JPH0690535B2 - Light receiving member - Google Patents
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- JPH0690535B2 JPH0690535B2 JP24189085A JP24189085A JPH0690535B2 JP H0690535 B2 JPH0690535 B2 JP H0690535B2 JP 24189085 A JP24189085 A JP 24189085A JP 24189085 A JP24189085 A JP 24189085A JP H0690535 B2 JPH0690535 B2 JP H0690535B2
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- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、X線、γ線等を示す)の様な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。さらに詳しくは、レーザー光
などの可干渉性光を用いるのに適した光受容部材に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to light (here, light in a broad sense, ultraviolet light, visible light,
The present invention relates to a light receiving member sensitive to electromagnetic waves such as infrared rays, X rays, and γ rays). More specifically, it relates to a light receiving member suitable for using coherent light such as laser light.
デジタル画像情報を画像として記録する方法として、デ
ジタル画像情報に応じて変調したレーザー光で光受容部
材を光学的に走査することにより静電潜像を形成し、次
いで該潜像を現像するか、更に必要に応じて転写、定着
などの処理を行ない、画像を記録する方法が知られてお
り、中でも電子写真法による画像形成法では、レーザー
として、小型で安価なHe-Neレーザーあるいは半導体レ
ーザー(通常は650〜820nmの発光波長を有する)を使用
して像記録を行なうのが一般的である。As a method of recording digital image information as an image, an electrostatic latent image is formed by optically scanning a light receiving member with laser light modulated according to the digital image information, and then the latent image is developed, Further, a method of recording an image by performing transfer, fixing, and the like as required is known. Among them, in the image forming method by electrophotography, a small and inexpensive He-Ne laser or semiconductor laser ( It is common to carry out image recording using a light emission wavelength of 650 to 820 nm).
ところで、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写
真用の光受容部材としては、その光感度領域の整合性が
他の種類の光受容部材と比べて優れているのに加えて、
ビツカーズ硬度が高く、公害の問題が少ない等の点から
評価され、例えば特開昭54-86341号公報や特開昭56-837
46号公報にみられるようなシリコン原子を含む非晶質材
料(以後「a−Si」と略記する)から成る光受容部材が
注目されている。By the way, as a light receiving member for electrophotography suitable when using a semiconductor laser, in addition to the fact that the matching of the light sensitive region is superior to other types of light receiving members,
It is evaluated from the viewpoint that it has a high hardness of Vitzkers and has little problem of pollution. For example, JP-A-54-86341 and JP-A-56-837.
Attention has been paid to a light receiving member made of an amorphous material containing silicon atoms (hereinafter abbreviated as "a-Si") as disclosed in Japanese Patent No. 46.
しかしながら、前記光受容部材については、光受容層を
単層構成のa−Si層とすると、その高光感度を保持しつ
つ、電子写真用として要求される1012Ωcm以上の暗抵抗
を確保するには、水素原子やハロゲン原子、或いはこれ
等に加えてボロン原子とを特定の量範囲で層中に制御さ
れた形で構造的に含有させる必要性があり、ために層形
成に当つて各種条件を厳密にコントロールすることが要
求される等、光受容部材の設計についての許容度に可成
りの制限がある。そしてそうした設計上の許容度の問題
をある程度低暗抵抗であつても、その高光感度を有効に
利用出来る様にする等して改善する提案がなされてい
る。即ち、例えば、特開昭54-121743号公報、特開昭57-
4053号公報、特開昭57-4172号公報にみられるように光
受容層を伝導特定の異なる層を積層した二層以上の層構
成として、光受容層内部に空乏層を形成したり、或いは
特開昭57-52178号、同52179号、同52180号、同58159
号、同58160号、同58161号の各公報にみられるように支
持体と光受容層の間、又は/及び光受容層の上部表面に
障壁層を設けた多層構造としたりして、見掛け上の暗抵
抗を高めた光受容部材が提案されている。However, in the above-mentioned light receiving member, when the light receiving layer is an a-Si layer having a single layer structure, it is possible to secure a dark resistance of 10 12 Ωcm or more required for electrophotography while maintaining its high photosensitivity. Is required to structurally contain a hydrogen atom, a halogen atom, or a boron atom in addition to them in a controlled amount in a specific amount range. Therefore, various conditions for forming a layer are required. There is a considerable limit to the tolerance of the design of the light receiving member, such as the need to strictly control the It has been proposed to improve the design tolerance by making the high photosensitivity effective even if the dark resistance is low to some extent. That is, for example, JP 54-121743 A, JP 57-
As disclosed in JP-A-4053 and JP-A-57-4172, the light-receiving layer has a layered structure of two or more layers in which conductive specific layers are laminated to form a depletion layer inside the light-receiving layer, or JP-A-57-52178, 52179, 52180, 58159
No. 58160, No. 58161, each of which has a multilayer structure in which a barrier layer is provided between the support and the photoreceptive layer or / and on the upper surface of the photoreceptive layer. A light receiving member having improved dark resistance has been proposed.
ところがそうした光受容層が多層構造を有する光受容部
材は、各層の層厚にばらつきがあり、これを用いてレー
ザー記録を行う場合、レーザー光が可干渉性の単色光で
あるので、光受容層のレーザー光照射側自由表面、光受
容層を構成する各層及び支持体と光受容層との層界面
(以後、この自由表面及び層界面の両者を併せた意味で
「界面」と称する。)より反射して来る反射光の夫々が
干渉を起してしまうことがしばしばある。However, such a light-receiving layer having a multi-layered light-receiving layer has a variation in the layer thickness of each layer, and when laser recording is performed using this, the laser beam is a coherent monochromatic light. From the laser light irradiation side free surface, each layer constituting the light receiving layer and the layer interface between the support and the light receiving layer (hereinafter, both the free surface and the layer interface are collectively referred to as “interface”). Often, each of the reflected light that is reflected causes interference.
この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
干渉縞模様となつて現われ、画像不良の原因となる。殊
に階調性の高い中間調の画像を形成する場合にあつて
は、識別性の著しく劣つた阻画像を与えるところとな
る。This interference phenomenon is a so-called
It appears as an interference fringe pattern, which causes a defective image. In particular, when forming a halftone image with high gradation, a blocking image with extremely poor discrimination is provided.
また重要な点として、使用する半導体レーザー光の波長
領域が長波長になるにつれ光受容層に於ける該レーザー
光の吸収が減少してくるので、前記の干渉現象が顕著に
なるという問題がある。Another important point is that the absorption of the laser light in the light-receiving layer decreases as the wavelength region of the semiconductor laser light used becomes longer, which causes a problem that the interference phenomenon becomes remarkable. .
即ち、例えば2若しくはそれ以上の層(多層)構成のも
のであるものにおいては、それらの各層について干渉効
果が起り、それぞれの干渉が相乗的に作用し合つて干渉
縞模様を呈するところとなり、それがそのまゝ転写部材
に影響し、該部材上に前記干渉縞模様に対応した干渉縞
が転写、定着され可視画像に現出して不良画像をもたら
してしまうといつた問題がある。That is, for example, in a structure having two or more layers (multilayer), an interference effect occurs in each of these layers, and the respective interferences act synergistically to form an interference fringe pattern. However, there is a problem that the transfer fringes affect the transfer member, and the interference fringes corresponding to the interference fringes are transferred and fixed on the transfer member to appear on the visible image, resulting in a defective image.
こうした問題を解消する策として、(a)支持体表面を
ダイヤモンド切削して、±500Å〜±10000Åの凹凸を設
けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭58-162975
号公報参照)、(b)アルミニウム支持体表面を黒色ア
ルマイト処理したり、或いは、樹脂中にカーボン、着色
顔料、染料を分散したりして光吸収層を設ける方法(例
えば特開昭57-165845号公報参照)、(c)アルミニウ
ム支持体表面を梨地状のアルマイト処理したり、サンド
ブラストにより砂目状の微細凹凸を設けたりして、支持
体表面に光散乱反射防止層を設ける方法(例えば特開昭
57-16554号公報参照)等が提案されてはいる。As a measure for solving such a problem, (a) a method of diamond-cutting the surface of a support to form irregularities of ± 500Å to ± 10000Å to form a light-scattering surface (for example, JP-A-58-162975).
(See JP-A-57-165845), (b) A method of providing a light absorbing layer by black-anodizing the surface of an aluminum support or dispersing carbon, a coloring pigment, and a dye in a resin (for example, JP-A-57-165845). (C) A method of providing a light-scattering / antireflection layer on the surface of a support by subjecting the surface of the aluminum support to a satin-finished alumite treatment or providing sandblasted fine irregularities in the shape of a grain (for example, a special method). Kaisho
No. 57-16554) is proposed.
これらの提案方法は、一応の結果はもたらすものの、画
像上に現出する干渉縞模様を完全に解消するに十分なも
のではない。These proposed methods, although providing tentative results, are not sufficient to completely eliminate the interference fringe pattern appearing on the image.
即ち、(a)の方法については、支持体表面に特定の凹
凸を多数設けていて、それにより光散乱効果による干渉
縞模様の現出が一応それなりに防止はされるものの、光
散乱としては依然として正反射光成分が残存するため、
該正反射光による干渉縞模様が残存してしまうことに加
えて、支持体表面での光散乱効果により照射スポツトに
拡がりが生じ、実質的な解像度低下をきたしてしまう。That is, in the method of (a), a large number of specific irregularities are provided on the surface of the support, and although the appearance of the interference fringe pattern due to the light scattering effect is prevented for a while, the light scattering still remains. Since the specular reflection light component remains,
In addition to the interference fringe pattern due to the specular reflection light remaining, the irradiation spots spread due to the light scattering effect on the surface of the support, which causes a substantial reduction in resolution.
(b)の方法については、黒色アルマイト処理では、完
全吸収は不可能であり、支持体表面での反射光は残存し
てしまう。また、着色顔料分散樹脂層を設ける場合は、
a−Si層を形成する際、樹脂層より脱気現象が生じ、形
成される光受容層の層品質が著しく低下すること、樹脂
層がa−Si層形成の際のプラズマによってダメージを受
けて、本来の吸収機能を低減させると共に、表面状態の
悪化によるその後のa−Si層の形成に悪影響を与えるこ
と等の問題点を有する。With regard to the method (b), the black alumite treatment cannot completely absorb the light, and the reflected light on the surface of the support remains. Further, when providing the color pigment dispersed resin layer,
When the a-Si layer is formed, the degassing phenomenon occurs from the resin layer, the layer quality of the formed light-receiving layer is significantly deteriorated, and the resin layer is damaged by the plasma during the formation of the a-Si layer. However, there is a problem in that the original absorption function is reduced and the subsequent formation of the a-Si layer is adversely affected by the deterioration of the surface state.
(c)の方法については、例えば入射光についてみれば
光受容層の表面でその一部が反射されて反射光となり、
残りは、光受容層の内部に進入して透過光となる。透過
光は、支持体の表面に於いて、その一部は、光散乱され
て拡散光となり、残りが正反射されて反射光となり、そ
の一部が出射光となつて外部に出ては行くが、出射光
は、反射光と干渉する成分であつて、いずれにしろ残留
するため依然として干渉縞模様が完全に消失はしない。Regarding the method of (c), for example, in terms of incident light, a part of the incident light is reflected on the surface of the light-receiving layer to become reflected light,
The remainder enters the inside of the light receiving layer and becomes transmitted light. On the surface of the support, part of the transmitted light is scattered and becomes diffused light, and the rest is specularly reflected and becomes reflected light, and part of it becomes outgoing light and goes out. However, since the emitted light is a component that interferes with the reflected light and remains in any case, the interference fringe pattern does not completely disappear.
ところで、この場合の干渉を防止するについて、光受容
層内部での多重反射が起らないように、支持体の表面の
拡散性を増加させる試みもあるが、そうしたところでか
えつて光受容層内で光が拡散してハレーシヨンを生じて
しまい結局は解像度が低下してしまう。By the way, in order to prevent interference in this case, there is an attempt to increase the diffusivity of the surface of the support so that multiple reflection inside the light-receiving layer does not occur. The light diffuses to cause halation, which eventually reduces the resolution.
特に、多層構成の光受容部材においては、支持体表面を
不規則的に荒しても、第1層表面での反射光、第2層で
の反射光、支持体面での正反射光の夫々が干渉して、光
受容部材の各層厚にしたがつた干渉縞模様が生じる。従
つて、多層構成の光受容部材においては、支持体表面を
不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止することは
不可能である。In particular, in the light receiving member having a multilayer structure, even if the surface of the support is irregularly roughened, the light reflected by the first layer surface, the light reflected by the second layer, and the specular light reflected by the surface of the support are Interference results in an interference fringe pattern according to the thickness of each layer of the light receiving member. Therefore, in the light receiving member having a multilayer structure, it is impossible to completely prevent the interference fringes by irregularly roughening the surface of the support.
又、サンドブラスト等の方法によつて支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロツト間に於いてバラツ
キが多く、且つ同一ロツトに於いても粗面度に不均一が
あつて、製造管理上問題がある。加えて、比較的大きな
突起がランダムに形成される機会が多く、斯かる大きな
突起が光受容層の局所的ブレークダウンをもたらしてし
まう。Also, when the surface of the support is irregularly roughened by a method such as sandblasting, the surface roughness varies widely among the lots, and even within the same lot, the surface roughness is uneven. , There is a problem in manufacturing control. In addition, relatively large projections are often formed randomly, and such large projections cause local breakdown of the photoreceptor layer.
又、支持体表面を単に規則的に荒したところで、通常、
支持体の表面の凹凸形状に沿つて、光受容層が堆積する
ため、支持体の凹凸の傾斜面と光受容層の凹凸の傾斜面
とが平行になり、その部分では入射光は、明度、暗度を
もたらすところとなり、また、光受容層全体では光受容
層の層厚の不均一性があるため明案の縞模様が現われ
る。従つて、支持体表面を規則的に荒しただけでは、干
渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。Also, when the surface of the support is simply roughened,
Since the light-receiving layer is deposited along the uneven shape of the surface of the support, the inclined surface of the unevenness of the support and the inclined surface of the unevenness of the light-receiving layer are parallel to each other, and the incident light has the brightness, In addition, it causes darkness, and the light-receiving layer as a whole has a non-uniform thickness of the light-receiving layer, so that a light striped pattern appears. Therefore, it is not possible to completely prevent the occurrence of interference fringe patterns only by regularly roughening the surface of the support.
又、表面を規則的に荒した支持体上に多層構成の光受容
層を堆積させた場合にも、支持体表面での正反射光と、
光受容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界面
での反射光による干渉が加わるため、一層構成の光受容
部材の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。Also, when a light-receiving layer having a multi-layered structure is deposited on a support whose surface is regularly roughened, regular reflection light on the support surface,
In addition to the interference with the reflected light on the surface of the light receiving layer, the interference due to the reflected light at the interface between the layers is added, so that the degree of appearance of the interference fringe pattern of the light receiving member having a further structure becomes more complicated.
本発明は、主としてa−Siで構成された光受容層を有す
る光受容部材について、上述の諸問題を排除し、各種要
求を満たすものにすることを目的とするものである。An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and satisfy various requirements for a light-receiving member having a light-receiving layer mainly composed of a-Si.
すなわち、本発明の主たる目的は、電気的、光学的、光
導電的特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されなく、製造管理が容易で
ある、a−Siで構成された光受容層を有する光受容部材
を提供することにある。That is, the main object of the present invention is that electrical, optical, and photoconductive properties are substantially stable regardless of the use environment, are substantially stable to light, and have excellent light fatigue resistance, and even when repeatedly used, a deterioration phenomenon. To provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si, which is excellent in durability and moisture resistance, has no or almost no residual potential observed, and is easy to manage in production. is there.
本発明の別の目的は、全可視光域において光感度が高
く、とくに半導体レーザーとのマツチング性に優れ、且
つ光応答の速い、a−Siで構成された光受容層を有する
光受容部材を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a photoreceptive member having a photoreceptive layer composed of a-Si, which has a high photosensitivity in the entire visible light region, an excellent matching property with a semiconductor laser, and a fast photoresponse. To provide.
本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性及び
高電気的耐圧性を有する、a−Siで構成された光受容層
を有する光受容部材を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si, which has high photosensitivity, high SN ratio characteristics, and high electrical withstand voltage.
本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間に於ける密着性に優れ、
構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い、a−
Siで構成された光受容層を有する光受容部材を提供する
ことにある。Another object of the present invention is to provide excellent adhesion between the layer provided on the support and the support or between the layers of the laminated layers,
The structure is precise and stable, and the layer quality is high.
It is to provide a light receiving member having a light receiving layer composed of Si.
本発明の更に他の目的は、可干渉性単色光を用いる画像
形成に適し、長期の繰り返し使用にあつても、干渉縞模
様と反転現像時の斑点の現出がなく、且つ画像欠陥や画
像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフトーンが鮮明
に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得ることのでき
る、a−Siで構成された光受容層を有する光受容部材を
提供することにある。Still another object of the present invention is suitable for image formation using coherent monochromatic light, and even during long-term repeated use, there is no appearance of interference fringe patterns and spots during reversal development, and there are no image defects or images. To provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si, capable of obtaining a high-quality image with high density, high density, clear halftone, and no blurring. It is in.
本発明者らは、従来の光受容部材についての前述の諸問
題を克服して、上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た結果、下述する知見を得、該知見に基づいて本発明を
完成するに至つた。The present inventors have earnestly studied to overcome the above-mentioned problems of the conventional light-receiving member and achieve the above-mentioned object, and as a result, have obtained the following findings, and based on the findings, the present invention Was completed.
即ち、本発明の光受容部材は、支持体上に、シリコン原
子と、ゲルマニウム原子及びスズ原子の少なくともいず
れか一方とを含有する非晶質材料で構成された第一の層
と、シリコン原子と、酸素原子、炭素原子及び窒素原子
の中から選ばれる少なくとも一種とを含有する非晶質材
料で構成された第二の層とを有する光受容部材であっ
て、前記支持体の表面に、窪みの幅Dが500μm以下で
窪みの曲率半径Rと幅Dとが0.035≦D/Rとされた複数の
球状痕跡窪みによる凹凸を有し、かつ、該球状痕跡窪み
内に更に0.5〜20μmの微小な凹凸を有していることを
特徴とする。That is, the light receiving member of the present invention, on the support, a silicon atom, a first layer composed of an amorphous material containing at least one of germanium atoms and tin atoms, and silicon atoms. A second layer composed of an amorphous material containing at least one selected from an oxygen atom, a carbon atom and a nitrogen atom, wherein a depression is formed on the surface of the support. Having a width D of 500 μm or less and a radius of curvature R of the dent and a width D of 0.035 ≦ D / R, the unevenness is caused by a plurality of spherical trace dimples, and the spherical trace dimples further have a fineness of 0.5 to 20 μm. It is characterized by having irregularities.
ところで、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果得た知見
は、概要、支持体上に複数の層を有する光受容部材にお
いて、前記支持体表面に、複数の球状痕跡窪みによる凹
凸を設け、かつ、該球状痕跡窪み内に更に微小な複数の
凹凸形状を設けることにより、画像形成時に現われる干
渉縞模様の問題が著しく解消されるというものである。By the way, the findings obtained by the inventors of the present invention as a result of earnest research are: outline, in a light-receiving member having a plurality of layers on a support, the support surface is provided with irregularities due to a plurality of spherical trace depressions, In addition, the problem of interference fringe patterns appearing during image formation is remarkably solved by providing a plurality of finer concavo-convex shapes in the spherical trace depressions.
この知見は、本発明者らが試みた各種の実験により得た
事実関係に基づくものである。This finding is based on the factual relations obtained by various experiments that the present inventors have tried.
このところは、理解を容易にするため、図面を用いて以
下に説明する。This part will be described below with reference to the drawings in order to facilitate understanding.
第1図は、本発明に係る光受容部材100の層構成を示す
模式図であり、微小な複数の球状痕跡窪みによる凹凸形
状を有し、かつ、該球状痕跡窪み内に更に微小な複数の
凹凸形状を有する支持体101上に、その凹凸の傾斜面に
沿つて、第一の層102及び自由表面104を有する第二の層
103とからなる光受容層を備えた光受容部材を示してい
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing a layer structure of the light receiving member 100 according to the present invention, which has an uneven shape due to a plurality of minute spherical trace dents, and further includes a plurality of finer spherical dents. On a support 101 having an uneven shape, a second layer having a first layer 102 and a free surface 104 along the inclined surface of the unevenness.
10 shows a light receiving member provided with a light receiving layer composed of 103.
第2及び第4図は、本発明の光受容部材において干渉縞
模様の問題が解消されるところを説明するための図であ
る。2 and 4 are views for explaining the problem of interference fringe pattern in the light receiving member of the present invention.
第3図は、表面を規則的に荒した支持体上に、多層構成
の光受容層を堆積させた従来の光受容部材の一部を拡大
して示した図である。該図において、301は第一の層、3
02は第二の層、303は自由表面、304は第一の層と第二の
層の界面をそれぞれ示している。第3図に示すごとく、
支持体表面を切削加工等の手段により単に規則的に荒し
ただけの場合、通常は、支持体の表面の凹凸形状に沿つ
て光受容層が形成されるため、支持体表面の凹凸の傾斜
面と光受容層の凹凸の傾斜面とが平行関係をなすところ
となる。FIG. 3 is an enlarged view showing a part of a conventional light receiving member in which a light receiving layer having a multilayer structure is deposited on a support whose surface is regularly roughened. In the figure, 301 is the first layer, 3
02 indicates the second layer, 303 indicates the free surface, and 304 indicates the interface between the first layer and the second layer. As shown in FIG.
