DE3416982A1 - Photoleitfaehiges aufzeichnungselement - Google Patents
Photoleitfaehiges aufzeichnungselementInfo
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Description
Photoleitfähiges Aufzeichnungselement
Die Erfindung betrifft ein photo Leitfähiges AufzeichnungseLement,
das gegenüber eLektromagnetise hen WelLen
wie Licht, worunter im weitesten Sinne UV-St rah L en,
sichtbares Licht, IR-StrahLen, RöntgenstrahLen und y-StrahLen zu verstehen sind, empfindLich ist.
Photo Leitfähige MateriaLien, aus denen BiLderzeugungseLemente
für die ELektrophotographie in Festkörper-BiLdabtastvorrichtungen
oder auf dem Gebiet der Bi Lderzeugung
oder phot ο Leitfähige Schichten in Manuskript-Lesevorrich-
6 DE 3919
tungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlich-
keit, ein hohes S/N-VerhäLtnis fphotostrom (I )/Dunkelstrom
(I,)J, Spekt ra Le i gens chatten, di.e an die elektromagnetischen
Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, 5
angepaßt sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht und
einen gewünschten Dunkelwiderstandswert haben und dürfen
während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein.
Außerdem ist es bei einer Festkörper-BiIdabtastvorrich-
tung auch notwendig, daß das Restbild innerhalb einer
festgelegten Zeit leicht behandelt bzw. beseitigt werden kann. Besonders im Fall eines Bilderzeugungselements für
e I ektrophotographische Zwecke, das in eine für die Anwendung
in einem Büro als Büromaschine vorgesehene elek-
trophotographise he Vorrichtung eingebaut werden soll,
ist es sehr wichtig, daß das Bilderzeugungselement nicht
gesundheitsschädIich ist.
Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in
neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si
bezeichnet) als phot ο I eitfahiges Material Beachtung gefunden.
Beispielsweise sind aus der DE-A 27 46 967 und
der DE-A 28 55 718 Anwendungen von a-Si für den Einsatz in Bilderzeugungselementen für elektrophotographische
Zwecke bekannt, und aus der DE-A 29 33 411 ist eine
Anwendung von a-Si für den Einsatz in einer als optischelektrischer
Wandler wirkenden Lesevorrichtung bekannt.
Es ist zwar versucht worden, die photoleitfähigen Aufzeichnungselemente mit aus a-Si gebildeten photoleit-
fähigen Schichten in verschiedener Hinsicht bezüglich
einzelner Eigenschaften, wozu elektrische, optische und
Photo Ieitfähigkeitseigenschaft en wie z.B. der Dunkelwiderstandswert,
die Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen
auf Licht sowie Eigenschaften bezüglich des Einflusses
35
P ♦ · ·
- 7 - DE 3919
von Umgebungsbedingungen während der Verwendung wie
die Feuchtigkeitsbeständigkeit und ferner die Stabilität
im Verlauf der Zeit und die Haltbarkeit gehören, zu
verbessern, jedoch ließe sich unter den gegenwärtigen
Umständen bezüglich der Gesamteigenschaften noch manches
ve rbessern.
Beispielsweise wird im Fall der Anwendung in einem BiIderzeugungselement
für e I ektrophotographise he Zwecke oft
beobachtet, daß während seiner Verwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen in bezug
auf die Erzielung einer höheren Lichtempfindlichkeit und
eines höheren Dunkelwiderstandes beabsichtigt sind. Wenn
^g ein solches photo leitfähiges Aufzeichnungselement über
eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung
von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Anwendung oder die sogenannte Geisterbild-Erscheinung, wobei Restbilder
erzeugt werden, hervorgerufen.
Ferner hat a-Si in dem Wellenlängenbereich, in dem die
Wellenlängen größer sind als im längerwelligen Bereich, einen
Absorptionskoeffizienten, der im Vergleich mit dem
Absorptionskoeffizienten in dem Bereich der kürzeren
Wellenlängen des sichtbaren Lichtbereichs relativ kleiner
ist, und bei der Anpassung an den Halbleiterlaser, der
gegenwärtig praktisch angewandt wird, ließe sich gegenüber der Anwendung einer üblicherweise verwendeten Halogen-
QQ lampe oder Leuchtstofflampe im Hinblick darauf, daß das
Licht an der Seite der längeren Wellenlängen nicht wirksam angewandt werden kann, noch manches verbessern.
Ein weiterer Nachteil besteht in folgendem: Wenn das gg Licht, mit dem bestrahlt wird, nicht in ausreichendem
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Maße absorbiert werden kann, sondern die Menge des Lichts, das den Träger erreicht, erhöht ist, und wenn
der Träger selbst ein hohes RefLexionsvermögen für das
Licht hat, das durch die photo leitfähige Schicht hin-5
durchgelassen wird, tritt in der photoleitfähigen Schicht eine Interferenz durch MehrfachrefI exion ein,
was eine Ursache für die Erzeugung von "unscharfen" Bildern werden kann.
Dieser Effekt wird großer, wenn die bestrahlte StelLe
zur Verbesserung der Auflösung kleiner gemacht wird, was insbesondere im Fall der Anwendung eines Halbleiterlasers
als Lichtquelle ein großes Problem aufwirft.
Andererseits ist im Hinblick auf die Anpassung an einen Halbleiterlaser auch vorgeschlagen worden, auf einem
Träger eine lichtempfangende Schicht herzustellen, die
aus einem mindestens Germaniumatome enthaltenden amorphen
Material besteht. In diesem Fall können sich jedoch
manchmal Probleme bezüglich des Haftvermögens des Trägers
an der vorstehend erwähnten Lichtempfangenden Schicht
und bezüglich der Diffusion von Fremdstoffen bzw. Verunreinigungen aus dem Träger zu der lichtempfangenden
Schicht ergeben. 25
Alternativ sind im Fall der Bildung einer photoleitfähigen
Schicht aus a-Si-Materia I in der photo Leitfähigen Schicht
als am Aufbau beteiligte Atome andere Atome wie z.B.
Wassers to ff a tome oder Halogenatome wie Fluoratome oder
Chloratome zur Verbesserung ihrer elektrischen und Pho,to-
Ie i,t f äh i gke i t se i gens cha f t en, Atome wie Boratome oder
Phosphor atome zur Regulierung der elektrischen Leitfähigkeit und andere Atome zur Verbesserung anderer Eigenschaften
enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise, in 35
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der diese am Aufbau beteiligten Atome enthalten sind,
können manchmal Probleme hinsichtlich der elektrischen
Eigenschaften, der Photoleitfähigkeitseigenschaften oder
ρ- der Durchschlagsfestigkeit hervorgerufen werden.
Beispielsweise i s i: im Fall der Anwendung als Bilderzeugungselement
für eIektrophotographise he Zwecke die Lebensdauer
der in der gebildeten phot öleitfähigen Schicht
.... durch Belichtung erzeugten Phototräger unzureichend oder
die von der Trägerseite her injizierten Ladungen können im dunklen Bereich nicht in ausreichendem Maße behindert
bzw. gehemmt werden oder auf den Bildern, die auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wor-
,_ den sind, treten Bildfehler, die üblicherweise als
"Weißausfall" bezeichnet werden, auf, von denen angenommen
werden kann, daß sie auf eine Zerstörungserscheinung
durch örtliche Entladung zurückzuführen sind, oder es
werden Bildfehler, die üblicherweise als "weiße Streifen"
bezeichnet werden, erzeugt, von denen angenommen werden kann, daß sie beispielsweise durch Schaben bzw. Kratzen
mit einer zur Reinigung angewandten Rakel bzw. Klinge verursacht werden. Ferner wurden im Fall der Anwendung
in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit oder unmittel-
__ bar nach langzeitigem Stehenlassen in einer Atmosphäre
mit hoher Feuchtigkeit häufig sogenannte "unscharfe" Bilde
r beobachtet.
Bei der Gestaltung eines photoleitfähigen Materials muß
folglich zusammen mit der Verbesserung der a-Si-Materialien
oU
für sich die Lösung all der Probleme, die vorstehend erwähnt
wurden, angestrebt werden.
Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend erwähnten Probleme wurden erfindungsgemäß ausgedehnte Untersuchungen
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hinsichtlich der Anwendbarkeit und Brauchbarkeit von
a-Si als photo Ieitfähiges Material für e I ektrophotographische
Bilderzeugungselemente, Festkörper-Bi I dabtastvorrichtungen
und Lesevorrichtungen usw. durchge-
führt. Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurde gefunden,
daß ein photo I eitfähiges Aufzeichnungselement mit
einer phot ο Ieitfähigen Schicht, die eine Photo Ieitfähigkeit
zeigende amorphe Schicht enthält, die aus a-Si, insbesondere aus sogenanntem hydriertem amorphem Silicium,
ha I ogeniertem amorphem Silicium oder ha logenha 11igern,
hydriertem amorphem Silicium, einem amorphen Material, das in einer Matrix von Si I iciumatomeη Wasserstoff atome
(H) und/oder Halogenatome (X) enthält, {[nachstehend als
a-Si(H,X) bezeichnet3, gebildet ist, nicht nur für die
praktische Anwendung außerordentlich gute Eigenschaften
zeigt, sondern auch den bekannten photo I eitfähigen Aufzeichnungselementen
im wesentlichen in jeder Hinsicht überlegen ist und insbesondere als photo leitfähiges Aufzeichnungselement
für e I ektrophotographische Zwecke be-
sonders hervorragende Eigenschaften hat, wenn dieses
phot ο I eitfähige Aufzeichnungselement bei seiner Herstellung
so gestaltet wird, daß es eine besondere Struktur hat.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein phot ο I eitfähiges Aufzeichnungselement
zur Verfugung zu stellen, das elektrische, optische und Photoleitfähigkeitseigenschaften hat,
die in im wesentlichen konstanter Weise stabil sind und während der Anwendung faktisch keine Abhängigkeit von
den U m g e b u η g s b e d i η g u η g e η zeigen, u η h Ή (4^s Λ ι if ■» e i c h η u r ι <
■ s element eine hervorragende Lichtempfindlichkeit im Bereich
der längeren Wellenlängen und eine hervorragende Beständigkeit
gegenüber der Licht-Ermüdung und auch eine ausgezeichnete
Feuchtigkeitsbeständigkeit und Haltbarkeit haben
soll, ohne daß bei seiner wiederholten Anwendung Verschlechterungserscheinungen hervorgerufen werden, und
kein oder im wesentlichen
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kein beobachtbares RestpotentiaL zeigen soll.
Durch die Erfindung soll auch ein photo leitfähiges Aufzeichnungselement
zur Verfügung gestellt werden, das 5
in allen Bereichen des sichtbaren Lichts eine hohe Lichtempfindlichkeit
hat, für die Anpassung an einen Halbleiterlaser besonders gut geeignet ist und ein schnelles
Ansprechen auf Licht zeigt.
Ferner soll durch die Erfindung ein photo Ieitfähiges
Aufzeichnungselement zur Verfügung gestellt werden, das
während einer zur Erzeugung elektrostatischer Ladungsbilder
durchgeführten Ladungsbehandlung in ausreichendem
Maße zum Festhalten von Ladungen befähigt ist, wenn es 15
als Auf zeichnungseLement für die Erzeugung eines elektrophotographisehen
Bildes angewandt wird, und hervorragende eIektrophotographise he Eigenschaften hat, so daß übliche
elektrophotographische Verfahren in sehr wirksamer Weise
mit dem Aufzeichnungselement durchgeführt werden können.
20
Weiterhin soll durch die Erfindung ein phot ο leitfähiges
Aufzeichnungselement für eIektrophotographisehe Zwecke
zur Verfügung gestellt werden, mit dem leicht Bilder hoher
Qualität erzeugt werden können, die eine hohe Dichte, 25
einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben.
Ferner soll durch die Erfindung ein photoleitfähiges
Aufzeichnungselement mit einer hohen Lichtempfindlichkeit
und einem hohen S/N-VerhäLtnis zur Verfügung ge-30
ste I Lt werden. v
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das im Patentanspruch
1 gekennzeichnete photo leitfähige Aufzeichnungs-
element gelöst. 35
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
AufzeichnungseLements sind die Germaniumatome
mindestens in dem zweiten Schichtbereich in Richtung
der Schichtdicke ungL eichmäßig verteilt.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsfοrm des erfindungsgemäßen
Aufzeichnungselements ist in dem ersten
Schichtbereich und/oder dem zweiten Schichtbereich eine Substanz enthalten, die die Leitfähigkeitseigenschaften
reguliert.
Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
photo Ieitfähigen Aufzeichnungselements werden nachstehend
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht,
die zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform
des Aufbaus des erfindungs-
gemäßen photoleitfähigen Aufzeichnungselements
dient.
Fig. 2 bis 10 sind schematische Diagramme, in denen jeweils das Tiefenprofil der Germaniumatome
in dem zweiten Schichtbereich erläutert
wird.
wird.
Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm, das zur Erläuterung
der für die Herstellung der erfindungsge-
mäßen photoleitfähigen Aufzeichnungselemente
angewandten Vorrichtung dient.
Fig. 12 bis 18 sind jeweiLs graphische Darstellungen
zur Erläuterung der Änderung der Verhältnisse von Gasdurchfluß-
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geschwindigkeiten in erfindungsgemäßen
c Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht zur
Erläuterung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
photo leitfähigen AufzeichnungseLements.
Das in Figur 1 gezeigte photo leitfähige Aufzeichnungsin
element 100 weist einen Träger 101 für das photoleitfähige
Aufzeichnungselement und eine auf dem Träger
vorgesehene lichtempfangende Schicht 102 auf, und die
lichtempfangende Schicht 102 weist als eine Endfläche
eine freie Oberfläche 105 auf.
Die lichtempfangende Schicht 102 hat einen Schichtaufbau
aus einem ersten Schichtbereich (C) 106, der
aus einem Material besteht, das eine Matrix aus Germaniumatomen oder eine Matrix aus Germaniumatomen und Siliciumatomen
und gegebenenfalls Wasser stoffatome oder Halogenatome
enthält und von dem mindestens ein Teil kristallisiert ist, [nachstehend als "jic-Ge (Si ,H,X ) " bezeichnetj,
einem zweiten Schichtbereich (G) 103, der aus Germaniumatome
enthaltenden a-Si(H,X) ^nachstehend als "a-SiGe (H,X)"
bezeichnetj besteht, einem dritten Schichtbereich (S) 104,
der aus a-Si und vorzugsweise aus a-Si(H,X) besteht und Phot ο leitfähigkeit zeigt, und einem vierten Schichtbereich
(M) 107, der aus einem amorphen Material besteht, das Si I iciumatome und Koh lenstoffatome gegebenenfalls
zusammen mit Masserstoffat omen und/oder Halogenatomen
enthält, {Tiachstehend als a-^i« C ) (H,X). bezeichnetj
, die aufeinanderfolgend von der Seite des Trägers 101 aus übereinandergeschichtet bzw. laminiert
si nd.
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Wenn der erste Schichtbereich (C) aus einem Material
besteht, das eine Matrix aus Germaniumatomen und Siliciumatomen enthält, können die Germaniumatome und die SiIiciumatome
in der Weise enthalten sein, daß sie in dem ersten Schichtbereich (C) in Richtung der Schichtdicke
und in der Richtung innerhalb der zu der Oberfläche des Trägers parallelen Ebene kontinuierlich verteilt sind
und in der Richtung der Schichtdicke gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sind.
Die in dem zweiten Schichtbereich (G) 103 enthaltenen
Germaniumatome können in dem zweiten Schichtbereich (G)
103 in der Weise enthalten sein, daß sie in dem zweiten
Schichtbereich (G) in Richtung der Schichtdicke und in
15
der Richtung innerhalb der zu der Oberfläche des Trägers parallelen Ebene kontinuierlich verteilt sind und in
Richtung der Schichtdicke gleichmäßig oder ungleichmäßig
verteilt sind.
Falls die Verteilung der in dem zweiten Schichtbereich
(G) 103 enthaltenen Germaniumatome in Richtung der
Schichtdicke ungleichmäßig ist, ist es erwünscht, daß
die in dem Schichtbereich (G) 103 enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke kontinuierlich ver-25
teilt sind und derart verteilt sind, daß sie an der
Seite, die der Seite des vorstehend erwähnten Trägers 101 zugewandt ist, im Vergleich mit der Seite, die von
dem Träger abgewandt ist, (der Seite, die der Oberfläche
105 der lichtempfangenden Schicht 102 zugewandt ist) stärker
30 angere i ehe rt sind.
Wenn der erste Schichtbereich (C) 106 andererseits aus
einem Material mit einer Matrix, die zusätzlich zu
Germaniumatomen auch Si I iciumatome enthält, besteht und
35
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die Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig
verteilt sind, ist es erwünscht, daß die in dem ersten Schichtbereich (C) 106 enthaltenen Germaniumatome
mit einer ungleichmäßigen Verteilung ent-5
halten sind, die derart ist, daß die Germamumatome
ähnlich wie im FaLL des zweiten Schichtbereichs (G)
103 an der Seite des Trägers 101 stärker angereichert
sind. Ferner sollte die Verteilung der Germaniumatome
in dem ersten Schichtbereich (C) 106 und dem zweiten
Schichtbereich (G) 103 in einem solchen Fall vorzugsweise
derart sein, daß die Germaniumatome in der Ebene,
die in der zu der Oberfläche des Trägers 101 parallelen Richtung liegt, kontinuierlich und gleichmäßig verteilt
sind und überall in dem ersten Schichtbereich (C) 106
und dem zweiten Schichtbereich (G) 103 kontinuierlich
verteilt und in Richtung auf die Seite des Trägers 101 stärker angereichert sind.
Innerhalb des ersten Schichtbereichs (C) 106 ist es
aufgrund der Tatsache, daß der Diffusionskoeffizient
von Verunreinigungen bzw. Fremdstoffen kleiner ist als
in dem zweiten Schichtbereich (G) 103 und dem dritten Schichtbereich
(S), möglich, eine Diffusion von Verunreinigungen
aus dem Träger 101 zu dem zweiten Schichtbereich (G)
zu ve rh i nde rn.
Im Rahmen der Erfindung sind in dem dritten Schichtbereich (S), der auf dem zweiten Schichtbereich (G) vorgesehen
ist, keine Germaniumatome enthalten, und durch die
ow Bildung einer amorphen Schicht mit einem solchen
Aufbau kann ein lichtempfindliches Aufzeichnungselement
erhalten werden, das gegenüber Licht mit Wellenlängen über den gesamten Bereich von kurzen bis zu relativ längeren
Wellenlängen eine ausgezeichnete Lichtempfind Iich-
35 keit zeigt.
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FaLLs die Germaniumatome in dem ersten Schichtbereich
(C) in einem derartigen Zustand verteilt sind, daß sie überaLL in dem gesamten Schichtbereich kontinuierLich
verteilt sind, kann im FaLL der Anwendung einer Lichtquelle
wie z.B. eines HalbLeiterlasers das Licht an der Seite der längeren Wellenlänge, das durch den zweiten
Sc hichtbereich (G ) nicht wesentlich absorbiert werden
kann, in dem ersten Sc hichtbereich (C ) im wesentliehen
voLLLständig absorbiert werden, wodurch die Interferenz durch Reflexion von der T rage robe rf Lache verhindert
werden kann.
Wenn die Germaniumatome in dem ersten Schichtbereich
15 (C) und in dem zweiten Schichtbereich (G) andererseits
in einem derartigen Zustand verteilt sind, daß sie kontinuierlich verteilt sind, wobei die Änderung der Verteilungskonzentration
C der Germaniumatome in Richtung der
Schichtdicke derart ist, daß die Verteilungskonzentration
20 C von der Trägerseite ausgehend in Richtung auf den
dritten Schichtbereich (S) abnimmt, ist die Affinität
zwischen dem ersten Schichtbereich (C) und dem zweiten
Schichtbereich (G) hervorragend, und dadurch, daß für
die Verteilungskonzentration C der Germaniumatome an dem
der Trägerseite zugewandten Ende ein sehr vieL größerer Wert gewählt wird, kann das Licht an der Seite der längeren
Wellenlängen, das durch den dritten Schichtbereich
(S) im wesentlichen nicht absorbiert werden kann, in dem zweiten Schichtbereich (G) im wesentlichen volLständig
absorbiert werden, wodurch die Interferenz durch Reflexion von der Trägeroberfläche verhindert werden kann.
Da in dem erfindungsgemäßen phot ο Ieitfahigen Aufzeichnungselement jedes der Materialien, die den zweiten Schichtbereich
(G) und den dritten Schichtbereich (S) bilden,
- 17 - DE 3919
Si L i ei umatome aLs gemeinsames am Aufbau beteiligtes Element enthält, kann an der Schichtgrenzfläche
eine ausreichende chemische Stabilität gewährleistet werden.
5
5
Der Gehalt der in dem ersten Schichtbereich (C) enthaltenen
Germaniumatome kann im Rahmen der Erfindung in
der gewünschten Weise so festgelegt werden, daß die
Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst werden kann; er
beträgt jedoch im allgemeinen 1 bis 1 χ 10 Atom-ppm, vorzugsweise 100 bis 1 χ 10 Atom-ppm und insbesondere
500 bis 1 χ 106 Atom-ppm.
Der Gehalt der in dem zweiten Schichtbereich (G) enthal-
tenen Germaniumatome kann im Rahmen der Erfindung in
der gewünschten Weise so festgelegt werden, daß Hie Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst werden kann; er
beträgt jedoch geeigneterweise 1 bis 9,5 χ 10 Atom-ppm,
vorzugsweise 100 bis 8 χ 10 Atom-ppm und insbesondere ^υ 500 bis 7 χ 10 Atom-ppm.
Figuren 2 bis 10 zeigen typische Beispiele für die ungleichmäßige Verteilung der in dem zweiten Schichtbereich
(G) enthaltenen Germaniumatome in Richtung der
Schichtdicke.
