DE3204004C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie UV-Strahlen, sichtbarem Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen empfindlich ist.
Se, Se-Te, CdS, ZnO und organische Fotoleiter wie Polyvinylcarbazol und Trinitrofluorenon sind als Fotoleiter, die eine fotoleitfähige Schicht in einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial bilden, bekannt. Amorphes Silicium (auch als a-Si bezeichnet), das z. B. aus den DE-OS 27 46 967 und 28 55 718 bekannt ist, hat in neuerer Zeit Aufmerksamkeit als vielversprechender Fotoleiter gefunden, und zwar im Hinblick auf Vorteile, die beispielsweise darin bestehen, das a-Si in bezug auf Eigenschaften wie die Lichtempfindlichkeit, den anwendbaren Spektralbereich, das Ansprechen auf elektromagnetische Wellen und den Dunkelwiderstand mit anderen Fotoleitern vergleichbar ist und außerdem während der Verwendung keine Gesundheitsschädigung verursacht und trotz seiner amorphen Struktur leicht bezüglich des Typs der elektrischen Leitfähigkeit (p- bzw. n-Leitfähigkeit) steuerbar ist.
Wie vorstehend erwähnt wurde, ist a-Si anderen Fotoleitern im Hinblick auf verschiedene Eigenschaften überlegen. Die praktische Anwendung von a-Si für elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien macht schnelle Fortschritte, jedoch müssen noch einige Probleme gelöst werden.
Wenn a-Si in einem als Bilderzeugungsmaterial dienenden elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial angewendet wird, wird beispielsweise während dessen Verwendung in manchen Fällen beobachtet, daß ein Restpotential verbleibt. Deshalb wird bei einer wiederholten, langzeitigen Anwendung eines solchen Aufzeichnungsmaterials eine Anhäufung von elektrischen oder Fotoleitfähigkeits-Ermüdungserscheinungen hervorgerufen, durch die sogenannte Geisterbilder verursacht werden. Mit anderen Worten, es treten Nachteile wie eine Bildung von weißen Flecken in den übertragenen Bildern auf.
Wenn eine fotoleitfähige Schicht mit einer Dicke von 10 und einigen µm oder einer größeren Dicke hergestellt wird, besteht außerdem die Neigung, daß sich die fotoleitfähige Schicht nach dem Herausnehmen des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mit einer solchen dicken fotoleitfähigen Schicht aus einer Vakuumaufdampfungskammer von der Oberfläche des Trägers, auf dem die fotoleitfähige Schicht ausgebildet worden ist, abtrennt oder abschält oder nach dem Ablauf einer Aufbewahrungszeit Risse bildet. Bei diesen Erscheinungen handelt es sich um Probleme, die im Hinblick auf die Beständigkeit gegenüber dem Ablauf der Zeit bzw. die Alterungsbeständigkeit gelöst werden müssen, weil diese Erscheinungen oft im Fall eines zylindrischen Trägers, der auf dem Gebiet der Elektrofotografie allgemein angewendet wird, auftreten.
Bei einer Anzahl von durch die Erfinder durchgeführten Versuchen wurde zwar festgestellt, daß ein a-Si-Material, das die fotoleitfähige Schicht eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials bildet, im Vergleich mit Se, CdS oder ZnO oder mit bekannten organischen Fotoleitern wie Polyvinylcarbazol oder Trinitrofluorenon eine Anzahl von Vorteilen aufweist, jedoch wurde ermittelt, daß auch bei dem a-Si-Material noch verschiedene Probleme gelöst werden müssen. Eines dieser Probleme besteht darin, daß die Dunkelabschwächung auffällig schnell ist, wenn ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einer aus einer a-Si-Einzelschicht aufgebauten, fotoleitfähigen Schicht, das Eigenschaften aufweist, die es für die Anwendung in einer bekannten Solarzelle geeignet machen, einer Ladungsbehandlung zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern auf der fotoleitfähigen Schicht unterzogen wird, weshalb es schwierig ist, ein übliches Elektrofotografieverfahren anzuwenden. Diese Neigung ist in einer feuchten Atmosphäre noch stärker ausgeprägt, und zwar in manchen Fällen in einem solchen Ausmaß, daß vor der Entwicklung überhaupt keine Ladung aufrechterhalten wird.
Bei der Entwicklung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der vorstehend erwähnten Art muß deshalb zusammen mit einer Verbesserung der a-Si-Materialien als solchen die Erzielung gewünschter elektrischer, optischer und Fotoleitfähigkeitseigenschaften und die Erzielung einer stabilen Bildqualität mit hoher Empfindlichkeit angestrebt werden.
Aus der DE-OS 28 55 718 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem auf einem Träger eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht, die Wasserstoffatome enthält, aufgebracht ist, wobei zwischen dem Träger und der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht eine z. B. aus Al₂O₃ bestehende Sperrschicht angeordnet sein kann. Dieses bekannte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial ist hinsichtlich der Fähigkeit zur Aufladung bzw. zum Tragen von Ladungen, der Fotoempfindlichkeit und des Verhaltens bei wiederholter Anwendung noch nicht zufriedenstellend.
Bei Untersuchungen, bei denen die Erfinder zur Herstellung von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien fotoleitfähige amorphe Siliciumschichten gebildet haben, die in einer Matrix von Siliciumatomen Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthalten, ist beobachtet worden, daß während der Bildung dieser amorphen Siliciumschichten hohe mechanische Spannungen hervorgerufen werden, die dazu führen, daß sich die amorphe Siliciumschicht von der Oberfläche eines Trägers, auf dem sie gebildet wird, abtrennt oder Risse bildet. Aufgrund dieser Beobachtung haben die Erfinder festgestellt, daß es für eine Beseitigung der vorstehend erwähnten Nachteile notwendig ist, daß die mechanischen Spannungen in der gebildeten amorphen Siliciumschicht beseitigt oder so weit gelockert werden, daß sie keinerlei Wirkung auf diese Schicht haben, und daß der mechanische und elektrische Kontakt zwischen dem Träger und der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht so weit wie möglich verbessert werden muß, damit ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit erhalten wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterials der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Art hinsichtlich der Fähigkeit zur Aufladung bzw. zum Tragen von Ladungen, der Fotoempfindlichkeit und des Verhaltens bei weiterholter Anwendung zu verbessern sowie einen ausgezeichneten Kontakt zwischen dem Träger und der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht zu erzielen.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit den im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials;
Fig. 2 bis 12 sind schematische Darstellungen der Verteilungsprofile des Gehalts der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in den amorphen Siliciumschichten der bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials;
Fig. 13 zeigt einen schematischen Schnitt der Schichtstruktur einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials;
Fig. 14 ist ein Flußschema, das zur Erläuterung eines Beispiels einer Vorrichtung für die Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials dient.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung, die zur Erläuterung eines typischen Beispiels für den Aufbau des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials dient.
Das in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 weist einen Träger 101 mit einer Oberflächenschicht aus Aluminiumoxid, das Wasser als Bestandteil der chemischen Struktur enthält, ggf. eine als Zwischenschicht auf dem Träger 101 ausgebildete Sperrschicht 102 und eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht 103 mit einem Schichtbereich auf, der mindestens einen Teil der fotoleitfähigen amorphen Schicht bildet und mindestens eine aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählte Atomart enthält, wobei der Gehalt der erwähnten Atomart in dem Schichtbereich in der Richtung der Dicke der amorphen Schicht ungleichmäßig verteilt ist.
Das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial mit der vorstehend beschriebenen Schichtstruktur zeigt ausgezeichnete elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften und ein gutes Anpassungsvermögen an die Umgebungsbedingungen während seiner Verwendung.
Das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial ist während einer Ladungsbehandlung in zufriedenstellender Weise zur Aufnahme bzw. zum Tragen von Ladungen befähigt, ohne daß die Bilderzeugung durch Restpotentiale beeinflußt oder beeinträchtigt wird, und hat auch in einer Atmosphäre mit einer hohen Feuchtigkeit stabile elektrische Eigenschaften. Außerdem ist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial in hohem Maße empfindlich, und es weist einen hohen Störabstand sowie eine gute Gebrauchsleistung bei wiederholter Verwendung auf, weshalb damit in konstanter Weise sichtbare Bilder erzeugt werden können, die eine hohe Qualität, eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben.
Der Träger 101 enthält mindestens als Oberflächenschicht Aluminiumoxid, das Wasser als Bestandteil der chemischen Struktur enthält. Eine solche Oberflächenschicht mit der Zusammensetzung Al₂O₃ · H₂O oder Al₂O₃ · 3 H₂O kann nach einem Verfahren erhalten werden, das kurz so beschrieben werden kann: Eine Oberfläche eines Trägers aus reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der nach der Verarbeitung und der Formung in geeigneter Weise vorbehandelt worden ist, wird anodisch oxidiert. Der erhaltene Träger wird, nachdem, falls erforderlich, eine geeignete Vorbehandlung durchgeführt worden ist, mit kochendem Wasser oder Wasserdampf behandelt, wodurch eine Oberflächenschicht aus Al₂O₃ · H₂O oder Al₂O₃ · 3 H₂O erhalten wird.
Zur anodischen Oxidation wird ein Verfahren angewendet, durch das eine Oberflächenschicht mit einer ausgezeichneten Durchschlagsfestigkeit gebildet werden kann. Typische Verfahren sind Verfahren wie das Oxalsäureverfahren, das Schwefelsäureverfahren und das Chromsäureverfahren.
Beim Oxalsäureverfahren können beispielsweise die folgenden Elektrolytlösungen eingesetzt werden:
  • (1) eine Lösung mit 1 bis 3 Gew.-% Oxalsäure oder Oxalaten;
  • (2) eine Lösung mit 1 bis 3 Gew.-% Malonsäure oder Malonaten;
  • (3) eine wäßrige Lösung von 35 g Oxalsäure und 1 g KMnO₄ in 1 l Wasser.
In diesen Fällen werden die Stromdichte und die Spannung in Abhängigkeit von Einflußgrößen wie der eingesetzten Elektrolytlösung und dem behandelten Werkstoff festgelegt. Die Stromdichte beträgt vorzugsweise 3 bis 20 A/dm², und die Spannung beträgt vorzugsweise etwa 40 bis 120 V.
Die Temperatur der Lösung während der anodischen Oxidation beträgt vorzugsweise etwa 10° bis 30°C.
Beim Schwefelsäureverfahren kann eine Oberflächenschicht mit besonderen Eigenschaften gebildet werden, wenn die Konzentration der Elektrolytlösung vorzugsweise 10 bis 70%, die Spannung vorzugsweise 10 bis 15 V und die Behandlungszeit vorzugsweise 10 bis 15 min beträgt.
In diesem Fall beträgt die Betriebsenergie vorzugsweise 0,5 bis 2 kWh/m² und die Behandlungstemperatur vorzugsweise etwa 15° bis 30°C.
Für die Bildung einer festen und harten Oberflächenschicht wird beispielsweise eine Lösung mit 5 Vol.-% Schwefelsäure und 5 Vol.-% Glycerin eingesetzt und eine Spannung von 12 bis 15 V angelegt, wobei die Behandlung 20 bis 40 min lang durchgeführt werden kann. Andererseits wird für die Bildung einer flexiblen Oberflächenschicht eine Lösung mit 25 Vol.-% Schwefelsäure und 20 Vol.-% Glycerin eingesetzt, und die Behandlung kann bei 12° bis 30°C durchgeführt werden, wobei 30 bis 60 min lang eine Spannung von 15 V angelegt wird. Alternativ kann die Behandlung beim Einsatz einer Elektrolytlösung mit 5 bis 10 Vol.-% Schwefelsäure und etwas Al₂(SO₄)₃ bei einer Badtemperatur von etwa 15° bis 20°C durchgeführt werden. Die Betriebsenergie beträgt etwa 2 kWh/m², wenn eine harte Oberflächenschicht erhalten werden soll, während die Betriebsenergie etwa 0,5 bis 1 kWh/m² beträgt, wenn eine weiche Oberflächenschicht erhalten werden soll.
Für die Erzielung der maximalen Durchschlagsfestigkeit einer gebildeten Oberflächenschicht kann eine Behandlung unter den Bedingungen durchgeführt werden, daß die Konzentration von H₂SO₄ 60 bis 77% beträgt, daß zu der Lösung Glycerin in einer Menge von 1 Teil pro 15 Teile der Lösung, auf das Volumen bezogen, hinzugegeben wird, daß die Badtemperatur 20° bis 30°C beträgt, daß eine Spannung von etwa 12 V angelegt wird und daß die Stromdichte 0,1 bis 1,0 A/dm² beträgt.
Um eine Oberflächenschicht im fertigen Zustand zu bilden, wird ein Träger, der nach dem vorstehend erwähnten anodischen Oxidationsverfahren behandelt worden ist, mit kochendem Wasser oder Wasserdampf behandelt, nachdem ggf. eine geeignete Vorbehandlung, beispielsweise ein Waschen des anodisch oxidierten Trägers, durchgeführt worden ist.
Die Behandlung mit kochendem Wasser kann so durchgeführt werden, daß man einen nach dem vorstehend erwähnten anodischen Oxidationsverfahren behandelten Träger in entionisiertes Wasser mit einer Temperatur von etwa 80° bis 100°, dessen pH auf einen Wert von 5 bis 9 eingestellt ist, eintaucht.
Die Behandlung mit Wasserdampf kann so durchgeführt werden, daß man einen nach dem vorstehend erwähnten Verfahren behandelten Träger zuerst vollständig mit kochendem Wasser wäscht und mit einer reduzierenden, wäßrigen Lösung, die beispielsweise TiCl₃, SnCl₂ oder FeSO₄ enthält, behandelt, um an der Schicht anhaftende Bestandteile einer Elektrolytlösung vollständig zu entfernen, worauf der Träger über eine geeignete Zeitdauer in überhitztem Dampf mit einem Druck von etwa 3,9 bis 5,5 bar gehalten wird.
Als Beispiele für Aluminiumlegierungen, auf denen eine Oberflächenschicht mit gewünschten Eigenschaften, die zur Anpassung an eine darauf gebildete fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht befähigt ist, gebildet werden kann, können Legierungen der Al-Mg-Si-Reihe, der Al-Mg-Reihe, der Al- Mg-Mn-Reihe, der Al-Mn-Reihe, der Al-Cu-Mg-Reihe, der Al-Cu-Ni-Reihe, der Al-Cu-Reihe, der Al-Si-Reihe, der Al-Cu-Zn-Reihe und der Al-Cu-Si-Reihe erwähnt werden. Einzelne Beispiele für Legierungen sind die Legierungen, die im Handel unter den Namen A51S, 61S, 63S, Aludur, Legal, Anticorodal, Pantal, Silal V, RS, 52S, 56S, Hydronalium, BS-Seewasser, 4S, KS-Seewasser, 3S, 14S, 17S, 24S,Y-alloy, NS, RS, Silumin, American alloy, German alloy, Kupfer-Silumin und Silumin-Gamma erhältlich sind.
Die Dicke der Oberflächenschicht aus Aluminiumoxid, das Wasser als Bestandteil der chemischen Struktur enthält und die Oberfläche des Trägers bildet, wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der relativen Beziehung zwischen Einflußgrößen wie den Eigenschaften, den am Aufbau beteiligten Materialien und der Dicke einer auf der Oberflächenschicht gebildeten fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht festgelegt. Die Dicke der Oberflächenschicht beträgt im allgemeinen 0,05 bis 10 µm, vorzugsweise 0,1 bis 5 µm und insbesondere 0,2 bis 2 µm.
Die Sperrschicht 102 hat die Funktion, daß sie in wirksamer Weise eine Injektion von freien Ladungsträgern von der Seite des Trägers 101 her in die Seite der amorphen Siliciumschicht 103 verhindert, während sie den Phototrägern, die in der amorphen Siliziumschicht 103 durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen erzeugt werden und sich in Richtung zu dem Träger 101 bewegen, einen leichten Durchtritt oder Durchgang von der Seite der amorphen Siliciumschicht 103 her durch die Sperrschicht 102 hindurch zu der Seite des Trägers 101 hin ermöglicht.
Es kann zwar eine Sperrschicht 102 mit der vorstehend beschriebenen Funktion vorgesehen werden, es ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial nicht unbedingt notwendig, eine solche Sperrschicht 102 auszubilden, weil die Grenzfläche zwischen dem Träger 101 und der amorphen Siliziumschicht 103 in dem Fall, daß die amorphe Siliciumschicht 103 direkt auf dem Träger 101 ausgebildet wird, in ausreichendem Maße eine der Funktion der Sperrschicht 102 ähnliche Funktion zeigen kann.
Die Sperrschicht 102, die so gebildet wird, daß sie die vorstehend beschriebene Funktion in vollem Maße zeigt, kann geeigneterweise auch so gebildet werden, daß sie zu einem elektrischen Kontakt und einem mechanischen Anhaften zwischen dem Träger 101 und der amorphen Siliciumschicht 103 führt. Als Materialien für die Bildung der Sperrschicht 102 können die meisten Materialien angewendet werden, soweit diese die verschiedenen vorstehend erwähnten Eigenschaften in gewünschtem Ausmaß ergeben können.
