DE3401083C2 - - 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.
Fotoleiter, aus denen fotoleitfähige Schichten für elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterialien wie z. B. Bilderzeugungsmaterialien,
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen bzw. -Bildabtastvorrichtungen
oder Manuskript-Lesevorrichtungen gebildet
werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-
Verhältnis [Fotostrom (I p )/Dunkelstrom (I d )], Spektraleigenschaften,
die an die elektromagnetischen Wellen, mit denen
bestrahlt werden soll, angepaßt sind, eine gute fotoelektrische
Empfindlichkeit und einen gewünschten Wert des Dunkelwiderstandes
haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich
sein. Außerdem ist es bei einer Festkörper-
Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß Restbilder innerhalb
einer festgelegten Zeit leicht beseitigt werden können.
Im Fall eines Bilderzeugungsmaterials, das in eine für
die Anwendung in einem Büro bestimmte elektrofotografische
Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig,
daß das Bilderzeugungsmaterial nicht gesundheitsschädlich
ist.
Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer
Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) als
Fotoleiter Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus der
DE-OS 27 46 967 und der DE-OS 28 55 718 Anwendungen von a-Si für
elektrofotografische Bilderzeugungsmaterialien bekannt, und
aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für eine
Lesevorrichtung mit fotoelektrischer Wandlung bekannt.
Unter den gegenwärtigen Umständen sind jedoch bei den
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien mit aus a-Si gebildeten
fotoleitfähigen Schichten hinsichtlich der
Ausgewogenheit der Gesamteigenschaften, wozu elektrische,
optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie der
Dunkelwiderstandswert, die Fotoempfindlichkeit und das
Ansprechen auf elektromagnetische Welle sowie Eigenschaften bezüglich des
Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung
wie die Feuchtigkeitsbeständigkeit und des weiteren die
Beständigkeit mit dem Verlauf der Zeit gehören, weitere
Verbesserungen erforderlich.
Beispielsweise wird im Fall der Anwendung von a-Si in einem Bilderzeugungsmaterial
oft
beobachtet, daß während seiner Anwendung ein Restpotential
verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen hinsichtlich
der Erzielung einer höheren Fotoempfindlichkeit
und eines höheren Dunkelwiderstandes angestrebt
werden. Wenn ein solches elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird,
werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine
Anhäufung von Ermüdungserscheinungen
oder die sogenannte Geisterbild-Erscheinung,
wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen, oder
das Ansprechen auf elektromagnetische Wellen wird allmählich
vermindert, wenn ein solches elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
wiederholt mit einer hohen Geschwindigkeit verwendet
wird.
Ferner hat a-Si in dem Wellenlängenbereich, in dem die
Wellenlänge größer ist als die längeren
Wellenlängen des sichtbaren Lichts, einen Absorptionskoeffizienten,
der im Vergleich zu dem Absorptionskoeffizienten
im Bereich der kürzeren Wellenlängen
relativ klein ist, und infolgedessen ließe sich bei
der Anpassung an den gegenwärtigen praktisch verwendeten
Halbleiterlaser oder im Fall der Anwendung einer Halogenlampe
oder Leuchtstofflampe, wie sie gegenwärtig zur
Verfügung steht, als Lichtquelle im Hinblick darauf,
daß Licht mit längeren Wellenlängen
nicht wirksam angewandt werden kann, noch manches verbessern.
Wenn das Licht, mit dem bestrahlt wird, nicht ausreichend
in die fotoleitfähige Schicht hinein absorbiert werden
kann, jedoch der Belichtungswert des den Träger erreichenden
Lichtes erhöht wird, und wenn der Träger selbst ein hohes
Reflexionsvermögen für das Licht zeigt, das durch das
elektromagnetische Aufzeichnungsmaterial hindurchdringt, kommt
ferner eine auf Mehrfachreflexionen zurückzuführende
Interferenz vor, die eine Ursache für die Erzeugung von
"unscharfen Bildern" sein kann.
Dieser Effekt wird größer, wenn der bestrahlte Punkt
kleiner gemacht wird, um die Auflösung zu verbessern,
und stellt besonders im Fall der Anwendung eines Halbleiterlasers
als Lichtquelle ein großes Problem dar.
a-Si-Materialien können in der Matrix aus Siliciumatomen ferner
Wasserstoffatome oder Halogenatome wie Fluoratome oder
Chloratome zur Verbesserung ihrer elektrischen und Fotoleitfähigkeitseigenschaften,
Atome eines als Substanz für die
Steuerung der elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften dienenden
Fremdstoffs wie Boratome oder Phosphoratome und andere
Atome zur Verbesserung anderer Eigenschaften enthalten. In
Abhängigkeit von der Art der vorstehend erwähnten zusätzlichen
Atomarten und ihrer Verteilungsweise in der Matrix aus
Siliciumatomen können manchmal Probleme bezüglich der elektrischen
Eigenschaften oder der Fotoleitfähigkeitseigenschaften
der gebildeten fotoleitfähigen Schicht verursacht werden. So
ist z. B. in vielen Fällen die Lebensdauer der Ladungsträger, die
in der gebildeten fotoleitfähigen Schicht durch Belichtung erzeugt
werden, ungenügend, oder die von der Trägerseite her injizierten
Ladungen können im dunklen Bereich nicht ausreichend
behindert werden.
Aus EP 0 045 204 A2 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
bekannt, das einen Träger und eine fotoleitfähige
Schicht mit Schichtstruktur aufweist. Die fotoleitfähige
Schicht ist aus amorphem Silicium mit einem Siliciumgehalt
von mindestens 50 Atom-% gebildet und enthält Wasserstoffatome,
deren Gehalt durchschnittlich mindestens 1 Atom-% und in
den beiden Oberflächenbereichen der fotoleitfähigen Schicht 1
bis 40 Atom-% beträgt, sowie gegebenenfalls Germaniumatome.
Eine fotoleitfähige Schicht aus amorphem Silicium mit Schichtstruktur,
die Germaniumatome enthält, führt zwar zu einer guten
Anpassung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
an einen Halbleiterlaser, jedoch treten in diesem Fall
manchmal Probleme hinsichtlich der Haftung zwischen dem Träger
und der Schichtstruktur und der Diffusion von Fremdstoffen
bzw. Verunreinigungen aus dem Träger zu der Schichtstruktur
auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches
Aufzeichnungsmaterial der im Oberbegriff von Patentanspruch
1 angegebenen Art bereitzustellen, das stabile elektrische,
optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften hat, die
von den bei der Anwendung herrschenden Umgebungsbedingungen
faktisch unabhängig sind, mit dem leicht Bilder von hoher
Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine
hohe Auflösung zeigen, erzeugt werden können, wobei das Aufzeichnungsmaterial
ferner in allen Bereichen des sichtbaren
Lichts eine hohe Fotoempfindlichkeit haben und eine ausgezeichnete
Anpassung an einen Halbleiterlaser zeigen soll, ohne
daß Probleme hinsichtlich der Haftung zwischen dem Träger
und der Schichtstruktur und der Diffusion von Fremdstoffen
bzw. Verunreinigungen aus dem Träger zu der Schichtstruktur
auftreten.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
mit den im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials werden nachstehend
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung
des Schichtaufbaus einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
dient.
Fig. 2 ist ein Flußschema, in dem die für die Herstellung des
erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
angewandte Forrichtung erläutert wird.
Das in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
100 weist auf einem Träger 101 eine Schichtstruktur 102
auf, die als eine ihrer Außenflächen eine freie Oberfläche
107 hat. Die Schichtstruktur 102 ist aufgebaut aus einem ersten
Schichtbereich 106, der aus einem mindestens teilweise
kristallisierten Material, das entweder nur Germaniumatome
oder Germaniumatome und Siliciumatome als Matrix und ggf.
Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält [nachstehend
als "µc-Ge(Si,H,X)" bezeichnet] besteht, einem zweiten Schichtbereich
103, der aus einem amorphen Material, das Siliciumatome
und Germaniumatome als Matrix und ggf. Wasserstoffatome
und/oder Halogenatome enthält [nachstehend als "a-SiGe(H,X)"
bezeichnet] besteht, und einem dritten Schichtbereich 104,
der aus einem amorphen Material, das Siliciumatome als Matrix
und ggf. Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält
[nachstehend als "a-Si(H,X)" bezeichnet] besteht und Fotoleitfähigkeit
zeigt. Die Schichtbereiche 106, 103 und 104 sind in
der erwähnten Reihenfolge vom Träger 101 aus übereinandergeschichtet.
Wenn der erste Schichtbereich 106 aus einem Material besteht,
das Germaniumatome und Siliciumatome als Matrix enthält, sind
die Germaniumatome und die Siliciumatome in der Richtung der
Schichtdicke des ersten Schichtbereichs 106 und in der Richtung,
die zu der Oberfläche des Trägers 101 im wesentlichen
parallel ist, gleichmäßig und ohne Unterbrechung verteilt.
Die in dem zweiten Schichtbereich 103 enthaltenen Germaniumatome
sind in dem zweiten Schichtbereich 103 in der Richtung
der Schichtdicke des zweiten Schichtbereichs 103 und in der
Richtung, die zu der Oberfläche des Trägers 101 im wesentlichen
parallel ist, gleichmäßig und ohne Unterbrechung verteilt.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial
100 ist vorzugsweise in dem ersten Schichtbereich
106 und/oder dem zweiten Schichtbereich 103, insbesondere in
dem zweiten Schichtbereich 103, eine Substanz (D) für die
Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten, um dem
jeweiligen Schichtbereich gewünschte Leitfähigkeitseigenschaften
zu verleihen.
Die Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
kann gleichmäßig überall in dem ersten Schichtbereich
106 oder überall in
dem zweiten Schichtbereich 103 oder
alternativ örtlich in einem Teil des ersten Schichtbereichs
106 oder des zweiten Schichtbereichs
103 in der Richtung der Schichtdicke enthalten sein.
Wenn die Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
örtlich in einem
Teil des zweiten Schichtbereichs 103 enthalten ist,
kann der Schichtbereich (PN), der die
Substanz (D) enthält, geeigneterweise als Endteil-
Schichtbereich des zweiten Schichtbereichs 103 ausgebildet
werden. Besonders in dem Fall, daß der
Schichtbereich (PN) als Endteil-Schichtbereich
an der dem Träger zugewandten Seite des zweiten Schichtbereichs 103 vorgesehen
wird, kann die Injektion von Ladungen mit einer
bestimmten Polarität aus dem Träger in die Schichtstruktur
102 durch eine geeignete Auswahl der Art und
des Gehalts der Substanz (D)
in dem Schichtbereich (PN) wirksam
inhibiert werden.
Alternativ kann die
Substanz (D) auch in dem dritten Schichtbereich
104, der auf dem zweiten Schichtbereich 103 vorgesehen
ist, enthalten sein.
Wenn die Substanz (D) in dem dritten
Schichtbereich 104 enthalten sein soll, können die
Art und der Gehalt der in den dritten Schichtbereich
104 einzubauenden Substanz (D) sowie das Verfahren für
ihren Einbau in Abhängigkeit von der Art und dem Gehalt
der in dem zweiten Schichtbereich 103 enthaltenen Substanz
(D) sowie von dem Verfahren für ihren Einbau in
geeigneter Weise festgelegt werden.
Wenn die Substanz (D) in dem dritten
Schichtbereich 104 enthalten sein soll, sollte die
Substanz (D) vorzugsweise innerhalb desjenigen
Bereichs des dritten Schichtbereichs 104 enthalten sein, der mindestens die Berührungsgrenzfläche
mit dem zweiten Schichtbereich 103 enthält.
Die Substanz (D) kann überall in
dem dritten Schichtbereich
104 gleichmäßig enthalten sein oder alternativ in einem
Teil des dritten Schichtbereichs 104 gleichmäßig enthalten sein.
Wenn die Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
sowohl in dem zweiten Schichtbereich
103 als auch in dem dritten Schichtbereich 104 enthalten
sein soll, wird es bevorzugt, daß der Schichtbereich,
der die Substanz (D) in dem zweiten
Schichtbereich 103 enthält, und der Schichtbereich,
der die Substanz (D) in dem dritten
Schichtbereich 104 enthält, miteinander in Berührung
sind.
Wenn die Substanz (D) in dem ersten
Schichtbereich 106, dem zweiten Schichtbereich 103 und
dem dritten Schichtbereich 104 enthalten ist, kann die
Substanz (D) ferner in dem ersten Schichtbereich 106,
dem zweiten Schichtbereich 103 und dem dritten Schichtbereich
104 entweder die gleiche oder eine verschiedene sein, und
auch ihr Gewicht kann in den einzelnen Schichtbereichen
gleich oder verschieden sein.
Es wird jedoch bevorzugt, daß der Gehalt der Substanz (D) in dem zweiten
Schichtbereich 103 in ausreichendem Maße größer gewählt
wird, wenn in den drei einzelnen Schichtbereichen die
gleiche Art der Substanz (D) verwendet
wird, oder daß in gewünschten einzelnen Schichtbereichen
verschiedene Arten der Substanz (D) mit verschiedenen
elektrischen Eigenschaften enthalten sind.
Durch den Einbau der Substanz (D) für die Steuerung
der Leitfähigkeitseigenschaften in mindestens den zweiten
Schichtbereich 103
können die Leitfähigkeitseigenschaften
des die Substanz (D) enthaltenden Schichtbereichs
(der entweder den gesamten zweiten Schichtbereich
103 oder einen Teil davon bildet) in der gewünschten Weise
frei gesteuert werden. Als eine solche Substanz (D)
können die auf dem Halbleitergebiet eingesetzten sogenannten
Fremdstoffe erwähnt werden. Als Substanz (D)
können Fremdstoffe des p-Typs und Fremdstoffe
des n-Typs, die den Si- und den Ge-Atomen, aus denen
die Schichtbereiche der Schichtstruktur 102 aufgebaut sind,
Leitfähigkeitseigenschaften des p-Typs bzw. Leitfähigkeitseigenschaften
des n-Typs verleihen, eingebaut werden.
Im einzelnen können als Fremdstoffe des p-Typs Atome,
die zu Elementen der Gruppe III des Periodensystems
gehören, wie z. B. B (Bor), Al (Aluminium), Ga (Gallium),
In (Indium) und Tl (Thallium) erwähnt werden, wobei
B und Ga besonders bevorzugt werden.
Als Fremdstoffe des n-Typs können Atome der zu der Gruppe
V des Periodensystems gehörenden Elemente wie P (Phosphor),
As (Arsen), Sb (Antimon) oder Bi (Wismut) mit
eingebaut werden, wobei P und As besonders bevorzugt
werden.
Der Gehalt der Substanz
(D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
in dem Schichtbereich (PN) kann in Abhängigkeit
von den für den Schichtbereich (PN) erforderlichen
Leitfähigkeitseigenschaften oder in dem Fall, daß der
Schichtbereich (PN) in unmittelbarer Berührung mit dem
Träger vorgesehen ist, im Hinblick auf die
Beziehung z. B. zu den Eigenschaften an der Berührungsgrenzfläche
mit dem Träger gewählt werden.
Der Gehalt der Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
kann geeigneterweise auch unter
Berücksichtigung anderer Schichtbereiche, die in unmittelbarer
Berührung mit dem Schichtbereich (PN) vorgesehen
sind, und der Beziehung zu den Eigenschaften an der
Berührungsgrenzfläche mit diesen anderen Schichtbereichen
gewählt werden.
Der Gehalt der Substanz (D) für die Steuerung der
Leitfähigkeitseigenschaften in dem Schichtbereich (PN)
kann geeigneterweise 0,01 bis 5×10⁴ Atom-ppm, vorzugsweise
0,5 bis 1×10⁴ Atom-ppm und insbesondere 1 bis
5×10³ Atom-ppm betragen.