When the surface of the support is simply roughened by a means such as cutting, the light-receiving layer is usually formed along the irregular shape of the surface of the support, and therefore the uneven surface of the surface of the support is uneven. And the inclined surface of the unevenness of the light receiving layer have a parallel relationship.
このことが原因で、例えば、光受容層が第一の層301
と、第二の層302との2つの層からなる多層構成のもの
である光受容部材においては、例えば次のような問題が
定常的に惹起される。即ち、第一の層と第二の層との界
面304及び自由表面303とが平行関係にあるため、界面30
4での反射光Re1と自由表面での反射光Re2とは方向が一
致し、第二の層の層厚に応じた干渉縞が生じる。Due to this, for example, the light receiving layer is the first layer 301.
Then, in the light receiving member having a multilayer structure composed of two layers, that is, the second layer 302, for example, the following problems are constantly caused. That is, since the interface 304 between the first layer and the second layer and the free surface 303 are in a parallel relationship, the interface 30
The reflected light Re 2 of the reflected light Re 1 and the free surface in the four directions are coincident, the interference fringes occur in accordance with the thickness of the second layer.
第2図は、複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を有する
支持体上に、多層構成の光受容層を堆積させた光受容部
材の一部を拡大して示した図である。該図において、20
1は第一の層、202は第二の層、203は自由表面、204は第
一の層と第二の層との界面をそれぞれ示している。第2
図に示すごとく、支持体表面に複数の微小な球状痕跡窪
みによる凹凸形状を設けた場合、該支持体上に設けられ
る光受容層は、該凹凸形状に沿つて堆積するため、第一
の層201と第二の層202との界面204、及び自由表面203
は、各々、前記支持体表面の凹凸形状に沿つて、球状痕
跡窪みによる凹凸形状に形成される。界面204に形成さ
れる球状痕跡窪みの曲率半径をR1、自由表面に形成され
る球状痕跡窪みの曲率半径をR2とすると、R1とR2とはR1
≠R2となるため、界面204での反射光と、自由表面203で
の反射光とは、各々異なる反射角度を有し、即ち、第2
図におけるθ1、θ2がθ1≠θ2であつて、方向が異なる
うえ、第2図に示すl1、l2、l3を用いてl1+l2-l3で表わさ
れるところの波長のずれも一定とはならずに変化するた
め、いわゆるニユートンリング現象に相当するシエアリ
ング干渉が生起し、干渉縞は窪み内で分散されるところ
となる。これにより、こうした光受容部材を介して現出
される画像は、ミクロ的には干渉縞が仮に現出されてい
たとしても、それらは視覚にはとられられない程度のも
のとなる。FIG. 2 is an enlarged view showing a part of a light receiving member in which a light receiving layer having a multi-layered structure is deposited on a support having an uneven shape formed by a plurality of spherical trace dents. In the figure, 20
Reference numeral 1 is a first layer, 202 is a second layer, 203 is a free surface, and 204 is an interface between the first layer and the second layer. Second
As shown in the figure, in the case where the surface of the support is provided with an uneven shape by a plurality of minute spherical trace depressions, the light-receiving layer provided on the support is deposited along the uneven shape, and therefore the first layer Interface 204 between 201 and second layer 202 and free surface 203
Are each formed in a concavo-convex shape by spherical trace depressions along the concavo-convex shape on the surface of the support. When the curvature radius of the recess sphere-traced are formed at the interface 204 R 1, the curvature radius of the recess sphere-traced are formed on the free surface and R 2, R 1 and R 2 R 1
Since ≠ R 2 , the reflected light at the interface 204 and the reflected light at the free surface 203 have different reflection angles, that is, the second
Where θ 1 and θ 2 in the figure are θ 1 ≠ θ 2 and the directions are different, they are expressed by l 1 + l 2 -l 3 using l 1 , l 2 and l 3 shown in FIG. Since the wavelength shift of is also not constant and changes, shearing interference corresponding to a so-called Newton ring phenomenon occurs, and the interference fringes are dispersed in the depression. As a result, even if microscopic interference fringes appear, the images appearing through such a light receiving member are such that they are not visually perceptible.
即ち、かくなる表面形状を有する支持体の使用は、その
上に多層構成の光受容層を形成してなる光受容部材にあ
つて、該光受容層を通過した光が、層界面及び支持体表
面で反射し、それらが干渉することにより、形成される
画像が縞模様となることを効率的に防止し、優れた画像
を毛しうる光受容部材を得ることにつながる。That is, the use of a support having a surface shape that becomes harder means that a light-receiving member formed by forming a multi-layered light-receiving layer on the support is such that the light passing through the light-receiving layer has a layer interface and a support. Reflection on the surface and interference between them effectively prevent the formed image from becoming a striped pattern, leading to a light-receiving member capable of bristling an excellent image.
第4図は、第1図に示す本発明の光受容部材における支
持体表面の一部を拡大した図である。第4図に示すごと
く、本発明の光受容部材における支持体表面は、球状痕
跡窪み403内の表面の一部分乃至全体に、更に微小な凹
凸乃至凹凸群404が形成されている。この様な更に微小
な凹凸乃至凹凸群404を設けた場合、第2図を用いて記
述したところの干渉防止効果に加えて、該微小凹凸404
による散乱効果がもたらされて、これにより干渉縞模様
の発生がより一層確実に防止される。FIG. 4 is an enlarged view of a part of the surface of the support in the light receiving member of the present invention shown in FIG. As shown in FIG. 4, on the surface of the support in the light receiving member of the present invention, fine unevenness or unevenness group 404 is further formed on a part or the whole of the surface in the spherical trace depression 403. When such finer unevenness or unevenness group 404 is provided, in addition to the interference prevention effect described with reference to FIG.
Causes a scattering effect, which more reliably prevents the generation of interference fringe patterns.
ところで、従来技術においては、前述したごとく、支持
体表面をランダムに荒らすことで乱反射させ、干渉縞模
様の発生を防止していた。しかし、この様な場合充分な
干渉縞模様の発生を防止する効果が得られないばかりで
なく、画像転写後のクリーニングにおいて、例えばブレ
ードを用いてクリーニングする場合にも問題が生ずる。
即ち、光受容層の表面は、支持体上に設けられた凹凸に
沿つた凹凸が生ずるため、、ブレードが光受容層の凹凸
の凸部に主としてあたり、クリーニング性が悪く、ま
た、光受容層の凸部とブレード表面の摩耗が大きくな
り、結果的に両者の耐久性がよくなく問題がある。By the way, in the prior art, as described above, the surface of the support is randomly roughened to cause irregular reflection, thereby preventing the occurrence of interference fringe patterns. However, in such a case, not only the effect of preventing the occurrence of a sufficient interference fringe pattern cannot be obtained, but also a problem occurs in cleaning after image transfer, for example, when cleaning is performed using a blade.
That is, since the surface of the light-receiving layer has irregularities along the irregularities provided on the support, the blade mainly hits the convex portions of the irregularities of the light-receiving layer, the cleaning property is poor, and the light-receiving layer is The convex portions and the blade surface are greatly abraded, resulting in poor durability of the both and a problem.
これに対し、本発明の光受容部材においては、散乱効果
をもたらす微小な凹凸形状が、球状痕跡窪み(凹部)内
に存在するため、クリーニング時において、ブレードが
光受容層の凹部に接触するということがなくなり、ブレ
ードや光受容層表面に大きな負荷がかからないという利
点も有している。On the other hand, in the light receiving member of the present invention, since the minute irregularities that cause the scattering effect are present in the spherical trace depressions (recesses), the blade is said to contact the recesses of the light receiving layer during cleaning. It also has the advantage that a large load is not applied to the blade or the surface of the light receiving layer.
さて、本発明の光受容部材の支持体表面に設けられる球
状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率半径、幅、及び該球状
痕跡窪み内の更に微小な凹凸の高さは、こうした本発明
の光受容部材における干渉縞の発生を防止する作用効果
を効率的に得るについて重要である。本発明者らは、各
種実験を重ねた結果以下のところを究明した。By the way, the radius of curvature and width of the concavo-convex shape due to the spherical trace depressions provided on the surface of the support of the light receiving member of the present invention, and the height of the finer irregularities in the spherical trace depressions are such light receiving members of the present invention. It is important to efficiently obtain the effect of preventing the occurrence of interference fringes in the. The present inventors have made the following discoveries as a result of various experiments.
即ち、球状痕跡窪みによる凹凸形状の曲率半径をR、幅
をDとした場合、次式: を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシアエリング
干渉によるニユートンリングが0.5本以上存在すること
となる。さらに次式: を満足する場合には、各々の痕跡窪み内にシエアリング
干渉によるニユートンリングが1本以上存在することと
なる。That is, when the radius of curvature of the uneven shape due to the spherical trace depression is R and the width is D, the following formula: If the above condition is satisfied, 0.5 or more Newton's rings due to shearing interference will be present in each trace dent. Furthermore, the following formula: If the above condition is satisfied, there will be one or more Newton rings due to shear ring interference in each of the dent depressions.
こうしたことから、光受容部材の全体に発生する干渉縞
を、各々の痕跡窪み内に分散せしめ、光受容部材におけ
る干渉縞の発生を防止するためには、前記 を0.035、好ましくは0.055以上とすることが望ましい。Therefore, in order to prevent the generation of the interference fringes in the light receiving member by dispersing the interference fringes generated in the entire light receiving member in the respective trace depressions, Is 0.035, preferably 0.055 or more.
また、 の上限は、望ましくは0.5とされる。というのは、 が0.5より大きくなると、窪みの幅Dが相対的に大きく
なり、画像ムラ等を派生し易い状況となるためである。Also, The upper limit of is preferably 0.5. I mean, Is larger than 0.5, the width D of the dent becomes relatively large, which easily causes image unevenness.
また、痕跡窪みによる凹凸の幅Dは、大きくとも500μ
m程度以下、好ましくは200μm以下、より好ましくは1
00μm以下とするのが望ましい。Dが500μmを超える
と、画像ムラが派生しやすくなるとともに、解像力をこ
えてしまうおそれがあり、こうした場合には、効率的な
干渉縞防止効果が得られにくくなる。In addition, the width D of the unevenness due to the trace depression is 500 μ at the maximum.
m or less, preferably 200 μm or less, more preferably 1
It is desirable to set it to 00 μm or less. If D exceeds 500 μm, image unevenness is likely to occur and resolution may be exceeded. In such a case, it is difficult to obtain an efficient interference fringe prevention effect.
球状痕跡窪み内に形成される微小凹凸の高さ、即ち、球
状痕跡窪み内の表面粗さγmaxは、0.5〜20μmの範囲で
あることが好ましい。γmaxが0.5μm以下である場合に
は散乱効果が十分に得られず、また、20μmをこえる
と、球状痕跡窪みによる凹凸と比較して、球状痕跡窪み
内の微小凹凸が大きくなりすぎ、痕跡窪みが球状をなさ
なくなつたりして、干渉縞模様の発生を防止する効果が
充分に得られなくなる。また、こうした支持体上に設け
られる光受容層の不均一性を増長することともなり、画
像欠陥を生じやすくなるため、好ましくない。The height of the fine irregularities formed in the spherical trace depression, that is, the surface roughness γ max in the spherical trace depression is preferably in the range of 0.5 to 20 μm. When γ max is 0.5 μm or less, a sufficient scattering effect cannot be obtained, and when it exceeds 20 μm, minute irregularities in the spherical trace pit become too large as compared with the irregularities due to the spherical trace pit, and the trace Since the dents do not form a spherical shape, the effect of preventing the occurrence of interference fringe patterns cannot be sufficiently obtained. In addition, the non-uniformity of the light-receiving layer provided on such a support is increased, which easily causes image defects, which is not preferable.
上述のような特定の表面形状の支持体上に形成される光
受容層は、第一の層と第二の層とからなり、該第一の層
は、シリコン原子と、ゲルマニウム原子又はスズ原子の
少なくともいずれか一方とを含有するアモルフアス材料
で構成され、特に望ましくはシリコン原子(Si)と、ゲ
ルマニウム原子(Ge)又はスズ原子(Sn)の少なくとも
いずれか一方と、好ましくは水素原子(H)とハロゲン
原子(X)の少なくともいずれか一方とを含有するアモ
ルフアス材料〔以下、「a−Si(Ge,Sn)(H,X)」と表
記する。〕で構成され、さらに必要に応じて伝導性を制
御する物質を含有せしめることができる。そして、該第
一の層は、多層構造を有することもあり、特に好ましく
は、伝導性を制御する物質を含有する電荷注入阻止層を
構成層の1つとして有するか、または/及び、障壁層を
構成層の1つとして有するものである。The light-receiving layer formed on a support having a specific surface shape as described above is composed of a first layer and a second layer, and the first layer comprises a silicon atom and a germanium atom or a tin atom. Of an amorphous material containing at least one of the above, and particularly preferably a silicon atom (Si) and at least one of a germanium atom (Ge) or a tin atom (Sn), and preferably a hydrogen atom (H). And an amorphous material containing at least one of halogen atoms (X) [hereinafter referred to as "a-Si (Ge, Sn) (H, X)". ], And may further contain a substance that controls conductivity, if necessary. The first layer may have a multilayer structure, and particularly preferably has a charge injection blocking layer containing a substance that controls conductivity as one of the constituent layers and / or a barrier layer. As one of the constituent layers.
また、前記第二の層は、シリコン原子と、酸素原子、炭
素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも一種とを
含有するアモルフアス材料で構成され、特に望ましく
は、シリコン原子(Si)と、酸素原子(O)、炭素原子
(C)及び窒素原子(N)の中から選ばれる少くとも一
種と、好ましくは水素原子(H)及びハロゲン原子
(X)の少なくともいずれか一方とを含有するアモルフ
アス材料〔以下、「a−Si(O,C,N)(H,X)」と表記す
る。〕で構成される。Further, the second layer is composed of an amorphous material containing silicon atoms, oxygen atoms, at least one selected from carbon atoms and nitrogen atoms, particularly preferably silicon atoms (Si), Amorphous containing at least one selected from oxygen atom (O), carbon atom (C) and nitrogen atom (N), and preferably at least one of hydrogen atom (H) and halogen atom (X). The material [hereinafter referred to as "a-Si (O, C, N) (H, X)". ] Is composed.
本発明の光受容部材の光受容層の作成については、本発
明の前述の目的を効率的に達成するために、その層厚を
光学的レベルで正確に制御する必要があることから、グ
ロー放電法、スパツタリング法、イオンプレーテイング
法等の真空堆積法が通常使用されるが、これらの他、光
CVD法、熱CVD法等を採用することもできる。Regarding the preparation of the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention, it is necessary to accurately control the layer thickness at the optical level in order to efficiently achieve the above-mentioned object of the present invention. Vacuum deposition methods such as the sputtering method, the sputtering method, and the ion plating method are usually used.
A CVD method, a thermal CVD method or the like can also be adopted.
以下、図示の実施例にしたがつて本発明の光受容部材の
具体的内容を説明するが、本発明の光受容部材はそれら
実施例により限定されるものではない。The specific contents of the light receiving member of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments, but the light receiving member of the present invention is not limited to these embodiments.
第1図は、本発明の光受容部材の層構成を説明するため
に模式的に示した図であり、図中、100は光受容部材、1
01は支持体、102は第一の層、103は第二の層、104は自
由表面を示している。FIG. 1 is a diagram schematically showing the layer structure of the light receiving member of the present invention, in which 100 is a light receiving member, 1
01 is a support, 102 is a first layer, 103 is a second layer, and 104 is a free surface.
支持体 本発明の光受容部材における支持体101は、その表面が
光受容部材に要求される解像力よりも微小な凹凸を有
し、しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるもので
あり、かつ、該球状痕跡窪み内には更に微小な複数の凹
凸が形成されているものである。Support 101 in the light receiving member of the present invention, the surface thereof has fine unevenness smaller than the resolution required for the light receiving member, and the unevenness is due to a plurality of spherical trace depressions, and Further, a plurality of minute irregularities are formed in the spherical trace depression.
以下に、本発明の光受容部材における支持体の表面の形
状及びその好適な製造例を、第4及び5図により説明す
るが、本発明の光受容部材における支持体の表面形状及
びその製造法は、それらによつて限定されるものではな
い。Hereinafter, the shape of the surface of the support in the light receiving member of the present invention and a preferred production example thereof will be described with reference to FIGS. 4 and 5, but the surface shape of the support in the light receiving member of the present invention and the method for producing the same. Are not limited thereby.
第4図は、本発明の光受容部材における支持体の表面の
形状の典型的一例を、その凹凸形状の一部を部分的に拡
大して模式的に示すものである。FIG. 4 schematically shows a typical example of the shape of the surface of the support in the light receiving member of the present invention by partially enlarging a part of the uneven shape.
第4図において401は支持体、402は支持体表面、403は
球状痕跡窪みによる凹凸形状、404は該球状痕跡窪み内
に設けられた更に微小な凹凸形状を示している。In FIG. 4, 401 is a support, 402 is the surface of the support, 403 is a concavo-convex shape due to the spherical trace depression, and 404 is a finer concavo-convex shape provided in the spherical trace depression.
さらに第4図は、該支持体表面形状を得るのに好ましい
製造方法の1例をも示すものでもあり、403′は、表面
に微小な凹凸形状404′を有する剛体球を示しており、
該剛体球403′を支持体表面402より所定高さの位置より
自然落下させて支持体表面402に衝突させることによ
り、窪み内に微小な凹凸形状404を有する、球状痕跡窪
みによる凹凸形状403を形成しうることを示している。
そして、ほぼ同一径R′の剛体球403′を複数個用い、
それらを同一の高さhより、同時あるいは逐時、落下さ
せることにより、支持体表面402に、ほゞ同一の曲率半
径R及びほゞ同一の幅Dを有する複数の球状痕跡窪み40
3を形成することができる。Further, FIG. 4 also shows an example of a preferred manufacturing method for obtaining the surface shape of the support, and 403 'indicates a rigid sphere having fine irregularities 404' on the surface,
By causing the rigid sphere 403 'to naturally fall from a position of a predetermined height above the support surface 402 and colliding with the support surface 402, a fine uneven shape 404 is formed in the depression, thereby forming an uneven shape 403 by a spherical trace depression. It shows that it can be formed.
Then, using a plurality of rigid spheres 403 'having substantially the same diameter R',
By dropping them from the same height h at the same time or one after another, a plurality of spherical trace depressions 40 having substantially the same radius of curvature R and substantially the same width D are formed on the support surface 402.
3 can be formed.
第5図は、前述のごとくして表面に、複数の球状痕跡窪
みによる凹凸形状の形成された支持体のいくつかの典型
例を示すものである。該図において、501は支持体、502
は支持体表面、503は、窪み内に複数の更に微小な凹凸
形状を有する球状痕跡窪み(なお、第5図においては球
状痕跡窪み内に形成される更に微小な複数の凹凸形状は
図示していないが、球状痕跡窪み503内には各々更に微
小な凹凸形状を有しているものとする。)、503′は表
面に微小な凹凸形状を有する剛体球(同様にして、表面
の微小な凹凸形状は図示していないが、剛体球の表面に
は、微小な凹凸形状を有しているものとする。)をそれ
ぞれ示している。FIG. 5 shows some typical examples of the support body on the surface of which the uneven shape is formed by a plurality of spherical trace depressions as described above. In the figure, 501 is a support, 502
Is a surface of the support, and 503 is a spherical trace dent having a plurality of finer concave-convex shapes in the depression (note that in FIG. 5, a plurality of finer concave-convex shapes formed in the spherical trace pits are illustrated. Although not present, it is assumed that each of the spherical trace dents 503 has a further minute uneven shape.), 503 'is a rigid sphere having a minute uneven shape on the surface (similarly, a minute uneven surface Although the shape is not shown, it is assumed that the surface of the hard sphere has minute irregularities.).
第5(A)図に示す例では、支持体501の表面502の異な
る部位に、ほぼ同一の径の複数の球体503′、503′、…
をほぼ同一の高さより規則的に落下させてほぼ同一の曲
率半径及びほぼ同一の幅の複数の痕跡窪み503、503、…
を互いに重複し合うように密に生じせしめて規則的に凹
凸形状を形成したものである。なおこの場合、互いに重
複する窪み503、503、…を形成するには、球体503′の
支持体表面502への衝突時期が、互いにずれるように球
体503′、503′、…を自然落下せしめる必要のあること
はいうまでもない。In the example shown in FIG. 5 (A), a plurality of spheres 503 ′, 503 ′, ...
Are regularly dropped from substantially the same height to form a plurality of trace depressions 503, 503, ... Having substantially the same radius of curvature and substantially the same width.
Are formed densely so as to overlap with each other, and irregularities are regularly formed. In this case, in order to form the recesses 503, 503, ... Which overlap each other, it is necessary to let the spheres 503 ', 503' ,. It goes without saying that there are
また、第5(B)図に示す例では、異なる径を有する二
種類の球体503′、503′、…をほぼ同一の高さ又は異な
る高さから落下させて、支持体501の表面502に、二種の
曲率半径及び二種の幅の複数の窪み503、503、…を互い
に重複し合うように密に生じせしめて、表面の凹凸の高
さが不規則な凹凸を形成したものである。Further, in the example shown in FIG. 5 (B), two types of spheres 503 ′, 503 ′, ... Having different diameters are dropped from substantially the same height or different heights, and then, on the surface 502 of the support 501. , A plurality of recesses 503, 503, ... Having two kinds of radiuses of curvature and two kinds of widths are densely formed so as to overlap each other, and unevenness of the surface unevenness is formed. .
