DE3416982C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeich­ nungsmaterial gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie UV-Strahlen, sicht­ barem Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen empfindlich ist.

Photoleiter, aus denen photoleitfähige Schichten für elektro­ photographisches Aufzeichnungsmaterialien wie z. B. Bilderzeu­ gungsmaterialien, Festkörper-Bildabtastvorrichtungen oder Manuskript- Lesevorrichtungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis [Photostrom (I _p )/Dunkel­ strom (I _d )], Spektraleigenschaften, die an die elektro­ magnetischen Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, angepaßt sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Wert des Dunkelwiderstandes haben und dürfen während der Anwen­ dung nicht gesundheitsschädlich sein. Außerdem ist es bei einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß Restbilder innerhalb einer festgelegten Zeit leicht beseitigt werden können. Im Fall eines elektrophotographischen Bilderzeugungs­ materials, das in eine für die Anwendung in einem Büro bestimmte elektrophotographische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Bilderzeugungsmaterial nicht gesundheitsschädlich ist.

Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) als Photoleiter Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus der DE-OS 27 46 967 und der DE-OS 28 55 718 Anwendungen von a-Si für elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien bekannt, und aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für eine Lesevorrichtung mit photoelektrischer Wandlung bekannt.

Es ist zwar versucht worden, die elektrophotographische Auf­ zeichnungsmaterialien mit aus a-Si gebildeten photoleit­ fähigen Schichten in verschiedener Hinsicht bezüglich einzelner Eigenschaften, wozu elektrische, optische und Photoleitfähigkeitseigenschaften wie z. B. der Dunkelwider­ standswert, die Photoempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht sowie das Verhalten gegenüber den 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 verbessern.

Beispielsweise wird im Fall der Anwendung als elektrophotographisches Bild­ erzeugungsmaterial oft beobachtet, daß während seiner Verwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen in bezug auf die Erzielung einer höheren Photoempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiderstandes beabsichtigt sind. Wenn ein solches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Anwendung oder die sogenannte Geisterbild-Erscheinung, wobei Rest­ bilder erzeugt werden, hervorgerufen.

Ferner hat a-Si im längerwelligen Bereich des sichtbaren Lichtes, einen Absorptionskoeffizienten, der im Vergleich mit dem Absorptionskoeffizienten im kürzerwelligen Bereich des sichtbaren Lichtes relativ kleiner ist, und bei der Anpassung an den Halbleiterlaser, der gegenwärtig praktisch angewandt wird, ließe sich gegenüber der Anwendung einer üblicherweise verwendeten Halogen­ lampe oder Leuchtstofflampe im Hinblick darauf, daß das Licht im längerwelligen Bereich nicht wirksam angewandt werden kann, noch manches verbessern.

Ein weiterer Nachteil besteht in folgendem: Wenn das Licht, mit dem bestrahlt wird, nicht in ausreichendem Maße absorbiert werden kann, sondern die Menge des Lichts, das den Schichtträger erreicht, erhöht ist, und wenn der Schichtträger selbst ein hohes Reflexionsvermögen für das Licht hat, das durch die photoleitfähige Schicht hin­ durchgelassen wird, tritt in der photoleitfähigen Schicht eine Interferenz durch Mehrfachreflexion ein, was eine Ursache für die Erzeugung von "unscharfen" Bildern werden kann.

Dieser Effekt wird größer, wenn die bestrahlte Stelle zur Verbesserung der Auflösung kleiner gemacht wird, was insbesondere im Fall der Anwendung eines Halbleiter­ lasers als Lichtquelle ein großes Problem aufwirft.

Andererseits ist im Hinblick auf die Anpassung an einen Halbleiterlaser auch vorgeschlagen worden, auf einem Schichtträger 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 Schichtträgers an der lichtempfangenden Schicht und bezüglich der Diffusion von Fremdstoffen bzw. Verunreinigungen aus dem Schichtträger in die lichtempfangende Schicht ergeben.

Aus der EP 0 045 204 A2 ist ein elektrophotographisches Auf­ zeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer einen Schichtaufbau aufweisenden photoleitfähigen Schicht aus einem amorphen Material, das als Hauptbestandteil Siliciumatome ent­ hält, wobei ein Teil der Siliciumatome durch Germanium- und/oder Kohlenstoffatome ersetzt sein kann, um die elektrischen oder optischen Eigenschaften zu verändern, bekannt. Dieses bekannte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial hat einen vergleichsweise engen Spektralbereich der Lichtabsorption.

Die DE-OS 34 01 083, eine ältere Anmeldung, betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer lichtempfangenden Schicht, die aus einem ersten Schichtbereich aus einem Germaniumatome enthaltenden Material, das mindestens teilweise kristallisiert ist, einem zweiten Schichtbereich aus einem amorphen Material, das mindestens Siliciumatome und Germaniumatome enthält, und einem dritten Schichtbereich aus einem amorphen Material, das mindestens Siliciumatome enthält und Photoleitfähigkeit zeigt, besteht.

Alternativ sind im Fall der Bildung einer photoleitfähigen Schicht aus a-Si-Material in der photoleitfähigen Schicht andere Atomarten wie z. B. Wasserstoffatome oder Halogenatome wie Fluoratome oder Chloratome zur Verbesserung ihrer elektrischen und Photo­ leitfähigkeitseigenschaften, Atome wie Boratome oder Phosphoratome zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften und andere Atomarten zur Verbesserung anderer Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise, in der diese Atomarten enthalten sind, können manchmal Probleme hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften, der Photoleitfähigkeitseigenschaften oder der Durchlagsfestigkeit hervorgerufen werden.

Beispielsweise ist im Fall der Anwendung als elektrophotographisches Bild­ erzeugungsmaterial die Lebensdauer der in der gebildeten photoleitfähigen Schicht durch Belichtung erzeugten Phototräger unzureichend oder die aus dem Schichtträger 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 worden 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 oder Kratzen mit einer zur Reinigung angewandten Rakel verursacht werden. Ferner wurden im Fall der Anwendung in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit oder unmittelbar nach langzeitigem Stehenlassen in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit häufig sogenannte "unscharfe" Bilder beobachtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das im Oberbegriff von Patentanspruch 1 beschriebene elektrophotographische Auf­ zeichnungsmaterial derart zu verbessern, daß es gegenüber Licht in dem gesamten Bereich zu kurzen bis zu relativ langen Wellenlängen eine ausgezeichnete Photoempfindlichkeit zeigt, daß die Diffusion von Verunreinigungen aus dem Schichtträger in die lichtempfangende Schicht verhindert werden kann und daß leicht Bilder hoher Qualität erzeugt werden können, die eine hohe Bilddichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben.

Diese Aufgabe wird durch ein elektrophotographisches Aufzeich­ nungsmaterial mit den im kennzeichnenden Teil von Patent­ anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Aufzeichnungsmaterials sind die Germaniumatome mindestens in dem zweiten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig verteilt.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials ist in dem ersten Schichtbereich und/oder dem zweiten Schichtbereich eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten.