Dadurch, daß als Gehalt der Substanz (D) für die Steuerung
der Leitfähigkeitseigenschaften in dem Schichtbereich
(PN) geeigneterweise 30 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise
50 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100
Atom-ppm oder mehr gewählt werden, kann beispielsweise
in dem Fall, daß die einzubauende Substanz (D) ein Fremdstoff
des p-Typs ist, mindestens eine Injektion von
Elektronen aus dem Träger durch den zweiten
Schichtbereich 103 hindurch in den dritten Schichtbereich
104 wirksam inhibiert werden, wenn die freie Oberfläche
105 der Schichtstruktur 102 einer Ladungsbehandlung
mit positiver Polarität unterzogen wird, oder kann in
dem Fall, daß die einzubauende Substanz (D) ein Fremdstoff
des n-Typs ist, mindestens eine Injektion von
Löchern aus dem Träger durch den zweiten
Schichtbereich 103 hindurch in den dritten Schichtbereich
104 wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche
105 der Schichtstruktur 102 einer Ladungsbehandlung
mit negativer Polarität unterzogen wird.
In den vorstehenden
Fällen kann ein Schichtbereich (Z), der sich außerhalb
des Schichtbereichs (PN) befindet, eine Substanz (D) für
die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften mit
einem Leitungstyp, der eine von dem Leitungstyp der
in dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz (D) für
die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften verschiedene
Polarität hat, enthalten, oder der Schichtbereich
(Z) kann eine Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
mit einem Leitungstyp der gleichen
Polarität in einer Menge enthalten, die viel geringer
ist als die zweckmäßige Menge der in dem Schichtbereich
(PN) enthaltenen Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften.
In einem solchen Fall kann der Gehalt der Substanz (D) für
die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften, die
in dem Schichtbereich (Z) enthalten
ist, in Abhängigkeit
von der Polarität und dem Gehalt der
Substanz (D), die in dem Schichtbereich (PN) enthalten ist,
festgelegt werden und beträgt geeigneterweise 0,001
bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 0,05 bis 500 Atom-ppm
und insbesondere 0,1 bis 200 Atom-ppm.
Wenn in dem Schichtbereich (PN) und dem Schichtbereich
(Z) die gleiche Art der Substanz (D) für die Steuerung
der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten ist, kann
der Gehalt der Substanz (D) in dem Schichtbereich (Z) vorzugsweise 30
Atom-ppm oder weniger betragen.
Dadurch, daß in der Schichtstruktur 102 ein
Schichtbereich (PN), der eine Substanz (D) für die Steuerung
der Leitfähigkeitseigenschaften mit einem Leitungstyp
einer Polarität enthält, und ein Schichtbereich (Z), der
eine Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
mit einem Leitungstyp der anderen Polarität
enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander vorgesehen
werden, kann an diesem Berührungsbereich auch
eine sogenannte Verarmungsschicht zur Verfügung gestellt
werden.
Beispielsweise kann in der Schichtstruktur 102
eine Verarmungsschicht hergestellt werden, indem ein
Schichtbereich, (PN) bzw. (Z), der einen Fremdstoff
des p-Typs enthält, und ein Schichtbereich, (Z) bzw. (PN),
der einen Fremdstoff des n-Typs enthält,
so ausgebildet werden, daß sie einander unmittelbar
berühren, wodurch ein sogenannter pn-Übergang gebildet
wird.
In dem dritten Schichtbereich
104, der auf dem zweiten Schichtbereich 103 vorgesehen
ist, sind keine Germaniumatome enthalten, und durch
die Bildung einer solchen Schichtstruktur 102
kann das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
so hergestellt werden, daß es gegenüber Licht
mit Wellenlängen über den gesamten Bereich
eine ausgezeichnete Lichtempfindlichkeit hat.
Weil die Germaniumatome überall in dem ersten Schichtbereich
106 ohne Unterbrechung verteilt sind,
kann ferner im Fall der Anwendung einer
Lichtquelle wie z. B. eines Halbleiterlasers eine hervorragende
Affinität zwischen dem ersten Schichtbereich
106 und dem zweiten Schichtbereich 103 sichergestellt
werden, und das Licht an der Seite der längeren Wellenlängen,
das durch den dritten Schichtbereich 104 im
wesentlichen nicht absorbiert werden kann, kann in dem
ersten Schichtbereich 106 im wesentlichen vollständig
absorbiert werden, wodurch die Interferenz, die durch
Reflexion von der Trägeroberfläche hervorgerufen wird,
verhindert werden kann.
Da in dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial
jedes der Materialien, die den zweiten
Schichtbereich 103 und den dritten Schichtbereich 104
bilden, Siliciumatome als Bestandteil der Matrix
enthält, kann ferner an
der Grenzfläche dieser übereinandergeschichteten
Schichtbereiche eine ausreichende chemische Stabilität
gewährleistet werden.
Der Gehalt der in dem ersten Schichtbereich 106 enthaltenen
Germaniumatome
beträgt im allgemeinen 1 bis 1×10⁶ Atom-ppm,
vorzugsweise 100 bis 1×10⁶ Atom-ppm und insbesondere
500 bis 1×10⁶ Atom-ppm.
Der Gehalt der in dem zweiten Schichtbereich 103 enthaltenen
Germaniumatome beträgt im
allgemeinen 1 bis 9,5×10⁵ Atom-ppm, vorzugsweise 100
bis 8×10⁵ Atom-ppm und insbesondere 500 bis 7×10⁵
Atom-ppm.
Die Dicke des ersten
Schichtbereichs 106 beträgt geeigneterweise 3,0 nm bis 50 µm,
vorzugsweise 4,0 nm bis 40 µm und insbesondere 5,0 nm
bis 30 µm.
Die Dicke T B des zweiten
Schichtbereichs 103 beträgt geeigneterweise 3,0 nm bis 50 µm,
vorzugsweise 4,0 nm bis 40 µm und insbesondere 5,0 nm
bis 30 µm.
Ferner beträgt die Dicke T des dritten Schichtbereichs
104 geeigneterweise 0,5 bis 90 µm, vorzugsweise
1 bis 80 µm und insbesondere 2 bis 50 µm. Die
Summe der Dicke T B des zweiten Schichtbereichs
103 und der Dicke T des dritten Schichtbereichs
104, nämlich (T B +T), wird
auf der Grundlage
der Wechselbeziehung zwischen den für die beiden
Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften und den
für die Schichtstruktur 102 als Ganzes erforderlichen
Eigenschaften
festgelegt.
In dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial kann der
numerische Bereich der Summe (T B
+T) geeigneterweise 1 bis 100 µm, vorzugsweise 1 bis
80 µm und insbesondere 2 bis 50 µm, betragen.
Bei in höherem Maße bevorzugten Ausführungsformen der
Erfindung ist es erwünscht, zweckdienliche numerische
Werte für die Dicken T B
und T zu wählen, während geeigneterweise die Beziehung
T B /T≦1 erfüllt wird.
Die numerischen Werte der Dicke
T B und der Dicke T
sollten
geeigneterweise so festgelegt werden, daß
vorzugsweise die Beziehung T B /T≦0,9 und insbesondere
die Beziehung T B /T≦0,8 erfüllt wird.
Es ist erwünscht, daß für die
Dicke des ersten Schichtbereichs 106 ein sehr
kleiner Wert gewählt wird, der geeigneterweise 30 µm
oder weniger, vorzugsweise 25 µm oder weniger und insbesondere
20 µm oder weniger beträgt, wenn der Gehalt
der Germaniumatome in dem ersten Schichtbereich 106
1×10⁵ Atom-ppm oder mehr beträgt.
Typische Beispiele für die Halogenatome (X), die
in den ersten Schichtbereich 106 und/oder den zweiten Schichtbereich
103 und/oder den dritten Schichtbereich 104 eingebaut
werden, falls dies erwünscht ist, sind Fluor-, Chlor-,
Brom- und Jodatome, wobei Fluor- und Chloratome bevorzugt werden.