更に、第5(C)図(支持体表面の正面図および断面
図)に示す例では、支持体501の表面502に、ほぼ同一の
径の複数の球体503′、503′、…をほぼ同一の高さより
不規則に落下させ、ほぼ同一の曲率半径及び複数種の幅
を有する複数の窪み503、503、…を互いに重複し合うよ
うに生じせしめて、不規則な凹凸を形成したものであ
る。Further, in the example shown in FIG. 5C (front view and sectional view of the surface of the support), a plurality of spheres 503 ', 503', ... Of substantially the same diameter are formed on the surface 502 of the support 501. Are irregularly dropped from the height of the above, and a plurality of depressions 503, 503, ... Having almost the same radius of curvature and a plurality of kinds of widths are formed so as to overlap each other, and irregular irregularities are formed. .
以上のように、本発明の光受容部材の支持体の表面に球
状痕跡窪みによる凹凸形状を形成せしめ、かつ、該球状
痕跡窪み内に更に微小な複数の凹凸形状を形成せしめる
については、表面に微小な凹凸形状を有する剛体球を支
持体表面に落下させる方法が、好ましい例として挙げら
れるが、この場合、剛体球の径、落下させる高さ、剛体
球と支持体表面の硬度、剛体球の表面の凹凸の形状及び
大きさ、あるいは落下せしめる剛体球の量等の諸条件を
適宜選択することにより、支持体表面に所望の平均曲率
半径及び平均幅を有する球状痕跡窪み、あるいは該球状
痕跡窪み内に所望の大きさ及び形状の凹凸、所定の密度
で形成することができる。即ち、上記諸条件を選択する
ことにより、支持体表面に形成される凹凸形状の凹凸の
高さや凹凸のピツチ、あるいは凹凸形状の凹部に形成さ
れる更に微小な凹凸形状の凹凸の高さや凹凸のピツチ等
を、目的に応じて自在に調節することが可能であり、所
望の凹凸形状を有する支持体を得ることができる。As described above, on the surface of the support of the light receiving member of the present invention to form an uneven shape due to the spherical trace dents, and to form a plurality of further minute uneven shapes in the spherical trace dents, A preferable example is a method of dropping a rigid sphere having a minute uneven shape on the surface of a support. In this case, the diameter of the rigid sphere, the height of the drop, the hardness of the rigid sphere and the surface of the support, and the hardness of the rigid sphere. By appropriately selecting various conditions such as the shape and size of the surface irregularities or the amount of hard spheres that can be dropped, a spherical trace dent having a desired average radius of curvature and average width on the support surface, or the spherical trace dent It is possible to form irregularities having a desired size and shape therein and a predetermined density. That is, by selecting the above-mentioned conditions, the height of the unevenness and the pitch of the unevenness formed on the surface of the support, or the height and the unevenness of the finer unevenness formed in the recess of the unevenness. The pitch and the like can be freely adjusted according to the purpose, and a support having a desired uneven shape can be obtained.
そして、光受容部材の支持体を凹凸形状表面のものにす
るについて、旋盤、フライス盤等を用いたダイヤモンド
バイトにより切削加工して作成する方法の提案がなされ
ていてそれなりに有効な方法ではあるが、該方法にあつ
ては切削油の使用、切削により不可避的に生ずる切粉の
除去、切削面に残存してしまう切削油の除去が不可欠で
あり、結局は加工処理が煩雑であつて効率のよくない等
の問題を伴うところ、本発明にあつては、支持体の凹凸
表面形状を前述したように球状痕跡窪みにより形成する
ことから上述の問題は全くなくして所望の凹凸形状表面
の支持体を効率的且つ簡便に作成できる。Then, regarding the support of the light receiving member to the surface of the uneven shape, a method of cutting and creating with a diamond tool using a lathe, a milling machine, etc. has been proposed and is an effective method as such, In this method, it is indispensable to use cutting oil, remove chips that are inevitably generated by cutting, and remove cutting oil that remains on the cutting surface, and in the end, processing is complicated and efficient. In the present invention, since the uneven surface shape of the support is formed by the spherical trace depressions as described above, the above problem is completely eliminated and a desired uneven surface support is obtained. It can be created efficiently and easily.
本発明に用いる支持体101は、導電性のものであつて
も、また電気絶縁性のものであつてもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Al、Cr、Mo、
Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pb等の金属又はこれ等の合金
が挙げられる。The support 101 used in the present invention may be either conductive or electrically insulating. As the conductive support, for example, NiCr, stainless steel, Al, Cr, Mo,
Examples include metals such as Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pb, and alloys thereof.
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロース、アセテート、ポリ
プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフイルム又はシ
ート、ガラス、セラミツク、紙等が挙げられる。これ等
の電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一方の
表面を導電処理し、該導電処理された表面側に光受容層
を設けるのが望ましい。Examples of the electrically insulating support include films or sheets of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose, acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene and polyamide, glass, ceramics, paper and the like. It is preferable that at least one surface of these electrically insulating supports is subjected to a conductive treatment, and a light receiving layer is provided on the surface side subjected to the conductive treatment.
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、Al、Cr、
Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3、SnO2、I
TO(In2O3+SnO2)等から成る薄膜を設けることによつて
導電性を付与し、或いはポリエステルフイルム等の合成
樹脂フイルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、A
u、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、V、Tl、Pt等の金属の薄膜を
真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタリング等でその表
面に設け、又は前記金属でその表面をラミネート処理し
て、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は、円
筒状、ベルト状、板状等任意の形状であることができる
が、用途、所望によつて、その形状は適宜に決めること
のできるものである。例えば、第1図の光受容部材100
を電子写真用像形成部材として使用するのであれば、連
続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とする
のが望ましい。支持体の厚さは、所望通りの光受容部材
を形成しうる様に適宜決定するが、光受容部材として可
撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分
発揮される範囲内で可能な限り薄くすることができる。
しかしながら、支持体の製造上及び取扱い上、機械的強
度等の点から、通常は、10μ以上とされる。For example, if it is glass, NiCr, Al, Cr,
Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , I
TO (In 2 O 3 + SnO 2 ) to provide conductivity by providing a thin film, or synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, A
A thin film of a metal such as u, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Tl or Pt is provided on the surface by vacuum vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering or the like, or the surface is laminated with the metal, Conductivity is given to the surface. The shape of the support may be any shape such as a cylindrical shape, a belt shape, and a plate shape, but the shape can be appropriately determined depending on the application and the desire. For example, the light receiving member 100 of FIG.
When used as an electrophotographic image forming member, in the case of continuous high speed copying, an endless belt shape or a cylindrical shape is desirable. The thickness of the support is appropriately determined so that a desired light-receiving member can be formed, but when flexibility is required as the light-receiving member, a range in which the function as the support is sufficiently exhibited It can be made as thin as possible.
However, in terms of mechanical strength and the like in terms of manufacturing and handling of the support, it is usually 10 μm or more.
次に、本発明の光受容部材を電子写真用の光受容部材と
して用いる場合について、その支持体表面の製造装置の
1例を第6(A)図及び第6(B)図を用いて説明する
が、本発明はこれによつて限定されるものではない。Next, in the case where the light receiving member of the present invention is used as a light receiving member for electrophotography, an example of an apparatus for manufacturing the surface of the support will be described with reference to FIGS. 6 (A) and 6 (B). However, the present invention is not limited thereby.
電子写真用光受容部材の支持体としては、アルミニウム
合金等に通常の押圧加工を施して、ボートホール管ある
いはマンドレル管とし、更に引抜加工して得られる引抜
管に、必要に応じて熱処理や調質等の処理を施した円筒
状(シリンダー状)基体を用い、該円筒状基体に第6
(A)、(B)図に示した製造装置を用いて、支持体表
面に凹凸形状を形成せしめる。As a support for the light-receiving member for electrophotography, an aluminum alloy or the like is subjected to a usual pressing process to form a boathole tube or a mandrel tube, and a drawn tube obtained by further drawing is subjected to heat treatment or adjustment if necessary. A cylindrical (cylindrical) substrate that has been subjected to a treatment such as quality is used.
Using the manufacturing apparatus shown in FIGS. (A) and (B), an uneven shape is formed on the surface of the support.
支持体表面に前述のように凹凸形状を形成するについて
用いる球体としては、例えばステンレス、アルミニウ
ム、鋼鉄、ニツケル、真鍮等の金属、セラミツク、プラ
スチツク等の各種剛体球を挙げることができ、とりわけ
耐久性及び低コスト化等の理由により、ステンレス及び
鋼鉄の剛体球が望ましい。そしてそうした剛体球の硬度
は、支持体の硬度よりも高くても、あるいは低くてもよ
いが、球体を繰返し使用する場合には、支持体の硬度よ
りも高いものであることが望ましい。Examples of spheres used for forming the uneven shape on the surface of the support include metal such as stainless steel, aluminum, steel, nickel and brass, and various hard spheres such as ceramics and plastics, and particularly durability. For reasons of cost reduction, stainless steel and steel rigid spheres are preferable. The hardness of such a hard sphere may be higher or lower than the hardness of the support, but when the sphere is repeatedly used, it is desirable that it is higher than the hardness of the support.
本発明の支持体表面に前述のごとき特定形状を形成する
には、上述のような各種剛体球の表面に凹凸を有するも
のを使用する必要があり、こうした表面に凹凸を有する
剛体球は、例えばエンボス、波付け等の塑性加工処理を
応用する方法、地荒し法(梨地法)等の粗面化方法な
ど、機械的処理により凹凸を形成する方法、酸やアルカ
リによる食刻処理等化学的法により凹凸を形成する方法
などを用いて剛体球を処理することにより作製すること
ができる。また更にこの様に凹凸を形成した剛体球表面
に、電解研摩、化学研摩、仕上げ研摩等、又は陽極酸化
皮膜形成、化成皮膜形成、めつき、ほうとう、塗装、蒸
着膜形成、CVD法による膜形成などの表面処理を施して
凹凸形状(高さ)、高度などを適宜調整することができ
る。In order to form the specific shape as described above on the surface of the support of the present invention, it is necessary to use those having irregularities on the surface of various rigid spheres as described above, and a rigid sphere having irregularities on such a surface is, for example, Methods that apply plastic processing such as embossing and corrugation, roughening methods such as surface roughening (satin finish), methods that form irregularities by mechanical treatment, chemical methods such as etching treatment with acid or alkali It can be manufactured by treating a hard sphere by using a method of forming irregularities. In addition, electrolytic polishing, chemical polishing, finish polishing, etc., or anodic oxide film formation, chemical conversion film formation, plating, plating, coating, vapor deposition film formation, film formation by the CVD method on the hard sphere surface with such irregularities It is possible to appropriately adjust the uneven shape (height), altitude, etc. by performing surface treatment such as.
第6(A)、(B)図は、製造装置の一例を説明するた
めの模式的な断面図である。図中、601は支持体作成用
のアルミニウムシリンダーであり、該シリンダー601
は、予め表面を適宜の平滑度に仕上げられていてもよ
い。シリンダー601は、回転軸602に軸支されており、モ
ーター等の適宜の駆動手段603で駆動され、ほぼ軸芯の
まわりで回転可能にされている。604は、軸受602に軸支
され、シリンダー601と同一の方向に回転する回転容器
であり、該容器604の内部には、表面に凹凸形状を有す
る多数の剛体球605が収容されている。剛体球605は、回
転容器604の内壁に設けられている突出した複数のリブ6
06によつて担持され、且つ、回転容器604の回転によつ
て容器上部まで輸送される。回転容器の回転速度がある
適度の速度の時に、容器壁について容器上部まで輸送さ
れた剛体球605は、シリンダー601上に向け落下し、シリ
ンダー表面に衝突し、表面に痕跡窪みを形成する。6 (A) and 6 (B) are schematic cross-sectional views for explaining an example of a manufacturing apparatus. In the figure, 601 is an aluminum cylinder for making a support.
May have the surface finished in advance to a suitable smoothness. The cylinder 601 is rotatably supported by a rotary shaft 602, and is driven by an appropriate drive means 603 such as a motor so as to be rotatable about its axis. Reference numeral 604 denotes a rotating container that is supported by a bearing 602 and rotates in the same direction as the cylinder 601. Inside the container 604, a large number of rigid spheres 605 having an uneven surface are housed. The rigid sphere 605 includes a plurality of protruding ribs 6 provided on the inner wall of the rotary container 604.
It is carried by 06 and is transported to the upper part of the container by the rotation of the rotary container 604. When the rotating speed of the rotating container is a certain speed, the rigid sphere 605 transported to the upper part of the container with respect to the container wall drops onto the cylinder 601, collides with the cylinder surface, and forms a trace dent on the surface.
なお、回転容器604の壁に均一に孔を穿つておき、回転
時に容器604の外部に設けたシヤワー管607より洗浄液を
噴射するようにし、シリンダー601と剛体球605及び回転
容器604を洗浄しうる様にすることもできる。このよう
にした場合、剛体球どうし、又は剛体球と回転容器との
接触等により生ずる静電気によつて付着したゴミ等を、
回転容器604外へ洗い出すこととなり、ゴミ等の付着が
ない所望の支持体を形成することができる。該洗浄液と
しては、洗浄液の乾燥むらや液だれのないものを用いる
必要があり、こうしたことから不揮発性物質単独、又は
トリクロルエタン、トリクロルエチレン等の洗浄液との
混合物を用いるのが好ましい。It should be noted that holes can be evenly formed in the wall of the rotary container 604, and a cleaning liquid can be sprayed from a shower tube 607 provided outside the container 604 at the time of rotation to clean the cylinder 601, the rigid sphere 605, and the rotary container 604. You can do the same. In this case, dust and the like attached due to static electricity caused by contact between the hard spheres or between the hard sphere and the rotating container,
By washing out to the outside of the rotary container 604, it is possible to form a desired support body free of dust and the like. As the cleaning liquid, it is necessary to use a cleaning liquid free from unevenness of drying and dripping. From this reason, it is preferable to use a non-volatile substance alone or a mixture with a cleaning liquid such as trichloroethane or trichlorethylene.
光受容層 第一の層 本発明の光受容部材においては、前述の支持体101上
に、シリコン原子と、ゲルマニウム原子及びスズ原子の
少なくともいずれか一方と、好ましくはさらに水素原子
及びハロゲン原子の少なくともいずれか一方を含有する
非晶質材料で構成された第一の層102が積層されてさら
に、該第一の層102には、必要に応じて伝導性を制御す
る物質を含有せしめることができ、伝導性を制御する物
質を比較的多量に含有する電荷注入阻止層又は/及び障
壁層を、支持体側の端部に有することが望ましい。Light-Receiving Layer First Layer In the light-receiving member of the present invention, on the above-mentioned support 101, a silicon atom, at least one of a germanium atom and a tin atom, and preferably at least a hydrogen atom and a halogen atom. A first layer 102 made of an amorphous material containing either one of them is laminated, and the first layer 102 may further contain a substance for controlling conductivity, if necessary. It is desirable to have a charge injection blocking layer or / and a barrier layer containing a relatively large amount of a substance controlling conductivity at the end portion on the support side.
本発明において、該第一の層に含有せしめることのでき
るハロゲン原子としては、具体的には、フツ素、塩素、
臭素、ヨウ素が挙げられるが、特に、フツ素及び塩素が
好ましいものとして挙げられる。そして、該第一の層中
に含有せしめる水素原子(H)の量又はハロゲン原子
(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の量の和(H+
X)は、好ましくは0.01〜40atomic%、より好適には0.
05〜30atomic%、最適には0.1〜25atomic%とするのが
望ましい。In the present invention, as the halogen atom that can be contained in the first layer, specifically, fluorine, chlorine,
Examples thereof include bromine and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferable. Then, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) contained in the first layer or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H +
X) is preferably 0.01 to 40 atomic%, more preferably 0.
05-30 atomic%, optimally 0.1-25 atomic% is desirable.
また、本発明の光受容部材において、第一の層の層厚
は、本発明の目的を効率的に達成するには重要な要因の
1つであつて、光受容部材に所望の特性が与えられるよ
うに、光受容部材の設計の際には充分な注意を払う必要
があり、通常は1〜100μとするが、好ましくは1〜80
μ、より好ましくは2〜50μとする。Further, in the light receiving member of the present invention, the layer thickness of the first layer is one of important factors for efficiently achieving the object of the present invention, and the light receiving member is provided with desired characteristics. As described above, it is necessary to pay sufficient attention when designing the light receiving member, and usually 1 to 100 μm, but preferably 1 to 80 μm.
μ, and more preferably 2 to 50 μ.
ところで、本発明の光受容部材の第一の層にゲルマニウ
ム原子及び/又はスズ原子を含有せしめる目的は、主と
して該光受容部材の長波長側における吸収スペクトル特
性を向上せしめることにある。By the way, the purpose of incorporating a germanium atom and / or a tin atom in the first layer of the light receiving member of the present invention is mainly to improve the absorption spectrum characteristics on the long wavelength side of the light receiving member.
即ち、前記第一の層中にゲルマニウム原子又は/及びス
ズ原子を含有せしめることにより、本発明の光受容部材
は、各種の優れた特性を示すところのものとなるが、中
でも特に可視光領域をふくむ比較的短波長から比較的長
波長迄の全領域の波長の光に対して光感度が優れ光応答
性の速いものとなる。そしてこのことは、半導体レーザ
ーを光源とした場合に特に顕著である。That is, by containing a germanium atom and / or a tin atom in the first layer, the light-receiving member of the present invention exhibits various excellent properties, but particularly in the visible light region. It has excellent photosensitivity to light of wavelengths in the entire range from relatively short wavelengths to relatively long wavelengths, and has fast photoresponsiveness. And this is especially remarkable when a semiconductor laser is used as a light source.
本発明における第一の層においては、ゲルマニウム原子
又は/及びスズ原子は、その全層領域に均一な分布状態
で含有せしめるか、あるいは不均一な分布状態で含有せ
しめるものである。(ここで均一な分布状態とは、ゲル
マニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度が、第一の
層の支持体表面と平行な面方向において均一であり、第
一の層の層厚方向にも均一であることをいい、又、不均
一な分布状態とは、ゲルマニウム原子又は/及びスズ原
子の分布濃度が、第一の層の支持体表面と平行な面方向
には均一であるが、第一の層の層厚方向には不均一であ
ることをいう。) そして本発明の第一の層においては、特に、支持体側の
端部にゲルマニウム原子及び/又はスズ原子を比較的多
量に均一な分布状態で含有する層を設けるか、あるいは
自由表面側よりも支持体側の方に多く分布した状態とな
る様にゲルマニウム原子又は/及びスズ原子を含有せし
めることが望ましく、こうした場合、支持体側の端部に
おいてゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の分布濃度
を極端に大きくすることにより、半導体レーザー等の長
波長の光源を用いた場合に、光受容層の自由表面側に近
い構成層又は層領域においては殆んど吸収しきれない長
波長の光を、光受容層の支持体と接する構成層又は層領
域において実質的に完全に吸収されるため、支持体表面
からの反射光による干渉が防止されるようになる。In the first layer in the present invention, germanium atoms and / or tin atoms are contained in the entire layer region in a uniform distribution state or in a non-uniform distribution state. (Here, the uniform distribution state means that the distribution concentration of germanium atoms and / or tin atoms is uniform in the plane direction parallel to the support surface of the first layer, and also in the layer thickness direction of the first layer. It means that the distribution concentration of germanium atoms and / or tin atoms is uniform in the plane direction parallel to the surface of the support of the first layer. In the first layer of the present invention, in particular, a relatively large amount of germanium atoms and / or tin atoms are uniform in the end portion on the support side. It is desirable to provide a layer that is contained in a different distribution state, or to add a germanium atom and / or a tin atom so that the distribution is more on the support side than on the free surface side. Germanium at the edges When the distribution concentration of atoms and / or tin atoms is made extremely large, when a long-wavelength light source such as a semiconductor laser is used, almost all of the constituent layers or layer regions close to the free surface side of the light-receiving layer are exposed. Long-wavelength light that cannot be completely absorbed is substantially completely absorbed in the constituent layer or layer region of the light-receiving layer which is in contact with the support, so that interference due to light reflected from the support surface is prevented. .
前述のごとく、本発明の第一の層においては、ゲルマニ
ウム原子又は/及びスズ原子を全層中に均一に分布せし
めることもでき、また層厚方向に連続的かつ不均一に分
布せしめることもできるが、以下、層厚方向の分布状態
の典型的な例のいくつかを、ゲルマニウム原子を例とし
て、第7乃至15図により説明する。As described above, in the first layer of the present invention, germanium atoms and / or tin atoms can be evenly distributed in all layers, or can be continuously and unevenly distributed in the layer thickness direction. However, some typical examples of the distribution state in the layer thickness direction will be described below with reference to FIGS. 7 to 15 by using germanium atoms as an example.
第7図乃至第15図において、横軸はゲルマニウム原子の
分布濃度Cを、縦軸は、第一の層の層厚を示し、tBは支
持体側の第一の層の端面の位置を、tTは支持体側とは反
対側の第二の層側の端面の位置を示す。即ち、ゲルマニ
ウム原子の含有される第一の層はtB側よりもtT側に向つ
て層形成がなされる。7 to 15, the horizontal axis represents the distribution concentration C of germanium atoms, the vertical axis represents the layer thickness of the first layer, and t B represents the position of the end face of the first layer on the support side, t T represents the position of the end surface on the second layer side opposite to the support side. That is, the first layer containing germanium atoms is formed toward the t T side rather than the t B side.
