JPH0220104B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0220104B2 JPH0220104B2 JP58097179A JP9717983A JPH0220104B2 JP H0220104 B2 JPH0220104 B2 JP H0220104B2 JP 58097179 A JP58097179 A JP 58097179A JP 9717983 A JP9717983 A JP 9717983A JP H0220104 B2 JPH0220104 B2 JP H0220104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer region
- layer
- atoms
- gas
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 59
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 47
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 28
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical group [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 22
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 120
- 238000000034 method Methods 0.000 description 39
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 39
- -1 silicon hydride compound Chemical class 0.000 description 29
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 23
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 23
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 19
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 16
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 14
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 10
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 7
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 6
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 5
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N germane Chemical compound [GeH4] QUZPNFFHZPRKJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052986 germanium hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical group [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003691 SiBr Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- KDKYADYSIPSCCQ-UHFFFAOYSA-N but-1-yne Chemical compound CCC#C KDKYADYSIPSCCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- MWRNXFLKMVJUFL-UHFFFAOYSA-N $l^{2}-germane Chemical class [GeH2] MWRNXFLKMVJUFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021617 Indium monochloride Inorganic materials 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020667 PBr3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020656 PBr5 Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910018287 SbF 5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000519995 Stachys sylvatica Species 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N borane Chemical class B UORVGPXVDQYIDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M chlorogallium Chemical compound [Ga]Cl XOYLJNJLGBYDTH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M indium(1+);chloride Chemical compound [In]Cl APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004437 phosphorous atom Chemical group 0.000 description 1
- 150000003017 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentachloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentafluoride Chemical compound FP(F)(F)(F)F OBCUTHMOOONNBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IPNPIHIZVLFAFP-UHFFFAOYSA-N phosphorus tribromide Chemical compound BrP(Br)Br IPNPIHIZVLFAFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical group CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000009329 sexual behaviour Effects 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M thallium monochloride Chemical compound [Tl]Cl GBECUEIQVRDUKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N trans-but-2-ene Chemical compound C\C=C\C IAQRGUVFOMOMEM-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線,可視光線,赤外光線,X線,γ線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある電子写真用光導電部
材に関する。
固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流Ip/暗電流Id〕が高く、照射する
電磁波のスペクトル特性にマツチングした吸収ス
ペクトル特性を有すること、光応答性が速く、所
望の暗抵抗値を有すること、使用時において人体
に対して無公害であること、更には固体撮像装置
においては、残像を所定時間内に容易に処理する
ことができること等の特性が要求される。殊に、
事務機としてオフイスで使用される電子写真装置
内に組込まれる電子写真用像形成部材の場合に
は、上記の使用時における無公害性は重要な点で
ある。
この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。
而乍ら、従来のa−Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性、及び耐湿
性等の使用環境特性の点、更には経時的安定性の
点において、総合的な特性向上を図る必要がある
という更に改良される可き点が存するのが実情で
ある。
例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に図ろうとす
ると、従来においては、その使用時において残留
電位が残る場合が度々観測され、この種の光導電
部材は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用
による疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴ
ースト現象を発する様になる、或いは、高速で繰
返し使用すると応答性が次第に低下する等の不都
合な点が生ずる場合が少なくなかつた。
更には、a−Siは可視光領域の短波長側に較べ
て、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸
収係数が比較的小さく、現在実用化されている半
導体レーザとのマツチングに於いて、通常使用さ
れているハロゲンランプや螢光灯を光源とする場
合、長波長側の光を有効に使用し得ていないとい
う点に於いて、夫々改良される余地が残つてい
る。
又、別には、照射される光が光導電層中に於い
て、充分吸収されずに、支持体に到達する光の量
が多くなると、支持体自体が光導電層を透過して
来る光に対する反射率が高い場合には、光導電層
内に於いて多重反射による干渉が起つて、画像の
「ボケ」が生ずる一要因となる。
この影響は、解像度を上げる為に、照射スポツ
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザ
を光源とする場合には大きな問題となつている。
更に、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を図るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性や電気的耐圧性に問題が生ずる場合がある。
即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないことや暗部において、支持体側より
の電荷の注入の阻止が充分でないこと、或いは、
転写紙に転写された画像に俗に「白ヌケ」と呼ば
れる、局所的な放電破壊現象によると思われる画
像欠陥や、例えば、クリーニングに、ブレードを
用いるとその摺擦によると思われる、俗に「白ス
ジ」といわれている所謂画像欠陥が生じたりして
いた。又、多湿雰囲気中で使用したり、或いは多
湿雰囲気中に長時間放置した直後に使用すると俗
にいう画像のボケが生ずる場合が少なくなかつ
た。
一方、半導体レーザとのマツチングを考慮し
て、支持体上に少なくともゲルマニウム原子を含
む非晶質材料で構成された非晶質層を設けること
が提案されているが、この場合、支持体と該非晶
質層との密着性および支持体から該非晶質層への
不純物の拡散が問題となる場合がある。
従つてa−Si材料そのものの特性改良が図られ
る一方で光導電部材を設計する際に、上記した様
な問題の総てが解決される様に工夫される必要が
ある。
本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材に使用される光
導電部材としての適用性とその応用性という観点
から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、a−
Si、殊にはシリコン原子を母体とし、水素原子H
又はハロゲン原子Xのいずれか一方を少なくとも
含有するアモルフアス材料、所謂水素化アモルフ
アスシリコン、ハロゲン化アモルフアスシリコ
ン、或いはハロゲン含有水素化アモルフアスシリ
コン〔以後これ等の総称的表記として「a−
SiH,X」を使用する〕から構成され、光導電性
を示す光受容層を有する光導電部材の層構成を以
後に説明される様な特定化の下に設計されて作成
された光導電部材は実用上著しく優れた特性を示
すばかりでなく、従来の光導電部材と較べてみて
もあらゆる点において凌駕していること、殊に電
子写真用の光導電部材として著しく優れた特性を
有していること及び長波長側に於ける吸収スペク
トル特性に優れていることを見出した点に基いて
いる。
本発明は支持体の材料の影響を受けにくく、電
気的、光学的、光導電的特性が常時安定してい
て、殆んど使用環境に制限を受けない全環境型で
あり、長波長側の光感度特性に優れると共に耐光
疲労に著しく長け、繰返し使用に際しても劣化現
象を起さず、残留電位が全く又は殆んど観測され
ない電子写真用光導電部材を提供することを主た
る目的とする。
本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優
れ、且つ光応答の速い電子写真用光導電部材を提
供することである。
本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
て有効に適用され得る程度に、静電像形成の為の
帯電処理の際の電荷保持能が充分ある電子写真用
光導電部材を提供することである。
本発明の更に他の目的は、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
像を得る事が容易に出来る電子写真用の光導電部
材を提供することである。
本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、
高SN比特性を有する電子写真用光導電部材を提
供することでもある。
本発明の電子写真用光導電部材は、電子写真用
光導電部材用の支持体と、該支持体上に1〜1×
106atomic ppmのゲルマニウム原子を含み、少
なくとも一部結晶化している層厚30Å〜50μの第
1の層領域と、シリコン原子と1〜9.5×
105atomic ppmのゲルマニウム原子とを含む非
晶質材料を含有する層厚30Å〜50μの第2の層領
域と、シリコン原子を含む非晶質材料を含有する
層厚0.5〜90μの第3の層領域と、1×10-3〜
90atomic%の炭素原子とシリコン原子とを含む
非晶質材料からなる層厚0.003〜30μの第4の層領
域と、が前記支持体側より順に設けられた層構成
の光受容層から成る電子写真用光導電部材(以下
「光導電部材」と称する)であつて、前記第1の
層領域及び前記第2の層領域の少なくともいずれ
か一方に伝導性を支配する物質が0.01〜5×
104atomic ppm含有されていることを特徴とす
る。
上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、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。
殊に、電子写真用像形成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、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。
更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於
いて光感度が高く、殊に半導体レーザとのマツチ
ングに優れ、且つ光応答が速い。
以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。
第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電
部材の層構成を説明するために模式的に示した模
式的構成図である。
第1図に示す光導電部材100は、光導電部材
用としての支持体101の上に、光受容層102
を有し、該光受容層102は自由表面105を一
方の端面に有している。光受容層102は、支持
体101側よりゲルマニウム原子のみ、またはゲ
ルマニウム原子とシリコン原子とを母体とし、必
要に応じて水素原子又はハロゲン原子のいずれか
を含んで、構成された少なくとも一部が結晶化し
た材料(以後「μc−Ge(Si,H,X)」と略記す
る)で構成された第1の層領域Cと、ゲルマニウ
ム原子を含有するa−Si(H,X)(以後「a−Si
Ge(H,X)」と略記する)で構成された第2の
層領域(G)103と、a−Si(H,X)で構成
され、光導電性を有する第3の層領域(S)10
4と少なくとも炭素原子とシリコン原子とを含
み、必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を含む非晶質材料(以後「a−(SixC1-x)y
(H,X)1-y」と略記する)で構成された第4の
層領域(M)107とが順に積層された層構造を
有する。
第1の層領域(C)106がゲルマニウム原子
とシリコン原子を母体とする材料で構成される場
合、ゲルマニウム原子とシリコン原子とは該第1
の層領域(C)106の層厚方向及び支持体の表
面と平行な面内方向に連続的であつて、且つ均一
な分布状態となる様に含有されるか又は層厚方向
には不均一な分布状態となる様に含有される。
第2の層領域(G)103中に含有されるゲル
マニウム原子は、該第2の層領域(G)103の
層厚方向及び支持体101の表面と平行な面内方
向に連続的で均一に分布した状態となる様に前記
第2の層領域(G)103中に含有されるか又は
層厚方向には不均一な分布状態となる様に含有さ
れる。
本発明の光導電部材100に於いては、第1の
層領域(C)106と第2の層領域(G)103
の少なくともいずれかに伝導特性を支配する物質
(D)が含有され、特に第2の層領域(G)10
3に所望の伝導特性を与える物質を含有させるの
が好ましい。
本発明に於いては、第1の層領域(C)106
又は第2の層領域(G)103に含有される伝導
特性を支配する物質(D)は、第1の層領域
(C)106又は第2の層領域(G)103の全
層領域に万遍なく均一に含有されても良く、第1
の層領域(C)106又は第2の層領域(G)1
03の一部の層領域に偏在する様に含有されても
良い。
本発明に於いて伝導特性を制御する物質(D)
を特に第2の層領域(G)の一部の層領域に遍在
する様に第2の層領域(G)中に含有させる場合
には、前記物質(D)の含有される層領域
(PN)は、第2の層領域(G)の端部層領域と
して設けられるのが望ましいものである。殊に、
第2の層領域(G)の支持体側の端部層領域とし
て前記層領域(PN)が設けられる場合には、該
層領域(PN)中に含有される前記物質(D)の
種類及びその含有量を所望に応じて適宜選択する
ことによつて支持体から光受容層中への特定の極
性の電荷の注入を効果的に阻止することが出来
る。
本発明の光導電部材に於いては、伝導特性を制
御することの出来る物質(D)を、光受容層の一
部を構成する第2の層領域(G)中に、前記した
様に該層領域(G)の全域に万遍なく、或いは層
厚方向に偏在する様に含有させるものであるが、
更には、第2の層領域(G)上に設けられる第3
の層領域(S)中にも前記物質(D)を含有させ
ても良いものである。
第3の層領域(S)中に前記物質(D)を含有
させる場合には、第2の層領域(G)中に含有さ
れる前記物質(D)の種類やその含有量及びその
含有の仕方に応じて、第3の層領域(S)中に含
有させる物質(D)の種類やその含有量、及びそ
の含有の仕方が適宜決められる。
本発明に於いては、第3の層領域(S)中に前
記物質(D)を含有させる場合、好ましくは、少