Der aus µc-Ge(Si,H,X) bestehende
erste Schichtbetrieb 106 kann nach dem Vakuumbedampfungsverfahren
unter Anwendung einer Entladungserscheinung,
z. B. nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren
oder dem Ionenbedampfungsverfahren, gebildet
werden. Das grundlegende Verfahren für die Bildung des
aus µc-Ge(Si,H,X) bestehenden ersten Schichtbereichs
106 nach dem Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise
darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für
den Einbau von Germaniumatomen
sowie ggf. ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von
Siliciumatomen (zusammen mit einem gasförmigen
Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen
und/oder Halogenatomen, falls dies notwendig
ist) in eine Abscheidungskammer eingeleitet werden,
die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht
werden kann, und daß in der Abscheidungskammer eine
Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Oberfläche
eines Trägers, der in eine festgelegte Lage gebracht
worden ist, ein aus µc-Ge(Si,H,X) bestehender ester Schichtbereich
106 gebildet wird. Alternativ kann für die Bildung des ersten
Schichtbetreichs 106 nach dem Zerstäubungsverfahren unter
Anwendung eines aus Germanium gebildeten plattenförmigen Targets sowie ggf.
eines aus Silicium gebildeten Targets, von zwei plattenförmigen
Targets, die aus Silicium bzw. Germanium gebildet sind, oder
eines plattenförmigen Targets, das eine Mischung von
Silicium und Germanium enthält, ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Germaniumatomen, das ggf. mit einem verdünnenden
Gas wie z. B Ar oder He verdünnt ist (zusammen mit einem
gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder
Halogenatomen, falls dies notwendig ist), in eine
Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden,
um eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre zu bilden,
worauf das vorstehend erwähnte Target in dieser Gasplasmaatmosphäre
zerstäubt wird.
Im Fall des Ionenbedampfungsverfahrens kann die gleiche
Verfahrensweise wie im Fall der Zerstäubung angewandt
werden, wobei jedoch beispielsweise polykristallines
Germanium oder Einkristall-Germanium, und, falls notwendig,
polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium
verwendet werden, jedes Material in ein Verdampfungsschiffchen
hineingebracht wird, die Verdampfungsquelle
nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren
erhitzt wird, um das Material zu verdampfen,
und dem fliegenden, verdampften Produkt ein
Durchtritt durch eine gewünschte Glasplasmaatmosphäre
ermöglicht wird.
Bei der Bildung des ersten Schichtbereichs 106 muß die
Trägertemperatur um 50°C bis 200°C höher sein als bei
der Bildung des zweiten Schichtbereichs 103.
Ein aus a-SiGe(H,X) bestehender zweiter Schichtbereich
103 kann nach dem Vakuumbedampfungsverfahren unter Anwendung
einer Entladung, z. B. nach dem Glimmentladungsverfahren,
dem Zerstäubungsverfahren oder dem
Ionenbedampfungsverfahren, gebildet werden. Die grundlegende
Verfahrensweise für die Bildung des aus a-SiGe(H,X)
bestehenden zweiten Schichtbereichs 103 nach dem Glimmentladungsverfahren
besteht beispielsweise darin, daß
ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von
Siliciumatomen
und ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den
Einbau von Germaniumatomen
(zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder
Halogenatomen, falls dies notwendig ist) in eine Abscheidungskammer
eingeleitet werden, die im Inneren auf einen
verminderten Druck gebracht werden kann, und daß in
der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt
wird, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers mit einem ersten Schichtbereich 106, der
in eine festgelegte Lage gebracht worden ist, ein aus
a-SiGe(H,X) bestehender zweiter Schichtbereich 103 gebildet wird. Alternativ
kann für die Bildung des zweiten Schichtbereichs 103
nach dem Zerstäubungsverfahren unter Anwendung eines
aus Germanium gebildeten, plattenförmigen Targets
und eines aus Silicium gebildeten Targets,
von zwei plattenförmigen Targets, die aus Silicium bzw. Germanium gebildet sind,
oder eines plattenförmigen Targets, das eine Mischung
von Silicium und Germanium enthält, ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Germaniumatomen, das ggf. mit einem verdünnenden
Gas wie z. B. Ar oder He verdünnt ist, (zusammen mit einem gasförmingen Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/
oder Halogenatomen, falls dies notwendig ist) in
eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet
werden, um eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre zu bilden,
worauf das vorstehend erwähnte Target in dieser Gasplasmaatmosphäre
zerstäubt wird.
Im Fall des Ionenbedampfungsverfahrens kann die gleiche
Verfahrensweise wie im Fall der Zerstäubung angewandt
werden, wobei jedoch beispielsweise polykristallines
Germanium oder Einkristall-Germanium und, falls notwendig,
polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium
verwendet werden, jedes Material in ein Verdampfungsschiffchen
hineingebracht wird, die Verdampfungsquelle
nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren
erhitzt wird, um das Material zu verdampfen,
und dem verdampften Produkt ein Durchtritt
durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht
wird.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von
Siliciumatomen können gasförmige oder vergasbare
Siliciumwasserstoffe (Silane) wie z. B. SiH₄, Si₂H₆,
Si₃H₈ und Si₄H₁₀ erwähnt werden. SiH₄ und Si₂H₆ werden im
Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung
und auf den Wirkungsgrad bezüglich des Einbaus
von Siliciumatomen besonders bevorzugt.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien
für den Einbau von Germaniumatomen können gasförmige
oder vergasbare Germaniumwasserstoffe (Germane) wie
z. B. GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆,
Ge₈H₁₈ und Ge₉H₂₀ erwähnt werden. GeH₄, Ge₂H₆ und Ge₃H₈
werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während
der Schichtbildungsvorgänge und auf den Wirkungsgrad
bezüglich des Einbaus von Germaniumatomen besonders bevorzugt.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den
Einbau von Halogenatomen
können eine Vielzahl von Halogenverbindungen,
beispielsweise Halogengase, Halogenide, Interhalogenverbindungen
oder gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen
wie z. B. mit Halogenen substituierte Silanderivate,
erwähnt werden.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau
von Halogenatomen können auch gasförmige
oder vergasbare, Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen,
die aus Silicium- und Halogenatomen
gebildet sind, erwähnt
werden.
Als typische Beispiele für Halogenverbindungen, die
vorzugsweise als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen eingesetzt werden,
können Halogengase wie z. B. Fluor, Chlor, Brom oder
Jod und Interhalogenverbindungen wie z. B. BrF, ClF,
ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl und JBr erwähnt werden.
Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen,
d. h. als mit Halogenen substituierte Silanderivate,
können vorzugsweise Siliciumhalogenide wie z. B. SiF₄,
Si₂F₆, SiCl₄ und SiBr₄ eingesetzt werden.
Wenn das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
nach dem Glimmentladungsverfahren unter Anwendung
einer solchen Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung
gebildet werden soll, können auf einem gewünschten
Träger ein erster Schichtbereich 106 und ein zweiter
Schichtbereich 103 gebildet werden, ohne daß ein gasförmiger
Siliciumwasserstoff als
Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen zusammen mit einem gasförmigen
Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen eingesetzt
wird.
Das grundlegende Verfahren zur Bildung eines ersten
Schichtbereichs 106 und eines zweiten Schichtbereichs
103, die Halogenatome enthalten, nach dem Glimmentladungsverfahren
besteht darin, daß ein gasförmiges Siliciumhalogenid
als gasförmiges Ausgangsmaterial für den
Einbau von Siliciumatomen, ein Germaniumwasserstoff als gasförmiges
Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen und ein
Gas wie z. B. Ar, H₂ oder He in einem festgelegten Mischungsverhältnis
und mit festgelegten Gasdurchflußgeschwindigkeiten
in eine Abscheidungskammer für die
Bildung des ersten Schichtbereichs 106 und des zweiten
Schichtbereichs 103 eingeleitet werden und in der Abscheidungskammer
eine Glimmentladung angeregt wird,
um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden,
wodurch auf einem gewünschten Träger der erste Schichtbereich
106 und der zweite Schichtbereich 103 gebildet
werden können. Zum Zweck einer leichteren Steuerung
des Anteils der eingebauten Wasserstoffatome
können diese Gase ferner in einem gewünschten
Ausmaß mit Wasserstoffgas oder einer gasförmigen, Wasserstoffatome
enthaltenden Siliciumverbindung vermischt
werden.