In Figuren 2 bis 10 zeigt die Abszissenachse den Gehalt
C der Germaniumatome, während die Ordinatenachse die
Schichtdicke des zweiten Schichtbereichs (G) zeigt.t
ou zeigt die Lage der Endfläche des zweiten Schichtbereichs
(G) an der dem Träger zugewandten Seite, während tT die
Lage der Endfläche des zweiten Schichtbereichs (G) an
der von der Trägerseite abgewandten Seite zeigt. Das heißt,
die SchichtbiIdunq des zweiten Schichtbereichs (G), der
35
- 18 - DE 3919
Germaniumatome enthält, schreitet von der Seite t_ aus-
gehend in Richtung auf die Seite t fort.
Figur 2 zeigt eine erste typische Ausführungsform des
Tiefenprofils der in dem zweiten Schichtbereich (G) enthaltenen
Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke.
tR zeigt die Grenzflächenlage zwischen dem ersten Schichtbereich (C) und
dem zweiten Schichtbereich (G), während tT die Grenzflächenlage
zwischen dem zweiten Schichtbereich (G) und dem dritten Schichtbereich (S) zeigt.
jg Die Konzentration der Germaniumatome nimmt von tß bis
zu der Lage t* einen konstanten Wert C1 an und nimmt
von der Lage t.. bis zu der Grenz f I äc hen I age tT allmählich
kontinuierlich ab. Die Konzentration der Germaniumatome
erhält in der Grenzflächenlage t den Wert C,.
Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform nimmt die Konzentration C der enthaltenen Germaniumatome von der
Lage t_ bis zu der Lage t_ von dem Wert C, ausgehend allmählich und kontinuierlich ab, bis sie in der Lage
t_ den Wert C5 erreicht.
Im Fall von Figur 4 wird die Konzentration C der Germaniumatome
von der Lage t_ bis zu der Lage to bei einem
b C-
konstanten Wert C. gehalten, während sie von der Lage
nn t_ bis zu der Lage tT allmählich abnimmt und in der
Lage t_ einen Wert von im wesentlichen Null erhält. (Unter·'
einer Konzentration, die "im wesentlichen Null" beträgt,
ist ein Gehalt zu verstehen, der unterhalb der Nachweisgrenze liegt).
16"9 8
- 19 - DE 3919
Im FaLL von Figur 5 nimmt die Konzentration der Germaniumatome
von der Lage t_, wo sie den Wert C5, hat, bis zu der
D O
Lage t aLLmähLich und kontinuierLich ab, bis sie in der
p· Lage t_ einen Wert von im wesentLichen NuLL erhäLt.
Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform wird die
Konzentration C der Germaniumatome zwischen der Lage
tD und der Lage t, bei einem konstanten Wert Cn gehalten,
DJ V
, ~ während sie in der Lage t den Wert C1n erhäLt. Zwischen
der Lage t, und der Lage t._ nimmt die Konzentration von
der Lage t, bis zu der Lage tT in Form einer Funktion
erster Ordnung ab.
,_ Bei der in Figur 7 gezeigten Ausführungsform wird ein
Io
derartiges TiefenprofiL gebiLdet, daß die Konzentration
C von der Lage t bis zu der Lage t, einen konstanten
Wert C11 annimmt, während sie von der Lage t, bis zu
der Lage tT in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Wert C1- bis zu dem Wert C1, abnimmt.
Bei der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform nimmt die
Konzentration C der Germaniumatome von der Lage to bis
zu der Lage t_ in Form einer Funktion erster Ordnung
__ von dem Wert C-. bis zu dem Wert NuLL ab.
25 14
In Figur 9 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der
die Konzentration C der Germaniumatome von der Lage
t bis zu der Lage tr in Form einer Funktion erster
Ordnung von dem Wert C11. bis zu dem Wert C1, abnimmt
' -^ 'o
und zwischen der Lage t,- und t bei dem konstanten Wert
C1-. gehaLten wird.
Bei der in Figur 10 gezeigten Ausführungsform hat die
Konzentration C der Germaniumatome in der Lage tn den
"
- 20 - DE 3919
Wert C17. Die Konzentration C vermindert sich von dem
Wert C17 in der Lage tD ausgehend am Anfang allmählich
und in der Nähe der Lage t, plötzlich, bis sie in der
Lage t, den Wert C1R erhält.
Zwischen der Lage t, und der Lage t-, vermindert sich
6 (
die Konzentration C am Anfang plötzlich und danach allmählich,
bis sie in der Lage t-, den Wert C.g erhält.
Q Zwischen der Lage t7 und der Lage t „ nimmt die Konzentration
C sehr allmählich ab und erreicht in der Lage
to den Wert C -, n. Zwischen der Lage to und der Lage ίο C U ο I
nimmt die Konzentration C entlang einer Kurve mit der
in Figur 10 gezeigten Gestalt von dem Wert C_n bis zu
einem Wert von im wesentlichen Null ab.
Wie vorstehend anhand einiger typischer Beispiele für
die Tiefenprofile der in dem zweiten Schichtbereich (G)
enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke
20 unter Bezugnahme auf Figuren 2 bis 10 beschrieben wurde, ist der zweite Schichtbereich (G) im Rahmen der Erfindung
geeigneterweise mit einem derartigen Tiefenprofil vorgesehen,
daß er an der dem Träger zugewandten Seite einen Anteil, in dem die Konzentration C der Germaniumatome
25 einen Wert hat, der eine Anreicherung der Germaniumatome
bedeutet, und an der Seite der Grenzfläche tT ein°n Anteil,
in dem die Konzentration C der Germaniumatome einen
beträchtlich niedrigeren Wert als an der dem Träger zugewandten
Seite hat, was eine Verarmung an Germaniumatomen
bedeutet, aufweist.
Die vorstehende Erläuterung der ungleichmäßigen Verteilung
der in dem zweiten Schichtbereich (G) enthaltenen
Germaniumatome ist in der gleichen Weise auch auf den
Fall anwendbar, daß in dem ersten Schichtbereich (C)
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und dem zweiten Schichtbereich (G) Germaniumatome in
einer in Richtung der Schichtdicke ungLeichmäßigen Verteilung
enthalten sind. Das heißt, bei der Erläuterung
in Figuren 2 bis 10 wurde die Schichtdicke (tßt,) als
Dicke des zweiten Schichtbereichs (G) angesehen, jedoch
wird die Schichtdicke (totT) als Summe der Schichtdicken
der zwei Schichtbereiche ausgelegt, wenn in dem ersten
Schichtbereich (C) und dem zweiten Schichtbereich (G)
iQ Germaniumatome in einer in Richtung der Schichtdicke
ungleichmäßigen Verteilung enthalten sind. In jeder Figur
kann die Grenzflächenlage t zwischen dem ersten Schichtbereich
(C) und dem zweiten Schichtbereich (G) in jeder gewünschten Lage zwischen t und tT gewählt werden.
Wenn der erste Schichtbereich (C) keine SiIiciumatome
enthält, sollte der am Aufbau der lichtempfangenden
Schicht des erfindungsgemäßen photoleitfähigen Aufzeichnungselements
beteiligte zweite Schichtbereich (G)
o_ geeigneterweise einen Germaniumatome in einer relativ
hohen Konzentration enthaltenden, lokalisierten Bereich
(A) aufweisen, der sich vorzugsweise an der dem Träger zugewandten Seite befindet.
_c Der Lokalisierte Bereich (A) kann geeigneterweise in
dem zweiten Schichtbereich (G) so vorgesehen sein, daß
er sich innerhalb einer Tiefe von 5 pm von der GrenzfLächenlage
t zwischen dem ersten Schichtbereich (C)
und dem zweiten Schichtbereich (G) befindet.
Im Rahmen der Erfindung kann der vorstehend erwähnte
Lokalisierte Bereich (A) mit dem gesamten Schichtbereich
(L ), der sich bis zu einer Tiefe von 5 μπ\ erstreckt,
identisch gemacht werden oder alternativ einen
Teil des Schichtbereichs (L ) bilden.
35 ι
- 22 - DE 3919
Es kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderLichen Eigenschaften der zu bildenden Lichtempfangenden
Schicht festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A) als Teil des Schichtbereichs (LT)
gestaltet werden oder den gesamten Schichtbereich (L-r)
ei nnehmen soll.
Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise so gebildet
werden, daß der Höchstwert C der Konzentrationen
ίο max
der Germaniumatome in einer Verteilung in Richtung der
Schichtdicke geeigneterweise 1000 Atom-ppm oder mehr,
vorzugsweise 5000 Atom-ppm oder mehr und insbesondere
4
10x10 Atom-ppm oder mehr beträgt.
10x10 Atom-ppm oder mehr beträgt.
Das heißt, die Germaniumatome enthaltende lichtempfangende
Schicht wird im Rahmen der Erfindung so gebildet, daß der
Höchstwert C des Tiefenprofils innerhalb des zweiten
max
Schichtbereichs (G) innerhalb einer Dicke von 5 JAm von
der dem Träger zugewandten Seite aus (in dem Schichtbereich mit einer Dicke von 5 Um, von t aus gerechnet)
vorliegen kann.
Wenn der erste Schichtbereich (C) SiIiciumatome enthält,
kann im Rahmen der Erfindung der gleiche Gedanke, der
° vorstehend beschrieben wurde, angewandt werden, indem
man die Schichtdicke (tntT) in Figuren 2 bis 10 als
b ι
Summe der Schichtdicken des ersten Schichtbereichs (C)
und des zweiten Schichtbereichs (G) und als Bezugspunkt
für die Lage, in der der Lokalisierte Bereich (A) vorliegt,
t (in diesem FaLL die Endfläche des ersten Schichtbereichs an der Trägerseite) annimmt.
Im Rahmen der Erfindung sollte bei der Gestaltung des
photoIeitfähigen Aufzeichnungselements den Schichtdicken
35 des ersten Schichtbereichs (C) und des zweiten Schicht-
- 23 - DE 3919
bereichs (G), die wichtige Faktoren für eine wirksame
Lösung der Aufgabe der Erfindung sind, genügende Aufmerksamkeit geschenkt werden, damit dem gebildeten photo-Leitfähigen
AufzeichnungseLement die gewünschten Eigenschaften
in ausreichendem Maße verliehen werden können.
Im Rahmen der Erfindung sollte die Schichtdicke T des
ersten Schichtbereichs (C) geeigneterweise 3,0 nm bis
50 Jim, vorzugsweise 10,0 nm bis 30 μη und insbesondere
50,0 nm bis 20 μπ\ betragen.
Andererseits sollte die Schichtdicke T0 des zweiten
Schichtbereichs (G) geeigneterweise 3,0 nm bis 50 jum,
vorzugsweise 4,0 nm bis 40 ^m und insbesondere 5,0 nm bis 30 um betragen.
Ferner sollte die Schichtdicke T des dritten Schichtbereichs (S) gee i gnet e rwe i se 0,5 bis 90 lim, vorzugsweise
1 bis 80 Jim und insbesondere 2 bis 50 Jim betragen
Die Summe der Schichtdicke T0 des zweiten Schichtbereichs
(G) und der Dicke T des dritten Schichtbereichs (S), nämlich
(Tn + T), wird bei der Gestaltung der Schichten des photo Ieitfahigen Aufzeichnungselements in der gewünsch·
ten Weise auf der Grundlage der gegenseitigen Beziehungen
zwischen den für die beiden Schichtbereiche erforderlichen
Eigenschaften und den Eigenschaften, die für die lichtempfangende
Schicht als Ganzes erforderlich sind, in
geeigneter Weise festgelegt. 30
In dem phot öleitfähigen Aufzeichnungselement kann der numerische
Bereich der vorstehend erwähnten Summe (T_ + T) geeigneterweise 1 bis 100 um, vorzugsweise 1 bis 80 /um
und insbesondere 2 bis 50 /um betragen. 35
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist es
- 24 - DE 3919
erwünscht, geeignete numerische Werte für die vorstehend
erwähnten Schichtdicken T_ und T zu wählen, während vorzugsweise
die Beziehung Tn/T = 1 erfüllt wird.
Bei der Wahl der numerischen Werte der Schichtdicke T_ und der Schichtdicke T in dem vorstehend erwähnten
Fall sollten die Werte der Schichtdicke T_ und der Schichtdicke T in geeigneter Weise festgelegt werden,
während vorzugsweise die Beziehung To/T = 0,9 und ins- - °
besondere die Beziehung T_/T = 0,8 erfüllt wird.
Wenn der Gehalt der Germaniumatome in dem zweiten Schicht
bereich (G) im Rahmen der Erfindung 1 χ 10 Atom-ppm
oder mehr beträgt, wird der zweite Schichtbereich (G)
15
geeigneterweise mit einer sehr dünnen Schichtdicke Tß hergestellt,
die geeigneterweise 30 Jim oder weniger, vorzugsweise
2 5 ßlm oder weniger und insbesondere 20 μπι
oder weniger beträgt.
^O Ferner sollte bei dem phot ο leitfähigen Aufzeichnungselement
100 vorzugsweise mindestens in den ersten Schichtbereich (C) 106 oder den zweiten Schichtbereich (G) 103
eine Substanz (D) für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften eingebaut werden, um insbesondere dem zwei-
ten Schichtbereich (G) gewünschte Leitfähigkeitseigenschaften
zu verleihen.
Im Rahmen der Erfindung kann die Substanz (D) für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften, die in dem
30 ersten Schichtbereich (C) 106 oder dem zweiten Schichtbereich
(G) 103 enthalten sein soll, in einer gleichmäßigen
Verteilung innerhalb des gesamten ersten Schichtbereichs (C) 106 oder des gesamten zweiten Schichtbereichs
(G) 103 enthalten sein oder alternativ örtlich in
einem Teil des ersten Sc hichtbereichs (C) 106 oder des
zweiten Schichtbereichs (G) 103 enthalten sein.
- 25 - DE 3919
Insbesondere wenn die Substanz (D) für die Regulierung
der Leitfähigkeitseigenschaften im Rahmen der Erfindung
örtlich in einen TeiL des zweiten Schichtbereichs (6)
eingebaut wird, kann der Schichtbereich (PN), der die
vorstehend erwähnte Substanz (D) enthält, geeigneterweise als End-Schichtbereich des zweiten Schichtbereichs
(G) vorgesehen werden. Besonders in dem Fall, daß der vorstehend erwähnte Schichtbereich (PN) als End-Schichtbereich
an der dem Träger zugewandten Seite des zweiten Schichtbereichs (G) vorgesehen ist, kann eine Injektion
von Ladungen mit einer bestimmten Polarität aus dem Träger in die lichtempfangende Schicht wirksam verhindert
werden, indem man die Art und den Gehalt der vorstehend
. r, erwähnten Substanz (D), die in dem Schichtbereich (PN)
ι ο
enthalten sein soll, in geeigneter Weise wählt.
Bei dem erfindungsgemäßen photoleitfähigen Aufzeichnungselement kann die zur Regulierung der Leitfähigkeitseigen-
schäften befähigte Substanz (D) in den zweiten Schichtbp-20
reich (G), der einen Teil der lichtempfangenden Schicht
bildet, entweder gleichmäßig in dem gesamten Bereich oder örtlich in der Richtung der Schichtdicke gesehen eingebaut
werden. Ferner kann die vorstehend erwähnte Substanz
(D) alternativ auch in den dritten Schichtbereich (S),
2b
der auf dem zweiten Schichtbereich (G) angeordnet ist,
eingebaut werden.
Wenn die Substanz (D) in den dritten Schichtbereich (S)
eingebaut werden soll, können die Art und der Gehalt der in den dritten Schichtbereich (S) einzubauenden
Substanz (D) sowie die Art und Weise ihres Einbaus in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Art und dem
Gehalt der in den zweiten Schichtbereich (G) eingebauten
Substanz (D) sowie von der Art und Weise ihres Einbaus 35
·« «If
- 26 - DE 3919
festgelegt werden.
Wenn die Substanz (D) in den dritten Schichtbereich
(S) eingebaut werden soll, sollte die Substanz (D) vorzugsweise innerhalb des Schichtbereichs eingebaut
werden, der mindestens die Berührungs-Grenzfläche mit
dem zweiten Schichtbereich (G) enthält.
Die vorstehend erwähnte Substanz (D) kann gleichmäßig
in dem gesamten dritten Schichtbereich (S) oder alternativ
gleichmäßig in einem Teil des dritten Schichtbereichs (S) enthalten sein.
Wenn die Substanz (D) für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften
sowohl in den zweiten Schichtbereich (G) als auch in den dritten Schichtbereich (S) eingebaut
werden soll, wird es bevorzugt, daß der die vorstehend erwähnte Substanz (D) enthaltende Schichtbereich in dem
zweiten Schichtbereich (G) und der die vorstehend er-
wähnte Substanz (D) enthaltende Schichtbereich in dem
dritten Schichtbereich (S) miteinander in Berührung
sind.
Wenn die vorstehend erwähnte Substanz (D) in dem ersten Schichtbereich (C), dem zweiten Schichtbereich (G) und
dem dritten Schichtbereich (S) enthalten ist, kann die
Substanz (D) ferner in dem ersten Schichtbereich (C),
dem zweiten Schichtbereich (G) und dem dritten Schichtbereich
(S) entweder gleich oder verschieden sein, und
auch ihr Gehalt in den einzelnen Schichtbereichen kann
gleich oder verschieden sein.
Es wird jedoch bevorzugt, daß der Gehalt der Substanz (D)
in dem zweiten Sc hichtbe reich in ausreichendem Maße größer
gewählt wird, wenn in den drei einzelnen Schichtbereichen
- 27 - DE 3919
die gleiche Art der vorstehend erwähnten Substanz (D)
verwendet wird, oder daß in die gewünschten, einzelnen
Schichtbereiche verschiedene Arten der Substanz (D)
c mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften eingebaut
werden.
Im Rahmen der Erfindung können dadurch, daß die Substanz
(D) für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften
,λ mindestens in den am Aufbau der lichtempfangenden Schicht
beteiligten zweiten Schichtbereich (G) eingebaut wird,
die Leitfähigkeitseigenschaften des die Substanz (D) enthaltenden
Schichtbereichs [entweder eines Teils des zweiten
Schichtbereichs (G) oder des gesamten zweiten Schicht-
,p- bereichs (G)J in der gewünschten Weise frei reguliert
werden. Als Beispiele für eine solche Substanz (D) können die auf dem Halbleitergebiet verwendeten Fremdstoffe erwähnt
werden. Im Rahmen der Erfindung können Fremdstoffe vom p-Typ und Fremdstoffe vom η-Typ, die a-SiGe(H,X)
nn Leitfähigkeitseigenschaften vom p-Typ bzw. vom n-Typ
verleihen, verwendet werden.
Im einzelnen können als Fremdstoffe vom p-Typ zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atome (Atome
der Gruppe III) 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 vom η-Typ können zu der Gruppe V des
Periodensystems gehörende Atome wie z.B. P (Phosphor),
As (Arsen), Sb (Antimon) und Bi (Wismut ) verwendet werden, wobei P und As besonders bevorzugt werden.
Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Substanz für
- 28 - DE 3919
die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften in dem
Schichtbereich (PN) in geeigneter Weise in Abhängigkeit
von den erforderlichen Leitfähigkeitseigenschaften des
Schichtbereichs (PN) oder in dem Fall, daß der Schichtbereich
(PN) in unmittelbarer Berührung mit dem Träger
vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einer organischen Beziehung, beispielsweise der Beziehung zu den Eigenschaften
an der Berührungs-Grenzfläche mit dem Träger,
gewäh It we rden.
Der Gehalt der Substanz für die Regulierung der Leitfähigkeit
se i gens chaf ten kann auch geeigneterweise unter Berücksichtigung
anderer Schichtbereiche, die in unmittelbarer
Berührung mit dem Schichtbereich (PN) vorgesehen
sind, und der Beziehung zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche
mit den erwähnten anderen Schichtbereichen gewählt werden.
Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Substanz (D)
für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften in
dem Schichtbereich (PN) geeigneterweise 0,01 bis 5 χ 10
Atom-ppm, vorzugsweise 0,5 bis 1 χ 10 Atom-ppm und insbesondere
1 bis 5 χ 10 Atom-ppm betragen.
Im Rahmen der Erfindung können dadurch, daß als Gehalt
der Substanz (D) für die Regulier'ung 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 wer-
mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr gewählt wer-
ou den, folgende Vorteile erzielt werden: Wenn die einzubauende
Substanz (D) ein Fremdstoff vom p-Typ ist, kann mindestens die Injektion von Elektronen von der Trägerseite
her durch den zweiten Schichtbereich (G) hindurch in den dritten Schichtbereich (S) wirksam verhindert
^° werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden
- 29 - DE 3919
Schicht einer Ladungsbehandlung mit positiver Polarität
unterzogen wird,oder in dem Fall, daß die vorstehend erwähnte, einzubauende Substanz (D) ein Fremdstoff vom
η-Typ ist, kann mindestens die Injektion von positiven
Löchern von der Trägerseite her durch den zweiten Schichtbereich (G) hindurch in den dritten Schichtbereich (S)
wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung mit
IQ negativer Polarität unterzogen wird.
In den vorstehend erwähnten Fällen kann der Schichtbereich (Z), d.h. der Schichtbereich ohne den vorstehend
erwähnten Schichtbereich (PN), wie vorstehend beschrie-
-^Pj ben wurde, eine Substanz für die Regulierung der
Leitfähigkeitseigenschaften enthalten, die einen Leitfähigkeitstyp
mit einer von dem Leitfähigkeitstyp der
in dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz (D) für
die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften verschie-
2Q denen Polarität hat, oder der Schichtbereich (Z) kann
eine Substanz für die Regulierung dse r Leitfähigkeitseigenschaften, die einen Leitfähigkeitstyp mit der gleichen
Polarität wie die in dem Schichtbereich (PN) enthaltene
Substanz hat, in einer Menge, die viel geringer ist als die praktisch verwendete Menge, die in dem Schichtbereich
(PN) enthalten sein soll, enthalten..
In einem solchen Fall kann der Gehalt der Substanz für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften, die
OQ in dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (Z) enthalten
sein soll, in geeigneter Weise nach Wunsch in Abhängigkeit von der Polarität und dem Gehalt der vorstehend
erwähnten Substanz , die in dem vorstehend erwähnten
Schichtbereich (PN) enthalten ist, festgelegt werden und
geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise
3?16982
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0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis 200 Atomppm betragen.