なくとも第2の層領域(G)との接触界面を含む
層領域中に前記物質(D)を含有させるのが望ま
しいものである。
本発明に於いては、前記物質(D)は第3の層
領域(S)の全層領域に万遍なく含有させても良
いし、或いは、その一部の層領域に均一に含有さ
せても良いものである。
第2の層領域(G)と第3の層領域(S)の両
方に伝導特性を支配する物質(D)を含有させる
場合、第2の層領域(G)に於ける前記物質
(D)が含有されている層領域と、第2の層領域
(S)に於ける前記物質(D)が含有されている
層領域とが、互いに接触する様に設けるのが望ま
しい。
又、第1の層領域(C)と第2の層領域(G)
と第3の層領域(S)とに前記物質(D)を含有
させる場合、前記物質(D)は第1の層領域
(C)と第2の層領域(G)と第3の層領域(S)
とに於いて同種類でも異種類であつても良く、
又、その含有量は各層領域に於いて、同じでも異
つていても良い。
而乍ら、本発明に於いては、各層領域に含有さ
れる前記物質(D)が3者に於いて同種類である
場合には、第2の層領域(G)中の含有量を充分
多くするか、又は、電気的特性の異なる種類の物
質(D)を、所望の各層領域に夫々含有させるの
が好ましいものである。
本発明に於いては、少なくとも光受容層を構成
する第2の層領域(G)中に、伝導特性を支配す
る物質(D)を含有させることにより、該物質
(D)の含有される層領域〔第2の層領域(G)
の一部又は全部の層領域のいずれでも良い〕の伝
導特性を所望に従つて任意に制御することが出来
るものであるが、この様な物質(D)としては、
所謂、半導体分野で云われる不純物を挙げること
が出来、本発明に於いては、a−SiGe(H,X)
に対して、P型伝導特性を与えるP型不純物及び
n型伝導特性を与えるn型不純物を挙げることが
出来る。
具体的には、P型不純物としては周期律表第
族に属する原子(第族原子)、例えば、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)等があり、殊に好適
に用いられるのはB,Gaである。
n型不純物としては、周期律表第族に属する
原子(第族原子)、例えば、P(燐),As(砒
素),Sb(アンチモン),Bi(ビスマス)等であり、
殊に好適に用いられるのは、P,Asである。
本発明に於いて、層領域(PN)に於ける伝導
特性を制御する物質の含有量は、該層領域
(PN)に要求される伝導特性、或いは、該層領
域(PN)が支持体に直に接触して設けられる場
合には、その支持体との接触界面に於ける特性と
の関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択する
ことが出来る。
又、前記層領域(PN)に直に接触して設けら
れる他の層領域や、該他の層領域との接触界面に
於ける特性との関係も考慮されて、伝導特性を制
御する物質の含有量が適宜選択される。
本発明に於いて、層領域(PN)中に含有され
る伝導特性を制御する物質(D)の含有量として
は、好ましくは0.01〜5×104atomic ppm、より
好適には0.5〜1×104atomic ppm、最適には1
〜5×103atomic ppmとされるのが望ましい。
本発明に於いては、伝導特性を支配する物質
(D)が含有される層領域(PN)に於ける該物
質(D)の含有量を、好ましくは30atomic ppm
以上、より好適には50atomic ppm以上、最適に
は100atomic ppm以上とすることによつて、例
えば該含有させる物質(D)が前記のP型不純物
の場合には、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少なくとも第2の
層領域(G)を通つて第3の層領域(S)中への
電子の注入を効果的に阻止することが出来、又、
前記含有させる物質(D)が前記のn型不純物の
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、支持体側から少なくとも第2の
層領域(G)を通つて第3の層領域(S)中への
正孔の注入を効果的に阻止することが出来る。
上記の様な場合には、前述した様に、前記層領
域(PN)を除いた部分の層領域(Z)には、層
領域(PN)に含有される伝導特性を支配する物
質の伝導型の極性とは別の伝導型の極性の伝導特
性を支配する物質を含有させても良いし、或い
は、同極性の伝導型を有する伝導特性を支配する
物質を、層領域(PN)に含有させる実際の量よ
りも一段と少ない量にして含有させても良い。
この様な場合、前記層領域(Z)中に含有され
る前記伝導特性を支配する物質の含有量として
は、層領域(PN)に含有される前記物質の極性
や含有量に応じて所望に従つて適宜決定されるも
のであるが、好ましくは0.001〜1000atomic
ppm、より好適には0.05〜500atomic ppm、最適
には0.1〜200atomic ppmとされるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(PN)及び層領域
(Z)に同種の伝導性を支配する物質(D)を含
有させる場合には、層領域(Z)に於ける含有量
としては、好ましくは30atomic ppm以下とする
のが望ましい。
本発明に於いては、光受容層中に、一方の極性
の伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有さ
せた層領域と、他方の極性の伝導型を有する伝導
性を支配する物質を含有させた層領域とを直に接
触する様に設けて、該接触領域に所謂空乏層を設
けることも出来る。
詰り、例えば、光受容層中に、前記のP型不純
物を含有する層領域と前記のn型不純物を含有す
る層領域とを直に接触する様に設けて所謂P−n
接合を形成して、空乏層を設けることが出来る。
本発明に於いては、第2の層領域(G)上に設
けられる第3の層領域(S)中には、ゲルマニウ
ム原子は含有されておらず、この様な層構造に光
受容層を形成することによつて、比較的可視光領
域を含む、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ている光導電部材
とし得るものである。
又、第1の層領域(C)中に於けるゲルマニウ
ム原子の分布状態は、全層領域にゲルマニウム原
子が連続的に分布しているので、第1の層領域
(C)と第2の層領域(G)との間に於ける親和
性に優れ、半導体レーザ等を使用した場合の、第
2の層領域(S)では吸収し切れない長波長側の
光を第1の層領域(C)に於いて、実質的に完全
に吸収することが出来、支持体面からの反射によ
る干渉を防止することが出来る。
又、本発明の光導電部材に於いては、第1の層
領域(G)と第2の層領域(S)とを構成する材
料の夫々がシリコン原子とゲルマニウム原子とい
う共通の構成要素を有しているので、積層界面に
於いて化学的な安定性の確保が充分成されてい
る。
本発明に於いて、第1の層領域(C)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量としては、本発
明の目的が効果的に達成される様に所望に従つて
適宜決められるが、好ましくは1〜1×
106atomic ppm、より好ましくは100〜1×
106atomic ppm、最適には500〜1×106atomic
ppmとされるのが望ましい。
第2の層領域(G)中に含有されるゲルマニウ
ム原子の含有量としては、本発明の目的が効果的
に達成される様に所望に従つて適宜決められる
が、好ましくは1〜9.5×105atomic ppm、より
好ましくは100〜8×105atomic ppm、最適には
500〜7×105atomic ppmとされるのが望まし
い。
本発明に於いて、第1の層領域(C)と第2の
層領域(G)との層厚は、本発明の目的を効果的
に達成させる為の重要な因子の1つであるので形
成される光導電部材に所望の特性が充分与えられ
る様に、光導電部材の設計の際に充分なる注意が
払われる必要がある。
本発明に於いて、第1の層領域(C)の層厚
は、好ましくは30Å〜50μ、より好ましくは、40
Å〜40μ、最適には50Å〜30μとされるのが望ま
しい。
又、第2の層領域(G)の層厚TBは、好まし
くは30Å〜50μ、より好ましくは40Å〜40μ、最
適には50Å〜30μとされるのが望ましい。
又、第3の層領域(S)の層厚Tは、好ましく
は0.5〜90μ、より好ましくは1〜80μ、最適には
2〜50μとされるのが望ましい。第2の層領域
(G)の層厚TBと第3の層領域(S)の層厚Tの
和(TB+T)としては、両層領域に要求される
特性と光受容層全体に要求される特性との相互間
の有機的関連性に基いて、光導電部材の層設計の
際に所望に従つて、適宜決定される。
本発明の光導電部材に於いては、上記の(TB
+T)の数値範囲としては、好ましくは1〜
100μ、より好適には1〜80μ、最適には2〜50μ
とされるのが望ましい。
本発明のより好ましい実施態様例に於いては、
上記の層厚TB及び層厚Tとしては、好ましくは
TB/T≦1なる関係を満足する際に、夫々に対
して適宜適切な数値が選択されるのが望ましい。
上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値
の選択に於いて、より好ましくはTB/T≦0.9、
最適にはTB/T≦0.8なる関係が満足される様に
層厚TB及び層厚丁の値が決定されるのが望まし
い。
本発明に於いて、第1の層領域(C)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量が1×
105atomic ppm以上の場合には、第1の層領域
(C)の層厚としては、可成り薄くされるのが望
ましく、好ましくは30μ以下、より好ましくは
25μ以下、最適には20μ以下とされるのが望まし
いものである。
本発明に於いて、必要に応じて第1の層領域
(C)、第2の層領域(G)、第3の層領域(S)、
及び第4の層領域(M)中に含有されるハロゲン
原子(X)としては、具体的にはフツ素,塩素,
臭素,ヨウ素が挙げられ、殊にフツ素,塩素を好
適なものとして挙げることが出来る。
本発明において、μc−Ge(Si,H,X)で構成
される第1の層領域(C)を形成するには例えば
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、および真空蒸着法によつて成される。例え
ば、グロー放電法によつて、μc−Ge(Si,H,
X)で構成される第1の層領域(C)を形成する
には、基本的にはゲルマニウム原子(Ge)を供
給し得るGe供給用の原料ガスと、必要に応じて
シリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料
ガス、水素原子(H)導入用の原料ガス又は/及
びハロゲン原子(X)導入用の原料ガスを、内部
が減圧にし得る堆積室内に所望のガス圧状態で導
入して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予
め所定位置に設置されてある所定の支持体表面上
にμc−Ge(Si,H,X)からなる層を形成させれ
ば良い。又、スパツタリング法で形成する場合に
は、例えばAr,He等の不活性ガス又はこれ等の
ガスをベースとした混合ガスの雰囲気中で、Ge
で構成されたターゲツトの1枚およびSiで構成さ
れたターゲツト、或いは、該ターゲツトとGeで
構成されたターゲツトの二枚を使用して、又は、
SiとGeの混合されたターゲツトを使用して、必
要に応じてHe,Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGe
供給用の原料ガスを必要に応じて、水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用のガ
スをスパツタリング用の堆積室に導入し、所望の
ガスプラズマ雰囲気を形成して前記のターゲツト
をスパツタリングしてやれば良い。
イオンプレーテイング法の場合には、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、或いはエレクトロンビーム法(EB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させる以外はスパツタリング
の場合と同様にする事で行う事が出来る。
また第1の層領域(C)の形成の際には支持体
温度を第2の層領域(G)作製時の支持体温度よ
り50℃〜200℃高くすることが必要である。
a−SiGe(H,X)で構成される第2の層領域
(G)を形成するには例えばグロー放電法、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成され
る。例えば、グロー放電法によつて、a−SiGe
(H,X)で構成される第2の層領域(G)を形
成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供
給し得るSi供給用の原料ガスとゲルマニウム原子
(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスと、必
要に応じて水素原子(H)導入用の原料ガス又
は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料ガス
を、内部が減圧にし得る堆積室内に所望のガス圧
状態で導入して、該堆積室内にグロー放電を生起
させ、予め所定位置に設置されてある所定の支持
体表面上にa−SiGe(H,X)からなる層を形成
させれば良い。又、スパツタリング法で形成する
場合には、例えばAr,He等の不活性ガス又はこ
れ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中で
Geで構成されたターゲツトの1枚およびSiで構
成されたターゲツト、或いは、該ターゲツトと
Geで構成されたターゲツトの二枚を使用して、
又は、SiとGeの混合されたターゲツトを使用し
て、必要に応じてHe,Ar等の稀釈ガスで稀釈さ
れたGe供給用の原料ガスを、必要に応じて、水
素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入
用のガスをスパツタリング用の堆積室に導入し、
所望のガスプラズマ雰囲気を形成して前記のター
ゲツトをスパツタリングしてやれば良い。
イオンプレーテイング法の場合には、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、或いはエレクトロンビーム法(EB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させる以外はスパツタリング
の場合と同様にする事で行う事が出来る。
本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
と成り得る物質としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,
Si4H10等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅
素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙
げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でSiH4,Si2H6が好ましいも
のとして挙げられる。
Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、
GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H12,
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等のガス状
態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効
に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成
作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点
で、GeH4,Ge2H6,Ge3H8が好ましいものとし
て挙げられる。
本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、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得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。
又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む水素化硅素化合物も有効なもの
として本発明においては挙げることが出来る。
本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素,塩素,臭素,
ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,ClF2,
BrF5,BrF3,IF3,IF7,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si2F6,SiCl4,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。
この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Ge供給用の原料ガ
スと共にSiを供給し得る原料ガスとしての水素化
硅素ガスを使用しなくとも、所望の支持体上にハ
ロゲン原子を含む第1の層領域(C)及び第2の
層領域(G)を形成する事が出来る。
グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
1の層領域(C)および第2の層領域(G)を作
成する場合、基本的には、例えばSi供給用の原料
ガスとなるハロゲン化硅素とGe供給用の原料ガ
スとなる水素化ゲルマニウムとAr,H2,He等の
ガス等を所定の混合比とガス流量になる様にして
第1の層領域(C)および第2の層領域(G)を
形成する堆積室に導入し、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
よつて、所望の支持体上に第1の層領域(C)お
よび第2の層領域(G)を形成し得るものである
が、水素原子の導入割合の制御を一層容易になる
様に図る為にこれ等のガスに更に水素ガス又は水
素原子を含む硅素化合物のガスも所望量混合して
層形成しても良い。
又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。
更に第1の層領域(C)を形成する際には支持
体温度を、第2の層領域(G)を形成する支持体
温度より50〜200℃高温にする必要がある。
スパツタリング法、イオンプレーテイング法の
何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を
導入するには、前記のハロゲン化合物又は前記の
ハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良いものである。
又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2、或いは前記した
シラン類又は/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中に導入して該ガ
ス類のプラズマ雰囲気を形成してやれば良い。
本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF,HCl,
HBr,HI等のハロゲン化水素、SiH2F2+
SiH2I2,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3等
のハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF3,
GeH2F2,GeH3F,GeHCl3,GeH2Cl2,
GeH3Cl,GeHBr3,GeH2Br2,GeH3Br,
GeHI3,GeH2I2,GeH3I等の水素化ハロゲン化
ゲルマニウム、等の水素原子を構成要素の1つと
するハロゲン化物、GeF4,GeCl4,GeBr4,