Als besonders wirksame Materialien für die Bildung der Sperrschicht 102 können beispielsweise amorphes Silicium, das mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart, ggf. zusammen mit Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, enthält {nachstehend als a-[Si x (C,N,O)1-x ] y (H,X)1-y , worin 0<x<1; 0<y<1, bezeichnet}, elektrisch isolierende Metalloxide und elektrisch isolierende organische Verbindungen erwähnt werden.
Das Halogenatom bei den Halogenatome (X) enthaltenden Vertretern des die vorstehend erwähnte Sperrschicht 102 bildenden amorphen Siliciums ist vorzugsweise F oder Cl.
Typische Beispiele für das vorstehend erwähnte amorphe Silicium, das in wirksamer Weise für die Bildung der Sperrschicht 102 eingesetzt werden kann, sind amorphes Silicium vom Kohlenstofftyp wie a-Si a C1-a , a-(Si b C1-b ) c H1-c , a-(Si d C1-d ) e X1-e und a-(Si f C1-f ) g (H+X)1-g ; amorphes Silicium vom Stickstofftyp wie a-Si h N1-h , a-(Si i N1-i ) j H1-j , a-(Si k N1-k ) l X1-l , a-(Si m N1-m ) n (H+X)1-n und amorphes Silicium vom Sauerstofftyp wie a-Si o O1-o , a-(Si p O1-p ) q 1-q , a-(Si r O1-r ) s X1-s , a-(Si t O1-t ) u (H+X)1-u . Es kann auch amorphes Silicium erwähnt werden, das zwei oder drei Atomarten aus der Gruppe C-, N- und O-Atome enthält (worin 0<a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u<1).
Dieses amorphe Silicium kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Eigenschaften gewählt werden, die die Sperrschicht 102 haben muß, damit die Schichtstruktur in der bestmöglichen Weise gestaltet wird und damit die darauffolgende Herstellung der über dieser Sperrschicht 102 auszubildenden fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht 103 leicht durchgeführt werden kann. Vom Gesichtspunkt dieser Eigenschaften aus wird für die Sperrschicht vorzugsweise amorphes Silizium vom Stickstofftyp oder vom Sauerstofftyp und insbesondere amorphes Silicium vom Sauerstofftyp gewählt.
Die aus den vorstehend erwähnten Arten von amorphen Silicium gebildete Sperrschicht 102 kann beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenplattierverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren gebildet werden.
Wenn die Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren gebildet wird, werden die gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung des vorstehend erwähnten amorphen Siliciums, die, falls dies notwendig ist, mit einem verdünnenden Gas in einem gewünschten Mischungsverhältnis vermischt sein können, in eine zur Vakuumabscheidung dienende Kammer eingeführt, und das eingeführte Gas wird durch Anregung einer Glimmentladung in dem Gas in ein Gasplasma umgewandelt, wodurch das vorstehend erwähnte amorphe Silicium auf dem Träger 102 abgeschieden wird.
Beispiele für Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise zur Bildung einer aus amorphem Silicium vom Kohlenstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 eingesetzt werden können, sind gasförmige Siliciumhydride, die aus Si- und H-Atomen bestehen, z. B. Silane wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ und aus C- und H-Atomen bestehende Kohlenwasserstoffe, z. B. gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen oder Acetylen-Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Im einzelnen können als typische Beispiele gesättigte Kohlenwasserstoffe wie Methan (CH₄), Ethan (C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂), ethylenische Kohlenwasserstoffe wie Ethylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈) und Penten (C₅H₁₀) und Acetylen-Kohlenwasserstoffe wie Acetylen (C₂H₂), Methylacetylen (C₃H₄) und Butin (C₄H₆) erwähnt werden.
Typische Beispiele für aus Si, C und H bestehende, gasförmige Ausgangsmaterialien sind Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄. Zusätzlich zu diesen gasförmigen Ausgangsmaterialien kann als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) auch H₂ in wirksamer Weise eingesetzt werden.
Von den gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung einer aus Halogenatome enthaltendem, amorphem Silicium vom Kohlenstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 können als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Halogenatomen beispielsweise Halogene, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide und halogensubstituierten Siliciumhydride eingesetzt werden. Als besondere Beispiele können z. B. gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom und Jod, Halogenwasserstoffe wie HF, HJ, HCl und HBr, Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF, ClF₃, ClF₅, BrF₅, BrF₃, JF₇, JF₅, JCl und JBr, Siliciumhalogenide wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃, SiCl₃J und SiBr₄ und halogensubstituierte Siliciumhydride wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br₂ und SiHBr₃ erwähnt werden.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien können halogensubstituierte Paraffin-Kohlenwasserstoffe wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen wie SF₄ und SF₆, Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄ und halogenhaltige Alkylsilane wie SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂, SiCl₃CH₃ erwähnt werden.
Diese Ausgangsmaterialien für die Bildung der Sperrschicht können in geeigneter Weise gewählt und in gewünschter Weise so zur Bildung der Sperrschicht eingesetzt werden, daß Siliciumatome und Kohlenstoffatome und, falls notwendig, Halogenatome und Wasserstoffatome in einem gewünschten Zusammensetzungsverhältnis in die gebildete Sperrschicht eingebaut werden können.
Eine aus a-(Si f C1-f ) g (X+H)1-g bestehende Sperrschicht kann beispielsweise gebildet werden, indem man Si(CH₃)₄, durch das leicht Siliciumatome, Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome eingebaut werden können und das eine Sperrschicht mit erwünschten Eigenschaften bilden kann, zusammen mit einer zum Einbau von Halogenatomen dienenden Verbindung wie SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂ oder SiH₃Cl in einem geeigneten Mischungsverhältnis im gasförmigen Zustand in ein zur Bildung der Sperrschicht dienendes Vorrichtungssystem einführt und anschließend darin eine Glimmentladung anregt.
Wenn das Glimmentladungsverfahren zur Bildung einer aus einem amorphen Silicium vom Stickstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 angewendet wird, kann ein gewünschtes Ausgangsmaterial aus den vorstehend für die Bildung der Sperrschicht erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt werden, und das Ausgangsmaterial für die Zuführung von Stickstoffatomen kann zusätzlich dazu eingesetzt werden. Als Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Stickstoffatomen bei der Bildung der Sperrschicht 102 eingesetzt werden können, können Verbindungen erwähnt werden, die aus N oder N und H bestehen. Zu diesen Verbindungen gehören Stickstoff (N₂) sowie gasförmige oder vergasbare Nitride und Azide wie Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃). Zusätzlich kann auch eine Stickstoffhalogenidverbindung, beispielsweise Stickstofftrifluorid (NF₃) oder Stickstofftetrafluorid (N₂F₄), durch die Stickstoffatome und Halogenatome eingebaut werden können, eingesetzt werden.
Wenn das Glimmentladungsverfahren für die Bildung einer aus einem amorphen Silicium vom Sauerstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 angewendet wird, wird ein gewünschtes Ausgangsmaterial aus den vorstehend für die Bildung der Sperrschicht erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt, und ein Ausgangsmaterial, das ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Sauerstoffatomen sein kann, kann zusammen damit eingesetzt werden. Als Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Sauerstoffatomen bei der Bildung der Sperrschicht 102 eingesetzt werden können, können Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃) erwähnt werden.
Außer diesen Ausgangsmaterialien für die Bildung der Sperrschicht können beispielsweise auch Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Distickstoffoxid (N₂O), Stickstoffmonoxid (NO), Distickstofftrioxid (N₂O₃), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅) und Stickstofftrioxid (NO₃) erwähnt werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden bei der Bildung einer Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren die zur Bildung der Sperrschicht dienenden Ausgangsmaterialien in geeigneter Weise so aus den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt, daß eine Sperrschicht gebildet werden kann, die die gewünschten Eigenschaften hat. Bei der Anwendung des Glimmentladungsverfahrens können beispielsweise als Ausgangsmaterial für die Bildung der Sperrschicht 102 ein einzelnes Gas wie Si(CH₃)₄ oder SiCl₃(CH₃)₂ oder eine Gasmischung, beispielsweise das System SiH₄-N₂O, das System SiH₄-O₂(-Ar), das System SiH₄-NO₂, das System SiH₄-O₂-N₂, das System SiCl₄-NH₃-NO, das System SiCl₄- NO-H₂, das System SiH₄-NH₃, das System SiCl₄-NH₃, das System SiH₄-N₂, das System Si(CH₃)₄-SiH₄ oder das System SiCl₂(CH₃)₂-SiH₄ eingesetzt werden.
Alternativ kann die Sperrschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet werden, indem man eine monokristalline oder eine polykristalline Si-Scheibe oder C-Scheibe oder eine Scheibe, die Si enthält, worin C eingemischt ist, als Target einsetzt und indem man diese Targets in verschiedenen Atmosphären zerstäubt. Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird das gasförmige Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstoffatomen (C) und Wasserstoffatomen (H) oder Halogenatomen (X), das gegebenenfalls, falls dies erwünscht ist, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, in die zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeführt, wird ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und wird eine Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe bewirkt. Bei anderen Verfahren kann die Zerstäubung in einer mindestens Wasserstoffatome oder Halogenatome enthaltenden Gasatmosphäre bewirkt werden, indem getrennte Targets aus Si und C oder eine Platte bzw. Folie aus einer Mischung von Si und C angewendet wird.
Als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Kohlenstoffatomen, Wasserstoffatomen oder Halogenatomen in die gebildete Sperrschicht können auch bei dem Zerstäubungsverfahren die vorstehend im Zusammenhang mit dem Glimmentladungsverfahren erwähnten, gasförmigen Ausgangsmaterialien geeignet sein.
Für die Bildung einer aus einem amorphen Silicium vom Stickstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren können als Target eine monokristalline oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine Si₃N₄-Scheibe oder eine Scheibe, die Si und darin eingemischtes Si₃N₄ enthält, eingesetzt und kann die Zerstäubung in verschiedenen Gasatmosphären bewirkt werden.
Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen, ggf. zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, beispielsweise H₂ und N₂ oder NH₃, die, falls dies erwünscht ist, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeführt, in der ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und die vorstehend erwähnte Si-Scheibe zerstäubt wird.
Alternativ kann die Zerstäubung im Fall der Verwendung von Si und Si₃N₄ als getrennten Targets oder im Fall der Verwendung eines Targets aus einer platten- bzw. folienförmigen Mischung von Si und Si₃N₄ in einer verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die H-Atome und/oder X-Atome enthält, bewirkt werden.
Von den in den Beispielen für die Bildung der Sperrschicht durch das Glimmentladungsverfahren erwähnten Ausgangsmaterialien können die zur Einführung von Stickstoffatomen dienenden, gasförmigen Ausgangsmaterialien auch im Fall der Zerstäubung als wirksame, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von Stickstoffatomen eingesetzt werden.
Für die Bildung einer aus einem amorphen Silicium vom Sauerstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren können eine monokristalline oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine SiO₂- Scheibe oder eine Scheibe, die Si und darin eingemischtes SiO₂ enthält, als Target eingesetzt werden, und die Zerstäubung kann in verschiedenen Gasatmosphären bewirkt werden.
Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen, ggf. zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, beispielsweise SiH₄ und O₂ oder O₂, die mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, falls dies erwünscht ist, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeführt, in der ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und die vorstehend erwähnte Si-Scheibe zerstäubt wird.
Alternativ kann die Zerstäubung im Fall der Verwendung von Si und SiO₂ als getrennten Targets oder im Fall der Verwendung eines Targets aus einer platten- oder folienförmigen Mischung von Si und SiO₂ in einer verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die H-Atome und/oder X-Atome enthält, bewirkt werden.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen können auch im Fall der Zerstäubung die in den Beispielen für die Bildung der Sperrschicht nach dem Glimmentladungsverfahren als Ausgangsmaterialien für die Einführung von Sauerstoffatomen erwähnten Vertreter der Ausgangsmaterialien in wirksamer Weise eingesetzt werden.
Als verdünnendes Gas, das bei der Bildung der Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, sind Edelgase wie He, Ne und Ar geeignet.
Eine aus Si und mindestens einem Vertreter von C, N und O ggf. H und/oder X bestehende Substanz kann je nach den Herstellungsbedingungen verschiedene Formen annehmen, die sich von einer kristallinen bis zu einer amorphen Form erstreckt, und sie kann elektrische Eigenschaften annehmen, die von den Eigenschaften einer elektrisch leitenden Substanz über die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators und von den Eigenschaften einer fotoleitfähigen bis zu den Eigenschaften einer nicht fotoleitfähigen Substanz reichen. Die Herstellungsbedingungen werden genau ausgewählt, damit als Sperrschicht amorphes Silicium gebildet werden kann, das mindestens in bezug auf das Licht des sichtbaren Bereichs nicht fotoleitfähig ist.
Wegen der vorstehend erwähnten Funktionen der Sperrschicht ist es erwünscht, daß die vorstehend erwähnten Arten von amorphem Silicium so gebildet werden, daß sie mindestens im sichtbaren Bereich des Lichts das Verhalten eines elektrischen Isolators zeigen.
Die Sperrschicht 102 wird auch so gebildet, daß sie bezüglich des Durchtritts von Ladungsträgern einen Beweglichkeitswert hat, der einen glatten Durchgang von in der fotoleitfähigen Siliciumschicht 103 erzeugten Fototrägern durch die Sperrschicht 102 ermöglicht.
Als eine andere entscheidende Bedingung für die Herstellung der Sperrschicht 102 aus dem amorphen Silicium mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften kann die Trägertemperatur während der Herstellung der Sperrschicht erwähnt werden.
Mit anderen Worten, die Trägertemperatur während der Bildung einer aus dem vorstehend erwähnten, amorphen Silicium bestehenden Sperrschicht 102 auf der Oberfläche des Trägers 101 stellt eine wichtige Einflußgröße dar, die die Struktur und die Eigenschaften der gebildeten Sperrschicht beeinflußt. Die Trägertemperatur wird während der Bildung der Sperrschicht genau gesteuert, damit das vorstehend erwähnte, amorphe Silicium so hergestellt werden kann, daß es genau die gewünschten Eigenschaften hat.
Die Trägertemperatur während der Bildung der Sperrschicht 102, die geeigneterweise innerhalb eines optimalen Bereichs gewählt wird, der von dem für die Bildung der Sperrschicht 102 angewandten Verfahren abhängt, beträgt im allgemeinen 20° bis 300°C und vorzugsweise 50° bis 250°C. Für die Bildung der Sperrschicht 102 wird geeigneterweise das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren angewendet, weil diese Verfahren im Vergleich mit anderen Verfahren eine relativ leicht durchführbare, genaue Steuerung des Atomverhältnisses der die Sperrschicht bildenden Elemente oder der Schichtdicke ermöglichen können, wenn in dem gleichen System anschließend die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht 103 auf der Sperrschicht 102 und, falls dies erwünscht ist, außerdem eine dritte Schicht auf der amorphen Siliciumschicht 103 gebildet wird. In dem Fall, daß die Sperrschicht 102 nach diesen Schichtbildungsverfahren gebildet wird, können als wichtige Einflußgrößen, die ähnlich wie die vorstehend beschriebene Trägertemperatur die Eigenschaften der herzustellenden Sperrschicht beeinflussen, auch die Entladungsleistung und der Gasdruck während der Schichtbildung erwähnt werden.
Die Entladungsleistung beträgt im allgemeinen 1 bis 300 W und vorzugsweise 2 bis 150 W, damit in wirksamer Weise mit einer guten Produktivität eine Sperrschicht 102 hergestellt wird, deren Eigenschaften zur Erzielung des gewünschten Zwecks führen. Der Gasdruck in der Abscheidungskammer beträgt im allgemeinen 4 µbar bis 6,7 mbar und vorzugsweise 10,7 µbar bis 0,67 mbar.
Ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung der Sperrschicht 102 stellt auch der Gehalt an Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen in der Sperrschicht 102 eine wichtige Einflußgröße hinsichtlich der Bildung einer Sperrschicht mit den erwünschten Eigenschaften dar.
Bei der Bildung einer aus a-Si a C1-a bestehenden Sperrschicht 102 kann der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 60 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 65 bis 80 Atom-% und insbesondere 70 bis 75 Atom-% betragen, d. h. daß der Index a 0,1 bis 0,4, vorzugsweise 0,2 bis 0,35 und insbesondere 0,25 bis 0,3 betragen kann. Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si b C1-b ) c H1-c besteht, beträgt der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 30 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 40 bis 90 Atom-% und insbesondere 50 bis 80 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index b im allgemeinen 0,1 bis 0,5, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 beträgt, während der Index c im allgemeinen 0,60 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere 0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si d C1-d ) e X1-e oder aus a-(Si f C1-f ) g (H+X)1-g besteht, beträgt der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 40 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 50 bis 90 Atom-% und insbesondere 60 bis 80 Atom-% und beträgt der Gehalt an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen und Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt, d. h. daß die Indizes d und f im allgemeinen 0,1 bis 0,47, vorzugweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 betragen, während die Indizes e und g im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,85 bis 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen.