5 Wenn im Rahmen der Erfindung in dem Schichtbereich (PN)
und dem Schichtbereich (Z) die gleiche Art der Substanz
(D) für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften
enthalten ist, kann ihr Gehalt in dem Schichtbereich (Z)
vorzugsweise 30 Atom-ppm oder weniger betragen.
Im Rahmen der Erfindung kann dadurch, daß in der lichtempfangenden
Schicht ein Schichtbereich, der eine Substanz
für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften mit
einem Leitfähigkeitstyp einer Polarität enthält, und ein
.,- Schichtbereich, der eine Substanz für die Regulierung
der Leitfähigkeitseigenschaften mit einem Leitfähigkeitstyp der anderen Polarität enthält, in unmittelbarer Berührung
miteinander vorgesehen sind, in dem Berührungsbereich auch eine sogenannte Verarmungsschicht vorgesehen
werden.
Das heißt, in der amorphen Schicht kann beispielsweise
eine Verarmungsschicht vorgesehen werden, in dem man
einen Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdnt.
stoff vom p-Typ enthält, und einen Schichtbereich, der
den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom η-Typ enthält, in der Weise ausbildet, daß sie in unmittelbarer Berührung
miteinander sind und dadurch einen sogenannten pnübe rgang bi L den.
Die Bildung des aus jic-Ge ( S i ,H, X ) bestehenden ersten
Schjchtbereichs (C) kann im Rahmen der Erfindung nach
einem Vakuumbe.dampf ungsver fahren oder Auf dampf ver f ah r en unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise
durch das Glimmentladungsverfahren, das Zer-35
stäubungsverfahren oder
das IonenpLattierverfahren, durchgeführt werden. Die
grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus
Uc-Ge(Si,H,X) bestehenden ersten Schichtbereichs (C)
c durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise
darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmateria L für
die Ge-Zuführung, das zur Zuführung von Germaniumatomen
(Ge) befähigt ist, gegebenenfalls zusammen mit einem
gasförmigen Ausgangsmaterial für die Si-Zuführung, das
zur Zuführung von Si Iieiumatomen (Si) befähigt ist, und
einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung
von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X)
in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen
verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet wird und daß durch Anregung einer Glimmentladung in der
b
Abseheidungskammer eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen
gebildet wird, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers, der in eine festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus
Uc-Ge(Si,H,X) bestehende Schicht gebildet wird. Alternativ
kann für die Bildung nach dem Zerstäubungsverfahren 20
ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von
Ge, das mit einem verdünnenden Gas wie z.B. Hc; oder Ar verdünnt sein kann, gegebenenfalls zusammen m-it einem
Gas für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder
Halogenatomen (X) in eine zur Zerstäubung dienende Ab-
25
scheidungskammer eingeleitet werden, wenn ein aus Ge bestehendes,
ρlattenförmiges Target oder zwei plattenförmige
Targets, die aus Si bzw. aus Ge bestehen, oder ein Target aus einer Mischung von Si und Ge in einer Atmosphä
re aus einem Inertgas wie z.B. Ar oder He oder aus einer
Gasmischung auf Basis dieser Gase zerstäubt wird.
Im Fall des Ionenplattierverfahrens kann die Schicht
in der gleichen Weise wie im Fall der Zerstäubung gebildet werden, wobei jedoch beispielsweise jeweils ein
35
3^16982
- 32 - DE 3919
polykristaLlines Silicium oder ein Einkristall-SiLicium
und ein poLykrist a LLines Germanium oder ein Einkristall-Germanium
als Verdampfungsquelle in.ein Aufdampfungsschiffchen
hineingebracht werden und die Verdampfungsquelle durch das Widerstandsheizverfahren oder das
E lektronenstrah I ve rfahren erhitzt wird, um verdampft zu
werden, wobei dem fliegenden, verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermög
licht wird.
Um mindestens einen Teil der Schicht zu kristallisieren,
ist es notwendig, die Trägertemperatur so zu erhöhen,
daß sie um 50 C bis 200 C höher liegt als die Trägertemperatur während der Herstellung des zweiten Schicht-15
bereichs (G).
Die Bildung des aus a-SiGe(H,X) bestehenden zweiten Schichtbereichs (G) kann durch ein Vakuumbedampfungsverfahren
unter Ausnutzung der EntLadungserscheinung,
^O beispielsweise durch das GLimment ladungsverfahren, das
Zerstäubungsverfahren oder das IonenpLattierverfahren,
durchgeführt werden. Die grundlegende Verfahrensweise
für die Bildung des aus a-SiGe(H,X) bestehenden zweiten Schichtbereichs (G) durch das Glimmentladungsverfahren
^° besteht beispielsweise darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für Si, das zur Zuführung von Siliciumatomen (Si) befähigt ist, und ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für Ge, das zur Zuführung von Germaniumatomen (Ge) befähigt ist, gegebenenfalls zusammen mit einem
gasförmigen AusgangsmateriaL für die Einführung von Wasser st of fat omen (H) und/oder Halogenatomen (X) in
■ι
eine Absehe idungskammer, die im Inneren auf einen verminderten
Druck gebracht werden kann, eingeleitet werden und daß in der Abscheidungskammer durch Anregen einer
Glimmentladung eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen
3"S16 Sf 8 Z
- 33 - DE 3919
erzeugt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers,
der in eine festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus a-Si(H,X) bestehende Schicht gebildet wird. Alternativ
c kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren
ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge und Si, das mit einem verdünnenden Gas wie z.B. He oder Ar
verdünnt sein kann, gegebenenfalls zusammen mit einem
Gas für die Einführung von Wasserstoffat omen (H) und/oder
,Q Halogenatomen (X) in eine Abscheidungs kammer für die
Zerstäubung eingeleitet werden, wenn zwei ρ lattenförmige
Targets, die aus Si bzw. aus Ge bestehen, oder ein Target aus einer Mischung von Si und Ge in einer Atmosphäre
eines Inertgases wie z.B. Ar oder He oder, einer auf die-
,C sen Gasen basierenden Gasmischung zerstäubt werden.
Im Fall des IonenpLattierverf ahrens kann die Schicht in
der gleichen Weise wie im Fall der Zerstäubung gebildet werden, wobei jedoch beispielsweise jeweils ein polykristallines
Silicium oder ein EinkristaI L-SiIiei um und
ein polykristallines Germanium oder ein Einkristall-Germanium
als Verdampfungsquelle in ein Aufdampfungsschiffchen
hineingebracht werden und die Verdampfungsquelle
durch das Widerstandsheizverfahren oder das Elektronen-
„p. st rah I ver f ah ren erhitzt wird, um verdampft zu werden,
wobei dem fliegenden, verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasp Lasmaatmosphäre Ermöglicht wird.
Die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden dritten Schicht-
or, bereichs (S) kann nach dem gleichen Verfahren und unter
öl)
den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung des zweiten Schichtbereichs (G) unter Anwendung der vorstehend beschriebenen
Ausgangsmaterialien (I) für die Bildung des
zweiten Schichtbereichs (G), bei denen jedoch das gas·*·
o_ förmige Ausgangsmaterial für Ge weggelassen worden ist,
ob
[unter Anwendung der Ausgangsmaterialien (II) für die
- 34 - DE 3919
BiLdung des dritten Schichtbereichs (S)J durchgeführt
we rden.
c Das heißt, im Rahmen der Erfindung kann die BiLdung
des aus a-Si(H,X) bestehenden dritten Schichtbereichs
(S) durch ein Vakuumbedampfungsverfahren unter Ausnutzung
der EntLadungserseheinung, beispielsweise durch das
GLimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder
, n das IonenpIa11ierverfahren , durchgeführt werden. Die
grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus
a-Si(H,X) bestehenden dritten Schichtbereichs (S) durch
das GIimmentladungsverf ahren besteht beispielsweise darin,
daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für Si, das zur Zu-
, c führung von Si I iciumatomen (Si) befähigt ist, gegebenen-
falls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial
für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) in eine Abseheidungskammer, die im
Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden
n kann, eingeleitet wird und daß in der Abscheidungskammer
20
durch Anregen einer Glimmentladung eine Plasmaatmosphäre
aus diesen Gasen gebildet wird, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers, der in eine festgelegte Lage gebracht
wurde, eine aus a-Si (H,X) bestehende Schicht ge- __ bildet wird. Alternativ kann für die Bildung durch das
Zerstäubungsverfahren ein Gas für die Einführung von
Wasserst of fat omen (H) und/oder Halogenatomen (X) in eine Abseheidungs kammer für die Zerstäubung eingeleitet
werden, wenn ein aus Si bestehendes Target in einer
Atmosphäre aus einem Inertgas wie z.B. Ar oder He oder 30
aus einer Gasmischung auf Basis dieser Gase zerstäubt
wird.
Im Rahmen der Erfindung sind in dem dritten Schichtbereich (S), der auf dem zweiten Schichtbereich (G) vor-
- 35 - DE 3919
gesehen ist, keine Germaniumatome enthalten, und durch
die BiLdung einer Lichtempfangenden Schicht mit einer
soLchen Struktur kann ein Lichtempfindliches Aufzeichnungselement
erhalten werden, das gegenüber Licht mit Wellenlängen über den gesamten Bereich von kurzen Wellenlängen
bis zu relativ Längeren Wellenlängen eine hervorragende Lichtempfindlichkeit zeigt.
Oa die Germaniumatome in dem ersten Schichtbereich (C)
in einem solchen Zustand verteilt sind, daß sie überall in dem gesamten Schichtbereich kontinuierlich verteilt
sind, kann ferner im Fall der Anwendung einer Lichtquelle wie z.B. eines Ha Ib Leiter läse rs das Licht an der Seite
der längeren Wellenlängen, das durch den dritten Schichtbereich
(S) nicht wesentlich absorbiert werden kann, in dem ersten Schichtbereich (C) im wesentlichen vollständig
absorbiert werden, wodurch die Interferenz durch Reflexion von der Trägeroberfläche verhindert werden kann.
Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen phot öleitfähigen
Aufzeichnungselement an der Schichtgrenzfläche zwischen
dem zweiten Schichtbereich (G) und dem dritten Schichtbereich
(S) eine ausreichende chemische Stabilität gewährleistet werden, weil jedes der Materialien, die den
zweiten Schichtbereich (G) und den dritten Schichtbereich
(S) bilden, als gemeinsames am Aufbau beteiligtes Element Germaniumatome enthält.
Zu dem im Rahmen der Erfindung einzusetzenden, gasförmigen
Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si können
als1 wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Si Ii eiumhydride (Silane) wie z.B. SiH,, Si^H,, Si,H„
und Si,Η-« und andere gehören. SiH, und Si^H, werden
im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der
I · «WWW
- 36 - OE 3919
SchichtbiLdung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich
der Zuführung von Si besonders bevorzugt.
ALs Substanz, die ein gasförmiges Ausgangsmateria L
für die Zuführung von Ge sein kann, können gasförmige oder vergasbare Germaniumhydride wie z.B. GeH,, Ge-H,,
Ge3H8, Ge4H10, Ge5H12, Ge5H14, Ge7H16, GegH18 und Ge9H30
usw. erwähnt werden. Im Hinblick auf die leichte Handhabung während der Schichtbildung und auf den guten Wirkungsgrad
bezüglich der Zuführung von Ge werden GeH4, Ge-H, und Ge,HQ besonders bevorzugt.
CO JO
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung
von Halogenatomen, die im Rahmen der Erfindung
einzusetzen sind, kann eine Vielzahl von Halogenverbindungen,
wozu als bevorzugte Beispiele gasförmige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen oder gasförmige
oder vergasbare Halogenverbindungen wie z.B. mit Halogenen
substituierte Si Ianderivate gehören, erwähnt werden.
20
Im Rahmen der Erfindung können als wirksame gasförmige Ausgangsmateria Lien für die Einführung von Halogenatomen
auch Halogenatome enthaltende, gasförmige oder vergasbare Siliciumverbindungen, die aus Si Iiciumatomen und Halogenatomen
als am Aufbau beteiligten Elementen bestehen, eingesetzt
we rden.
Zu typischen Beispielen für Halogenverbindungen, die
im Rahmen der Erfindung vorzugsweise eingesetzt werden,
QV können gasförmige Halogene wie z.B. Fluor, Chlor, Brom·
oder Jod und Interhalogenverbindungen wie z.B. BrF,
ClF, ClF,, BrF5, BrF3, JF3, JF7, JCl oder JBr gehören.
Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen, d.h.
^° als mit Halogenen substituierte Si Landerivate, können
- 37 - DE 3919
vorzugsweise Si LiciumhaLogenide wie z.B. SiF,, Si^Fn/
g Wenn das erfindungsgemäße photoLeitfähige AufzeichnungseLement unter Anwendung einer HaLogenatome enthaLtenden
Si Liciumverbindung durch das GLimmentLadungsverfahren
gebiLdet wird, können auf einem gewünschten Träger der erste Schichtbereich (C) und der zweite Schichtbereich
,λ (G) gebiLdet werden, ohne daß zusammen mit dem Ausgangs
materiaL für die Zuführung von Ge ein gasförmiges SiLiciumhydrid aLs zur Zuführung von Si befähigtes AusgangsmateriaL eingesetzt wird.
,r- Im FaLL der HersteLLung des ersten Schichtbereichs (C)
und des zweiten Schichtbereichs (G), die HaLogenatome
enthaLten, besteht die grundLegende Verfahrensweise darin,
daß beispieLsweise ein Si LiciumhaLogenid aLs gasförmiges
Ausgangsmateria L für die Zuführung von Si und ein Germanium-
2Q hydrid aLs gasförmiges Ausgangsmateria L für die Zuführung
von Ge, die mit einem Gas wie z.B. Ar, H2 oder He vermischt sind, mit
einem gewünschten DurchfLußgeschwindigkeitsverhäLtnis in eine Abscheidungskammer für die BiLdung des ersten Schichtbereichs (C) und des zweiten Schichtbereichs (G) eingeLei-
nc tet werden und daß in der Abscheidungskammer eine GLimmentLadung angeregt wird, um eine PLasmaatmosphäre aus
diesen Gasen zu biLden, wodurch auf dem gewünschten Träger der erste Schichtbereich (C) und der zweite Schichtbereich (G) gebiLdet werden. Für eine einfachere Regu-
„Q Lierung des AnteiLs der eingeführten Wasserstoff atome
kann in das gasförmige Ausgangsmateria L für die Schichtbildung auch Wasserstoffgas oder eine gasförmige, Wasserstoff atome.enth a Ltende Si Liciumverbindung in einer
gewünschten Menge eingemischt werden.
- 38 - DE 3919
Die einzelnen Gase können nicht nur aLs einzelne Species,
sondern auch in Form einer Mischung aus mehr als einer
Species in festgelegten Mischungsverhältnissen einge-5
setzt we rden .
Für die Bildung des aus ^c-Ge(Si ,H,X) bestehenden ersten
Schichtbereichs (C) und des aus a-SiGe(H,X) bestehenden
zweiten Schichtbereichs (G) durch das reaktive Zerstäu-
IQ bungsverfahren oder das Ionenplattierverfahr.en können
beispielsweise im Fall des Ze rs t äubungsve rf a*h rens ein
aus Ge bestehendes, ρ I attenförmiges Target oder zwei
plattenförmige Targets, die aus Si bzw. aus Ge bestehen,
oder ein Target, das Si und Ge enthält, eingesetzt und in einer gewünschten Gasplasmaatmosphäre zerstäubt werden.
Im Fall des IonenpI attierverf ahrens werden beispielsweise
jeweils ein polykristallines Silicium oder ein Einkristall-Silicium
und ein polykristallines Germanium oder ein Einkristall-Germanium als Verdampfungsquellen in Auf-
2Q dampfungsschiffchen hineingebracht, und die Verdampfungsquellen
werden durch das Widerstandsheizverfahren oder
das ElektronenstrahIverfahren erhitzt, wobei den fliegenden,
verdampften Produkten ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.
Im Fall des Zerstäubungsverfahrens odes des Ionenplattier-
verfahrens kann für den Einbau von Halogenatomen in die
gebildete Schicht eine Halogenverbindung, wie sie vorstehend
erwähnt wurde, oder eine Halogenatome enthaltende QQ Si I iciumverbindung in eine Abscheidungskammer eingeleitet
werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas erzeugt
wird.
Für den Einbau von Wasserst οffatomeη kann in die Absehe
i dungskamme r für die Zerstäubung ein gasförmiges
Ausgangsmateria I für die Einführung von Wasserstoffatomen,
beispieLs.weise H2 oder ein SiLan und/oder ein
Germaniumhydrid usw. eingeLeitet werden, worauf eine
5 ρLasmaatmosphäre aus diesen Gasen erzeugt wird.
Im Rahmen der Erfindung können aLs wirksame gasförmige
Ausgangsmateria Lien für die Einführung von Ha Logenatomen
die HaLogenverbindungen oder die haLogenhaLt igen Siliciumverbindungen
eingesetzt werden.Andererseits können aLs
wirksame AusgangsmateriaLi en für die BiLdung des ersten
Schichtbereichs (C) und des zweiten Schichtbereichs (G)
auch gasförmige oder vergasbare Substanzen, wozu Halogenide, die Wasserstoff aLs einen der BestandteiLe enthaLten, beispieLsweise
Ha Logenwasserstoffe wie z.B. HF, HCL, HBr oder HI, haLogensubstituierte Si Liciumhydride wie z.B. SiHpFp,
SiH2I2, SiH2CL2, SiHCL3,, SiH2Br3 oder SiHBr3 und halogensubstituierte
Germaniumhydride wie z.B. GeHF,, GeHpFp,
GeH3F, GeHCL3, GeH2CL2, GeH3CL, GeHBr3, GeH2Br2, GeH3Br,
GeHI,, GeHpIp oder GeH,I oder GermaniumhaLogenide wie z.B.
GeF,, GeCL,, GeBr,, Gel,, GeFp, GeCLp, GeBr2 oder GeI2
gehören, eingesetzt werden.
Von diesen Substanzen können Halogenide, die ein oder mehr aLs ein Wasserstoffatom enthaLten, aLs bevorzugtes Ausgangsma te ri a L
für die Einführung von Halogenatomen eingesetzt werden,
weil während der Bildung des ersten Schichtbereichs (C) und des zweiten Schichtbereichs (G) gLeichzeitig Wasserstoffatome,
die hinsichtlich der Regulierung der elektrisehen und der photoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam
sind, in die Schichten eingebaut werden können.
Anders aLs bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren
können Wasserstoff atome auch dadurch in die Struktur des
ersten Schichtbereichs (C) und des zweiten Schichtbe-
reichs (G) eingeführt werden, daß dafür gesorgt wird,
daß in der Abseheidungskammer H? oder ein Si Liciumhydrid
wie z.B. SiH.- Si0H,, Si-H0 oder Si.H^n und Germanium
4 Zo 5 ο 410
5 oder eine Germaniumverbindung für die Zuführung von
Ge oder ein Germaniumhydrid wie z.B. GeH,, Ge-H,,
Ge3H8, Ge4H10, Ge5H12, Ge5H14, Ge7H16, Ge3H13 oder
Ge9H-n und Silicium oder eine Si Liciumverbindung zusammen
vorhanden sind, und daß in der Abseheidungskammer
10 eine Entladung angeregt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Liegt
die Menge der Wasser st offatome (H) oder der Halogenatome (X) oder der Summe (H + X) der Wasserstoffatome (H) und
der Halogenatome (X), die in dem ersten Schichtbereich
(C) enthalten sind, wenn der erste Schichtbereich (C) Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, geeigneterweise
im allgemeinen in dem Bereich von 0,0001 bis 40 Atom-%, vorzugsweise von 0,005 bis 30 Atom-% und
20 insbesondere von 0,01 bis 25 Atom-%.
Für die Regulierung der Menge der Wasser st offatome (H)
und/oder der HaLogenatome (X), die in dem ersten Schichtbereich
(C) enthalten sind, können beispielsweise die
Trägertemperatur, die Menge des in das Abscheidungsvorrichtungssyst
ems eingeleiteten Ausgangsmaterials, das
für den Einbau von Wasserst offatomen (H) oder Halogenatomen (X) einzusetzen ist, die Entladungsleistung und
andere Faktoren reguliert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt
die Menge der Wasserstoffatome (H) oder der Halogenatome
(X) oder der Summe (H + X) der Was serstoff a tome
(H) und der Halogenatome (X), die in dem zweiten Schichtbereich (G) enthalten sind, geeigneterweise im allgemeinen
- 41 - DE 3919
0,01 bis 40 Atom-%, vorzugsweise Q,05 bis 30 Atom-%
und insbesondere 0,1 bis 25 Atom-%.
c Für die Regulierung der Menge der Wasserst offatome
(H) und/oder der Halogenatome (X), die in dem zweiten
Schichtbereich (G) enthalten sind, können beispielsweise
die Trägertemperatur, die Menge des Ausgangsmaterials,
das für den Einbau von Wasserstoff atomen (H) oder Halogen-
- 0 atomen (X) einzusetzen ist und in das Abscheidungsvo ι—
richtungssystem eingeleitet wird, die Ent IadungsIeistung
und andere Faktoren reguliert werden.
Im Rahmen der Erfindung beträgt die Menge der Wasser-
... Stoffatome (H) oder der Halogenatome (X) oder der Summe
Io
(H + X) der Wasser stoff atome (H) und der Halogenatome
(X), die in dem dritten Schichtbereich (S) enthalten
sind, geeigneterweise im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%,
vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% und insbesondere 5 bis Atom-%.