Die bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials werden nach­ stehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung einer bevorzugten Aus­ führungsform des Aufbaus des erfindungs­ gemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials dient.

Fig. 2 bis 10 sind schematische Diagramme, in denen jeweils das Verteilungsprofil des Gehalts der Germaniumatome in dem zweiten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke erläutert wird.

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm, das zur Erläuterung der für die Herstellung der erfindungsge­ mäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien angewandten Vorrichtung dient.

Fig. 12 bis 18 sind jeweils graphische Darstellungen zur Erläuterung der Änderung der Verhältnisse von Gasdurchfluß­ geschwindigkeiten in erfindungsgemäßen Beispielen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Das in Fig. 1 gezeigte elektrophotographische Aufzeichnungs­ material 100 weist einen Schichtträger 101 und eine auf dem Schichtträger 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 106, der aus einem Material besteht, das eine Matrix aus Germanium­ atomen oder eine Matrix aus Germaniumatomen und Silicium­ atomen und gegebenenfalls Wasserstoffatome oder Halogen­ atome enthält und von dem mindestens ein Teil kristallisiert ist, [nachstehend als "μ-Ge(Si,H,X)" bezeichnet], einem zweiten Schichtbereich 103, der aus Germanium­ atome enthaltendem a-Si(H,X) [nachstehend als "a-SiGe(H,X)" bezeichnet] besteht, einem dritten Schichtbereich 104, der aus a-Si und vorzugsweise aus a-Si(H,X) besteht und Photoleitfähigkeit zeigt, und einem vierten Schichtbe­ reich 107, der aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome und Kohlenstoffatome, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, enthält, [nachstehend als a-(Si_1-x C _x ) _y (H,X)_1-y bezeichnet], die aufeinanderfolgend von der Seite des Schichtträgers 101 aus übereinandergeschichtet sind.

Wenn der erste Schichtbereich aus einem Material besteht, das eine Matrix aus Germaniumatomen und Silicium­ atomen enthält, können die Germaniumatome und die Siliciumatome in der Weise enthalten sein, daß sie in dem ersten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke und in den zu der Oberfläche des Schichtträgers parallelen Schichtebenen verteilt sind und in der Richtung der Schichtdicke gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sind.

Die in dem zweiten Schichtbereich 103 enthaltenen Germaniumatome können in dem zweiten Schichtbereich 103 in der Weise enthalten sein, daß sie in dem zweiten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke und in den zu der Oberfläche des Schichtträgers parallelen Schichtebenen ohne Unterbrechung verteilt sind und in Richtung der Schichtdicke gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt sind.

Falls die Verteilung der in dem zweiten Schichtbereich 103 enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig ist, ist es erwünscht, daß die in dem zweiten Schichtbereich 103 enthaltenen Germanium­ atome in Richtung der Schichtdicke ohne Unterbrechung verteilt und an der Seite, die dem Schichtträger 101 zugewandt ist, im Vergleich mit der Seite, die von dem Schichtträger abgewandt ist, (der Seite, die der freien Oberfläche 105 der lichtempfangenden Schicht 102 zugewandt ist) stärker angereichert sind.

Wenn der erste Schichtbereich 106 andererseits aus einem Material mit einer Matrix, die zusätzlich zu Germaniumatomen auch Siliciumatome enthält, besteht und die Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig verteilt sind, ist es erwünscht, daß die in dem ersten Schichtbereich 106 enthaltenen Germaniumatome mit einer ungleichmäßigen Verteilung ent­ halten sind, die derart ist, daß die Germaniumatome ähnlich wie im Fall des zweiten Schichtbereichs 103 an der Seite, die dem Schichtträger 101 zugewandt ist, stärker angereichert sind. Ferner sollte die Verteilung der Germaniumatome in dem ersten Schichtbereich 106 und dem zweiten Schichtbereich 103 in einem solchen Fall vorzugs­ weise derart sein, daß die Germaniumatome in den einzelnen Schichtebenen, die in der zu der Oberfläche des Schichtträgers 101 parallelen Richtung liegen, jeweils ohne Unterbrechung und gleichmäßig verteilt sind und überall in dem ersten Schichtbereich 106 und dem zweiten Schichtbereich 103 ohne Unterbrechung verteilt und in Richtung auf den Schichtträger 101 stärker angereichert sind.

Innerhalb des ersten Schichtbereichs 106 ist es aufgrund der Tatsache, daß der Diffusionskoeffizient von Verunreinigungen bzw. Fremdstoffen kleiner ist als in dem zweiten Schichtbereich 103 und dem dritten Schicht­ bereich 104, möglich, eine Diffusion von Verunreinigungen aus dem Schichtträger 101 in den zweiten Schichtbereich 103 zu verhindern.

In dem dritten Schichtbereich, der auf dem zweiten Schichtbereich vorgesehen ist, sind keine Germaniumatome enthalten, und durch die Bildung einer lichtempfangenden Schicht mit einem solchen Aufbau kann ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial erhalten werden, das gegenüber Licht mit Wellenlängen über den gesamten Bereich von kurzen bis zu relativ längeren Wellenlängen eine ausgezeichnete Lichtempfindlich­ keit zeigt.

Dadurch, daß die Germaniumatome in dem gesamten ersten Schichtbereich ohne Unterbrechung verteilt sind, kann im Fall der Anwendung einer Licht­ quelle wie z. B. eines Halbleiterlasers das Licht längerer Wellenlängen, das durch den zweiten Schichtbereich nicht wesentlich absorbiert werden kann, in dem ersten Schichtbereich im wesentlichen vollständig absorbiert werden, wodurch die Interferenz durch Reflexion von der Schichtträgeroberfläche verhindert werden kann.

Wenn die Germaniumatome in dem ersten Schichtbereich und in dem zweiten Schichtbereich andererseits ohne Unterbrechung und derart verteilt sind, daß der Gehalt C der Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke von der dem Schichtträger zugewandten Seite ausgehend in Richtung auf den dritten Schichtbereich abnimmt, ist die Affinität zwischen dem ersten Schichtbereich und dem zweiten Schichtbereich hervorragend, und dadurch, daß für den Gehalt C der Germaniumatome an dem Ende, das dem Schichtträger zugewandt ist, ein sehr viel größerer Wert gewählt wird, kann das Licht längerer Wellenlängen, das durch den dritten Schichtbereich im wesentlichen nicht absorbiert werden kann, in dem zweiten Schichtbereich im wesentlichen vollständig absorbiert werden, wodurch die Interferenz durch Reflexion von der Schichtträgeroberfläche verhindert werden kann.

Da in dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungs­ material jedes der Materialien, die den zweiten Schichtbe­ reich und den dritten Schichtbereich bilden, Siliciumatome als gemeinsamen Bestandteil enthält, kann an der Schicht­ grenzfläche eine ausreichende chemische Stabilität gewährleistet werden.

