bo CTI

to O

CJi

Tabelle 2E

	Verwendete Gase	Durchfluß geschwin digkeit Korm—cm / min)	Durchflußgeschwindigkeits- verhältnis	Entla- dungs- leistung (W/cm2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (pro)
Erster Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO PH3/He=10~3	SiH4 =200	NO/SiH4=3xl0"2^ 2xlO"2 PH3/SiH4=lxl0"3	0,18	1,5	0,8
Zweiter Schicht bereich	SiH /He=O,5 NO	SiH. 4 =200	NO/SiH4=2xl0~2^ 7xlO~4	0,18	1,5	20

Mittels "der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 3E gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 16 gezeigt wird, gebildet.

Die anderen Bedingungen waren; die gleichen wie in Beispiel 29.

10 '.;■'"■■

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen BiIderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 29 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

20 25 30 35

ca ο

to

cn

Tabelle

	Verwendete Gase	Durchfluß- geschwin digkeit Nonu-cm / min)	Durchflußgeschwindigkeits verhältnis	Entla- dungs- leistung (W/an2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (pn)
Erster Schicht bereich	SiH /He=O,5 NO PH3/He=10"3	SiH4 =200	NO/SiH4=l,2xl0"1'^3xl0"4 PH3/SiH4=l,5xl0~3	0,18	1,5	1,0
Zweiter Schicht bereich	SiH./He=0,5 NO	SiH4 =200	NO/SiH4=3xl0~4	0,18	1,5	20

« C C C K « *

CO *.' CjO ''··'» CD OO

DE 2849 3308165

1 Beispiel 32

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 29 wurden Schichten gebildet, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Phosphoratome zu dem Gehalt der Siliciumatome in dem ersten Schichtbereich verändert, indem das während der Bildung des ersten Schichtbereichs angewandte Durchflußgesehwindigkeitsverhältnis von PH₃ zu SiH₄ verändert wurde. Bei der Bewertung der Bildqualität wurden die in Tabelle 4E gezeigten Ergebhisse erhalten.

Tabelle 4E

Probe Nr,	40IE	402E	403E	404E	405E
P/ Si (Gehaltsver hältnis)	5x10"4	IxI(T3	3xlO"3	6xlO"3	lxlCf 2
Bewertung der Bildqualität	O				O

© : sehr gut O : gut

DE 2849

Beispiel 33

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 30 wurden Schichten gebildet, jedoch wurde die Schichtdicke des ersten Schichtbereichs in der in Tabelle 5E gezeigten Weise verändert. Die erhaltenen Ergebnisse werden ebenfalls in Tabelle 5E gezeigt.

Tabelle 5E

Probe Nr.

501E

502E

503E

504E

505E

506E

507E

Dicke des ersten Schicht· bereichs (pm)

0,05

0,1

0,3

Bewertung der 3ildqualität

© : sehr gut

O : gut

Δ : für die praktische Verwendung geeignet

_ ₁₀₇ - DE 2849

Beispiel 34

In genau der gleichen Weise w.ie in Beispiel 29 wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren zur Bildung des ersten und des zweiten Schichtbereichs in der in Tabelle 6E gezeigten Weise abgeändert. Die Bewertung der Bildqualität wurde wie in Beispiel 29 durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.

co ο

bo ο

cn

Cn

Tabelle 6E

	Verwendete Gase	Durchfluß geschwin digkeit Korm-cm / min)	Durchflußgeschv/indigkeits- verhältnis	Entla- dungs- leistung (W/cm2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (pn)
Erster Schicht bereich	SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 NO PH3/He=10~3	SiH4 + SiF4 =200	NO/(SiH4+SiF4) =lxlO"1 ^ lxlO~4 PH3/(SiH4+SiF4)=4xlO~3	0,18	1,5	0,6
Zweiter Schicht bereich	SiH./He=0,5 SiF4/He=0,5 NO	SiH4 + SiF4 = 200	• NO/(SiH4+SiF4)=4xlO~4	0,18	1,5	20

CD CX)

30

- 109 - DE 2849 3308165

¹ Beispiel 35

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde auf einem Al-Zylinder unter den In Tabelle 7E gezeigten Bedingungen eine amorphe Schicht mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 17 gezeigt wird, gebildet.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 29.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 29 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde. -

20 35

ω ο

to ο

σι

Tabelle 7E

	Verwendete Gase	Durchfluß geschwin digkeit Korm-cm / min)	Durchflußgeschwindigkeits- verhältnis	Entla dungs- leistung (W/cxr2)	Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s)	Schicht dicke (pn)
Erster Schicht bereich	SiH4/He=075 NO PH3/He=10"3	SiH4 =200	'NO/SiH4=8xl0~2 ^lxlO~2 ^H3ZSiH4=SxIO"3	0,18	1,5	2
Zweiter Schicht bereich	SiH./He=0,5 NO	SiH . 4 =200	NO/SiH =1x10"2^lxlO~4 i 4	0,18	1,5	18