Wenn die Sperrschicht 102 aus einem amorphen Silicium vom Stickstofftyp gebildet ist, beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im Fall von a-Si h N1-h im allgemeinen 43 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 43 bis 50 Atom-%, d. h. daß der Index h im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43 bis 0,50 beträgt.
Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si i N1-i ) j H1-j besteht, beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im allgemeinen 25 bis 55 Atom-% und vorzugsweise 35 bis 55 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen im allgemeinen 2 bis 35 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index i im allgemeinen 0,43 und 0,6 und vorzugsweise 0,43 bis 0,5 beträgt, während der Index j im allgemeinen 0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si k N1-k ) l X1-l oder aus a-(Si m N1-m ) n (H+X)1-n besteht, beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im allgemeinen 30 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 40 bis 60 Atom-% und beträgt der Geahlt an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen und Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und vorzugsweise 2 bis 15 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt, d. h. daß die Indizes k und m im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43 bis 0,49 betragen, während die Indizes l und n im allgemeinen 0,8 bis 0,99 und vorzugsweise 0,85 bis 0,98 betragen.
Wenn die Sperrschicht 102 aus einem amorphen Silizium vom Sauerstofftyp gebildet ist, beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der aus a-Si o O1-o bestehenden Sperrschicht 102 im allgemeinen 60 bis 67 Atom-% und vorzugsweise 63 bis 67 Atom-%, d. h. daß der Index o im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt. Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si p O1-p ) q H1-q besteht, beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Sperrschicht 102 im allgemeinen 39 bis 66 Atom-% und vorzugsweise 42 bis 64 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen im allgemeinen 2 bis 35 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index p im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt, während der Index q im allgemeinen 0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,70 bis 0,95 beträgt. Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si r O1-r ) s X1-s oder aus a-(Si t O1-t ) u (H+X)1-u besteht, beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Sperrschicht 102 im allgemeinen 48 bis 66 Atom-% und vorzugsweise 51 bis 66 Atom-% und beträgt der Gehalt an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen und Wasserstoffatomen, wenn außerdem Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und vorzugsweise 2 bis 15 Atom-%, wobei der Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt, d. h. daß der Index r oder t im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt, während der Index s oder u im allgemeinen 0,80 bis 0,99 und vorzugsweise 0,85 bis 0,98 beträgt.
Als elektrisch isolierende Metalloxide für die Bildung der Sperrschicht 102 können vorzugsweise Metalloxide wie Al₂O₃, BeO, CaO, Cr₂O₃, P₂O₅, ZrO₂, HfO₂, GeO₂, Y₂O₃, TiO₂, Ce₂O₃, MgO, MgO · Al₂O₃ oder SiO₂ · MgO erwähnt werden. Zur Bildung der Sperrschicht 102 kann auch eine Mischung aus 2 oder mehr Arten dieser Verbindungen eingesetzt werden.
Die aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid bestehende Sperrschicht 102 kann durch das Vakuumabscheidungsverfahren, das chemische Aufdampfverfahren (CVD-Verfahren), das Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenplattierverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren oder durch andere Verfahren gebildet werden.
Für die Bildung der Sperrschicht 102 durch das Zerstäubungsverfahren kann beispielsweise eine zur Bildung einer Sperrschicht dienende Scheibe als Target eingesetzt und in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen wie He, Ne oder Ar zerstäubt werden.
Wenn das Elektronenstrahlverfahren angewendet wird, wird ein Ausgangsmaterial für die Bildung der Sperrschicht in ein Abscheidungsschiffchen hineingebracht, das seinerseits mit einem Elektronenstrahl bestrahlt werden kann, um eine Aufdampfung dieses Ausgangsmaterials zu bewirken.
Die Sperrschicht 102 wird so ausgebildet, daß sie elektrisch isolierendes Verhalten zeigt, weil die Sperrschicht 102 die Funktion hat, ein Eindringen von Ladungsträgern von der Seite des Trägers 101 her in die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht 103 in wirksamer Weise zu verhindern und einen leichten Durchtritt oder Durchgang der in der amorphen Siliciumschicht 103 erzeugten Fototräger, der sich zu dem Träger 101 hin bewegen, von der Seite der amorphen Siliciumschicht 103 durch die Sperrschicht 102 zu der Seite des Trägers 101 hin zu ermöglichen.
Der numerische Bereich der Schichtdicke der Sperrschicht ist eine wichtige Einflußgröße für die wirksame Erfüllung des vorstehend erwähnten Zweckes. Mit anderen Worten, die Injektion von freien Ladungsträgern in die amorphe Siliciumschicht 103 von der Seite des Trägers 101 her kann durch die Sperrschicht nicht in ausreichendem Maße verhindert werden, wenn die Schichtdicke der Sperrschicht zu gering ist. Andererseits ist die Wahrscheinlichkeit, daß die in der amorphen Siliciumschicht 103 erzeugten Phototräger zu der Seite des Trägers 101 hin durchtreten, sehr gering, wenn die Sperrschicht zu dick ist. Demnach kann in diesen beiden Fällen die Aufgabe der Erfindung nicht in wirksamer Weise gelöst werden.
Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Gesichtspunkte beträgt die Dicke der Sperrschicht 102 im allgemeinen 3,0 bis 100,0 nm und vorzugsweise 5,0 bis 60,0 nm, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen.
Um die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise zu lösen, besteht die auf dem Träger 101 vorgesehene, fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht 103 aus amorphem Silicium, das in einer Matrix von Siliciumatomen Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält [nachstehend als a-Si(H, X) bezeichnet] und die nachstehend erläuterten Halbleitereigenschaften hat, wobei die amorphe Siliciumschicht 103 außerdem mit mindestens einer aus Sauerstoff-, Stickstoff- und Kohlenstoffatomen ausgewählten Atomart dotiert wird, die in der nachstehend beschriebenen Weise in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht verteilt ist.
 a-Si(H, X) vom p-Typ: Dieser Typ enthält nur einen Akzeptor oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor, wobei die Konzentration des Akzeptors (Na) relativ höher als die Konzentration des Donators ist.
 a-Si(H, X) vom p⁻-Typ: Es handelt sich dabei um einen Typ von , der den Akzeptor in einer niedrigeren Akzeptorkonzentration (Na) als der Typ enthält, wenn er nur einen Akzeptor enthält, oder der den Akzeptor in einer im Vergleich mit dem Typ relativ niedrigeren Konzentration enthält, wenn er sowohl einen Akzeptor als auch einen Donator enthält.
 a-Si(H, X) vom n-Typ: Dieser Typ enthält nur einen Donator oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor, wobei die Konzentration des Donators (Nd) relativ höher als die Konzentration des Akzeptors ist.
 a-Si(H, X) vom n⁻-Typ: Es handelt sich dabei um einen Typ von , der den Donator in einer niedrigeren Donatorkonzentration (Nd) als der Typ enthält, wenn er nur einen Donator enthält, oder der den Donator im Vergleich mit dem Typ in einer relativ niedrigeren Konzentration enthält, wenn er sowohl einen Akzeptor als auch einen Donator enthält.
 a-Si(H, X) vom i-Typ: Bei diesem Typ gilt:
Na ≃ Nd ≃ O oder Na ≃ Nd
Als Halogenatome (X), die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthalten sind, werden Fluor und Chlor besonders bevorzugt.
In der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials ist ein Schichtbereich vorgesehen, der mindestens eine aus Sauerstoff-, Stickstoff- und Kohlenstoffatomen ausgewählte Atomart enthält, die in den zu der Oberfläche des Trägers im wesentlichen parallelen Ebenen gleichmäßig verteilt ist, jedoch in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht ungleichmäßig verteilt ist. Zusätzlich zu diesem besonderen Merkmal sind die Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an der Seite der Oberfläche, die dem Träger entgegengesetzt ist (d. h. an der Seite der in Fig. 1 gezeigten, freien Oberfläche 104), stärker angereichert, so daß sich der Höchstwert C max des Gehalts dieser Atomart im Verteilungsprofil des Gehalts dieser Atomart an der vorstehend erwähnten Oberfläche oder in der Nähe davon befindet.
In den Fig. 2 bis 5 werden typische Beispiele für die Verteilung des Gehalts der in der fotoleitfähigen Siliciumschicht eines erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials enthaltenen Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht gezeigt. In den Fig. 2 bis 5 zeigt die Ordinatenachse die Schichtdicke t der amorphen Siliciumschicht 103, wobei t₀ die Lage der Grenzfläche zwischen der amorphen Siliciumschicht 103 und dem Träger 101 oder der Sperrschicht 102 (die Lage der unteren Oberfläche) bezeichnet, während t s die Lage der Grenzfläche der amorphen Siliciumschicht 103 an der Seite der freien Oberfläche 104 (die gleiche Lage wie die in Fig. 1 gezeigte, freie Oberfläche 104, d. h. die Lage der oberen Oberfläche) bezeichnet, wobei die Schichtdicke t von t₀ in Richtung t s ansteigt. Die Abszissenachse zeigt die Verteilung des Gehalts C der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in jeder Lage in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103, wobei der Gehalt dieser Atomart in der Richtung des Pfeils ansteigt. C max bezeichnet den Höchstwert des Gehalts der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome, der in einer bestimmten Lage in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103 vorliegt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist der Gehalt der in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome so in der Schicht 103 verteilt, daß der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome von der Lage t₀ der unteren Oberfläche ausgehend in Richtung zu der Lage t s der oberen Oberfläche kontinuierlich monoton ansteigt, bis er in der Lage t₁ den Höchstwert C max erreicht, worauf der Gehalt C in dem Intervall bis zu der Lage t s der oberen Oberfläche den Höchstwert C max ohne Veränderung beibehält.
Wenn das hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 eine amorphe Siliciumschicht 103 mit einer freien Oberfläche 104, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, aufweist, kann der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in der Nähe der Lage t s der oberen Oberfläche auf einen Wert erhöht werden, der viel größer als der Gehalt dieser Atomart in den anderen Bereichen ist, wodurch der freien Oberfläche 104 eine verbesserte Befähigung zum Tragen von Ladungen verliehen wird. In diesem Fall hat ein solcher Schichtbereich die Funktion einer sogenannten Sperrschicht.
Demnach kann in der amorphen Siliciumschicht 103 eine obere Sperrschicht gebildet werden, indem man den Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in der Nähe der freien Oberfläche 104 der amorphen Siliciumschicht 103 im Vergleich mit dem Gehalt dieser Atomart in anderen Schichtbereichen sehr stark anreichert. Alternativ kann auch unter Verwendung von amorphem Silicium, das die gleichen Eigenschaften hat wie das amorphe Silicium, aus dem die Sperrschicht 102 besteht, eine Deckschicht auf der Oberfläche der amorphen Siliciumschicht 103 gebildet werden. Die Deckschicht kann in diesem Fall geeigneterweise eine Dicke von 3,0 nm bis 5 µm und vorzugsweise eine Dicke von 5,0 nm bis 2 µm haben.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist in der amorphen Siliciumschicht in dem unteren Bereich zwischen t₀ und t₂ kein Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatom oder eine unterhalb des nachweisbaren Grenzwertes liegende Menge dieser Atomart enthalten. Von der Lage t₂ bis zu der Lage t₃ steigt der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome gemäß einer Funktion erster Ordnung oder in Annäherung an eine Funktion erster Ordnung monoton an, bis er in der Lage t₃ den Höchstwert C max erreicht. In dem Schichtbereich zwischen t₃ und t s sind die Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in gleichmäßiger Verteilung mit dem Höchstwert C max enthalten.
Fig. 3 ist so dargestellt, als ob in dem Intervall zwischen t₀ und t₂ überhaupt kein Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatom enthalten wäre, weil eine unterhalb des feststellbaren Grenzwertes liegende Menge dieser Atomart, falls diese Atomart überhaupt vorhanden ist, ähnlich behandelt wird, als ob diese Atomart nicht enthalten wäre.
Demnach enthält z. B. ein Schichtbereich, für den ein Sauerstoffgehalt von Null angegeben wird (beispielsweise der Schichtbereich zwischen t₀ und t₂ in Fig. 3), überhaupt keine Sauerstoffatome oder nur eine unterhalb des feststellbaren Grenzwertes liegende Menge von Sauerstoffatomen. Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik liegt der feststellbare Grenzwert des Gehalts der Sauerstoffatome bei 200 Atom-ppm, auf Siliciumatome bezogen, während der feststellbare Grenzwert des Gehalts der Stickstoffatome 50 Atom-ppm und der Kohlenstoffatome 10 Atom-ppm beträgt.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind die Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome im unteren Schichtbereich der amorphen Siliciumschicht 103 zwischen t₀ und t₄ in gleichmäßiger und gleichbleibender Verteilung enthalten, so daß ihr Gehalt C einen konstanten Wert von C₁ hat, während diese Atomart in dem oberen Schichtbereich zwischen t₄ und t s gleichmäßig und gleichbleibend mit dem Höchstwert C max verteilt ist. In dem oberen und dem unteren Schichtbereich liegen demnach verschiedene Werte des Gehalts dieser Atomart C ohne stetigen Übergang vor.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 103 von der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage t₅ mit einem konstanten Wert des Gehalts C₂ enthalten, und der Gehalt dieser Atomart steigt von der Lage t₅ ausgehend bis zu der Lage t₆ allmählich an. Von der Lage t₆ ausgehend steigt der Gehalt dieser Atomart bis zu der Lage der oberen Oberfläche t s , wo er den Höchstwert C max erreicht, steil an.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es als eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials zur Erzielung einer hohen Fotoempfindlichkeit und von stabilen Bildeigenschaften erwünscht, daß die Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 103 in einer solchen Verteilung enthalten sind, daß ihr Gehalt bei Annäherung ihrer Lage an die Lage der oberen Oberfläche t s ansteigt.
Im Fall einer Verteilung, wie sie in den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 5 gezeigt wird, bei denen die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome in der Weise in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht verteilt sind, daß sie an der dem Träger 101 entgegengesetzten Seite strärker angereichert sind, beträgt der Gesamtgehalt C t der in dem gesamten Schichtbereich enthaltenen Sauerstoffatome im allgemeinen 0,05 bis 30 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, und der Höchstwert C max des Gehalts der Sauerstoffatome an der dem Träger 101 entgegengesetzten Oberfläche oder in der Nähe dieser Oberfläche in diesem Schichtbereich beträgt im allgemeinen 0,3 bis 67 Atom-%, vorzugsweise 0,5 bis 67 Atom-% und insbesondere 1,0 bis 67 Atom-%.
Bei den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials kann die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise erfüllt werden, indem man Sauerstoffatome gemäß einer gewünschten Verteilungsfunktion so in die amorphe Siliciumschicht 103 hineingibt, daß die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103 ungleichmäßig verteilt sind, wobei der Höchstwert C max des Gehalts der Sauerstoffatome an der Lage t s der oberen Oberfläche oder in der Nähe von t s vorliegt und wobei der Gehalt der Sauerstoffatome von der Lage t s der oberen Oberfläche ausgehend in Richtung zu der Lage t₀ der unteren Oberfläche abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in der ganzen amorphen Siliciumschicht stellt eine wichtige Einflußgröße für die Lösung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der Gesamtgehalt der in der amorphen Siliciumschicht enthaltenen Sauerstoffatome beträgt im allgemeinen 0,05 bis 30 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, er beträgt jedoch vorzugsweise 0,05 bis 20 Atom-%, und insbesondere 0,05 bis 10 Atom-%.
Im Fall einer Verteilung, wie sie in den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 5 gezeigt wird, bei denen die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Stickstoffatome in der Weise in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht verteilt sind, daß sie an der dem Träger 101 entgegengesetzten Seite stärker angereichert sind, beträgt der Gesamtgehalt C t der in dem gesamten Schichtbereich enthaltenen Stickstoffatome im allgemeinen 0,02 bis 30 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, und der Höchstwert C max des Gehalts der Stickstoffatome an der dem Träger 101 entgegengesetzten Oberfläche oder in der Nähe dieser Oberfläche in diesem Schichtbereich beträgt im allgemeinen 0,1 bis 60 Atom-%, vorzugsweise 0,2 bis 60 Atom-% und insbesondere 0,5 bis 60 Atom-%.
Bei den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials kann die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise erfüllt werden, indem man Stickstoffatome gemäß einer gewünschten Verteilungsfunktion so in die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht 103 hineingibt, daß die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Stickstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103 ungleichmäßig verteilt sind, wobei der Höchstwert C max des Gehalts der Stickstoffatome an der Lage t s der oberen Oberfläche oder in der Nähe von t s vorliegt und wobei der Gehalt der Stickstoffatome von der Lage t s der oberen Oberfläche ausgehend in Richtung zu der Lage t₀ der unteren Oberfläche abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der Stickstoffatome in der ganzen amorphen Siliciumschicht stellt eine wichtige Einflußgröße für die Lösung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der Gesamtgehalt der in der amorphen Siliciumschicht enthaltenen Stickstoffatome liegt im allgemeinen in dem vorstehend angegebenen Bereich, er beträgt jedoch vorzugsweise 0,02 bis 20 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, und insbesondere 0,02 bis 10 Atom-%.