Der Gehalt der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome beträgt im allgemeinen 1 bis 1×10⁶ Atom-ppm, vorzugsweise 100 bis 1×10⁶ Atom-ppm und insbesondere 500 bis 1×10⁶ Atom-ppm.

Der Gehalt der in dem zweiten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome beträgt geeigneterweise 1 bis 9,5×10⁵ Atom-ppm, vorzugsweise 100 bis 8×10⁵ Atom-ppm und insbesondere 500 bis 7×10⁵ Atom-ppm.

Fig. 2 bis 10 zeigen typische Beispiele für die ungleichmäßige Verteilung der in dem zweiten Schichtbe­ reich enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke.

In Fig. 2 bis 10 zeigt die Abszissenachse den Gehalt C der Germaniumatome, während die Ordinatenachse den Abstand der jeweiligen zu dem Schichtträger parallelen Schichtebene des zweiten Schichtbereichs von der Grenzfläche mit dem ersten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke zeigt. t _B zeigt die Lage der Grenzfläche des zweiten Schichtbereichs mit dem ersten Schichtbereich, während t _T die Lage der Grenzfläche des zweiten Schichtbereichs mit dem dritten Schichtbereich zeigt. Das heißt, die Schichtbildung des zweiten Schichtbereichs, der Germaniumatome enthält, schreitet von t _B ausgehend in Richtung auf t _T fort.

Fig. 2 zeigt eine erste typische Ausführungsform des Verteilungsprofils des Gehalts der in dem zweiten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke.

Der Gehalt der Germaniumatome nimmt von t _B bis zu der Lage t₁ einen konstanten Wert C₁ an und nimmt von der Lage t₁ bis zu der Grenzflächenlage t _T allmählich kontinuierlich ab. Der Gehalt der Germaniumatome erhält in der Grenzflächenlage t _T den Wert C₃.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform nimmt der Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t _B bis zu der Lage t _T von dem Wert C₄ ausgehend allmählich und kontinuierlich ab, bis er in der Lage t _T den Wert C₅ erreicht.

Im Fall von Fig. 4 wird der Gehalt C der Germa­ niumatome von der Lage t _B bis zu der Lage t₂ bei einem konstanten Wert C₆ gehalten, während er von der Lage t₂ bis zu der Lage t _T allmählich abnimmt und in der Lage t _T einen Wert von im wesentlichen Null erhält. (Unter einem Gehalt, der "im wesentlichen Null" beträgt, ist ein Gehalt zu verstehen, der unterhalb der Nachweisgrenze liegt).

Im Fall von Fig. 5 nimmt der Gehalt der Germanium­ atome von der Lage t _B , wo er den Wert C₈ hat, bis zu der Lage t _T allmählich und kontinuierlich ab, bis er in der Lage t _T einen Wert von im wesentlichen Null erhält.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird der Gehalt C der Germaniumatome zwischen der Lage t _B und der Lage t₃ bei einem konstanten Wert C₉ gehalten, während er in der Lage t _T den Wert C₁₀ erhält. Zwischen der Lage t₃ und der Lage t _T nimmt der Gehalt von der Lage t₃ bis zu der Lage t _T in Form einer Funktion erster Ordnung ab.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wird ein derartiges Verteilungsprofil gebildet, daß der Gehalt C von der Lage t _B bis zu der Lage t₄ einen konstanten Wert C₁₁ annimmt, während er von der Lage t₄ bis zu der Lage t _T in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Wert C₁₂ bis zu dem Wert C₁₃ abnimmt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform nimmt der Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t _B bis zu der Lage t _T in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Wert C₁₄ bis zu dem Wert Null ab.

In Fig. 9 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t _B bis zu der Lage t₅ in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Wert C₁₅ bis zu dem Wert C₁₆ abnimmt und zwischen der Lage t₅ und t _T bei dem konstanten Wert C₁₆ gehalten wird.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt C der Germaniumatome in der Lage t _B den Wert C₁₇. Der Gehalt C vermindert sich von dem Wert C₁₇ in der Lage t _B ausgehend am Anfang allmählich und in der Nähe der Lage t₆ plötzlich, bis er in der Lage t₆ den Wert C₁₈ erhält.

Zwischen der Lage t₆ und der Lage t₇ vermindert sich der Gehalt C am Anfang plötzlich und danach all­ mählich, bis er in der Lage t₇ den Wert C₁₉ erhält. Zwischen der Lage t₇ und der Lage t₈ nimmt der Gehalt C sehr allmählich ab und erreicht in der Lage t₈ den Wert C₂₀. Zwischen der Lage t₈ und der Lage t _T nimmt der Gehalt C entlang einer Kurve mit der in Fig. 10 gezeigten Gehalt von dem Wert C₂₀ bis zu einem Wert von im wesentlichen Null ab.

Wie vorstehend anhand einiger typischer Beispiele für die Verteilungsprofile des Gehalts der in dem zweiten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome in Richtung Schichtdicke unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 10 beschrieben wurde, hat der zweite Schichtbereich geeigneterweise ein derartiges Verteilungsprofil, daß er an der am Schichtträger zugewandten Seite einen Anteil, in dem der Gehalt C der Germaniumatome einen Wert hat, der eine Anreicherung der Germaniumatome bedeutet, und an der Seite der Grenzfläche t _T einen Anteil, in dem der Gehalt C der Germaniumatome einen beträchtlichen niedrigeren Wert als an der dem Schichtträger zugewandten Seite hat, was eine Verarmung an Germaniumatomen bedeutet, aufweist.

Die vorstehende Erläuterung der ungleichmäßigen Verteilung der in dem zweiten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome ist in der gleichen Weise auch auf den Fall anwendbar, daß in dem zweiten Schichtbereich und dem zweiten Schichtbereich Germaniumatome in einer in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßigen Verteilung enthalten sind. Das heißt, bei der Erläuterung in Fig. 2 bis 10 wurde die Schichtdicke (t _B t _T ) als Dicke des zweiten Schichtbereichs angesehen, jedoch wird die Schichtdicke (t _B t _T ) als Summe der Schichtdicken der zwei Schichtbereiche ausgelegt, wenn in dem ersten Schichtbereich und dem zweiten Schichtbereich Germaniumatome in einer in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßigen Verteilung enthalten sind. In jeder Figur kann die Grenzfläche t _s zwischen dem ersten Schicht­ bereich und dem zweiten Schichtbereich in jeder gewünschten Lage zwischen t _B (in diesem Fall: Grenzfläche mit dem Schichtträger) und t _T gewählt werden.

Wenn der erste Schichtbereich keine Siliciumatome enthält, sollte der zweite Schichtbereich geeigneterweise einen Germaniumatome mit einem relativ hohen Gehalt enthaltenden, lokalisierten Bereich (A) aufweisen, der sich vorzugsweise an der am Schichtträger zugewandten Seite befindet.