CO CD 00

- Ill - DE 2849

1 Beispiel 35A

33Q8165

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 31 hergestellt, jedoch wurden zur Bildung des zweiten Schichtbereichs anstelle der in Beispiel 31 angewandten Schichtbildungsbedingungen die in Tabelle 8E .angegebenen Bedingungen angewandt. Die erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden wie in Beispiel 29 bewertet, wobei für die einzelnen Proben insbesondere bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit gute Ergebnisse erhalten wurden.

co

bo O

CJi

cn

Tabelle 8E

Bedingungen	Verwendete Gase	Durchfluß geschwindig keit Norm-cm / min)	Durchflußgeschwindig keitsverhältnis	Schicht dicke (um)
1	SiH4/He=l B_Hc/He=10~2 NO	SiH4=200	B_Hc/SiH =2xlO~5 NO/SiH4=3xl0~4	15
2 !	SiH4/He=l B2H6/He=10~2 NO	SiH4=200	BoH,-/SiH =lxlO~5 NO/SiH4=3xl0~4	15
3	Si0H,-/He = I 2 6 _2 B2H6/He=10 NO	Si2H6=170	B2Hg/Si2H6=3xlO-4 NO/SioHc=3xl0~4	10
4	SiH4/He=l SiF4/He=l BoH,-/He=10~2 ί b NO	SiH4+SiF4 =100	SiH4/SiF4=8/2 B2Hg/(SiH4+SiF4) =2xlO"5 NO/(SiH4+SiF4)=3xio"4	15

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle IF angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Flg. 14 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtüng hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit -5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix, s unter Anwendung

. einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein p'ositiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit

-5,0 kV unterzogen wurde, Übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

CJi

IsO

CJi

Tabelle 1F

Schichtaufbau	Erster Schicht- Dereich	Verwendete Gase	Xarch- fluß- geschw digkei· Κςπη- m /inin	Durchflußgeschwindigkeits verhältnis n-	Entla- dungs- leistunc (ίϊ/αηι )	Schicht- bildungs- geschwin- aigkeit (nm/s)	Schicht dicke (pn)
Amorphe Schicht (I)	Zweiter achicht- bereich	SiH4/He=0,5 NO PH3/He=10~3	SiH4 =200	NO/SiH4=lxl0~1(v lxlO~4 PH-./SiH.=8xlO~4	0,18	1.5	0,6
Amorphe Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO ■	SiH4 = 200	NO/SiH =lxlO~4	0,18	1.5	20
Ar	200	Si-Scheibe : Graphit 1,5 : 8,5	0,3		μ/3

Temperatur des Al-Schichtträgers : 25O°C Entladungsfrequenz . ₁₃,_{56 ΜΗζ}

Innendruck während der Reaktion : 0,67 mbar

	« # «	I
		ί
α	• 4
W
	* * * *■
W
1X
UJ
	«4 *
	\· '
CO	I t
co	f « ■>
O
OO
CD
cn

/ν/

1 Beispiel 37

Mittels der in ■ Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 2F angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 15 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in IQ Beispiel 36.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 36 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Tabelle 2F

Schichtaufbau

Verwendete Gase

Jurch-

:lußge-

ichwin-

ligkeit

Nqrm-

m /min

DiHxhflußgesdwindigkeitsverhältnis

(Flächenverhältnis

Entladungsleist; (W/an*)

Schien·

isehwi Ügkeit (nm/s)

Sdiidi-

dicke

•(pn)

SiH₄ZHe=O₁5

NO

PH /He=IO

-3

SiH.

=200

NO/SiH =3x10

,-2

2x10

-2

0_r18

1,5

0,8

-3

SiH./He=0_f5

SiH

Il

NO

4 200

NO/SiH₄=2xl0

-2

7xlO

~⁴

0,18

1,5

20

Amorphe
ScMcht (II)

200

Si-Scheibe t Graphit
0,5 t 9,5

0,3

0,15

0,3

1 Beispiel 38

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 3F angegebenen Bedingun-5 gen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 16 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in 10 Beispiel 36.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den ₁₅ gleichen Bedingungen wie in Beispiel 36 Bilder erzeugt» wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde<

Tabelle 3F

Schichtaufbau

Verwendete Gase

)urchflußge-3chwin-Jigkeit
Norman /inin

Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis

(Flächenverhältnis)

Entladungsleistun (W/arf)

schichtjildunc s-

feschwi i-

iigkeit

(nm/s)

Schich· dicke

SiH /He=O,5

NO PH /He=IO"³

SiH

4
200

NO/SiH₄=l,2xl0

-L

3x10

-4

0,18

PH₃/SiH₄=l,5xl0

-3

1,5

1,0

SiH /He=O₁5 NO

SiH₄
=200

NO/SiH₄=3xl0

-4

0,18

1,5

Arnorplie
Schicht (II)