Im Fall einer Verteilung, wie sie in den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 5 gezeigt wird, bei denen die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Kohlenstoffatome in der Weise in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht verteilt sind, daß sie an der dem Träger 104 entgegengesetzten Seite stärker angereichert sind, beträgt der Gesamtgehalt C t der in dem gesamten Schichtbereich enthaltenen Kohlenstoffatome im allgemeinen 0,005 bis 30 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, und der Höchstwert C max des Gehalts der Kohlenstoffatome an der dem Träger 101 entgegengesetzten Oberfläche oder in der Nähe dieser Oberfläche in diesem Schichtbereich beträgt im allgemeinen 0,03 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 0,05 bis 90 Atom-% und insbesondere 0,1 bis 90 Atom-%.
Bei den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials kann die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise erfüllt werden, indem man Kohlenstoffatome gemäß einer gewünschten Verteilungsfunktion so in die amorphe Siliciumschicht 103 hineingibt, daß die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Kohlenstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103 ungleichmäßig verteilt sind, wobei der Höchstwert C max des Gehalts der Kohlenstoffatome an der Lage t s der oberen Oberfläche oder in der Nähe von t s vorliegt und wobei der Gehalt der Kohlenstoffatome von der Lage t s der oberen Oberfläche ausgehend in Richtung zu der Lage t₀ der unteren Oberfläche abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der Kohlenstoffatome in der ganzen amorphen Siliciumschicht stellt eine wichtige Einflußgröße für die Lösung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der Gesamtgehalt der in der amorphen Siliciumschicht enthaltenen Kohlenstoffatome liegt im allgemeinen in dem vorstehend angegebenen Bereich, er beträgt jedoch vorzugsweise 0,005 bis 20 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, und insbesondere 0,005 bis 10 Atom-%.
In den Fig. 6 bis 12 werden andere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials gezeigt. Bei diesen Ausführungsformen weist das Aufzeichnungsmaterial mindestens einen Schichtbereich auf, in dem die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome in den zu der Oberfläche des Trägers 101 annähernd parallelen Ebenen im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, jedoch in der Richtung der Dicke der amorphen Schicht ungleichmäßig verteilt sind, wobei diese Atomart so verteilt ist, daß sie an der Seite der Oberfläche, die dem Träger 101 zugewandt ist, stärker angereichert ist, als im mittleren Anteil dieses Schichtbereichs.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen weist die amorphe Siliciumschicht 103 im Unterschied zu den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen mindestens einen Schichtbereich auf, bei dem der Höchstwert des Gehalts der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome an der Oberfläche an der Seite, die dem Träger 101 zugewandt ist, oder in der Nähe dieser Oberfläche vorliegt.
In den Fig. 6 bis 12 haben die Ordinatenachse und die Abszissenachse die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 2 bis 5. Unter dem mit einem Wert von 0 angegebenen Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffgehalt ist zu verstehen, daß der Gehalt dieser Atomart im wesentlichen Null beträgt, wie es vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 5 beschrieben worden ist. Darunter, daß der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome im wesentlichen Null beträgt, ist zu verstehen, daß die Menge dieser Atomart in dem betreffenden Anteil des Schichtbereichs unter dem vorstehend beschriebenen, feststellbaren Grenzwert liegt, so daß der Fall eingeschlossen ist, daß diese Atomart tatsächlich in einer unterhalb des feststellbaren Grenzwerts liegenden Menge enthalten ist.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome so durch die amorphe Siliciumschicht 103 hindurch verteilt, daß der Gehalt dieser Atomart von der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage t₁ den konstanten Wert C₁ hat und daß der Gehalt dieser Atomart von dem Gehalt C₂ in der Lage t₁ ausgehend bis zu der Lage der oberen Oberfläche t s gemäß einer Funktion erster Ordnung abnimmt, bis der Gehalt dieser Atomart beim Erreichen der Lage der oberen Oberfläche t s einen Wert von im wesentlichen Null erreicht.
Bei der Ausführungsform von Fig. 6 kann der amorphen Siliciumschicht 103 in dem an ihre untere Oberfläche angrenzenden Schichtbereich durch starke Erhöhung des Gehalts der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome C zwischen den Lagen t₀ und t₁ der Dicke der amorphen Siliciumschicht in ausreichendem Maße die Funktion einer Sperrschicht verliehen werden.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome so verteilt, daß der Gehalt dieser Atomart von der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage t₁ den konstanten Wert C₁ hat, während der Gehalt dieser Atomart von der Lage t₁ ausgehend in Richtung zu der Lage der oberen Oberfläche t s unter Ausbildung einer leicht gekrümmten Kurve im Verteilungsprofil allmählich abnimmt.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome von t₀ bis t₁ den konstanten Wert C₁, und der Gehalt dieser Atomart nimmt von t₁ bis t₂ gemäß einer Funktion erster Ordnung ab, während der Gehalt dieser Atomart von t₂ bis t s wieder einen konstanten Wert (C₂) hat. Bei dieser Ausführungsform kann dem an die obere Oberfläche angrenzenden Schichtbereich der amorphen Siliciumschicht 103 in ausreichendem Maße die Funktion einer Sperrschicht verliehen werden, indem der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome C₂ in dem an die obere Oberfläche angrenzenden Schichtbereich (dem Bereich zwischen t₂ und t s in Fig. 8) durch Einbau einer ausreichenden Menge dieser Atomart auf einen Wert gebracht wird, der dazu führt, daß dieser Schichtbereich die Funktion einer Sperrschicht zeigen kann.
Alternativ kann im Fall der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome, C, auch an beiden Oberflächenseiten der amorphen Siliciumschicht 103 so erhöht werden, daß er viel größer ist als der Gehalt dieser Atomart in dem inneren Anteil der amorphen Siliciumschicht, wodurch es ermöglicht wird, daß die an die beiden Oberflächen angrenzenden Schichtbereiche die Funktion von Sperrschichten erfüllen.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ist das Verteilungsprofil der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome zwischen t₀ und t₂ dem in Fig. 7 gezeigten Verteilungsprofil ähnlich, jedoch wird im ganzen ein anderes Verteilungsprofil erhalten, weil der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome bei t₂ ohne stetigen Übergang steil ansteigt, so daß er zwischen t₂ und t s den Wert C₂ hat.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist das Verteilungsprofil zwischen t₀ und t₃ dem in Fig. 7 gezeigten Verteilungsprofil ähnlich, jedoch wird zwischen t₃ und t₂ ein Schichtbereich gebildet, in dem der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffgehalt im wesentlichen 0 ist, während zwischen t₂ und t s eine große Menge dieser Atomart mit einem Gehalt von C₂ enthalten ist.
Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome zwischen t₀ und t₁ den konstanten Wert C₁, und der Gehalt dieser Atomart nimmt von einem Wert von C₃ in der Lage t₁ ausgehend bis zu einem Wert von C₄ in der Lage t₂ zwischen t₁ und t₂ gemäß einer Funktion erster Ordnung ab, während der Gehalt dieser Atomart zwischen t₂ und t s wieder erhöht ist und den konstanten Wert C₂ hat.
Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt der Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome zwischen t₀ und t₁ den konstanten Wert C₁, und auch zwischen t₂ und t s wird ein Verteilungsprofil mit einem konstanten Wert von C₂ des Gehalts dieser Atomart gebildet, während der Gehalt dieser Atomart zwischen t₁ und t₂ von dem Wert C₃ in der Lage t₁ ausgehend in Richtung zu dem mittleren Anteil der amorphen Siliciumschicht allmählich abnimmt und von dem mittleren Anteil ausgehend in Richtung zu der Lage t₂, wo er den Wert C₄ erreicht, wieder allmählich zunimmt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen ein Schichtbereich vorgesehen, der an der dem Träger 102 zugewandten Oberfläche der amorphen Siliciumschicht 103 oder in der Nähe dieser Oberfläche einen Höchstwert des Gehalts der Sauerstoff-, Stickstoff oder Kohlenstoffatome aufweist, so daß diese Atomart dort stärker angereichert ist als in dem mittleren Bereich der amorphen Siliciumschicht 103. Außerdem kann, falls dies erforderlich ist, auch in dem Oberflächenbereich der amorphen Siliciumschicht 103, der die zu dem Träger entgegengesetzte Seite der amorphen Siliciumschicht darstellt, ein Schichtbereich vorgesehen werden, in dem der Gehalt dieser Atomart größer ist als in dem mittleren Bereich der amorphen Siliciumschicht 103. Außerdem kann an der unteren Oberfläche oder in der Nähe dieser Oberfläche auch ein Schichtbereich gebildet werden, in dem der Gehalt dieser Atomart sehr stark angereichert ist, so daß dieser Schichtbereich in ausreichendem Maße die Funktion einer Sperrschicht erfüllen kann.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen kann der Höchstwert C max des Gehalts der in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome im Verteilungsprofil des Gehalts der Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht zur wirksamen Erfüllung der Aufgabe der Erfindung im allgemeinen einen Wert von 0,3 bis 67 Atom-%, vorzugsweise einen Wert von 0,5 bis 67 Atom-% und insbesondere einen Wert von 1,0 bis 67 Atom-% haben.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials sind die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103 hinsichtlich ihres Gehalts ungleichmäßig verteilt, wobei durch die Werte des Gehalts der Sauerstoffatome ein Verteilungsprofil gebildet wird, bei dem der Gehalt der Sauerstoffatome von der Nähe des an die untere Oberfläche angrenzenden Schichtbereichs ausgehend in Richtung zu dem mittleren Bereich der amorphen Siliciumschicht 103 abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome stellt jedoch eine entscheidende Einflußgröße für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 103 beträgt im allgemeinen 0,05 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,05 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,05 bis 10 Atom-%.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen kann der Höchstwert C max des Gehalts der in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Stickstoffatome im Verteilungsprofil des Gehalts der Stickstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht zur wirksamen Erfüllung der Aufgabe der Erfindung im allgemeinen einen Wert von 0,1 bis 60 Atom-%, vorzugsweise einen Wert von 0,2 bis 60 Atom-% und insbesondere einen Wert von 0,4 bis 30 Atom-% haben.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials sind die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Stickstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103 hinsichtlich ihres Gehalts ungleichmäßig verteilt, wobei durch die Werte des Gehalts der Stickstoffatome ein Verteilungsprofil gebildet wird, bei dem der Gehalt der Stickstoffatome von der Nähe des an die untere Oberfläche angrenzenden Schichtbereichs ausgehend in Richtung zu dem mittleren Bereich der amorphen Siliciumschicht 103 abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Stickstoffatome stellt jedoch eine entscheidende Einflußgröße für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Stickstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 103 beträgt im allgemeinen 0,02 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,02 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,02 bis 10 Atom-%.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen kann der Höchstwert C max des Gehalts der in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Kohlenstoffatome im Veteilungsprofil des Gehalts der Kohlenstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht zur wirksamen Erfüllung der Aufgabe der Erfindung im allgemeinen einen Wert von 0,03 bis 90 Atom-%, vorzugsweise einen Wert von 0,05 bis 90 Atom-% und insbesondere einen Wert von 0,1 bis 90 Atom-% haben.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials sind die in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Kohlenstoffatome in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht 103 hinsichtlich ihres Gehalts ungleichmäßig verteilt, wobei durch die Werte des Gehalts der Kohlenstoffatome ein Verteilungsprofil gebildet wird, bei dem der Gehalt der Kohlenstoffatome von der Nähe des an die untere Oberfläche angrenzenden Schichtbereichs ausgehend in Richtung zu dem mittleren Anteil der amorphen Siliciumschicht 103 abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der in der amorphen Siliciumschicht 103 enthaltenen Kohlenstoffatome stellt jedoch eine entscheidende Einflußgröße für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Kohlenstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 103 beträgt im allgemeinen 0,005 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,005 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,005 bis 10 Atom-%.
Fig. 13 ist die schematische Darstellung eines Schnittes einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Das in Fig. 13 gezeigte Aufzeichnungsmaterial 1300 weist ähnlich wie das unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Aufzeichnungsmaterial einen Träger 1301, eine ggf. auf dem Träger 1301 vorgesehene Sperrschicht 1302 und eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht 1303 auf, wobei die amorphe Siliciumschicht 1303 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome enthält, die in zu der Oberfläche des Trägers 1301 im wesentlichen parallelen Ebenen im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, jedoch in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht ungleichmäßig verteilt sind, wobei diese Atomart in den jeweiligen Schichtbereichen 1304, 1305 und 1306 verschieden verteilt ist. Das heißt, daß die amorphe Siliciumschicht 1303 aus einem unteren Schichtbereich 1304, in dem diese Atomart in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht im wesentlichen gleichmäßig mit dem Gehalt C₁ verteilt ist, einem oberen Schichtbereich 1306, in dem diese Atomart in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht im wesentlichen gleichmäßig mit dem Gehalt C₂ verteilt ist, und einem zwischen dem unteren und dem oberen Schichtbereich ausgebildeten Zwischenschichtbereich 1305, in dem diese Atomart in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht im wesentlichen gleichmäßig mit dem Gehalt C₃ verteilt ist, besteht.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform können die Werte C₁, C₂ und C₃ des Gehalts der Sauerstoffatome in den jeweiligen Schichtbereichen in gewünschter Weise variiert werden, wobei jedoch die Beziehung C₃<C₁, C₂ erfüllt sein muß. Zur wirksameren Lösung der Aufgabe der Erfindung beträgt die Obergrenze des Wertes C₁ oder C₂ jedoch im allgemeinen 66 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 64 Atom-% oder weniger und insbesondere 51 Atom-% oder weniger, während die Untergrenze von C₁ oder C₂ im allgemeinen 11 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 15 Atom-% oder mehr und insbesondere 20 Atom-% oder mehr beträgt. Die Obergrenze des Wertes C₃ kann im allgemeinen 10 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 5 Atom-% und insbesondere 2 Atom-% betragen, während die Untergrenze des Wertes C₃ im allgemeinen 0,01 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 0,02 Atom-% oder mehr und insbesondere 0,03 Atom-% oder mehr beträgt.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 1303 kann im allgemeinen 0,05 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,05 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,05 bis 10 Atom-% betragen.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform können die Werte C₁, C₂ und C₃ des Gehalts der Stickstoffatome in den jeweiligen Schichtbereichen in gewünschter Weise variiert werden, wobei jedoch die Beziehung C₃<C1, C₂ erfüllt sein muß. Zur wirksameren Lösung der Aufgabe der Erfindung beträgt die Obergrenze des Wertes C₁ oder C₂ jedoch im allgemeinen 60 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 57 Atom-% oder weniger und insbesondere 50 Atom-% oder weniger, während die Untergrenze von C₁ oder C₂ im allgemeinen 11 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 15 Atom-% oder mehr und insbesondere 20 Atom-% oder mehr beträgt. Die Obergrenze des Wertes C₃ kann im allgemeinen 10 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 5 Atom-% und insbesondere 2 Atom-% betragen, während die Untergrenze des Wertes C₃ im allgemeinen 0,01 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 0,02 Atom-% oder mehr und insbesondere 0,03 Atom-% oder mehr beträgt.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Stickstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 1303 kann im allgemeinen 0,02 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,02 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,02 bis 10 Atom-% betragen.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform können die Werte C₁, C₂ und C₃ des Gehalts der Kohlenstoffatome in den jeweiligen Schichtbereichen in gewünschter Weise variiert werden, wobei jedoch die Beziehung C₃<C₁, C₂ erfüllt sein muß. Zur wirksameren Lösung der Aufgabe der Erfindung beträgt die Obergrenze des Wertes C₁ oder C₂ jedoch im allgemeinen 90 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 80 Atom-% oder weniger und insbesondere 78 Atom-% oder weniger, während die Untergrenze von C₁ oder C₂ im allgemeinen 11 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 15 Atom-% oder mehr und insbesondere 20 Atom-% oder mehr beträgt. Die Obergrenze des Wertes C₃ kann im allgemeinen 10 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 5 Atom-% und insbesondere 2 Atom-% betragen, während die Untergrenze des Wertes C₃ im allgemeinen 0,001 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 0,002 Atom-% oder mehr und insbesondere 0,003 Atom-% oder mehr beträgt.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Kohlenstoffatome in der amorphen Siliciumschicht 1303 kann im allgemeinen 0,005 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,005 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,005 bis 10 Atom-% betragen.