Im Rahmen der Erfindung besteht der vierte Schichtbereich
(M) aus einem amorphen Material, das Si Iieiumatome (Si)
und KohLenstoffatome (C) und gegebenenfalls Wasserstoffatome
(H) und/oder Halogenatome (X) enthält, [fnachste-
hend als
"a-
a-(Si C. ) (H,X)1- ", 0<x<1 und 0<y
<1, bezeichnet^
Die Bildung des aus a-(Si C1 ) (H,X)„ bestehenden
χ 1-x y ' 1-y
vierten Schichtbereichs (M) kann beispielsweise nach
30
dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren,
dem,. Ionenplatt i erverf ah ren oder dem Elektronenstrahlverfahren
durchgeführt werden. Diese Herstellungsverfahren
können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie z.B. den Fertigungsbedingungen, dem
35
Ausmaß der Belastung durch die Kapitalanlage für Ein-
- 42 - DE 3919
richtungen, dem Fertigungsmaßstab, den gewünschten
Eigenschaften, die für das herzustellende photoleitfähige
Aufzeichnungselement erforderlich sind, usw. gewählt
5 werden. Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren
kann vorzugsweise angewandt werden, weil in diesem Fall die Vorteile erzielt werden, daß die
Herstellungsbedingungen für die Herstellung von photoleitfähigen
Aufzeichnungselementen mit erwünschten Ei-10
genschaften vergleichsweise leicht reguliert werden können
und in den herzustellenden vierten Schichtbereich (M) Si Liciumatome und Koh lenstoffatome, gegebenenfalls
zusammen mit Wasserstoffatomen oder Halogenatomen, auf
einfache Weise eingeführt werden können.
Außerdem kann der vierte Schichtbereich (M) im Rahmen
der Erfindung gebildet werden, indem das GIimmentLadungsve
rfahren und das Zerstäubungsverfahren in Kombination
in dem gleichen Vorrichtungssystem angewandt werden"
Für die Bildung des vierten Schichtbereichs (M) durch
das Glimmentladungsverfahren können in eine Abseheidungskammer
für die Vakuumbedampfung, in die ein Träger hinein-25
gebracht wurde, gasförmige Ausgangsmaterialien für die
Bildung von a-(Si C1- ) (H,X)1- , die gegebenenfalls in
X I X j \ j
einem festgelegten Mischungsverhältnis mit einem verdünnenden
Gas vermischt sind, eingeleitet werden, und durch Anregen einer Glimmentladung wird aus dem eingeleiteten
Gas ein Gasplasma hergestellt, wodurch auf dem dritten Schichtbereich (S), der bereits auf dem vorstehend
erwähnten Träger gebildet worden ist, a-(Si C1 )
s ' x1-xy
(H,X)- abgeschieden wird.
Als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von
- 43 - DE 3919
a-(Si C ) (H,XK , die im Rahmen der Erfindung einx 1-x y ' 1-y' a
zusetzen sind, können die meisten gasförmigen Substanzen oder die meisten vergasbaren Substanzen in vergaster
._ Form, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens eine
ο
aus Si Liciumatomen (Si), KohLenstoffatomen (C), Wasserstoffatomen (H) und Halogenatomen (X) ausgewählte Atomart enthalten, verwendet werden.
Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das als am Aufbau
beteiligte Atome, d.h. als eine aus Si, C, H und X ausgewählte Atomart, Si enthält, verwendet wird, kann beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmateria L , das Si als am Aufbau beteiligte Atome
enthält, einen gasförmigen Ausgangsmaterial, das C als
15
am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls
einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das H als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/oder einem gasförmigen
Ausgangsmaterial, das X als am Aufbau beteiligte Atome
enthält, falls dies erwünscht ist, in einem gewünschten 20
kann eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem
gasförmigen Ausgangsmaterial, das C und H als am Aufbau
beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten 25
Mischungsverhältnis, oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si als am Aufbau beteiligte
Atome enthält, und einem Gas, das Si, C und H oder Si, C und X als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem
gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden.
Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem
gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si und H als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C als am Aufbau beteiligte Atome enthält.
- 44 - DE 3919
oder einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmateria L,
das Si und X als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C als am Aufbau
beteiligte Atome enthält, möglich.
Bevorzugte Halogenatome (X), die im Rahmen der Erfindung
in dem vierten Schichtbereich (M) enthalten sein sollen,
sind F, Cl, Br und I, wobei F und Cl besonders bevorzugt IQ werden.
Als Verbindungen, die im Rahmen der Erfindung in wirksamer
Weise als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des vierten Schichtbereichs (M) eingesetzt werden
können, können Substanzen erwähnt werden, die bei Normaltemperatur und Normaldruck gasförmig sind oder leicht
vergast werden können.
Als Verbindungen, die im Rahmen der Erfindung in wirksamer
Weise als gasförmige Ausgangsmaterialien für die
Bildung des vierten Schichtbereichs (M) eingesetzt werden
können, können beispielsweise gasförmige Siliciumhydride,
die als am Aufbau beteiligte Atome Si und H enthalten, beispielsweise Silane wie SiH,, Si^H,,
S^3H8 und Si4H10' VerD^ndungen, die als am Aufbau beteiligte
Atome C und H enthalten, beispielsweise gesättigte
Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen
und acetylenisehe Kohlenwasserstoffe mit 2 bis
go 4 Kohlenstoffatomen, einfache Halogensubstanzen, Halogenwasserstoffe,
Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide,
Silane und halogensubstituierte Silane erwähnt werden.
Im einzelnen können als gesättigte Kohlenwasserstoffe Methan (CH.), Ethan (C0H,), Propan (C,He), n-Butan
H CO JO
35 (n""C4H10) unc' Pentan (CcHi?5' a L s ethy Leni sehe Kohlen-
- 45 - DE 3919
Wasserstoffe Ethylen (C-,Η,), Propylen (C3H6), Buten-1
(C7H0), Buten-2 (C.HQ), Isobutylen (C.HQ) und Penten
HO HO HO
(C5H10), als acetylen!sehe Kohlenwasserstoffe Acetylen
(C2H2), Methylacetylen (C3H4) und Butiη (C4H6), als
einfache Halogensubstanzen gasförmige Halogene wie z.B.
Fluor, Chlor, Brom und Jod, als Halogenwasserstoffe HF,
HI, HCl und HBr, als Interhalogenverbindungen BrF, ClF,
ClF3, ClF5, BrF5, BrF3, IF7, IF5, ICl und IBr, als
n Siliciumhalogenide SiF,, Si2F6, SiCl,, SiCl3Br, SiCl2Br2,
SiClBr,, SiCl,I und SiBr,, als halogensubstituierte
Si Iiciumhydride SiH2F2, SiH2Cl2, SiHCl3, SiH3Cl, SiH2Br?
und SiHBr, und als Si I iciumhydride Silane wie SiH,,
SipH,, Si,H„ und Si,H1n erwähnt werden.
Zusätzlich zu diesen Materialien können als wirksame
Materialien auch haLogensubstituierte paraffinische Kohlenwasserstoffe
wie z.B. CF,, CCl,, CBr,, CHF3, CH2F-,,
CH3F, CH3Cl, CH3Br, CH3I und C2H5Cl, fluorierte Schwefelverbindungen
wie z.B. SF, und SF-, Alkylsilane wie z.B. Si(CH3), und Si(C2H5), und halogenha Itige ALkylsilane
wie z.B. SiCL(CH3)3, SiCL2(CH3)2 und SiCl3CH3 eingesetzt
we rden.
Diese Materialien für die Bildung des vierten Schicht-Zo
bereichs (M) können in der gewünschten Weise gewählt und während der Bildung des vierten Schichtbereichs (M)
eingesetzt werden, so daß in dem zu bildenden vierten Schichtbereich (M) S i I i c i umat oitie und Koh Lenstof f at ome
und gegebenenfalls Halogenatome und/oder Wasserstoffatome in einem gewünschten Zusammensetzungsverhältnis
enthalten sein können.
Beispielsweise kann Si(CH,),, mit dem auf einfache Weise
Si Iiciumatome, KohIenstoffatome und Wasserst of fatome
- 46 - DE 3919
eingebaut werden können und eine Schicht mit gewünschten Eigenschaften
gebildet werden kann, zusammen mit einem Material, für den Einbau von Halogenatomen wie z.B. SiHCl,.,
c SiHpCIp, SiCl, oder SiH^Cl in einem bestimmten Mischungsverhältnis
im gasförmigen Zustand in eine zur Bildung des vierten Schichtbereichs (M) dienende Vorrichtung,
in der eine Glimmentladung angeregt wird, eingeleitet
werden, wodurch ein aus a-(Si C1- ) (CLtH)1- bestehen-,Q
der vierter Schichtbereich (M) gebildet wird.
Für die Bildung des vierten Schichtbereichs (M) durch
das Zerstäubungsverfahren wird als Target eine Einkristall-
oder poLykrist a 11ine Si-Scheibe und/oder eine
1C. C-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von
Si und C enthalten ist, eingesetzt und in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen, die, falls erwünscht, als am
Aufbau beteiligte Atome Halogenatome und/oder Wasserstoffatome enthalten, zerstäubt.
Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt
wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung
von C und H und/oder X, das, falls erwünscht, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, in eine
oc zur Zerstäubung dienende Abscheidungs kämmer abgeleitet,
um in der Abseheidungskammer ein Gasplasma zu erzeugen
und eine Zerstäubung der Si-Scheibe durchzuführen.
Alternativ können Si und C als getrennte Targets oder
_ kann ein ρ I attenförmiges Target aus einer Mischung von
30
Si und C eingesetzt werden/und die Zerstäubung wird in
einer Gasatmosphäre durchgeführt, die, falls notwendig,
Was se rstoffa tome und/oder Halogenatome enthält. Als
gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von C, H und X können auch im Fall der Zerstäubung die Materialien
gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von C, H und X können auch im Fall der Zerstäubung die Materialien
- 47 - DE 3919
für die Bildung des vierten Schichtbereichs (M), die
im Zusammenhang mit d'?m vorstehend beschriebenen GlimmentLadungsverfahren
als wirksame Gase erwähnt wurden,
eingesetzt werden. 5
Als verdünnendes Gas, das im Rahmen der Erfindung bei
der Bildung des vierten Schichtbereichs (M) curch das
GLimmentLadungsverfahren oder das Zerstäubuncsverfahren
einzusetzen ist, können vorzugsweise Edelgase wie z.B. He, Ne oder Ar erwähnt werden.
Der vierte Schichtbereich (M) sollte sorgfältig gebildet
werden, so daß ihm die erforderlichen Eigenschaften
genau in der gewünschten Weise verliehen werden können.
15
Das heißt, eine Substanz, die als am Aufbau beteiligte
Atome Si, C und, falls erforderlich, H und/oder X enthält,
kann in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen
verschiedene Formen von kristallinen bis amorphen Formen annehmen, elektrische Eigenschaften annehmen, die von
den Eigenschaften eines Leiters über die Eigenschaften
eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators
reichen, und Photo Leitfähigkeitseigenschaften annehmen,
die von den Eigenschaften einer photoleitfähigen
bis zu den Eigenschaften einer nichtphotoLeitfähigen
Substanz reichen. Die Herstellungsbedingungen werden im
Rahmen der Erfindung infolgedessen in der gewünschten
Weise genau gewählt, damit a-(Si C1- ) (H,X)- , das
x ι — χ y ι"* y
die gewünschten, von dem Anwendungszweck abhängigen Eigenschaften hat, gebildet werden kann. Wenn der vierte
Schichtbereich (M) beispielsweise hauptsächlich zur Verbesserung
der Durchschlagsfestigkeit vorgesehen, ist,
wird a-(Si C1. ) (H,X)1- als amorphes Material herge-χ ι ™ χ y ι"~ y
stellt, das unter den Anwendungsbedingungen ausgeprägte
elektrische Isoliereigenschaften zeigt.
- 48 - DE 3919
Wenn der vierte Schichtbereich (M) andererseits hauptsächlich
zur Verbesserung der Eigenschaften bei der
kontinuierlichen, wiederholten Anwendung oder der Eigenschäften
bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung vorgesehen ist, kann das Ausmaß
der vorstehend erwähnten elektrischen Isoliereigenschaften
in einem bestimmten Maße vermindert werden.und a-(Si C„ )
' χ 1-x y
(H,X),, kann als amorphes Material hergestellt werden,
das in einem bestimmten Ausmaß gegenüber dem Licht, mit dem bestrahlt wird, empfindlich ist.
Bei der Bildung des aus a-(Si C1 ) (H,X). bestehenden
a χ 1-x y ' 1-y
vierten Schichtbereichs (M) auf der Oberfläche des drit-
, ._ ten Schichtbereichs (S) ist die Trägertemperatur während
ο
der Schichtbildung ein wichtiger Faktor, der die Struktur
und die Eigenschaften der zu bildenden Schicht beeinf lußt,
und die Trägertemperatur während der SchichtbiL dung wird
im Rahmen der Erfindung geeigneterweise genau reguliert,
on damit in der gewünschten Weise a-(Si C1- ) (H,X)1- ,
das die angestrebten Eigenschaften hat, hergestellt werden
kann.
Für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung kann Ol_ der optimale Temperaturbereich bei der Durchführung der
Bildung des vierten Schichtbereichs (M) in geeigneter
Weise gemäß dem Verfahren zur Bildung des vierten Schichtbereichs (M) gewählt werden. Die Trägertemperatur kann
jedoch geeigneterweise 20 bis 400 C, vorzugsweise 50
bis 350° C und insbesondere 100 bis 300° C betragen. Für die Bildung des vierten Schichtbereichs (M) kann vorteilhaft
erwe i se das Glimmentladungsverfahren oder das
Zerstäubungsverfahren angewandt werden, weil in diesem
Fall eine genaue Regulierung des Zusammensetzungsverhältnisses
der die Schicht bildenden Atome oder eine oo
- 49 - OE 3919
im Vergleich mit anderen Verfahren durchgeführt werden kann. Wenn der vierte Schichtbereich (M) durch diese
Schichtbildungsverfahren gebildet wird, ist die Entla-5
dungs lei stung während der SchichtbiI dung ahn Iich wie
die vorstehend erwähnte Trägertemperatur einer der wichtigen Faktoren, die die Eigenschaften des herzustellenden a-(Si C1 ) (H,X)1 beeinflussen.
x1-xy 1 -y
das für die Lösung der Aufgabe der Erfindung erforderliche
Eigenschaften hat, mit einer guten Produktivität kann
die Ent ladungsIeistung geeigneterweise 10 bis 300 W,
vorzugsweise 20 bis 250 W und insbesondere 50 bis 200 W bet ragen.
Der Gasdruck in der Abscheidungskammer kann vorzugsweise
0,013 bis 1,3 mbar und insbesondere 0,13 bis 0,67 mbar
betragen. 20
Die vorstehend erwähnten numerischen Bereiche können im Rahmen der Erfindung als bevorzugte numerische Bereiche für die Trägertemperatur, die Entladungsleistung
usw. für die Herstellung des vierten Schichtbereichs
25
(M) erwähnt werden. Diese Faktoren für die Schichtbildung sollten jedoch nicht unabhängig voneinander getrennt festgelegt werden, sondern es ist erwünscht,
daß die optimalen Werte der einzelnen Faktoren für die
C1- ) (H,X)., ". mi t erwünschten Eigenschaften besteht,
ι χ y ι —y
bereich (M) des erfindungsgemäßen phot ο I eitfähigen Auf-
- 50 - DE 3919
zeichnungseLements ist ähnlich wie die Bedingungen für
die Herstellung des vierten Schichtbereichs (M) ein anderer
wichtiger Faktor für die Erzielung der gewünschten
Eigenschaften, mit denen die Aufgabe der Erfindung
5
gelöst wird.
Der Gehalt der KohIenstoffatome in dem vierten Schichtbereich
(M) sollte im Rahmen der Erfindung in geeigneter
Weise in Abhängigkeit von der Art und den Eigenschaften
10
des den vierten Schichtbereich bildenden amorphen Materials
festgelegt werden.
Im einzelnen kann das amorphe Material, das durch die
vorstehende Formel a-(Si C1- ) (HxX)1- wiedergegeben
wird, allgemein in ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen
und Kohlenstoffatomen besteht, (nachstehend als
"a-Si C1 ", worin 0 <
a <1, bezeichnet), ein amorphes a l — a
Material, das aus Si I iciumatomen, Kohlenstoffatomen und
Wasserstoff atomen besteht, [nachstehend als "a-(Si. C, .)
" ..
H1_ "/ worin 0 < b <1, 0<c
<1, bezeichnet! und ein
I ™" C
amorphes Material, das aus SiIiciumatomen, Kohlenstoffatomen
und Halogenatomen und gegebenenfalls Wasserstoffatomen
besteht, [nachstehend als "a-(S i .C. .) (H, X ).. ",
worin 0 <d C1, 0 <e <1, bezeichnet^ eingeteilt werden.
Wenn der vierte Schichtbereich (M) im Rahmen der Erfindung
aus a-Si C1 besteht, kann der Gehalt der in dem vierten Schichtbereich (M) enthaltenen KohI ens toff atome
im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1
bis 80 Atom-% und insbesondere 10 bis 75 Atom-% betragen. Das., heißt, a in der Formel a-Si C1 kann im allgemeinen
3 I — α
0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,25 bis 0,9 betragen.
- 51 - DE 3919
Wenn der vierte Schichtbereich (M) im Rahmen der Erfindung
aus a-(Si.C, ,) H. besteht, kann der Gehalt der
in dem vierten Schichtbereich (M) enthaltenen Kohlen-
c stoffatome im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-%, vorzugsweise
1 bis 90 Atom-% und insbesondere 10 bis 80 Atom-% betragen, während der Gehalt der Wasserstoffatome
im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% betragen kann.
_ Ein photo leitfähiges Aufzeichnungselement, das so gebildet
ist, daß es einen innerhalb dieser Bereiche liegenden WasserstoffatomgehaLt hat, ist für praktische Anwendungen
in hervorragender Weise geeignet.
Das heißt, in der Formel a-(Si. C, ■ ) H1 kann b im allb
1-b c 1 -c
gemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,1 bis 0,99 und insbesondere 0,15 bis 0,9 betragen, während c im allgemeinen
0,6 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere 0,7 bis 0,95 betragen kann.
Wenn der vierte Schichtbereich (M) aus a-(Si,C, ,)
(H,X)1- besteht, kann der Gehalt der in dem vierten
Schichtbereich (M) enthaltenen Kohlenstoffatome im allgemeinen
1 χ 10 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 90 Atom-% und insbesondere 10 bis 80 Atom-% betragen, während
der Gehalt der Halogenatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% betragen kann. Ein phot öleitfähiges Aufzeichnungselement,
das so gebildet ist, daß es einen innerhalb dieser Bereiche liegenden Halogenatomgehalt
hat, ist für praktische Anwendungen in hervorragender
30
Weise geeignet. Der Gehalt der gegebenenfalls enthaltenen
Wasserstoffatome kann vorzugsweise 19 Atom-% oder weniger
und insbesondere 13 A"tom-% oder weniger betragen.
- 52 - DE 3919
Das heißt, in der Formel a - (S i , C „ .) (H,X). kann d
d 1-d e 1-e
im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,1 bis
0,99 und insbesondere 0,15 bis 0,9 betragen, während
_ e im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,82 bis
5
0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen kann.
Der Bereich des numerischen Wertes der Schichtdicke des
vierten Schichtbereichs (M) ist einer der wichtigen F a k toren
für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung und sollte geeigneterweise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten
Zweck so festgelegt werden, daß die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise gelöst wird.
Es ist erforderlich, daß die Schichtdicke des vierten
15
Schichtbereichs (M) in geeigneter Weise unter gebührender
Berücksichtigung der Beziehungen zu dem Gehalt 'der Kohlenstoffatome,
der Schichtdicke des dritten Schichtbereiches
(S) sowie anderer organischer Beziehungen zu den für die
einzelnen Schichten erforderlichen Eigenschaften festge-20
Legt wird.
Außerden werden geeigneterweise auch wirtschaftliche
Gesichtspunkte wie z.B. die Produktivität oder die Möglichkeit
einer Massenfertigung berücksichtigt.
25
Im Rahmen der Erfindung beträgt die Schichtdicke des
vierten Schichtbereichs (M) geeigneterweise 0,003 bis
30 jim, vorzugsweise 0,004 bis 20 JJm und insbesondere 0,005 bis 10 pm.
Der, im Rahmen der Erfindung zu verwendende Träger kann
entweder elektrisch leitend oder isolierend sein. Als elektrisch Leitendes Material können Metalle wie z.B.
NiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V,
Ti, Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.
- 53 - DE 3919
ALs isolierende Träger können im allgemeinen Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen,
Po Iy carbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinyl-Chlorid,
Polyvinylidenchlor id. Polystyrol und Polyamid
gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere und andere Materialien verwendet werden. Diese isolierenden Träger
sollten vorzugsweise mindestens eine Oberfläche aufweisen, die einer Behandlung unterzogen wurde, durch die sie
.. ~ elektrisch leitend gemacht worden ist,und andere Schichten
werden geeigneterweise auf der Seite ausgebildet,
die durch eine solche Behandlung elektrisch leitend gemacht worden ist.
. _ Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht
werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In2O,, SnO- oder
ITO (In-O, + SnOp) gebildet wird. Alternativ kann die Oberfläche einer Kunstharzfolie wie z.B. einer Polyester-
orv folie durch Vakuumaufdampfung, E lekt ronenst rah l-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 mit einem solchen Metall 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 Figur 1 gezeigte photoleitfähige Aufzeichnungselement 100 beispielsweise als
Bilderzeugungselement für eIektrophotographise he Zwecke
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
- 54 - DE 3919
so festgelegt wird, daß ein gewünschtes phot öleitfähiges
Aufzeichnungselement gebildet werden kann. Wenn das photoleitfähige
Aufzeichnungselement flexibeL sein muß, wird
ρ- 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
in Dicke von 10 lim oder eine größere Dicke.
Figur 11 zeigt ein Beispiel der Vorrichtung für die Herstellung eines photo leitfähigen Aufzeichnungselements
.
In den Gasbomben 1102 bis 1106 in Figur 11 sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien
für die Bildung des erfindungsgemäßen phot ο leitfähigen
Aufzeichnungselements enthalten. Beispielsweise ist
1102 eine Bombe, die mit He verdünntes SiH.-Gas (Rein-4
heit:99,999 %; nachstehend als 11SiH4ZHe" bezeichnet)
enthält, ist 1103 eine Bombe, die mit He verdünntes GeH,-Gas (Reinheit: 99,999 %; nachstehend als "GeH./He" bezeichnet)
enthält, ist 1104 eine Bombe, die mit He verdünntes
SiF,-Gas (Reinheit: 99,99 %; nachstehend als "SiF,/He" bezeichnet) enthält, ist 1105 eine Bombe,
die He-Gas (Reinheit: 99,999 %) enthält, und ist 1106 eine Bombe, die H3-GaS (Reinheit: 99,999 %) enthält.