Ar

200

Scheibe:Graphit

6 : 4

0,3

0,3

20

1,0

DE 2849 3308

¹ Beispiel 39

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 38 wurden Bilderzeugungselemente hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten amorphen Schicht (II) verändert, indem das während der Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) angewandte Flächenverhältnis der Silicium-Scheibe zu der Graphit-Scheibe verändert wurde. Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilder zeugungselemente wurden die in Beispiel 36 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsschritte etwa 50.000mal wiederholt, wobei die in Tabelle 4F gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

co ο

σι

bo ο

σι

σι

Tabelle 4F

Probe Nr.	401-F	402 F	403F	404F	405F	406p	407 p
Si : C Target (Flächen verhältnis)	9 : 1	6,5:3,5	4 : 6	2 : 8	1 : 9	0,5:9,5	0,2:9,8
Si : C (Gehalts verhältnis)	9,7:0,3	8,8:1,2	7,3:2.7	4.8:5.2	3 : 7	2 : 8	0,8:9,2
Bewertung der Bild qualität	Δ	O		©	O	Δ	X

© : sehr gut O ^: gut

: für die praktische * 'Neigung zur Erzeu-Anwendung ausreichend gung von Bildfehlem

03

W ι t ) ι

to ^l

O ^l OO '

—* I CD

cn

- 119 -

DE 2849 3308165

1 Beispiel

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 36 wurden Bilderzeugungse lernente hergestellt, jedoch wurde die Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) verändert. Die in Beispiel 36 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungsund Reinigungsschritte wurden wiederholt, wobei die In Tabelle 5Fgezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 5F

Probe Nr.	Dicke der amor phen Schicht (II (μη)	Ergebnisse
SOlF	0,001	Neigung zum Auftreten von Bildfehlern
502 F	0,02	keine Bildfehler während 20.000 Wiederholungen
503 F	0,05	stabil während 50.000 oder mehr Wiederholungen
504 F	0,3	stabil während 100.000 oder mehr Wiederholungen ·

10

DE 2849 3308165

Beispiel

In genau der gleichen Weise w.ie in Beispiel 36 wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren zur 5 Bildung des ersten und des zweiten Schichtbereichs in der in Tabelle ^f gezeigten Weise abgeändert» Die Bewertung der Bildqualität wurde wie in Beispiel 36 durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.

15

Schichtaufbau

Erster

Schicht

bereich

Zweiter Schicht bereiid

Verwendete Gase

Tabelle 6F

Durch-Flußge-5chwiniigkeit Cnl /Mi

SiH /He=O₁S SiF /He=O,5

NO

PH₃/He=10

SiH /He=O₁S SiF /He=O,5 NO

SiH₁

=200

SiH₄₊

SiF₄

=200

/ DuchfluRqeschwindigkeitsverhältnis

lO

NO/(SiH +SiF ) =lxlO"^I'\i

/(SiH₄₊SiF₄)

=4x10

-3

NO/(SiH,,+SiF.) 4 4

=1x10

-4

EHtIadungsleistunc (w/cm²)

0,18

0,18

Schicht · Schic tfe^ bildung !-dicke geschwi »-(pm) digkeitj (nm/s)

1,5

1,5

0,6

20

1 Beispiel 42

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 7F angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 17 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 36.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 36 Bilder erzeugt, wobei eine, sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Tabelle 7F

Schichtaufbau

Verwendete
Gase

?urch-

lußge-

chwin-

Jigkeit

(Kqrm~

sn/min

Durehflußgeschwindigkeitsverbältnie

(Flädienverhältnis

Entla- ρ dungs-

leistun γ (W/cm²)⁶'

Schicht lldunc s-

feschwi v

iigkeit (nm/s)

Schich dicke

SiH./He=0,5

Oi -rl (U

NO

PH /He=IO

SiH.

=200

NO/SiH₄=8xl0~²

0,18

PH₃/SiH₄=8xl0"

1,5

SiH /He=O₁S

NO

=200

=1xl0~²
~ 1XlO"⁴

0,18

1,5

18

Amorphe
Schicht (II)

Ar

200

Si-Scheibe:Graphit

1,5 : 8,5

0,3

0,2

0,3

- 122 - DE 2849 33Q8165 Beispiel 43

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 38 hergestellt, jedoch wurden zur Bildung des zweiten Schichtbereichs anstelle der in Beispiel 38 angewandten Schichtbildungsbedingungen die in Tabelle 8F . angegebenen Bedingungen angewandt. Die erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden wie in Beispiel 36 bewertet, wobei für die einzelnen Proben insbesondere bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit gute Ergebnisse erhalten wurden.

15 20

30 35

ω ο

CJi

to O

CJl

CJl

Tabelle 8F

Bedingungen	Verwendete Gase	Durchfluß geschwindig keit 3 ,Norm—cm / rein)	Durchflußgeschvindig- keitsverhältnis ;	Schicht dicke \
1	SiH4/He=l B2H6/He=10"2 NO	SiH4=200	B0H,ZSiH =2xlO"5 Z. b 4 NOZSiH4=3xl0~4	15
2	SiH4ZHe=I B2H6/He=10~2 NO	SiH4=200	B2H6ZSiH4=IxIO"5 NOZSiH4=3xl0"4	15
3	Si0H,/He=I 2 6 _2 B~H,-ZHe=10 Z. D NO	Si2H6=170	B_HcZSi-H,=3xl0"4 2 b 2 b NOZSi2H6=3xl0"4	10
4	SiH4/He=l SiF4/He=l BoHcZHe=10"2 NO	SiH.+SiF. 4 4 =100	SiH4ZSiF4=8Z2 B2H6Z(SiH4+SiF4) =2xlO"5 NOZ(SiH4+SiF4)=3xlO~4	15