Der lokalisierte Bereich (A) kann geeigneterweise in dem zweiten Schichtbereich so vorgesehen sein, daß er sich innerhalb einer Tiefe von 5 µm von der Grenz­ flächenlage t _s zwischen dem ersten Schichtbereich und dem zweiten Schichtbereich befindet.

Der vorstehend erwähnte lokalisierte Bereich (A) kann mit dem gesamten Schicht­ bereich (L _T ), der sich bis zu einer Tiefe von 5 µm erstreckt, identisch gemacht werden oder alternativ einen Teil des Schichtbereichs (L _T ) bilden.

Es kann in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der zu bildenden licht­ empfindlichen Schicht festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A) als Teil des Schichtbereichs (L _T ) gestaltet werden oder den gesamten Schichtbereich (L _T ) einnehmen soll.

Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise so gebildet werden, daß der Höchstwert C _max des Gehalts der Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke geeigneterweise 1000 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 5000 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 1×10⁴ Atom-ppm oder mehr beträgt.

Das heißt, die Germaniumatome enthaltende lichtempfangende Schicht wird so gebildet, daß der Höchstwert C _max des Gehalts innerhalb des zweiten Schichtbereichs innerhalb einer Dicke von 5 µm von der dem Schichtträger zugewandten Seite aus (in dem Schichtbe­ reich mit einer Dicke von 5 µm, von t _s aus gerechnet) vorliegen kann.

Wenn der erste Schichtbereich Siliciumatome enthält, kann der gleiche Gedanke, der vorstehend beschrieben wurde, angewandt werden, indem man die Schichtdicke (t _B t _T ) in Fig. 2 bis 10 als Summe der Schichtdicken des ersten Schichtbereichs und des zweiten Schichtbereichs und als Bezugspunkt für die Lage, in der der lokalisierte Bereich (A) vor­ liegt, t _B (in diesem Fall die Endfläche des ersten Schichtbereichs an der Schichtträgerseite annimmt.

Bei der Gestaltung des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials sollte den Schichtdicken des ersten Schichtbereichs und des zweiten Schicht­ bereichs, die wichtige Einflußgrößen für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung sind, genügende Auf­ merksamkeit geschenkt werden, damit dem gebildeten elektro­ photographischen Aufzeichnungsmaterial die gewünschten Eigen­ schaften in ausreichendem Maße verliehen werden können.

Die Schichtdicke T _c des ersten Schichtbereichs sollte geeigneterweise 3,0 nm bis 50 µm, vorzugsweise 10,0 nm bis 30 µm und insbesondere 50,0 nm bis 20 µm betragen.

Andererseits sollte die Schichtdicke T _B des zweiten Schichtbereichs geeigneterweise 3,0 nm bis 50 µm, vorzugsweise 4,0 nm bis 40 µm und insbesondere 5,0 nm bis 30 µm betragen.

Ferner sollte die Schichtdicke T des dritten Schicht­ bereichs geeigneterweise 0,5 bis 90 µm, vorzugs­ weise 1 bis 80 µm und insbesondere 2 bis 50 µm betragen.

Die Summe der Schichtdicke T _B des zweiten Schichtbereichs und der Schichtdicke T des dritten Schichtbereichs, nämlich (T _B +T), wird bei der Gestaltung der Schichtbereiche des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in der gewünschten Weise auf der Grundlage der gegenseitigen Beziehungen zwischen den für die beiden Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften und den Eigenschaften, die für die licht­ empfangende Schicht als Ganzes erforderlich sind, in geeigneter Weise festgelegt.

In dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial kann der numerische Bereich der vorstehend erwähnten Summe (T _B +T) geeigneterweise 1 bis 100 µm, vorzugsweise 1 bis 80 µm und insbesondere 2 bis 50 µm betragen.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist es erwünscht, geeignete numerische Werte für die vorstehend erwähnten Schichtdicken T _B und T zu wählen, während vor­ zugsweise die Beziehung T _B / _T ≦1 erfüllt wird.

Bei der Wahl der numerischen Werte der Schichtdicke T _B und der Schichtdicke T in dem vorstehend erwähnten Fall sollten die Werte der Schichtdicke T _B und der Schichtdicke T in geeigneter Weise festgelegt werden, während vorzugsweise die Beziehung T _B / _T ≦0,9 und insbesondere die Beziehung T _B / _T ≦0,8 erfüllt wird.

Wenn der Gehalt der Germaniumatome in dem zweiten Schicht­ bereich 1×10⁵ Atom-ppm oder mehr beträgt, wird der zweite Schichtbereich geeigneterweise mit einer sehr dünnen Schichtdicke T _B her­ gestellt, die geeigneterweise 30 µm oder weniger, vor­ zugsweise 25 µm oder weniger und insbesondere 20 µm oder weniger beträgt.

Ferner sollte bei dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial 100 vorzugsweise mindestens in den ersten Schicht­ bereich 106 oder den zweiten Schichtbereich 103 eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeits­ eigenschaften eingebaut werden, um insbesondere dem zweiten Schichtbereich gewünschte Leitfähigkeitseigenschaften zu verleihen.

Die Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften, die in dem ersten Schichtbereich 106 oder dem zweiten Schicht­ bereich 103 enthalten sein soll, kann in einer gleich­ mäßigen Verteilung innerhalb des gesamten ersten Schicht­ bereichs 106 oder des gesamten zweiten Schichtbe­ reichs 103 enthalten sein oder alternativ örtlich in einem Teil des ersten Schichtbereichs 106 oder des zweiten Schichtbereichs 103 enthalten sein.

Insbesondere wenn die Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften (nachstehend einfach als "Substanz" bezeichnet) örtlich in einem Teil des zweiten Schichtbereichs eingebaut wird, kann der Schichtbereich (PN), der die Substanz enthält, geeigneterweise als End-Schichtbereich des zweiten Schichtbereichs vorgesehen werden. Besonders in dem Fall, daß der vorstehend erwähnte Schichtbereich (PN) als End-Schicht­ bereich an der dem Schichtträger zugewandten Seite des zweiten Schichtbereichs vorgesehen ist, kann eine Injektion von Ladungen mit einer bestimmten Polarität aus dem Schichtträger in die lichtempfangende Schicht wirksam verhindert werden, indem man die Art und den Gehalt der Substanz, die in dem Schichtbereich (PN) enthalten sein soll, in geeigneter Weise wählt.

Bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungs­ material kann die zur Steuerung der Leitfähigkeitseigen­ schaften befähigte Substanz in den zweiten Schichtbe­ reich entweder gleichmäßig in dem gesamten Bereich oder örtlich in der Richtung der Schichtdicke gesehen einge­ baut werden. Ferner kann die Substanz alternativ auch in den dritten Schichtbereich, der auf dem zweiten Schichtbereich angeordnet ist, eingebaut werden.