GeI4,GeF2,GeCl2,GeBr2,GeI2等のハロゲン
化ゲルマニウム、等々のガス状態の或いはガス化
し得る物質も有効な第1の層領域(C)および第
2の層領域(G)形成用の出発物質として挙げる
事が出来る。
これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲン化
物は、第1の層領域(C)および第2の層領域
(G)形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同
時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効
な水素原子も導入されるので、本発明においては
好適なハロゲン導入用の原料として使用される。
水素原子を第1の層領域(C)および第2の層
領域(G)中に構造的に導入するには、上記の他
にH2、或いはSiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等の
水素化硅素をGeを供給する為のゲルマニウム又
はゲルマニウム化合物と、或いは、GeH4,
Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H10,Ge6H14,
Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等の水素化ゲルマニウ
ムとSiを供給する為のシリコン又はシリコン化合
物と、を堆積室中に共存させて放電を生起させる
事でも行う事が出来る。
本発明の好ましい例において、形成される光導
電部材の第1の層領域(C)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0.0001〜40atomic%、より好適には
0.005〜30atomic%、最適には0.01〜25atomic%
とされるのが望ましい。
第1の層領域(C)中に含有される水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)の量を制御
するには、例えば支持体温度又は/及び水素原子
(H)、或いはハロゲン原子(X)を含有させる為
に使用される出発物質の堆積装置系内に導入する
量、放電々力等を制御してやれば良い。
本発明の好ましい例において、形成される光導
電部材の第2の層領域(G)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%とされる
のが望ましい。
第2の層領域(G)中に含有される水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)の量を制御
するには、例えば支持体温度又は/及び水素原子
(H)、或いはハロゲン原子(X)を含有させる為
に使用される出発物質の堆積装置系内へ導入する
量、放電々力等を制御してやれば良い。
本発明に於いて、a−Si(H,X)で構成され
る第3の層領域(S)を形成するには、前記した
第2の層領域(G)形成用の出発物質(I)の中
より、Ge供給用の原料ガスとなる出発物質を除
いた出発物質〔第3の層領域(S)形成用の出発
物質()〕を使用して、第2の層領域(G)を
形成する場合と、同様の方法と条件に従つて行う
ことが出来る。
即ち、本発明において、a−Si(H,X)で構
成される第3の層領域(S)を形成するには例え
ばグロー放電法、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
堆積法によつて成される。例えば、グロー放電法
によつて、a−Si(H,X)で構成される第3の
層領域(S)を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原
料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導入
用の又は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料
ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入し
て、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所
定位置に設置されてある所定の支持体表面上にa
−Si(H,X)からなる層を形成させれば良い。
又、スパツタリング法で形成する場合には、例え
ばAr,He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベ
ースとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成された
ターゲツトをスパツタリングする際、水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用のガ
スをスパツタリング用の堆積室に導入しておけば
良い。
本発明に於いて、形成される第3の層領域
(S)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、1〜
40atomic%、より好適には5〜30atomic%、最
適には5〜25atomic%とされるのが望ましい。
光受容層を構成する層領域中に、伝導特性を制
御する物質(D)、例えば、第族原子或いは第
族原子を構造的に導入して前記物質(D)の含
有された層領域(PN)を形成するには、層形成
の際に、第族原子導入用の出発物質或いは第
族原子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中
に、光受容層を形成する為の他の出発物質と共に
導入してやれば良い。この様な第族原子導入用
の出発物質と成り得るものとしては、常温常圧で
ガス状の又は、少なくとも層形成条件下で容易に
ガス化し得るものが採用されるのが望ましい。そ
の様な第族原子導入用の出発物質として具体的
には硼素原子導入用としては、B2H6,B4H10,
B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,B6H14等の水素
化硼素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲン化硼素
等が挙げられる。この他、AlCl3,GaCl3,Ga
(CH3)3,InCl3,TlCl3等も挙げることが出来る。
第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいて有効に使用されるのは、燐原子導入用とし
ては、PH3,P2H4等の水素化燐、PH4I,PF3,
PF5,PCl3,PCl5,PBr3,PBr5,PI3等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他、AsH3,AsF3,
AsCl3,AsBr3,AsF5,SbH3,SbF3,SbF5,
SbCl3,SbCl5,SiH3,SiCl3,BiBr3等も第族
原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げる
ことが出来る。
本発明に於ける第4の層領域(M)は、シリコ
ン原子(Si)と炭素原子(C)と、必要に応じて
水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)と
を含む非晶質材料(「a−(SixC1-x)y(H,X)1-
y」但し、0<x,y<1)で構成される。
a−(SixC1-x)y(H,X)1-yで構成される第4
の層領域(M)の形成はグロー放電法、スパツタ
リング法、エレクトロンビーム法等によつて成さ
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、作製される光導電部材
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、所望する特性を有する光導電部
材を製造するための作製条件の制御が比較的容易
である、シリコン原子と共に炭素原子及びハロゲ
ン原子を、作製する第4の層領域(M)中に導入
するのが容易に行える等の利点からグロー放電法
或はスパツターリング法が好適に採用される。
更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第4
の層領域(M)を形成してもよい。
グロー放電法によつて第4の層領域(M)を形
成するにはa−(SixC1-x)y(H,X)1-y形成用の
原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混
合比で混合して、支持体の設置してある真空堆積
室に導入し、導入されたガスを、グロー放電を生
起させることでガスプラズマ化して、前記支持体
上に既に形成されてある第3の層領域(S)上に
a−(SixC1-x)y(H,X)1-yを堆積させれば良い。
本発明に於いて、a−(SixC1-x)y(H,X)1-y
形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、
炭素原子(C)、水素原子(H)、ハロゲン原子
(X)の中の少なくとも一つ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
のの中の大概のものが使用され得る。
Si,C,H,Xの中の一つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構
成原子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原
料ガスと、必要に応じてHを構成原子とする原料
ガス又は/及び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Siを構
成原子とする原料ガスと、C及びHを構成原子と
する原料ガス又は/及びC及びX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、Siを構成原子とする原料ガス
と、Si,C及びHの3つを構成原子とする原料ガ
ス又は、Si,C及びXの3つを構成原子とする原
料ガスとを混合して使用することができる。
又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良いし、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。
本発明に於いて、第4の層領域(M)中に含有
されるハロゲン原子(X)として好適なのはF、
Cl、Br、Iであり、殊にF、Clが望ましいもの
である。
本発明に於いて、第4の層領域(M)を形成す
るのに有効に使用される原料ガスと成り得るもの
としては、常温常圧に於いてガス状態のもの又は
容易にガス化し得る物質を挙げることができる。
本発明に於いて、第4の層領域(M)形成用の
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、ハロ
ゲン単体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合物、
ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、水素
化硅素等を挙げる事ができる。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(C4H8)、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(C3H4)、ブ
チン(C4H6)、ハロゲン単体としては、フツ素、
塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ハロゲン化
水素としては、FH,HI,HCl,HBr、ハロゲン
間化合物としては、BrF,ClF,ClF3,ClF5,
BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr、ハロゲン化
硅素としてはSiF4,Si2F6,SiCl3Br,SiCl2Br2,
SiClBr3,SiCl3I,SiBr4、ハロゲン置換水素化硅
素としては、SiH2F2,SiH2Cl2,SiHCl3,
SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2,SiHBr3、水素化硅
素としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等の
シラン(Silane)類、等々を挙げることができ
る。
これ等の他にCF4,CCl4,CBr4,CHF3,
CH2F2,CH3F,CH3Cl,CH3Br,CH3I,
C2H5Cl等のハロゲン置換パラフイン系炭化水素、
SF4,SF6、等のフツ素化硫黄化合物、Si
(CH3)4,Si(C2H5)4、等のケイ化アルキルやSiCl
(CH3)2,SiCl2(CH3)2、SiCl3CH3等のハロゲン
含有ケイ化アルキル等のシラン誘導体も有効なも
のとして挙げることができる。
これ等の第4の層領域(M)形成物質は、形成
される第4の層領域(M)中に、所定の組成比で
シリコン原子、炭素原子及びハロゲン原子と必要
に応じて水素原子とが含有される様に、第4の層
領域(M)の形成の際に所望に従つて選択されて
使用される。
例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の層が形
成され得るSi(CH3)4と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHCl3,SiH2Cl2,SiCl4、或
いはSiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態で
第4の層領域(M)形成用の装置内に導入してグ
ロー放電を生起させることによつてa−(Six
C1-x)y(H,X)1-yから成る第4の層領域(M)
を形成することができる。
スパツターリング法によつて第4の層領域
(M)を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウ
エーハー又はCウエーハー又はSiとCが混合され
て含有されているウエーハーをターゲツトとし
て、これらを必要に応じてハロゲン原子又は/及
び水素原子を構成要素として含む種々のガス雰囲
気中でスパツターリングすることによつて行えば
良い。
例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、CとH又は/及びXを導入するための原
料ガスを、必要に応じて稀釈して、スパツター用
の堆積室中に導入し、これらのガスのガスプラズ
マを形成して前記Siウエーハーをスパツターリン
グすれば良い。
又、別には、SiとCとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、必要に応じて水素原子又
は/及びハロゲン原子を含有するガス雰囲気中で
スパツターリングすることによつて成される。
C、H及びXの導入用の原料ガスとなる物質とし
ては先述したグロー放電の例で示した第4の層領
域(M)形成用の物質がスパツターリング法の場
合にも有効な物質として使用され得る。
本発明に於いて、第4の層領域(M)をグロー
放電法又はスパツターリング法で形成する際に使
用される稀釈ガスとしては、所謂・希ガス、例え
ばHe,Ne,Ar等が好適なものとして挙げるこ
とができる。
本発明に於ける第4の層領域(M)は、その要
求される特性が所望通りに与えられる様に注意深
く形成される。
即ち、Si,C,必要に応じてH又は/及びXを
構成原子とする物質は、その作成条件によつて構
造的には結晶からアモルフアスまでの形態を取
り、電気物性的には、導電性から半導体性、絶縁
性までの間の性質を、又光導電的性質から非光導
電的性質を、各々示すので本発明に於いては、目
的に応じた所望の特性を有するa−(SixC1-x)y
(H,X)1-yが形成される様に、所望に従つてそ
の作成条件の選択が厳密に成される。例えば、第
4の層領域(M)を耐圧性の向上を主な目的とし
て設けるにはa−(SixC1-x)y(H,X)1-yは使用
環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非晶質材
料として作成される。
又、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第4の層領域(M)が設けら
れる場合には上記の電気絶縁性の度合はある程度
緩和され、照射される光に対してある程度の感度
を有する非晶質材料としてa−(SixC1-x)y(H,
X)1-yが作成される。
第3の層領域(S)の表面にa−(SixC1-x)y
(H,X)1-yから成る第4の層領域(M)の表面
にa−(SixC1-x)y(H,X)1-yから成る第4の層
領域(M)を形成する際、層形成中の支持体温度
は、形成される層の構造及び特性を左右する重要
な因子であつて、本発明に於いては、目的とする
特性を有するa−(SixC1-x)y(H,X)1-yが所望
通りに作成され得る様に層作成時の支持体温度が
厳密に制御されるのが望ましい。
本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成さ
れるための第4の層領域(M)の形成法に併せて
適宜最適範囲が選択されて、第4の層領域(M)
の形成が実行されるが、通常の場合、20〜400℃、
好適には50〜350℃、最適には100〜300℃とされ
るのが望ましいものである。第4の層領域(M)
の形成には、層を構成する原子の組成比の微妙な
制御や層厚の制御が他の方法に較べて比較的容易
である事等のために、グロー放電法やスパツター
リング法の採用が有利であるが、これ等の層形成
法で第4の層領域(M)を形成する場合には、前
記の支持体温度と同様に層形成の際の放電パワー
が作成されるa−(SixC1-x)y(H,X)1-yの特性
を左右する重要な因子の一つである。
本発明に於ける目的が達成されるための特性を
有するa−(SixC1-x)y(H,X)1-yが生産性良く
効果的に作成されるための放電パワー条件として
は通常10〜300W、好適には20〜250W、最適には
50〜200Wとされるのが望ましいものである。
堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には、0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。
本発明に於いては第4の層領域(M)を作成す
るための支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られるものではなく、所望特性のa−(SixC1-x)y
(H,X)1-yから成る第4の層領域(M)が形成
される様に相互的有機的関連性に基づいて各層作
成フアクターの最適値が決められるのが望まし
い。
本発明の光導電部材に於ける第4の層領域
(M)に含有される炭素原子の量は、第4の層領
域(M)の作成条件と同様、本発明の目的を達成
する所望の特性が得られる第4の層領域(M)が
形成される重要な因子である。
本発明に於ける第4の層領域(M)に含有され
る炭素原子の量は、第4の層領域(M)を構成す
る非晶質材料の種類及びその特性に応じて適宜所
望に応じて決められるものである。
即ち、前記一般式a−(SixC1-x)y(H,X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以
後、「a−SiaC1-a」と記す。但し、0<a<1)、
シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構成され
る非晶質材料(以後、「a−(SibC1-b)cH1-c」と
記す。但し、0<b、c<1)、シリコン原子と
炭素原子とハロゲン原子と必要に応じて水素原子
とで構成される非晶質材料(以後、「a−(Sid
C1-d)e(H,X)1-e」と記す。但し0<d、e<
1)、に分類される。
本発明に於いて、第4の層領域(M)がa−
SiaC1-aで構成される場合、第4の層領域(M)
に含有される炭素原子の量は好ましくは、1×
10-3〜90atomic%、より好適には1〜80atomic
%、最適には10〜75atomic%とされるのが望ま
しいものである。即ち、先のa−SiaC1-aのaの