Die jeweiligen Gase können ferner nicht nur als einzelne
Gasart, sondern auch in Form einer Mischung von mehreren
Gasarten eingesetzt werden.
Bei dem Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenbedampfungsverfahren
können in den gebildeten Schichtbereich Halogenatome
eingebaut werden, indem in die Abscheidungskammer eine
gasförmige Halogenverbindung oder eine gasförmige, Halogenatome
enthaltende Siliciumverbindung, wie sie vorstehend
beschrieben wurde, eingeleitet und eine Plasmaatmosphäre
aus diesem Gas gebildet wird.
Für den Einbau von Wasserstoffatomen kann in die
Abscheidungskammer auch ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen, z. B. H₂
oder ein gasförmiges Silan und/oder ein gasförmiges
German, wie sie vorstehend erwähnt wurden, eingeleitet
und in der Abscheidungskammer eine Plasmaatmosphäre
aus diesem Gas gebildet werden.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Halogenatomen können die Halogenverbindungen
oder halogenhaltigen Siliciumverbindungen,
die vorstehend erwähnt wurden, in wirksamer Weise
eingesetzt werden. Ferner ist auch der Einsatz von gasförmigen
oder vergasbaren Halogeniden, die Wasserstoffatome
enthalten, z. B.
eines Halogenwasserstoffs, wozu HF, HCl, HBr und HJ
gehören, eines halogensubstituierten Siliciumwasserstoffs,
wozu SiH₂F₂, SiH₂J₂ SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ und SiHBr₃
gehören, eines halogensubstituierten Germaniumwasserstoffs
wie z. B. GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂,
GeH₃Cl, GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHJ₃, GeH₂J₂ oder
GeH₃J, oder eines Germaniumhalogenids wie z. B. GeF₄,
GeCl₄, GeBr₄, GeJ₄, GeF₂, GeCl₂, GeBr₂ oder GeJ₂ als
wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung des ersten
Schichtbereichs 106 und des zweiten Schichtbereichs
103 möglich.
Unter diesen Substanzen können Halogenide, die Wasserstoffatome
enthalten und während der Bildung des ersten
Schichtbereichs 106 und des zweiten Schichtbereichs
103 gleichzeitig mit dem Einbau von Halogenatomen
in den Schichtbereich Wasserstoffatome einbauen können, die
hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder fotoelektrischen
Eigenschaften sehr wirksam sind, vorzugsweise
als Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen
eingesetzt werden.
Für den Einbau von Wasserstoffatomen in die Struktur
des ersten Schichtbereichs 106 und des zweiten Schichtbereichs
103 kann anders als bei dem vorstehend erwähnten
Verfahren dafür gesorgt werden, daß in einer Abscheidungskammer,
in der eine Entladung angeregt wird, H₂
oder ein gasförmiger Siliciumwasserstoff, wozu SiH₄,
Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ gehören, und Germanium oder
eine Germaniumverbindung für den Einbau von Germaniumatomen oder
alternativ ein Germaniumwasserstoff wie z. B. GeH₄,
Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈
oder Ge₉H₂₀ und Silicium oder eine Siliciumverbindung
für den Einbau von Siliciumatomen zusammen vorhanden sind.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann
die Menge der Wasserstoffatome oder der Halogenatome
oder die Gesamtmenge der Wasserstoffatome und der Halogenatome,
die in den
ersten Schichtbereich 106 eingebaut wird,
geeigneterweise 0,0001 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 0,005
bis 30 Atom-% und insbesondere 0,01 bis 25 Atom-% betragen.
Zur Steuerung der Mengen der Wasserstoffatome
und/oder der Halogenatome in dem ersten Schichtbereich
106 können die Trägertemperatur und/oder die Mengen
der zum Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogenatomen
in das Abscheidungsvorrichtungssystem einzuleitenden
Ausgangsmaterialien oder die Entladungsleistung
gesteuert werden.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann
die Menge der Wasserstoffatome oder Halogenatome,
die in den zweiten Schichtbereich 103
eingebaut werden, oder die Gesamtmenge
der Wasserstoffatome und der Halogenatome geeigneterweise 0,01 bis 40 Atom-%, vorzugsweise
0,05 bis 30 Atom-% und insbesondere 0,1 bis 25 Atom-%
betragen.
Zur Steuerung der Mengen der Wasserstoffatome
und/oder der Halogenatome in dem zweiten Schichtbereich
103 können die Trägertemperatur und/oder die Mengen
der zum Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogenatomen
in das Abscheidungsvorrichtungssystem einzuleitenden
Ausgangsmaterialien oder die Entladungsleistung
gesteuert werden.
Für die Bildung des aus a-Si(H,X)
bestehenden dritten Schichtbereichs 104 nach dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie im
Fall der Bildung des zweiten Schichtbereichs 103 können Ausgangsmaterialien
[die Ausgangsmaterialien (II) für
die Bildung des dritten Schichtbereichs 104] eingesetzt
werden, die aus den vorstehend beschriebenen Ausgangsmaterialien
(I) für die Bildung des zweiten Schichtbereichs
103 mit Ausnahme der als gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Germaniumatomen eingesetzten Ausgangsmaterials
ausgewählt werden.
Das heißt, daß ein aus a-Si(H,X) gebildeter Schichtbereich
104 nach dem Vakuumbedampfungsverfahren
unter Anwendung einer Entladung,
beispielsweise nach dem Glimmentladungsverfahren,
dem Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenbedampfungsverfahren,
gebildet werden kann. Die grundlegende Verfahrensweise
für die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden
dritten Schichtbereichs 104 nach dem Glimmentladungsverfahren
besteht beispielsweise darin, daß ein gasförmiges
Ausgangsmaterial für
den Einbau von Siliciumatomen (zusammen
mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für
den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen,
falls dies notwendig ist) in eine Abscheidungskammer
eingeleitet wird, die im Inneren auf einen verminderten
Druck gebracht werden kann, und daß in der Abscheidungskammer
eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf
der Oberfläche eines Trägers mit einem ersten Schichtbereich 106 und einem zweiten Schichtbereich 103, der in eine festgelegte
Lage gebracht worden ist, ein aus a-Si(H,X) bestehender
dritter Schichtbereich 104 gebildet wird. Für die Bildung des dritten Schichtbereichs 104 nach
dem Zerstäubungsverfahren kann in dem Fall, daß die
Zerstäubung unter Anwendung eines aus Silicium gebildeten
Targets in einer Atmosphäre aus beispielsweise einem
Inertgas wie Ar oder He oder aus einer Gasmischung auf
Basis dieser Gase durchgeführt wird, ein gasförmiges Ausgangsmaterial für
den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen
in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung
eingeleitet werden.
Die Menge der Wasserstoffatome
oder die Menge der Halogenatome oder die Gesamtmenge
der Wasserstoffatome und der Halogenatome, die
in dem dritten Schichtbereich 104
enthalten ist,
kann geeigneterweise 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise
5 bis 30 Atom-% und insbesondere 5 bis 25 Atom-%, betragen.
Für die Bildung des die vorstehend erwähnte Substanz
(D) enthaltenden Schichtbereichs (PN) durch Einbau
der Substanz (D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften,
beispielsweise von Atomen der Gruppe
III oder Atomen der Gruppe V des Periodensystems, in
die Struktur eines Schichtbereichs der Schichtstruktur 102
kann ein Ausgangsmaterial
für den Einbau von Atomen der Gruppe III des Periodensystems
oder ein Ausgangsmaterial für den Einbau
von Atomen der Gruppe V des Periodensystems im gasförmigen
Zustand zusammen mit anderen Ausgangsmaterialien
für die Bildung der Schichtstruktur 102 in die
Abscheidungskammer eingeleitet werden. Als solche Ausgangsmaterialien
für den Einbau von Atomen der Gruppe
III des Periodensystems können vorzugsweise gasförmige
oder mindestens unter den Schichtbildungsbedingungen
vergasbare Verbindungen eingesetzt werden.