尚、各図に於いて、層厚及び濃度の表示はそのままの値
で示すと各々の図の違いが明確でなくなる為、極端な形
で図示しており、これらの図はあくまでも理解を容易に
するための説明のための模式的なものである。It should be noted that in each figure, the display of the layer thickness and the concentration is shown in an extreme form because the difference between the figures becomes unclear if the values are shown as they are. It is a schematic one for explaining to do.
第7図には、第一の層中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。FIG. 7 shows a first typical example of the distribution state of germanium atoms contained in the first layer in the layer thickness direction.
第7図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有され
る第一の層が形成される支持体表面と第一の層とが接す
る界面位置tBよりt1の位置までは、ゲルマニウム原子の
分布濃度Cが濃度C1なる一定の値を作り乍らゲルマニウ
ム原子が第一の層に含有され、位置t1よりは濃度C2より
界面位置tTに至るまで徐々に連続的に減少されている。
界面位置tTにおいてはゲルマニウム原子の分布濃度Cは
実質的に零とされる。In the example shown in FIG. 7, the germanium atom distribution is from the position t B to the position t 1 where the interface between the surface of the support on which the first layer containing germanium atoms is formed and the first layer is in contact. concentration C is notwithstanding et germanium atoms make constant value consisting concentration C 1 is contained in the first layer, rather than the position t 1 is gradually reduced continuously up to the interface position t T than the concentration C 2 .
At the interface position t T , the distribution concentration C of germanium atoms is substantially zero.
(ここで実質的に零とは検出限界量未満の場合であ
る。) 第8図に示される例においては、含有されるゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに至るまで濃度
C3から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて濃度C4と
なる様な分布状態を形成している。(Here, substantially zero is the case where the amount is less than the detection limit amount.) In the example shown in FIG. 8, the distribution concentration C of germanium atoms contained is from the position t B to the position t T.
A distribution state is formed in which the concentration gradually decreases continuously from C 3 and the concentration becomes C 4 at the position t T.
第9図の場合には、位置tBより位置t2までは、ゲルマニ
ウム原子の分布濃度Cは濃度C5と一定位置とされ、位置
t2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減少され、
位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に零とされてい
る。In the case of FIG. 9, from the position t B to the position t 2 , the distribution concentration C of germanium atoms is a constant position with the concentration C 5 ,
between t 2 and position t T , gradually and continuously reduced,
At the position t T , the distribution density C is substantially zero.
第10図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは位
置tBより位置tTに至るまで、濃度C6より初め連続的に徐
々に減少され、位置t3よりは急速に連続的に減少されて
位置tTにおいて実質的に零とされている。In the case of FIG. 10, the distribution concentration C of germanium atoms gradually decreases continuously from the position t B to the position t T , starting from the concentration C 6 and rapidly decreasing from the position t 3. And is made substantially zero at the position t T.
第11図に示す例に於ては、ゲルマニウム原子の分布濃度
Cは、位置tBと位置t4間においては、濃度C7と一定値で
あり、位置tTに於ては分布濃度Cは零とされる。位置t4
と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関数的に位置t4
より位置tTに至るまで減少されている。In the example shown in FIG. 11, the distribution concentration C of germanium atoms is a constant value C 7 between position t B and position t 4 , and the distribution concentration C is constant at position t T. It is zero. Position t 4
In between the position t T and the distribution density C is a linear function located t 4
It is further reduced to the position t T.
第12図に示される例においては、分布濃度Cは位置tBよ
り位置t5までは濃度C8の一定値を取り、位置t5より位置
tTでは濃度C9より濃度C10まで一次関数的に減少する分
布状態とされている。In the example shown in FIG. 12, the distribution density C takes a constant value of the density C 8 from the position t B to the position t 5 , and the position from the position t 5
At t T , the distribution state is a linear function that decreases from concentration C 9 to concentration C 10 .
第13図に示す例においては、位置tBより位置tTに至るま
で、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C11より位置
関数的に減少されて、零に至つている。In the example shown in FIG. 13, from the position t B to the position t T , the distribution concentration C of germanium atoms is positionally reduced from the concentration C 11 and reaches zero.
第14図においては、位置tBより位置t6に至るまではゲル
マニウム原子の分布濃度Cは、濃度C12より濃度C13まで
一次関数的に減少され、位置t6と位置tTとの間において
は、濃度C13の一定値とされた例が示されている。In FIG. 14, the distribution concentration C of germanium atoms from the position t B to the position t 6 is linearly reduced from the concentration C 12 to the concentration C 13, and is between the positions t 6 and t T. In, an example in which the concentration C 13 is set to a constant value is shown.
第15図に示される例において、ゲルマニウム原子の分布
濃度Cは、位置tBにおいて濃度C14であり、位置t7に至
るまではこの濃度C14より初めはゆつくりと減少され、t
7の位置付近においては、急激に減少されて位置t7では
濃度C15とされる。In the example shown in FIG. 15, the distribution concentration C of germanium atoms is the concentration C 14 at the position t B , and is gradually reduced from this concentration C 14 until reaching the position t 7 , and t
In the vicinity of the position 7 , the concentration is sharply reduced to the concentration C 15 at the position t 7 .
位置t7と位置t8との間においては、初め急激に減少され
て、その後は、緩やかに徐々に減少されて位置t8で濃度
C16となり、位置t8と位置t9との間には、徐々に減少さ
れて位置t9において、濃度C17に至る。位置t9と位置tT
との間においては濃度C17より実質的に零になる様に図
に示す如き形状の曲線に従つて減少されている。In between position t 7 and position t 8, is reduced initially rapidly, then the concentration at the position t 8 is gradually decreased gradually
It becomes C 16 and is gradually reduced between the positions t 8 and t 9 to reach the concentration C 17 at the position t 9 . Position t 9 and position t T
In the range between and, the concentration is decreased according to the curve of the shape as shown in the figure such that the concentration becomes substantially zero than C 17 .
以上、第7図乃至第15図により、第一の層中に含有され
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の層厚方向の分
布状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明の光受
容部材においては、支持体側において、ゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の分布濃度Cの高い部分を有し、
界面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側に比べ
てかなり低くされた部分を有するゲルマニウム原子又は
/及びスズ原子の分布状態が第一の層に設けられている
のが望ましい。As described above with reference to FIGS. 7 to 15, some of the typical examples of the distribution state of germanium atoms and / or tin atoms contained in the first layer in the layer thickness direction are explained. In the receiving member, the support side has a portion having a high distribution concentration C of germanium atoms and / or tin atoms,
On the interface t T side, it is desirable that a distribution state of germanium atoms and / or tin atoms having a portion where the distribution concentration C is considerably lower than that on the support side is provided in the first layer.
即ち、本発明における光受容部材を構成する第一の層
は、好ましくは、上述した様に支持体側の方にゲルマニ
ウム原子又は/及びスズ原子が比較的高濃度で含有され
ている局所領域を有するのが望ましい。That is, the first layer constituting the light receiving member in the present invention preferably has a local region containing a relatively high concentration of germanium atoms and / or tin atoms on the side of the support as described above. Is desirable.
本発明の光受容部材に於ては、局所領域は、第7図乃至
第15図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBより
5μ以内に設けられるのが望ましい。In the light receiving member of the present invention, it is desirable that the local region is provided within 5 μm of the interface position t B , as described using the symbols shown in FIGS. 7 to 15.
そして、上記局在領域は、界面位置tBより5μ厚までの
全層領域とされる場合もあるし、又、該層領域の一部と
される場合もある。The localized region may be the entire layer region up to the thickness of 5 μm from the interface position t B , or may be a part of the layer region.
局在領域を層領域の一部とするか又は全部とするかは、
形成される光受容層に要求される特性に従つて適宜決め
られる。Whether the localized region is a part or the whole of the layer region is
It is appropriately determined according to the characteristics required of the formed light receiving layer.
局在領域はその中に含有されるゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウム
原子又は/及びスズ原子の分布濃度の最大値Cmaxがシリ
コン原子に対して、好ましくは1000atomic ppm以上、よ
り好適には5000atomic ppm以上、最適には1×104atomi
c ppm以上とされる様な分布状態となり得る様に層形成
されるのが望ましい。The localized region is a germanium atom contained in it or /
And, as the distribution state of the tin atoms in the layer thickness direction, the maximum value C max of the distribution concentration of germanium atoms or / and tin atoms is preferably 1000 atomic ppm or more, more preferably 5000 atomic ppm or more, most preferably to the silicon atom. 1 × 10 4 atomi
It is desirable to form a layer so that a distribution state such as c ppm or more can be obtained.
即ち、本発明の光受容部材においては、ゲルマニウム原
子又は/及びスズ原子の含有される第一の層は、支持体
側からの層厚で5μ以内(tBから5μ層の層領域)に分
布濃度の最大値Cmaxが存在する様に形成されるのが好ま
しいものである。That is, in the light receiving member of the present invention, the first layer containing germanium atoms and / or tin atoms has a distribution concentration within 5 μm (layer region of t B to 5 μm layer) within the layer thickness from the support side. It is preferably formed such that there is a maximum value C max of
本発明の光受容部材において、第一の層中に含有せしめ
るゲルマニウム原子又は/及びスズ原子の含有量は、本
発明の目的を効率的に達成しうる様に所望に従つて適宜
決める必要があり、通常は1〜6×105atomic ppmとす
るが、好ましくは10〜3×105atomic ppm、より好まし
くは1×102〜2×105atomic ppmとする。In the light receiving member of the present invention, the content of germanium atom and / or tin atom to be contained in the first layer must be appropriately determined according to the desire so that the object of the present invention can be efficiently achieved. The amount is usually 1 to 6 × 10 5 atomic ppm, preferably 10 to 3 × 10 5 atomic ppm, more preferably 1 × 10 2 to 2 × 10 5 atomic ppm.
本発明の光受容部材においては第一の層に伝導性を制御
する物質を、全層領域又は一部の層領域に均一又は不均
一な分布状態で含有せしめることができる。In the light receiving member of the present invention, the substance for controlling the conductivity can be contained in the first layer in the entire layer region or a part of the layer region in a uniform or non-uniform distribution state.
前記伝導性を制御する物質としては、半導体分野におい
ていういわゆる不純物を挙げることができ、P型伝導性
を与える周期律表第III族に属する原子(以下単に「第I
II族原子」と称す。)、又は、n型伝導性を与える周期
律表第V族に属する原子(以下暗に「第V族原子」と称
す。)が使用される。具体的には、第III族原子として
は、B(硼素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウ
ム)、In(インジウム)、Tl(タリウム)等を挙げるこ
とができるが、特に好ましいものは、B、Gaである。ま
た第V族原子としてはP(燐)、As(砒素)、Sb(アン
チモン)、Bi(ビスマン)等を挙げることができるが、
特に好ましいものは、P、Sbである。Examples of the substance that controls the conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors, and an atom belonging to Group III of the periodic table that gives P-type conductivity (hereinafter simply referred to as “I
Group II atom ”. ), Or an atom belonging to Group V of the periodic table that gives n-type conductivity (hereinafter implicitly referred to as “Group V atom”). Specific examples of the group III atom include B (boron), Al (aluminum), Ga (gallium), In (indium), and Tl (thallium), but the particularly preferable one is B. , Ga. Examples of the group V atom include P (phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi (bisman), and the like.
Particularly preferred are P and Sb.
本発明の第一の層に伝導性を制御する物質である第III
族原子又は第V族原子を含有せしめる場合、全層領域に
含有せしめるか、あるいは一部の層領域に含有せしめる
かは、後述するように目的とするところ乃至期待する作
用効果によつて異なり、含有せしめる量も異なるところ
となる。The first layer of the present invention is a conductivity controlling substance III
When a group atom or a group V atom is contained, whether it is contained in the whole layer region or a part of the layer region is different depending on the intended place or expected action and effect as described later, The amount to be contained also differs.
すなわち、第一の層の伝導型又は/及び伝導率を制御す
ることを主たる目的にする場合には、第一の層の全層領
域中に含有せしめ、この場合、第III族原子又は第V族
原子の含有量は比較的わずかでよく、通常は1×10-3〜
1×103atomic ppmであり、好ましくは5×10-2〜5×1
02atomic ppm、最適には1×10-1〜2×102atomic ppm
である。That is, when the main purpose is to control the conductivity type and / or the conductivity of the first layer, it is contained in the whole layer region of the first layer, and in this case, a group III atom or a group V atom is contained. The content of group atoms may be relatively small, usually 1 × 10 -3 ~
1 × 10 3 atomic ppm, preferably 5 × 10 −2 to 5 × 1
0 2 atomic ppm, optimally 1 × 10 -1 to 2 × 10 2 atomic ppm
Is.
また、支持体と接する一部の層領域に第III族原子又は
第V族原子を均一な分布状態で含有せしめるか、あるい
は層厚方向における第III族原子又は第V族原子の分布
濃度が、支持体と接する側において高濃度となるように
含有せしめる場合には、こうした第III族原子又は第V
族原子を含有する構成層あるいは第III族原子又は第V
族原子を高濃度に含有する層領域は、電荷注入阻止層と
して機能するところとなる。即ち、第III族原子を含有
せした場合には、光受容層の自由表面が極性に帯電処
理を受けた際に、支持体側から光受容層中に注入される
電子の移動をより効率的に阻止することができ、又、第
V族原子を含有せしめた場合には、光受容層の自由表面
が極性に帯電処理を受けた際に、支持体側から光受容
層中へ注入される正孔の移動をより効率的に阻止するこ
とができる。そして、こうした場合の含有量は比較的多
量であつて、具体的には、30〜5〜104atomic ppm、好
ましくは50〜1×104atomic ppm、最適には1×102〜5
×103atomic ppmとする。さらに、該電荷注入阻止層と
しての効果を効率的に奏するためには、第III族原子又
は第V族原子を含有する支持体側の端部に設けられる層
又は層領域の層厚をtとし、光受容層の層厚をTとした
場合、t/≦0.4の関係が成立することが望ましく、より
好ましくは該関係式の値が0.35以下、最適には0.3以下
となるようにするのが望ましい。また、該層又は層領域
の層厚tは、一般的には3×10-3〜10μとするが、好ま
しくは4×10-3〜8μ、最適には5×10-3〜5μとする
のが望ましい。Further, a group III atom or a group V atom is contained in a uniform distribution state in a part of the layer region in contact with the support, or the distribution concentration of the group III atom or the group V atom in the layer thickness direction is In the case where it is contained so that the concentration is high on the side in contact with the support, such Group III atoms or V
Constituent layer containing group atom or group III atom or group V
The layer region containing a high concentration of group atoms functions as a charge injection blocking layer. That is, when the group III atom is contained, the movement of electrons injected from the support side into the photoreceptive layer can be more efficiently performed when the free surface of the photoreceptive layer is subjected to a polar electrification treatment. When the free surface of the photoreceptive layer is subjected to a polar electrification treatment, holes injected from the support side into the photoreceptive layer can be blocked. Can be prevented more efficiently. The content of these cases shall apply a relatively large amount, specifically, 30~5~10 4 atomic ppm, preferably 50~1 × 10 4 atomic ppm, optimally 1 × 10 2 to 5
× 10 3 atomic ppm Further, in order to efficiently exert the effect as the charge injection blocking layer, the layer thickness of the layer or layer region provided at the end portion on the support side containing the group III atom or the group V atom is t, When the layer thickness of the light receiving layer is T, it is desirable that the relationship of t / ≦ 0.4 is satisfied, and more preferably the value of the relational expression is 0.35 or less, and optimally 0.3 or less. . The layer thickness t of the layer or the layer region is generally 3 × 10 −3 to 10 μ, preferably 4 × 10 −3 to 8 μ, and most preferably 5 × 10 −3 to 5 μ. Is desirable.
次に第一の層に含有せしめる第III族原子又は第V族原
子の量が、支持体側においては比較的多量であつて、支
持体側から第二の層側に向つて減少し、第二の層との界
面付近においては、比較的少量となるかあるいは実質的
にゼロに近くなるように第III族原子又は第V族原子を
分布させる場合の典型的例のいくつかを、第16図乃至第
24図によつて説明するが、本発明はこれらの例によつて
限定されるものではない。各図において、横軸は第III
置く原子又は第V族原子の分布濃度Cを、縦軸は第一の
層の層厚を示し、tBは支持体と第一の層との界面位置
を、tTは第一の層と第二の層との界面位置を示す。Next, the amount of the group III atom or the group V atom contained in the first layer is relatively large on the support side and decreases from the support side to the second layer side. Some typical examples of the case where the group III atom or the group V atom is distributed in the vicinity of the interface with the layer so as to have a relatively small amount or substantially close to zero are shown in FIGS. First
Although illustrated with reference to FIG. 24, the present invention is not limited to these examples. In each figure, the horizontal axis is number III
The distribution concentration C of atoms or group V atoms to be placed, the vertical axis represents the layer thickness of the first layer, t B is the interface position between the support and the first layer, and t T is the first layer. The position of the interface with the second layer is shown.
第16図は、第一の層中に含有せしめる第III族原子又は
第V族原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例を示し
ている。該例では、第III族原子又は第V族原子を含有
する第一の層と支持体表面とが接する界面位置tBより位
置t1までは、第III族原子又は第V族原子の分布濃度C
がC1なる一定値をとり、位置t1より第二の層との界面位
置tTまでは、第III族原子又は第V族原子の分布濃度C
が濃度C2から連続的に減少し、界面位置tTにおいては第
III族原子又は第V族原子の分布濃度CがC3となる。FIG. 16 shows a first typical example of the distribution state of the group III atoms or the group V atoms contained in the first layer in the layer thickness direction. In this example, the distribution concentration of the group III atom or the group V atom is from the interface position t B to the position t 1 where the first layer containing the group III atom or the group V atom is in contact with the support surface. C
Is a constant value C 1 and the distribution concentration C of the group III atoms or the group V atoms C is from the position t 1 to the interface position t T with the second layer.
Continuously decreases from the concentration C 2 , and at the interface position t T
The distribution concentration C of the group III atom or the group V atom becomes C 3 .
第17図は、他の典型例の1つを示している。該例では、
第一の層に含有せしめる第III族原子又は第V族原子の
分布濃度Cは、位置tBから位置tTにいたるまで、濃度C4
から連続的に減少し、位置tTにおいて濃度C5となる。FIG. 17 shows one of the other typical examples. In that example,
The distribution concentration C of the group III atom or the group V atom contained in the first layer is C 4 from the position t B to the position t T.
It continuously decreases from and reaches the concentration C 5 at the position t T.
第18図に示す例では、位置tBから位置t2までは第III族
原子又は第V族原子の分布濃度Cが濃度C6なる一定値を
保ち、位置t2から位置tTにいたるまでは、第III族原子
又は第V族原子の分布濃度Cは濃度C7から徐々に連続的
に減少して位置tTにおいては第III族原子又は第V族原
子の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。但し、ここで実
質的にゼロとは、検出限界量未満の場合をいう。In the example shown in FIG. 18, from the position t B to the position t 2 , the distribution concentration C of the group III atoms or the group V atoms maintains a constant value of the concentration C 6 , and from the position t 2 to the position t T. Indicates that the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom gradually and continuously decreases from the concentration C 7, and the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is substantially reduced at the position t T. It becomes zero. However, the term "substantially zero" here means that the amount is less than the detection limit amount.
第19図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは位置tBより位置tTにいたるまで、濃度C8から
連続的に徐々に減少し、位置tTにおいては第III族原子
又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。In the example shown in FIG. 19, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom gradually decreases from the concentration C 8 continuously from the position t B to the position t T, and at the position t T. The distribution concentration C of group III atoms or group V atoms is substantially zero.
第20図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは、位置tBより位置t3の間においては濃度C9の
一定値にあり、位置t3から位置tTの間においては、濃度
C9から濃度C10となるまで、一次関数的に減少する。In the example shown in FIG. 20, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is a constant value of the concentration C 9 between the position t B and the position t 3 , and it is from the position t 3 to the position t T. Between the concentrations
It decreases in a linear function from C 9 to the concentration C 10 .
第21図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは、位置tBより位置t4にいたるまでは濃度C11
の一定値にあり、位置t4より位置tTまでは濃度C12から
濃度C13となるまで一次関数的に減少する。In the example shown in FIG. 21, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is the concentration C 11 from the position t B to the position t 4.
Is constant and decreases from the position t 4 to the position t T in a linear function from the concentration C 12 to the concentration C 13 .
第22図に示す例においては、第III族原子又は第V族原
子の分布濃度Cは、位置tBから位置tTにいたるまで、濃
度C14から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少す
る。In the example shown in FIG. 22, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is a linear function from the position t B to the position t T and from the concentration C 14 to substantially zero. Decrease.
第23図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは、位置tBから位置t5にいたるまで濃度C15か
ら濃度C16となるまで一次関数的に減少し、位置tBから
位置tTまでは濃度C16の一定値を保つ。In the example shown in FIG. 23, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom decreases linearly from the position t B to the position t 5 until the concentration C 15 to the concentration C 16 . The constant value of the concentration C 16 is maintained from the position t B to the position t T.
最後に、第24図に示す例では、第III族原子又は第V族
原子の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C17であり、
位置tBから位置t6までは濃度C17からはじめはゆつくり
減少して、位置t6付近では急激に減少し、位置t6では濃
度C18となる。次に、位置t6から位置t7までははじめの
うちは急激に減少し、その後は緩かに徐々に減少し、位
置t7においては濃度C19となる。更に位置t7と位置t8の
間では極めてゆつくりと徐々に減少し、位置t8において
濃度C20となる。また更に、位置t8から位置tTにいたる
までは、濃度C20から実質的にゼロとなるまで徐々に減
少する。Finally, in the example shown in FIG. 24, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is the concentration C 17 at the position t B ,
From the position t B to the position t 6 , the concentration C 17 starts to decrease gradually, and then decreases sharply near the position t 6 and reaches the concentration C 18 at the position t 6 . Then decreases from position t 6 position to t 7 is sharply at first, then decreases gradually or gently, the concentration C 19 in the position t 7. Furthermore gradually decreases extremely boiled made in between positions t 7 and position t 8, the concentration C 20 at position t 8. Furthermore, from the position t 8 to the position t T , the concentration C 20 gradually decreases until it becomes substantially zero.