-IM- DE 2849 33^35

¹ Beispiel 44

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle IG angegebenen Bedihgungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 14 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit -5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix.s unter Anwendung

einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit

-5,0 kV unterzogen wurde, übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

co
ο

to σι

σι

Tabelle 1G

Schichtaufbau	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkeit No Km- cnT/ min)	Durchflußgeschwindigkeits verhältnis /	Entladung: Frequenz d/cm7	'-Schicht bildungs geschwin digkeit (nmZs)	Schicht dicke (>jm)
Amorphe Schicht (I)	Zwei ter Schicht bereich	SiH4ZHe=O15 NO PH3ZHe=IO"3	SiH4 =200	NOZSiH4=IxIO"1^ lxlO"4 PH3ZSiH4=8xl0~4	0,18	1,5	0,6
Amorphe Schicht (H)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 =200	NOZSiH4=IxIO"4	0,18	1,5	20
SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4 -50 ι 1	SiH4:C2H4= 3 : 7	0,18	0,6	0,5

Temperatur des Al-Schichtträgers Ent!adungsfrequenz

Innendruck während der Reaktion

250°C
13,56 MHz 0,67 mbar

1 Beispiel 45

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 2G angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 15 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 44.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 44 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde..

Tabelle 2G .

20	Schicht auf bau	Erster Schichi bereicl It	Verwendete Gase	Durch- flußge schwin digkei (Norm ern3/ min)	Durchflußge- [ schwindigkeits- ; Verhältnis	Entla dungs leistun (W/cm2)	Schieb bil- jdungs- ge-. schwin digkei (nm/s)	ichich iicke (pm)
25	Amor phe Schic (I)	Zweite» ächicht- jereich	.SiH /He=O,5 NO PH3/He=10"	SiH4 =200	_2 NO/SiH =3x10 ^ 2xlO~2 PH /SiH =lxlO~	0,18	1,5	0,8
30	Amorp,he Schicht (II)	SiH /He=O15 NO	SiH„ 4 =200	-2 NO/SiH =2x10 ^ 7xlO~4	0,18	1,5	20
	SiH /He=O,5 .C2H4	SiH4 =15 I	SiH4=C3H4=O,9:9,6	0,18	0,15	0,5

Λ η " *

DE 2849 3308165

Beispiel 46

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungs-vorrichtung wurde unter den in Tabelle 3G angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 16 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 44.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen * Bedingungen wie in Beispiel 44 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

: Tabelle 3G-

Schicht auf bau	Erster Schich bereicl Vt	Verwendete Gase	Durch- flußge schwin digkei (Norm- cm3/ min)	Durchflußge schwindigkeits verhältnis	Entla- äungs- leistun (W/cm2)	Schich bil- gdungs- ge- ^chwin digkei Öim/s)	Schich dicke (Mm)-
Amor phe Schic (D	Zweite» Schicht· jereich	.SiH /He=O, 5 NO PH /He=10~	SiH. 4 =200	NO/SiH4=1s2x10"1 4 -v 3 Kio _3 PH3/siH4=.1.5x10	0,18		1,0
Amorp.he Schicht (II)	SiH VHe =0,5 4 NO	SiH4 =200	NO/SiH =>3χ10 4	0,18	1,5	20
SiH /He=O1S	SiH4 =100	siH4:c2H4= 5 : 5	0,18	0,8	1,5

- 128 - DE 2849 ¹ Beispiel 47

In genau der gleichen V/eise wie in Beispiel 44 wurden Schichten gebildet, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der amorphen Schicht (II) verändert, indem das während der Bildung der amorphen Schicht (II) angewandte Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-GaS zu C-H.-Gas verändert wurde. Bei jedem der

auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden die in Beispiel 44 beschriebenen Schritte bis zur Übertragung etwa 50.000mal wiederholt, worauf die Bildqualität unter Erzielung der in Tabelle 4G gezeigten Ergebnisse be-

15 wertet wurde.

ω
ο

to cn

to
ο

cn

Tabelle 4G

Probe Nr.	■ "401G	402G	403G	·■ 4 04G	405G	406G	407G	408G
SiH4=C2H4 )urchflußge- schwindigkeits- /erhältnis")	9:1	6:4	4 : 6	2 : 8	1 : 9	0,5:9,5	0,35:9,65	0,2:9,8
Si : C (Gehalts verhältnis)	9 : 1	7 : 3	5,5:4,5	4 : 6	3 : 7	2 : 8	1,2:8,8	0,8:9,2
3ewertung der Bildqualität	Δ	O	©	@	©	O	Δ	χ

sehr gut

Q: gut

: für die praktische X: Neigung zur Erzeugung Anwendung ausreichend von Bildfehlern

CO O OO

1 Beispiel A8_

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 44 wurden Schichten gebildet, jedoch wurde die Schichtdicke der amorphen Schicht (II) in der in Tabelle 5G gezeigten Weise verändert. Bei der Bewertung der Bildqualität wurden die in Tabelle 5G gezeigten Ergebnisse erhalten.