Als typische Beispiele solcher Ausgangsmaterialien für
den Einbau von Atomen der Gruppe III können Borwasserstoffe
wie z. B. B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B₆H₁₀,
B₆H₁₂ und B₆H₁₄ und Borhalogenide wie z. B. BF₃, BCl₃
und BBr₃, die zum Einbau von Boratomen dienen, erwähnt
werden. Außerdem können beispielsweise auch
AlCl₃, GaCl₃, Ga(CH₃)₃, InCl₃ und TlCl₃ eingesetzt werden.
Als Ausgangsmaterial für den Einbau von Atomen der
Gruppe V des Periodensystems
können Phosphorwasserstoffe
wie z. B. PH₃ und P₂H₄ und Phosphorhalogenide wie z. B.
PH₄J, PF₃, PF₅, PCl₅, PBr₃, PBr₅ und PJ₃, die
Ausgangsmaterialien für den Einbau von Phosphoratomen
sind, erwähnt werden. Als wirksame Ausgangsmaterialien
für den Einbau von Atomen der Gruppe V
des Periodensystems können ferner auch AsH₃, AsF₃,
AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅, SbCl₃, SbCl₅,
BiH₃, BiCl₃ und BiBr₃ eingesetzt werden.
Der Träger kann entweder
elektrisch leitend oder dielektrisch sein. Als Beispiele
für elektrisch leitende Trägermaterialien können Metalle wie
z. B. NiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta,
V, Ti, Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.
Als dielektrische Träger können üblicherweise Folien
oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen,
Polycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid
gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere und andere
Materialien eingesetzt werden. Diese dielektrischen
Träger sollten vorzugsweise mindestens eine Oberfläche
haben, die einer Behandlung unterzogen worden ist, durch
die sie elektrisch leitend gemacht wurde, und die
Schichtbereiche werden geeigneterweise auf der Seite des Trägers
vorgesehen, die durch eine solche Behandlung elektrisch
leitend gemacht worden ist.
Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht
werden, indem auf dem Glas eine Dünnschicht aus NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂
oder ITO (In₂O₃+SnO₂) gebildet wird. Alternativ kann
die Oberfläche einer Kunstharzfolie wie z. B. einer Polyesterfolie
durch Vakuumbedampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung
oder Zerstäubung eines Metalls wie z. B. NiCr,
Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti oder
Pt oder durch Laminieren eines solchen Metalls auf die
Oberfläche elektrisch leitend gemacht werden. Der Träger
kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, beispielsweise
in Form eines Zylinders, eines Bandes oder einer
Platte oder in anderen Formen, und seine Form kann in
gewünschter Weise festgelegt werden. Wenn das in Fig.
1 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 beispielsweise
als Bilderzeugungsmaterial
eingesetzt werden soll, kann es für die
Verwendung in einem kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit
durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise
in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet
werden. Der Träger kann eine Dicke haben, die
in geeigneter Weise so festgelegt wird, daß ein gewünschtes
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gebildet werden
kann. Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial flexibel
sein muß, wird der Träger mit der Einschränkung,
daß er seine Funktion als Träger ausüben können muß,
so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall
hat der Träger jedoch im allgemeinen unter Berücksichtigung
seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner
mechanischen Festigkeit eine Dicke von 10 µm oder eine
größere Dicke.
Wie vorstehend näher erläutert wurde, kann ein elektrofotografisches
Aufzeichnungsmaterial, das so gestaltet ist,
daß es die erfindungsgemäße Schichtstruktur hat, alle
Probleme, die vorstehend erwähnt wurden, lösen, und es
zeigt hervorragende elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften
sowie gute Eigenschaften gegenüber
dem Einfluß von Umgebungsbedingungen bei der Anwendung
und eine gute Durchschlagsfestigkeit.
Besonders im Fall der Anwendung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
als Bilderzeugungsmaterial ist es bei der
Ladungsbehandlung in hervorragender Weise zum Festhalten
von Ladungen befähigt, ohne daß die Bilderzeugung in
irgendeiner Weise durch Restpotentiale beeinflußt wird,
sind seine elektrischen Eigenschaften stabil mit einer
hohen Empfindlichkeit und zeigt es ein hohes S/N-Verhältnis
sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber
der Licht-Ermüdung und hervorragende Eigenschaften bei
der wiederholten Anwendung, wodurch es möglich ist,
Bilder mit einer hohen Qualität, die eine hohe Bilddichte,
einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben,
zu erhalten.
Ferner hat das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
über den gesamten Bereich des sichtbaren
Lichts eine hohe Lichtempfindlichkeit, und es ist hinsichtlich
der Anpassung an einen Halbleiterlaser besonders
hervorragend und zeigt auch ein schnelles Ansprechen
auf Licht.
Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung
des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
kurz beschrieben.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung für die
Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
In den Gasbomben 202 bis 206 sind luftdicht abgeschlossene,
gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des
erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
enthalten. Beispielsweise ist 202 eine Bombe, die mit
He verdünntes SiH₄-Gas (Reinheit: 99,999%; nachstehend
als "SiH₄/He" bezeichnet) enthält, ist 203 eine Bombe,
die mit He verdünntes GeH₄-Gas (Reinheit: 99,999%;
nachstehend als "GeH₄/He" bezeichnet) enthält, ist 204
eine Bombe, die mit He verdünntes SiF₄-Gas (Reinheit:
99,99%; nachstehend als "SiF₄/He" bezeichnet) enthält,
ist 205 eine Bombe, die mit He verdünntes B₂H₆-Gas (Reinheit:
99,999%; nachstehend als "B₂H₆/He" bezeichnet)
enthält, und ist 206 eine H₂-Gas (Reinheit: 99,999%)
enthaltende Bombe.
Um diese Gase in eine Reaktionskammer 201 hineinströmen
zu lassen, wird zuerst ein Hauptventil 234 geöffnet,
um die Reaktionskammer 201 und die Gas-Rohrleitungen
zu evakuieren, nachdem bestätigt worden ist, daß die
Ventile 222 bis 226 der Gasbomben 202 bis 206 und ein
Belüftungsventil 235 geschlossen und Einströmventile
212 bis 216, Ausströmventile 217 bis 221 und Hilfsventile
232 und 233 geöffnet sind. Als nächster Schritt werden
die Hilfsventile 232 und 233 und die Ausströmventile
217 bis 221 geschlossen, wenn der an einer Vakuummeßvorrichtung
236 abgelesene Druck 0,67 mPa erreicht hat.
Im folgenden wird ein Beispiel für die Bildung eines
ersten Schichtbereichs auf einem zylindrischen Träger
237 erläutert. SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 202, GeH₄/He-
Gas aus der Gasbombe 203 und B₂H₆/He-Gas aus der Gasbombe
205 werden in Durchflußreguliervorrichtungen 207, 208
und 210 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 222,
223 und 225 so geöffnet werden, daß die Drücke an Auslaßmanometern
227, 228 und 230 jeweils auf einen Wert von
98 kPa einreguliert werden, und indem die Einströmventile
212, 213 und 215 allmählich geöffnet werden. Anschließend
werden die Ausströmventile 217, 218 und 220
und das Hilfsventil 232 allmählich geöffnet, um die
einzelnen Gase in die Reaktionskammer 201 hineinströmen
zu lassen. Die Ausströmventile 217, 218 und 220 werden
so reguliert, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis
von SiH₄/He, GeH₄/He und B₂H₆/He einen gewünschten Wert
erreicht, und auch die Öffnung des Hauptventils 234
wird reguliert, während die Ablesung an der Vakuummeßvorrichtung
236 beobachtet wird, und zwar so, daß der
Druck in der Reaktionskammer 201 einen gewünschten Wert
erreicht. Nachdem bestätigt worden ist, daß die Temperatur
des Trägers 237 durch eine Heizvorrichtung 238 auf
400 bis 600°C eingestellt wurde, wird eine Stromquelle
240 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in
der Reaktionskammer 201 eine Glimmentladung anzuregen
und auf dem Träger 237 einen ersten Schichtbereich
zu bilden. Wenn der erste Schichtbereich bis zu
einer gewünschten Schichtdicke gebildet worden ist,
wird die Glimmentladung unter den gleichen Bedingungen
und nach dem gleichen Verfahren, wobei jedoch die Temperatur
des Trägers 237 durch die Heizvorrichtung 238
auf 50 bis 400°C eingestellt wird und die Entladungsbedingungen
verändert werden, falls dies erwünscht ist,
für eine gewünschte Zeitdauer aufrechterhalten, wodurch
auf dem ersten Schichtbereich der zweite Schichtbereich
gebildet werden kann.