第16図〜第24図に示した例のごとく、第一の層の支持体
側に近い側に第III族原子又は第V族原子の分布濃度C
の高い部分を有し、第二の層との界面側においては、該
分布濃度Cがかなり低い濃度の部分あるいは実質的にゼ
ロに近い濃度の部分を有する場合にあつては、支持体側
に近い部分に第III族原子又は第V族原子の分布濃度が
比較的高濃度である局在領域を設けること、好ましくは
該局在領域を支持体表面と接触する界面位置から5μ以
内に設けることにより、第III族原子又は第V族原子の
分布濃度が高濃度である層領域が電荷注入阻止層を形成
するという前述の作用効果がより一層効率的に奏され
る。As in the example shown in FIGS. 16 to 24, the distribution concentration C of group III atoms or group V atoms C on the side of the first layer close to the support side.
Of the distribution concentration C on the side of the interface with the second layer, the distribution concentration C is close to the support side when the distribution concentration C has a considerably low concentration part or a concentration part substantially close to zero. By providing a localized region in which the distribution concentration of the group III atom or the group V atom is relatively high, preferably by providing the localized region within 5 μm from the interface position in contact with the surface of the support. Further, the above-described effect that the layer region in which the distribution concentration of the group III atoms or the group V atoms is high forms the charge injection blocking layer is more efficiently achieved.
以上、第III族原子又は第V族原子の分布状態につい
て、個々に各々の作用効果を前記したが、所望の目的を
達成しうる特性を有する光受容部材を得るについては、
これらの第III族原子又は第V族原子の分布状態および
第一の層に含有せしめる第III族原子又は第V族原子の
量を、必要に応じて適宜組み合わせて用いるものである
ことは、いうまでもない。例えば、第一の層の支持体側
の端部に電荷注入阻止層を設けた場合、電荷注入阻止層
以外の第一の層中に、電荷注入阻止層に含有せしめた伝
導性を制御する物質の極性とは別の極性の伝導性を制御
する物質を含有せしめてもよく、あるいは、同極性の伝
導性を制御する物質を、電荷注入阻止層に含有される量
よりも一段と少ない量にして含有せしめてもよい。As described above, the action and effect of each of the distribution states of the group III atoms or the group V atoms have been described above. For obtaining a light receiving member having characteristics capable of achieving a desired purpose,
It is said that the distribution state of these Group III atoms or Group V atoms and the amount of Group III atoms or Group V atoms contained in the first layer are used in an appropriate combination as necessary. There is no end. For example, in the case where a charge injection blocking layer is provided at the end of the first layer on the side of the support, in the first layer other than the charge injection blocking layer, the conductivity controlling substance contained in the charge injection blocking layer is contained. A substance that controls the conductivity of a polarity different from the polarity may be contained, or the substance that controls the conductivity of the same polarity may be contained in a much smaller amount than that contained in the charge injection blocking layer. You may ask.
さらに、本発明の光受容部材においては、支持体側の端
部に設ける構成層として、電荷注入阻止層の代わりに、
電気絶縁性材料から成るいわゆる障壁層を設けることも
でき、あるいは、該障壁層と電荷注入阻止層との両方を
構成層とすることもできる。こうした障壁層を構成する
材料としては、Al2O3、SiO2、Si3N4等の無機電気絶縁材料
やポリカーボネート等の有機電気絶縁材料を挙げること
ができる。Furthermore, in the light receiving member of the present invention, as the constituent layer provided at the end portion on the support side, instead of the charge injection blocking layer,
A so-called barrier layer made of an electrically insulating material may be provided, or both the barrier layer and the charge injection blocking layer may be constituent layers. Examples of the material forming the barrier layer include inorganic electrically insulating materials such as Al 2 O 3 , SiO 2 , and Si 3 N 4, and organic electrically insulating materials such as polycarbonate.
第二の層 本発明の光受容部材の第二の層103は、上述の第一の層1
02上に設けられ、自由表面104を有する層、すなわち表
面層であり、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から
選ばれる少なくとも一種を均一な分布状態で含有するア
モルフアスシリコン〔以下、「a−Si(O,C,N)(H,
X)」と表記する。〕で構成されている。Second Layer The second layer 103 of the light receiving member of the present invention is the above-mentioned first layer 1
A layer which is provided on 02 and has a free surface 104, that is, a surface layer, which contains at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms and nitrogen atoms in a uniform distribution state [hereinafter, referred to as “a −Si (O, C, N) (H,
X) ”. ] Is composed.
本発明の光受容部材に第二の層103を設ける目的は、耐
湿性、連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特
性、および耐久性等を向上させることにあり、これらの
目的は、第二の層を構成するアモルフアス材料に、酸素
原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少くとも
一種を含有せしめることにより達成される。The purpose of providing the second layer 103 in the light receiving member of the present invention is to improve moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, durability, etc. This is achieved by incorporating at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms and nitrogen atoms in the amorphous material forming the second layer.
又、本発明の光受容部材においては、第一の層102と第
二の層103を構成するアモルフアス材料の各々が、シリ
コン原子という共通した構成原子を有しているので、第
一の層102と第二の層103との界面において化学的安定性
が確保できる。Further, in the light receiving member of the present invention, since each of the amorphous materials forming the first layer 102 and the second layer 103 has a common constituent atom of silicon atom, the first layer 102 Chemical stability can be ensured at the interface between the second layer 103 and the second layer 103.
第二の層103の中には、酸素原子、炭素原子及び窒素原
子の中から選ばれる少くとも一種を均一な分布状態で含
有せしめるものであるが、これらの原子の含有せしめる
量の増加に伴つて、前述の諸特性は向上する。しかし、
多すぎると層品質が低下し、電気的および機械的特性も
低下する。こうしたことから、これらの原子の含有量
は、通常0.001〜90atomic%、好ましくは1〜90atomic
%、最適には10〜80atomic%とする。The second layer 103 contains at least one kind selected from oxygen atoms, carbon atoms and nitrogen atoms in a uniform distribution state, but as the amount of these atoms contained increases. Therefore, the above-mentioned characteristics are improved. But,
If it is too large, the layer quality deteriorates, and the electrical and mechanical properties also deteriorate. Therefore, the content of these atoms is usually 0.001 to 90 atomic%, preferably 1 to 90 atomic
%, Optimally 10 to 80 atomic%.
第二の層にも水素原子又はハロゲン原子の少なくともい
ずれか一方を含有せしめることが望ましく、第二の層中
に含有せしめる水素原子(H)の量、又はハロゲン原子
(X)の量、あるいは水素原子とハロゲン原子の量の和
(H+X)は、通常1〜40atomic%、好ましくは5〜30
atomic%、最適には5〜25atomic%とする。It is desirable that the second layer also contains at least one of a hydrogen atom and a halogen atom. The amount of hydrogen atom (H) or the amount of halogen atom (X) contained in the second layer, or hydrogen. The sum of the amount of atoms and halogen atoms (H + X) is usually 1 to 40 atomic%, preferably 5 to 30.
atomic%, optimally 5 to 25 atomic%.
第二の層103は、所望通りの特性が得られるように注意
深く形成する必要がある。即ち、シリコン原子、および
酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少な
くとも一種、あるいはさらに、水素原子又は/及びハロ
ゲン原子を構成原子とする物質は、各構成原子の含有量
やその他の作成条件によつて、形態は結晶状態から非晶
質状態までをとり、電気的物性は導電性から、半導電
性、絶縁性までを、さらに光電的性質は光導電的性質か
ら非光導電的性質までを、各々示すため、目的に応じた
所望の特性を有する第二の層103を形成しうるように、
各構成原子の含有量や作成条件等を選ぶことが重要であ
る。The second layer 103 needs to be carefully formed to obtain the desired properties. That is, a silicon atom and at least one selected from an oxygen atom, a carbon atom and a nitrogen atom, or a substance having a hydrogen atom and / or a halogen atom as constituent atoms is used for the content of each constituent atom and other preparations. Depending on the conditions, the morphology changes from a crystalline state to an amorphous state, the electrical properties vary from conductive to semi-conductive and insulating, and the photoelectric property changes from photoconductive property to non-photoconductive property. In order to show each of the above, to form the second layer 103 having desired characteristics according to the purpose,
It is important to select the content of each constituent atom and the preparation conditions.
例えば、第二の層103を電気的耐圧性の向上を主たる目
的として設ける場合には、第二の層103を構成する非晶
質材料は、使用条件下において電気絶縁的挙動の顕著な
ものとして形成する。又、第二の層103を連続繰返し使
用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として設ける
場合には、第二の層103を構成する非晶質材料は、前述
の電気的絶縁性の度合はある程度緩和するが、照射する
光に対してある程度の感度を有するものとして形成す
る。For example, when the second layer 103 is provided mainly for the purpose of improving electrical withstand voltage, the amorphous material forming the second layer 103 has a remarkable electrical insulating behavior under use conditions. Form. Further, when the second layer 103 is provided mainly for the purpose of improving continuous repeated use characteristics and use environment characteristics, the amorphous material forming the second layer 103 has a degree of electrical insulation described above. Although it is relaxed to some extent, it is formed so as to have some sensitivity to irradiation light.
また、本発明において、第二の層の層厚も本発明の目的
を効率的に達成するための重要な要因の1つであり、所
期の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に
含有せしめる酸素原子、炭素原子、窒素原子、ハロゲン
原子、水素原子の量、あるいは第二の層に要求される特
性に応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定する必要
がある。更に、生産性や量産性をも加味した経済性の点
においても考慮する必要もある。こうしたことから、第
二の層の層厚は通常3×10-3〜30μとするが、より好ま
しくは4×10-3〜20μ、特に好ましくは5×10-3〜10μ
とする。Further, in the present invention, the layer thickness of the second layer is also one of the important factors for efficiently achieving the object of the present invention, and is appropriately determined according to the intended purpose. , The amount of oxygen atoms, carbon atoms, nitrogen atoms, halogen atoms, hydrogen atoms to be contained in the layer, or the characteristics required for the second layer, it is necessary to determine the mutual and organic relationships. is there. In addition, it is necessary to consider the economical aspect in consideration of productivity and mass productivity. For this reason, the layer thickness of the second layer is usually 3 × 10 −3 to 30 μ, more preferably 4 × 10 −3 to 20 μ, and particularly preferably 5 × 10 −3 to 10 μ.
And
本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルフアスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。Since the light-receiving member of the present invention has the above-mentioned layer structure, it can solve all of the problems of the light-receiving member having the light-receiving layer composed of amorphous silicon as described above. Even when a monochromatic laser beam is used as a light source, the appearance of an interference fringe pattern in a formed image due to an interference phenomenon can be significantly prevented, and an extremely high-quality visible image can be formed.
また、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに極めて優れた電気的、光学的、光
導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。Further, the light-receiving member of the present invention has a high photosensitivity in the entire visible light region, and is particularly excellent in the photosensitivity characteristic on the long wavelength side, so that it is particularly excellent in matching with a semiconductor laser, and has an optical response. It exhibits high electrical properties, excellent electrical, optical and photoconductive properties, electrical withstand voltage and use environment characteristics.
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合に
は、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気
的特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あつて、耐光疲労、繰返し使用構成に長け、濃度が高
く、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品
質の画像を安定して繰返し得ることができる。In particular, when it is applied as a photoreceptive member for electrophotography, it has no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, high sensitivity, and high SN ratio. Thus, it is possible to stably and repeatedly obtain a high-quality image having light fatigue resistance, repeated use configuration, high density, clear halftone, and high resolution.
次に、本発明の光受容層の形成方法について説明する。Next, the method for forming the light receiving layer of the present invention will be described.
本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
ー放電法、スパツタリング法、或いはイオンプレーテイ
ング法等の放電現象を利用する真空堆積法によつて行わ
れる。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の負
荷程度、製造規模、作製される光受容部材に所望される
特性等の要因によつて適宜選択されて採用されるが、所
望の特性を有する光受容部材を製造するに当つての条件
の制御が比較的容易であり、シリコン原子と共に炭素原
子及び水素原子の導入を容易に行い得る等のことからし
て、グロー放電法或いはスパツタリング法が好適であ
る。そして、グロー放電法とスパツタリング法とを同一
装置系内で併用して形成してもよい。Any of the amorphous materials forming the light receiving layer of the present invention is formed by a vacuum deposition method utilizing a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method. These manufacturing methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as the manufacturing conditions, the load level of capital investment, the manufacturing scale, and the desired characteristics of the light receiving member to be manufactured. Since it is relatively easy to control the conditions for producing the light receiving member having, and the carbon atom and the hydrogen atom can be easily introduced together with the silicon atom, the glow discharge method or the sputtering method is used. It is suitable. Then, the glow discharge method and the sputtering method may be used together in the same apparatus system.
グロー放電法によってa−SiGe(H,X)で構成される第
一の層を形成するには、シリコン原子(Si)を供給しう
るSi供給用の原料ガスと、ゲルマニウム原子(Ge)を供
給しうるGe供給用の原料ガスと、水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)を供給しうる水素原子(H)又
は/及びハロゲン原子(X)供給用の原料ガスを、内部
を減圧しうる堆積室内に所望のガス圧状態で導入し、該
堆積室内にグロー放電を生起せしめて、予め所定位置に
設置してある所定の支持体表面上に、a−SiGe(H,X)
で構成される層を形成する。In order to form the first layer composed of a-SiGe (H, X) by the glow discharge method, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and a germanium atom (Ge) are supplied. Possible source gas for Ge supply and hydrogen atom (H) or /
And a hydrogen atom (H) capable of supplying the halogen atom (X) or / and a source gas for supplying the halogen atom (X) are introduced into the deposition chamber capable of reducing the pressure in a desired gas pressure state, A glow discharge is generated on the surface of a-SiGe (H, X) on the surface of a predetermined support that is installed in a predetermined position in advance.
To form a layer.
前記Si供給用の原料ガスとなりうる物質としては、Si
H4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等のガス状態の又はガス化しう
る水素化硅素(シラン類)が挙げられ、特に、層作成作
業時の取扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点から、SiH4
およびSi2H6が好ましい。The substance that can be the source gas for supplying Si is Si.
H 4, Si 2 H 6, Si 3 H 8, Si 4 gas state of H 10, etc. or gasified may hydrogenated silicon (silanes). In particular, the layer created when working easy handling, Si supply In terms of efficiency, SiH 4
And Si 2 H 6 are preferred.
また、前記Ge供給用の原料ガスとなりうる物質として
は、GeH4、Ge2H6、Ge3H8、Ge4H10、Ge5H12、Ge6H14、Ge7H16、G
e8H18、Ge9H20等のガス状態の又はガス化しうる水素化ゲ
ルマニウムを用いることができる。特に、層作成作業時
の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点から、GeH4、Ge2
H6、およびGe3H8が好ましい。Further, as the substance that can be the raw material gas for supplying Ge, GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 , Ge 4 H 10 , Ge 5 H 12 , Ge 6 H 14 , Ge 7 H 16 , G
It is possible to use germanium hydride in the gas state or gasifiable such as e 8 H 18 , Ge 9 H 20 and the like. In particular, GeH 4 and Ge 2 are easy to handle during layer formation work and Ge supply efficiency is good.
H 6 and Ge 3 H 8 are preferred.
更に、前記ハロゲン原子供給用の原料ガスとなりうる物
質としては、多くのハロゲン化合物がり、例えばハロゲ
ンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで
置換されたシラン誘導体等のガス状態の又はガス化しう
るハロゲン化合物を用いることができる。具体的には、
フツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、BrF、ClF、
ClF3、BrF3、BrF5、IF3、IF7、ICl、IBr等のハロゲン間化合
物、およびSiF4、Si2F6、SiCl4、SiBr4等のハロゲン化硅素
等が好ましいものとして挙げられる。Further, as the substance that can be the source gas for supplying the halogen atom, there are many halogen compounds, for example, halogen gas, halogenide, interhalogen compound, halogen-substituted silane derivative, or the like in a gas state or gasifiable. Compounds can be used. In particular,
Fluorine, chlorine, bromine, iodine halogen gas, BrF, ClF,
Interhalogen compounds such as ClF 3 , BrF 3 , BrF 5 , IF 3 , IF 7 , ICl, and IBr, and halogenated silicon compounds such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 are preferable. .
上述のごときハロゲン原子を含む硅素化合物のガス状態
のもの又はガス化しうるものを原料ガスとしてグロー放
電法により形成する場合には、Si原子供給用原料ガスと
しての水素化硅素ガスを使用すること、所定の支持体上
にハロゲン原子を含有するa−Siで構成される層を形成
することができるので、特に有効である。In the case of forming a gas state or a gasifiable substance of a silicon compound containing a halogen atom as described above by a glow discharge method as a raw material gas, use a hydrogenated silicon gas as a raw material gas for supplying Si atoms, It is particularly effective because a layer composed of a-Si containing a halogen atom can be formed on a predetermined support.
グロー放電法を用いて第一の層を形成する場合には、基
本的には、Si供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素と
Ge供給用の原料となる水素化ゲルマニウムとAr、H2、He
等のガスとを所定の混合比とガス流量になるようにして
堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ等のガスの
プラズマ雰囲気を形成することにより、支持体上に第一
の層を形成するものであるが、電気的あるいは光電的特
性の制御という点で極めて有効であるところの水素原子
(H)の含有量の制御を一層容易にするためには、これ
等のガスに更に水素原子供給用の原料ガスを混合するこ
ともできる。該水素原子供給用のガスとしては、水素ガ
スあるいは、SiH4、Si2 6、Si3H8、Si3H10等の水素化硅素の
ガスが用いられる。また、水素原子供給用ガスとして、
HF、HCl、HBr、HI等のハロゲン化物、SiH2F2、SiH2I2、Si
H2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等のハロゲン置換水素化
硅素等のガス状態のあるいはガス化しうるものを用いた
場合には、ハロゲン原子(X)の導入と同時に水素原子
(H)も導入されるので、有効である。When the first layer is formed using the glow discharge method, basically, a silicon halide and a raw material gas for supplying Si are used.
Germanium hydride as a raw material for supplying Ge and Ar, H 2 , and He
The first layer is formed on the support by introducing a gas such as the above into the deposition chamber at a predetermined mixing ratio and a gas flow rate and causing a glow discharge to form a plasma atmosphere of these gases. However, in order to make it easier to control the content of hydrogen atoms (H), which is extremely effective in controlling the electrical or photoelectric properties, these gases are further added. A raw material gas for supplying hydrogen atoms can also be mixed. The gas for the hydrogen atom feed, hydrogen gas or, SiH 4, Si 2 6, Si 3 H 8, Si 3 H of 10 such silicon hydride gas is used. Also, as a gas for supplying hydrogen atoms,
Halides such as HF, HCl, HBr, HI, SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , Si
When a gas or a gasifiable substance such as halogen-substituted silicon hydride such as H 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 and SiHBr 3 is used, a hydrogen atom is simultaneously introduced with the halogen atom (X). Since (H) is also introduced, it is effective.
スパツタリング法によつてa−SiGe(H,X)で構成され
る第一の層を形成するには、シリコンから成るターゲツ
トと、ゲルマニウムから成るターゲツトとの二枚を、あ
るいは、シリコンとゲルマニウムからなるターゲツトを
用い、これ等を所望のガス雰囲気中でスパツタリングす
ることによつて行なう。In order to form the first layer composed of a-SiGe (H, X) by the sputtering method, two pieces of a target made of silicon and a target made of germanium, or made of silicon and germanium are used. This is done by using targets and spattering them in a desired gas atmosphere.
イオンプレーテイング法を用いて第一の層を形成する場
合には、例えば、多結晶シリコン又は単結晶シリコンと
多結晶ゲルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸
発源として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱
法あるいはエレクトロンビーム法(E.B.法)等によつて
加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気
中を通過せしめることで行ない得る。When the first layer is formed by using the ion plating method, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal germanium are housed in a vapor deposition boat as evaporation sources, and Can be carried out by heating and evaporating by means of a resistance heating method or an electron beam method (EB method) or the like, and letting the flying evaporate pass through in a desired gas plasma atmosphere.