表示で行えば、aが好ましくは0.1〜0.99999、よ
り好適には0.2〜0.99、最適には0.25〜0.9である。
本発明に於いて、第4の層領域(M)がa−
(SibC1-b)cH1-cで構成される場合、第4の層領域
(M)に含有される炭素原子の量は、好ましくは
1×10-3〜90atomic%とされ、より好ましくは
1〜90atomic%、最適には10〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。水素原子の含有量
としては、好ましくは1〜40atomic%、より好
ましくは2〜35atomic%、最適には5〜
30atomic%とされるのが望ましく、これ等の範
囲に水素含有量がある場合に形成される光導電部
材は、実際面に於いて優れたものとして充分適用
させ得る。
即ち、先のa−(SibC1-b)cH1-cの表示で行えば
bが好ましくは0.1〜0.99999、より好適には0.1〜
0.99、最適には0.15〜0.9、Cが好ましくは0.6〜
0.99、より好適には0.65〜0.98、最適には0.7〜
0.95であるのが望ましい。
第4の層領域(M)が、a−(SidC1-d)e(H,
X)1-eで構成される場合には、第4の層領域
(M)中に含有される炭素原子の含有量としては、
好ましくは、1×10-3〜90atomic%、好適には
1〜90atomic%、最適には10〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。ハロゲン原子の含
有量としては、好ましくは、1〜20atomic%と
されるのが望ましく、これ等の範囲にハロゲン原
子含有量がある場合に作成される光導電部材を実
際面に充分適用させ得るものである。必要に応じ
て含有される水素原子の含有量としては、好まし
くは19atomic%以下、より好適には13atomic%
以下とされるのが望ましいものである。
即ち、先のa−(SidC1-d)e(H,X)1-eのd,
eの表示で行えばdが好ましくは、0.1〜
0.99999、より好適には0.1〜0.99、最適には0.15
〜0.9、eが好ましくは0.8〜0.99、より好適には
0.82〜0.99、最適には0.85〜0.98であるのが望ま
しい。
本発明に於ける第4の層領域(M)の層厚の数
範囲は、本発明の目的を効果的に達成するための
重要な因子の一つである。
本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。
又、第4の層領域(M)の層厚は、該層(M)
中に含有される炭素原子の量や第3の層領域
(S)の層厚との関係に於いても、各々の層領域
に要求される特性に応じた有機的な関連性の下に
所望に従つて適宜決定される必要がある。
更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経
済性の点に於いても考慮されるのが望ましい。
本発明に於ける第4の層領域(M)の層厚とし
ては、好ましくは、0.003〜30μ、より好適には
0.004〜20μ、最適には0.005〜10μとされるのが望
ましい。
本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。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,Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。
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,セルローズアセ
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,紙等が通常使用される。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
を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。
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,ITO(In2O3+SnO2)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、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,
Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,Ti,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、その表面に導電性が
付与される。支持体の形状としては、円筒状,ベ
ルト状,板状等任意の形状とし得、所望によつ
て、その形状は決定されるが、例えば、第1図の
光導電部材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、所望通りの光導電部材が形成される
様に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性
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あれば可能な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な場合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。
次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。
第2図に光導電部材の製造装置の一例を示す。
図中の202〜206のガスボンベには、本発
明の光導電部材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202は、
Heで稀釈されたSiH4ガス(純度99.999%,以下
SiH4/Heと略す。)ボンベ、203はHeで希釈
されたGeH4ガス(純度99.999%,以下GeH4/
Heと略す。)ボンベ、204はHeで希釈された
SiF4ガス(純度99.99%、以下SiF4/Heと略す。)
ボンベ、205はHeで稀釈されたB2H6ガス(純
度99.999%,以下、B2H6/Heと略す。)ボンベ、
206はH2ガス(純度99.999%)ボンベである。
これらのガスを反応室201に流入させるには
ガスボンベ202〜206のバルブ222〜22
6、リークバルブ235が閉じられていることを
確認し、又、流入バルブ212〜216、流出バ
ルブ217〜221、補助バルブ232,233
が開かれていることを確認して、先ずメインバル
ブ234を開いて反応室201、及び各ガス配管
内を排気する。次に真空計236の読みが約5×
10-6torrになつた時点で補助バルブ232,23
3、流出バルブ217〜221を閉じる。
次にシリンダー状基体237上に第1の層領域
を形成する場合の1例をあげると、ガスボンベ2
02よりSiH4/Heガス、ガスボンベ203より
GeH4/Eeガス、ガスボンベ205よりB2H6/
Heガスをバルブ222,223,225を夫々
開いて出口圧ゲージ227,228,230の圧
を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ212,21
3,215を徐々に開けて、マスフロコントロー
ラ207,208,210内に夫々を流入させ
る。引き続いて流出バルブ217,218,22
0、補助バルブ232を徐々に開いて夫々のガス
を反応室201に流入させる。このときの
SiH4/Heガス流量とGeH4/Heガス流量と
B2H6/Heガス流量との比が所望の値になるよう
に流出バルブ217,218,220を調整し、
又、反応室201内の圧力が所望の値になるよう
に真空計236の読みを見ながらメインバルブ2
34の開口を調整する。そして基体237の温度
が加熱ヒーター238により400℃〜600℃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240を所望の電力に設定して反応室201内
にグロー放電を生起させて基体237上に第1の
層領域(C)を形成する。所望の層厚に第1の層
領域(C)が形成された時点に於いて、加熱ヒー
ター238により基体237の温度を50〜400℃
に設定し、必要に応じて放電条件を変えること以
外は、同様な条件と手順に従つて、所望時間グロ
ー放電を維持することで、前記の第1の層領域
(C)上に第2の層領域(G)を形成することが
出来る。
所望の層厚に第2の層領域(G)が形成された
時点に於いて、流出バルブ218を完全に閉じる
こと及び必要に応じて放電条件を変えること以外
は、同様な条件と手順に従つて、所望時間グロー
放電を維持することで、前記の第2の層領域
(G)上にゲルマニウム原子が実質的に含有され
てない第3の層領域(S)を形成することが出来
る。
第3の層領域(S)中に、伝導性を支配する物
質(D)を含有させるには、第3の層領域(S)
の形成の際に、例えばB2H6,PH3等のガスを堆
積室201の中に導入する他のガスに加えてやれ
ば良い。
上記の様にして所望層厚に形成された第3の層
領域(S)に第4の層領域(M)を形成するに
は、第3の層領域(S)の形成の際と同様なバル
ブ操作によつて、例えばSiH4ガス、C2H4ガスの
夫々を必要に応じてHe等の稀釈して、所望の条
件に従つて、グロー放電を生起させることによつ
て成される。
第4の層領域(M)中にハロゲン原子を含有さ
せるには、例えばSiF4ガスとC2H4ガス、或いは、
これにSiH4ガスを加えて上記と同様にして第4
の層領域(M)を形成することによつて成され
る。
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201内、流出バルブ21
7〜221から反応室201内に到るガス配管内
に残留することを避けるために、流出バルブ21
7〜221を閉じ、補助バルブ232,233を
開いてメインバルブ234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。
第4の層領域(M)中に含有される炭素原子の
量は例えば、グロー放電による場合とSiH4ガス、
C2H4ガスの反応室201内に導入される流量比
を所望に従つて変えるか、或いは、スパツターリ
ングで層形成する場合には、ターゲツトを形成す
る際シリコンウエハとグラフアイトウエハのスパ
ツタ面積比率を変えるか、又はシリコン粉末とグ
ラフアイト粉末の混合比率を変えてターゲツトを
成型することによつて所望に応じて制御すること
ができる。第4の層領域(M)に含有されるハロ
ゲン原子(X)の量は、ハロゲン原子導入用の原
料ガス、例えばSiF4ガスが反応室201内に導入
される際の流量を調整することによつて成され
る。
この様にして、第1の層領域(C)第2の層領
域(G)と第3の層領域(S)と第4の層領域
(M)とで構成された光受容層が基体237上に
形成される。
層形成を行つている間は層形成の均一化を図る
ため基体237はモータ239により一定速度で
回転させてやるのが望ましい。
以下実施例について説明する。
実施例 1
第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のAl基体上に、第1表に示す条件で層形成を行
つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し5.0KVで0.3sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプ光源を用い、2lux・secの光量を透過型の
テストチヤートを通して照射させた。
その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
5.0KVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、
解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の
画像が得られた。
実施例 2
第2図に示した製造装置により、第2表に示す
条件にした以外は実施例1と同様にして、層形成
を行つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材に就いて帯電極性
と現像剤の荷電極性の夫々を実施例1と反対にし
た以外は実施例1と同様の条件及び手順で転写紙
上に画像を形成したところ極めて鮮明な画質が得
られた。
実施例 3
第2図に示した製造装置により、第3表に示す
条件にした以外は実施例1と同様にして、層形成
を行つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。
実施例 4
実施例1に於いて、GeH4/HeガスとSiH4/
Heガスのガス流量比を変えて第1層中に含有さ
れるゲルマニウム原子の含有量を第4表に示す様
に変えた以外は、実施例1と同様にして電子写真
用像形成部材を夫々作成した。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ第4表に示す結果が得られた。
実施例 5
実施例1に於いて第1層の層厚を第5表に示す
様に変える以外は、実施例1と同様にして各電子
写真用像形成部材を作成した。
こうして得られた各像形成部材に就いて、実施
例1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形
成したところ第5表に示す結果が得られた。
実施例 6
第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のAl基体上に、第6表に示す条件で層形成を行
つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し5.0KVで0.3sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプ光源を用い、2lux・secの光量を透過型の
テストチヤートを通して照射させた。
その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
5.0KVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、
解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の
画像が得られた。
実施例 7
第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のAl基体上に、第7表に示す条件で層形成を行
つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し5.0KVで0.3sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプ光源を用い、2lux・secの光量を透過型の
テストチヤートを通して照射させた。
その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
0.5KVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、
解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の
画像が得られた。
実施例 8
第2図に示した製造装置により、シリンダー状
のAl基体上に、第8表に示す条件で層形成を行
つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し5.0KVで0.3sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプ光源を用い、2lux・secの光量を透過型の
テストチヤートを通して照射させた。
その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
5.0KVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、
解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の
画像が得られた。
実施例 9
第2図に示した製造装置により、第9表に示す
条件にした以外は実施例1と同様にして、層形成
を行つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。
実施例 10
第2図に示した製造装置により、第10表に示す
条件にした以外は実施例1と同様にして、層形成
を行つて電子写真用像形成部材を得た。
こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。
実施例 11
実施例1に於いて光源をタングステンランプの
代りに810nmのGaAs系半導体レーザ(10mW)
を用いて、静電像の形成を行つた以外は、実施例
1と同様のトナー画像形成条件にして、実施例1
と同様の条件で作成した電子写真用像形成部材に
就いてトナー転写画像の画質評価を行つたとこ
ろ、解像力に優れ、階調再現性の良い鮮明な高品
位の画像が得られた。
実施例 12
第4の層領域(M)の作成条件を第11表に示す
各条件にした以外は実施例2〜10の各実施例と同
様の条件と手順に従つて電子写真用像形成部材の
夫々(試料No.12−201〜12−208、12−301〜12−
308、……、12−1001〜12−1009の72個の試料)
を作成した。
こうして得られた各電子写真用像形成部材の
夫々を個別に複写装置に設置し、5KVで0.2sec
間コロナ帯電を行い、光像を照射した。光源はタ
ングステンランプを用い、光量は1.0lux・secと
した。潜像は荷電性の現像剤(トナーとキヤリ
アを含む)によつて現像され、通常の紙に転写さ
れた。
転写画像は、極めて良好なものであつた。転写
されないで電子写真用像形成部材上に残つたトナ
ーは、ゴムブレードによつてクリーニングされ
た。このような工程を繰り返し10万回以上行つて
も、いずれの場合も画像の劣化は見られなかつ
た。
各試料の転写画像の総合画質評価と繰返し連続
使用による耐久性の評価の結果を第12表に示す。
実施例 13
第4の層領域(M)の形成時、シリコンウエハ
とグラフアイトのターゲツト面積比を変えて、第
4の層領域(M)に於けるシリコン原子の炭素原
子の含有量比を変化させる以外は、実施例1と全
く同様な方法によつて像形成部材の夫々を作成し
た。こうして得られた像形成部材の夫々につき、
実施例1に述べた如き、作像、現像、クリーニン
グの工程を約5万回繰り返した後画像評価を行つ
たところ第13表の如き結果を得た。
実施例 14
第4の層領域(M)の層の形成時、SiH4ガス
とC2H4ガスの流量比を変えて、第4の層領域
(M)に於けるシリコン原子と炭素原子の含有量
比を変化させる以外は実施例1と全く同様な方法
によつて像形成部材の夫々を作成した。こうして
得られた各像形成部材につき、実施例1に述べた
如き方法で転写までの工程を約5万回繰り返した
後、画像評価を行つたところ、第14表の如き結果
を得た。
実施例 15
第4の層領域(M)の層の形成時、SiH4ガス、
SiF4ガス、C2H4ガスの流量比を変えて、第4の
層領域(M)に於けるシリコン原子と炭素原子の
含有量比を変化させる以外は、実施例1と全く同
様な方法によつて像形成部材の夫々を作成した。
こうして得られた各像形成部材につき実施例1に
述べた如き作像、現像、クリーニングの工程を約
5万回繰り返した後、画像評価を行つたところ第
15表の如き結果を得た。
実施例 16
第4の層領域(M)の層厚を変える以外は、実
施例1と全く同様な方法によつて像形成部材の
夫々を作成した実施例1に述べた如き、作像、現
像、クリーニングの工程を繰り返し第16表の結果
を得た。
以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条
件を以下に示す。
放電周波数:13.56MHz
反応時反応室内圧:0.3Torr
The present invention relates to light (here, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.)