Wenn die Substanz in den dritten Schichtbereich eingebaut werden soll, können die Art und der Gehalt der in den dritten Schichtbereich einzubauenden Substanz sowie die Art und Weise ihres Einbaus in Abhängigkeit von der Art und dem Gehalt der in den zweiten Schichtbereich eingebauten Substanz sowie von der Art und Weise ihres Einbaus festgelegt werden.

Wenn die Substanz in den dritten Schichtbereich eingebaut werden soll, sollte die Substanz vorzugsweise innerhalb des Schichtbereichs eingebaut werden, der mindestens die Berührungs-Grenzfläche mit dem zweiten Schichtbereich enthält.

Die Substanz kann gleichmäßig in dem gesamten dritten Schichtbereich oder alter­ nativ gleichmäßig in einem Teil des dritten Schichtbe­ reichs enthalten sein.

Wenn die Substanz für die Steuerung der Leitfähig­ keitseigenschaften sowohl in den zweiten Schichtbereich als auch in den dritten Schichtbereich eingebaut werden soll, wird es bevorzugt, daß der die Substanz enthaltende Schichtbereich in dem zweiten Schichtbereich und der die Substanz enthaltende Schichtbereich in dem dritten Schichtbereich miteinander in Berührung sind.

Wenn die Substanz in dem ersten Schichtbereich, dem zweiten Schichtbereich und dem dritten Schichtbereich enthalten ist, kann die Substanz ferner in dem ersten Schichtbereich, dem zweiten Schichtbereich und dem dritten Schicht­ bereich 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 in dem zweiten Schichtbereich in ausreichendem Maße größer gewählt wird, wenn in den drei einzelnen Schichtbereichen die gleiche Art der Substanz verwendet wird, oder daß in die gewünschten, einzelnen Schichtbereiche verschiedene Arten der Substanz mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften eingebaut werden.

Dadurch, daß die Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften mindestens in den zweiten Schichtbereich eingebaut wird, können die Leitfähigkeitseigenschaften des die Substanz enthaltenden Schichtbereichs [entweder eines Teils des zweiten Schichtbereichs oder des gesamten zweiten Schicht­ bereichs] in der gewünschten Weise frei gesteuert werden. Als Beispiele für eine solche Substanz können die auf dem Halbleitergebiet verwendeten Fremdstoffe erwähnt werden. Als Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften können Fremdstoffe vom p-Typ und Fremdstoff vom n-Typ, die a-SiGe(H,X) Leitfähigkeitseigenschaften vom p-Typ oder vom n-Typ verleihen, verwendet werden.

Im einzelnen können als Fremdstoffe vom p-Typ zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atome wie z. B. Atome von B (Bor), Al (Aluminium), Ga (Gallium), In (Indium) und Tl (Thallium) erwähnt werden, wobei Atome von B und Ga besonders bevorzugt werden.

Als Fremdstoffe vom n-Typ können zu dieser Gruppe V des Periodensystems gehörende Atome wie z. B. Atome von P (Phosphor), As (Arsen), Sb (Antimon) und Bi (Wismut) verwendet werden, wobei i Atome von P und As besonders bevorzugt werden.

Der Gehalt der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften in dem Schichtbereich (PN) kann in Abhängigkeit von den erforderlichen Leitfähigkeitseigenschaften des Schichtbereichs (PN) oder in dem Fall, daß der Schicht­ bereich (PN) in unmittelbarer Berührung mit dem Schichtträger vorgesehen ist, z. B. in Abhängigkeit von der Beziehung zu den Eigen­ schaften an der Berührungs-Grenzfläche mit dem Schichtträger, gewählt werden.

Der Gehalt der Substanz für die Steuerung der Leitfähig­ keitseigenschaften kann auch unter Berücksichtigung anderer Schichtbereiche, die in unmittel­ barer Berührung mit dem Schichtbereich (PN) vorgesehen sind, und der Beziehung zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit den erwähnten anderen Schicht­ bereichen gewählt werden.

Der Gehalt der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften in dem Schichtbereich (PN) kann geeigneterweise 0,01 bis 5×10⁴ Atom-ppm, vorzugsweise 0,5 bis 1×10⁴ Atom-ppm und insbesondere 1 bis 5×10³ Atom-ppm betragen.

Dadurch, daß als Gehalt der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeits­ eigenschaften in dem Schichtbereich (PN) geeigneterweise 30 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 50 Atom-ppm oder mehr insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr gewählt werden, können folgende Vorteile erzielt werden: Wenn die einzubauende Substanz ein Fremdstoff vom p-Typ ist kann mindestens die Injektion von Elektronen von der Schichtträger­ seite her durch den zweiten Schichtbereich hindurch in den dritten Schichtbereich wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung mit positiver Polarität unterzogen wird, oder in dem Fall, daß die einzubauende Substanz ein Fremdstoff vom n-Typ ist, kann mindestens die Injektion von positiven Löchern von der Schichtträgerseite her durch den zweiten Schicht­ bereich hindurch in den dritten Schichtbereich wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung mit negativer Polarität unterzogen wird.

In den vorstehend erwähnten Fällen kann der Schichtbe­ reich (Z), d. h. der Schichtbereich ohne den vorstehend erwähnten Schichtbereich (PN), wie vorstehend beschrieben wurde, eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten, die einen Leit­ fähigkeitstyp mit einer von dem Leitfähigkeitstyp der in dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften verschiedenen Polarität hat, oder der Schichtbereich (Z) kann eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeits­ eigenschaften, 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 Schicht­ bereich (PN) enthalten sein soll, enthalten.

In einem solchen Fall kann der Gehalt der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften, die in dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (Z) enthalten sein soll, in Abhängigkeit von der Polarität und dem Gehalt der Substanz, die in dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (PN) enthalten ist, festgelegt werden und geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis 200 Atom-ppm betragen.

Wenn in dem Schichtbereich (PN) und dem Schichtbereich (Z) die gleiche Art der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten ist, kann ihr Gehalt in dem Schichtbereich (Z) vorzugsweise 30 Atom-ppm oder weniger betragen.

Dadurch, daß in der lichtempfangenden Schicht ein Schichtbereich, der eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften mit einem Leitfähigkeitstyp einer Polarität enthält, und ein Schichtbereich, der eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften mit einem Leitfähigkeits­ typ der anderen Polarität enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander vorgesehen sind, kann in dem Berührungs­ bereich auch eine sogenannte Verarmungsschicht vorgesehen werden.

Das heißt, in der lichtempfangenden Schicht kann beispielsweise eine Verarumungsschicht vorgesehen werden, indem man einen Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremd­ stoff vom p-Typ enthält, und einen Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom n-Typ enthält, in der Weise ausbildet, daß sie in unmittelbarer Berührung miteinander sind und dadurch einen sogenannten pn-Übergang bilden.