Tabelle 5G

Probe Nr.	Dicke der amor phen Schicht (II) (pO	Ergebnisse
501G	0,001	Neigung zum Auftreten von Bildfehlern
502G	0,02	kein Bildfehler während 20.000 Wiederholungen
503G	0,05	kein Bildfehler während 5O.UUO Wiederholungen
504G	2	stabil während 200.000 oder mehr Wiederholungen

1 Beispiel 49

In genau der gleichen Weise w,ie in Beispiel 44 wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren zur Bildung des ersten und des zweiten Schichtbereichs in der in Tabelle 6G gezeigten Weise abgeändert. Die Bewertung der Bildqualität wurde wie in Beispiel -ifif durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 6G

Schicht	ir stier. SchicM	Verwendete	Durch-	SiH,	/ Duchflußqe-·	P)	Ehtla-	Schicht	■ Schic
aufbau	bereiel	Gase	Hui^ge-		schwindigkeits-	NO/(SiH +SiF )	dungs-	bildung	;-dicke
			schwin-	+SiF	verhä'ltnis	-1 ' -4	leistunc	geschwi	Ί-(μιη)
			digkei t			=1x10 'VlxlO	(W/cm2)	digkeit
			(ttorm-cni /mi	=200			{rim/s)
(I)		SiH /He=O1S		*r H _ j \Olli Tg JLa J 3 4 4
	Zweite» Schicht		SiH 4	=4xl0"3		15
•6	bereic I	SiF./He=0.5	+SiF, 4 =200	NO/(SiH.+SiF )		I j J
		=lxlO"4	0,18		0,6
S-	NO
■■$	"PH /He=ItT3
I	SiH VHe-0,5 4 '
	SiF /He=O,5	0,18	1,5	20

1 Beispiel

Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 7G angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 17 gezeigten Sauerstoff-Tiefenpröfile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Q Be.ispiel 44.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien .aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den ^ gleichen Bedingungen wie in Beispiel 44 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Tabelle 7G

Schicht auf bau	Erster Schichi bereicl It	Verwendete Gase	Durch- flußge schwin digkei (Norm ern3/ min)	Durchflußge- schwindigkeits- ; Verhältnis	Entla dungs leistun (W/cm2)	Schich bil- gdungs- ge- schwin digkei (hm/s)	ichich : Jicke (pm)
Amor phe Schic (I)	Zweite Schicht Bereich	.SiH4/He=0,5 NO PU /He=IO"	SiH4 =200	_2 NO/SiH =8x10 ^ lxl0~2 PFJ./SiH =8xlO~	0,18	1,5	2
AmorD,he Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH, 4 =200	NO/SiH =lxlO~2 1V/ lxlO~4	0,18	1,5	18
SiH /He=O15 C2H4 1	SiH, 4 =50	SiH4:C2H4=3 : 7	0,18	0,6	0,5

- 133 - DE 2849 3308165 Beispiel .51'

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 46 hergestellt, jedoch wurden zur Bildung des zweiten Schichtbereichs anstelle der in Beispiel 46 angewandten Schichtbildungsbedingungen die in Tabelle 8G. angegebenen Bedingungen angewandt. Die erhaltenen Bilderzeugungselemente

Q wurden wie in Beispiel 44 bewertet, wobei für die einzelnen Proben insbesondere bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit gute Ergebnisse erhalten wurden.

DE 2849

in

in

O "3*

O

in

O

in

•1

O

rH

I

O

I

O

I

vo

O

rH

O

I

O

VO

CN

in

^^

O

O

r

rH

I

rH I

rH rH

I

rH

rH

O

Il

rH

rH

O

te

rH

Il

rH

rH

te

\

H

T

O

rH rH

O

X!

X Ö

Il Il

X

CN

OJ

Il

X

rH

CN

(U

Il

X

CN

OO

Cm

rH

Il Il

rH

υ»«

CN rH

(U QJ

rH

Il

te

(U

ro

X

•H

te

Q)

ro

■H

Il

•H

Il

Q) QJ

X

X! ϋ st.

Il X

se te

Il

Il

ro

cn

■ν.

te

Il

cn

cn

te te

ro

ϋ -rl —

te

-ν.

Il

^^

VO

Cm

•1-

CN

Il

W Ό

K Il

T VO

te

■H

K

vo

te

vo

te

vo

O

•H

"5T in

I

T VO

,-^

I

te te

•H

cn

•rH

te

•h

te

CN

te

2

cn

te ι

Cm tC

U^

cn te

•H CN O

cn

cn

CN

cn

CN

•H

CN

S

•rH O

•H CN

Cm

•Η

*·>. -H

cn CQ 2

CQ

CQ

cn

CQ

T

cn ή

cn CQ

■rH

Ό

vo cn

VO

CN

O

te

w X

cn

α

te

Z

•H

"^ CN

•Η

es ο

H

CN

CN

ro

cn

VO Il

XT

Jt ω

(Q 2

CQ

•«j·

te

te

Χ3 -H

O

Cm

CN

•H

υ α

O

•H

CQ

cn

V) +>

CN

cn

(U rH

Il

■"■^

ο

CQ XJ

te

te

2

P iH

•H

■H

γΛ O)

cn

cn

UH >

XJ ω

U +>

CN

»Η -H

I

P (U

O

iH

I -H

{-»