The present invention relates to photoconductive members for electrophotography that are sensitive to electromagnetic waves such as. As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive,
It has a high signal-to-noise ratio [photocurrent Ip/dark current Id], has absorption spectrum characteristics that match the spectrum characteristics of the electromagnetic waves to be irradiated, has fast photoresponsiveness, has a desired dark resistance value, and is not harmful to the human body during use. On the other hand, solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being non-polluting and being able to easily process afterimages within a predetermined time. Especially,
In the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-polluting property during use is an important point. Based on these points, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is a photoconductive material that has recently attracted attention. As a photographic image forming member, application to a photoelectric conversion/reading device is described in DE 2933411. However, conventional photoconductive members having photoconductive layers composed of a-Si have poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, as well as moisture resistance. The reality is that there is a need to improve overall characteristics in terms of usage environment characteristics and stability over time, and there are areas that can be further improved. For example, when applied to an electrophotographic image forming member, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, in the past, it has often been observed that residual potential remains during use, and this type of When a conductive member is used repeatedly for a long period of time, fatigue accumulates due to repeated use, resulting in the so-called ghost phenomenon that causes an afterimage, or when used repeatedly at high speeds, the response gradually decreases. There were many cases where spots appeared. Furthermore, a-Si has a relatively smaller absorption coefficient in the long wavelength region than in the short wavelength region of the visible light region, which makes it difficult to match with semiconductor lasers currently in practical use. However, when a commonly used halogen lamp or fluorescent lamp is used as a light source, there is still room for improvement in that the light on the longer wavelength side cannot be used effectively. In addition, if the irradiated light is not absorbed sufficiently in the photoconductive layer and the amount of light that reaches the support increases, the support itself will absorb the light that passes through the photoconductive layer. When the reflectance is high, interference due to multiple reflections occurs within the photoconductive layer, which is one of the causes of "blurring" of images. This effect becomes greater as the irradiation spot is made smaller in order to increase the resolution, and is a major problem especially when a semiconductor laser is used as the light source. Furthermore, when the photoconductive layer is composed of a-Si material, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms, chlorine atoms, etc., and electrically conductive type Boron atoms, phosphorus atoms, etc. are included for control purposes, and other atoms are included as constituent atoms in the photoconductive layer for the purpose of improving other properties. In this case, a problem may arise in the electrical or photoconductive properties or electrical withstand voltage of the formed layer. That is, for example, the lifetime of photocarriers generated by light irradiation in the formed photoconductive layer is not sufficient, or the injection of charge from the support side is not sufficiently prevented in dark areas, or ,
For example, there may be image defects commonly called "white spots" on images transferred to transfer paper, which are thought to be caused by localized discharge breakdown phenomena, or defects that may be caused by rubbing when a blade is used for cleaning, for example. A so-called image defect called "white stripe" sometimes occurred. Furthermore, when used in a humid atmosphere or immediately after being left in a humid atmosphere for a long time, so-called blurring of the image often occurs. On the other hand, in consideration of matching with a semiconductor laser, it has been proposed to provide an amorphous layer made of an amorphous material containing at least germanium atoms on a support. Adhesion with the crystalline layer and diffusion of impurities from the support into the amorphous layer may pose problems. Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is necessary to take measures to solve all of the above-mentioned problems when designing photoconductive members. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of intensive research and study on Si from the viewpoint of its applicability and applicability as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, a-
Si, especially a silicon atom as a host, and a hydrogen atom H
or an amorphous material containing at least one of the halogen atoms
SiH, It not only shows extremely excellent properties in practical use, but also surpasses conventional photoconductive materials in every respect, especially as a photoconductive material for electrophotography. This is based on the discovery that it has excellent absorption spectrum characteristics on the long wavelength side. The present invention is not easily affected by the material of the support, has always stable electrical, optical, and photoconductive properties, and is applicable to all environments with almost no restrictions on the usage environment. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography which has excellent photosensitivity characteristics, is extremely resistant to light fatigue, does not cause any deterioration phenomenon even after repeated use, and has no or almost no residual potential observed. Another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that has high photosensitivity in the entire visible light range, has excellent matching with semiconductor lasers in particular, and has fast photoresponse. Another object of the present invention is to maintain charge retention during charging processing for electrostatic image formation to such an extent that ordinary electrophotography can be applied very effectively when applied as an image forming member for electrophotography. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member for electrophotography that has sufficient performance. Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Yet another object of the present invention is high photosensitivity,
Another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography having high signal-to-noise ratio characteristics. The electrophotographic photoconductive member of the present invention includes a support for an electrophotographic photoconductive member, and a 1 to 1×
A first layer region containing 10 6 atomic ppm germanium atoms and having a layer thickness of 30 Å to 50 μ, which is at least partially crystallized, and silicon atoms with a thickness of 1 to 9.5×
a second layer region with a layer thickness of 30 Å to 50 μm containing an amorphous material containing 10 5 atomic ppm of germanium atoms, and a third layer region with a layer thickness of 0.5 to 90 μm containing an amorphous material containing silicon atoms. layer area and 1×10 -3 ~
A photoreceptive layer for electrophotography, comprising a fourth layer region having a layer thickness of 0.003 to 30μ made of an amorphous material containing 90 atomic% of carbon atoms and silicon atoms, and a photoreceptive layer provided in order from the support side. A photoconductive member (hereinafter referred to as "photoconductive member"), in which at least one of the first layer region and the second layer region contains a substance controlling conductivity of 0.01 to 5×
It is characterized by containing 10 4 atomic ppm. The photoconductive member of the present invention designed to have the above-mentioned layer structure can solve all of the problems described above, and has extremely excellent electrical, optical, and photoconductive properties. Indicates pressure resistance and usage environment characteristics. In particular, when applied as an electrophotographic image forming member, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical properties are stable, it is highly sensitive, and it is highly sensitive.
It has a high signal-to-noise ratio, has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Furthermore, the photoconductive member of the present invention has high photosensitivity in the entire visible light range, is particularly excellent in matching with semiconductor lasers, and has fast optical response. Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically shown to explain the layer configuration of a photoconductive member according to a first embodiment of the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIG.
The photoreceptive layer 102 has a free surface 105 on one end surface. From the support 101 side, the light-receiving layer 102 is composed of only germanium atoms or germanium atoms and silicon atoms as a matrix, and contains either hydrogen atoms or halogen atoms as necessary, and at least a part thereof is crystalline. a-Si(H,X) containing germanium atoms (hereinafter referred to as "a-Si, −Si
The second layer region (G) 103 is composed of a-Si(H,X) and has photoconductivity (S )10
4 and an amorphous material containing at least a carbon atom and a silicon atom, and optionally a hydrogen atom or/and a halogen atom (hereinafter referred to as "a-(Si x C 1-x ) y
(H,X) 1-y ") are sequentially laminated. When the first layer region (C) 106 is composed of a material containing germanium atoms and silicon atoms, the germanium atoms and silicon atoms are
It is contained so as to be continuous and uniformly distributed in the layer thickness direction of the layer region (C) 106 and in the in-plane direction parallel to the surface of the support, or it is contained non-uniformly in the layer thickness direction. It is contained in such a way that it has a distribution state. The germanium atoms contained in the second layer region (G) 103 are continuous and uniform in the layer thickness direction of the second layer region (G) 103 and in the in-plane direction parallel to the surface of the support 101. It is contained in the second layer region (G) 103 in a distributed state, or it is contained in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction. In the photoconductive member 100 of the present invention, the first layer region (C) 106 and the second layer region (G) 103
A substance (D) that controls conductive properties is contained in at least one of the second layer regions (G) 10.
Preferably, 3 contains a material that provides the desired conductive properties. In the present invention, the first layer region (C) 106
Alternatively, the substance (D) that controls the conductive properties contained in the second layer region (G) 103 is distributed throughout the entire layer region of the first layer region (C) 106 or the second layer region (G) 103. It may be contained evenly and uniformly, and the first
layer region (C) 106 or second layer region (G) 1
It may be contained so as to be unevenly distributed in some layer regions of 03. Substance (D) that controls conduction properties in the present invention
In the case where the substance (D) is contained in the second layer region (G) so as to be omnipresent in a part of the layer region (G), the layer region (D) containing the substance (D) PN) is preferably provided as an end layer region of the second layer region (G). Especially,
When the layer region (PN) is provided as the end layer region on the support side of the second layer region (G), the type of the substance (D) contained in the layer region (PN) and its By appropriately selecting the content as desired, it is possible to effectively prevent charge of a specific polarity from being injected from the support into the photoreceptive layer. In the photoconductive member of the present invention, the substance (D) capable of controlling conduction properties is incorporated into the second layer region (G) constituting a part of the photoreceptive layer as described above. It is contained evenly throughout the layer region (G) or unevenly distributed in the layer thickness direction,
Furthermore, a third layer provided on the second layer region (G)
The substance (D) may also be contained in the layer region (S). When the substance (D) is contained in the third layer region (S), the type, amount, and content of the substance (D) contained in the second layer region (G) are determined. Depending on the method, the type and amount of the substance (D) to be contained in the third layer region (S), and the manner in which it is contained are appropriately determined. In the present invention, when the substance (D) is contained in the third layer region (S), preferably the substance (D) is contained in the layer region including at least the contact interface with the second layer region (G). It is desirable to include substance (D). In the present invention, the substance (D) may be contained uniformly in the entire layer area of the third layer area (S), or may be contained uniformly in a part of the layer area. is also good. When both the second layer region (G) and the third layer region (S) contain a substance (D) that controls conduction characteristics, the substance (D) in the second layer region (G) It is desirable that the layer region containing the substance (D) and the layer region containing the substance (D) in the second layer region (S) be in contact with each other. Moreover, the first layer region (C) and the second layer region (G)
When the substance (D) is contained in the first layer area (C), the second layer area (G) and the third layer area (S), the substance (D) is contained in the first layer area (C), the second layer area (G) and the third layer area. (S)
They may be of the same type or different types,
Further, the content may be the same or different in each layer region. However, in the present invention, when the substance (D) contained in each layer region is the same in the three, the content in the second layer region (G) is It is preferable that the number of substances (D) be increased or that different types of substances (D) with different electrical characteristics be contained in each desired layer region. In the present invention, by containing the substance (D) that controls the conduction characteristics at least in the second layer region (G) constituting the photoreceptive layer, the layer containing the substance (D) can be improved. Region [Second layer region (G)
It is possible to arbitrarily control the conduction properties of the layer (which may be a part or all of the layer region) as desired, but such a material (D) is
The so-called impurities in the semiconductor field can be mentioned, and in the present invention, a-SiGe(H,X)
On the other hand, a P-type impurity that provides P-type conduction characteristics and an n-type impurity that provides N-type conduction characteristics can be mentioned. Specifically, P-type impurities include atoms belonging to a group of the periodic table (group atoms), such as B (boron), Al (aluminum), Ga (gallium), In (indium), and Tl (thallium). Among them, B and Ga are particularly preferably used. Examples of n-type impurities include atoms belonging to a group of the periodic table (group atoms), such as P (phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi (bismuth), etc.
Particularly preferably used are P and As. In the present invention, the content of the substance that controls the conduction properties in the layer region (PN) depends on the conduction properties required for the layer region (PN) or the layer region (PN) on the support. When provided in direct contact with the support, it can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the relationship with the properties at the contact interface with the support. In addition, the relationship with other layer regions provided in direct contact with the layer region (PN) and the characteristics at the contact interface with the other layer regions is also taken into consideration, and the material that controls the conduction characteristics is determined. The content is selected appropriately. In the present invention, the content of the substance (D) that controls conduction properties contained in the layer region (PN) is preferably 0.01 to 5×10 4 atomic ppm, more preferably 0.5 to 1× 10 4 atomic ppm, optimally 1
It is desirable that the amount is 5×10 3 atomic ppm. In the present invention, the content of the substance (D) that controls conduction characteristics in the layer region (PN) containing the substance (D) is preferably 30 atomic ppm.
As described above, by setting the concentration to more preferably 50 atomic ppm or more, optimally 100 atomic ppm or more, for example, when the substance (D) to be contained is the above-mentioned P-type impurity, the free surface of the photoreceptive layer becomes polar. When subjected to a charging treatment, injection of electrons from the support side through at least the second layer region (G) into the third layer region (S) can be effectively prevented, and
When the substance (D) to be contained is the n-type impurity, when the free surface of the photoreceptive layer is subjected to polar charging treatment, the substance (D) to be contained may be charged from the support side through at least the second layer region (G). Injection of holes into the third layer region (S) can be effectively prevented. In the above case, as described above, the layer region (Z) excluding the layer region (PN) has the conductivity type of the substance that controls the conduction characteristics contained in the layer region (PN). The layer region (PN) may contain a substance that governs the conduction characteristics of a polarity different from the polarity of the layer region (PN), or a substance that governs the conduction characteristics of a conduction type of the same polarity as the polarity of the layer region (PN). It may be contained in an amount much smaller than the actual amount. In such a case, the content of the substance controlling the conduction characteristics contained in the layer region (Z) may be determined as desired depending on the polarity and content of the substance contained in the layer region (PN). Therefore, it should be determined appropriately, but preferably 0.001 to 1000 atomic
ppm, more preferably 0.05 to 500 atomic ppm, optimally 0.1 to 200 atomic ppm. In the present invention, when the layer region (PN) and the layer region (Z) contain the same type of substance (D) that controls conductivity, the content in the layer region (Z) is preferably is preferably 30 atomic ppm or less. In the present invention, the photoreceptive layer contains a layer region containing a substance controlling conductivity having a conductivity type of one polarity and a substance controlling conductivity having a conductivity type of the other polarity. It is also possible to provide a so-called depletion layer in the contact region by directly contacting the layer region containing the material. For example, the layer region containing the P-type impurity and the layer region containing the N-type impurity are provided in the photoreceptive layer so as to be in direct contact with each other, so-called P-n.