Die Bildung des aus μc-Ge(Si,H,X) bestehenden ersten Schichtbereichs kann nach einem Vakuumbedampfungsverfahren oder Aufdampfverfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispiels­ weise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, durchgeführt werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus μc-Ge(Si,H,X) bestehenden ersten Schichtbereichs durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispiels­ weise darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet wird und daß durch Anregung einer Glimmentladung in der Abscheidungskammer eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird, wodurch auf der Oberfläche eines Schichtträgers, der in eine festgelegte Lage gebracht wurde, ein aus μc-Ge(Si,H,X) bestehender Schichtbereich gebildet wird. Alternativ kann für die Bildung nach dem Zerstäubungsverfahren ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatome, das mit einem verdünnenden Gas wie z. B. He oder Ar verdünnt sein kann, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, wenn ein aus Ge bestehendes, plattenförmiges Target oder zwei platten­ förmige Targets, die aus Si bzw. aus Ge bestehen, oder ein Target aus einer Mischung von Si und Ge in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie z. B. Ar oder He oder aus einer Gasmischung auf Basis dieser Gase zerstäubt wird.

Im Fall des Ionenplattierverfahrens kann der erste Schichtbereich in der gleichen Weise wie im Fall der Zerstäubung gebildet werden, wobei jedoch beispielsweise jeweils ein polykristallines Silicium oder ein Einkristall-Silicium und ein polykristallines Germanium oder ein Einkristall- Germanium als Verdampfungsquelle in eine Aufdampfungs­ schiffchen hineingebracht werden und die Verdampfungs­ quelle durch das Widerstandsheizverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren erhitzt wird, um verdampft zu werden, wobei dem fliegenden, verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Um mindestens einen Teil des ersten Schichtbereichs zu kristallisieren, ist es notwendig, die Schichtträgertemperatur so zu erhöhen, daß sie um 50°C bis 200°C höher liegt als die Schichtträger­ temperatur während der Herstellung des zweiten Schicht­ bereichs.

Die Bildung des aus a-SiGe(H,X) bestehenden zweiten Schichtbereichs kann durch ein Vakuumbedampfungs­ verfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, durchgeführt werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus a-SiGe(H,X) bestehenden zweiten Schichtbereichs durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein gasförmiges Aus­ gangsmaterial für den Einbau von Silicium­ atomen und ein gasförmiges Ausgangs­ material für den Einbau von Germaniumatomen, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, in eine Abscheidungskammer, 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 erzeugt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Schichtträgers, der in eine festgelegte Lage gebracht wurde, ein aus a-Si(H,X) bestehender Schichtbereich gebildet wird. Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Germanium- und Siliciumatomen, das mit einem verdünnten Gas wie z. B. He oder Ar verdünnt sein kann, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden, wenn zwei plattenförmige 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 diesen Gasen basierenden Gasmischung zerstäubt werden.

Im Fall des Ionenplattierverfahrens kann der zweite Schichtbereich in der gleichen Weise wie im Fall der Zerstäubung gebildet werden, wobei jedoch beispielsweise jeweils ein poly­ kristallines Silicium oder ein Einkristall-Silicium und ein polykristallines Germanium oder ein Einkristall- Germanium als Verdampfungsquelle in ein Aufdampfungsschiffchen hineingebracht werden und die Verdampfungsquelle durch das Widerstandsheizverfahren oder das Elektronen­ strahlverfahren erhitzt wird, um verdampft zu werden, wobei dem fliegenden, verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden dritten Schicht­ bereichs kann nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung des zweiten Schichtbereichs unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Ausgangsmaterialien (I) für die Bildung des zweiten Schichtbereichs, bei denen jedoch das gas­ förmige Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen weggelassen worden ist, [unter Anwendung der Ausgangsmaterialien (II) für die Bildung des dritten Schichtbereichs] durchgeführt werden.

Das heißt, die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden dritten Schichtbereichs kann durch ein Vakuumbedampfungsverfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, durchgeführt werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden dritten Schichtbereichs durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet wird und daß in der Abscheidungskammer durch Anregen einer Glimmentladung eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird, wodurch auf der Ober­ fläche eines Schichtträgers, der in eine festgelegte Lage gebracht wurde, ein aus a-Si(H,X) bestehender Schichtbereich gebildet wird. Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren ein gasförmiges Aufzeichnungsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden, wenn ein aus Si bestehendes Target in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie z. B. Ar oder He oder aus einer Gasmischung auf Basis dieser Gase zerstäubt wird.

In dem dritten Schichtbereich, der auf dem zweiten Schichtbereich vor­ gesehen ist, sind keine Germaniumatome enthalten, und durch die Bildung einer lichtempfangenden Schicht mit einer solchen Struktur kann ein elektrophotographisches Aufzeichnungs­ material erhalten werden, das gegenüber Licht mit Wellen­ längen über den gesamten Bereich von kurzen Wellenlängen bis zu relativ längeren Wellenlängen eine hervorragende Photoempfindlichkeit zeigt.

Da die Germaniumatome in dem ersten Schichtbereich in einem solchen Zustand verteilt sind, daß sie in dem gesamten Schichtbereich ohne Unterbrechung verteilt sind, kann ferner im Fall der Anwendung einer Lichtquelle wie z. B. eines Halbleiterlasers das Licht mit längeren Wellenlängen, das durch den dritten Schicht­ bereich nicht wesentlich absorbiert werden kann, in dem ersten Schichtbereich im wesentlichen vollständig absorbiert werden, wodurch die Interferenz durch Reflexion von der Schichtträgeroberfläche verhindert werden kann.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial an der Schichtgrenzfläche zwischen dem zweiten Schichtbereich und dem dritten Schicht­ bereich eine ausreichende chemische Stabilität gewährleistet werden, weil jedes der Materialien, die den zweiten Schichtbereich und den dritten Schichtbereich bilden, als gemeinsamen Bestandteil Germaniumatome enthält.

Zu dem im Rahmen der Erfindung einzusetzenden, gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen können als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie z. B. SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ und andere gehören. SiH₄ und Si₂H₆ werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich des Einbaus von Siliciumatomen besonders bevorzugt.

Als Substanz, die ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen sein kann, können gasförmige oder vergasbare Germaniumhydride wie z. B. GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ und Ge₉H₂₀ erwähnt werden. Im Hinblick auf die leichte Handhabung während der Schichtbildung und auf den guten Wirkungsgrad bezüglich des Einbaus von Germaniumatomen werden GeH₄, Ge₂H₆ und Ge₃H₈ besonders bevorzugt.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen, die 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 Silanderivate gehören, erwähnt werden.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen können auch Halogenatome enthaltende, gasförmige oder vergasbare Siliciumverbindungen, die aus Siliciumatomen und Halogen­ atomen bestehen, eingesetzt werden.

Zu typischen Beispielen für Halogenverbindungen, die vorzugsweise eingesetzt werden, können gasförmige Halogene wie z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie z. B. Brf, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl oder JBr gehören.

Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen, d. h. als mit Halogenen substituierte Silanderivate, können vorzugsweise Siliciumhalogenide wie z. B. SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄ und SiBr₄ eingesetzt werden.