Wie es vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, muß die Sperrschicht 1302 nicht unbedingt vorgesehen werden, wenn die im Fall der direkten Ausbildung der amorphen Siliciumschicht auf dem Träger 1301 zwischen dem Träger 1301 und der amorphen Siliciumschicht 1303 gebildete Grenzfläche in ausreichendem Maße die gleiche Funktion wie die vorstehend beschriebene Sperrschicht 1302 zeigen kann.
Außerdem kann, falls dies erwünscht ist, einem Anteil des Schichtbereichs der amorphen Siliciumschicht 1303 durch den Einbau einer ausreichenden Menge von Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatomen in den Oberflächen- Schichtbereich der amorphen Siliciumschicht 1303 auf der dem Träger 1301 zugewandten Seite die gleiche Funktion wie die Sperrschicht 1302 verliehen werden, so daß auf die Sperrschicht 1302 auch verzichtet werden kann. Wenn einem Anteil des Schichtbereiches der amorphen Siliciumschicht 1303 die Funktion einer Sperrschicht verliehen wird, beträgt der Gehalt der Sauerstoffatome, der erforderlich ist, damit dieser Schichtbereich eine solche Funktion zeigt, im allgemeinen 39 bis 69 Atom-%, vorzugsweise 42 bis 66 Atom-% und insbesondere 48 bis 66 Atom-%, wobei sich diese Werte auf die Siliciumatome beziehen, während der Gehalt der Stickstoffatome im allgemeinen 25 bis 60 Atom-%, vorzugsweise 30 bis 55 Atom-% und insbesondere 35 bis 50 Atom-%, und der Gehalt der Kohlenstoffatome im allgemeinen 30 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 40 bis 90 Atom-% und insbesondere 50 bis 90 Atom-%, beträgt.
Eine im wesentlichen aus a-Si(H, X) bestehende fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht kann durch ein Vakuumaufdampfverfahren unter Anwendung einer Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsver 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002003204004 00004 99880fahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden. Für die Bildung der amorphen Siliciumschicht nach dem Glimmentladungsverfahren wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Zuführung von Siliciumatomen, das zur Zuführung von Siliciumatomen befähigt ist, in eine Abscheidungskammer eingeführt, in der die Glimmentladung erzeugt wird, wodurch auf der Oberfläche eines vorgegebenen Trägers, der vorher in eine vorbestimmte Lage gebracht worden ist, eine aus a-Si(H, X) bestehende fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht gebildet wird. Für den Einbau einer aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählten Atomart in die zu bildende fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht kann während der Bildung der amorphen Siliciumschicht ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau dieser Atomart in die Abscheidungskammer eingeleitet werden.
Wenn die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet werden soll, kann bei der Durchführung der Zerstäubung eines aus Si gebildeten Targets in einer Atmosphäre, die aus einem Inertgas wie Ar oder He oder aus einer Gasmischung auf der Grundlage eines solchen Gases besteht, ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in die zur Zerstäubung dienende Kammer eingeführt werden.
Als Verfahren zum Einbau einer aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählten Atomart in die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht kann während der Bildung dieser Schicht bei der Züchtung bzw. dem Wachstum der Schicht ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau dieser Atomart in die Abscheidungskammer eingeleitet werden, oder ein zum Einbau dieser Atomart dienendes Target, das vorher in der Abscheidungskammer angeordnet worden ist, kann bei einem alternativen Verfahren während der Bildung der amorphen Siliciumschicht zerstäubt werden.
Beispiele für das zur Zuführung von Si dienende, gasförmige Ausgangsmaterial, das bei der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht einzusetzen ist, sind gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀. SiH₄ oder Si₂H₆ werden im Hinblick auf ihre leichte Handhabung während der Schichtbildung auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Si besonders bevorzugt.
Als wirksames, gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen, das bei der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht einzusetzen ist, kann eine Anzahl von Halogenverbindungen wie gasförmige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen und halogensubstituierte Silanderivate, die gasförmig oder vergasbar sind, erwähnt werden.
Alternativ ist auch der Einsatz von Halogenatome enthaltenden, gasförmigen oder vergasbaren Siliciumverbindungen, die aus Siliciumatomen (Si) und Halogenatomen (X) gebildet sind, wirksam.
Typische Beispiele für Halogenatome, die vorzugsweise eingesetzt werden, sind gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF, ClF₂, BrF₅, BrF₃, JF₇, JF₅, JCl oder JBr.
Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung werden Siliciumhalogenide wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄ oder SiBr₄ bevorzugt.
Wenn das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial nach dem Glimmentladungsverfahren unter Einsatz einer Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf dem Träger eine Halogenatome enthaltende fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht gebildet werden, ohne daß als zur Zuführung von Si befähigtes, gasförmiges Ausgangsmaterial ein gasförmiges Siliciumhydrid eingesetzt wird.
Das grundlegende Verfahren zur Bildung der Halogenatome enthaltenden fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht nach dem Glimmentladungsverfahren besteht darin, daß ein zur Zuführung von Si dienendes, gasförmiges Ausgangsmaterial, nämlich ein gasförmiges Siliciumhalogenid, und ein Gas wie Ar, H₂ oder He in einem vorbestimmten Verhältnis in einer geeigneten Gasströmungsmenge in die zur Bildung der amorphen Siliciumschicht dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Glimmentladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden und dadurch auf einem vorbestimmten Träger eine amorphe Siliciumschicht zu bilden. Zum Einbau von Wasserstoffatomen kann eine amorphe Siliciumschicht auch gebildet werden, indem man eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumverbindung in einem geeigneten Verhältnis mit diesen Gasen vermischt.
Alle Gase, die zur Einführung einer bestimmten Atomart dienen, können entweder als einzelne Gasart oder in Form einer Mischung von mehreren Gasarten in einem vorbestimmten Verhältnis eingesetzt werden. Zur Bildung einer aus a-Si(H, X) bestehenden amorphen Siliciumschicht nach dem Reaktions-Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenplattierverfahren wird ein aus Si bestehendes Target eingesetzt, das im Fall des Zerstäubungsverfahrens in einer geeigneten Gasplasmaatmosphäre zerstäubt wird. Alternativ wird im Fall des Ionenplattierverfahrens ein polykristallines Silicium oder Einkristall- Silicium als Verdampfungsquelle in ein Aufdampfschiffchen hineingebracht, und die Silicium-Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren verdampft, wobei dem verdampften Silicium ein Durchtritt durch eine geeignete Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.
Während dieser Verfahrensweise kann zum Einbau von Halogenatomen in die gebildete amorphe Siliciumschicht beim Zerstäubungsverfahren und beim Ionenplattierverfahren eine gasförmige Halogenverbindung, wie sie vorstehend erwähnt worden ist, oder eine Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung, wie sie vorstehend erwähnt worden ist, in die Abscheidungskammer eingeführt werden, um in der Abscheidungskammer eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas zu bilden.
Wenn Wasserstoffatome eingebaut werden, kann ein zum Einbau von Wasserstoffatomen dienendes, gasförmiges Ausgangsmaterial wie H₂ oder die vorstehend erwähnten Silane in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer, in der eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas gebildet werden kann, eingeleitet werden.
Die Sauerstoffatome, die in der gebildeten, amorphen Siliciumschicht mit einem gewünschten Verteilungsprofil in der Richtung der Dicke der amorphen Siliciumschicht enthalten sind, können in die amorphe Siliciumschicht eingeführt werden, indem während der Bildung dieser Schicht ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen in einer vorbestimmten, auf das Wachstum der amorphen Siliciumschicht abgestimmten Strömungsmenge in die zur Bildung dieser Schicht dienende Abscheidungskammer, in der die amorphe Siliciumschicht nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Ionenplattierverfahren oder dem Reaktions- Zerstäubungsverfahren gebildet wird, eingeleitet wird.
Für die Bildung der amorphen Siliciumschicht nach dem Zerstäubungsverfahren kann in der vorstehend erwähnten Abscheidungskammer ein zur Einführung von Sauerstoffatomen dienendes Target vorgesehen werden, das in Abstimmung mit dem Wachstum der amorphen Siliciumschicht zerstäubt werden kann.
Als Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise zur Einführung von Sauerstoffatomen eingesetzt werden, können Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃) und aus Si, O und H bestehende, niedere Siloxane wie Disiloxan H₃SiOSiH₃ oder Trisiloxan, H₃SiOSiH₂OSiH₃, erwähnt werden. Als Material für die Bildung eines zur Einführung von Sauerstoffatomen dienenden Targets können in wirksamer Weise SiO₂ und SiO eingesetzt werden.
Zu Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise für den Einbau von Kohlenstoffatomen in die fotoleitfähige Siliciumschicht eingesetzt werden können, gehören zahlreiche Kohlenstoffverbindungen, die gasförmig oder leicht vergasbar sind. Beispiele für solche Ausgangsmaterialien sind Kohlenwasserstoffe, die aus Kohlenstoffatomen (C) und Wasserstoffatomen (H) bestehen, wie gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Ethylen-Kohlenwasserstoffen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und Acetylen-Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Als typische Beispiele können im einzelnen gesättigte Kohlenwasserstoffe wie Methan (CH₄), Ethan (C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂); Ethylen-Kohlenwasserstoffe wie Ethylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈) und Pentan (C₅H₁₀) und Acetylen-Kohlenwasserstoffe wie Acetylen (C₃H₂), Methylacetylen (C₃H₄) und Butin (C₄H₆) erwähnt werden.
Außer diesen Verbindungen können als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Kohlenstoffatomen, die aus Si-, C- und H-Atomen bestehen, in wirksamer Weise auch Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ oder Si(C₂H₅)₄, halogenhaltige Alkylsilane wie SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ oder SiCl₂CH₃ und halogensubstituierte Paraffin-Kohlenwasserstoffe wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J oder C₂H₅Cl eingesetzt werden.
Für die Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht, in die Kohlenstoffatome eingebaut sind, nach dem Zerstäubungsverfahren wird eine Einkristall-Si-Scheibe oder eine polykristalline Si-Scheibe während der Bildung der amorphen Siliciumschicht in einer Atmosphäre aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoffatomen zerstäubt oder wird bei einem alternativen Verfahren eine monokristalline oder polykristalline Si- Scheibe oder C-Scheibe oder eine Scheibe, die eine Mischung von Si und C enthält, als Target eingesetzt und zerstäubt.
Wenn eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das im Fall des Glimmentladungsverfahrens als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen oder Halogenatomen erwähnt worden ist und das, falls erwünscht, mit einem Verdünnungsgas verdünnt sein kann, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, wobei in der Abscheidungskammer ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und die Si-Scheibe zerstäubt wird.
Alternativ können Si und C als getrennte Targets oder in Form eines plattenförmigen Targets aus einer Mischung von Si und C eingesetzt werden, wobei die Zerstäubung in einer Gasatmosphäre durchgeführt wird, die mindestens Wasserstoffatome oder Halogenatome (X) enthält.
Zu gasförmigen Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise für den Einbau von Stickstoffatomen in die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht eingesetzt werden können, gehören zahlreiche gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen. Als Beispiele für solche Ausgangsmaterialien können gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen, die N oder N und H als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, beispielsweise Stickstoff (N₂), Nitride und Azide wie Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃) erwähnt werden. Zusätzlich zu diesen gasförmigen Ausgangsmaterialien können auch Stickstoffhalogenidverbindungen wie Stickstofftrifluorid (NF₃) und Stickstofftetrafluorid (N₂F₄), durch die Halogenatome zusammen mit Stickstoffatomen eingebaut werden können, erwähnt werden.
Für die Bildung einer amorphen Siliciumschicht 103, in die Stickstoffatome eingebaut sind, nach dem Zerstäubungsverfahren wird eine monokristalline oder eine polykristalline Si-Scheibe oder Si₃N₄-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und Si₃N₄ enthalten ist, als Target eingesetzt und in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen zerstäubt. Alternativ kann eine monokristalline oder polykristalline Si-Scheibe in einer Atmosphäre aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen zerstäubt werden.
Wenn eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen und, falls notwendig, Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen wie H₂ und N₂ oder NH₃, das, falls erwünscht, mit einem Verdünnungsgas verdünnt sein kann, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, wobei in der Abscheidungskammer ein Gasplasma gebildet und die Si-Scheibe zerstäubt wird.
Alternativ können Si und Si₃N₄ als getrennte Targets oder in Form eines plattenförmigen Targets aus einer Mischung von Si und Si₃N₄ eingesetzt werden, wobei die Zerstäubung in einer Atmosphäre aus einem Verdünnungsgas als Gas für die Zerstäubung durchgeführt wird.
Im Rahmen der Erfindung können Sauerstoff-, Stickstoff- oder Kohlenstoffatome einzeln oder als Kombination von zwei oder drei dieser Atomarten in die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht eingebaut werden.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen können bei der Bildung der amorphen Siliciumschicht in wirksamer Weise die vorstehend erwähnten Halogenverbindungen oder halogenhaltigen Siliciumverbindungen eingesetzt werden. Zusätzlich dazu können als wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung der amorphen Siliciumschicht auch gasförmige oder vergasbare Halogenide eingesetzt werden, an deren Aufbau Wasserstoffatome beteiligt sind, wozu Halogenwasserstoffe wie HF, HCl, HBr oder HJ und halogensubstituierte Siliciumhydride wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ oder SiHBr₃ gehören.
Diese Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten, können vorzugsweise als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen eingesetzt werden, weil gleichzeitig mit der Einführung von Halogenatomen Wasserstoffatome eingeführt werden können, die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder fotoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind.
Statt nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren können Wasserstoffatome auch dadurch in die Struktur der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht eingeführt werden, daß in der Abscheidungskammer unter Anwendung von Siliciumverbindungen als Quelle für die Zuführung von Si in gleichzeitiger Gegenwart von H₂ oder einem gasförmigen Silan wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀ eine Einladung angeregt wird.
Im Fall des reaktiven Zerstäubungsverfahrens unter Anwendung eines Si-Targets werden beispielsweise ein zum Einbau von Halogenatomen dienendes Gas und H₂- Gas, ggf. zusammen mit einem Inertgas wie He oder Ar, in die Abscheidungskammer eingeleitet, um in der Abscheidungskammer eine Plasmaatmosphäre zu bilden, worauf das Si-Target zerstäubt wird. Dadurch kann eine im wesentlichen aus a-Si(H, X) bestehende fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht mit erwünschten Eigenschaften erhalten werden.
Außerdem kann auch zusammen mit den vorstehend erwähnten Gasen ein Gas wie B₂H₆, PH₃ oder PF₃ eingeführt werden, wodurch zusätzlich eine Dotierung mit Fremdstoffen bewirkt wird.
Die Menge der Wasserstoffatome oder der Halogenatome (X), die in der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials enthalten sind, oder die Gesamtmenge der Wasserstoffatome und der Halogenatome kann im allgemeinen 1 bis 40 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% betragen.
Der Gehalt des in die amorphe Siliciumschicht eingebauten H und/oder X kann gesteuert werden, indem beispielsweise Einflußgrößen wie die Temperatur des Trägers während der Abscheidung und/oder die Mengen der zum Einbau von H oder X eingesetzten, in die Abscheidungskammer eingeführten Ausgangsmaterialien oder die Entladungsleistung gesteuert werden.
Zur Herstellung einer fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht vom n-Typ, p-Typ oder i-Typ können während der Bildung dieser Schicht durch das Glimmentladungsverfahren oder das Reaktions-Zerstäubungsverfahren Fremdstoffe vom n-Typ, Fremdstoffe vom p-Typ oder Fremdstoffe von beiden Typen, die den Typ der elektrischen Leitfähigkeit regulieren, in einer gesteuerten Menge in die amorphe Siliciumschicht hineingegeben werden.
Als Fremdstoff, der in die amorphe Siliciumschicht hineinzugeben ist, damit dieser Schicht die Neigung zum i-Typ oder p-Typ verliehen wird, kann vorzugsweise ein Element der Gruppe IIIA des Periodensystems wie B, Al, Ga, In oder Tl erwähnt werden.
Andererseits kann vorzugsweise ein Element der Gruppe VA des Periodensystems wie N, P, As, Sb oder Bi eingesetzt werden, um der amorphen Siliciumschicht Neigung zum n-Typ zu verleihen.
Die Menge, in der der Fremdstoff in die amorphe Siliciumschicht hineinzugeben ist, damit der gewünschte Leitfähigkeitstyp erhalten wird, kann im Fall eines Fremdstoffs der Gruppe IIIA des Periodensystems 3×10-2 Atom-% oder weniger und im Fall eines Fremdstoffs der Gruppe VA des Periodensystems 5×10-3 Atom-% oder weniger betragen.
Die Schichtdicke der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht, die geeigneterweise so festgelegt werden kann, daß die in der amorphen Siliciumschicht erzeugten Fototräger mit einem guten Wirkungsgrad transportiert werden können, beträgt im allgemeinen 3 bis 100 µm und vorzugsweise 5 bis 50 µm.