A junction can be formed to provide a depletion layer. In the present invention, germanium atoms are not contained in the third layer region (S) provided on the second layer region (G), and a light-receiving layer is not provided in such a layer structure. By forming such a photoconductive member, it is possible to obtain a photoconductive member that has excellent photosensitivity to light in the entire range of wavelengths from short wavelengths to relatively long wavelengths, including the relatively visible light region. In addition, the distribution state of germanium atoms in the first layer region (C) is such that germanium atoms are continuously distributed in the entire layer region, so that the distribution state of germanium atoms in the first layer region (C) and the second layer region is different. It has excellent affinity with the region (G), and when a semiconductor laser or the like is used, the first layer region (C) absorbs light on the longer wavelength side that cannot be completely absorbed by the second layer region (S). ), substantially complete absorption can be achieved, and interference due to reflection from the support surface can be prevented. Further, in the photoconductive member of the present invention, the materials constituting the first layer region (G) and the second layer region (S) each have common constituent elements of silicon atoms and germanium atoms. Therefore, chemical stability is sufficiently ensured at the laminated interface. In the present invention, the content of germanium atoms contained in the first layer region (C) is appropriately determined as desired so as to effectively achieve the object of the present invention, but is preferably is 1~1×
106 atomic ppm, more preferably 100-1×
10 6 atomic ppm, optimally 500 to 1×10 6 atomic
Preferably in ppm. The content of germanium atoms contained in the second layer region (G) is appropriately determined as desired so as to effectively achieve the object of the present invention, but is preferably 1 to 9.5×10 5 atomic ppm, more preferably 100 to 8×10 5 atomic ppm, optimally
It is desirable that the content be 500 to 7×10 5 atomic ppm. In the present invention, the layer thickness of the first layer region (C) and the second layer region (G) is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. Considerable care must be taken in the design of the photoconductive member to ensure that the photoconductive member formed has the desired properties. In the present invention, the layer thickness of the first layer region (C) is preferably 30 Å to 50 μ, more preferably 40 μ
It is desirable that the thickness be 50 Å to 30 μ, most preferably 50 Å to 30 μ. Further, the layer thickness T B of the second layer region (G) is preferably 30 Å to 50 μ, more preferably 40 Å to 40 μ, and optimally 50 Å to 30 μ. Further, the layer thickness T of the third layer region (S) is preferably 0.5 to 90μ, more preferably 1 to 80μ, and optimally 2 to 50μ. The sum (T B +T) of the layer thickness T B of the second layer region (G) and the layer thickness T of the third layer region (S) is based on the characteristics required for both layer regions and the overall photoreceptive layer. It is appropriately determined as desired when designing the layers of the photoconductive member, based on the organic relationship between the required properties. In the photoconductive member of the present invention, the above (T B
The numerical range of +T) is preferably 1 to
100μ, more preferably 1-80μ, optimally 2-50μ
It is desirable that this is done. In a more preferred embodiment of the present invention,
The above layer thickness T B and layer thickness T are preferably
When satisfying the relationship T B /T≦1, it is desirable to select appropriate numerical values for each. In selecting the numerical values of the layer thickness T B and the layer thickness T in the above case, it is more preferable that T B /T≦0.9,
Optimally, it is desirable that the values of layer thickness T B and layer thickness D be determined so that the relationship T B /T≦0.8 is satisfied. In the present invention, the content of germanium atoms contained in the first layer region (C) is 1×
In the case of 10 5 atomic ppm or more, the layer thickness of the first layer region (C) is desirably made quite thin, preferably 30μ or less, more preferably 30μ or less.
It is desirable that the thickness be 25μ or less, optimally 20μ or less. In the present invention, the first layer region (C), the second layer region (G), the third layer region (S),
Specifically, the halogen atoms (X) contained in the fourth layer region (M) include fluorine, chlorine,
Examples include bromine and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. In the present invention, a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method is used to form the first layer region (C) composed of μc-Ge (Si, H, X). This is accomplished by a vacuum deposition method and a vacuum evaporation method. For example, μc-Ge (Si, H,
In order to form the first layer region (C) composed of A raw material gas for supplying Si, a raw material gas for introducing hydrogen atoms (H), and/or a raw material gas for introducing halogen atoms (X) is kept at a desired gas pressure in a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure. A glow discharge may be generated in the deposition chamber to form a layer made of .mu.c-Ge (Si, H, In addition, when forming by sputtering method, Ge
using one target composed of Ge and a target composed of Si, or using two targets composed of this target and Ge, or
Using a mixed target of Si and Ge, Ge diluted with diluent gas such as He or Ar as necessary.
When necessary, a raw material gas for supply and a gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) are introduced into a deposition chamber for sputtering to form a desired gas plasma atmosphere and to form a desired gas plasma atmosphere. All you have to do is spat it out. In the case of the ion plating method, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal germanium are housed in a deposition boat as evaporation sources, and the evaporation sources are heated using resistance heating method or electron beam method ( This can be carried out in the same manner as in the case of sputtering, except that the flying evaporates are heated and evaporated by EB method or the like and passed through a desired gas plasma atmosphere. Further, when forming the first layer region (C), it is necessary to raise the support temperature by 50° C. to 200° C. higher than the support temperature when forming the second layer region (G). In order to form the second layer region (G) composed of a-SiGe (H, It will be done. For example, by glow discharge method, a-SiGe
To form the second layer region (G) composed of (H, A raw material gas for supplying Ge, and a raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or a raw material gas for introducing halogen atoms (X) as necessary, into a deposition chamber whose interior can be made to have a reduced pressure. It is sufficient to introduce the a-SiGe (H, In addition, when forming by sputtering method, for example, in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases.
One target made of Ge and a target made of Si, or
Using two targets composed of Ge,
Alternatively, using a mixed target of Si and Ge, the raw material gas for supplying Ge diluted with a diluent gas such as He or Ar as necessary is converted into hydrogen atoms (H) or / and introducing a gas for introducing halogen atoms (X) into a deposition chamber for sputtering,
The target may be sputtered by forming a desired gas plasma atmosphere. In the case of the ion plating method, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal germanium are housed in a deposition boat as evaporation sources, and the evaporation sources are heated using resistance heating method or electron beam method ( This can be carried out in the same manner as in the case of sputtering, except that the flying evaporates are heated and evaporated by EB method or the like and passed through a desired gas plasma atmosphere. Substances that can be used as raw material gas for supplying Si used in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 ,
Gaseous or gasifiable silicon hydride (silanes) such as Si 4 H 10 can be effectively used, especially because of its ease of handling during layer creation work and good Si supply efficiency. In this respect, SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred. Substances that can be used as raw material gas for Ge supply include:
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 , Ge 8 H 18 , Ge 9 H 20 and other germanium hydrides in a gaseous state or that can be gasified are mentioned as those that can be effectively used, especially during layer formation work. GeH 4 , Ge 2 H 6 , and Ge 3 H 8 are preferred in terms of ease of handling, good Ge supply efficiency, and the like. Effective raw material gases for introducing halogen atoms used in the present invention include many halogen compounds, such as halogen gases, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives, etc. Preferred examples include halogen compounds that can be converted into Further, a silicon hydride compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom and a halogen atom, can also be mentioned as an effective compound in the present invention. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF 2 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 3 , IF 7 , ICl, and IBr. Preferred examples of silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 . I can do it. When forming the characteristic photoconductive member of the present invention using a glow discharge method using such a silicon compound containing a halogen atom, the material gas that can supply Si together with the material gas for supplying Ge is used. The first layer region (C) and the second layer region (G) containing halogen atoms can be formed on a desired support without using silicon hydride gas. When creating a first layer region (C) and a second layer region (G) containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically silicon halide, which serves as a raw material gas for supplying Si, for example, is used. A first layer region (C) and a second layer region are prepared by mixing germanium hydride, which is a raw material gas for supplying Ge, and gases such as Ar, H 2 , He, etc., at a predetermined mixing ratio and gas flow rate. (G) into a deposition chamber forming a first layer region (C) and a second layer region (C) on the desired support by creating a glow discharge and forming a plasma atmosphere of these gases. However, in order to make it easier to control the introduction ratio of hydrogen atoms, hydrogen gas or a silicon compound gas containing hydrogen atoms may be added to these gases. A layer may be formed by mixing desired amounts. Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of multiple species at a predetermined mixing ratio. Further, when forming the first layer region (C), the support temperature must be 50 to 200° C. higher than the temperature of the support forming the second layer region (G). In order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the above-mentioned halogen compound or a silicon compound containing the above-mentioned halogen atoms is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to form a plasma atmosphere of the gas. In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, for example, H 2 or gases such as the above-mentioned silanes and/or germanium hydride, is introduced into the deposition chamber for sputtering. It is sufficient to form a plasma atmosphere of the gases. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as raw material gases for introducing halogen atoms, but in addition, HF, HCl,
Hydrogen halides such as HBr, HI, SiH 2 F 2 +
Halogen-substituted silicon hydrides such as SiH 2 I 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , and GeHF 3 ,
GeH 2 F 2 , GeH 3 F, GeHCl 3 , GeH 2 Cl 2 ,
GeH 3 Cl, GeHBr 3 , GeH 2 Br 2 , GeH 3 Br,
GeHI 3 , GeH 2 I 2 , GeH 3 I and other hydrogenated germanium halides, halides containing hydrogen atoms as one of their constituents, GeF 4 , GeCl 4 , GeBr 4 ,
A first layer region (C) and a second layer region (G) in which gaseous or gasifiable substances such as germanium halides such as GeI 4 , GeF 2 , GeCl 2 , GeBr 2 and GeI 2 are also effective. It can be mentioned as a starting material for the formation. Among these substances, halides containing hydrogen atoms are used to introduce electrically or photoelectrically the halogen atoms into the layers when forming the first layer region (C) and the second layer region (G). Since hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling properties, are also introduced, they are used as a suitable raw material for introducing halogen in the present invention. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the first layer region (C) and the second layer region (G), in addition to the above, H 2 or SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 etc. with germanium or a germanium compound for supplying Ge, or GeH 4 ,
Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 , Ge 4 H 10 , Ge 5 H 10 , Ge 6 H 14 ,
This can also be done by causing a discharge by coexisting germanium hydride such as Ge 7 H 16 , Ge 8 H 18 , Ge 9 H 20 and silicon or a silicon compound for supplying Si in a deposition chamber. . In a preferred example of the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) or the amount of hydrogen atoms and halogen atoms contained in the first layer region (C) of the photoconductive member to be formed The sum (H+X) is preferably 0.0001 to 40 atomic%, more preferably
0.005-30atomic%, optimally 0.01-25atomic%
It is desirable that this is done. In order to control the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the first layer region (C), for example, the support temperature or/and the amount of hydrogen atoms (H) or halogen atoms can be controlled. The amount of the starting material used to contain (X) introduced into the deposition system, the discharge force, etc. may be controlled. In a preferred example of the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) or the amount of hydrogen atoms and halogen atoms contained in the second layer region (G) of the photoconductive member to be formed The sum (H+X) is preferably 0.01 to 40 atomic%, more preferably 0.05 to 40 atomic%.
It is desirable that it be 30 atomic%, optimally 0.1 to 25 atomic%. In order to control the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the second layer region (G), for example, the support temperature or/and the amount of hydrogen atoms (H) or halogen atoms can be controlled. The amount of the starting material used to contain (X) introduced into the deposition system, the discharge force, etc. may be controlled. In the present invention, in order to form the third layer region (S) composed of a-Si(H,X), the starting material (I) for forming the second layer region (G) described above is used. The second layer region (G) is formed using the starting materials [starting materials for forming the third layer region (S) ()] excluding the starting material that becomes the raw material gas for supplying Ge. It can be carried out according to the same method and conditions as in the case of forming. That is, in the present invention, a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method is used to form the third layer region (S) composed of a-Si(H,X). It is made by a vacuum deposition method. For example, in order to form the third layer region (S) composed of a-Si (H, Along with the raw material gas for supplying Si, a raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) as needed is introduced into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure. to generate a glow discharge, and a
A layer consisting of -Si(H,X) may be formed.