スパツタリング法およびイオンプレーテイング法のいず
れの場合にも、形成する層中にハロゲン原子を含有せし
めるには、前述のハロゲン化物又はハロゲン原子を含む
硅素化合物のガスを堆積室中に導入し、該ガスのプラズ
マ雰囲気を形成すればよい。又、水素原子を導入する場
合には、水素原子供給用の原料ガス、例えばH2あるいは
前記した水素化シラン流量又は/及び水素化ゲルマニウ
ム等のガス類をスパツタリング用の堆積室内に導入して
これ等のガス類のプラズマ雰囲気を形成すればよい。さ
らにハロゲン原子供給用の原料ガスとしては、前記のハ
ロゲン化物或いはハロゲンを含む硅素化合物が有効なも
のとして挙げられるが、その他に、HF、HCl、HBr、HI等
のハロゲン化水素、SiH2F2、SiH2I2,SiH2Cl2、SiHCl3、SiH
2Br2、SiHBr3等のハロゲン置換水素化硅素、およびGeH
F3、GeH2F2、GeH3F、GeHCl3、GeH2Cl2、GeH3Cl、GeHBr3、GeH2B
r2、GeH3Br、GeHI3、GeH2I2、GeH3I等の水素化ハロゲン化ゲ
ルマニウム等、GeF4、GeCl4、GeBr4、GeI4、GeF2、GeCl2、GeB
r2、GeI2等のハロゲン化ゲルマニウム等々のガス状態の
又はガス化しうる物質も有効な出発物質として使用でき
る。In both cases of the sputtering method and the ion plating method, in order to allow the halogen atom to be contained in the layer to be formed, a gas of the above-mentioned halide or a silicon compound containing the halogen atom is introduced into the deposition chamber, and the gas is introduced. The plasma atmosphere may be formed. Further, when hydrogen atoms are introduced, a raw material gas for supplying hydrogen atoms, for example, H 2 or the above-mentioned hydrogenated silane flow rate and / or gases such as germanium hydride are introduced into the deposition chamber for spattering. It suffices to form a plasma atmosphere of gases such as. Further, as the source gas for supplying halogen atoms, the above-mentioned halides or silicon compounds containing halogen can be mentioned as effective ones, but in addition, hydrogen halides such as HF, HCl, HBr and HI, SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH
2 Br 2 , halogen-substituted silicon hydrides such as SiHBr 3 , and GeH
F 3, GeH 2 F 2, GeH 3 F, GeHCl 3, GeH 2 Cl 2, GeH 3 Cl, GeHBr 3, GeH 2 B
r 2 , GeH 3 Br, GeHI 3 , GeH 2 I 2 , GeH 3 I, etc.Germanium hydrogen halide, etc., GeF 4 , GeCl 4 , GeBr 4 , GeI 4 , GeF 2 , GeCl 2 , GeB
Gaseous or gasifiable substances such as r 2 , germanium halides such as GeI 2, etc. can also be used as effective starting materials.
本発明の好ましい例において、形成される光受容層を構
成する第一の層中に含有される水素原子(H)の量又は
ハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の
量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜40atomic%、よ
り好適には0.05〜30atomic%、最適には0.1〜25atomic
%とするのが望ましい。In a preferred example of the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms contained in the first layer constituting the light receiving layer to be formed. (H + X) is preferably 0.01 to 40 atomic%, more preferably 0.05 to 30 atomic%, most preferably 0.1 to 25 atomic
It is desirable to set it as%.
グロー放電法、スパツタリング法あるいはイオンプレー
テイング法を用いて、スズ原子を含有するアモルフアス
シリコン(以下、「a−SiSn(H,X)」と表記する。)
で構成される光受容層を形成するには、上述のa−SiGe
(H,X)で構成される層の形成の際に、ゲルマニウム原
子供給用の出発物質を、スズ原子(Sn)供給用の出発物
質にかえて使用し、形成する層中へのその量を制御しな
がら含有せしめることによつて行なう。Amorphous silicon containing tin atoms (hereinafter referred to as "a-SiSn (H, X)") by using a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method.
In order to form a light receiving layer composed of
When forming a layer composed of (H, X), the starting material for supplying germanium atoms is used in place of the starting material for supplying tin atoms (Sn), and the amount thereof in the layer to be formed is changed. It is carried out by containing it while controlling it.
前記スズ原子(Sn)供給用の原料ガスとなりうる物質と
しては、水素化スズ(SnH4)やSnF2、SnF4、SnCl2、SnCl4、
SnBr2、SnBr4、SnI2、SnI4等のハロゲン化スズ等のガス状
態の又はガス化しうるものを用いることができ、ハロゲ
ン化スズを用いる場合には、所定の支持体上にハロゲン
原子を含有するa−Siで構成される層を形成することが
できるので、特に有効である。なかでも、層作成作業時
の取扱い易さ、Sn供給効率の良さ等の点から、SnCl4が
好ましい。Examples of the tin atoms (Sn) can be a raw material gas for the feed material, tin hydride (SnH 4) or SnF 2, SnF 4, SnCl 2 , SnCl 4,
SnBr 2 , SnBr 4 , SnI 2 , SnI 4 or the like can be used in a gas state or gasifiable such as tin halide, and when using tin halide, a halogen atom is provided on a predetermined support. This is particularly effective because a layer composed of a-Si contained can be formed. Of these, SnCl 4 is preferable from the viewpoints of ease of handling during layer formation work and good Sn supply efficiency.
そして、SnCl4をスズ原子(Sn)供給用の出発物質とし
て用いる場合、これをガス化するには、固体状のSnCl4
を加熱するとともに、Ar、He等の不活性ガスを吹き込
み、該不活性ガスを用いてバブリングするのが望まし
く、こうして生成したガスを、内部を減圧にした堆積室
内に所望のガス圧状態に導入する。When SnCl 4 is used as a starting material for supplying tin atoms (Sn), solid SnCl 4 can be used for gasification.
It is desirable to boil an inert gas such as Ar and He while heating and bubbling using the inert gas.The gas thus generated is introduced into a deposition chamber whose inside pressure is reduced to a desired gas pressure state. To do.
グロー放電法、スパツタリング法あるいはイオンプレー
テイング法を用いて、酸素原子、炭素原子、窒素原子の
中から選ばれる少くとも一種を含有するアモルフアスシ
リコン、即ち、a−Si(O,C,N)(H,X)で構成される第
二の層103を形成するには、a−Si(O,C,N)(H,X)形
成用の出発物質を使用して、上述の原子(O,C,N)を含
むa−SiGe(H,X)又は/及びa−SiSn(H,X)で構成さ
れる第一の層を形成する場合と同様にして行なう。Amorphous silicon containing at least one selected from oxygen atom, carbon atom, and nitrogen atom, that is, a-Si (O, C, N), by using glow discharge method, spattering method, or ion plating method. To form the second layer 103 composed of (H, X), a starting material for forming a-Si (O, C, N) (H, X) is used to form the above-mentioned atom (O , C, N) containing a-SiGe (H, X) or / and a-SiSn (H, X).
例えば、酸素原子を含有する第二の層をグロー放電法に
より形成するには、シリコン原子(Si)を構成原子とす
る原料ガスと、酸素原子(O)を構成原子とする原料ガ
スと、必要に応じて水素原子(H)又は及びハロゲン原
子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望の混合比で
混合して使用するか、又は、シリコン原子(Si)を構成
原子とする原料ガスと、酸素原子(O)及び水素原子
(H)を構成原子とする原料ガスとを、これも又所望の
混合比で混合するか、或いは、シリコン原子(Si)を構
成原子とする原料ガスと、シリコン原子(Si)、酸素原
子(O)及び水素原子(H)の3つを構成原子とする原
料ガスを混合して使用することができる。For example, in order to form the second layer containing oxygen atoms by the glow discharge method, a source gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms and a source gas containing oxygen atoms (O) as constituent atoms are required. Or a raw material gas containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) as constituent atoms at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms. And a source gas containing oxygen atoms (O) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms, also at a desired mixing ratio, or a source gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms. It is possible to use a mixture of raw material gases having three constituent atoms of silicon, silicon atoms (Si), oxygen atoms (O) and hydrogen atoms (H).
又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)とを
構成原子とする原料ガスに酸素原子(O)を構成原子と
する原料ガスを混合して使用してもよい。Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms (Si) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing oxygen atoms (O) as constituent atoms.
そのような酸素原子導入用の出発物質としては酸素原子
を構成原子とするガス状態の又はガス化しうる物質をガ
ス化したものであれば、いずれのものであつてもよい。As the starting material for introducing such oxygen atoms, any material may be used as long as it is a gas in which oxygen atoms are constituent atoms or a gasifiable substance is gasified.
酸素原子導入用の出発物質としては具体的には、例えば
酸素(O2)、オゾン(O3)、一酸化窒素(NO)、二酸化
窒素(NO2)、一二酸化窒素(N2O)、三二酸化窒素(N2
O3)、四二酸化窒素(N2O4)、五二酸化窒素(N2O5)、
三酸化窒素(NO3)、シリコン原子(Si)と酸素原子
(O)と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、
ジシロキサン(H3SiOSiH3)、トリシロキサン(H3SiOSi
H2OSiH3)等の低級シロキサン等を挙げることができ
る。Specific examples of the starting material for introducing oxygen atoms include oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrogen monoxide (N 2 O), Nitrogen dioxide (N 2
O 3 ), nitrogen tetraoxide (N 2 O 4 ), nitrogen pentaoxide (N 2 O 5 ),
Nitrogen trioxide (NO 3 ), silicon atom (Si), oxygen atom (O) and hydrogen atom (H) as constituent atoms, for example,
Disiloxane (H 3 SiOSiH 3), trisiloxane (H 3 SiOSi
And lower siloxanes such as H 2 OSiH 3 ) and the like.
スパツタリング法によつて、酸素原子を含有する層を形
成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハ又はSiO2ウ
エーハ、又はSiとSiO2が混合されて含有されているウエ
ーハをターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲気中
でスパツタリングすることによつて行えばよい。According to the sputtering method, in order to form a layer containing oxygen atoms, a single crystal or polycrystalline Si wafer or SiO 2 wafer, or a wafer containing Si and SiO 2 as a mixture is used as a target. Etc. may be sputtered in various gas atmospheres.
例えば、Siウエーハをターゲツトとして使用すれば、酸
素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原子
を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで稀
釈して、スパツタリング用の堆積室中に導入して、これ
等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウエーハをス
パツタリングすればよい。For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing oxygen atoms and, if necessary, hydrogen atoms and / or halogen atoms is diluted with a diluting gas, if necessary, to form a deposition chamber for sputtering. The Si wafer may be introduced into the inside to form a gas plasma of these gases and the Si wafer may be sputtered.
又、別には、SiとSiO2とは別々のターゲツトとして、又
はSiとSiO2の混合した一つのターゲツトを使用すること
によつて、スパツタリング用のガスとしての稀釈ガスの
雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)又は/及びハ
ロゲン原子(X)を構成原子として含有するガス雰囲気
中でスパツタリングすることによつて成される。酸素原
子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例
で示した原料ガスの中の酸素原子導入用の原料ガスが、
スパツタリングの場合にも有効なガスとして使用でき
る。Alternatively, Si and SiO 2 are used as separate targets, or by using one target that is a mixture of Si and SiO 2 , in an atmosphere of diluting gas as a gas for sputtering or at least hydrogen. It is formed by sputtering in a gas atmosphere containing atoms (H) and / or halogen atoms (X) as constituent atoms. As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing oxygen atoms in the raw material gas shown in the example of the glow discharge described above,
It can also be used as an effective gas for spattering.
また、例えば炭素原子を含有するアモルフアスシリコン
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、
炭素原子(C)を構成原子とする原料ガスと、必要に応
じて水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を構
成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用
するか、又はシリコン原子(Si)を構成原子とする原料
ガスと、炭素原子(C)及び水素原子(H)を構成原子
とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いはシリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガ
スと、シリコン原子(Si)、炭素原子(C)及び水素原
子(H)を構成原子とする原料ガスを混合するか、更に
また、シリコン原子(Si)と水素原子(H)を構成原子
とする原料ガスと、炭素原子(C)を構成原子とする原
料ガスを混合して使用する。Further, for example, to form a second layer composed of amorphous silicon containing carbon atoms by a glow discharge method, a source gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms,
A raw material gas containing carbon atoms (C) as constituent atoms and, if necessary, a raw material gas containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) as constituent atoms are mixed at a desired mixing ratio and used. Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms and a raw material gas containing carbon atoms (C) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms are also mixed at a desired mixing ratio. Alternatively, a source gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms is mixed with a source gas containing silicon atoms (Si), carbon atoms (C) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms, or further, silicon atoms ( A raw material gas containing Si) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms and a raw material gas containing carbon atoms (C) as constituent atoms are mixed and used.
このような原料ガスとして有効に使用されるのは、Siと
Hとを構成原子とするSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等のシ
ラン(Silane)類等の水素化硅素ガス、CとHとを構成
原子とする、例えば炭素数1〜4の飽和炭化水素、炭素
数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2〜3のアセチ
レン系炭化水素等が挙げられる。Effectively used as such a source gas is hydrogen such as silane (Silane) having Si and H as constituent atoms such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 and Si 4 H 10. Silicon gas, C and H as constituent atoms, for example, saturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, acetylene hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms, and the like. .
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(CH4)、
エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n−ブタン(n−
C4H10)、ペンタン(C5H12)、エチレン系炭化水素とし
ては、エチレン(C2H4)、プロピレン(C3H6)、ブテン
−1(C4H8)、ブテン−2(C4H8)、イソブチレン(C4
H8)、ペンテン(C5H10)、アセチレン系炭化水素とし
ては、アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン(C
3H4)、ブテン(C4H6)等が挙げられる。Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH 4 ),
Ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), n-butane (n-
C 4 H 10 ), pentane (C 5 H 12 ), ethylene hydrocarbons include ethylene (C 2 H 4 ), propylene (C 3 H 6 ), butene-1 (C 4 H 8 ), butene-2. (C 4 H 8), isobutylene (C 4
H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), acetylene-based hydrocarbons include acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene (C
3 H 4 ), butene (C 4 H 6 ) and the like.
SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとしては、Si(C
H3)4、Si(C2H5)4等のケイ化アルキルを挙げることがで
きる。これ等の原料ガスの他、H導入用の原料ガスとし
ては勿論H2も使用できる。As a source gas containing Si, C and H as constituent atoms, Si (C
Mention may be made of alkyl silicides such as H 3 ) 4 and Si (C 2 H 5 ) 4 . In addition to these raw material gases, H 2 can of course be used as the raw material gas for introducing H.
スパツタリング法によつてa−SiC(H,X)で構成される
第二の層を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエー
ハ又はC(グラフアイト)ウエーハ、又はSiとCが混合
されて含有されているウエーハをターゲツトとして、こ
れ等を所望のガス雰囲気でスパツタリングすることによ
つて行う。In order to form the second layer composed of a-SiC (H, X) by the sputtering method, a monocrystalline or polycrystalline Si wafer or C (graphite) wafer, or Si and C are mixed. The wafer contained as a target is used as a target, and these are sputtered in a desired gas atmosphere.
例えばSiウエーハをターゲツトとして使用する場合に
は、炭素原子、および水素原子又は/及びハロゲン原子
を導入するための原料ガスを、必要に応じてAr、He等の
希釈ガスで稀釈して、スパツタリング用の堆積室内に導
入し、これ等のガスのガスプラズマを形成してSiウエー
ハをスパツタリングすればよい。For example, when using a Si wafer as a target, the raw material gas for introducing carbon atoms and / or hydrogen atoms and / or halogen atoms is diluted with a diluent gas such as Ar or He, if necessary, for sputtering. The Si wafer may be sputtered by introducing the gas plasma of these gases into the deposition chamber.
又、SiとCとは別々のターゲツトとするか、あるいはSi
とCの混合した1枚のターゲツトとして使用する場合に
は、スパツタリング用のガスとして水素原子又は/及び
ハロゲン原子導入用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガ
スで稀釈して、スパツタリング用の堆積室内に導入し、
ガスプラズマを形成してスパツタリングすればよい。該
スパツタリング法に用いる各原子の導入用の原料ガスと
しては、前述のグロー放電法に用いる原料ガスがそのま
ま使用できる。Also, Si and C should be different targets or Si
When used as a single target containing a mixture of C and C, a raw material gas for introducing hydrogen atoms and / or halogen atoms as a gas for sputtering is diluted with a diluting gas as needed, and deposited for spattering. Introduced in the room,
Gas plasma may be formed and sputtered. As the raw material gas for introducing each atom used in the sputtering method, the raw material gas used in the glow discharge method can be used as it is.
更に、例えば窒素原子を含有するアモルフアスシリコン
で構成される第二の層をグロー放電法により形成するに
は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、
窒素原子(N)を構成原子とする原料ガスと、必要に応
じて水素原子(H)又は及びハロゲン原子(X)を構成
原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用す
るか、又は、シリコン原子(Si)を構成原子とする原料
ガスと、窒素原子(N)及び水素原子(H)を構成原子
とする原料ガスとを、これも所望の混合比で混合するか
して使用することができる。Further, for example, to form a second layer composed of amorphous silicon containing nitrogen atoms by a glow discharge method, a source gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms,
Whether to use a raw material gas containing nitrogen atoms (N) as constituent atoms and a raw material gas containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) as constituent atoms at a desired mixing ratio, if necessary Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms and a raw material gas containing nitrogen atoms (N) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms may be mixed at a desired mixing ratio. Can be used.
又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)とを
構成原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原子と
する原料ガスを混合して使用してもよい。Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms (Si) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing nitrogen atoms (N) as constituent atoms.
その様な窒素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も窒素原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものであれば、いずれのものであ
つてもよい。As a starting material for introducing such a nitrogen atom, any material may be used as long as it is a gasified substance containing at least nitrogen atoms as constituent atoms or a gasifiable substance.
窒素原子導入用の出発物質としては、具体的には、窒素
原子を構成原子とするかあるいは窒素原子と水素原子を
構成原子とする、窒素(N2)、アンモニア(NH3)、ヒ
ドラジン(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化アン
モニウム(NH4N3)等の窒素、窒化物及びアジ化物等の
窒素化合物を挙げることができる。この他に、三弗化窒
素(F3N)、四弗化窒素(F4N2)等のハロゲン化窒素化
合物を挙げることができ、これらのハロゲン化窒素化合
物を用いる場合、窒素原子(N)の導入に加えて、ハロ
ゲン原子(X)導入もできる。Specific examples of the starting material for introducing a nitrogen atom include nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrazine (H 2 ) having a nitrogen atom as a constituent atom or a nitrogen atom and a hydrogen atom as constituent atoms. 2 NNH 2 ), hydrogen azide (HN 3 ), ammonium azide (NH 4 N 3 ) and the like nitrogen, and nitrogen compounds such as nitrides and azides. In addition to these, halogenated nitrogen compounds such as nitrogen trifluoride (F 3 N) and nitrogen tetrafluoride (F 4 N 2 ) can be cited. When these halogenated nitrogen compounds are used, the nitrogen atom (N In addition to the introduction of (), a halogen atom (X) can be introduced.
スパツタリング法によつて、窒素原子を含有する層領域
を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハ又はSi
3N4ウエーハ、又はSiとSi3N4が混合されて含有されてい
るウエーハをターゲツトとして、これ等を種々のガス雰
囲気中でスパツタリングすることによつて行えばよい。To form a layer region containing nitrogen atoms by the sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer or Si is used.
A 3 N 4 wafer or a wafer containing Si and Si 3 N 4 mixed therein may be used as a target, and these may be sputtered in various gas atmospheres.
例えば、Siウエーハをターゲツトとして使用すれば、窒
素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原子
を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで稀
釈して、スパツタリング用の堆積室中に導入し、これ等
のガスのガスプラズマを形成して前記Siウエーハをスパ
ツタリングすればよい。For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing the nitrogen atom and, if necessary, the hydrogen atom and / or the halogen atom is diluted with a diluting gas as needed, and the sputtering chamber for sputtering is used. The Si wafer may be sputtered by introducing gas into them and forming gas plasma of these gases.
又、別には、SiとSi3N4とは別々のターゲツトとして、
又はSiとSi3N4の混合した一枚のターゲツトを使用する
ことによつて、スパツタリング用のガスとしての稀釈ガ
スの雰囲気中で又は少なくとも水素原子(H)又は/及
びハロゲン原子(X)を構成原子として含有するガス雰
囲気中でスパツタリングすることによつて成される。窒
素原子導入用の原料ガスとしては、先述したグロー放電
の例で示した原料ガスの中の窒素原子導入用の原料ガス
が、スパツタリングの場合にも有効なガスとして使用で
きる。Separately, Si and Si 3 N 4 are used as separate targets.
Alternatively, by using a single target in which Si and Si 3 N 4 are mixed, at least hydrogen atom (H) or / and halogen atom (X) are contained in an atmosphere of a diluting gas as a gas for sputtering. It is formed by sputtering in a gas atmosphere containing the constituent atoms. As the raw material gas for introducing nitrogen atoms, the raw material gas for introducing nitrogen atoms among the raw material gases shown in the example of glow discharge described above can be used as an effective gas even in the case of sputtering.
以上記述したように、本発明の光受容部材の光受容層
は、グロー放電法、スパツタリング法等を用いて形成す
るが、光受容層に含有せしめるゲルマニウム原子又は/
及びスズ原子、第III族原子又は第V族原子、酸素原
子、炭素原子又は窒素原子、あるいは水素原子又は/及
びハロゲン原子の各々の含有量の制御は、堆積室内へ流
入する、各々の原子供給用出発物質のガス流量あるいは
各々の原子供給用出発物質間のガス流量比を制御するこ
とにより行われる。As described above, the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention is formed by using the glow discharge method, the sputtering method, or the like.
And controlling the content of tin atom, group III atom or group V atom, oxygen atom, carbon atom or nitrogen atom, or hydrogen atom and / or halogen atom, supply of each atom flowing into the deposition chamber. It is carried out by controlling the gas flow rate of the starting materials or the gas flow rate ratio between the respective atom supplying starting materials.
また、第一の層および第二の層形成時の支持体温度、堆
積室内のガス圧、放電パワー等の条件は、所望の特性を
有する光受容部材を得るためには重要な要因であり、形
成する層の機能に考慮をはらつて適宜選択されるもので
ある。さらに、これらの層形成条件は、第一の層および
第二の層に含有せしめる上記の各原子の種類及び量によ
つても異なることもあることから、含有せしめる原子の
種類あるいはその量等にも考慮をはらつて決定する必要
もある。The conditions such as the temperature of the support during formation of the first layer and the second layer, the gas pressure in the deposition chamber, and the discharge power are important factors for obtaining a light receiving member having desired characteristics. It is appropriately selected in consideration of the function of the layer to be formed. Furthermore, these layer forming conditions may differ depending on the type and amount of each of the above-mentioned atoms to be contained in the first layer and the second layer. It is also necessary to make a decision after careful consideration.