Um diese Gase in eine Reaktionskammer 1101 hineinströmen
30
zu lassen, wird zuerst ein Hauptventil 1134 geöffnet,
um die Reaktionskammer 1101 und die Gas-Rohrleitungen
zu evakuieren, nachdem bestätigt wurde, daß Ventile 1122 bis 1126 der Gasbomben 1102 bis 1106 und ein Belüftungsventil
1135 geschlossen und Einströmventile
35
1112 bis 1116, Ausströmventile 1117 bis 1121 und Hilfs-
- 55 - DE 3919
ventile 1132 und 1133 geöffnet sind. Als nächster Schritt werden die Hilfsventile 1132 und 1133 und die AusströmventiLe
1117 bis 1121 geschlossen, wenn der an einer Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesene Druck 6,7 nbar
erreicht hat.
Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung eines
ersten Schichtbereichs (C) auf einem zylindrischen Trä-
■j^q ger 1137 beschrieben. SiH,/He-Gas aus der Gasbombe 1102
und GeH,/He-Gas aus der Gasbombe 1103 werden in Durchflußreguliervorrichtungen
1107 bzw. 1108 hineinströmen
gelassen, indem die Ventile 1122 und 1123 geöffnet werden, um die Drücke an Ausmaßmanometern 1127 und 1128
^g auf einen Wert von jeweils 0,98 bar einzureguIieren,
und indem die Einströmventile 1112 und 1113 allmählich
geöffnet werden. Dann werden die Ausströmventile 1117
und 1118 und das Hilfsventil 1132 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hinein-
2Q strömen zu lassen. Die Ausströmventile 1117 und 1118
werden so reguliert, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis
der einzelnen Gase zueinander einen gewünschten Wert erreicht, und auch die öffnung des Hauptventils
1134 wird unter Beobachtung des an der Vakuummeßvorrich-
2g tung 1136 abgelesenen Druckes reguliert, und zwar so,
daß der Druck in der Reaktionskammer 1101 einen gewünschten
Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur
des Trägers 1137 durch eine Heizvorrichtung 1138
auf einen Wert in dem Bereich von etwa 400 bis 600° C
QQ eingestellt wurde, wird eine Stromquelle 1140 auf eine
gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer
1101 eine Glimmentladung anzuregen, während gleichzeitig
ein Verfahren durchgeführt wird, bei dem die öffnung des Ventils 1118 nach einem manuellen Verfahren oder mittels
og eines Motors mit Außenantrieb allmählich verändert wird,
- 56 - DE 3919
um die DurchfLußgeschwindigkeit des GeH,/He-Gases in
Übereinstimmung mit einer vorher entworfenen Kurve des
ÄnderungsverhäLtnisses zu verändern, wodurch das
,. Tiefenprofil der in der gebildeten Schicht enthaltenen
b
Germaniumatome eingestellt bzw. reguliert wird.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, kann die Glimmentladung
für eine gewünschte Dauer aufrechterhalten werden,
um auf dem Träger 1137 einen ersten Schichtbereich (C)
bis zur Erzielung einer gewünschten Dicke zu bilden.
Wenn der erste Schichtbereich mit einer gewünschten Dicke
gebildet worden ist, werden alle Ausströmventile geschlossen.
Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs (G) auf dem ersten Schichtbereich
(C) beschrieben. SiH./He-Gas aus der Gasbombe 1102 und
GeH,/He- Gas aus der Gasbombe 1103 werden in die Durch-4
f lußreguIiervorrichtungen 1107 bzw. 1108 hineinströmen
gelassen, indem die Ventile 1122 und 1123 geöffnet werden, um die Drücke an den Auslaßmanometern 1127 und 1128
auf einen Wert von jeweils 0,98 bar einzureguIieren, und
indem die Einströmventile 1112 und 1113 allmählich geöffnet
werden. Dann werden die Ausströmventile 1117 und 25
1118 und das Hilfsventil 1132 allmählich geöffnet, um
die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen
zu lassen. Die Ausströmventile 1117 und 1118
werden so reguliert, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis
der einzelnen Gase zueinander einen gewünsch-30
ten Wert erreicht, und auch die öffnung des Hauptventils
113,4 wird unter Beobachtung des an der Vakuummeßvorrichtung
1136 abgelesenen Druckes reguliert, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten
Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur 35
ft · «««4
- 57 - DE 3919
des Trägers 1137 durch die Heizvorrichtung 1138 auf einen
in dem Bereich von etwa 50 bis 400 C Liegenden Wert eingestellt wurde,, wird die Stromquelle 1140 auf eine gec wünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer
1101 eine Glimmentladung anzuregen, während gleichzeitig ein Verfahren durchgeführt wird, bei dem die Öffnung des
Ventils 1118 nach einem manuellen Verfahren oder mittels eines Motors mit Außenantrieb allmählich verändert wird,
,Q um die Durchflußgeschwindigkeit des GeH,/He-Gases in
Übereinstimmung mit einer vorher entworfenen Kurve des
Änderungsverhältnisses zu verändern, wodurch das Tiefenprofil der in der gebildeten Schicht enthaltenen Germaniumatome reguliert wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann die Glimmentladung für eine gewünschte Dauer aufrechterhalten werden,
um auf dem ersten Schichtbereich (C) einen zweiten
Schichtbereich (G) bis zur Erzielung einer gewünschten
on. Dicke zu bilden. Wenn der zweite Schichtbereich (G) in
einer gewünschten Dicke gebildet worden ist, werden alle Ausströmventile geschlossen, und die Entladungsbedingungen werden verändert, falls dies erwünscht ist, w'obei im
übrigen die gleichen Bedingungen angewandt werden und
oc das gleiche Verfahren durchgeführt wird und die Glimm-
entladung für eine gewünschte Dauer aufrechterhalten werden kann, wodurch auf dem zweiten Schichtbereich (G) ein
dritter Schichtbereich (S), der im wesentlichen keine
Germaniumatome enthält, gebildet werden kann.
Leitfähigkeitseigenschaften in irgendeinen gewünschten
Schichtbereich, der am Aufbau der lichtempfangenden
Schicht beteiligt ist, kann ein Gas wie z.B. B-H, oder
C. O
__ PH, während der Schichtbildung in das Gas, das in die
- 58 - DE 3919
Abscheidungskammer 1101 eingeleitet wird, hineingegeben
we rden.
Für die Bildung eines vierten Schichtbereichs (M) auf
dem dritten Schichtbereich (S), der in der vorstehend
beschriebenen Weise bis zur Erzielung einer gewünschten
Dicke gebildet worden ist, wird die nichtν;rwendete
Gasleitung in der Weise verändert, daß sie während der Abscheidung des vierten Schichtbereichs (M) fü^ CH,-Gas
verwendet wird, und mittels der gleichen Ventilbetätigung wie bei der Bildung des dritten Schichtbereichs (M)
werden beispielsweise SiH,-Gas und CpH,-Gas, die, falls
dies erwünscht ist, jeweils mit He verdünnt sind, unter
Anwendung der gewünschten Bedingungen in die Reaktionskammer einströmen gelassen, und eine Glimmentladung kann
angeregt werden, wodurch auf dem dritten Sc hicιtbereich
(S) der vierte Schichtbereich (M) gebildet wird.
Für den Einbau von Halogenatomen in den viertel Schichtbereich
(M) können beispielsweise SiF.-Gas und C-.H,-Gas
4 2 4
gegebenenfalls zusammen mit SiH,-Gas verwendet werden,
und unter Anwendung des gleichen Verfahrens wia vorstehend beschrieben kann der vierte SchichtberHch (M),
in dem Halogenatome enthalten sind, gebildet warden.
Natürlich werden alle Ausströmventile mit Ausnahme der
Ausströmventile, die für die bei der Bildung d?r einzelnen
Schichten erforderlichen Gase notwendig sind, geschlossen,
und um zu verhindern, daß bei der Bildung der vorherigen Schicht eingesetzte Gase in der Rea<tionskamnier
1101 und in den Rohrleitungen von den Einströmventilen
1117 bis 1121 zu der Reaktionskammer 1101 verbleiben,
kann, falls erwünscht, ein Verfahren durchge-
35 führt werden, bei dem das System einmal bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert wird, indem die Ausström-
- 59 - DE 3919
ventiLe 1117 bis 1121 geschlossen werden, wobei die
HiLfsventiLe 1132 und 1133 bei voLLständiger öffnung
des Hauptventils 1134 geöffnet werden.
Der Gehalt der KohLenstoffatome in dem vierten Schichtbereich kann reguliert werden, indem beispielsweise
im Fall der Glimmentladung das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH.-Gas zu C-H7-GaS, die in die Reaktions-
4 2 4
kammer 1101 eingeleitet werden, verändert wird, oder im 10
scheibe zu der Graphitscheibe bei der Bildung des Targets
verändert wird oder das Mischungsverhältnis des Siliciumpulvers zu dem Graphitpulver vor dem Formen zu einem
halt der Halogenatome (X) in dem vierten Schichtbereich
(H) kann dadurch reguliert werden, daß die Durchflußgeschwindigkeit des gasförmigen Ausgangsmaterials für die
Einführung von Halogenatomen, beispielsweise des SiF,-
1101 eingeleitet wird.
Ferner wird der Träger 1137 während der Schichtbildung
geeigneterweise mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht, um die Schichtbildung gleichmäßig zu machen.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele näher erläutert.
Bei spie I 1 30
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein<Bi Iderzeugungselement für eLektrophotographisehe
Zwecke hergestellt, indem auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 1 gezeigten
Bedingungen Schichten gebildet wurden.
- 60 - DE 3919
Das auf diese Weise erhaltene Bi LderzeugungseLement
wurde in eine Ladungs-BeLichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, 0,3 s Lang einer KoronaLadung mit - 5,0
c kV unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Als Lichtquelle für die bildmäflige Belichtung wurde eine
Wolframlampe verwendet, und die Belichtung wurde durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch mit einer
Dosis von 2 Ix.s durchgeführt.
Unmittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig
auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements
auftreffen gelassen, wobei auf der Oberfläche des BiLdp.
e r zeugungse I ement s ein gutes Tonerbild erhalten wurde.
Als das Tonerbild durch Koronaladung mit - 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen
wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute
Λ Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
20
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurden „,. in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 Schichten gebildet,
jedoch wurden die Bedingungen in der in Tabelle 2 gezeigten Weise abgeändert, wobei ein Bilderzeugungselement
für e I ektrophotographise he Zwecke hergestellt wurde.
Λ Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilder-30
zeugungselements wurde auf einem als Bildempfangsmaterial
d i e<n enden Papier unter den gleichen Bedingungen und nach
dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1, jedoch mit positiver Polarität der Koronaladung und mit einem negativ
aufladbaren Entwickler, ein Bild erzeugt, wobei eine sehr 35
klare BiIdquaIität erhalten werden konnte.
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurden
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 Schichten gebildet, jedoch wurden die Bedingungen in der in Tabelle
3 gezeigten Weise abgeändert, wobei ein Bi I derzeugungselement
für elektrophotographische Zwecke hergestellt wurde.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements
wurde auf einem als Bildempfangsmaterial
dienenden Papier unter den gleichen Bedingungen und nach
15
dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 ein Bild erzeugt,
wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Bei spiel 4
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde der Gehalt der in der ersten Schicht enthaltenen Germaniumatome verändert,
indem das Gasdurchf lußgeschwindigkeitsverhäLtnis
von GeH./He-Gas zu SiH,/He-Gas in der in Tabelle 4
4 4
gezeigten Weise verändert wurde. Auf diese Weise wurden 25
jeweils Bilderzeugungselemente für e lektrophotographisehe
Zwecke hergestellt.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente
wurden auf als Bildempfangsmaterialien
dienenden Papieren unter den gleichen Bedingungen und naph dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 Bilder erzeugt,
wobei die in Tabelle 4 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
- 62 - DE 3919
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde die Schichtc
dicke der ersten Schicht in der in Tabelle 5 gezeigten Weise verändert, wobei jeweils Bilderzeugungselemente
für e I ektrophotographise he Zwecke hergestellt wurden.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bildern
zeugungselemente wurden auf als Bildempfangsmaterialien
dienenden Papieren unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 Bilder
erzeugt, wobei die in Tabelle 5 gezeigten Ergebnisse
erhalten wurden.
Bei spi el 6
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurden auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in
Tabelle 6 gezeigten Bedingungen Schichten gebildet, wobei A U
ein Bilderzeugungselement für e I ektrophotographisehe
Zwecke hergestellt wurde.
Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement wurde
in eine Ladungs-BeIichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt,
0,3 s lang einer Koronaladung mit - 5,0 kV unterzogen
und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. ALs Lichtquelle für die bildmäßige Belichtung wurde eine
Wolframlampe verwendet, und die Belichtung wurde durch
eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch mit einer Dosis
30
von 2 Ix.s durchgeführt.
UnitteLbar danach wurde ein positiv aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenfor mig
auf die Oberfläche des Bi L derzeugungseIements auftreffen
35
- 63 - DE 3919
gelassen, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungselements
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das
Tonerbild durch Koronaladung mit - 5,0 kV auf ein als
Tonerbild durch Koronaladung mit - 5,0 kV auf ein als
r- Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde,
ο
wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine
ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.
ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.
10
Beispiel 7
Mittels eines unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellten Bilderzeugungselements für elektrophotographisehe
Zwecke wurde unter den gleichen Bilderzeugungsbedingungen,
wobei jedoch als Lichtquelle an-15
stelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser (10 mW) des
GaAs-Typs bei 810 nm verwendet wurde, ein Bild erzeugt,
und die BiLdqualität des übertragenen Tonerbildes wurde bewertet. Als Ergebnis konnte ein klares Bild mit hoher
Qualität erhalten werden, das eine ausgezeichnete Auf-20
lösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.
Bei spi e I 8
Unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen
Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 6, wobei die Herstellungsbedingungen
für den vierten Schichtbereich (M)
jedoch jeweils in der in Tabelle 7 gezeigten Weise verändert wurden, wurden Bilderzeugungselemente für elektrophotographische
Zwecke hergestellt (72 Proben, nämlich
die Proben Nr. 12-201 bis 12-208, 12-301 bis 12-308, ...,
12*1001 bis 12-1008.
Jedes der auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungselemente
wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung einge-
- 64 - DE 3919
setzt und 0,2 s Lang einer Korona Ladung mit - 5 kV unterzogen, worauf eine bildmäßige BeLichtung durchgeführt
wurd. ALs LichtqueLLe für die bildmäßige BeLichtung
j- wurde eine WoLframlampe verwendet, und die Dosis wurde
auf 1,0 Lx.s eingestellt. Das erhaltene Ladungsbild wurde
mit einem positiv aufladbaren Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, entwickelt und auf gewöhnliches
bzw. unbeschichtetes Papier übertragen.
Es wurde festgestellt, daß die übertragenen Bilder sehr
gut waren. Durch Reinigung mit einer Kautschukklinge
wurde der auf dem Bi L derzeugungseLement für eLektrophotographische
Zwecke verbliebene Toner, der nicht übertragen
worden war, entfernt. ALs diese Schritte 100.000 mal
15
oder öfter wiederholt wurden, konnte in keinem Fall eine Verschlechterung des Bildes beobachtet werden.'
Die Gesamtwertung der einzelnen übertragenen Bilder und
die Bewertung der Haltbarkeit nach dem wiederholten,
20
aufeinanderfolgenden Kopieren sind in TabeLle 8 gezeigt.
Bei spi el 9
Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1, wobei
jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (M)
durch Variieren des Target-F LachenverhäLtnisses von
SiIi ei umseheibe zu Graphit während der Bildung des
vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde, wurden
30
verschiedene Bi IderzeugungseLemente hergesteLlt. Mit
jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente
wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung
und Reinigung wie in Beispiel 1 etwa 50.0Π0 mal wiederholt, und danach
wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 35
- 65 - DE 3919
gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
Bei spie I 10
Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1, wobei
jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (H)
durch Variierung des Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisses von SiH.-Gas zu C5H7-GaS während der Bildung des 4 2 4
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (H)
durch Variierung des Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisses von SiH.-Gas zu C5H7-GaS während der Bildung des 4 2 4
vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde, wurden
verschiedene Bilderzeugungselemente hergestellt. Mit
jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die Schritte bis zur Übertragung etwa
verschiedene Bilderzeugungselemente hergestellt. Mit
jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die Schritte bis zur Übertragung etwa
50.000 mal nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren
15
wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 10 gezeigten Ergebnisse erhalten
wurden.
wurden.
Bei spie I 11 20
Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1, wobei
jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu Kohlenstoff stomen in dem vierten Schichtbereich (M) durch
jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu Kohlenstoff stomen in dem vierten Schichtbereich (M) durch
Variieren des Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisses
25
von SiH.-Gas, SiF.-Gas und C^H -Gas während der Bildung
4 4 c 4
des vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde, wurden
verschiedene Bilderzeugungselemente hergestellt. Mit
jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die in Beispiel 1 beschriebenen Schritte
30
jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die in Beispiel 1 beschriebenen Schritte
30
der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 50.000
ma I. w i ede rho It , und danach wurde die Bildqualität bewertet,
wobei die in Tabelle 11 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
- 66 - DE 3919
BiLderzeugungseLemente wurden jeweils in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1, wobei jedoch die Schichtdicke
des vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde, hergestellt,
und die in Beispiel 1 beschriebenen Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wurden wiederholt,
wobei die in Tabelle 12 gezeigten Ergebnisse erhalten
wu rden.
Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den vorstehend
beschriebenen, erfindungsgemäßen Beispielen 1
bis 12 sind nachstehend gezeigt:
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
15
15
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion:
0,4 mbar.
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein Bilderzeugungselement für e I ektrophotographise he Zwecke
hergestellt, indem auf einem zylindrischen Träger aus
Aluminium unter den in Tabelle 13 gezeigten Bedingungen Schichten gebildet wurden, während das Verhältnis der
Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH./He-Gas zu SiH./He-
4 4
Gas im Verlauf der Zeit für die Schichtbildung gemäß
der in Figur 12 gezeigten Kurve des Änderungsverhältnisses
variiert wurde.
Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement
wurde in eine Ladungs-BeIichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, 0,3 s Lang einer Koronaladung mit - 5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig beLichtet.
Als LichtqueLle für die bildmäßige Belichtung wurde eine
Wolframlampe verwendet, und die Belichtung wurde mit
- 67 - DE 3919
einer Dosis von 2 Lx.s durch eine lichtdurchlässige
Testkarte hindurch durchgefünrt.
wickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskaden
förmig auf die Oberfläche des Bi IderzeugungseIements
auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch
Koronaladung mit - 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein
klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit
der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.
15
Beispiel 14
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein Bi LderzeugungseIement für elektrophotographische
zeigten Bedingungen Schichten gebildet wurden, während
das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von
6eH4/He-Gas zu si H^/He-Gas im Verlauf der Zeit für die
Schichtbildung gemäß der in Figur 13 gezeigten Kurve
der Änderung des Verhältnisses variiert wurde, während
im übrigen die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 13
angewandt wurden.
Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselement
wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem
als Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Beispiel 15
^° Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde
- 68 - DE 3919
ein Bi L derzeugungseLement für eLektrophotographise he
Zwecke hergestellt, indem unter den in Tabelle 15 gezeigten Bedingungen Schichten gebildet wurden, während
,- das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von
b
GeH./He-Gas zu SiH7 /He-Gas im Verlauf der Zeit für die
4 4
Schichtbildung gemäß der in Figur 14 gezeigten Kurve
der Änderung des Verhältnisses variiert wurde, wobei
im übrigen die gleichen Bedingungen wie in Beispiel angewandt wurden.
Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselement wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem als Bildempfangsmaterial.dienenden-Papier erzeugt, wobei
15 eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Bei spie I 16
ein Bilderzeugungselement für eIektrophotographisehe
. .
Zwecke hergestellt, indem unter den in Tabelle 16 gezeigten Bedingungen Schichten gebildet wurden, während
das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von
GeH4/He-Gas zu SiH,/He-Gas im Verlauf der Zeit für die
Schichtbildung gemäß der in Figur 15 gezeigten Kurve
25
der Änderung des Verhältnisses variiert wurde, wobei
im übrigen die gleichen Bedingungen wie in Beispiel angewandt wurden.
wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem
als Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei
eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
- 69 - DE 3919
Beispiel 17
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein BiIderzeugungseLement für eLektrophotographische
Zwecke hergestellt, indem unter den in Tabelle 17
gezeigten Bedingungen Schichten gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von
GeH./He-Gas zu SiH. /He-Gas im Verlauf der Zeit für die
4 4
Schichtbildung gemäß der in Figur 16 gezigten Kurve
der Änderung des Verhältnisses variiert wurde, wobei
im übrigen die gleichen Bedingungen wie in Beispiel angewandt wurden.
Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselement
wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem als
Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei
eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Beispi el 18 20
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein Bilderzeugungselement für e lektrophotographisehe Zwecke
hergestellt, indem unter den in Tabelle 18 gezeigten
Bedingungen Schichten gebildet wurden, während das Ver-25
hältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH /He-Gas
zu SiH^/He-Gas im Verlauf der Zeit für die Schichtbildung gemäß der in Figur 17 gezeigten Kurve der Änderung
des Verhältnisses variiert wurde, wobei im übrigen die
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 13 angewandt wurden.
Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselement
wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem als,
Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei
eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
- 70 - DE 3919
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde
ein Bilderzeugungselement für eIektrophotographise he
Zwecke hergestellt, indem unter den in Tabelle 19 gezeigten Bedingungen Schichten gebildet wurden, während
das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von
GeH. /He-Gas zu Si H7 /He-Gas im Verlauf der Zeit für die
4 4
der Änderung des Verhältnisses variiert wurde, wobei im
übrigen die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 13 angewandt wurden.