In addition, when forming by sputtering, hydrogen atoms (H ) or/and a gas for introducing halogen atoms (X) may be introduced into the deposition chamber for sputtering. In the present invention, the amount of hydrogen atoms (H), the amount of halogen atoms (X), or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H+X) contained in the third layer region (S) to be formed is preferably 1 to
It is desirable that the content be 40 atomic %, more preferably 5 to 30 atomic %, most preferably 5 to 25 atomic %. A substance (D) that controls conduction properties, for example, group group atoms or group atoms, is structurally introduced into the layer region constituting the photoreceptive layer to form a layer region containing the substance (D) (PN ), during layer formation, the starting material for introducing group atoms or the starting material for introducing group atoms is placed in a gaseous state in a deposition chamber, and another starting material for forming the photoreceptive layer is added. It is best to introduce it along with the substance. As a starting material for introducing such group atoms, it is desirable to employ a material that is gaseous at room temperature and pressure, or that can be easily gasified at least under layer-forming conditions. Specifically, starting materials for introducing such group group atoms include B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 4 H 10 ,
Examples include boron hydrides such as B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 , B 6 H 14 and boron halides such as BF 3 , BCl 3 and BBr 3 . In addition, AlCl 3 , GaCl 3 , Ga
(CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned. In the present invention, effective starting materials for introducing a group atom include hydrogenated phosphorus such as PH 3 , P 2 H 4 , PH 4 I, PF 3 ,
Examples include phosphorus halides such as PF5 , PCl3 , PCl5 , PBr3 , PBr5 , PI3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 ,
AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF 3 , SbF 5 ,
SbCl 3 , SbCl 5 , SiH 3 , SiCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for the introduction of group atoms. The fourth layer region (M) in the present invention is an amorphous layer containing silicon atoms (Si), carbon atoms (C), and optionally hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X). quality material ('a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-
y '', where 0<x, y<1). The fourth composed of a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y
The layer region (M) is formed by a glow discharge method, a sputtering method, an electron beam method, or the like. These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, amount of equipment capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured. It is relatively easy to control the manufacturing conditions for manufacturing a photoconductive member having a photoconductive member, it is easy to introduce carbon atoms and halogen atoms together with silicon atoms into the fourth layer region (M) to be manufactured, etc. Due to these advantages, the glow discharge method or the sputtering method is preferably employed. Furthermore, in the present invention, the glow discharge method and the sputtering method are used together in the same equipment system to achieve the fourth
A layer region (M) may be formed. To form the fourth layer region (M) by the glow discharge method, the raw material gas for forming a-(Si x C 1-x ) y (H, X) 1-y is diluted as necessary. The gas is mixed with a predetermined mixing ratio and introduced into a vacuum deposition chamber where a support is installed, and the introduced gas is turned into gas plasma by generating a glow discharge, and the gas is already deposited on the support. What is necessary is to deposit a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y on the formed third layer region (S). In the present invention, a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y
As raw material gas for formation, silicon atoms (Si),
Most gaseous substances or gasified substances containing at least one of carbon atoms (C), hydrogen atoms (H), and halogen atoms (X) as constituent atoms are used. obtain. When using a raw material gas containing Si as one of Si, C, H, and X, for example, a raw material gas containing Si and a raw material gas containing C as necessary. Depending on the situation, a raw material gas containing H as a constituent atom and/or a raw material gas containing X as a constituent atom may be mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing Si and C and H may be used. The raw material gas containing constituent atoms and/or the raw material gas containing C and and H as constituent atoms, or a raw material gas containing Si, C, and X as constituent atoms can be mixed and used. Alternatively, a raw material gas containing Si and H as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing C as constituent atoms, or a raw material gas containing Si and X as constituent atoms may be mixed with C. Raw material gases serving as constituent atoms may be mixed and used. In the present invention, preferred halogen atoms (X) contained in the fourth layer region (M) are F,
Cl, Br, and I, with F and Cl being particularly desirable. In the present invention, raw material gases that can be effectively used to form the fourth layer region (M) include those in a gas state at normal temperature and normal pressure, or substances that can be easily gasified. can be mentioned. In the present invention, gases effectively used as raw material gases for forming the fourth layer region (M) include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , and SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si4H10 _
Silicon hydride gas such as silanes, C
and H as constituent atoms, such as saturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms, simple halogen, hydrogen halide, halogen intermediate compound,
Examples include silicon halides, halogen-substituted silicon hydrides, and silicon hydrides. Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), and 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 hydrocarbons include acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene (C 3 H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), halogens include fluorine,
Halogen gases such as chlorine, bromine, and iodine, hydrogen halides include FH, HI, HCl, HBr, and interhalogen compounds include BrF, ClF, ClF 3 , ClF 5 ,
BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , ICl, IBr, silicon halides include SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 3 Br, SiCl 2 Br 2 ,
SiClBr 3 , SiCl 3 I, SiBr 4 , halogen-substituted silicon hydrides include SiH 2 F 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 ,
SiH 3 Cl, SiH 3 Br, SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , examples of silicon hydride include silanes such as SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 , etc. be able to. In addition to these, CF 4 , CCl 4 , CBr 4 , CHF 3 ,
CH 2 F 2 , CH 3 F, CH 3 Cl, CH 3 Br, CH 3 I,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as C 2 H 5 Cl,
Fluorinated sulfur compounds such as SF 4 , SF 6 , Si
Alkyl silicides such as (CH 3 ) 4 , Si(C 2 H 5 ) 4 , and SiCl
Silane derivatives such as halogen-containing alkyl silicides such as (CH 3 ) 2 , SiCl 2 (CH 3 ) 2 and SiCl 3 CH 3 can also be mentioned as effective. These fourth layer region (M) forming substances contain silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms, and optionally hydrogen atoms in a predetermined composition ratio in the fourth layer region (M) to be formed. is selected and used as desired when forming the fourth layer region (M) so that it contains. For example, Si(CH 3 ) 4 can easily contain silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms and can form a layer with desired characteristics, and SiHCl 3 and SiH can contain halogen atoms. A- _ _ _ (Si x
C 1-x ) y (H,X) Fourth layer region (M) consisting of 1-y
can be formed. To form the fourth layer region (M) by the sputtering method, a monocrystalline or polycrystalline Si wafer, a C wafer, or a wafer containing a mixture of Si and C is targeted. This may be carried out by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and/or hydrogen atoms as constituent elements as necessary. For example, if a Si wafer is used as a target, raw material gases for introducing C, H and/or The Si wafer may be sputtered by forming plasma. Alternatively, a gas atmosphere containing hydrogen atoms and/or halogen atoms can be created as necessary by using Si and C as separate targets or by using a mixed target of Si and C. This is done by sputtering inside.
The material used as the source gas for introducing C, H and can be used. In the present invention, so-called rare gases such as He, Ne, Ar, etc. are suitable as the diluting gas used when forming the fourth layer region (M) by the glow discharge method or the sputtering method. It can be mentioned as such. The fourth layer region (M) in the present invention is carefully formed so as to provide the required properties as desired. In other words, substances containing Si, C, and optionally H or/and In the present invention, a-(Si x C1 -x ) y
In order to form (H,X) 1-y , the preparation conditions are strictly selected as desired. For example, to provide the fourth layer region (M) with the main purpose of improving voltage resistance, a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y is electrically insulating in the usage environment. Created as an amorphous material with pronounced sexual behavior. In addition, when the fourth layer region (M) is provided with the main purpose of improving the characteristics of continuous repeated use and the characteristics of the usage environment, the above-mentioned degree of electrical insulation is relaxed to a certain extent, and it resists the irradiated light to a certain extent. As an amorphous material with a sensitivity of a-(Si x C 1-x ) y (H,
X) 1-y is created. a-(Si x C 1-x ) y on the surface of the third layer region (S)
A fourth layer region (M) consisting of a-(Si x C 1-x ) y (H , When forming a layer, the temperature of the support during layer formation is an important factor that influences the structure and properties of the formed layer . It is desirable that the temperature of the support during layer formation be strictly controlled so that C 1-x ) y (H,X) 1-y can be formed as desired. In the present invention, an optimal range is appropriately selected in accordance with the method of forming the fourth layer region (M) in order to effectively achieve the desired purpose, and the fourth layer region (M)
formation is carried out, usually at 20-400℃,
The temperature is preferably 50 to 350°C, most preferably 100 to 300°C. Fourth layer area (M)
The glow discharge method and sputtering method are used to form the layer, as it is relatively easy to finely control the composition ratio of the atoms that make up the layer and control the layer thickness compared to other methods. is advantageous, but when forming the fourth layer region (M) by these layer forming methods, the discharge power during layer forming is set at a-( Si x C 1-x ) y (H,X) This is one of the important factors that influences the characteristics of 1-y . As a discharge power condition for effectively producing a-(Si x C 1-x ) y (H , is typically 10-300W, preferably 20-250W, optimally
It is desirable that the power be 50 to 200W. It is desirable that the gas pressure in the deposition chamber is usually about 0.01 to 1 Torr, preferably about 0.1 to 0.5 Torr. In the present invention, the above-mentioned values are listed as the preferable numerical ranges of the support temperature and discharge power for creating the fourth layer region (M), but these layer creation factors are independent of each other. The desired characteristics a−(Si x C 1-x ) y
It is desirable that the optimum value of each layer formation factor be determined based on mutual organic relationship so that a fourth layer region (M) consisting of (H,X) 1-y is formed. Similar to the production conditions of the fourth layer region (M), the amount of carbon atoms contained in the fourth layer region (M) in the photoconductive member of the present invention is determined according to the desired amount to achieve the object of the present invention. This is an important factor in the formation of the fourth layer region (M) where the properties are obtained. The amount of carbon atoms contained in the fourth layer region (M) in the present invention can be determined as desired depending on the type and characteristics of the amorphous material constituting the fourth layer region (M). It can be determined by That is, the general formula a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y
The amorphous material represented by can be roughly divided into an amorphous material composed of silicon atoms and carbon atoms (hereinafter referred to as "a-Si a C 1-a ". However, 0<a<1 ),
Amorphous material composed of silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms (hereinafter referred to as "a-(Si b C 1-b ) c H 1-c ". However, 0<b, c<1) , an amorphous material (hereinafter referred to as "a-(Si d
C 1-d ) e (H,X) 1-e ”. However, 0<d, e<
1). In the present invention, the fourth layer region (M) is a-
When composed of Si a C 1-a , the fourth layer region (M)
The amount of carbon atoms contained in is preferably 1×
10 -3 to 90 atomic%, more preferably 1 to 80 atomic%
%, preferably 10 to 75 atomic%. That is, if expressed as a in a-Si a C 1-a above, a is preferably 0.1 to 0.99999, more preferably 0.2 to 0.99, and optimally 0.25 to 0.9. In the present invention, the fourth layer region (M) is a-
(Si b C 1-b ) c H 1-c , the amount of carbon atoms contained in the fourth layer region (M) is preferably 1×10 −3 to 90 atomic%, More preferably, it is 1 to 90 atomic %, most preferably 10 to 80 atomic %. The hydrogen atom content is preferably 1 to 40 atomic%, more preferably 2 to 35 atomic%, and optimally 5 to 35 atomic%.
It is desirable that the hydrogen content be 30 atomic %, and photoconductive members formed with a hydrogen content in this range can be satisfactorily applied in practice. That is, if expressed as a-(Si b C 1-b ) c H 1-c above, b is preferably 0.1 to 0.99999, more preferably 0.1 to
0.99, optimally 0.15~0.9, C preferably 0.6~
0.99, more preferably 0.65~0.98, optimally 0.7~
A value of 0.95 is desirable. The fourth layer region (M) is a-(Si d C 1-d ) e (H,
X) When composed of 1-e , the content of carbon atoms contained in the fourth layer region (M) is as follows:
Preferably, it is 1×10 −3 to 90 atomic %, preferably 1 to 90 atomic %, and optimally 10 to 80 atomic %. The content of halogen atoms is preferably 1 to 20 atomic%, and photoconductive members produced when the halogen atom content is within this range can be sufficiently applied to practical applications. It is. The content of hydrogen atoms contained as necessary is preferably 19 atomic% or less, more preferably 13 atomic%.
The following is desirable. That is, d of the previous a-(Si d C 1-d ) e (H,X) 1-e ,
If expressed as e, d is preferably 0.1~
0.99999, more preferably 0.1-0.99, optimally 0.15
~0.9, e is preferably 0.8~0.99, more preferably
It is desirable that it be between 0.82 and 0.99, most preferably between 0.85 and 0.98. The number range of the layer thickness of the fourth layer region (M) in the present invention is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. In order to effectively achieve the object of the present invention, it can be determined as desired depending on the intended purpose. Further, the layer thickness of the fourth layer region (M) is the same as that of the fourth layer region (M).
The relationship between the amount of carbon atoms contained therein and the layer thickness of the third layer region (S) is determined based on the organic relationship depending on the characteristics required for each layer region. It is necessary to decide accordingly. In addition, it is desirable to take into consideration economic efficiency, which takes into account productivity and mass production. The thickness of the fourth layer region (M) in the present invention is preferably 0.003 to 30μ, more preferably
It is desirable that the thickness be 0.004 to 20μ, most preferably 0.005 to 10μ. The support used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, Al,
Examples include metals such as Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. . Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Conductivity can be imparted by providing a thin film made of Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +SnO 2 ), etc., or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al ,Ag,Pb,Zn,Ni,
A thin film of metal such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the metal, Conductivity is imparted to the surface. The shape of the support may be any shape such as a cylinder, a belt, or a plate, and the shape is determined as desired. For example, the photoconductive member 100 in FIG. If it is used as a forming member, it is preferably in the form of an endless belt or a cylinder in the case of continuous high-speed copying. The thickness of the support is determined appropriately so that a desired photoconductive member is formed, but if flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. It is made as thin as possible within this range. However, in such cases, the thickness is usually 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. Next, an outline of an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained. FIG. 2 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus. In the gas cylinders 202 to 206 in the figure, raw material gas for forming the photoconductive member of the present invention is sealed.
SiH 4 gas diluted with He (purity 99.999% or less)
Abbreviated as SiH 4 /He. ) cylinder, 203 is GeH 4 gas diluted with He (purity 99.999%, hereinafter GeH 4 /
Abbreviated as He. ) cylinder, 204 diluted with He
SiF 4 gas (99.99% purity, hereinafter abbreviated as SiF 4 /He)
cylinder, 205 is a B 2 H 6 gas diluted with He (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as B 2 H 6 /He);
206 is a H 2 gas (purity 99.999%) cylinder. In order to flow these gases into the reaction chamber 201, the valves 222 to 22 of the gas cylinders 202 to 206 are used.
6. Check that the leak valve 235 is closed, and also check the inflow valves 212 to 216, the outflow valves 217 to 221, and the auxiliary valves 232 and 233.