具体的には窒素原子、酸素原子、炭素原子等を含有せし
めたa−Si(H,X)からなる第二の層を形成する場合に
は、支持体温度は、通常50〜350℃とするが、特に好ま
しくは50〜250℃とする。堆積室内のガス圧は、通常0.0
1〜1Torrとするが、特に好ましくは0.1〜0.5Torrとす
る。また、放電パワーは0.005〜50W/cm2とするのが通常
であるが、より好ましくは0.01〜3W/cm2、特に好ましく
は0.01〜20W/cm2とする。Specifically, when forming the second layer made of a-Si (H, X) containing nitrogen atoms, oxygen atoms, carbon atoms, etc., the support temperature is usually 50 to 350 ° C. However, the temperature is particularly preferably 50 to 250 ° C. Gas pressure in the deposition chamber is typically 0.0
It is 1 to 1 Torr, and particularly preferably 0.1 to 0.5 Torr. The discharge power is usually 0.005 to 50 W / cm 2 , more preferably 0.01 to 3 W / cm 2 , and particularly preferably 0.01 to 20 W / cm 2 .
a−SiGe(H,X)からなる第一の層を形成する場合、あ
るいは第III族原子又は第V族原子を含有せしめたa−S
iGe(H,X)からなる第一の層を形成する場合について
は、支持体温度は、通常50〜350℃とするが、より好ま
しくは50〜300℃、特に好ましくは100〜300℃とする。
そして、堆積室内のガス圧は、通常0.01〜5Torrとする
が、好ましくは、0.001〜3Torrとし、特に好ましくは0.
1〜1Torrとする。また、放電パワーは0.005〜50W/cm2と
するのが通常であるが、好ましくは0.01〜30W/cm2と
し、特に好ましくは0.01〜20W/cm2とする。When forming the first layer of a-SiGe (H, X), or a-S containing a group III atom or a group V atom
When forming the first layer made of iGe (H, X), the support temperature is usually 50 to 350 ° C, more preferably 50 to 300 ° C, and particularly preferably 100 to 300 ° C. .
The gas pressure in the deposition chamber is usually 0.01 to 5 Torr, preferably 0.001 to 3 Torr, particularly preferably 0.
Set 1 to 1 Torr. The discharge power is usually 0.005 to 50 W / cm 2 , but preferably 0.01 to 30 W / cm 2, and particularly preferably 0.01 to 20 W / cm 2 .
しかし、これらの、層形成を行うについての支持体温
度、放電パワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通
常には個々に独立しては容易には決め難いものである。
したがつて、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、
相互的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件
を決めるのが望ましい。However, the specific conditions of the temperature of the support, the discharge power, and the gas pressure in the deposition chamber for forming layers are usually difficult to determine individually.
Therefore, in order to form an amorphous material layer with desired characteristics,
It is desirable to determine the optimum conditions for layer formation based on mutual and organic relationships.
本発明の光受容部材は、その光受容層が、前述したよう
に、シヨートレンジ内に少くとも一対の非平行な界面を
有するように形成されていることが必要であり、そのた
めに支持体上に形成される層の表面が支持体表面に対し
非平行となるように形成されるわけであるが、そのよう
にするについては、成膜操作中、放電パワー、ガス圧を
比較的高く保つことによつて行われる。そしてそれらの
放電パワー、ガス圧は、使用ガスの種類、支持体の材
質、支持体表面の形状、支持体温度等によつて異り、こ
れらの種々の条件を考慮して決定される。The light-receiving member of the present invention requires that the light-receiving layer be formed so as to have at least a pair of non-parallel interfaces in the short range as described above, and therefore the light-receiving layer is formed on the support. The surface of the layer to be formed is formed so as not to be parallel to the surface of the support. To do so, the discharge power and gas pressure should be kept relatively high during the film formation operation. It will be done. The discharge power and gas pressure differ depending on the type of gas used, the material of the support, the shape of the support surface, the support temperature, etc., and are determined in consideration of these various conditions.
ところで、本発明の第一の層に含有せしめるゲルマニウ
ム原子又は/及びスズ原子、第III族原子又は第V族原
子、あるいは水素原子又は/及びハロゲン原子の分布状
態を均一とするか、あるいは第二の層を形成するために
は、該第一の層又は第二の層を形成するに際して、前記
の諸条件を一定に保つことが必要である。By the way, the distribution state of the germanium atom or / and the tin atom, the group III atom or the group V atom, or the hydrogen atom and / or the halogen atom contained in the first layer of the present invention is made uniform, or In order to form the first layer, it is necessary to keep the above conditions constant when forming the first layer or the second layer.
また、本発明において、第一の層の形成の際に、該層中
に含有せしめるゲルマニウム原子又は/及びスズ原子、
あるいは第III族原子又は第V族原子の分布濃度を層厚
方向に変化させて所望の層厚方向の分布状態を有する層
を形成するには、グロー放電法を用いる場合であれば、
ゲルマニウム原子又は/及びスズ原子あるいは第III族
原子又は第V族原子導入用の出発物質のガスの堆積室内
に導入する際のガス流量を、所望の変化率に従つて適宜
変化させ、その他の条件を一定に保ちつつ形成する。そ
して、ガス流量を変化させるには、具体的には、例えば
手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられている何
らかの方法により、ガス流路系の途中に設けられた所定
のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を行えば
よい。このとき、流量の変化率は線型である必要はな
く、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計された
変化率曲線に従つて流量を制御し、所望の含有率曲線を
得ることもできる。Further, in the present invention, at the time of forming the first layer, a germanium atom or / and a tin atom contained in the layer,
Alternatively, in order to form a layer having a desired distribution state in the layer thickness direction by changing the distribution concentration of the group III atom or the group V atom in the layer thickness direction, if a glow discharge method is used,
The gas flow rate at the time of introducing the germanium atom and / or tin atom or the starting material gas for introducing the group III atom or the group V atom into the deposition chamber is appropriately changed according to a desired rate of change, and other conditions Is formed while keeping a constant value. Then, in order to change the gas flow rate, concretely, for example, manually or by some commonly used method such as an external drive motor, the opening of a predetermined needle valve provided in the middle of the gas flow path system is gradually increased. It suffices to perform an operation to change. At this time, the rate of change of the flow rate does not have to be linear, and it is possible to obtain a desired content rate curve by controlling the flow rate according to a previously designed rate-of-change curve using, for example, a microcomputer.
また、光受容層をスパツタリング法を用いて形成する場
合、ゲルマニウム原子又はスズ原子あるいは第III族原
子又は第V族原子の層厚方向の分布濃度を層厚方向で変
化させて所望の層厚方向の分布状態を形成するには、グ
ロー放電法を用いた場合と同様に、ゲルマニウム原子又
はスズ原子あるいは第III族原子又は第V族原子導入用
の出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室内へ導
入する際のガス流量を所望の変化率に従つて変化させ
る。When the photoreceptive layer is formed by the sputtering method, the distribution concentration of germanium atom, tin atom, group III atom or group V atom in the layer thickness direction is changed in the layer thickness direction to obtain a desired layer thickness direction. In order to form the distribution state of, as in the case of using the glow discharge method, a starting material for introducing a germanium atom, a tin atom, a group III atom or a group V atom is used in a gas state, and the gas is The gas flow rate when introduced into the deposition chamber is changed according to the desired rate of change.
以下、本発明を実施例1乃至11に従つて、より詳細に説
明するが、本発明はこれ等によつて限定されるものでは
ない。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples 1 to 11, but the present invention is not limited thereto.
各実施例においては、光受容層をグロー放電法を用いて
形成した。第25図はグロー放電法による本発明の光受容
部材の製造装置である。In each of the examples, the light receiving layer was formed using the glow discharge method. FIG. 25 shows an apparatus for manufacturing the light receiving member of the present invention by the glow discharge method.
図中の2502、2503、2504、2505、2506のガスボンベに
は、本発明の夫々の層を形成するための原料ガスが密封
されており、その1例として、たとえば、2502はSiF4ガ
ス(純度99.999%)ボンベ、2503はH2で稀釈されたB2H6
ガス(純度99.999%、以下B2H6/H2と略す。)ボンベ、2
504はCH4ガス(純度99.999%)ボンベ、2505はGeF4ガス
(純度99.999%)ボンベ、2506は不活性ガス(He)ボン
ベである。そして、2506′はSnCl4が入った密閉容器で
ある。The gas cylinders 2502, 2503, 2504, 2505, and 2506 in the figure are sealed with the raw material gas for forming each layer of the present invention. As an example, 2502 is SiF 4 gas (purity 99.999%) cylinder, 2503 diluted with H 2 B 2 H 6
Gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as B 2 H 6 / H 2 ) cylinder, 2
504 is a CH 4 gas (purity 99.999%) cylinder, 2505 is a GeF 4 gas (purity 99.999%) cylinder, and 2506 is an inert gas (He) cylinder. 2506 ′ is a closed container containing SnCl 4 .
これらのガスを反応室2501に流入させるにはガスボンベ
2502〜2506のバルブ2522〜2526、リークバルブ2535が閉
じられていることを確認し又、流入バルブ2512〜2516、
流出バルブ2517〜2521、補助バルブ2532、2533が開かれ
ていることを確認して、先ずメインバルブ2534を開いて
反応室2501、ガス配管内を排気する。次に真空Alシリン
ダー2537上に第一の層及び第二の層を形成する場合の1
例を以下に記載する。A gas cylinder is required to allow these gases to flow into the reaction chamber 2501.
Make sure that valves 2522 to 2526 and leak valves 2535 of 2502 to 2506 are closed, and inflow valves 2512 to 2516,
After confirming that the outflow valves 2517 to 2521 and the auxiliary valves 2532 and 2533 are opened, the main valve 2534 is first opened to exhaust the reaction chamber 2501 and the gas pipe. Next, when forming the first layer and the second layer on the vacuum Al cylinder 2537, 1
An example is given below.
まず、ガスボンベ2502よりSiF4ガス、ガスボンベ2503よ
りB2H6/H2ガス、ガスボンベ2505よりGeF4ガスの夫々を
バルブ2522、2523、2525を開いて出口圧ゲージ2527、25
28、2530の圧を1kg/cm2に調整し、流入バルブ2512、251
3、2515を徐々に開いて、マスフロコントローラ2507、2
508、2510内に流入させる。引き続いて流出バルブ251
7、2518、2520、補助バルブ2532を徐々に開いてガスを
反応室2501内に流入させる。このときのSiF4ガス流量、
GeF4ガス流量、B2H6/H2ガス流量の比が所望の値になる
ように流出バルブ2517、2518、2520を調整し、又、反応
室2501内の圧力が所望の値になるように真空計2536の読
みを見ながらメインバルブ2534の開口を調整する。そし
て基本シリンダー2537の温度が加熱ヒーター2538により
50〜400℃の範囲の温度に設定されていることを確認さ
れた後、電源2540を所望の電力に設定して反応室2501内
にグロー放電を生起せしめるとともに、マイクロコンピ
ューター(図示せず)を用いて、あらかじめ設計された
流量変化率線に従つて、SiF4ガス、GeF4ガス及びB2H6/H
2ガスのガス流量を制御しながら、基本シリンダー2537
上に先ず、シリコン原子、ゲルマニウム原子及び硼素原
子を含有する第一の層を形成する。First, SiF 4 gas from the gas cylinder 2502, B 2 H 6 / H 2 gas from the gas cylinder 2503, and GeF 4 gas from the gas cylinder 2505 are opened by opening valves 2522, 2523, 2525 and outlet pressure gauges 2527, 25.
Adjust the pressure of 28, 2530 to 1 kg / cm 2, and adjust the inflow valves 2512, 251.
Gradually open 3, 2515, mass flow controller 2507, 2
Flow into 508 and 2510. Continued outflow valve 251
7, 2518, 2520 and auxiliary valve 2532 are gradually opened to allow the gas to flow into the reaction chamber 2501. SiF 4 gas flow rate at this time,
Adjust the outflow valves 2517, 2518, 2520 so that the ratio of the GeF 4 gas flow rate and the B 2 H 6 / H 2 gas flow rate becomes the desired value, and also adjust the pressure in the reaction chamber 2501 to the desired value. Adjust the opening of the main valve 2534 while watching the reading of the vacuum gauge 2536. And the temperature of the basic cylinder 2537 is changed by the heater 2538.
After confirming that the temperature is set in the range of 50 to 400 ° C., the power supply 2540 is set to a desired electric power to cause glow discharge in the reaction chamber 2501 and a microcomputer (not shown) is connected. According to the predesigned flow rate change rate line, use SiF 4 gas, GeF 4 gas and B 2 H 6 / H
Basic cylinder 2537 while controlling the gas flow rate of 2 gases
First, a first layer containing silicon atoms, germanium atoms and boron atoms is formed on top.
上記と同様の操作により、第一の層上に第二の層を形成
するには、例えばSiF4ガス、及びCH4ガスの夫々を、必
要に応じてHe、Ar、H2等の稀釈ガスで稀釈して、所望の
ガス流量で反応室2501内に流入し、所望の条件に従つ
て、グロー放電を生起せしめることによつて成される。By the same operation as described above, in order to form the second layer on the first layer, for example, each of SiF 4 gas and CH 4 gas is diluted with He, Ar, H 2 or the like, if necessary. And then flow into the reaction chamber 2501 at a desired gas flow rate to cause glow discharge according to desired conditions.
夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バルブ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
2501内、流出バルブ2517〜2521から反応室2501内に至る
ガス配管内に残留することを避けるために、流出バルブ
2517〜2521を閉じ補助バルブ2532、2533を開いてメイン
バルブ2534を全開して系内を一旦高真空に排気する操作
を必要に応じて行う。Needless to say, all of the outflow valves other than the gas outflow valves necessary for forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used for forming the previous layer is the same as the reaction chamber.
In order to avoid remaining in the gas pipe inside the 2501 and the outflow valves 2517-2521 to the reaction chamber 2501, the outflow valve
2517 to 2521 are closed, auxiliary valves 2532 and 2533 are opened, the main valve 2534 is fully opened, and the system is temporarily evacuated to a high vacuum, if necessary.
また、第一の層中にスズ原子を含有せしめる場合にあつ
て、原料ガスとしてSnCl4を出発物質としたガスを用い
る場合には、2506′に入れられた固体状SnCl4を加熱手
段(図示せず)を用いて加熱するとともに、該SnCl4中
に、Ar、He等の不活性ガスボンベ2506よりAr、He等の不
活性ガスを吹き込み、バブリングする。発生したSnCl4
のガスは、前述のSiF4ガス、GeF4ガス及びB2H6/H2ガス
等と同様の手順により反応室内に流入させる。Further, in the case where tin atoms are contained in the first layer, when a gas starting from SnCl 4 is used as a raw material gas, the solid SnCl 4 contained in 2506 ′ is heated by a heating means (see FIG. While heating with (not shown), an inert gas such as Ar or He is blown into the SnCl 4 from an inert gas cylinder 2506 such as Ar or He for bubbling. Generated SnCl 4
This gas is made to flow into the reaction chamber by the same procedure as the above-mentioned SiF 4 gas, GeF 4 gas, B 2 H 6 / H 2 gas and the like.
試験例1 径0.6mmのSUSステンレス製剛体球に化学的処理を施して
表面を食刻して凹凸を形成せしめた。使用する処理剤と
しては、塩酸、フツ酸、硫酸、クロム酸等の酸、苛性ソ
ーダ等のアルカリを挙げることができる。本試験例にお
いては、濃塩酸1に対して純水1〜4の容量比で混合し
た塩酸溶液を用い、剛体球の浸漬時間、酸濃度等を変化
させ、凹凸の形状を適宜調整した。Test Example 1 A hard ball made of SUS stainless steel having a diameter of 0.6 mm was chemically treated to etch the surface to form irregularities. Examples of the treating agent used include acids such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid and chromic acid, and alkalis such as caustic soda. In this test example, a hydrochloric acid solution prepared by mixing concentrated hydrochloric acid with pure water at a volume ratio of 1 to 4 was used, and the immersion time of the hard sphere, the acid concentration, and the like were changed to appropriately adjust the shape of the unevenness.
試験例2 試験例1の方法によつて処理された剛体球(表面凹凸の
高さλmax=5μm)を用い、第6(A)、(B)図に
示した装置を用いて、アルミニウム合金製シリンダー
(径60mm、長さ298mm)の表面を処理し、凹凸を形成さ
せた。Test Example 2 Using a hard sphere (height of surface irregularities λ max = 5 μm) treated by the method of Test Example 1, and using the apparatus shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), an aluminum alloy The surface of a cylinder (60 mm in diameter, 298 mm in length) was treated to form irregularities.
真球の径R′、落下高さhと痕跡窪みの曲率半径R、幅
rとの関係を調べたところ、痕跡窪みの曲率半径Rと幅
rとは、真球の径R′と落下高さh等の条件により決め
られることが確認された。また、痕跡窪みのピツチ(痕
跡窪みの密度、また凹凸のピツチ)は、シリンダーの回
転速度、回転数乃至は剛体真球の落下量等を制御して所
望のピツチに調整することができることが確認された。
更に、RおよびDの大きさについて検討した結果、R
が、0.1mm未満であると、剛体球を小さく軽くして落下
高さを確保しなければならず、痕跡窪みの形成をコント
ロールしにくくなるため好ましくないこと、Rが2.0mm
を超えると、剛体球を大きく重くして、落下高さを調節
するため、例えばDを比較的小さくしたい場合に落下高
さを極端に低くする必要があるなど、痕跡窪みの形成を
コントロールしにくくなるため好ましくないこと、更
に、Dが0.02mm未満であると剛体球を小さく軽くして落
下高さを確保しなければならず、痕跡窪みの形成をコン
トロールしにくくなるため好ましくないことが、夫々確
認された。The relationship between the radius R'of the true sphere, the drop height h, the radius of curvature R of the trace dent, and the width r was investigated. The radius of curvature R and the width r of the trace dent were found to be the radius R'of the true sphere and the drop height. It was confirmed that it was decided by the conditions such as h. In addition, it was confirmed that the pitch of the trace pits (density of trace pits and pitch of irregularities) can be adjusted to the desired pitch by controlling the rotation speed of the cylinder, the number of revolutions, or the drop amount of the rigid spherical body. Was done.
Furthermore, as a result of examining the sizes of R and D, R
However, if it is less than 0.1 mm, it is necessary to secure the drop height by making the rigid sphere small and light, which makes it difficult to control the formation of trace pits, which is not preferable, and R is 2.0 mm.
If it exceeds, the height of the hard sphere is made heavy and the fall height is adjusted. Therefore, for example, when the D is relatively small, it is necessary to make the fall height extremely low. In addition, if D is less than 0.02 mm, it is necessary to secure the drop height by making the rigid sphere small and light, and it is difficult to control the formation of the trace dents. confirmed.
更に、形成された痕跡窪みを試べたところ、痕跡窪み内
には、剛体球の表面凹凸形状に応じた微小な凹凸が形成
されていることが確認された。Furthermore, when the formed trace dent was tried, it was confirmed that minute ruggedness corresponding to the surface ruggedness of the hard sphere was formed in the trace dent.
実施例1 試験例2と同様にアルミニウム合金製シリンダーの表面
を処理し、第1A表上欄に示すD、及び を有するシリンダー状Al支持体(シリンダNo.101〜10
6)を得た。Example 1 The surface of an aluminum alloy cylinder was treated in the same manner as in Test Example 2, and D shown in the upper column of Table 1A, and Cylindrical Al support with cylinders (Cylinder No. 101-10
6) got.
次に該Al支持体(シリンダーNo.101〜106)上に、以下
の第1B表に示す条件で、第25図に示した製造装置により
光受容層を形成した。Next, a light receiving layer was formed on the Al support (cylinder Nos. 101 to 106) under the conditions shown in Table 1B below by the manufacturing apparatus shown in FIG.
これらの光受容部材について、第26図に示す画像露光装
置を用い、波長780nm、スポツト径80μmのレーザー光
を照射して画像露光を行ない、現像、転写を行なつて画
像を得た。得られた画像の干渉縞の発生状況は第1A表下
欄に示すとおりであつた。These light receiving members were subjected to image exposure by irradiating a laser beam having a wavelength of 780 nm and a spot diameter of 80 μm using the image exposure apparatus shown in FIG. 26, and developed and transferred to obtain an image. The appearance of interference fringes in the obtained image is as shown in the lower column of Table 1A.
なお、第26(A)図は露光装置の全体を模式的に示す平
面略図であり、第26(B)図は露光装置の全体を模式的
に示す側面略図である。図中、2601は光受容部材、2062
は半導体レーザー、2603はfθレンズ、2604はポリゴン
ミラーを示している。Note that FIG. 26 (A) is a schematic plan view schematically showing the entire exposure apparatus, and FIG. 26 (B) is a schematic side view schematically showing the entire exposure apparatus. In the figure, 2601 is a light receiving member, 2062
Is a semiconductor laser, 2603 is an fθ lens, and 2604 is a polygon mirror.