Il

«a <o *·>.

iH

O

Q)

P C ro

Il

2

te

r-i ·Η β

VO

Uh £ U

te

■τ

-0^ . JL

O

CN

te

O O H-> E -->

2

-H

•H

U (0 ·Η JH C

cn

cn

P (U (U O -H

P t*A! 2 ti

CN

I

(U

O

+1

2

Q)

1O

ρ

(U

5 QJ

M Ul

Q) lti > O

β

(U

tr»

ngu

τΗ QJ

(Q

¹ Beispiel 52

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorriehtung wurde unter den in Tabelle ih angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 14 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineingebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit —5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild bestrahlt. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Bestrahlung wurde mit einem Belichtungswert von 1,5 Ix.s unter. Anwendung

einer lichtdurchlässigen Testkarte durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements auftreffen gelassen, wodurch auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungselement befindliche Tonerbild auf ein Bildempfangsmaterial aus Papier, das einer Koronaladung mit

-5,0 kV unterzogen wurde, übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das ein ausgezeichnetes Auflösungsvermögen und eine gute Wiedergabe der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

ω
ο

to	Tabel	le	1Η	to
			ο

Schichtaufbau	Erster Schicht bereich	Verwendete Gase	Durch- flußge- schwin- digkeit No Km- cnT/ min)	Durchf1ußgeschwi ndi gkei ts- verhältnis (	intladung: rrequenz 4/cma)	-Schicht· bildungs- geschwin digkeit (ran/s)	Schicht dicke (Mm)
Amorphe Schicht (I)	Zweiter Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO PH3/He=10"3	SiH4 = 200	~N0/SiH slxio""1"^ lxlÖ"^ PH3/SiH4 = 8 χ 10~4	0,18	1.5	0,6
Amorphe Schicht (Π)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4 = 200	NO/SiH4=lxl0~4	0,18	1,5	20
"SxH./He-0,5 SlP4/He=0,5	SiH4 +SiF4 = 50	SiH4 : SiF4 : C3H4 =1,5 : 1,5 : 7	0,18	0,6	0,5

Temperatur des Al-Schichtträgers Entladungsfrequenz

Innendruck während der Reaktion

250^eC
13,56 MHz 0,67 mbar

00

GO · GO

00 ■

OD cn

1 Beispiel 53

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 2H angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 15 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 52.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 52 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Tabelle 2H

Schicht auf bau	Erster Schichi bereicl It	Verwendete Gase	Durch- flußge- schwin· digkei (Norm- cm3/ min)	Durchflußge schwindigkeits verhältnis	Entla dungs leistun (W/cm2)	Schich bil- gdungs- ge- äohwin digkei	>chich iicke (um)
Amor phe Schic (I)	Zweiter Schicht- lereich	.SiH /He=O, 5 NO PH./He=IO	SiH4 =200	_2 NO/SiH =3x10 ■* 2xl0"2 PH3/SiH4=lxl0~	0,18	1,5	0,8
Ainorp.he Schicht (II)	SiH4/He=G,5 NO	SiH4 =200	_2 NO/SiH =2x10 4 ^ 7xlO~4	0,18	1,5	20
SiH4/He=O,5 SiF4/He=O,5 C2H4	SiH4 +SiF4 =15	SiH4=SiF4=C2H4 6 = 0,3:0,1:9,6	0,18	0,15	0,3

de 2849 3308165

1 Beispiel .54

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 3H angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement hergestellt, das in dem ersten und dem zweiten Schichtbereich die in Fig. 16 gezeigten Sauerstoff-Tiefenprofile hatte.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Q Beispiel 52.

Unter Anwendung des auf diese V/eise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 52 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Tabelle 3H

20	Schicht auf bau	Erster Schich bereicl It	Verwendete Gase	Durch- flußge· schwin digkei (Norm ern3/ min)	Durchflußge- schwindigkeits- : verhältnis	Entla dungs leistun (W/cm2)	Schich bil- jdungs- ge- Schwin digkei (nm/s)	Schich i icke (pm)
25	Amor phe Schic (I)	Zwei te ι Schicht- Dereich	..SiH /He=O,5 NO PH /He=10~	SiH4 =200	NO/siH4=1,2x10"1 % 3x10"4 pH3/siH4-1,5x10	0,18	1,5	1.0
30	Amorpjie Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH1, 4 =200	NO/SiH =3X10"4 4	0,18	1,5	20
	Si IWHe=O, b SiF4VHe=O^	SiH +RiF4 =150	SiH4^lH4=U2H4 = 3:3:4	0,18	1,0	1,5

- 139 - ^{DE 2849} 3308165

¹ Beispiel 55

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 5? wurden Bilderzeugungselemente hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der amorphen Schicht (II) verändert, indem das während der Bildung der amorphen Schicht (II) angewandte Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-GaSjSiF₄-GaSiC₂H₄-GaS verändert wurde, Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die in Beispiel 52 beschriebenen BiIderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsschritte etwa 50,000mal wiederholt, und die Qualität der erhaltenen Bilder wurde bewertet, wobei die in Tabelle 4H