After confirming that the main valve 234 is opened, the reaction chamber 201 and each gas pipe are evacuated by opening the main valve 234. Next, the reading on the vacuum gauge 236 is approximately 5×
When the temperature reaches 10 -6 torr, the auxiliary valves 232 and 23
3. Close the outflow valves 217-221. Next, to give an example of forming the first layer region on the cylindrical base 237, the gas cylinder 2
SiH 4 /He gas from 02, from gas cylinder 203
GeH 4 /Ee gas, B 2 H 6 / from gas cylinder 205
Open He gas valves 222, 223, 225, respectively, adjust the pressure of outlet pressure gauges 227, 228, 230 to 1 Kg/cm 2 , and inflow valves 212, 21
3 and 215 are gradually opened to flow into the mass flow controllers 207, 208, and 210, respectively. Subsequently, the outflow valves 217, 218, 22
0. Gradually open the auxiliary valve 232 to allow each gas to flow into the reaction chamber 201. At this time
SiH 4 /He gas flow rate and GeH 4 /He gas flow rate
Adjust the outflow valves 217, 218, 220 so that the ratio with the B 2 H 6 /He gas flow rate becomes the desired value,
Also, while checking the reading on the vacuum gauge 236, adjust the main valve 2 so that the pressure inside the reaction chamber 201 reaches the desired value.
Adjust the aperture of 34. After confirming that the temperature of the substrate 237 is set to a temperature in the range of 400°C to 600°C by the heating heater 238, the power source 240 is set to the desired power to generate glow discharge in the reaction chamber 201. In this way, a first layer region (C) is formed on the base body 237. At the time when the first layer region (C) is formed to a desired layer thickness, the temperature of the base body 237 is raised to 50 to 400°C by the heating heater 238.
A second layer is formed on the first layer region (C) by setting the glow discharge to A layer region (G) can be formed. Once the second layer region (G) has been formed to the desired layer thickness, similar conditions and procedures are followed except for completely closing the outflow valve 218 and changing the discharge conditions as necessary. By maintaining the glow discharge for a desired period of time, a third layer region (S) substantially free of germanium atoms can be formed on the second layer region (G). In order to contain the substance (D) that controls conductivity in the third layer region (S),
For example, a gas such as B 2 H 6 or PH 3 may be added to other gases introduced into the deposition chamber 201 during the formation of the deposition chamber 201 . In order to form the fourth layer region (M) in the third layer region (S) formed to the desired layer thickness as described above, the same steps as in the case of forming the third layer region (S) are performed. This is accomplished by, for example, diluting each of SiH 4 gas and C 2 H 4 gas with He or the like as necessary to generate glow discharge according to desired conditions by operating a valve. In order to contain halogen atoms in the fourth layer region (M), for example, SiF 4 gas and C 2 H 4 gas, or
Add SiH 4 gas to this and do the same as above to make a fourth
This is done by forming a layer region (M) of. Needless to say, all outflow valves other than those required for forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used to form the previous layer is not allowed to flow into or out of the reaction chamber 201. Valve 21
In order to avoid gas from remaining in the gas pipe leading from 7 to 221 into the reaction chamber 201, the outflow valve 21
7 to 221, open the auxiliary valves 232 and 233, and fully open the main valve 234 to temporarily evacuate the system to a high vacuum, as necessary. The amount of carbon atoms contained in the fourth layer region (M) can be determined, for example, by glow discharge, SiH 4 gas,
The flow rate ratio of the C 2 H 4 gas introduced into the reaction chamber 201 can be changed as desired, or if the layer is formed by sputtering, the sputtering of the silicon wafer and graphite wafer can be used to form the target. It can be controlled as desired by changing the area ratio or by changing the mixing ratio of silicon powder and graphite powder and molding the target. The amount of halogen atoms (X) contained in the fourth layer region (M) is determined by adjusting the flow rate when a raw material gas for introducing halogen atoms, for example, SiF 4 gas, is introduced into the reaction chamber 201. It is accomplished by doing so. In this way, the light-receiving layer composed of the first layer region (C), the second layer region (G), the third layer region (S), and the fourth layer region (M) is formed on the substrate 237. formed on top. During layer formation, it is desirable that the base body 237 be rotated at a constant speed by a motor 239 in order to ensure uniform layer formation. Examples will be described below. Example 1 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, layers were formed on a cylindrical Al substrate under the conditions shown in Table 1 to obtain an electrophotographic image forming member. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0 KV for 0.3 seconds, and immediately irradiated with a light image. The optical image was generated using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 2 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 2 An electrophotographic image forming member was obtained by forming layers in the same manner as in Example 1 using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, except that the conditions shown in Table 2 were used. Using the thus obtained image forming member, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, except that the charge polarity and the charge polarity of the developer were opposite to those in Example 1. The image was extremely clear. A good image quality was obtained. Example 3 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, layers were formed in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 3 were used to obtain an electrophotographic image forming member. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained. Example 4 In Example 1, GeH 4 /He gas and SiH 4 /
Electrophotographic image forming members were prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of germanium atoms contained in the first layer was changed as shown in Table 4 by changing the gas flow rate ratio of He gas. Created. Using the image forming member thus obtained, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 4 were obtained. Example 5 Each electrophotographic image forming member was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the first layer was changed as shown in Table 5. For each image forming member thus obtained, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 5 were obtained. Example 6 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, layers were formed on a cylindrical Al substrate under the conditions shown in Table 6 to obtain an electrophotographic image forming member. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0 KV for 0.3 seconds, and immediately irradiated with a light image. The optical image was generated using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 2 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 7 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, layers were formed on a cylindrical Al substrate under the conditions shown in Table 7 to obtain an electrophotographic image forming member. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0 KV for 0.3 seconds, and immediately irradiated with a light image. The optical image was generated using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 2 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 0.5KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 8 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, layers were formed on a cylindrical Al substrate under the conditions shown in Table 8 to obtain an electrophotographic image forming member. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0 KV for 0.3 seconds, and immediately irradiated with a light image. The optical image was generated using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 2 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0KV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 9 Layer formation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 9 were changed using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2 to obtain an electrophotographic image forming member. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained. Example 10 Layer formation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 10 were changed using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2 to obtain an electrophotographic image forming member. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained. Example 11 In Example 1, the light source was an 810 nm GaAs semiconductor laser (10 mW) instead of the tungsten lamp.
Example 1 was carried out under the same toner image forming conditions as in Example 1, except that an electrostatic image was formed using
When the image quality of the toner-transferred image was evaluated using an electrophotographic image forming member prepared under the same conditions as described above, a clear, high-quality image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained. Example 12 An electrophotographic image forming member was produced according to the same conditions and procedures as in Examples 2 to 10, except that the conditions for creating the fourth layer region (M) were as shown in Table 11. (Sample No. 12-201 to 12-208, 12-301 to 12-
308,..., 72 samples from 12−1001 to 12−1009)
It was created. Each of the electrophotographic image forming members obtained in this way was individually installed in a copying machine, and
Corona charging was performed for a while, and a light image was irradiated. A tungsten lamp was used as the light source, and the light intensity was 1.0 lux·sec. The latent image was developed with a charged developer (containing toner and carrier) and transferred to regular paper. The transferred image was extremely good. Toner remaining on the electrophotographic imaging member without being transferred was cleaned with a rubber blade. Even after repeating this process over 100,000 times, no image deterioration was observed in any case. Table 12 shows the results of the overall image quality evaluation of the transferred image of each sample and the evaluation of durability through repeated and continuous use. Example 13 When forming the fourth layer region (M), the target area ratio between the silicon wafer and graphite is changed to change the content ratio of carbon atoms to silicon atoms in the fourth layer region (M). Each of the image forming members was produced in exactly the same manner as in Example 1, except for the following steps. For each of the imaging members thus obtained,
After repeating the steps of image formation, development, and cleaning as described in Example 1 about 50,000 times, image evaluation was performed, and the results shown in Table 13 were obtained. Example 14 When forming the layer of the fourth layer region (M), the flow rate ratio of SiH 4 gas and C 2 H 4 gas was changed to increase the concentration of silicon atoms and carbon atoms in the fourth layer region (M). Each of the image forming members was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that the content ratio was changed. For each of the image forming members thus obtained, the steps up to transfer were repeated approximately 50,000 times using the method described in Example 1, and then image evaluation was performed, and the results shown in Table 14 were obtained. Example 15 When forming the fourth layer region (M), SiH 4 gas,
Completely the same method as in Example 1 except that the flow rate ratio of SiF 4 gas and C 2 H 4 gas was changed to change the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the fourth layer region (M). Each of the imaging members was prepared by.
After repeating the image forming, developing, and cleaning steps as described in Example 1 approximately 50,000 times for each image forming member thus obtained, image evaluation was performed.
The results shown in Table 15 were obtained. Example 16 Imaging and development were carried out as described in Example 1, in which each of the image forming members was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the layer thickness of the fourth layer region (M) was changed. , the cleaning process was repeated to obtain the results shown in Table 16. Common layer forming conditions in the above embodiments of the present invention are shown below. Discharge frequency: 13.56MHz Reaction chamber pressure during reaction: 0.3Torr
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
◎:優良 ○:良好
[Table] ◎: Excellent ○: Good
【表】
◎:優良 ○:良好 △:実用上充分であ
る
[Table] ◎: Excellent ○: Good △: Adequate for practical use
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use
× = Causes image defects
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分であ
る ×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use ×〓Produces image defects
【表】
◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use
× = Causes image defects
第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第2図は、実施例に於
いて本発明の光導電部材を作製する為に使用され
た装置の模式的説明図である。
100……光導電部材、101……支持体、1
02……光受容層。
FIG. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the photoconductive member of the present invention, and FIG. 2 is an apparatus used for producing the photoconductive member of the present invention in Examples. FIG. 100...Photoconductive member, 101...Support, 1
02...Photoreceptive layer.
Claims (1)
体上に1〜1×106atomic ppmのゲルマニウム
原子を含み、少なくとも一部結晶化している層厚
30Å〜50μの第1の層領域と、シリコン原子と1
〜9.5×105atomic ppmのゲルマニウム原子とを
含む非晶質材料を含有する層厚30Å〜50μの第2
の層領域と、シリコン原子を含む非晶質材料を含
有する層厚0.5〜90μの第3の層領域と、1×10-3
〜90atomic%の炭素原子とシリコン原子とを含
む非晶質材料からなる層厚0.003〜30μの第4の層
領域と、が前記支持体側より順に設けられた層構
成の光受容層から成る電子写真用光導電部材であ
つて、前記第1の層領域及び前記第2の層領域の
少なくともいずれか一方に伝導性を支配する物質
が0.01〜5×104atomic ppm含有されていること
を特徴とする電子写真用光導電部材。 2 第1の層領域、第2の層領域、第3の層領域
及び第4の層領域のいずれかに水素原子が含有さ
れている特許請求の範囲第1項に記載の電子写真
用光導電部材。 3 第1の層領域、第2の層領域、第3の層領域
及び第4の層領域のいずれかにハロゲン原子が含
有されている特許請求の範囲第1項に記載の電子
写真用光導電部材。 4 伝導性を支配する物質が周期律表第族に属
する原子である特許請求の範囲第1項に記載の電
子写真用光導電部材。 5 伝導性を支配する物質が周期律表第族に属
する原子である特許請求の範囲第1項に記載の電
子写真用光導電部材。[Scope of Claims] 1. A support for a photoconductive member for electrophotography, and a layer thickness on the support containing 1 to 1×10 6 atomic ppm of germanium atoms and at least partially crystallized.
A first layer region of 30 Å to 50 μ and silicon atoms and 1
A second layer with a layer thickness of 30 Å to 50 μ containing an amorphous material containing ∼9.5 × 10 5 atomic ppm of germanium atoms
a third layer region with a layer thickness of 0.5 to 90μ containing an amorphous material containing silicon atoms, and a layer region of 1×10 −3
An electrophotographic image comprising a photoreceptive layer having a layered structure in which a fourth layer region having a layer thickness of 0.003 to 30μ is formed from an amorphous material containing ~90 atomic% of carbon atoms and silicon atoms, and is provided in order from the support side. A photoconductive member for use, characterized in that at least one of the first layer region and the second layer region contains a substance that controls conductivity in an amount of 0.01 to 5×10 4 atomic ppm. A photoconductive member for electrophotography. 2. Photoconductive material for electrophotography according to claim 1, wherein hydrogen atoms are contained in any of the first layer region, the second layer region, the third layer region, and the fourth layer region. Element. 3. The photoconductive material for electrophotography according to claim 1, wherein any of the first layer region, the second layer region, the third layer region, and the fourth layer region contains a halogen atom. Element. 4. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance governing conductivity is an atom belonging to Group 3 of the periodic table. 5. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance governing conductivity is an atom belonging to Group 3 of the periodic table.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58097179A JPS59222846A (en) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | Photoconductive material for electrophotography |
| US06/607,565 US4532198A (en) | 1983-05-09 | 1984-05-07 | Photoconductive member |
| DE19843416982 DE3416982A1 (en) | 1983-05-09 | 1984-05-08 | PHOTO-CONDUCTIVE RECORDING ELEMENT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58097179A JPS59222846A (en) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | Photoconductive material for electrophotography |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59222846A JPS59222846A (en) | 1984-12-14 |
| JPH0220104B2 true JPH0220104B2 (en) | 1990-05-08 |
Family
ID=14185351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58097179A Granted JPS59222846A (en) | 1983-05-09 | 1983-06-01 | Photoconductive material for electrophotography |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59222846A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62195673A (en) * | 1986-02-23 | 1987-08-28 | Canon Inc | Photoreceptive member for electrophotography |
| JPS62198869A (en) * | 1986-02-26 | 1987-09-02 | Canon Inc | Light receiving member for electrophotography |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP58097179A patent/JPS59222846A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59222846A (en) | 1984-12-14 |