次に、比較として、従来のダイヤモンドバイトにより表
面処理されたアルミニウム合金製シリンダー(No.107)
(径60mm、長さ298mm、凹凸ピツチ100μm、凹凸の深さ
3μm)を用いて、前述と同様にして光受容部材を作製
した。得られた光受容部材を電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、支持体表面と光受容層の層界面及び光受容層の表面
とは平行をなしていた。この光受容部材を用いて、前述
と同様にして画像形成をおこない、得られた画像につい
て前述と同様の評価を行なつた。その結果は、第1A表下
欄に示すとおりであつた。Next, as a comparison, an aluminum alloy cylinder (No. 107) surface-treated with a conventional diamond tool.
(Diameter 60 mm, length 298 mm, concave / convex pitch 100 μm, concave / convex depth 3 μm) was used to manufacture a light receiving member in the same manner as described above. When the obtained light receiving member was observed with an electron microscope, the surface of the support was parallel to the layer interface of the light receiving layer and the surface of the light receiving layer. An image was formed in the same manner as described above using this light receiving member, and the obtained image was evaluated in the same manner as described above. The results are shown in the lower column of Table 1A.
実施例2 第2B表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(シリンダ
ーNo.101〜107)上に光受容層を形成した。なお、第一
の層形成時におけるGrF4ガス及びSiF4ガスのガス流量は
第27及び28図に示す流量変化線に従つて、マイクロコン
ピューター制御により、自動的に調整した。 Example 2 A light-receiving layer was formed on an Al support (cylinder Nos. 101 to 107) in the same manner as in Example 1 except that the light-receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 2B. . The gas flow rates of the GrF 4 gas and the SiF 4 gas at the time of forming the first layer were automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change lines shown in FIGS. 27 and 28.
得られた光受容部材について、実施例1と同様にして画
像を形成したところ、得られた画像における干渉縞の発
生状況は、第2A表下欄に示すとおりであつた。An image was formed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1. As a result, the occurrence of interference fringes in the obtained image was as shown in the lower column of Table 2A.
実施例3 第3A表上欄に示す表面凹凸の高さ(λmax)の剛体球を
用いた以外はすべて実施例1と同様にして、球状痕跡窪
み(D=450±50(μm)、 を有するAl支持体(シリンダーNo.301〜306)を得た。 Example 3 In the same manner as in Example 1 except that a hard sphere having a height (λ max ) of surface irregularities shown in the upper column of Table 3A was used, a spherical trace depression (D = 450 ± 50 (μm), To obtain an Al support (cylinder Nos. 301 to 306).
次に該Al支持体(シリンダーNo.301〜306)上に、以下
の第3B表に示す条件で、第25図に示した製造装置を用い
て光受容層を形成した。Next, a light-receiving layer was formed on the Al support (cylinder Nos. 301 to 306) under the conditions shown in Table 3B below, using the manufacturing apparatus shown in FIG.
得られた光受容部材について、実施例1と同様にして画
像形成を行なつたところ、得られた画像における干渉縞
の発生状況は、第3A表下欄に示すとおりであつた。An image was formed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1. The occurrence of interference fringes in the obtained image was as shown in the lower column of Table 3A.
実施例4 第4B表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外は、すべて実施例3と同様にして、Al支持体(シリン
ダーNo.301〜306)上に光受容層を形成した。 Example 4 A light-receiving layer was formed on an Al support (cylinder Nos. 301 to 306) in the same manner as in Example 3 except that the light-receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 4B. did.
得られた光受容部材について実施例1と同様にして画像
を形成したところ、得られた画像における干渉縞の発生
状況は、第4A表下欄に示すとおりであつた。An image was formed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1. The occurrence of interference fringes in the obtained image was as shown in the lower column of Table 4A.
実施例5 第5表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料No.1
03〜106)上に光受容層を形成した。この際第一の層形
成時におけるH2ガス及びPH3/H2ガスのガス流量は各々第
29図および第30図に示す流量変化線に従つて、マイクロ
コンピューター制御により、自動的に調整した。 Example 5 An Al support (Sample No. 1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 5.
03-106), and a light-receiving layer was formed thereon. At this time, the gas flow rates of H 2 gas and PH 3 / H 2 gas at the time of forming the first layer were respectively
According to the flow rate change line shown in FIG. 29 and FIG. 30, it was automatically adjusted by microcomputer control.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なつたところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。Images were formed on these light receiving members in the same manner as in Example 1, and the same favorable results as in Example 1 were obtained.
実施例6 第6表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料No.1
03〜106)上に光受容層を形成した。この際GeF4ガス、S
iF4ガス、H2ガス及びB2H6/H2ガスのガス流量は各々第31
図、第32図、第33図および第34図に示す流量変化曲線に
従つて、マイクロコンピューター制御により、自動的に
調整した。 Example 6 An Al support (Sample No. 1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 6.
03-106), and a light-receiving layer was formed thereon. At this time, GeF 4 gas, S
The gas flow rates of iF 4 gas, H 2 gas, and B 2 H 6 / H 2 gas are each 31st.
According to the flow rate change curves shown in Fig. 32, Fig. 33 and Fig. 34, it was automatically adjusted by microcomputer control.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なつたところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。Images were formed on these light receiving members in the same manner as in Example 1, and the same favorable results as in Example 1 were obtained.
実施例7 第7表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にしてAl支持体(試料No.103
〜106)上に光受容層を形成した。 Example 7 An Al support (Sample No. 103) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 7.
~ 106) on top of which a photoreceptor layer was formed.
得られた光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なつたところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。An image was formed on the obtained light-receiving member in the same manner as in Example 1, and the same good results as in Example 1 were obtained.
実施例8 第8表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料No.1
03〜106)上に光受容層を形成した。この際第一の層の
形成時におけるGeH4ガス、SiH4ガス及びB2H6/H2ガスの
ガス流量は各々第35図、第36図および第37図に示す流量
変化曲線に従つて、マイクロコンピューター制御によ
り、自動的に調整した。 Example 8 Al support (Sample No. 1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 8.
03-106), and a light-receiving layer was formed thereon. At this time, the gas flow rates of GeH 4 gas, SiH 4 gas and B 2 H 6 / H 2 gas at the time of forming the first layer are in accordance with the flow rate change curves shown in FIGS. 35, 36 and 37, respectively. Automatically adjusted by microcomputer control.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なつたところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。Images were formed on these light receiving members in the same manner as in Example 1, and the same favorable results as in Example 1 were obtained.
実施例9 第9表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料No.1
03〜106)上に光受容層を形成した。この際第一の層の
形成時におけるSiH4ガス、GeF4ガス及びB2H6/H2ガスの
ガス流量は各々第38図、第39図および第37図に示す流量
変化曲線に従つて、マイクロコンピューター制御によ
り、自動的に調整した。 Example 9 An Al support (Sample No. 1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 9.
03-106), and a light-receiving layer was formed thereon. At this time, the gas flow rates of SiH 4 gas, GeF 4 gas and B 2 H 6 / H 2 gas at the time of forming the first layer are in accordance with the flow rate change curves shown in FIGS. 38, 39 and 37, respectively. Automatically adjusted by microcomputer control.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なつたところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。Images were formed on these light receiving members in the same manner as in Example 1, and the same favorable results as in Example 1 were obtained.
実施例10 第10表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料No.1
03〜106)上に光受容層を形成した。この際第一の層の
形成時におけるB2H6/H2ガスのガス流量は第40図に示す
流量変化曲線に従つて、マイクロコンピューター制御に
より、自動的に調整した。 Example 10 Al support (Sample No. 1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 10.
03-106), and a light-receiving layer was formed thereon. At this time, the gas flow rate of the B 2 H 6 / H 2 gas during the formation of the first layer was automatically adjusted by microcomputer control according to the flow rate change curve shown in FIG.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なつたところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。Images were formed on these light receiving members in the same manner as in Example 1, and the same favorable results as in Example 1 were obtained.
実施例11 第11表に示す層形成条件に従つて光受容層を形成した以
外はすべて実施例1と同様にして、Al支持体(試料No.1
03〜106)上に光受容層を形成した。この際第一の層の
形成時におけるSiH4ガス、GeH4ガス(又はSnCl4/Heガ
ス)及びB2H6/H2ガスのガス流量は各々第41図、第42図
および第43図に示す流量変化曲線に従つて、マイクロコ
ンピューター制御により、自動的に調整した。 Example 11 An Al support (Sample No. 1) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the light-receiving layer was formed according to the layer forming conditions shown in Table 11.
03-106), and a light-receiving layer was formed thereon. At this time, the gas flow rates of SiH 4 gas, GeH 4 gas (or SnCl 4 / He gas) and B 2 H 6 / H 2 gas at the time of forming the first layer are respectively FIG. 41, FIG. 42 and FIG. 43. According to the flow rate change curve shown in, it was automatically adjusted by microcomputer control.
これらの光受容部材について、実施例1と同様の方法で
画像形成を行なつたところ、実施例1と同様の良好な結
果が得られた。Images were formed on these light receiving members in the same manner as in Example 1, and the same favorable results as in Example 1 were obtained.
〔発明の効果の概略〕 本発明の光受容部材は前記のごとき層形成としたことに
より、前記したアモルフアスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、特
に、可干渉性の単色光であるレーザー光を光源として用
いた場合にも、干渉現象による形成画像における干渉縞
模様の現出を顕著に防止し、きわめて良質な可視画像を
形成することができる。 [Outline of Effects of the Invention] The light-receiving member of the present invention is capable of solving all the problems of the light-receiving member having a light-receiving layer composed of amorphous silicon by forming the layers as described above. In particular, even when a laser light which is a coherent monochromatic light is used as a light source, it is possible to remarkably prevent the appearance of an interference fringe pattern in a formed image due to an interference phenomenon and form a very high quality visible image. it can.
また、本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザーとのマツチングに優れ、且つ
光応答が速く、さらに極めて優れた電気的、光学的、光
導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。Further, the light-receiving member of the present invention has a high photosensitivity in the entire visible light region, and is particularly excellent in the photosensitivity characteristic on the long wavelength side, so that it is particularly excellent in matching with a semiconductor laser, and has an optical response. It exhibits high electrical properties, excellent electrical, optical and photoconductive properties, electrical withstand voltage and use environment characteristics.
殊に、電子写真用光受容部材として適用させた場合に
は、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気
的特性が安定しており高感度で、高SN比を有するもので
あつて、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高
く、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い高品
質の画像が安定して繰返し得ることができる。In particular, when it is applied as a photoreceptive member for electrophotography, it has no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, high sensitivity, and high SN ratio. Therefore, it is possible to stably and repeatedly obtain a high-quality image having excellent light fatigue resistance, repeated use characteristics, high density, clear halftone, and high resolution.
第1図は本発明の光受容部材の1例を模式的に示した図
であり、第2及び3図は、本発明の光受容部材における
干渉縞の発生の防止の原理を説明するための部分拡大図
であり、第2図は、支持体表面に球状痕跡窪みによる凹
凸が形成された光受容部材において、干渉縞の発生が防
止しうることを示す図、第3図は、従来の表面を規則的
に荒した支持体上に光受容層を堆積させた光受容部材に
おいて、干渉縞が発生することを示す図である。第4及
び5図は、本発明の光受容部材の支持体表面の凹凸形状
及び該凹凸形状を作製する方法を説明するための模式図
である。第6図は、本発明の光受容部材の支持体に設け
られる凹凸形状を形成するのに好適な装置の一構成例を
模式的に示す図であつて、第6(A)図は正面図、第6
(B)図は縦断面図である。第7〜15図は、本発明の光
受容層におけるゲルマニウム原子又はスズ原子の層厚方
向の分布状態を表わす図であり、第16〜24図は、本発明
の光受容層における酸素原子、炭素原子及び窒素原子、
あるいは第III族原子又は第V族原子の層厚方向の分布
状態を表わす図であり、各図において、縦軸は光受容層
の層厚を示し、横軸は各原子の分布濃度を表わしてい
る。第25図は、本発明の光受容部材の光受容層を製造す
るための装置の1例で、グロー放電法による製造装置の
模式的説明図である。第26図はレーザー光による画像露
光装置を説明する図である。第27乃至43図は、本発明の
光受容層形成におけるガス流量比の変化状態を示す図で
あり、縦軸は光受容層の層厚、横軸は使用ガスのガス流
量を示している。 第1乃至第3図について、 100……光受容部材、101……支持体、102、201、301…
…第一の層、103、202、302……第二の層、104、204、3
03……自由表面、204、304……第一の層と第二の層との
界面 第4、5図について、 401、501……支持体、402、502……支持体表面、403、5
03……球状痕跡窪み、403′、503′……表面に凹凸形状
を有する剛体球、404……球状痕跡窪み内に形成された
微小凹凸形状、404′……剛体球表面に形成された凹凸
形状 第6図について、 601……シリンダー、602……回転軸(受)、603……駆
動手段、604……回転容器、605……表面に凹凸形状を有
する剛体球、606……容器内壁に設けられたリブ、607…
…シヤワー管 第25図について、 2501……反応室、2502〜2506……ガスボンベ、2506′…
…SnCl4槽、2507〜2511……マスフロコントローラ、251
2〜2516……流入バルブ、2517〜2521……流出バルブ、2
522〜2526……バルブ、2527〜2531……圧力調整器、253
2、2533……補助バルブ、2584……メインバルブ、2535
……リークバルブ、2536……真空計、2537……基体シリ
ンダー、2538……加熱ヒーター、2539……モーター、25
40……高周波電源 第26図について、 2601……光受容部材、2602……半導体レーザー、2603…
…fθレンズ、2604……ボリゴンミラー。FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the light receiving member of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are for explaining the principle of preventing the generation of interference fringes in the light receiving member of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view, FIG. 2 is a view showing that interference fringes can be prevented from being generated in a light receiving member in which irregularities due to spherical trace depressions are formed on the surface of a support, and FIG. 3 is a conventional surface. FIG. 6 is a diagram showing that interference fringes are generated in a light receiving member in which a light receiving layer is deposited on a support which is regularly roughened. FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams for explaining the uneven shape of the surface of the support of the light receiving member of the present invention and a method for producing the uneven shape. FIG. 6 is a diagram schematically showing one structural example of an apparatus suitable for forming the uneven shape provided on the support of the light receiving member of the present invention, and FIG. 6 (A) is a front view. , Sixth
(B) is a vertical sectional view. 7 to 15 are diagrams showing the distribution state of germanium atoms or tin atoms in the layer thickness direction in the light receiving layer of the present invention, and FIGS. 16 to 24 are oxygen atoms and carbon in the light receiving layer of the present invention. Atoms and nitrogen atoms,
FIG. 3 is a diagram showing the distribution state of group III atoms or group V atoms in the layer thickness direction, in each of which the vertical axis represents the layer thickness of the light-receiving layer and the horizontal axis represents the distribution concentration of each atom. There is. FIG. 25 is an example of an apparatus for producing the light receiving layer of the light receiving member of the present invention, and is a schematic explanatory view of a production apparatus by a glow discharge method. FIG. 26 is a diagram for explaining an image exposure device using laser light. FIGS. 27 to 43 are diagrams showing changes in the gas flow rate ratio in forming the light receiving layer of the present invention, in which the vertical axis represents the layer thickness of the light receiving layer and the horizontal axis represents the gas flow rate of the used gas. 1 to 3, 100 ... Light receiving member, 101 ... Support, 102, 201, 301 ...
… First layer, 103,202,302 …… Second layer, 104,204,3
03 ... Free surface, 204, 304 ... Interface between the first layer and the second layer About FIGS. 4 and 5, 401, 501 ... Support, 402, 502 ... Support surface, 403, 5
03 ... Spherical trace dents, 403 ', 503' ... Rigid spheres with irregularities on the surface, 404 ... Small irregularities formed in spherical trace dents, 404 '... Roughness formed on the surface of rigid spheres Shape Regarding Fig. 6, 601 ... Cylinder, 602 ... Rotating shaft (receiver), 603 ... Driving means, 604 ... Rotating container, 605 ... Rigid sphere with uneven surface, 606 ... Inner wall of container Ribs provided, 607 ...
… Shower tube Regarding Fig. 25, 2501 …… Reaction chamber, 2502 to 2506 …… Gas cylinder, 2506 ′…
… SnCl 4 tank, 2507 to 2511 …… Mass flow controller, 251
2 to 2516 …… Inflow valve, 2517 to 2521 …… Outflow valve, 2
522 to 2526 …… Valve, 2527 to 2531 …… Pressure regulator, 253
2, 2533 …… Auxiliary valve, 2584 …… Main valve, 2535
...... Leak valve, 2536 …… Vacuum gauge, 2537 …… Base cylinder, 2538 …… Heating heater, 2539 …… Motor, 25
40 …… High-frequency power supply About Fig. 26, 2601 …… Light receiving member, 2602 …… Semiconductor laser, 2603…
… Fθ lens, 2604… Borgon mirror.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 淳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−187943(JP,A) 特開 昭59−58436(JP,A) 特開 昭60−31144(JP,A) 特開 昭60−68345(JP,A) 特開 昭60−35740(JP,A) 米国特許4432220(US,A) 米国特許3269066(US,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Koike 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-58-187943 (JP, A) JP-A-59 -58436 (JP, A) JP-A-60-31144 (JP, A) JP-A-60-68345 (JP, A) JP-A-60-35740 (JP, A) U.S. Patent 4432220 (US, A) U.S. Patent 3269066 (US, A)
Claims (11)
ム原子及びスズ原子の少なくともいずれか一方とを含有
する非晶質材料で構成された第一の層と、シリコン原子
と、酸素原子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる
少なくとも一種とを含有する非晶質材料で構成された第
二の層とを有する光受容部材であって、前記支持体の表
面に、窪みの幅Dが500μm以下で窪みの曲率半径Rと
幅Dとが0.035≦D/Rとされた複数の球状痕跡窪みによる
凹凸を有し、かつ、該球状痕跡窪み内に更に0.5〜20μ
mの微小な凹凸を有していることを特徴とする光受容部
材。1. A first layer made of an amorphous material containing silicon atoms and at least one of germanium atoms and tin atoms on a support, silicon atoms, oxygen atoms and carbon. And a second layer composed of an amorphous material containing at least one selected from the group consisting of atoms and nitrogen atoms, wherein the width D of the recess is 500 μm on the surface of the support. In the following, the radius of curvature R and the width D of the depression have an unevenness due to a plurality of spherical trace depressions with 0.035 ≦ D / R, and 0.5 to 20 μm is further present in the spherical trace depression.
A light-receiving member characterized by having minute irregularities of m.
子、炭素原子及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも
一種とを均一な分布状態で含有する非晶質材料で構成さ
れた特許請求の範囲第1項に記載された光受容部材。2. The second layer is composed of an amorphous material containing silicon atoms and at least one selected from oxygen atoms, carbon atoms and nitrogen atoms in a uniform distribution state. The light-receiving member described in the first item of the range.
第V族に属する原子を含有している特許請求の範囲第1
項に記載の光受容部材。3. The first layer contains an atom belonging to Group III or Group V of the periodic table.
Item 7. The light receiving member according to item.
の範囲第1項に記載の光受容部材。4. The light receiving member according to claim 1, wherein the first layer has a multilayer structure.
第V族に属する原子を含有する電荷注入阻止層を構成層
の1つとして有する特許請求の範囲第4項に記載の光受
容部材。5. The method according to claim 4, wherein the first layer has, as one of the constituent layers, a charge injection blocking layer containing an atom belonging to Group III or Group V of the periodic table. Light receiving member.
層を有する特許請求の範囲第4項に記載の光受容部材。6. The light receiving member according to claim 4, wherein the first layer has a barrier layer as one of the constituent layers.
径の球状痕跡窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲
第1項に記載の光受容部材。7. The light receiving member according to claim 1, wherein the concavo-convex shape of the spherical trace dent has an irregular shape due to the spherical trace dent having the same radius of curvature.
径及び幅の窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲第
1項に記載の光受容部材。8. The light receiving member according to claim 1, wherein the unevenness of the spherical trace dent has an uneven shape formed by dents having the same radius of curvature and width.
複数の剛体球を自然落下させて得られた前記剛体球の痕
跡窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲第1項に記
載の光受容部材。9. The scope of claim 1, wherein the spherical dents have an uneven shape due to the dents of the rigid spheres obtained by spontaneously dropping a plurality of rigid spheres on the surface of the support. Light receiving member.
球をほぼ同一の高さから落下させて得られた前記剛体球
の痕跡窪みによる凹凸形状である特許請求の範囲第9項
に記載の光受容部材。10. The spherical trace dent has a concavo-convex shape due to the trace dent of the hard sphere obtained by dropping hard spheres having substantially the same diameter from substantially the same height. Light receiving member.
範囲第1項に記載の光受容部材。11. The light receiving member according to claim 1, wherein the support is a metal body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189085A JPH0690535B2 (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Light receiving member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189085A JPH0690535B2 (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Light receiving member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62100761A JPS62100761A (en) | 1987-05-11 |
| JPH0690535B2 true JPH0690535B2 (en) | 1994-11-14 |
Family
ID=17081070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24189085A Expired - Lifetime JPH0690535B2 (en) | 1985-10-29 | 1985-10-29 | Light receiving member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690535B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3269066A (en) | 1963-01-09 | 1966-08-30 | Wheelabrator Corp | Method for production of abraded design on work surfaces |
| US4432220A (en) | 1981-09-10 | 1984-02-21 | United Technologies Corporation | Shot peening apparatus |
-
1985
- 1985-10-29 JP JP24189085A patent/JPH0690535B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3269066A (en) | 1963-01-09 | 1966-08-30 | Wheelabrator Corp | Method for production of abraded design on work surfaces |
| US4432220A (en) | 1981-09-10 | 1984-02-21 | United Technologies Corporation | Shot peening apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62100761A (en) | 1987-05-11 |
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