15 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

co ο

to o

CJl

cn

Tabelle 4H

Probe Kr.	401H	402H	403H	404H	405H	406H	407H	408H
4 4 2 (Durchflußce- schwindicikeit	45:4:l sverhältr	3:3,5: 3,5 is)	2:2:6	1:1:8	0,6:0,4: 9	0,2:0,3: 9,5	0,2:0,15: 9,65	0,1:0,1: 9,8
Si : C (Gehsltsver- rialtnis)	9 : 1	7 : 3	5,5:4,5	4 : 6	3 : 7	2 : 8	1,2:8,8	0,8:9,2
Bewertung der Bild qualität.	Δ	O	(S?	@	®	O	A	X

O I

(Q): sehr out

für die praktische ^{x :} Neigung zur Erzeu-Anwendung ausreichend gung von Bildfehlern

* ♦ * O r · · ft

ro οο

to

CO GO CD OO

CD

cn

- 141 -

DK 2049

1 Beispiel 56

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 52 wurden Bllderzeugungselemerite hergestellt, jedoch wurde die Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (II) verändert. Die in Beispiel 52 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungsund Reinigungsschritte wurden wiederholt, wobei die in Tabelle 5 H gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 5H

Probe Nr.	Dicke der amor phen Schicht (II) (p)	Ergebnisse
501H	0,001	Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern
502H	0,02	keine Bildfehler während 20.000 Wiederholungen
503 H	0,05	stabil während 50,000 oder mehr Wiederholungen . .... ..... ..
504H	!stabil v^hrend 2CX).000 oder mehr 1 Wiederholungen

Beispiel

In genau der gleichen Weise wie in Beispiel 52 wurden Schichten gebildet, jedoch wurden die Verfahren zur 5 Bildung des ersten und des zweiten Schichtbereichs in der in Tabelle 6H gezeigten Weise abgeändert. Die Bewertung der Bildqualität wurde wie in Beispiel 52 durchgeführt, wobei gute Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 6H

Schichtaufbau

Verwendete Gase

J(F/QntH

)urch-

"luf^ge-

schwin-

iigkeit

(cnr/mi

/ DuchfluRqeschwindigkeitsverhältnis

l)

Eritladungs- leistunc (W/cm²)

Schicht bildung qeschwi digkeit (rWs)

Schic it*■ ;-dicke ι-(μιη)

ti

Erster

Schicht

bereicl·

SiH /He=O₁5 SiF VHe=O, NO PH₃/He=10~³

SiH, 4

NO/(SiH ,,+SiFJ 4 4

=1x10" % lxlO~⁴

=200

=4x10

-3

Zweitei Schicht berei-d

SiH /He=O,5 SiF /He=O,5

NO

SiH₄₊

=200

NO/(SiH^,+SiF.) 4 4

=1x10

-4

0,18

0,18

1,5

0,6

1,5

20

DE 2849

Beispiel 58

Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurde unter den in Tabelle 7H angegebenen Bedingungen ein Bilderzeugungselement mit einem Sauerstoff-Tiefenprofil, wie es in Fig. 17 gezeigt wird, gebildet.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel ^²-

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurden auf Bildempfangsmaterialien aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 52 Bilder erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Tabelle 7H

Schichtauf
bau

Verwendete Gase

Durchflußge
schwin
digkei
(Normcm³/
min)

Durchflußge-

schwindigkeits-
; Verhältnis

Entlatiungsleistun

(W/cm²)

Schich

biljdungs-

ge-i

siahwin

digkei (nin/s)

chich iicke (μπί)

25

Amorphe
Schic

(I)

Erster Schich bereicl it

Zweite schicht jereich

30

Schicht (II)

SiHVHe=O,5 4 '

NO

PH /He=IO

SiH,

=200

NO/SiH =8x10

1x10

-2

0,18

PH./SiH =8x10
4

-5

SiH₄ZHe=O,5 NO

NO/SiH₄=lxl0

-2

=200

1x10

-4

SiF /He=O₁S ^C2^H4

SiH,
+SiF
=50

SiH₄ .-Si₄
=1,5:1,5:7

0_r18

0,18

1,5

1,5

0,6

35

- ^λΛΛ - ^ÜE -^>B4tJ

Bilderzeugungseleinente für elektrofotografische Zwecke wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 54 hergestellt, jedoch wurden zur Bildung des zweiten Schichtbereichs anstelle der in Beispiel 54 angewandten Schichtbildungsbedingungen die in Tabelle BH angegebenen Bedingungen angewandt. Die erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden wie in Beispiel Γ>? bewertet, wobei für die einzelnen Proben insbesondere bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit gute Ergebnisse erhalten wurden.