Beispiel 1
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 52S (diese Legierung enthält Si, Mg und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde mit Alkali, Säure und reinem Wasser gewaschen. Der gewaschene Träger wurde in einer 7%igen Schwefelsäurelösung, die 5 g/l Aluminiumsulfat enthielt, bei 18°C anodisch oxidiert. Nachdem die anodische Oxidation etwa 5 min lang durchgeführt worden war, wurde der Träger aus der Schwefelsäurelösung herausgenommen und in ein kochendes Bad aus reinem Wasser eingetaucht. Nach etwa 10 min wurde der Träger aus dem aus reinem Wasser bestehenden Bad herausgenommen. Der auf diese Weise behandelte Träger wies auf der Aluminiumlegierung eine Oberflächenschicht mit einer Dicke von etwa 0,8 µm auf.
Dieser Träger 1409 wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten Lage in einer Glimmentladungs- Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung für die Heizvorrichtung 1408 erhöht, indem sie unter Messung der Temperatur des Trägers variiert wurde, bis sich die Temperatur auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.
Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit H₂ bis zu einer SiH₄-Konzentration von 10 Volumen-% verdünnt worden war (nachstehend als SiH₄(10)/H₂ bezeichnet), und das Ventil 1432 der Bombe 1412, die O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit He bis zu einer O₂-Konzentration von 0,1 Volumen- % verdünnt worden war (nachstehend als O₂(0,1)/He bezeichnet), geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß- Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß- Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂- Gas zu O₂(0,1)/He-Gas den Wert 10 : 0,3 erreichte. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte.
Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden 3 h lang aufrechterhalten, wodurch der untere Schichtbereich einer Sauerstoffatome enthaltenden amorphen Siliciumschicht gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1427 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz- Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429 zur Einführung von O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 allmählich geöffnet, während O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) unter einem an dem Auslaßmanometer 1439 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen gelassen wurde, und die Strömungsmenge des O₂-Gases wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 so stabilisiert, daß ihr Wert 1/10 der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines oberen Schichtbereichs mit einer Dicke von 60,0 nm 10 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet, und der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden, wodurch der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf einen Wert von 13 nbar oder weniger gebracht wurde. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten amorphen Siliciumschichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten amorphen Siliciumschichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm. Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs- Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Kopierpapier kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Zur Prüfung der Haltbarkeit des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Demnach hatte das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften, und es zeigte eine außerordentlich gute Haltbarkeit. Zur Reinigung wurde das Rakel-Reinigungsverfahren durchgeführt, wobei eine aus Urethankautschuk geformte Rakel angewendet wurde.
Bei der Wiederholung des vorstehend erwähnten Bilderzeugungsverfahrens wurde beobachtet, daß das Oberflächenpotential des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials im dunklen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 240 V und im hellen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 50 V blieb und daß das Aufzeichnungsmaterial von einer Verminderung des Potentials des dunklen Bereichs oder von einer Erhöhung des Restpotentials vollkommen frei war.
Beispiel 2
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 3
Fotoleitfähige amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 1 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 1
Beispiel 4
Ein Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde ähnlich wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Gasbombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und das Ventil 1432 der Gasbombe 1412, die O₂(0,1)/He enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu O₂(0,1)/He-Gas den Wert 10 : 0,3 erhielt. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 abgelesene Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz- Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der fotoleitfähigen Siliciumschicht auf dem Träger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich erhöht, wobei das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He während der Bildung des unteren Schichtbereichs der amorphen Siliciumschicht reguliert wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 1 : 1 betrug.
Nach der Beendigung der Bildung des unteren Schichtbereichs wurde das Ausströmventil 1427 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429 zur Einführung von O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 allmählich geöffnet, während O₂-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer 1439 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen gelassen wurde. Anschließend wurde das Hilfsventil 1441-3 allmählich geöffnet, wobei die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 gleichzeitig so eingestellt wurde, daß die Strömungsmenge des O₂-Gases unter Erzielung eines Wertes stabilisiert wurde, der 1/10 der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂- Gases betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung des oberen Schichtbereichs der amorphen Siliciumschicht 15 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten amorphen Siliciumschichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten amorphen Siliciumschichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Beispiel 5
Ein Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde ähnlich wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und das Ventil 1432 der Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂- Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Einströmventile 1421 und 1422 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 10 : 0,3 erhielt.
Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, bis sie so weit geöffnet waren, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani- Manometer 1442 abgelesene Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht auf dem Träger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich erhöht, wobei das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu O₂(0,1)/He-Gas während der Bildung der amorphen Siliciumschicht so reguliert wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 1 : 10 betrug.
Nach der Bildung der amorphen Siliciumschicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit der darauf ausgebildeten, amorphen Siliciumschicht aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatte die gebildete amorphe Siliciumschicht eine Dicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Beispiel 6
Auf einem Träger aus einer Aluminiumlegierung wurde unter den gleichen Verfahrensbedingungen wie im Beispiel 5 beschrieben eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht gebildet, wobei die Bedingungen jedoch in der nachstehend angegebenen Weise abgeändert wurden. Die Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, wurde durch eine SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthaltende Bombe ersetzt, und die Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, wurde durch eine Bombe ersetzt, die mit Argongas (Reinheit: 99,999%) gefüllt war, in dem 0,2 Volumen-% Sauerstoff enthalten waren (nachstehend als O₂(0,2)/Ar bezeichnet). Das Verhältnis der Strömungsmenge des SiF₄-Gases zu der Strömungsmenge von O₂(0,2)/Ar im Anfangszustand der Abscheidung der amorphen Siliciumschicht wurde auf den Wert 1 : 0,6 eingestellt, und das Verhältnis dieser Strömungsmengen wurde nach dem Beginn der Schichtbildung kontinuierlich erhöht, bis es bei Beendigung der Abscheidung der amorphen Siliciumschicht 1 : 18 betrug. Außerdem wurde die Eingangsleistung für die Glimmentladung so abgeändert, daß sie 100 W betrug. In diesem Fall hatte die gebildete amorphe Siliciumschicht eine Dicke von etwa 18 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde die Bilderzeugung auf einem Kopierpapier nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 5 getestet, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 7
Ein Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Glimmentladungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1428 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1418 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden.
Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427, 1428 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das Ventil 1432 der Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, und das Ventil 1433 der Bombe 1413, die B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit H₂ bis zu einer B₂H₆-Konzentration von 50 Volumen-ppm verdünnt worden war (nachstehend als B₂H₆(50)/H₂ bezeichnet), geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436, 1437 bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421, 1422 und 1423 zur Einführung von SiH₄(10)/ H₂-Gas, O₂(0,1)/He-Gas und B₂H₆(50)/H₂-Gas in die Durchfluß- Reguliervorrichtung 1416, 1417 bzw. 1418 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1418 so eingestellt, daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 10 : 0,3 erhielt und das Zuführungsverhältnis von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(50)/H₂ 50 : 1 betrug. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani- Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die vorstehenden Bedingungen wurden zur Bildung des unteren Schichtbereichs einer fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht 3 h lang beibehalten. Danach wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429 zur Einführung von O₂-Gas in die Durchfluß- Reguliervorrichtung 1419 allmählich geöffnet, während O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) unter einem an dem Auslaßmanometer 1439 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen gelassen wurde. Dann wurde die Menge des O₂-Gases durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 so stabilisiert, daß sie 1/10 der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug, während das Hilfsventil 1441-3 gleichzeitig allmählich geöffnet wurde.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines oberen Schichtbereichs mit einer Dicke von 60,0 nm 10 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten amorphen Siliciumschichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die amorphen Siliciumschichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm. Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,1 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Kopierpapier kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte Aufzeichnungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-Belichtungs- Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von 0,8 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen. Dann wurde durch Kopieren auf ein Kopierpapier und Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.
Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel erhaltene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als auch für positive Ladungspolarität als Aufzeichnungsmaterial geeignet ist.
Beispiel 8
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Träger 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Das Target 1404 war durch Aufbringen von hochreinem Graphit (99,999%) auf hochreines, polykristallines Silicium (99,999%) gebildet worden (Flächenverhältnis von Silicium zu Graphit auf dem Target = 1 : 9). Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem Alumel- Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1401 geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Nach diesem Arbeitsgang waren alle Ventile mit Ausnahme des Hauptventils geschlossen.
Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Danach wurden die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 geschlossen. Das Ventil 1435 der Bombe 1415, die Argongas (Reinheit: 99,999%) enthielt, wurde geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer 1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurde das Einströmventil 1425 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung von Argongas in die Abscheidungskammer 1401 allmählich geöffnet wurde. Anschließend wurde das Ausströmventil 1430 allmählich geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck einen Wert von 0,67 µbar erreicht hatte. Nachdem sich die Strömungsmenge in diesem Zustand stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreicht hatte. Nachdem festgestellt worden war, daß die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1420 stabilisiert war, wurde die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 bei geschlossener Blende eingeschaltet, wodurch zwischen dem Target 1404 und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W fließen gelassen wurde. Während die vorstehend beschriebenen Bedingungen so abgestimmt wurden, daß eine stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde 1 min lang auf diese Weise fortgesetzt, wodurch eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 10,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1430 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, wodurch die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 erhöht, wobei die Eingangsspannung unter Messung der Temperatur des Trägers geändert wurde, bis die Temperatur des Trägers unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert war. Das Verfahren wurde anschließend in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wodurch eine amorphe Siliciumschicht gebildet wurde. Mit dem auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial wurde die Bilderzeugung auf einem Kopierpapier ähnlich wie in Beispiel 1 beschrieben getestet, wobei eine sehr klare und scharfe Bildqualität erhalten wurde.
Beispiel 9
Eine amorphe Siliciumschicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 gebildet, jedoch wurde die O₂(0,2)/Ar-Gas enthaltende Bombe 1412 durch eine Bombe ersetzt, die He-Gas enthielt, in dem 0,2 Volumen-% O₂-Gas enthalten waren.
In diesem Fall hatte die gebildete amorphe Siliciumschicht eine Dicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben ein Bild auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei ein sehr klares Bild erhalten wurde.
Beispiel 10
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas und C₂H₄-Gas, das mit H₂ bis zu einer C₂H₄-Konzentration von 0,1 Volumen-% verdünnt worden war [nachstehend als C₂H₄(0,1)/ H₂ bezeichnet] anstelle von O₂(0,1)/He eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 11
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 10 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 10 beschriebenen Weise ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 12
Fotoleitfähige amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 2 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 2
Beispiel 13
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas, das mit H₂ bis zu einer C₂H₄- Konzentration von 0,1 Volumen-% verdünnt worden war [nachstehend als C₂H₄(0,1)/H₂ bezeichnet], anstelle von O₂(0,1)/He-Gas und C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 14
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 15
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 14 hergestellt, wobei jedoch Ar-Gas, in dem 0,2 Volumen-% C₂H₄ enthalten waren [nachstehend als C₂H₄(0,2)/Ar bezeichnet], anstelle von C₂H₄(0,1)/H₂ eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiF₄ zu C₂H₄(0,2)/Ar vom Beginn bis zur Beendigung der Bildung der amorphen Siliciumschicht kontinuierlich von dem Wert 1 : 0,5 bis zu dem Wert 1 : 15 verändert wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 14 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte.
Beispiel 16
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 7 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/He-Gas anstelle von O₂(0,1)/He und C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elekrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 17
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas und C₂H₄(0,1)/ H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar, zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung und hatten auch eine hohe Dichte.
Beispiel 18
Eine amorphe Siliciumschicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 15 hergestellt, wobei die C₂H₄(0,2)/Ar-Gas enthaltende Bombe 1412 jedoch durch eine Bombe ersetzt wurde, die H₂-Gas enthielt, in dem 0,2 Volumen-% C₂H₄-Gas enthalten waren.
Die Dicke der in diesem Fall gebildeten amorphen Siliciumschicht betrug etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 15 beschrieben Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 19
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von O₂-Gas NH₃-Gas und anstelle von O₂(0,1)/He NH₃-Gas, das mit H₂ bis zu einer NH₃- Konzentration von 0,1 Volumen-% verdünnt worden war [nachstehend als NH₃(0,1)/H₂ bezeichnet], eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 20
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 19 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 19 beschriebenen Weise ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 21
Fotoleitfähige amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 19 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 3 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 3
Beispiel 22
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 hergestellt, wobei jedoch NH₃-Gas anstelle von O₂-Gas und NH₃(0,1)/ H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 19 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 23
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch NH₃(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 19 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 24
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 23 hergestellt, wobei jedoch Ar-Gas, in dem 0,2 Vol.-% NH₃ enthalten waren [nachstehend als NH₃(0,2)/Ar bezeichnet], anstelle von NH₃(0,1)/H₂ und SiF₄ anstelle von SiH₄(10)/H₂ eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiF4 zu NH₃(0,2)/Ar vom Beginn bis zur Beendigung der Bildung der amorphen Siliciumschicht kontinuierlich von dem Wert 1 : 0,6 bis zu dem Wert 1 : 18 verändert wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 23 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte.
Beispiel 25
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 7 hergestellt, wobei jedoch NH₃(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas und NH₃-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 26
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 hergestellt, wobei jedoch NH₃-Gas anstelle von O₂-Gas und NH₃(0,1)/H₂- Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 19 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Beispiel 27
Eine amorphe Siliciumschicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 24 hergestellt, wobei die NH₃(0,2)/Ar-Gas enthaltende Bombe 1412 jedoch durch eine Bombe ersetzt wurde, die He-Gas enthielt, in dem 0,2 Vol.-% NH₃-Gas enthalten waren.
Die Dicke der in diesem Fall gebildeten amorphen Siliciumschicht betrug etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 24 beschrieben Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 28
Als die Beispiele 19 bis 27 wiederholt wurden, wobei jedoch anstelle von NH₃ jeweils N₂, (NH₃+O₂), N₂O oder (N₂+O₂) eingesetzt wurden, und mit den hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien die entsprechenden, elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren durchgeführt wurden, konnten übertragene Bilder mit einer sehr hohen Qualität erhalten werden. Außerdem wurde nach wiederholter, langzeitiger Anwendung der Aufzeichnungsmaterialien keine Verminderung der Qualität der übertragenen Bilder beobachtet.
Beispiel 29
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Träger 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung für die Heizvorrichtung 1408 erhöht, indem sie unter Messung der Temperatur des Trägers variiert wurde, bis sich die Temperatur auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.
Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und das Ventil 1434 der Bombe 1414, die O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1439 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden die Einströmventile 1421 und 1424 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1419 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1426 und 1429 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-3 geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1419 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu O₂ den Wert 10 : 1 erreichte. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-3 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 3 W erzeugt. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden 10 min lang aufrechterhalten, wodurch auf dem Träger 1409 eine untere Sperrschicht mit einer Dicke von 60,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1429 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz- Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1422 und das Ausströmventil 1427 zur Einführung von O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 allmählich geöffnet, während O₂(0,1)/He-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer 1437 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1412 durch das Ventil 1432 hindurchströmen gelassen wurde. Die Menge des O₂(0,1)/He-Gases wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so stabilisiert, daß das Verhältnis der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases zu der Strömungsmenge des O₂(0,1)/He- Gases 1 : 1 betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 10 W. Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen begann die Bildung einer fotoleitfähigen, amorphen Siliciumschicht auf der unteren Sperrschicht, und gleichzeitig wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge im Verlauf von 3 h kontinuierlich vermindert, bis das Verhältnis der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases zu der Strömungsmenge des O₂(0,1)/He-Gases nach 3 h den Wert 10 : 0,3 erreicht hatte. Die Schichtbildung wurde auf diese Weise 3 h lang durchgeführt. Dann wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbilds bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Kopierpapier kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Zur Prüfung der Haltbarkeit des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Demnach hatte das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften, und es zeigte eine außerordentlich gute Haltbarkeit. Zur Reinigung wurde das Rakel-Reinigungsverfahren durchgeführt, wobei eine aus Urethankautschuk geformte Rakel angewendet wurde.
Bei der Wiederholung des vorstehend erwähnten Bilderzeugungsverfahrens wurde beobachtet, daß das Oberflächenpotential des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials im dunklen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 240 V und im hellen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 50 V blieb und daß das Aufzeichnungsmaterial von einer Verminderung des Potentials des dunklen Bereichs oder von einer Erhöhung des Restpotentials vollkommen frei war.
Beispiel 30
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 29 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 29 beschriebenen Weise ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 31
Amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 4 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 4 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 4
Beispiel 32
Ein Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 29 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426 und 1427 und der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das Ventil 1431 der Gasbombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, und das Ventil 1432 der Gasbombe 1412, die O₂(0,1)/He enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 1 : 10 erhielt.
Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis an dem Pirani-Manometer 1442 ein Druck von 0,13 mbar angezeigt wurde. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht auf dem Träger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich vermindert, und das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He wurde während der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht so reguliert, daß es 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 10 : 0,3 betrug.
Nach der Beendigung der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurde. Danach wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 29 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wodurch sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 33
Eine untere Sperrschicht und eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 29 auf einem Träger gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis der Strömungsmenge von O₂-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß es 1/10 betrug. Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung eingeschaltet. Dabei wurde die Eingangsleistung ähnlich wie vorstehend beschrieben auf einen Wert von 3 W eingestellt.