Mit dem auf diese Weise erhaltenen Biiderzeugungselement ■
wurde unter den -gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem als
Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei eine
sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Bei spi el 20
Das Verfahren von Beispiel 13 wurde zur Herstellung eines Bilderzeugungselements
für elektrophotocjraphisehe Zwecke wiederholt,
wobei jedoch anstelle von SiH./He-Gas Si^H,/He-Gas ein-
4 ab
2j- gesetzt und die Bedingungen in der in Tabelle 20 gezeigten Weise verändert wurden.
Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselement
wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem als
30 Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei eine
sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Beispi el 21
O5 Das Verfahren von Beispiel 13 wurde zur Herstellung eines Bilderzeugungselements für elektrophotnpraphische Zwecke wiederholt,
- 71 - DE 3919
wobei jedoch ansteLle von SiH,/He-Gas SiF./He-Gas ein
gesetzt wurde und die Bedingungen in der in TabeLLe 21
gezeigten Weise verändert wurden.
wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein BiLd auf einem als
Bi Ldempfangsmateria L dienenden Papier erzeugt, wobei eine
sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Das Verfahren von Beispiel 13 wurde zur Herstellung eines BiLderzeugungselements für elektrophotographische Zwecke wiederholt,
wobei jedoch anstelle von SiH,/He-Gas (SiH,/He-Gas +
Si F,/He-Gas) verwendet wurden und die Bedingungen in
der in Tabelle 22 gezeigten Weise verändert wurden.
Mit dem auf diese Weise erhaLtenen Bi LderzeugungseLement
wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem als Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei eine
sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
die Herstellung der dritten Schicht in der in Tabelle gezeigten Weise verändert, wobei im übrigen in den einzelnen Beispielen die gleichen Bedingungen angewandt wurden, wobei jeweils Bilderzeugungselemente für elektro-30
photographische Zwecke hergestellt wurden.
Mit den auf diese Weise erhaLtenen BiLderzeugungseLementen
wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 Bilder auf einem als
35
- 72 - DE 3919
die in Tabelle 23A gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
die Herstellung der dritten Schicht in der in Tabelle
24 gezeigten Weise verändert, wobei in den einzelnen Beispielen im übrigen die gleichen Bedingungen ange-.. wandt wurden, wobei jeweils Bilderzeugungselemente für
e lektrophotographisehe Zwecke hergestellt wurden.
Hit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselementen wurden unter den gleichen Bedingungen und nach
dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 Bilder auf einem als Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt,
wobei die in Tabelle 24A gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
Zwecke, das unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 13 hergestellt worden war, wurde unter den gleichen Bilderzeugungsbedingungen wie in Beispiel 13, wobei jedoch als Lichtquelle
anstelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser (10 mW) des
25
und die Bildqualität des übertragenen Tonerbildes wurde bewertet. Als Ergebnis konnte ein klares Bild mit hoher
Qualität, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute
Reproduzierbarkeit der He ILigkeitsabstufung zeigte, er-30
halten werden.
Unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen 35
DE 3919 1
Verfahren wie in den Beispielen 14 bis 22 wurden Bilderzeugungselemente für elektrophotographisehe Zwecke
hergestellt, wobei jedoch die Herstellungsbedingungen
für den vierten Schichtbereich (M) jeweils in der in Tabelle 25 gezeigten Weise verändert wurden (72 Proben, d.h. die Proben Nr.
25-201 bis 25-208, 25-301 bis 25-308, ..., 25-1001 bis 25-1009).
Jedes der auf diese Weise hergestellten BiIderzeugungselemente wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung einge
setzt, 0,2 s lang einer Koronaladung mit - 5 kV unterzogen und dann bildmäßig belichtet. Als Lichtquelle wurde
eine Wolframlampe angewandt, und die Dosis wurde auf 1,0 Ix.s eingestellt. Das elektrostatische Ladungsbild wurde
mit einem positiv aufladbaren Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, entwickelt und auf gewöhnliches
bzw. unbeschichtetes Papier übertragen.
Es wurde festgestellt, daß die übertragenen Bilder sehr
9ut waren. Der auf dem Bilderzeugungselement für elektrophotographise he Zwecke verbliebene, nicht übertragene
Toner wurde zur Reinigung mit einer Kaut sehukkIinqe
entfernt. Als diese Schritte 100.000 mal oder öfter wiederholt wurden, konnte in keinem Fall eine Versch lechterung des Bildes festgestellt werden.
Die Gesamtbewertung der einzelnen übertragenen Bilder und die Bewertung der Haltbarkeit nach wiederholtem
aufeinanderfolgenden Kopieren sind in Tabelle 26 gezeigt.
Bei spiel 27
Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 13 wurden verschiedene Bilderzeugungselemente hergestellt, wobei
gg jedoch das Geha 11sverhäItnis der Si Iiciumatome zu den
- 74 - DE 3919
ι Variieren des Target-Flächenverhältnisses der Silicium-
scheibe zu Graphit während der Bildung des vierten Schicht· C bereichs (M) verändert wurde. Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die Schritte
der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wie in Beispiel 13 etwa 50.000 mal wiederholt, und danach wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 27 gezeigten in Ergebnisse erhalten wurden.
,,. verschiedene Bilderzeugungselemente hergestellt, wobei
ο
jedoch das Gehaltsverhältnis der Si Iieiumatome zu den
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (M)
durch Variieren des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiten von SiH,-Gas zu C^H,-Gas während der Bildung
n des vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde. Bei
jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die Schritte bis zur übertragung nach
dem in Beispiel 13 beschriebenen Verfahren etwa 50.000
mal wiederholt und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 28 gezeigten Ergebnisse erhal-25
ten wurden.
Beispiel 29
Verschiedene Bilderzeugungselemente wurden nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 hergestellt, wobei jedoch das Geha 11sverhä11nis von Si Iiciumatomen zu
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (M) durch
Variieren des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiten von SiH.-Gas, SiF7-GaS und C5H7-GaS während der BiI-35 4 ' 4 2 4
dung des vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde.
- 75 - DE 3919
eLemente wurden die in Beispiel. 13 beschriebenen Schritte der BiIderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa
50.000 mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität
ο
bewertet, wobei die in Tabelle 29 gezeigten Ergebnisse erhalten wu rden.
Bei spiel 30
des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 13 hergestellt,
wobei jedoch die Schichtdicke des vierten Schichtbereichs
(H) verändert wurden, und die in Beispiel 13 beschriebenen Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reini-15
gung wurden wiederholt, wobei die in Tabelle 30 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den vorstehenden erfindungsgemäßen Beispielen 13 bis 30 sind
20
nachstehend gezeigt:
0,4 mbar. 25
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein Bilderzeugungselement für e I ektrophotographisehe
Zwecke hergestellt, indem auf einem zylindrischen
Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 31 gezeigten Bedingungen Schichten gebildet wurden.
Das auf diese Weise erhaltene Bi I derzeugungseIement
ο ο
wurde in eine Ladungs-BeIichtungs-Versuchsvorrichtung
- 76 - DE 3919
eingesetzt, 0,3 s Lang einer Korona Ladung mit + 5,0 kV
unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Die bildmäßige Belichtung wurde unter Anwendung einer
Wolframlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Ix.s
5
durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.
Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements
auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch
Koronaladung mit + 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein
klares Bild mit hoher Dichte, das eine ausgezeichnete
Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.
Bei spi el 32
20
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurden
zur Herstellung eines Bilderzeugungselements für elektrophotographisehe Zwecke in der gleichen Weise wie in Beispiel 31, wobei die Bedingungen jedoch in der in Tabelle
32 gezeigten Weise verändert wurden, Schichten gebildet.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen BilderzeugungseLements wurde unter den gleichen Bedingungen
und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31, j e -doch mit negativer Polarität der Koronaladung und mit
einem positiv aufladbaren Entwickler, ein Bild auf einem als Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt, wobei
eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
- 77 - DE 3919
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurden
zur Herstellung eines Bilderzeugungselements für elektrophotographisehe Zwecke in der gleichen Weise wie in
Beispiel 31, wobei die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 33 gezeigten Weise verändert wurden, Schichten
gebiIdet.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements wurde unter den gleichen Bedingungen
und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 ein Bild auf einem als Bildempfangsmaterial dienenden Papier
erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.
Das Verfahren von Beispiel 31 wurde zur Herstellung von BiIderzeugungselementen
für elektrophotographische Zwecke wiederholt, wobei jedoch der Gehalt der in der ersten Schicht enthaltenen
Germaniumatome durch Variieren des Verhältnisses der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH,/He-Gas zu
SiH,/He-Gas in der in Tabelle 34 gezeigten Weise ver- *° ändert wurde.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente
wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 auf
als Bildempfangsmaterialien dienenden Papieren Bilder
erzeugt, wobei die in Tabelle 34 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
- 78 - DE 3919
Beispiel 35
Das Verfahren von Beispiel 31 wurde zur Herstellung von Bilderzeu-
gungselementen für elektrophotographische Zwecke wiederholt,
5
wobei jedoch die Schichtdicke der ersten Schicht in der in Tabelle 35 gezeigten Weise verändert wurde.
Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente
wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 auf
als Bildempfangsmaterialien dienenden Papieren Bilder
erzeugt, wobei die in Tabelle 35 gezeigten Ergebnisse erhalten wu rden.
Beispie I 36
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein Bilderzeugungselement für elektrophotographische Zwecke
hergestellt, indem auf einem zylindrischen Träger aus
20
wurde in eine Ladungs-BeIichtungs-Versuchsvorrichtung
25
eingesetzt, 0,3 s lang einer Koronaladung mit + 5,0 kV
unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet.
Die bildmäßige Belichtung wurde unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Ix.s
durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durch-30
gefüh rt.
Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskaden-
förmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements
- 79 - DE 3919
auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein
gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch Koronaladung mit + 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial
dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild
5
mit hoher Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und
eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
10
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein Bilderzeugungselement für elektrophotographisehe
Zwecke hergestellt, indem auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 37 gezeigten Be-
dingungen Schichten gebildet wurden.
Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungselement
wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, 0,3 s lang einer Koronaladung mit - 5,0 kV
unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet.
Die bildmäßige Belichtung wurde unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Ix.s
durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durchgeführt .
25
Unmittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförtnig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements
auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein
gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch
Koronaladung mit - 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein klares
Bild mit hoher Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung
und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
- 80 - DE 3919
Be i spi el 38
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein Bilderzeugungselement für eLektrophotographise he Zwecke
hergestellt, indem auf einem zylindrischen Träger aus
Aluminium unter den in Tabelle 38 gezeigten Bedingungen
Schichten gebildet wurden.
jQ Das auf diese Weise erhaltene Bi L derzeugungseLement
wurde in eine Ladungs-BeLichtungs-Versuchsvorrichtung
eingesetzt, 0,3 s Lang einer KoronaLadung mit - 5,0 kV eingesetzt und unmittelbar danach bildmäßig belichtet.
Die bildmäßige Belichtung wurde unter Anwendung einer
jg Wolframlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Ix.s
durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durchgeführt
.
Unmittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Ent-2Q
wickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungselements
auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch
Koronaladung mit - 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial
2g dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit hoher Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und
eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung
zeigte, erhalten.
Bei spi el 39
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde in
der gleichen Weise wie in Beispiel 31 ein Bilderzeugungselement
für eIektrophotographise he Zwecke hergestellt,
„_ wobei jedoch die Bedingungen in der in Tabelle 39 gezeigob
ten Weise verändert wurden.
- 81 - DE 3919
ALs unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements unter den gleichen Bedingungen und
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 eine BiId-
_ erzeugung durchgeführt wurde, konnte eine sehr klare
ο
Bildqualität erhalten werden. Bei spie I 40
Mittels der in Figur 11 gezeigten Vorrichtung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 31 ein Bilderzeugungselement für eIektrophotographise he Zwecke hergestellt, wobei jedoch die Bedingungen in der in Tabelle
40 gezeigten Weise verändert wurden.
Als unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselements unter den gleichen Bedingungen und
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 eine Bilderzeugung durchgeführt und das entwickelte Bild auf ein
als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen
wurde, konnte eine sehr klare Bildqualität erhalten werden.
Beispi el 41
Mit einem Bilderzeugungselement für eIektrophotographisehe Zwecke, das unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 31 hergestellt worden war, wurde unter den gleichen Bilderzeugungsbedingungen wie in Beispiel 31,
wobei jedoch als Lichtquelle anstelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser (10 mW) des GaAs-Typs bei 810 nm
verwendet wurde, ein Bild erzeugt, und die Bildqualität 30
des übertragenen Tonerbildes wurde bewertet. Als Ergebnis
konnte ein klares Bild mit hoher Qualität, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit
der He ILigkeitsabstufung zeigte, erhalten werden.
- 82 - DE 3919
Bi L derzeugungseLemente für eLektrophotographise he Zwecke
wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem glei-5
chen Verfahren wie in den Beispielen 31 bis 39 hergestellt, wobei jedoch die Herstellungsbedingungen
für den vierten Schichtbereich (M) jeweils in der in Tabelle
41 gezeigten Weise verändert wurden (72 Proben, d.h. die
Proben Nr. 42-201 bis 42-208, 42-301 bis 42-308, ..., 10 42-1001 bis 42-1008).
Jedes der auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungselemente
wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung eingesetzt,
0,2 s lang einer Koronaladung mit - 5 kV unterzogen und dann bildmäßig belichtet. Als Lichtquelle wurde
15
eine Wolframlampe angewandt, und die Dosis wurde auf 1,0 Ix.s eingestellt. Das Ladungsbild wurde mit einem
positiv aufladbaren Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, entwickelt und auf gewöhnliches bzw.
unbeschichtetes Papier übertragen.
20
Es wurde festgestellt, daß die übertragenen Bilder sehr
gut waren. Der auf dem Bilderzeugungselement für elektrophotographisehe
Zwecke verbliebene, nicht übertragene
Toner wurde zur Reinigung mit einer Kautschukklinge ent-25
fernt. Als diese Schritte 100.000 mal oder öfter wiederholt
wurden, konnte in keinem Fall eine Verschlechterung
des Bildes beobachtet werden.
Die Gesamtbewertung der einzelnen übertragenen Bilder
und die Bewertung der Haltbarkeit nach wiederholtem,
aufeinanderfolgendem Kopieren sind in Tabelle 42 gezeigt.
Verschiedene Bilderzeugungselemente wurden nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Si Ii eiumatome zu den
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (M) durch
Variieren des Target-Flächenverhältnisses von Siliciumscheibe zu Graphit während der Bildung des vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde. Mit jedem der auf diese
Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wie in Beispiel 31 etwa
50.000 mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität
10 ■·■ ■
bewertet, wobei die in Tabelle 43 gezeigten . Ergebnisse
erhalten wurden.
gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Si Iieiumatome zu den
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (M) durch
ten von SiH,-Gas zu CpH,-Gas während der Bildung des
vierten Schichtbereichs (M) verändert wurde. Mit jedem
der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungselemente
wurden die Schritte bis zur übertragung nach dem in Beispiel 31 beschriebenen Verfahren etwa 50.000 mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 44 gezeigten Ergebnisse erhalten
wurden.
Beispi el 45 30
Verschiedene Bilderzeugungselemente wurden nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Si Iiciumatome zu den
Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich (M) durch
35
- 84 - DE 3919
Variieren des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiten
von SiH,-Gas, SiF.-Gas und C_H -Gas während der
4 4 CH
Bildung des vierten Schichtbereichs (H) verändert wurde.
_. Mit jedem der auf diese Weise erhaltenen Bi I derzeugungsb
elemente wurden die in Beispiel 31 beschriebenen Schritte
der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 50.000
mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 45 gezeigten Ergebnisse erhalten
wurden.
Bilderzeugungselemente wurden jeweils durch Wiederholung
des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 31 hergestellt,
15
wobei jedoch die Schichtdicke des vierten Schichtbereichs
(M) verändert wurde, und die in Beispiel 31 beschriebenen
Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung
wurden wiederholt, wobei die in Tabelle 46 gezeigten
Ergebnisse erhalten wurden. 20
Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den vorstehenden,
erfindungsgemäßen Beispielen 31 bis 46 sind
n-B'hstehend gezeigt:
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion:
0,4 mbar.
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß- geschwindigkeits- verhä'ltnis |
Entla dungs leistuno (W/cm2) |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
chi cht dicke (μ:η) |
- Träger tempe ratur CO 1 |
Erste Schicht | GeH< /He=0,05 | GeH4 = 1 O | 0,2 | 0,3 | 0,1 | 450 | |
Zweite Schicht | SiH4 /He*0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiK4+GeH4= 5 O | GeH4/SiH4= 1 | 0,18 | 0,5 | 3 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5 | S1H4= 2 0 0 | • | 0, 18 | 1,5 | 15 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4 /He=0,5 C2H4 |
SiH4S 1 O O | SiH4 /C2H4* 3/7 | 0,18 | 1,0 | 0,5 | 250 |
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß- geschwindigkeits- verhältnis |
CeH4/SiH4= O , 1 | Entla- dungs- leistunc (V/cm2)" |
Schicht- < m'ldungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
1 1 schicht- dicke (μη») |
- Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | GeH4 /He=0,05 | GeH4 « 1 O | • | • | 0,2 | 0,3 | O, 1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He = 0t05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4+GeH4=5O | SiH4/C2H4= 1/9 | 0,18 | 0,5 | 20 | 250 | |
Dritte Schicht | SiH4 /He = 0,5 | SiH4=2OO | 0,18 | 1.5 | 5 | 250 | ||
Vierte Schicht | SiH4 /He=O1S C2H4 |
SiH4= 1 O O | O, 18 | 1,0 | 0,5 | 250 |
CO CTl
CD CD OO
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ■ |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (V/cm?)" |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
1 1 Schicht dicke (pm) |
1 - Träger tempe ratur Cc) |
Erste Schicht | SiH4 /Hea0,05 GeH4 /He = 0,05 |
SiH4 +GeH4=IO | GeH4/SiH4= 3 | 0,2 | 0,3 | 0,2 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He=0,05 CeH4 /He=0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | GeH4/SiH4=O.. 4 | 0,18 | 0,5 | 2 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5. B2H8/He=IO"3 |
SiH4= 2 0 0 | B2Hs/SiH4 = 2 XlO-5 | 0,18 | 1,5 | 20 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4 /He=0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4= 3/7 | 0,18 | 1.0 | O1 5 | 250 |
N)
Probe Nr. | 401 | 402 | 403 | 404 | 405 | 406 | 407 | 408 |
Ge-Gehalt (Atom-%) |
1 | 3 | 5 | 10 | 40 | 60 | 90 | 100 |
Bewertung | Δ | ο | ο | ο | ® | ® | © | © |
© : ausgezeichnet ο : gut
Δ : für die praktische Anwendung ausreichend Tabelle 5
Probe Nr. | 501 | 502 | 503 | 504 | 505 | 506 | 507 I |
Schichtdicke (μΐη) |
0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 1 | 2 | 5 |
Bewertung | Δ | Δ | © | ® | ο | Δ | Δ 1 |
: ausgezeichnet ο : gut
Δ : für die praktische Anwendung ausreichend
OO OO
C7> CD OO K)
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ■ |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß- geschwi ndi gkei ts- verha'ltnis |
Entla- dungs- leistunc (V/cm2)" |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
I ihicht dicke (μηΟ |
• Träger- tempe- 1 ratur CC) |
Erste Schicht | GeH4 /He=0,05 | GeH4= 1 O | • | 0,2 | 0,3 | 0,1 | 500 |
Zweite Schicht | SiH4 /He=0,05 GeHt /He=0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | GeM4 /SiH4= 1 | 0,18 | 0,5 | 2 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5« PH3/He=10"d |
SiH4= 2 0 0 | PH3/SiH4=l XlO"7 | 0,18 | 1,5 | 20 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4 /He=0,5 C2H4 |
SiH4=IOO | SiH4/C2H4* 3/7 | "0,18 | 1,0 | 0,5 | 250 1 |
CD CD CT) K)
Bedingung | Verwendete Gase |
Durchfluß- geschwindig- ceit 'Norm-cm3/mini |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis oder Flächenverhältnis |
intladungs- leistung (W/cm2) |
Schicht dicke (μη) |
12-1 | A r | 200 | Si-Scheibe:Graphit =1.5 : 8.5 |
0, 3 | 0 , 5 |
12-2 | A Γ | 200 | Si-Schei be:Graphi t =0,5 : 9,5 |
0, 3 | 0 , 3 |
12-3 | A r | 200 | Si-Schei be:Graphi t = 6:4 |
0; 3 | 1 ,0 |
12-4 | SiH4 / He = 1 C2H4 |
SiH4 = 1 5 | SiH4: C2H4 = 0,4 :8,8 |
0,18 | 0,3 |
12-5 | SiH4 / He =0,5 C2H4 |
SiH4 =10 0 | SiH4: C2H4 = 5:5 |
0,18 | 1 , 5 |
12-6 | SiH4 / He =0,5 SiF4 / He =0,5 C2H4 |
SiH4 + SiF4 = 150 |
SiK4: SiF4: C2H4 = 1,5 : 1,5 : 7 |
0,18 | 0, 5 |
12-7 | SiH4 / He =0,5 SiF4 / He =0,5 C2H4 |
SiH4 + SiF4 = 15 |
SiH4: SiF4: C2H4 = 0,3 :0,l : 9,8 |
o ; ι 8 · | 0,3 |
12-8 | SiH4 /He =0,5 SiF4 / He =0,5 C2H4 |
SiH4 + SiF4 = 150 |
SiH4: SiF4: C2H4 =3:3:4 |
0,18 | 1,5 |
ü ■■:■■*
Bedingungen für die
Herstellung des vierten
Schichtbereichs (M)
12-1
12-2
12-3
2-4
12-5
12-6
12-201
12-202
12-203
12-204
12-205
12-206
12-301
12-302
12-303
12-304
12-305
12-306
12-401
12-402
12-403
12-404
12-405
12-406
12-501
12-502
12-503
12-504
12-505
12-506
12-601
12-802
12-603
O. O
12-604
12-605
12-606
12-701
12-702
12-703
12-704
12-705
12-706
12-801
12-802
12-803
12-804
12-805
12-806
12-901
12-902
12-903
12-904
12-905
12-906
12-1001
12-1002
12-1003
O|O
12-1004
12-1005
12-1006
CD CD CO
Bedingungen für die Herstellung des vierten Schichtbereichs (M) |
Probe Nr / Bewertung | 12-207 | 0 | 0 | 12-307 | 0 | 0 | 12-407 | 0 | 0 | 12-507 | 0 | 0 | 12-607 | 0 | 0 | 12-707 | 0 | 0 | 12-807; 12-907 | 0 j 0 | 0 | 0 | 12-1007 | 0 | 0 |
12-7 | 0 | 12-208 | 0 | 12-308 | 0 | 12-408 | 0 | 12-508 | 0 | 12-608 | 0 | 12-708 | 0 | 12-808 j 12-908 | 0 | 12-1008 | ||||||||||
12-8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | οίο j ο | 0 |
Probe Nr.