Wenn das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungs­ material unter Anwendung einer Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung durch das Glimmentladungsverfahren gebildet wird, können auf einem gewünschten Schichtträger der erste Schichtbereich und der zweite Schichtbereich gebildet werden, ohne daß zusammen mit dem Ausgangs­ material für den Einbau von Germaniumatomen ein gasförmiges Silicium­ hydrid als Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen eingesetzt wird.

Im Fall der Herstellung des ersten Schichtbereichs und des zweiten Schichtbereichs, die Halogenatome enthalten, besteht die grundlegende Verfahrensweise darin, daß beispielsweise ein Siliciumhalogenid als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen und ein Germanium­ hydrid als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen, 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 Schichtbe­ reichs und des zweiten Schichtbereichs eingeleitet werden und daß in der Abscheidungskammer eine Glimm­ entladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden, wodurch auf dem gewünschten Schichtträger der erste Schichtbereich und der zweite Schicht­ bereich gebildet werden. Für eine einfachere Steuerung des Anteils der eingebauten Wasserstoffatome kann in das gasförmige Ausgangsmaterial für die Schicht­ bildung auch Wasserstoffgas oder eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumverbindung in einer gewünschten Menge eingemischt werden.

Die einzelnen Gase können nicht nur als einzelne Gasart, sondern auch in Form einer Mischung aus mehr als einer Gasart in festgelegten Mischungsverhältnissen einge­ setzt werden.

Für die Bildung des aus μc-Ge(Si,H,X) bestehenden ersten Schichtbereichs und des aus a-SiGe(H,X) bestehenden zweiten Schichtbereichs durch das reaktive Zerstäu­ bungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren können beispielsweise im Fall des Zerstäubungsverfahrens ein aus Ge bestehendes, plattenförmiges 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 Ionenplattierverfahrens werden beispielsweise jeweils ein polykristallines Silicium oder ein Einkristall- Silicium und ein polykristallines Germanium oder ein Einkristall-Germanium als Verdampfungsquellen in Auf­ dampfungsschiffchen hineingebracht, und die Verdampfungs­ quellen werden durch das Widerstandsheizverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren erhitzt, wobei den verdampften Produkten ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Im Fall des Zerstäubungsverfahrens oder des Ionenplattier­ verfahrens kann für den Einbau von Halogenatomen in den gebildeten Schichtbereich eine Halogenverbindung, wie sie vorstehend erwähnt wurde, oder eine Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung in eine Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas erzeugt wird.

Für den Einbau von Wasserstoffatomen kann in die Abscheidungskammer für die Zerstäubung ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoff­ atomen, beispielsweise H₂ oder ein Silan und/oder ein Germaniumhydrid eingeleitet werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen erzeugt wird.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen können die Halogenverbindungen oder die halogenhaltigen Silicium­ verbindungen eingesetzt werden. Andererseits können als wirksame Ausgangsmaterialien für die Bildung des ersten Schichtbereichs und des zweiten Schichtbereichs auch gasförmige oder vergasbare Substanzen, wozu Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten, beispielsweise Halogenwasserstoffe wie z. B. HF, HCl, HBr oder HI, halogensubstituierte Siliciumhydride wie z. B. SiH₂F₂, SiH₂I₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ oder SiHBr₃ und halogen­ substituierte Germaniumhydride wie z. B. GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂, GeH₃Cl, GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHI₃, GeH₂I₂ oder GeH₃I oder Germaniumhalogenide wie z. B. GeF₄, GeCl₄, GeBr₄, GeI₄, GeF₂, GeCl₂, GeBr₂ und GeI₂ gehören, eingesetzt werden.

Von diesen Substanzen können Halogenide, die ein oder mehr als ein Wasserstoffatom enthalten, als bevorzugtes Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen eingesetzt werden, weil während der Bildung des ersten Schichtbereichs und des zweiten Schichtbereichs gleichzeitig Wasser­ stoffatome, die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen und der photoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind, in die Schichtbereiche eingebaut werden können.

Anders als bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren können Wasserstoffatome auch dadurch in die Struktur des ersten Schichtbereichs und des zweiten Schichtbe­ reichs eingebaut werden, daß dafür gesorgt wird, daß in der Abscheidungskammer H₂ oder ein Siliciumhydrid wie z. B. SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀ und Germanium oder eine Germaniumverbindung für den Einbau von Germaniumatomen oder ein Germaniumhydrid wie z. B. GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ oder Ge₉H₂₀ und Silicium oder eine Siliciumverbindung zusammen vorhanden sind, und daß in der Abscheidungskammer eine Entladung angeregt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Menge der Wasserstoffatome oder der Halogenatome oder der Summe der Wasserstoffatome und der Halogenatome, die in dem ersten Schichtbereich enthalten sind, wenn der erste Schichtbereich Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, geeigneter­ weise im allgemeinen in dem Bereich von 0,0001 bis 40 Atom-%, vorzugsweise von 0,005 bis 30 Atom-% und insbesondere von 0,01 bis 25 Atom-%.

Für die Einstellung der Menge der Wasserstoffatome und/oder der Halogenatome, die in dem ersten Schicht­ bereich enthalten sind, können beispielsweise die Schichtträgertemperatur, die Menge des in das Abscheidungsvor­ richtungssystems eingeleiteten Ausgangsmaterials, das für den Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogen­ atomen einzusetzen ist, die Entladungsleistung und andere Einflußgrößen gesteuert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Menge der Wasserstoffatome oder der Halogen­ atome oder der Summe der Wasserstoffatome und der Halogenatome, die in dem zweiten Schicht­ bereich enthalten sind, geeigneterweise im allgemeinen 0,01 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 0,05 bis 30 Atom-% und insgesamt 0,1 bis 25 Atom-%.

Für die Einstellung der Menge der Wasserstoffatome und/oder der Halogenatome, die in dem zweiten Schichtbereich enthalten sind, können beispielsweise die Schichtträgertemperatur, die Menge des Ausgangsmaterials, das für den Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogen­ atomen einzusetzen ist und in das Abscheidungsvor­ richtungssystem eingeleitet wird, die Entladungsleistung und andere Einflußgrößen gesteuert werden.

Die Menge der Wasserstoffatome oder der Halogenatome oder der Summe der Wasserstoffatome und der Halogenatome, die in dem dritten Schichtbereich enthalten sind, beträgt geeigneterweise im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% und insbesondere 5 bis 25 Atom-%.

Der vierte Schichtbereich besteht aus einem amorphen Material, das Siliciumatome und Kohlenstoffatome und gegebenenfalls Wasserstoff­ atome und/oder Halogenatome enthält, [nachstehend als "a-(Si _x C_1-x ) _y (H,X)_1-y ", 0<x<1 und 0<y<1, bezeichnet].