Unter diesen Bedingungen wurde die Glimmentladung zur Bildung einer oberen Sperrschicht mit einer Dicke von 90,0 nm 15 min lang aufrechterhalten, und dann wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm.
Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 29 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wodurch sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 34
Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 32 wurde auf einem Träger eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis der Strömungsmenge von O₂-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß sein Wert 1/10 betrug. Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle zur erneuten Einleitung der Glimmentladung eingeschaltet, wobei die Eingangsleitung ähnlich wie vorstehend beschrieben auf einen Wert von 3 W eingestellt wurde.
Die Glimmentladung wurde unter diesen Bedingungen zur Bildung einer oberen Sperrschicht mit einer Dicke von 90,0 nm 10 min lang aufrechterhalten. Dann wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf einen Wert von 13 nbar oder weniger gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 29 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Beispiel 35
Ein Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wur 89670 00070 552 001000280000000200012000285918955900040 0002003204004 00004 89551den die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 und anschließend die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2, der Ausströmventile 1426 und 1427 und der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das Ventil 1431 der SiH₄(10)/H₂-Gas enthaltenden Bombe 1411 und das Ventil 1432 der O₂(0,1)/He enthaltenden Bombe 1412 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß- Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß- Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 1 : 10 erhielt.
Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani- Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreicht. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem auch als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht auf dem Träger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich vermindert, wobei das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He während der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht so reguliert wurde, daß das Verhältnis 2,5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 10 : 0,3 betrug. Dieses Verhältnis wurde 30 min lang aufrechterhalten, und dann wurde der an der Durchfluß- Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge im Gegensatz zu dem vorangehenden Arbeitsgang kontinuierlich erhöht, bis das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He 2,5 h nach dem Beginn der Erhöhung der Strömungsmenge auf einen Wert von 1 : 10 eingestellt worden war.
Nach der Beendigung der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 17 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wodurch sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 36
Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 29 wurde auf einem Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 behandelt worden war, eine untere Sperrschicht gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1429 geschlossen. Danach wurden das Ventil 1432 der O₂(0,1)/He-Gas enthaltenden Bombe 1412 und das Ventil 1433 der Bombe 1413, die B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit H₂ bis zu einer B₂H₆-Konzentration von 50 Volumen-ppm verdünnt worden war (nachstehend als B₂H₆(50)/H₂ bezeichnet), geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer 1437 bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1422 und 1423 zur Einführung des O₂(0,1)/He-Gases und des B₂H₆(50)/H₂-Gases in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 bzw. 1418 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 allmählich geöffnet, wobei die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1418 so eingestellt wurden, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He 1 : 10 und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(50)/H₂ 1 : 5 betrug. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis an dem Pirani-Manometer 1442 0,13 mbar angezeigt wurden.
Nachdem festgestellt worden war, daß die Gaszufuhr und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt und in der Abscheidungskammer 1401 erneut eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W eingeleitet wurde.
Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht an der unteren Sperrschicht unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen wurde der an der Durchfluß- Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich vermindert, wobei das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He während der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht so reguliert wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 10 : 0,3 betrug. Nachdem die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht auf diese Weise 5 h lang gebildet worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Kopierpapier kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte Aufzeichnungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs- Belichtungs-Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen. Dann wurde durch Kopieren auf ein Kopierpapier und Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.
Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel erhaltene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als auch für positive Ladungspolarität als Aufzeichnungsmaterial geeignet ist.
Beispiel 37
Auf einem Träger wurde unter den gleichen Verfahrensbedingungen wie im Beispiel 30 beschrieben eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht gebildet, wobei die Bedingungen jedoch in der nachstehend angegebenen Weise abgeändert wurden. Die Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, wurde durch eine SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthaltende Bombe ersetzt, und die Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, wurde durch eine Bombe ersetzt, die mit Argongas (Reinheit: 99,999%) gefüllt war, in dem 0,2 Volumen-% Sauerstoff enthalten waren (nachstehend als O₂(0,2)/Ar bezeichnet). Das Verhältnis der Strömungsmenge des SiF₄-Gases zu der Strömungsmenge von O₂(0,2)/Ar im Anfangszustand der Abscheidung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht wurde auf den Wert 1 : 18 eingestellt, und die Strömungsmenge von O₂(0,2)/Ar wurde nach dem Beginn der Schichtbildung kontinuierlich vermindert, so daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiF₄-Gas zu O₂(0,2)/Ar-Gas bei Beendigung der Abscheidung der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht 1 : 0,6 betrug. Außerdem wurde die Eingangsleistung für die Glimmentladung so abgeändert, daß sie 100 W betrug. In diesem Fall hatte die gebildete amorphe Siliciumschicht eine Dicke von etwa 18 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde die Bilderzeugung auf einem Kopierpapier nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 29 getestet, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 38
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Träger 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), der in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 beschrieben behandelt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Das Target 1404 war durch Aufbringen von hochreinem Graphit (99,999%) auf hochreines, polykristallines Silicium (99,999%) gebildet worden (Flächenverhältnis von Silicium zu Graphit auf dem Target = 1 : 2). Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Reizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wude bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Während dieses Arbeitsgangs waren alle Ventile mit Ausnahme des Hauptventils geschlossen.
Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Danach wurden die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 geschlossen. Das Ventil 1435 der Bombe 1415, die Argongas (Reinheit: 99,999%) enthielt, wurde geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer 1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurde das Einströmventil 1425 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung von Argongas in die Abscheidungskammer 1401 allmählich geöffnet wurde. Anschließend wurde das Ausströmventil 1430 allmählich geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck einen Wert von 0,67 µbar erreicht hatte. Nachdem sich die Strömungsmenge in diesem Zustand stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 1410 13 µbar erreicht hatte. Nachdem festgestellt worden war, daß die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1420 stabilisiert war, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei geschlossener Blende eingeschaltet, wodurch zwischen dem Target 1404 und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W fließen gelassen wurde. Während die vorstehend beschriebenen Bedingungen so abgestimmt wurden, daß eine stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde mit der Bildung einer Schicht begonnen. Die Entladung wurde auf diese Weise 1 min lang fortgesetzt, wodurch eine untere Sperrschicht mit einer Dicke von 10,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1430 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, wodurch die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 erhöht, wobei die Eingangsspannung unter Messung der Temperatur des Trägers geändert wurde, bis die Temperatur des Trägers unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert war.
Das Verfahren wurde anschließend in ähnlicher Weise wie in Beispiel 30 unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wodurch eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht gebildet wurde. Mit dem auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial wurde die Bilderzeugung auf einem Kopierpapier, ähnlich wie in Beispiel 29 beschrieben, getestet, wobei eine sehr klare und scharfe Bildqualität erhalten wurde.
Beispiel 39
Eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 37 auf einem Träger gebildet, jedoch wurde die O₂(0,2)/Ar-Gas enthaltende Bombe 1412 durch eine Bombe ersetzt, die He-Gas enthielt, in dem 0,2 Volumen-% O₂-Gas enthalten war.
In diesem Fall hat die gebildete amorphe Siliciumschicht eine Dicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 8 beschrieben ein Bild auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei ein sehr klares Bild erhalten wurde.
Beispiel 40
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 29 hergestellt, wobei jedoch NH₃-Gas anstelle von O₂-Gas und NH₃(0,1)/H₂- Gas anstelle von O₂(0,1)/He eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu NH₃-Gas so verändert wurde, daß es 5 : 1 betrug.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 41
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 40 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 40 beschriebenen Weise ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 42
Fotoleitfähige amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 40 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 5 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 5 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 5
Beispiel 43
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 33 hergestellt, wobei jedoch NH₃(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 33 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 44
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 34 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas und NH₃(0,1)/H₂- Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃ so verändert wurde, daß es 5 : 1 betrug.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 34 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 45
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 35 hergestellt, wobei jedoch NH₃-Gas anstelle von O₂-Gas und NH₃-Gas, das mit H₂ bis zu einer NH₃-Konzentration von 0,1 Vol.-% verdünnt worden war [nachstehend als NH₃(0,1)/H₂ bezeichnet], anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 35 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsauflösung sowie eine hohe Dichte.
Beispiel 46
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 35 hergestellt, wobei jedoch NH₃(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 35 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Beispiel 47
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 36 hergestellt, wobei jedoch NH₃(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 36 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Beispiel 48
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 37 hergestellt, wobei jedoch NH₃-Gas, das mit Ar bis zu einer NH₃-Konzentration von 0,2 Vol.-% verdünnt worden war [nachstehend als NH₃(0,2)/Ar bezeichnet], anstelle von O₂(0,2)/Ar-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 37 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 49
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 38 hergestellt, wobei jedoch NH₃-Gas anstelle von O₂-Gas und NH₃(0,1)H₂- Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 38 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Beispiel 50
Als die Beispiele 40 bis 49 wiederholt wurden, wobei jedoch anstelle von NH₃ jeweils N₂, (NH₃+O₂), N₂O oder (N₂+O₂) eingesetzt wurden, und mit den hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien die entsprechenden elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren durchgeführt wurden, konnten übertragene Bilder mit einer sehr hohen Qualität erhalten werden. Außerdem wurde nach wiederholter, langzeitiger Anwendung der Aufzeichnungsmaterialien keine Verminderung der Qualität der übertragenen Bilder beobachtet.
Beispiel 51
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 29 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas und C₂H₄-Gas, das mit H₂ bis zu einer C₂H₄-Konzentration von 0,1 Vol.-% verdünnt worden war [nachstehend als C₂H₄(0,1)/H₂ bezeichnet], anstelle von O₂(0,1)/He eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu C₂H₄(0,1)H₂ vom Beginn bis zur Beendigung der Bildung der amorphen Schicht kontinuierlich von dem Wert 1 : 1 bis zu dem Wert 10 : 0,3 verändert wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 29 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine aufgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 52
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 51 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 51 beschriebenen Weise ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 53
Fotoleitfähige amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 51 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 6 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 6 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 6
Beispiel 54
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 32 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu C₂H₄(0,1)/H₂ von dem Wert 1 : 10 bis zu dem Wert 10 : 0,1 verändert wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 32 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 55
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 33 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas und C₂H₄(0,1)/ H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 33 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 56
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 34 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas und C₂H₄(0,1)/ H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 34 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte.
Beispiel 57
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 35 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/He-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu C₂H₄(0,1)/H₂ von 10 : 0,3 in 10 : 0,1 verändert wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 35 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 58
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 36 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu C₂H₄(0,1)/H₂ von 10 : 0,3 in 10 : 0,1 verändert wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 36 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Beispiel 59
Eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 37 hergestellt, wobei die O₂(0,2)/Ar-Gas enthaltende Bombe 1412 jedoch durch eine Bombe zersetzt wurde, die Ar-Gas enthielt, in dem 0,2 Vol.-% C₂H₄-Gas enthalten waren, und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiF₄ zu C₂H₄(0,2)/Ar vom Beginn bis zur Beendigung der Bildung der amorphen Siliciumschicht kontinuierlich von dem Wert 1 : 15 bis zu dem Wert 1 : 0,5 verändert wurde.
Die Dicke der in diesem Fall gebildeten amorphen Siliciumschicht betrug etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 15 beschrieben Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 60
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 38 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas und C₂H₄(0,1)/ H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 38 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 61
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 59 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄-Gas, das mit H₂ bis zu einer C₂H₄-Konzentration von 0,2 Vol.-% verdünnt worden war [nachstehend als C₂H₄(0,2)/H₂ bezeichnet], anstelle von C₂H₄(0,2)/Ar- Gas eingesetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in ähnlicher Weise wie in Beispiel 59 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Beispiel 62
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Träger 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung für die Heizvorrichtung 1408 erhöht, indem sie unter Messung der Temperatur des Trägers variiert wurde, bis sich die Temperatur auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.
Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/ H₂-Gas enthielt, und das Ventil 1434 der Bombe 1414, die O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1439 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden die Einströmventile 1421 und 1424 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂-Gas in die Durchfluß- Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1419 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1426 und 1429 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-3 geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1419 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂ den Wert 10 : 1 erreichte. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-3 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte.
Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 3 W erzeugt. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden 10 min lang aufrechterhalten, wodurch ein einen Teil einer fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht bildender, unterer Schichtbereich mit einer Dicke von 60,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1429 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1422 und das Ausströmventil 1427 zur Einführung von O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 allmählich geöffnet, während O₂(0,2)/He-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer 1437 abgelesenen Druck von 0,98 bar durch das Ventil 1432 der Bombe 1412 hindurchströmen gelassen wurde. Das Verhältnis der Gasströmungsmenge von O₂(0,1)/He-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde durch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß es 0,3 : 10 betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 10 W. Nachdem unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen 5 h lang ein einen Teil der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht bildender Zwischenschichtbereich gebildet worden war, wurde die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Die Strömungsmenge des O₂-Gases wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß ihr Wert 1/10 der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug. Anschließend wurde die Hochfrequenz- Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug ähnlich wie vorstehend beschrieben 3 W.
Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines einen Teil der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht bildenden, oberen Schichtbereichs mit einer Dicke von 90,0 nm 15 min lang aufrechterhalten worden war, wurden die Heizvorrichtungen 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten amorphen Siliciumschichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die amorphen Siliciumschichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen lassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Kopierpapier kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigt.
Zur Prüfung der Haltbarkeit des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Demnach hatte das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften, und es zeigte eine außerordentlich gute Haltbarkeit. Zur Reinigung wurde das Rakel-Reinigungsverfahren durchgeführt, wobei eine aus Urethankautschuk geformte Rakel angewendet wurde.
Bei der Wiederholung des vorstehend erwähnten Bilderzeugungsverfahrens wurde beobachtet, daß das Oberflächenpotential des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials im dunklen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 240 V und im hellen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 50 V blieb und daß das Aufzeichnungsmaterial von einer Verminderung des Potentials des dunklen Bereichs oder von einer Erhöhung des Restpotentials vollkommen frei war.
Beispiel 63
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 62 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 62 beschriebenen Weise ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 64
Fotoleitfähige amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 62 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 7 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 7 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 7
Beispiel 65
Ein Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 62 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 62 bis zu einem Druck von 67 nbar evakuiert wurde. Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 17 wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und die Einströmventile 1421, 1422, 1424 und 1425 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und der Einströmventile 1421, 1422, 1424 und 1425 wurde das Ventil 1435 der Argongas (Reinheit: 99,999%) enthaltenden Bombe 1415 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurde das Einströmventil 1425 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung des Argongases in die Abscheidungskammer 1401 allmählich geöffnet wurde. Das Ausströmventil 1430 wurde allmählich geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,67 µbar erreichte. Nachdem sich die Strömungsmenge unter diesen Bedingungen stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Die Blende 1405 wurde geöffnet, und nachdem festgestellt worden war, daß sich die Durchflußregulierungvorrichtung 1420 stabilisiert hatte, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem Target 1404, das eine auf eine hochreine polykristalline Siliciumscheibe (Reinheit: 99,999%) aufgebrachte, hochreine Graphitscheibe (Reinheit: 99,999%) (Flächenverhältnis von Silicium zu Graphit=1 : 9) aufwies, und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W fließen gelassen wurde. Unter diesen Bedingungen, die so abgestimmt waren, daß eine stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde auf diese Weise 1 min lang unter Bildung einer unteren Sperrschicht mit einer Dicke von 10,0 nm fortgesetzt. Danach wurde die Hochfrequenz-Stromquelle zur Unterbrechung der Entladung abgeschaltet. Anschließend wurden das Ausströmventil 1430 und die Blende 1405 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, um die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar zu entgasen. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 unter Messung der Temperatur des Trägers erhöht, bis sich die Temperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert hatte. Das Verfahren wurde anschließend unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 62 durchgeführt, wodurch eine fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht gebildet wurde. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 62 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei eine sehr klare und scharfe Bildqualität erhalten wurde.
Beispiel 66
Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 62 wurde auf einem Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, ein unterer Schichtbereich gebildet, der einen Teil einer fotoleitfähigen, amorphen Siliciumschicht bildete. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1429 geschlossen, und danach wurden das Ventil 1432 der O₂(0,1)/He-Gas enthaltenden Bombe 1412 und das Ventil 1433 der B₂H₆(50)/H₂-Gas enthaltenden Bombe 1413 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1437 bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1422 und 1423 zur Einführung von O₂(0,1)/He-Gas und B₂H₆(50)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 bzw. 1418 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 allmählich geöffnet, und die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1418 wurden so reguliert, daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu der Strömungsmenge von O₂(0,1)/He 10 : 0,3 und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu der Strömungsmenge von B₂H₆(50)/H₂-Gas 50 : 1 betrug. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 wieder eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 wieder unter Verengung seiner Öffnung eingestellt, bis der an dem Pirani- Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 µbar erreichte.