Gesamtbewertung der Bildqualität
Bewertung der Haltbarkeit
• · · ♦
ausgezeichnet
gut
gut
ro
ι
ι
CO
CJ) CD OO K)
t C i
to
Ul
to
CJl
1301 | 6 | 1302 | ,5 | Tabelle < | 1304 | 1305 | 9 | 1306 | 1307 | ,8 | |
Probe Nr. | 9 : 1 | 8 | ,5:3 | .2 | 1303 | 2 : 8 | 1 : | 7 | 0,5:9,5 | 0,2:9 | ,2 |
Si : C Target (Flächenverhältni s) |
9,7:0,3 | ,8:1 | 4 : 6 | 4,8:5,2 | 3 : | 2 : 8 | 0,8:9 | ||||
Si : C (Gehaltsverhältnis) | Δ | ο | 7,3:2,7 | © | ο | Δ | χ | ||||
Bewertung der Bildqualität |
© | ||||||||||
© : sehr gut
ο: gut Δ: für die praktische Anwendung ausreichend
x: Erzeugung von Bildfehlern
1401 | 1402 | 1403 | Tabelle | 10 | 1406 | 1407 | 1408 | |
Probe Nr. | 9:1 | 6:4 | 4:6 | 1404 | 1405 | 0,5:9,5 | 0,35:9,65 | 0,2:9,8 |
SiHd:C2Ha (Durch?1üßgeschwindi gkei ts- verhältnis) |
9:1 | 7:3 | 5,5:4,5 | 2:8 | 1:9 | 2:8 | 1,2:8,8 | 0,8:9,2 |
Si : C (Gehaltsverhältnis) | Δ | O | © | 4:6 | 3:7 | O | Δ | X |
Bewertung der Bildqualität |
® | © | ||||||
sehr gut o: gut Δ: für die praktische Anwendung
ausreichend
: Erzeugung von Bildfehlern
Probe Nr. | 1501 | 1502 | 1503 | 1504 | 1505 | 1506 | 1507 | 1508 |
SiH4:SiF4:C2H4 (Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
5:4:1 | 3:3,5:3,5 | 2:2:6 | 1:1:8 | 0,6:0,4:9 | 0,2:0,3:9,5 | 0,2:0,15:9,65 | 0,1:0,1:9,8 |
Si : C (Gehaltsverhältnis) |
9 : 1 | 7 : 3 | 5,5:4,5 | 4 : 6 | 3 : 7 | 2 : 8 | 1,2:8,8 | 0,8:9,2 |
Bewertung der Bildqualität |
Δ | O | (§) | <§> | O | Δ | X |
© : sehr gut
O : gut
für die praktische
Anwendung ausreichend
Anwendung ausreichend
X : Erzeugung von
Bildfehlern
Bildfehlern
• * t t
GO -P-
CD CD CO
ro
ι < t t ti
1 ι *
t * C
3416932
Tabelle 12
Probe Nr. |
Dicke (pm)
des vierten Schichtbereichs (M) |
Ergebnisse |
16 0 1 | 0,001 |
Neigung zur Erzeugung von Bild
fehlern |
16 0 2 | 0,02 |
Keine Erzeugung von Bildfehlern
nach 20.000maliger Wiederholung |
16 0 3 | 0,05 |
Stabil während 50.OOOmaliger
Wiederholung |
16 0 4 | 1 |
Stabil während 200.000maliger
Wiederholung |
Tabelle 13
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ■ |
Durchfluß- . geschwindfg- keit (Norm-cm3/nrin) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (V/cm2)" |
Schicht- bildungs- geschwin- d i gkei t (nm/s) |
ι 1 Schicht dicke (μτη) |
- Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | SiH4 /Hi = 0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | SiH4 /GeH4= 1 | O, 18 | 0,5 | 0,1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He = 0,05 GeH4 /He = 0,05 |
SiH4+GeH4=5O | GeH4XSiH4= 1—0 | 0,18 | 0,5 | 9,9 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He = 0,5 | SiH4=2OO | 0,18 | I^ | 10 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He = 0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4= 3/7 | 0,18 | 1.0 I |
0 , 5 | 250 |
* * f KX «
Tabelle 14
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ' |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistünc (W/cm2)" |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (m/s) |
chi ent dicke (pm) |
■ Träger tempe ratur ("C) |
Erste Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | GeH4/S1H4= 1/10 | O, 18 | 0,5 | 0, 1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4+GeH4=5O | GeH4/SiH4=i/10~0 | O, 18 | 0,5 | 7,9 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5 | SiH4=2OO | O, 18 | 1,5 | 10 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He=0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4= 1/9 | O, 18 | 1,0 | Oj 5 | 250 |
Tabelle 15
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (V/cm2)" |
Schicht- , bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
1 chicht dicke (pm) |
- Träger tempe ratur Cc) |
Erste Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | GeH4/SiH4 = 4/10 | 0,18 | 0,5 | 0,1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He = 0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4+GeH4=5O | CeH4ZSiH4 = 4/10-2/1000 |
0,18 | 0,5 | 1,9 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=O1S | SiH4=2OO | 0,18 | 1,5 | 20 | 250 | |
Vierte Schicht | S1H4 /He = 0,5 C2H4 |
SiH4=IOO | SiH4/C2H4= 3/7 | 0,18 | .1,0 | O, 5 | 250 |
CO «'V
. Tabelle 16
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ■ |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla dungs- lei s tun c (W/cm2 )" |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
ι 1 chicht dicke (μπι) |
- Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | GeH4/SiH4 = 3/10 | 0,18 | 0,5 | O, 1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He=O1OS GeH4 /He=O1OS |
SiH4H-GeH4=SO | GeH4/SiH4 = 3/10-0 | 0.18 | 0,5 | 1,9 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5 | SiH4=2OO | O1 18 | 1,5 V | 15 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He=0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4= 3/7 ■ |
O, 18 | 1,0 U | 0,5 | 250 |
. Tabelle 17
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß- geschwindigkeits- verhältnis |
Entla- dungs- leistünc (V/cm2)" |
Schicht- j bildungs- geschwin- d i gkei t (nm/s) |
chi ent- dicke (pm) |
- Träger tempe ratur Cc) |
Erste Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=OJS |
S1H4 +GeH4=50 | GeH4 /SiH4=8/10 | 0,18 | 0,5 | O, 1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He = 0,05 GeH4 /He=OJS |
SiH4+GeH4= 5 O | GeH4 /SiH4 = 8/10-0 | O, 18 | 0,5 | 0,7 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5 | SiH4= 2 0 0 | 0,18 | 1,5 | 20 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He = 0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4= 1/9 | O, 18 | ■1,0 | 0,5 | 250 |
Tabelle 18
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ' |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistu'nc (W/cm2)~ |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
I 1 chi ent dicke (pm) |
ι - Träger tempe ratur CO |
Erste Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | GeH4 /SiH4= 1 | O, 18 | 0,5 | ο, ι | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4H-GeH4= 5 O | GeH4/SiH4=l~0 | 0,18 | 0,5 | 7,9 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5 | SiH4=2 0 0 | O, 18 | 1,5 | 15 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He=0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4= 3/7 | O, 18 | UO | Q, 5 | 250 |
Tabelle 19
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ' |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla dungs- lei s tun c (W/cm2) |
Schicht- < bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
chicht dicke (μηι) |
, - Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He = 0,05 |
SiH4 +GeH4=50 | GeH4 /SiH4= 1/10 | O, 18 | 05 | O, 1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4+GeH4=5O | GeH4/SiH4 = l /10 -0 | O, 18 | 0,5 | 8 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5 | SiH4=2OO | O, 18 | 15 | 10 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He = 0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4= 1/9 * |
O, 18 | 1,0 | O7 5 | 250 |
CD ■■",'
Tabelle 20
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- . geschwindtg- keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (V/cm2)" |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
1 1 Schicht dicke (μκι) |
, - Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | Si2H6/He = 0,05 GeH4 /He = 0,05 |
Si 2Hb+GeH =50 | GeH4 /S2H8 = 1 | O, 18 | 0,5 | 0, 1 | 450 |
Zweite Schicht | Si2H8/He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
Si2He+GeH4=50 | GeH4/Si2Hß =1 ~Q | 0,18 | 0,5 | 10 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4 /He=0,5 | SiH4= 2 0 0 | 0, 18 | 1,5 | 10 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He = 0,5 C2H4 |
SiH4=IOO | SiH4 /C2H4= 3/7. | 0,18 | 1,0 | 0, 5 | 250 |
CD CD 00
Tabelle 21
Schichtaufbau | Verwendete Gase . " |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cni3/nrin) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla dungs- lei s tun c (W/cm2)" |
Schicht- , bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
1 1 Schicht dicke (pm) |
- Träger- tempe- ratur Cc) |
Erste Schicht | SiF4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
S1F4 +GeH4=50 | GeH4/SiF4= 1 | 0,18 | 0,5 | 0,1 | 450 |
Zweite Schicht | SiF4 /He=O1OS GeH4 /He=0,05 |
SiF4+GeH4= 5 O | GeH4/SiF4=l~0 | O, 18 | 0,5 | 10 | 250 |
Dritte Schicht | S1H4 /He=0,5 | SiH4=2 0 0 | O, 18 | 1,5 | 10 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4 /He=0,5 C2H4 |
SiH4= 1 O 0 | SiH4 /C2H4= l'/9 | O, 18 | 1,0 | 0, 5 | 250 |
CD-CO CX)
Tabelle 22
Schichtaufbau | Verwendete Gase |
Durchfluß- . geschwindig keit ^Norm-cm3/min) |
Durchfluß- geschwindigkeits- verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (W/cm2) |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
1 1 Schicht dicke (μ«0 |
1 - Träger tempe ratur rc) |
Erste Schicht | SiH4 /He=O^Oo SiF4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4 +SiF4 +GeH4= 5 O |
GeH4 /(SiH4 +SiF4) = 1 |
0, 18 | OS | 0,1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4 /He=0,05 SiF4 /He=0,05 GeH4 /He=0,05 |
SiH4 +SiF4 +CeH =50 |
GeH 4/ (SiH4+SiF4) = 1 ~0 |
0, 18 | 0,5 | 10 | 450 |
Dritte Schicht | SiH4 /He-0,5 | SiH4- 2 0 0 | • | 0,18 | 1.5 | 10 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4 /He=ö,5 C2H4 |
SiH4= 1 0 0 | SiH4/C2H4= 1/9 | 0, 18 | 1,0 | 0,5 | 250 |
αϊ
to cn
to O
cn
cn
Schichtaufbau | Verwendete Gase |
Durchflußqe- I . . schwindigkeit Durfhflußgeschwiin- (Νοππ-anVminJ digkeitsverhaltms |
B2H6/SiH4=2/10"5 | Entladungs- leistung(W/cm*) |
Schichtbildungs geschwindigkeit (nm/s) |
Dritte Schicht | SiH4/He=0;5 B2H6/He=10~3 |
SiH4=200 | 0,18 |
Probe Nr.
Zweite Schicht
Schichtdicke der
Dritten Schicht
Bewertung
1701
Beispiel 13
10
1702
14
10
1703
Bei spie 15
20
1704
Beispiel
16
16
15
1705
Beispiel 17
1706
18
15
1707
Beispiel 19
10
1708
1709
21
10
1710
22
10
CD
cn
t t ti *
: ausgezeichnet ο : gut
cn
CD
oo
to
Cn
to
Ol
cn
Schichtaufbau
Verwendete Gase
schwindiqkeitf Durchflußgeschwindigj Entladungs-
^g keitsverhjltnis leistungN/
itf g
in) keitsverhjltnis
g
leistungN/cm»)
leistungN/cm»)
Schichtbildungsqeschwindigkeit
[nm/s)
Dritte Schicht
SiH4/He=0,5 PH3/He=10~3
SiH4=200
PH3/SiH4=lxl0
-7
Probe Nr.
Zweite Schicht
Schichtdicke
Dri «en
Schicht
(um)
Bewertung
1801
Beispiel Beispiel
1802
14
10
1803
15
20
1804
Beispiel 16
15
1805
Beispiel 17
20
1806
18
15
1807
Beispiel 19
1808
Beispiel
20
20
10
(3) : ausgezeichnet ο : gut 1809
Beispiel
21
21
1810
Beispiel 22
10
CD CO OO
to
CJi
Bedingung | Verwendete Gase |
Durchflußge schwindigkeit (Norm-cm3/min) |
Durchflußgeschwindigkeits verhältnis oder Fla'chen- verhältnis |
Entladungs leistung (W/cm2) |
Schichtdicke (pm) |
25-1 | Ar | 200 | Si -Scheibe : Graphit = 1,5 : 8,5 |
0,3 | 0,5 |
25-2 | Ar | 200 | Si -Scheibe : Graphit = 0,5 : 9,5 |
0,3 | 0,3 |
25-3 | Ar | 200 | Si -Scheibe : Graphit = 6:4 |
0,3 | 1,0 |
25-4 | SiHi1ZHe=I C2Hi, |
SiH i,=15 | SiH1, : C2H1, = 0,4 : 9,6 | 0,18 | 0,3 |
25-5 | SiHn/He=O t 5 C2H1, |
SiH11=IOO | SiH1, ι C2Hi, = 5:5 | 0,18 | 1,5 |
25-6 | SiH1,/He=O ,5 SiF1^He=OjS CzHij |
SiHi, +SiFn =150 |
SiH1, : SiF4 : C2H1, = 1,5 : 1,5 : 7 |
0,18 | 0,5 |
25-7 | SiHi,/He=0t5 SiF 1,/He=O r 5 C2H4 |
SiHi,+SiF* =15 |
SiH1, : SiFi1 : C2Hi, = 0,3 : 0,1 : 9,6 |
0,18 | 0,3 |
25-8 | SiH 1, /He=O, 5 SiF11ZHe=OjS C2Hi, |
SiH ι,+SiFi» =150 |
SiHi, : SiFi1 : C2Hi, = 3:3:4 |
0,18 |
CD1".
CD
OO
K)
to
Ol
Bedingungen für die Herstellung des vierten Schichtbereichs (M)
25-1 25-2 25-3 25-4 25-5 25-6
25-201
25-202
25-203
25-204
25-205
25-206
25-301
25-302
25-303
25-304
25-305
25-306
25-401
25-402
25-403
25-404
25-405
25-406
25-501
25-601
25-502
25-503
25-504
25-505
25-506
25-602
25-603
25-604
25-605
25-606
25-701
25-702
25-703
25-704
25-705
25-706
25-801 25-802 25-803 25-804 25-805 25-806
25-901
25-902
25-903
25-904
25-905
25-906
25-1001
25-1002
25-1003
25-1004
25-1005
25-1006
CO
CD CD CX)
to
cn
Bedingungen für die Herstellung des vierten Schicht bereichs (M) |
Probe Nr. / Bewertung | 25-207 | O | O | 25-307 | O | O | 25-407 | O | O | 25-507 | O | O | 25-607 | O | O | 25-707 | O | O | 25-807 | O | O | 25-907 | O | O | 25-1007 | O | O |
25-7 | O | 25-208 | O | 25-308 | O | 25-408 | O | 25-508 | O | 25-608 | O | 25-708 | O | 25-808 | O | 25-908 | O | 25-1008 | ||||||||||
25-8 | O | O | O | O | O | O | O | O | O |
Probe Nr.
der
Bewertung
der
ausgezeichnet
gut
O
I
I
CJV
CO
OO
cn
1901 | 6 | 1902 | Tabelle | 27 | 6 | 1904 | 1905 | 9 | 1906 | 0 | 1907 | ,8 | |
Probe Nr. | 9 : 1 | 8 | ,5:3 | 1903 | 2,7 | 2 : 8 | 1 : | 7 | 0,5:9,5 | 0 | ,2:9 | ,2 | |
Si : C Target (Flächenverhältni s) |
9,7:0,3 | ,8:1 | 4 : | ) | 4,8:5,2 | 3 : | 2 : 8 | ,8:9 | |||||
Si : C (Gehaltsverhältnis | Δ | O | ,2 | 7,3: | © | O | Δ | X | |||||
Bewertung der Bildqualität |
|||||||||||||
sehr gut
ο:
gut Δ: für die praktische Anwendung
ausreichend
x:
Probe Nr. | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 |
SiH4:C2H4 (Durchfluß- geschwi ndi gkei tsverhältni s) |
9:1 | 6:4 | 4:6 | 2:8 | 1:9 | 0,5:9,5 | 0,35:9,65 | 0,2:9,8 |
Si r C(Gehaltsverhältnis) | 9:1 | 7:3 | 5,5:4,5 | 4:6 | 3:7 | 2:8 | 1,2:8,8 | 0,8:9,2 |
Bewertung der Bildqualität |
Δ | O | © | © | © | O | Δ | χ |
sehr gut ο: gut Δ'-für die praktische Anwendung
ausreichend
OJ .*\
CD
OO
OO
cn
Probe Nr. | 2101 | 2102 | 2103 | 2104 | 2105 | 2106 | 2107 | 2108 |
fSiH. : SiF. : C2H4] IPurchflußgeschwin- digkeitsverhältnis) |
5:4:1 | 3:3,5: 3,5 |
2:2:6 | 1:1:8 | 0,6:0,4:9 | 0,2:0,3: | 0,2:0,15: 9,65 |
0,1:0,1: 9,8 |
Si : C (Gehal tsverhä'l tni s) |
9:1 | 7:3 | 5,5:4,5 | 4:6 | 3:7 | 2:8 | 1,2:8,8 | 0,8:9,2 |
Bewertung der Bildqualität |
Δ | ο | ο | Δ | χ |
® '· sehr gut ο: gut Δ: für die praktische Anwendung x: Erzeugung von Bildfehlern
ausreichend
(JD
CDO
CDO
- 113 -
Probe Nr. |
Dicke (μΐη) des vierten Schicht bereichs (M) |
Ergebnisse |
2201 | 0,001 | Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern |
2202 | 0,02 | Keine Erzeugung von Bild fehlern nach 20.OOOmaliger Wiederholung |
2203 | 0,05 | Stabil wHhrend 50.OOOmaliger Wiederholung |
2204 | 1 | Stabil während 200.OOOmaliger Wieder holung |
Tabelle 31
Schichtaufbau | Verwendete Gase |
Durchfluß- geschwindig cei t 'Norm-cm3/ min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (W/cm2 )" |
Schicht- ] bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
chicht- dicke (pm) |
■ Träger tempe ratur ("C) |
Erste Schicht | GeH4/He=Q,05 | GeH4 = I O | 0,2 | 0,3 | 0, 1 | 450 | |
Zweite Schicht | SiH4/He=0,05 GeH4/He=0.05- B2He/He=10"3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeH4 / SiH4 = 3/10 B2H6/(GeH4+SiH4) = 3 XlO"3 |
O1 13 | 0,5 | 1 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4/He=0,5 | SiH4= 2 0 0 | 0,18 | 1.5 | 20 | 250 | |
Vierte Schicht | SiH4/He = 0,5 C2H4 |
SiH4= 1 00 | SiH4XC2H4= 3/7 | 0,18 | .10 | 0,5 | 250 |
cn
Schicht aufbau |
Verwendete Gase |
Durchflußge schwindigkeit (Norm-cm3/min) |
Durchf1ußgeschwindi g- keitsverhältnis |
Entladungs leistung (V/cm2) |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit inm/s) |
Schicht dicke (pm) |
Träger tempera tur (°C) |
Erste Schicht |
SiH4/He=0,05 GeH4/He=0,05 B2Hg/He=10"3 |
SiH4+GeH4=50 | GeH4/SiH4=5/10 B2H6/(GeH4+SiH4) =3x10-3 |
0,2 | 0,2 | 450 | |
Zwei te Schicht |
SiH4/He=0,05 GeH4/He=0,05 B2H6/He=10""3 |
SiH.+GeH.=50 4 4 |
GeH4/SiH4=l/10 B2Hg/(GeH4+SiH4) =3xlO"3 |
0,18 | 45 | 1 | 250 |
Dri tte Schicht |
SiH4/He=0,5 GeH4/He=0,05 |
SiH.+GeH.=50 4 4 |
GeH4/SiH4=l/10 | • 0,18 | 0,5 | 19 | 250 |
Vierte Schicht |
SiH4/He=O,5 | SiH4=200 | 0,18 | 5 | 250 | ||
Fünfte Schicht |
SiH4/He=0,5 C2H4; |
SiH4=IOO | SiH4/C2H4=l/9 | 0,18 | V | 0,5 | 250 |
CD CO OO
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- geschwin- jigkeit torm-cm3/ mi n ^ |
Durchfluß- geschwi ndi gkei ts- verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (W/cm2)" |
Schicht- c bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
Schicht dicke (μπΟ |
- Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | SiH4/He = 0,05 GeH4/He = 0,05 B2Hs/He=10"3 |
SiH4H-GeH4 = 50 |
GeH4/SiH4= 5/10 B2HgAGeH4^SiH4) =5 XlO"3 |
O; 18 | 0,5 | 450 | |
Zweite Schicht | SiH4/He=O,O5 GeH4/He=0.,05 B2H6XHe=IO"3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeH4 / SiH4 = 3/10 B2Hß/(GeH4*SiH4) = 5X10'3 |
0,18 | 0,5 | 2 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4XHe=O1S B2H8ZHe=IQ"3 . |
SiH4= 20 O | B2He /SiH4= 2X10"* | O1 18 | 1,5 | 20 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4/He=0,5 -. C2H4 |
SiH4=IOO | SiH4ZC2H4= 1/9 • |
0,18 | 1,0 | O, 5 | 250 |
to
to
cn
Probe Nr.