ω O

fcO

CJi

Tabelle 8H

Bedingungen	Verwendete Gase	Durchfluß geschwindig keit 3 Korir.-cm / irir.)	Durchflußgeschvindig- keitsverhältnis	Schicht- dicke ()iir.)
1	SiH4/He=l B.Hc/He=10~2 NQ	SiK, =200	BnH^-VSiK =2xl0~5 2. ο 4 NO/SiK,=3x10""	15
1 2	SiH4ZHe=I B-H,/Ke=IO"2 2. D NQ	SiH,=200	BnH,/SiH,^lxio"3 /O 4 NO/SiH.=3xlO~4 4	15
3	SioH^/He=l 2 D -2 BnH,/He=IO Z O NO	Si0H,=170 2 D	B-T-WSi0H, = 3xlQ~4 Z D / D NO/Si2H6=3xl0"4	J. '"■
4	SiH4/He=l SiF4/He=l B„Hc/He=10~2 Z D NO	SiK ,+SiF, 4 H = 100	SiK./SiF =8/2 4 4 Zb 4 4 =2xlO~5 NO/(SiH.+S iFj =3x10" 4 4 4	1 ^ J- —

Leerseite

Claims (25)

Patentansprüche

1. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement mit einem Träger für ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement und einer amorphen Schicht,· die Fotoleitfähigkeit zeigt und . aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome als Matrix enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Schicht einen ersten Schichtbereich, der als' am Aufbau beteiligte Atome Sauerstoffatome in einer in der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßigen und kontinuierlichen Verteilung enthält,
und einen zweiten Schichtbereich, der als am Aufbau beteiligte Atome zu der Gruppe III oder der Gruppe V des Periodensystems gehörende Atome (A) in einer in der Richtung der Schichtdicke kontinuierlichen Verteilung enthält, wobei der zweite Schichtbereich im Innern unterhalb der Oberfläche der amorphen Schicht

30 vorliegt ₁ aufweist.

2. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtbereich den gesamten Schichtbereich der amorphen Schicht einnimmt.

B/13

Dresdner Bank (München) Kto. 393Θ 844 Bayer. Vereinsbank {München) KIo 508 S41 Posischeck (München) KIo, 670-43-804

- 2 - DE 2849

3. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilungszustand der Atome (A) in der Richtung der Schichtdicke gleichmäßig ist.

4. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffatome mit einer stärkeren Anreicherung an der Trägerseite
verteilt sind.

5. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Fotoleitfähigkeit zeigenden, amorphen Schicht außerdem eine amorphe Schicht, die aus einem Siliciumatome und Kohlenstoffatome enthaltenden, amorphen Material besteht, vorgesehen ist.

6. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffatome enthaltende, amorphe Schicht außerdem Wasserstoffatome enthält.

7. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffatome enthaltende, amorphe Schicht außerdem Halogenatome enthält.

8. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffatome enthaltende, amorphe Schicht außerdem Wasserstoffatome und Halogenatome enthält.

9. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schichtbereich zu der Gruppe V des Periodensystems gehörende Atome enthält und daß der andere Bereich

ψ λ- mm

- 3 - DE 2849

(B) der Fotoleitfähigkeit zeigenden, amorphen Schicht, d. h. der Bereich mit Ausnahme des zweiten Schichtbereichs, zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atome enthält.

10. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fotolei tfähigkeit zeigenden, amorphen Schicht Wasserstoffatorne enthalten sind.

11. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome in der amorphen Schicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.

12. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fotoleitfähigkeit zeigenden, amorphen Schicht Halogenatome enthalten sind.

13. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Halogenatome in der amorphen Schicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.

14. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fotoleitfähigkeit zeigenden, amorphen Schicht Wasserstoffatome und Halogenatome enthalten sind.

15. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Wasserstoffatome und Halogenatome 1 bis 40 Atom-% beträgt.

Ψ 9- ··

- 4 - DE 2849

*

16. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Sauerstoffatome 0,001 bis 30 Atom-% beträgt.

17. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt de** Atome (A) in dem zweiten Schichtbereich 0,01 bis

4 5 χ 10 Atom-ppm beträgt.

18. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schichtdicke T₀ der amorphen Schicht und der Schichtdicke t_n des zweiten Schichtbereichs die folgende

15 Beziehung gilt: t_B/T_Q^0,4.

19. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die_: Schichtdicke des zweiten Schichtbereichs 3,0 nm bis 5 jum

20 beträgt.

20. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke T_n der amorphen Schicht 1 bis 100 pm beträgt.

21. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtbereich den Höchstwert C der Verteilungskonzentration der Sauerstoffatome an dem an der Trägersei-

30 te befindlichen Endteil des Schichtbereichs aufweist.

22. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach ■"uch 21, dadui
oder mehr beträgt.

Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß C 10 Atom-%

- 5 - DE 2849

*·

23. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß C in dem

max

Schichtbereich des ersten Schichtbereichs vorliegt, der sich innerhalb einer Dicke von 5 pm von dem Endteil an der Trägerseite aus gesehen befindet.

24. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der zu der Gruppe III des Periodensystems gehörenden Atome in dem anderen Schichtbereich (B) 0,001 bis 1000 Atom-ppm beträgt.

25. Fotoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Kohlenstoffatome enthaltenden, amorphen Schicht 0,003 bis 30 μτη beträgt.