Nachdem festgestellt worden war, daß sich das Einströmen der Gase und der Innendruck stabilisiert hatten, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wieder eingeschaltet, wodurch zur erneuten Einleitung einer Glimmentladung mit einer Eingangsleitung von 10 W in der Abscheidungskammer 1401 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden zur Bildung eines Zwischenschichtbereichs, der einen Teil einer fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht bildete, 5 h lang aufrecht erhalten. Danach wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis der Strömungsmenge von O₂-Gas zu SiH₄(10)/H₂-Gas wurde durch Regulierung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß es 1/10 betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug ähnlich wie bei der Bildung des unteren Schichtbereichs 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines einen Teil einer fotoleitfähigen, amorphen Siliciumschicht bildenden, oberen Schichtbereichs mit einer Dicke von 90,0 nm 15 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten amorphen Siliciumschichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die amorphen Siliciumschichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Kopierpapier kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte Aufzeichnungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-Belichtungs- Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen. Dann wurde durch Kopieren auf ein Kopierpapier und Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.
Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel erhaltene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als auch für positive Ladungspolarität als Aufzeichnungsmaterial geeignet ist.
Beispiel 67
Die SiH₄(10)/H₂-Gas enthaltende Bombe 1411 wurde vorher durch eine Bombe ersetzt, die SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und auf einem Träger, der in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt worden war, wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 65 eine untere Sperrschicht gebildet. Dann wurden bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 das Ausströmventil 1430 und die Blende 1405 geschlossen, worauf das Hauptventil 1410 zum Entgasen der Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar vollständig geöffnet wurde. Danach wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 unter Messung der Temperatur des Trägers erhöht, bis sich die Temperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert hatte. Danach wurden bei geschlossener Blende 1405 SiF₄-Gas und O₂-Gas bei der Bildung des unteren Schichtbereichs und des oberen Schichtbereichs eingesetzt, wobei das Verhältnis ihrer Strömungsmenge auf einen Wert von 10 : 1 eingestellt wurde, während bei der Bildung des Zwischenschichtbereichs SiF₄-Gas und O₂(0,1)/He-Gas unter Einstellung des Verhältnisses ihrer Strömungsmenge auf einen Wert von 1 : 1,2 eingesetzt wurden. Die Eingangsleistung für die Glimmentladung betrug 100 W. Während ansonsten die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 62 eingehalten wurden, wurde eine fotoleitfähige, amorphe Siliciumschicht gebildet.
Nach der Bildung der fotoleitfähigen, amorphen Siliciumschicht wurden die Ausströmventile 1426 und 1428 bei abgeschalteter Heizvorrichtung 1408 geschlossen, und die Blende 1405 wurde wieder geöffnet. Als der Träger auf eine Temperatur von 100°C abgekühlt worden war, wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der unteren Sperrschicht die obere Sperrschicht gebildet.
Nachdem auf dem Träger in der vorstehend beschriebenen Weise die untere Sperrschicht, die fotoleitfähige, amorphe Siliciumschicht und die obere Sperrschicht gebildet worden waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet, und das Ausströmventil 1430 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1425 wurden bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, wodurch der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht wurde. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 62 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.
Beispiel 68
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 62 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas und C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu C₂H₄(0,1)/H₂ bei der Bildung des Zwischenschichtbereichs so verändert wurde, daß es 10 : 0,5 betrug.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in ähnlicher Weise wie in Beispiel 62 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Zur Prüfung der Haltbarkeit des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Demnach hatte das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften, und es zeigte eine außerordentlich gute Haltbarkeit. Zur Reinigung wurde das Rakel-Reinigungsverfahren durchgeführt, wobei eine aus Urethankautschuk geformte Rakel angewendet wurde.
Bei der Wiederholung des vorstehend erwähnten Bilderzeugungsverfahrens wurde beobachtet, daß das Oberflächenpotential des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials im dunklen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 240 V und im hellen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 50 V blieb und daß das Aufzeichnungsmaterial von einer Verminderung des Potentials des dunklen Bereichs oder von einer Erhöhung des Restpotentials vollkommen frei war.
Beispiel 69
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 68 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 68 beschriebenen Weise elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 70
Fotoleitfähige, amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 68 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 8 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 8 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 8
Beispiel 71
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 65 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas und C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu C₂H₄(0,1)/H₂ bei der Bildung des Zwischenschichtbereichs so verändert wurde, daß es 10 : 0,5 betrug.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 65 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 72
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 66 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas und C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu C₂H₄(0,1)/H₂ bei der Bildung des Zwischenschichtbereichs so verändert wurde, daß es 10 : 0,5 betrug.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 66 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 73
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 67 hergestellt, wobei jedoch C₂H₄(0,1)/H₂-Gas anstelle von O₂(0,1)/He-Gas und C₂H₄-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiF₄ zu C₂H₄(0,1)/H₂ bei der Bildung des Zwischenschichtbereichs so verändert wurde, daß es 1 : 1 betrug.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 67 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 74
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 62 hergestellt, wobei jedoch NH₃(0,1)/H2 anstelle von O₂(0,1)/He-Gas und NH₃-Gas anstelle von O₂-Gas eingesetzt wurde und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃ so verändert wurde, daß es 50 : 1 betrug, während das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂ so verändert wurde, daß es 10 : 1 betrug.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 62 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte. Zur Reinigung wurde das Rakel- Reinigungsverfahren durchgeführt, wobei eine aus Urethankautschuk geformte Rakel angewendet wurde.
Bei der Wiederholung des vorstehend erwähnten Bilderzeugungsverfahrens wurde beobachtet, daß das Oberflächenpotential des vorstehend erwähnten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials im dunklen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 240 V und im hellen Bereich konstant auf einem Wert von etwa 50 V blieb und daß das Aufzeichnungsmaterial von einer Verminderung des Potentials des dunklen Bereichs oder von einer Erhöhung des Restpotentials vollkommen frei war.
Beispiel 75
Ein Träger aus der Aluminiumlegierung 61S (diese Legierung enthält Cu, Si und Cr) mit einer Dicke von 1 mm und den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche hochglanzpoliert worden war, wurde in der in Beispiel 72 beschriebenen Weise anodisch oxidiert und vollständig getrocknet. Danach wurde der erhaltene Träger 20 min lang in einem Dampfbad von überhitztem Dampf mit einem Druck von 2,94 bar stehengelassen. Unter Anwendung des auf diese Weise behandelten Trägers wurde in der in Beispiel 72 beschriebenen Weise elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt und bezüglich der Bildqualität und der Haltbarkeit getestet. Es ergab sich, daß das Aufzeichnungsmaterial zu ausgezeichneten Bildeigenschaften führte und eine ausgezeichnete Haltbarkeit hatte.
Beispiel 76
Fotoleitfähige, amorphe Siliciumschichten wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 73 beschrieben gebildet, jedoch wurde die Dicke der auf dem Träger befindlichen Oberflächenschicht durch Änderung der Dauer der anodischen Oxidation in der in Tabelle 9 gezeigten Weise verändert. Bei der Prüfung der Bildqualität und der Wiederholbarkeit des Bilderzeugungsverfahrens wurden die in Tabelle 9 gezeigten Ergebnisse erhalten. In diesen Fällen wurde die Entwicklung unter Anwendung des Magnetbürstenverfahrens durchgeführt, wobei der Wert der angelegten Entwicklungs-Vorspannung gewählt wurde, mit dem die besten Bilder erzeugt werden konnten.
Tabelle 9
Beispiel 77
Auf einem Träger, der unter Anwendung der gleichen Behandlung wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 65 eine untere Sperrschicht gebildet. Dann wurde auf der unteren Sperrschicht nach einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 74 eine fotoleitfähige, amorphe Siliciumschicht gebildet, wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 74 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 78
Auf einem Träger, der unter Anwendung der gleichen Behandlung wie in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 66 zur Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials eine fotoleitfähige, amorphe Siliciumschicht gebildet, wobei jedoch die folgenden Bedingungen eingehalten wurden:
Oberer SchichtbereichSiH₄(10)/H₂ : NH₃ = 5 : 1
Schichtdicke = 90,0 nm ZwischenschichtbereichSiH₄(10)/H₂ : NH₃(0.1)/H₂ = 10 : 0,3
SiH₄(10)/H₂ : B₂H₆(50)/H₂ = 10 : 0,2
Dauer der Schichtbildung: 4 h 30 min Unterer SchichtbereichSiH₄(10)/H₂ : NH₃(0.1)/H₂ = 2 : 1
SiH₄(10)/H₂ : B₂H₆(50)/H₂ = 10 : 0,2
Dauer der Schichtbildung: 30 min
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 66 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 79
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 67 hergestellt, jedoch wurden bei der Bildung des unteren und des oberen Schichtbereichs der fotoleitfähigen, amorphen Siliciumschicht SiF₄(10)/Ar-Gas und NH₃(0,1)/H₂-Gas in einem Strömungsmengenverhältnis von 1 : 20 eingesetzt, während bei der Bildung des Zwischenschichtbereichs SiF₄(10)/Ar-Gas und NH₃(0,1)/H₂-Gas in einem Strömungsmengenverhältnis von 1 : 1,2 eingesetzt wurden.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 67 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.
Beispiel 80
Als die Beispiele 74 bis 79 wiederholt wurden, wobei jedoch anstelle von NH₃ jeweils N₂, N₂O oder (N₂+O₂) eingesetzt wurden, und mit den hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien die entsprechenden, elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren durchgeführt wurden, konnten übertragene Bilder mit einer sehr hohen Qualität erhalten werden. Außerdem wurde nach wiederholter, langzeitiger Anwendung der Aufzeichnungsmaterialien keine Verminderung der Qualität der übertragenen Bilder beobachtet.
Beispiel 81
Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 48 hergestellt, wobei jedoch NH₃(0,2)/Ar-Gas durch NH₃(0,1)/H₂-Gas ersetzt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde das Bilderzeugungsverfahren in der gleichen Weise wie in Beispiel 67 durchgeführt. Die auf dem Bildempfangspapier erhaltenen Bilder hatten eine ausgezeichnete Auflösung, waren klar und zeigten eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung sowie eine hohe Dichte.
Das vorstehend beschriebene Bilderzeugungsverfahren wurde zur Prüfung der Haltbarkeit des vorstehend erwähnten, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wiederholt durchgeführt. Dabei ergab sich, daß auch das Bild, das auf dem 10 000sten Bildempfangspapier erhalten wurde, eine ausgezeichnete Qualität hatte und gegenüber dem auf dem ersten Bildempfangspapier erhaltenen Bild keinen wesentlichen Unterschied in der Qualität zeigte. Daraus geht hervor, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Koronaionen, eine ausgezeichnete Abriebbeständigkeit und hervorragende Reinigungseigenschaften hatte und eine außerordentlich gute Haltbarkeit zeigte.

Claims (54)

1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger und einer auf dem Träger befindlichen fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht, die Wasserstoffatome enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mindestens eine Oberflächenschicht aus Aluminiumoxid aufweist, das als Bestandteil der chemischen Struktur Wasser enthält, und daß die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht zusätzlich zu den Wasserstoffatomen oder anstelle der Wasserstoffatome Halogenatome enthält und mindestens in einem Teil der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht ein Schichtbereich vorhanden ist, der mindestens eine aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählte Atomart enthält, wobei der Gehalt der erwähnten Atomart in dem Schichtbereich in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht ungleichmäßig verteilt ist.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bereich vorhanden ist, in dem der Gehalt der erwähnten Atomart in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht kontinuierlich abnimmt.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich im Verteilungsprofil des Gehalts der erwähnten Atomart in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht einen Höchstwert C max des Gehalts der erwähnten Atomart aufweist.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß C max an der Seite der Oberfläche der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht, die dem Träger entgegengesetzt ist, vorliegt.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß C max an der dem Träger zugewandten Seite des Schichtbereichs vorliegt.
6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der erwähnten Atomart um Sauerstoffatome handelt und C max 0,3 bis 67 Atom-% beträgt.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich 0,05 bis 30 Atom-% beträgt.
8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der erwähnten Atomart um Stickstoffatome handelt und C max 0,1 bis 60 Atom-% beträgt.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Stickstoffatome in dem Schichtbereich 0,02 bis 30 Atom-% beträgt.
10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der erwähnten Atomart um Kohlenstoffatome handelt und C max 0,03 bis 90 Atom-% beträgt.
11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Kohlenstoffatome in dem Schichtbereich 0,005 bis 30 Atom-% beträgt.
12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht aus einem unteren Schichtbereich, in dem der Gehalt der erwähnten Atomart, die in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist, den Wert C₁ hat, einem oberen Schichtbereich, in dem der Gehalt der erwähnten Atomart, die in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist, den Wert C₂ hat, und einem zwischen dem unteren und dem oberen Schichtbereich ausgebildeten Zwischenschichtbereich, in dem der Gehalt der erwähnten Atomart, die in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist, den Wert C₃ hat, besteht, wobei C₁ bzw. C₂ größer als C₃ ist.
13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß C₁ und C₂ im wesentlichen gleich sind.
14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß C₁ und C₂ verschieden sind.
15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der erwähnten Atomart um Sauerstoffatome handelt, wobei C₁ und C₂ 11 bis 66 Atom-% betragen und C₃ 0,01 bis 10 Atom-% beträgt.
16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Sauerstoffatome 0,05 bis 30 Atom-% beträgt.
17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der erwähnten Atomart um Stickstoffatome handelt, wobei C₁ und C₂ 11 bis 60 Atom-% betragen und C₃ 0,005 bis 10 Atom-% beträgt.
18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Stickstoffatome 0,02 bis 30 Atom-% beträgt.
19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der erwähnten Atomart um Kohlenstoffatome handelt, wobei C₁ und C₂ 11 bis 90 Atom-% betragen und C₃ 0,001 bis 10 Atom-% beträgt.
20. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Kohlenstoffatome 0,005 bis 30 Atom-% beträgt.
21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome in der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.
22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Halogenatome in der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.
23. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe des Gehalts der Wasserstoffatome und der Halogenatome in der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.
24. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome 19 Atom-% oder weniger beträgt.
25. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht einen den Typ der elektrischen Leitfähigkeit steuernden Fremdstoff enthält.
26. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff ein Fremdstoff vom p-Typ ist.
27. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff vom p-Typ ein aus B, Al, Ga, In und Tl ausgewähltes Element ist.
28. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Fremdstoffs vom p-Typ 3×10-2 Atom-% oder weniger beträgt.
29. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff ein Fremdstoff vom n-Typ ist.
30. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoff vom n-Typ ein aus N, P, As, Sb und Bi ausgewähltes Element ist.
31. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige amorphe Siliciumschicht eine Dicke von 3 µm bis 100 µm hat.
32. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zwischen dem Träger und der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht eine Zwischenschicht vorgesehen ist.
33. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Zwischenschicht um eine Sperrschicht handelt
34. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem amorphen Silicium besteht, das Siliciumatome als Matrix und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart enthält.
35. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium außerdem Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält.
36. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel Si a C1-a , worin a=0,1 bis 0,4, dargestellt wird.
37. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si b C1-b ) c H1-c , worin b=0,1 bis 0,5 und c=0,6 bis 0,99, dargestellt wird.
38. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si d C1-d ) e X1-e , worin X ein Halogenatom bedeutet, d=0,1 bis 0,47 und e=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
39. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si f C1-f ) g (H+X)1-g , worin X ein Halogenatom bedeutet, f=0,1 bis 0,47 und g=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
40. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel Si h N1-h , worin h=0,43 bis 0,6, dargestellt wird.
41. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si i N1-i ) j H1-j , worin i=0,43 bis 0,6 und j=0,65 bis 0,98, dargestellt wird.
42. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si k N1-k ) l X1-l , worin X ein Halogenatom bedeutet, k=0,43 bis 0,60 und l=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
43. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si m N1-m ) n (H+X)1-n , worin X ein Halogenatom bedeutet, m=0,43 bis 0,60 und n=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
44. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel Si o O1-o , worin o=0,33 bis 0,40, dargestellt wird.
45. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si p O1-p ) q H1-q , worin p=0,33 bis 0,40 und q=0,65 bis 0,98, dargestellt wird.
46. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si r O1-r ) s X1-s , worin X ein Halogenatom bedeutet, r=0,33 bis 0,40 und s=0,80 bis 0,89, dargestellt wird.
47. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Silicium durch die Formel (Si t O1-t ) u (H+X)1-u , worin X ein Halogenatom bedeutet, t=0,33 bis 0,40 und u=0,80 bis 0,99, dargestellt wird.
48. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid besteht.
49. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Dicke von 3,0 nm bis 100,0 nm hat.
50. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich auf der fotoleitfähigen amorphen Siliciumschicht eine Deckschicht vorgesehen ist.
51. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Deckschicht um eine Sperrschicht handelt.
52. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem amorphen Silicium besteht, wie es in einem der Ansprüche 34 bis 47 erwähnt wird.
53. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid besteht.
54. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht eine Dicke von 3,0 nm bis 5 µm hat.
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