6eH4/SiH4
Durchf1ußgeschwi n* digkeitsverhältnis
GE-Gehalt (Atom-%)
Bewertung
3401
5/100
4,3
3402
1/10
8,4
3403
2/10
15,4
3404
4/10
26,7
3405
5/10
32,3
3406
7/10
38,9
3407
8/10
42 3409
1/1 10/1
70,4
3410
100/1
98,1
ausgezeichnet ο : gut
• Tabelle
Probe Nr. | 3501 | 3502 | 3503 | 3504 | 3505 | 3506 | 3507 | 3508 |
Schichtdicke | 3,OnITi | 50,0nm | Ο.ίμιη | 0.3um | Ο.δμιτ) | 3 μηι | 4μιη | 5 μηι |
Bewertung | Δ | O | O | ο | ο | Δ |
: ausgezeichnet ο: gUt Δ: für die praktische Anwendung ausreichend
3411
GeH4 100%
100%
Tabelle 36
Schichtaufbau |
Verwendete
Gase . · |
Durchfluß- .
geschwindig keit Norm-cm3/min) |
Durchfluß
geschwindigkeits verhältnis |
Ent!a-
dungs- lei s tun c (V/cm2)' |
Schicht- <
bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
1 1
chicht dicke (pm) |
1
- Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht |
SiH4/He=0,05
GeH4/He=0,05 B2He/He=10"3 |
SiH4+GeH4
= 50 |
GeH4/SiH4=I0/l
B2HeZ(GeH^SiH4) =5 "ΧΙΟ"3 |
0,18 | 0,5 | 0,1 | 450 |
Zweite Schicht |
SiH4/He=0,05
GeH4ZHe=O1Oo B2Hs/He=10"3 |
SiH4+GeH4
= 50 |
GeH4 Z SiH4 = 5Z10
B2H8Z (GeH4^SiH4) = 5 XlO"3 |
O, 18 | 0,5 | 2 | 250 |
Dritte Schicht |
S 1H4ZHe=0,5
PH3/He=10'3 |
SiH4= 20 O | PH3ZSiH4= 3X10"5 | 0,18 | 1,5 | 20 | 250 |
Vierte Schicht |
SiH4ZHe=OfS.
C2H4 |
SiH4= 1 O O |
SiH4ZC2H4= 3 Z 7
• |
O, 18 | 1,0 | 0,5 | 250 |
ft « · ■ c « t · (
CD CD CO
Tabelle 37
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ■ |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cmVmin) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla dungs- lei s tun c (W/cm2)" |
Schicht- , bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
I Schicht dicke (pm) |
- Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | SiH4/He=0,05 GeH4/He=0,05 PH3/He=10"3 |
SiH4+GeH4 = 5 0 |
GeH4/SiH4=10/l PH3/(GeH4+SiH4) = 8 XlO"4 |
O, 1.8 | 0,5 | 0,1 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4/He=0,05 GeH4ZHe=0,05 PH3ZHe=IO"3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeH4 / SiH4 = 5/10 PH3/(GeH4+SiH4) = 8XlO*4 |
0, 18 | 0,5 | 15 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4/He=0,5 B2H8/He=10"3 |
SiH4= 2 0 0 | B2H6 /SiH4= IXlO"4 | 0,18, | -1,5 | 5 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4/He=0,5 . C2H4 |
SiH4=IOO | SiH4A2H4= 3/7 • |
O, 18 | 1»O | 0,5 | 250 |
Tabelle 38
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- . geschwindig keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistunc (W/cm2 )" |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
chi ent dicke (pm) |
1 - Träger- [ tempe ratur Cc) |
Erste Schicht | SiH4/He=0,05 GeH4/He=0,05 PH3XHe=IO"3 |
SiHi+GeH4 = 50 |
GeH4/SiH4=10/l PH3/(GeH4^SiHi) =9 XlO"4 |
O1 18 | 05 | O , 3 | 450 |
Zweite Schicht | SiH4/He=?0,05 GeHiZHe=O105 PH3^He=IO"3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeHi / SiHi = 3/10 PH3/(GeHi*SiHi) = 8 XlO'4 |
0,18 | 0,5 | 1 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4XHe=O7S B2H6/He=l0'3 |
SiH4=2OO | B2H6 /SiHi= 9χ10~4 | 0,18 | :1.5 | 15 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4/He=0,5 C2H4 |
SiHi= 1 ° O | SiH4ZC2H4= 1/9 * |
O, 18 | 1,0 | O, 5 | 250 |
CD CD OO
Schichtaufbau | Verwendete Gase . ' |
Durchfluß- . geschwindig keit |Norm-cm3/min) |
Durchfluß geschwindigkeits verhältnis |
Entla- dungs- leistünc (W/cm2) |
Schicht- bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
Schicht dicke (pm) |
Γ - Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | SiH4/He=0,05 GeH4/He=0,05 B2H6ZHe=IO"3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeH4/SiH4=lö/l B2He/(GeH4*SiH4) =8 XlO"4 |
O , 18 | 0,7 | 1 | 450 |
Zweite Schicht | 8ίΗ4/Ηβ=0,05 GeH4/He=0,05 B2He/He=10~3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeH4 / SiH4 = 1/10 B2He/(GeH4+SiH4) = SX10"4 |
0,18 | 0,5 | 15 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4/He=0,5 Β2Η6/Ηβ=10'3 |
SiH4= 2 0 0 | B2He /S1H4* 9X10"4 | 0,18 | ι* | 5 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4/He«0^5 C2H4 |
S1H4= 1 0 0 | S1H4/C2H4« 1/9 | O, 18 | 1,0 | 0,5 | 250 |
CD CD OO
Schichtaufbau | Verwendete Gase . · |
Durchfluß- . geschwindtg- keit (Norm-cm3/min) |
Durchfluß- geschwi ndi gkei ts- verhältnis |
Entla- dungs- 1eistunc (W/cm2)" |
Schicht- , bildungs- geschwin- digkeit (nm/s) |
chicht- dicke (μπι) |
- Träger tempe ratur CC) |
Erste Schicht | SiH4/He=0,05 GeH4/He=0,Q5 Β2Η6/Ηβ=10"3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeH4/SiH4 =100/1 B2H8/(GeH4*SiH4) =2 XiO"4 |
0,18 | 0,7 | ο, ι | 450 |
Zweite Schicht | SiH4/He=0,05 GeH4/He=0,05 B2H6ZHe=IO"3 |
SiH4+GeH4 = 50 |
GeH4 / SiH4 = 3/10 B2H8/(GeH4*SiH4) = 2X10"4 |
0,18 | 0,5 | 2 | 250 |
Dritte Schicht | SiH4/He=0,5 B2H6ZHe=IO**3 |
SiH4= 20 0 | B2H6/SiH4* 2X10"4 | 0,18 | 1,5 | 20 | 250 |
Vierte Schicht | SiH4/He=0,5 · C2H4 |
SiH4= 1 O O | SiH4/C2H4=l/9 | O, 18 | 1.0 | O, 5 | 250 |
ro
PO
to
cn
Bedingung | Verwendete Gase |
Durchflußge- ,schwindjgkeit (Norm-cm3?mtn7 |
Durchflußgeschwindigkeitsver hältnis oder Flächenverhältnis |
Entladungs leistung (W/cm2) |
Schicht dicke (μπι) |
42-1 | Ar | 200 | Si-Scheibe : Graphit = 1,5 : 8,5 |
0,3 | 0,5 |
42-2 | Ar | 200 | Si-Scheibe : Graphit = 0,5 : 9,5 |
0,3 | 0,3 |
42-3 | Ar | 200 | Si-Scheibe : Graphit = 6:4 |
0,3 | 1,0 |
42-4 | SiH11ZHe=I C2H11 |
SiH11=IS | SiHi, : C2H1, = 0,4 : 9,6 | 0,18 | 0,3 |
42-5 |
SiH.*/He=O, 5
02H1, |
SiH14=IOO | SiH„ : C2H1, = 5:5 | 0,18 | 1,5 |
42-6 | SiH .,/He=O, 5 SiF !,/He=O, 5 C2Hi, |
SiH„+SiF., =150 |
SiH1, : SiFi, : C2Hi, = 1,5 : 1,5 : 7 |
0,18 | 0,5 |
42-7 | SiH1,/He=O,5 SiFn/He=O,5 CaH1, |
SiEU+SiF* =15 |
SiH4 : SiFi, : C2Hi, =0,3 : 0,1 : 9,6 |
0,18 | 0,3 |
42-8 | SiH !,/He=O,5 SiF !,/He=O ,5 C2H1, |
SiH1, +SiF1, =150 |
SiH1, : SiFi, : C2Hi, = 3:3:4 |
0,18 | 1,5 |
• ft · • · * > * t
CD
CXD
CXD
cn σ
cn
Bedingung für die
Herstellung des
vierten Schichtbereichs (M)
Herstellung des
vierten Schichtbereichs (M)
42-1
42-2
42-3
42-4
42-5
42-6
42-201
42-202
42-203
42-204
42-205
42-206
42-301
42-302
42-303
42-304
42-305
42-306
42-401
42-402
42-403
42-404
42-405
42-406
42-501
42-502
42-503
42-504
42-505
42-506
42-601
42-602
42-603
42-604
42-605
42-606
42-701
42-702
42-703
42-704
42-705
42-706
42-801 42-802 42-803 42-804 42-805 42-806
42-901.
42-902
42-903
42-904
42-905
42-906
42-1001
42-1002
42-1003
42-1004
42-1005
42-1006
ro
cn
CD OO K)
cn
Bedingungen für die Herstellung des vierten Schicht bereichs (M) |
Probe Nr. / Bewertung | 42-207 | O | O | 42-307 | O | O | 42-407 | O | O | 42-507 | O | O | 42-607 | O | O | 42-707 | O | O | 42-807 | O | O | 42-907 | O | O | 42-1007 | O | O |
42-7 | O | 42-208 | O | 42-308 | O | 42-408 | O | 42-508 | O | 42-608 | O | 42-708 | O | 42-808- | O | 42-908 | O | 42-1008 | ||||||||||
42-8 | O | O | O | O | O | O | O | O | O |
Probe Nr.
Bewertung der Haltbarkeit
ausgezeichnet
gut
ro
tn
tn
I » S
ι > a # j ·
co.,:.
CO CD OO NO
to
Probe Nr. | 4301 | 4302 | 4303 | 4304 | 4305 | 4306 | 4307 |
Si : C Target (Flächenverhältnis) |
9 : 1 | 6,5:3,5 | 4 : 6 | 2 : 8 | 1 : 9 | 0,5:9,5 | 0,2:9,8 |
Si : c(Gehaltsverhältnis) | 9,7:0,3 | 8,8:1,2 | 7,3:2,7 | 4,8:5,2 | 3 : 7 | 2 : 8 | 0,8:9,2 |
Bewertung der Bildqualität |
Δ | ο | © | ο | Δ | χ |
: sehr gut ο:gut
Δ: für die praktische Anwendung χ: Erzeugung von Bildfehlern
ausreichend
ausreichend
Probe Nr. | 4401 | 4402 | 4403 | 4404 | 4405 | 4406 | 4407 | 4408 |
SiH4:C2H4 (Durchflußge- schwindi gkeitsverhäl tni s) |
9:1 | 6:4 | 4:6 | 2:8 | 1:9 | 0,5:9,5 | 0,35:9,65 | 0,2:9,8 |
Si : C (Gehaltsverhältnis) | 9:1 | 7:3 | 5,5:4,5 | 4:6 | 3:7 | 2:8 | 1,2:8,8 | 0,8:9,2 |
Bewertung der Bildqualität |
Δ | O | ® | ® | O | Δ | X |
«it C
ι t ι
: sehr gut ο: gut Δ: für die praktische Anwendunq_
ausreichend
cn
Probe Nr. | 4501 | 4502 | 4503 | 4504 | 4505 | 4506 | 4507 | 4508 |
SiH4:SiF4:C2H4 Durchflußgeschwin- fcli gkei tsverhäl tni ε |
5:4:1 | 3:3,5: 3,5 |
2:2:6 | 1:1:8 | 0,6:0,4:9 | 0,2:0,3: | 0,2:0,15: 9,65 |
0,1:0,1: 9,8 |
Si : C (Gehalts verhältnis) |
9:1 | 7:3 | 5,5:4,5 | 4:6 | 3:7 | 2:8 | 1,2:8,8 | 0,8:9,2 |
Bewertung der Bildqualität |
Δ | O | ® | O | © | O | Δ | χ |
© : sehr gut
ο: gut Δ: für die praktische Anwendung x: Erzeugung von Bildfehlern
ausreichend
ausreichend
»ft » » I • » i
CJ) CD CO
I* ·
- 128 -
Probe Nr | Dicke (pm) des vierten Schicht bereichs |
Ergebnisse |
4601 | 0.001 | Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern |
4602 | 0.02 | Keine Erzeugung von Bild fehlern nach 20.000maliger Wiederholung |
4603 | 0.05 | Stabil während 50.000maliger Wiederholung |
4604 | 1 | Stabil währen 200.000maliger Wiederholung |
Leerseite -
Claims (19)
- PatentansprücheI/. PhotoLeitfähiges AufzeichnungseLement mit einem Träger für ein phot ο Leitfähiges AufzeichnungseLement und einer Lichtempfangenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfangende Schicht einen Schichtaufbau mit einem ersten Schichtbereich aus einem mindestens Germaniumatome enthaltenden MateriaL, von dem mindestens ein Teil krista LLisiert ist, einem zweiten Schichtbereich aus einem amorphen MateriaL, das mindestens SiLiciumatome und Germaniumatome enthäLt, einem dritten Schichtbereich aus einem amorphen MateriaL, das mindestens S i l'i c i uma tome enthäLt und Phot öl eitfähigkeit zeigt, und einem vierten Schichtbereich aus einem amorphen MateriaL, das SiLiciumatome und KohLenstoffatome enthäLt, hat, wobei die Schichtbe reiche in der erwähnten Reihenfolge aufeinanderfolgend von der Trägerseite aus vorgesehen sind.
- 2. PhotoLeitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich, dem zweiten Schichtbereich, dem dritten Schichtbereich und/oder dem vierten Schichtbereich Wasser stoff atome enthalten sind.3416332- 2 - DE 3919
- 3. Phot ο L eitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich, dem zweiten Schichtbereich, dem dritten,_ Schichtbereich und/oder dem vierten Schichtbereich οHa logenatome enthalten sind.
- 4. Photo Leitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der GehaLt der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome in dem Bereich von 1 bis 1x10 Atom-ppm Liegt.
- 5. PhotoLeitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der GehaLt derin dem zweiten Schichtbereich enthaltenen Germanium-5atome in dem Bereich von 1 bis 9,5x10 Atom-ppm Liegt.
- 6. Phot ο Leitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdickedes ersten Schichtbereichs in dem Bereich von 3,0 nm 20bis 50 Jim Liegt.
- 7. Photoleitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des zweiten Schichtbereichs in dem Bereich von3,0 nm bis 50 /im Liegt.
- 8. Photoleitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdickedes dritten Schichtbereichs in dem Bereich von 0,5 Um r bis 90 /im liegt.
- 9. Photo Leitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe derSchichtdicken des zweiten Schichtbereichs und des dritten 35- 3 - DE 3919Schichtbereichs in dem Bereich von 1 bis 100 fim Liegt.
- 10. Photo Leitfähiges AufzeichnungseLement nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der GehaLt der 5in dem vierten Schichtbereich enthaLtenen KohLenstoffatome in dem Bereich von 1x10 bis 90 Atom-% Liegt.
- 11. Photo Leitfähiges AufzeichnungseLement nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die VerteiLungder Germaniumatome mindestens in dem zweiten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke gLeichmäßig ist.
- 12. PhotoLeitfähiges AufzeichnungseLement nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die VerteiLungder Germaniumatome mindestens in dem zweiten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig ist.
- 13. PhotoLeitfähiges AufzeichnungseLement nachAnspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Germanium-atome in dem zweiten Schichtbereich in einer kontinuier-Lichen VerteiLung enthaLten und an der Trägerseite stärker angereichert sind.
- 14. PhotoLeitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtbereich und/oder der zweite Schichtbereich eine Substanz für die ReguLierung der Leitfähigkeitseigenschaften enthält.
- 15. PhotoLeitfähiges AufzeichnungseLement nachAnspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Substanz für die ReguLierung der Leitfähigkeitseigenschaften um zu der Gruppe III des Periodensystemsgehörende Atome handelt. 35
- 16. Phot öl eitfähiges AufzeichnungseLement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Substanz für die Regulierung der Leitfähigkeitseigenschaften um zu der Gruppe V des Periodensystems gehörende Atome handelt.
- 17. PhotoLei t f ä.h i ges Aufzeichnungselement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Substanz für die Regulierung der LeitfähigkeitseigenschaftIi egt.schaften in dem Bereich von 0,01 bis 5x10 Atom-ppm
- 18. Photo Ieitfähiges Aufzeichnungselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zu derGruppe III des Periodensystems gehörenden Atome aus B, Al, Ga, In und Tl ausgewählt sind.
- 19. Photo Ieitfähiges Aufzeichnungselement nachAnspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der AUGruppe V des Periodensystems gehörenden Atome aus P, As, Sb und Bi ausgewählt sind.
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---|---|---|---|
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JP58097179A JPS59222846A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 電子写真用光導電部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
US (1) | US4532198A (de) |
DE (1) | DE3416982A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3528428A1 (de) * | 1985-08-08 | 1987-02-19 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Elektrofotografisches aufzeichnungselement verfahren zur herstellung und verwendung desselben |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH067270B2 (ja) * | 1983-12-16 | 1994-01-26 | 株式会社日立製作所 | 電子写真用感光体 |
US4834501A (en) * | 1985-10-28 | 1989-05-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Light receiving member having a light receiving layer of a-Si(Ge,Sn)(H,X) and a-Si(H,X) layers on a support having spherical dimples with inside faces having minute irregularities |
US4675272A (en) * | 1985-11-01 | 1987-06-23 | Energy Conversion Devices, Inc. | Electrolevelled substrate for electrophotographic photoreceptors and method of fabricating same |
JPS62106470A (ja) * | 1985-11-02 | 1987-05-16 | Canon Inc | 光受容部材 |
JPH0785173B2 (ja) * | 1985-12-27 | 1995-09-13 | キヤノン株式会社 | 光受容部材 |
US5616932A (en) * | 1993-11-22 | 1997-04-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Amorphous silicon germanium film and semiconductor device using the same |
US20120031477A1 (en) | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Egypt Nanotechnology Center | Photovoltaic devices with an interfacial band-gap modifying structure and methods for forming the same |
US20120152352A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Egypt Nanotechnology Center | Photovoltaic devices with an interfacial germanium-containing layer and methods for forming the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0045204A2 (de) * | 1980-07-28 | 1982-02-03 | Hitachi, Ltd. | Elektrophotographisches Element und elektrophotographischer Apparat, der dieses Element enthält |
DE3401083A1 (de) * | 1983-01-14 | 1984-07-19 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4843142B1 (de) * | 1969-08-27 | 1973-12-17 | ||
US4342044A (en) * | 1978-03-08 | 1982-07-27 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method for optimizing photoresponsive amorphous alloys and devices |
JPS54145541A (en) * | 1978-05-04 | 1979-11-13 | Canon Inc | Electrophotographic image forming material |
US4471042A (en) * | 1978-05-04 | 1984-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming member for electrophotography comprising hydrogenated amorphous matrix of silicon and/or germanium |
US4341851A (en) * | 1980-05-08 | 1982-07-27 | Savin Corporation | Electrophotographic photoconductor comprising CdS and ZnS |
JPS5710920A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | Canon Inc | Film forming process |
JPS57115552A (en) * | 1981-01-08 | 1982-07-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrophotographic receptor |
GB2095030B (en) * | 1981-01-08 | 1985-06-12 | Canon Kk | Photoconductive member |
US4402762A (en) * | 1981-06-02 | 1983-09-06 | John Puthenveetil K | Method of making highly stable modified amorphous silicon and germanium films |
US4343881A (en) * | 1981-07-06 | 1982-08-10 | Savin Corporation | Multilayer photoconductive assembly with intermediate heterojunction |
JPS5888753A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Oki Electric Ind Co Ltd | 電子写真感光体 |
US4460670A (en) * | 1981-11-26 | 1984-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member with α-Si and C, N or O and dopant |
US4460669A (en) * | 1981-11-26 | 1984-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member with α-Si and C, U or D and dopant |
US4491626A (en) * | 1982-03-31 | 1985-01-01 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Photosensitive member |
US4415760A (en) * | 1982-04-12 | 1983-11-15 | Chevron Research Company | Amorphous silicon solar cells incorporating an insulating layer in the body of amorphous silicon and a method of suppressing the back diffusion of holes into an N-type region |
JPS58187935A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Canon Inc | 光導電部材 |
JPS58187939A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Canon Inc | 光導電部材 |
JPS58187941A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-02 | Canon Inc | レーザー光を用いる光導電部材 |
-
1984
- 1984-05-07 US US06/607,565 patent/US4532198A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-05-08 DE DE19843416982 patent/DE3416982A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0045204A2 (de) * | 1980-07-28 | 1982-02-03 | Hitachi, Ltd. | Elektrophotographisches Element und elektrophotographischer Apparat, der dieses Element enthält |
DE3401083A1 (de) * | 1983-01-14 | 1984-07-19 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3528428A1 (de) * | 1985-08-08 | 1987-02-19 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Elektrofotografisches aufzeichnungselement verfahren zur herstellung und verwendung desselben |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3416982C2 (de) | 1989-01-26 |
US4532198A (en) | 1985-07-30 |
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