Wenn der zweite Schichtbereich bis zu einer gewünschten
Schichtdicke gebildet worden ist, wird die Glimmentladung
unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen
Verfahren, wobei jedoch das Ausströmventil 218
vollständig geschlossen wird und die Entladungsbedingungen
verändert werden, falls dies erwünscht ist, für
eine gewünschte Zeitdauer aufrechterhalten, wodurch
auf dem zweiten Schichtbereich ein dritter Schichtbereich,
der im wesentlichen keine Germaniumatome
enthält, gebildet werden kann.
Zum Einbau einer Substanz (D) für die Steuerung der
Leitfähigkeitseigenschaften in den dritten Schichtbereich
können während der Bildung des dritten Schichtbereichs
zu anderen Gasen, die in die Abscheidungskammer
einzuleiten sind, Gase wie z. B. B₂H₆ und PH₃ zugegeben
werden.
Auf diese Weise wird auf dem Träger 237 eine Schichtstruktur
gebildet, die aus dem ersten Schichtbereich,
dem zweiten Schichtbereich und dem dritten
Schichtbereich besteht.
Während der Schichtbildung wird der Träger 237 geeigneterweise
durch einen Motor 239 mit einer konstanten
Geschwindigkeit gedreht, um eine gleichmäßige Schichtbildung
zu bewirken.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele
näher erläutert.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurden auf
einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in
Tabelle 1A gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet,
wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
erhalten wurde.
Das auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde als Bilderzeugungsmaterial
in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, und eine Koronaladung wurde 0,3 s lang mit
-5,0 kV durchgeführt. Unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial
unter Anwendung einer Wolframlampe
als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 lx · s durch eine
lichtdurchlässige Testkarte hindurch bildmäßig belichtet.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, durch Kaskadenentwicklung
auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
gebracht, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf
dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch
Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial
aus Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit
einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung
und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial erhalten,
indem die Schichtbereichsbildung nach dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, wobei
die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 2A gezeigten
Weise abgeändert wurden.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterials als Bilderzeugungsmaterial
wurde auf einem Bildempfangsmaterial
aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, jedoch mit entgegengesetzter
Ladungspolarität und unter Anwendung
eines negativ geladenen Entwicklers, ein Bild erzeugt,
wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial erhalten,
indem die Schichtbereichsbildung nach dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, wobei
die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 3A gezeigten
Weise abgeändert wurden.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterials als Bilderzeugungsmaterial
wurde auf einem Bildempfangsmaterial
aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 ein Bild erzeugt,
wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1
hergestellt, jedoch wurde der Gehalt der in dem ersten
Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome verändert,
wie es in Tabelle 4A gezeigt wird, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis
von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas
verändert wurde.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien als Bilderzeugungsmaterialien wurden nach dem gleichen Verfahren und
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 auf
Bildempfangsmaterialien aus Papier Bilder erzeugt, wobei
die in Tabelle 4A gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
Elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1
hergestellt, jedoch wurde die Dicke des ersten
Schichtbereichs in der in Tabelle 5A gezeigten Weise
verändert.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien als Bilderzeugungsmaterialien
wurden nach dem gleichen Verfahren
und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
auf Bildempfangsmaterialien aus Papier Bilder erzeugt,
wobei die in Tabelle 5A gezeigten Ergebnisse erhalten
wurden.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurden auf
einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in
Tabelle 6A gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet,
wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
erhalten wurde.
Das auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde als Bilderzeugungsmaterial
in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, und eine Koronaladung wurde 0,3 s lang mit
-5,0 kV durchgeführt. Unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial
unter Anwendung einer Wolframlampe
als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 lx · s durch eine
lichtdurchlässige Testkarte hindruch bildmäßig belichtet.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, durch Kaskadenentwicklung
auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
gebracht, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das
auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild
durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial
aus Papier übertragen wurde, wurde ein klares
Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete
Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
Auf einem wie in Beispiel 1 hergestellten elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterial wurde wie in Beispiel
1 ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt, wobei jedoch
als Lichtquelle anstelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser
des GaAs-Typs mit einer Wellenlänge von 810 nm
(10 mW) verwendet wurde. Dann wurde unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 1 ein Tonerbild erzeugt.
Bei der Bewertung der Bildqualität wurde festgestellt,
daß das erhaltene Bild klar war, eine hohe Qualität
hatte und eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute
Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurden auf
einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in
Tabelle 1B gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet,
wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
erhalten wurde.
Das auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde als Bilderzeugungsmaterial
in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, und eine Koronaladung wurde 0,3 s lang mit
+0,5 kV durchgeführt. Unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial
unter Anwendung einer Wolframlampe
als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 lx · s durch eine
lichtdurchlässige Testkarte hindurch bildmäßig belichtet.
Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, durch Kaskadenentwicklung
auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
gebracht, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das
auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild
durch Koronaladung mit +5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial
aus Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild
mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung
und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial erhalten,
indem die Schichtbereichsbildung nach dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 8 durchgeführt wurde, wobei
die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 2B gezeigten
Weise abgeändert wurden.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterials als Bilderzeugungsmaterial
wurde auf einem Bildempfangsmaterial aus
Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 8, jedoch mit entgegengesetzter
Ladungspolarität und unter Anwendung eines positiv
geladenen Entwicklers, ein Bild erzeugt, wobei eine
sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial erhalten,
indem die Schichtbereichsbildung nach dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 8 durchgeführt wurde, wobei
die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 3B gezeigten
Weise abgeändert wurden.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterials als Bilderzeugungsmaterial
wurde auf einem Bildempfangsmaterial
aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 ein Bild erzeugt,
wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8
hergestellt, jedoch wurde der Gehalt der in dem ersten
Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome verändert,
wie es in Tabelle 4B gezeigt wird, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis
von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas
verändert wurde.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien als Bilderzeugungsmaterialien
wurden nach dem gleichen Verfahren
und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8
auf Bildempfangsmaterialien aus Papier Bilder erzeugt,
wobei die in Tabelle 4B gezeigten Ergebnisse erhalten
wurden.
Elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8
hergestellt, jedoch wurde die Dicke des ersten
Schichtbereichs in der in Tabelle 5B gezeigten Weise
verändert.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien als Bilderzeugungsmaterialien
wurden nach dem gleichen Verfahren
und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8
auf Bildempfangsmaterialien aus Papier Bilder erzeugt,
wobei die in Tabelle 5B gezeigten Ergebnisse erhalten
wurden.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurden auf
einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in
Tabelle 6B gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet,
wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
erhalten wurde.
Das auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde als Bilderzeugungsmaterial
in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, und eine Koronaladung wurde 0,3 s lang mit
+5,0 kV durchgeführt. Unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial
unter Anwendung einer Wolframlampe
als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 lx · s durch eine
lichtdurchlässige Testkarte hindurch bildmäßig belichtet.
Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträgr erhielt, durch Kaskadenentwicklung
auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
gebracht, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als
das auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild
durch Koronaladung mit +5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial
aus Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild
mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung
und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurden auf
einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in
Tabelle 7B gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet,
wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
erhalten wurde. Das auf diese Weise erhaltene
Aufzeichnungsmaterial wurde als Bilderzeugungsmaterial in eine Ladungs-Belichtungs-
Versuchsvorrichtung eingesetzt, und eine Koronaladung
wurde 0,3 s lang mit -5,0 kV durchgeführt. Unmittelbar
danach wurde das Bilderzeugungsmaterial unter Anwendung
einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von
2 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch
bildmäßig belichtet.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthält, durch Kaskadenentwicklung
auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
gebracht, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das
auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild
durch Koronaladungmit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial
aus Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild
mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung
und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurden auf
einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in
Tabelle 8B gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet,
wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
erhalten wurde.
Das auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurde als Bilderzeugungsmaterial
in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, und eine Koronaladung wurde 0,3 s lang mit
-5,0 kV durchgeführt. Unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial
unter Anwendung einer Wolframlampe
als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 lx · s durch eine
lichtdurchlässige Testkarte hindurch bildmäßig belichtet.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, durch Kaskadenentwicklung
auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
gebracht, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf
dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch
Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial
aus Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit
einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung
und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
Mittels der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 hergestellt, wobei
die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 9B gezeigten
Weise abgeändert wurden.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterials als Bilderzeugungsmaterial
wurde auf einem Bildempfangsmaterial
aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 ein Bild erzeugt,
wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Mittels der in Fig. 2 gzeigten Vorrichtung wurde nach
dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 ein elektrofotografisches
Aufzeichnungsmaterial hergestellt, wobei
die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 10B gezeigten
Weise abgeändert wurden.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterials als Bilderzeugungsmaterial
wurde auf einem Bildempfangsmaterial
aus Papier nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 ein Bild erzeugt,
wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Auf einem wie in Beispiel 8 hergestellten elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterial wurde wie in Beispiel
8 ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt, wobei jedoch
als Lichtquelle anstelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser
des GaAs-Typs mit einer Wellenlänge von 810 nm
(10 mW) verwendet wurde. Dann wurde unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 8 ein Tonerbild erzeugt.
Bei der Bewertung der Bildqualität wurde festgestellt,
daß das erhaltene Bild klar war, eine hohe Qualität
hatte und eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute
Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Nachstehend werden die gemeinsamen Bedingungen für die
Schichtbereichsbildung in den vorstehenden Beispielen
gezeigt:
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz,
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 40 Pa.
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz,
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 40 Pa.
Claims (37)
1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial, das auf einem
Träger eine Siliciumatome und Germaniumatome enthaltende
Schichtstruktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schichtstruktur (102) aufgebaut ist aus einem ersten Schichtbereich
(106), der aus einem mindestens teilweise kristallisierten
Material, das entweder nur Germaniumatome oder Germaniumatome
und Siliciumatome als Matrix enthält, besteht, einem
zweiten Schichtbereich (103), der aus einem amorphen Material,
das Siliciumatome und Germaniumatome als Matrix enthält,
besteht, und einem dritten Schichtbereich (104), der
aus einem amorphen Material, das Siliciumatome als Matrix enthält
und Fotoleitfähigkeit zeigt, besteht, wobei die Schichtbereiche
(106), (103) und (104) in der erwähnten Reihenfolge
vom Träger (101) aus aufeinanderfolgen.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem ersten Schichtbereich (106) und/oder dem zweiten
Schichtbereich (103) und/oder dem dritten Schichtbereich
(104) Wasserstoffatome enthalten sind.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem ersten Schichtbereich (106) und/oder
dem zweiten Schichtbereich (103) und/oder dem dritten Schichtbereich
(104) Halogenatome enthalten sind.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem ersten Schichtbereich (106) und/oder dem zweiten
Schichtbereich (103) eine Substanz (D) für die Steuerung
der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten ist.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Substanz (D) für die Steuerung der
Leitfähigkeitseigenschaften um Atome eines zu der Gruppe III
des Periodensystems gehörenden Elements handelt.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Substanz (D) für die Steuerung der
Leitfähigkeitseigenschaften um Atome eines zu der Gruppe V
des Periodensystems gehörenden Elements handelt.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem dritten Schichtbereich (104) eine Substanz
(D) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten
ist.
8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtstruktur (102) einen Schichtbereich (PN),
der als Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
einen Fremdstoff des p-Typs enthält, aufweist, wobei
der Schichtbereich (PN) mindestens in einem Teil des zweiten
Schichtbereichs (103) vorgesehen ist.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des p-Typs in dem Schichtbereich
(PN) 0,01 bis 5×10⁴ Atom-ppm beträgt.
10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des p-Typs mindestens
30 Atom-ppm beträgt.
11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß in Berührung mit dem Schichtbereich (PN) ein
Schichtbereich (Z), der einen Fremdstoff des n-Typs enthält,
vorgesehen ist.
12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des n-Typs 0,001 bis
1000 Atom-ppm beträgt.
13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß in Berührung mit dem Schichtbereich (PN) ein
Schichtbereich (Z), der einen in einer geringeren Menge als
in dem Schichtbereich (PN) vorliegenden Fremdstoff des p-Typs
enthält, vorgesehen ist.
14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des p-Typs 0,001 bis
1000 Atom-ppm beträgt.
15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtstruktur (102) einen Schichtbereich
(PN), der als Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften
einen Fremdstoff des n-Typs enthält, aufweist,
wobei der Schichtbereich (PN) mindestens in einem Teil des
zweiten Schichtbereichs (103) vorgesehen ist.
16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des n-Typs in dem
Schichtbereich (PN) 0,01×10⁴ Atom-ppm beträgt.
17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des n-Typs mindestens
30 Atom-ppm beträgt.
18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß in Berührung mit dem Schichtbereich (PN) ein
Schichtbereich (Z), der einen Fremdstoff des p-Typs enthält,
vorgesehen ist.
19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des p-Typs 0,001 bis
1000 Atom-ppm beträgt.
20. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß in Berührung mit dem Schichtbereich (PN) ein
Schichtbereich (Z), der einen in einer geringeren Menge als
in dem Schichtbereich (PN) vorliegenden Fremdstoff des n-Typs
enthält, vorgesehen ist.
21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs des n-Typs 0,001 bis
1000 Atom-ppm beträgt.
22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Germaniumatome in dem ersten
Schichtbereich (106) 1 bis 1×60⁶ Atom-ppm beträgt.
23. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Germaniumatome in dem zweiten
Schichtbereich (103) 1 bis 9,5×10⁵ Atom-ppm beträgt.
24. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Schichtbereich (106) eine Schichtdicke
von 3,0 nm bis 50 µm hat.
25. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Schichtbereich (106) eine Schichtdicke
von höchstens 30 µm hat.
26. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schichtbereich (103) eine Schichtdicke
von 3,0 nm bis 50 µm hat.
27. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Schichtbereich (104) eine Schichtdicke
von 0,5 bis 90 µm hat.
28. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtdicke T B des zweiten Schichtbereichs
(103) mit der Schichtdicke T des dritten Schichtbereichs (104)
in der Beziehung T B /T≦1 steht.
29. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Schichtbereich (106) 0,0001 bis 40
Atom-% Wasserstoffatome enthält.
30. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Schichtbereich (106) 0,0001 bis 40
Atom-% Halogenatome enthält.
31. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Schichtbereich (106) Wasserstoff- und
Halogenatome in einer Gesamtmenge von 0,0001 bis 40 Atom-%
enthält.
32. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schichtbereich (103) 0,01 bis 40
Atom-% Wasserstoffatome enthält.
33. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schichtbereich (103) 0,01 bis 40
Atom-% Halogenatome enthält.
34. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schichtbereich (103) Wasserstoff-
und Halogenatome in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 40 Atom-
% enthält.
35. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Schichtbereich (104) 1 bis 40 Atom-%
Wasserstoffatome enthält.
36. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Schichtbereich (104) 1 bis 40 Atom-%
Halogenatome enthält.
37. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Schichtbereich (104) Wasserstoff-
und Halogenatome in einer Gesamtmenge von 1 bis 40 Atom-% enthält.
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