Die Bildung des aus a-(Si _x C_1-x ) _y (H,X)_1-y bestehenden vierten Schichtbereichs kann beispielsweise nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren, dem Ionenplattierverfahren oder dem Elektronenstrahl­ verfahren durchgeführt werden. Diese Herstellungsverfahren können in Abhängigkeit von verschiedenen Einflußgrößen wie z. B. den Fertigungsbedingungen, dem Ausmaß der Belastung durch die Kapitalanlage für Ein­ richtungen, dem Fertigungsmaßstab und den gewünschten Eigenschaften, die für das herzustellende elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial erforderlich sind, gewählt werden. Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäu­ bungsverfahren kann vorzugsweise angewandt werden, weil in diesem Fall die Vorteile erzielt werden, daß die Herstellungsbedingungen für die Herstellung von elektrophoto­ graphischen Aufzeichnungsmaterialien mit erwünschten Eigenschaften vergleichsweise leicht eingestellt werden können und in den herzustellenden vierten Schichtbereich Siliciumatome und Kohlenstoffatome, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen oder Halogenatomen, auf einfache Weise eingebaut werden können.

Außerdem kann der vierte Schichtbereich gebildet werden, indem das Glimmentladungs­ verfahren und das Zerstäubungsverfahren in Kombination in dem gleichen Vorrichtungssystem angewandt werden.

Für die Bildung des vierten Schichtbereichs durch das Glimmentladungsverfahren können in eine Abscheidungs­ kammer für die Vakuumbedampfung, in die ein Schichtträger hinein­ gebracht wurde, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von a-(Si _x C_1-x ) _y (H,X)_1-y , die gegebenenfalls in einem festgelegten Mischungsverhältnis mit einem ver­ dünnenden Gas vermischt sind, eingeleitet werden, und durch Anregen einer Glimmentladung wird aus dem einge­ leiteten Gas ein Gasplasma hergestellt, wodurch auf dem dritten Schichtbereich, der bereits auf dem vor­ stehend erwähnten Schichtträger gebildet worden ist, a-(Si _x C_1-x ) _y (H,X)_1-y abgeschieden wird.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von a-(Si _x C_1-x ) _y (H,X)_1-y , die ein­ zusetzen sind, können die meisten gasförmigen Substanzen oder die meisten vergasbaren Substanzen in vergaster Form, die mindestens eine aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen, Wasser­ stoffatomen und Halogenatomen ausgewählte Atomart enthalten, verwendet werden.

Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das als eine aus Silicium-, Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Halogenatomen ausgewählte Atomart Siliciumatome enthält, verwendet wird, kann beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Aus­ gangsmaterial, das Siliciumatome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Kohlenstoffatome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Wasserstoffatome enthält und/oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Halogenatome enthält, falls dies erwünscht ist, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden, oder alternativ kann eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Kohlenstoff- und Wasserstoffatome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis, oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Silicium-, Kohlenstoff- und Wasserstoffatome oder Silicium-, Kohlenstoff- und Halogenatome enthält, in einem gewünschten Mischverhältnis eingesetzt werden.

Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Silicium- und Wasserstoffatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangs­ material, das Kohlenstoffatome enthält, oder einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Silicium- und Halogenatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Kohlenstoffatome enthält, möglich.

Bevorzugte Halogenatome, die in dem vierten Schichtbereich enthalten sein können, sind Fluor-, Chlor, Brom- und Jodatome, wobei Fluor- und Chloratome besonders bevorzugt werden.

Als Verbindungen, die in wirksamer Weise als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des vierten Schichtbereichs eingesetzt werden können, können Substanzen erwähnt werden, die bei Normaltemperatur und Normaldruck gasförmig sind oder leicht vergast werden können.

Als Verbindungen, die in wirksamer Weise als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des vierten Schichtbereichs eingesetzt werden können, können beispielsweise gasförmige Siliciumhydride, die Silicium- und Wasserstoffatome enthalten, beispielsweise Silane wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀, Verbindungen, die Kohlenstoff- und Wasserstoffatome enthalten, z. B. gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und acetylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, einfache Halogensubstanzen, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide, Silane und halogensubstituierte Silane erwähnt werden. Im einzelnen können als gesättigte Kohlenwasserstoffe Methan (CH₄), Ethan (C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂), als ethylenische Kohlenwasserstoffe Ethylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈) und Penten (C₅H₁₀), als acetylenische Kohlenwasserstoffe Acetylen (C₂H₂), Methylacetylen (C₃H₄) und Butin (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, BrF₃, IF₇, IF₅, ICl und IBr, als Siliciumhalogenide SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃, SiCl₃I und SiBr₄, als halogensubstituierte Siliciumhydride SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₂Br₂ und SiHBr₃ und als Siliciumhydride Silane wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ erwähnt werden.

Zusätzlich zu diesen Ausgangsmaterialien können als wirksame Ausgangsmaterialien auch halogensubstituierte paraffinische Kohlenwasserstoffe wie z. B. CF₄, CCl₄, CBr₄, CHF₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃I und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen wie z. B. SF₄ und SF₆, Alkylsilane wie z. B. Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄ und halogenhaltige Alkylsilane wie z. B. SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ und SiCl₃CH₃ eingesetzt werden.

Diese Ausgangsmaterialien für die Bildung des vierten Schichtbereichs können in der gewünschten Weise gewählt und während der Bildung des vierten Schichtbereichs eingesetzt werden, so daß in den zu bildenden vierten Schichtbereich Siliciumatome und Kohlenstoffatome und gegebenenfalls Halogenatome und/oder Wasserstoffatome in einem gewünschten Zusammensetzungsverhältnis eingebaut werden können.

Beispielsweise kann Si(CH₃)₄, mit dem auf einfache Weise Siliciumatome, Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome eingebaut werden können und ein Schichtbereich mit gewünschten Eigenschaften gebildet werden kann, zusammen mit einem Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen wie z. B. SiHCl₃, SiH₂Cl₂, SiCl₄ oder SiH₃Cl in einem bestimmten Mischungsverhältnis im gasförmigen Zustand in eine zur Bildung des vierten Schichtbereichs dienende Vorrichtung, in der eine Glimmentladung angeregt wird, eingeleitet werden, wodurch ein aus a-(Si _x C_1-x ) _y (Cl+H)_1-y bestehender vierter Schichtbereich gebildet wird.

Für die Bildung des vierten Schichtbereichs durch das Zerstäubungsverfahren wird als Target eine Einkristall- oder polykristalline Si-Scheibe und/oder eine 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, Halogenatome und/oder Wasserstoffatome enthalten, zerstäubt.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoff- und Wasserstoff- und/oder das Halogenatomen, das, falls erwünscht, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer abgeleitet, um in der Abscheidungskammer ein Gasplasma zu erzeugen und eine Zerstäubung der Si-Scheibe durchzuführen.

Alternativ können Si und C als getrennte Targets oder kann ein plattenförmiges Target aus einer Mischung von Si und C eingesetzt werden, und die Zerstäubung wird in einer Gasatmosphäre durchgeführt, die, falls notwendig, Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält. Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Halogenatomen können auch im Fall der Zerstäubung die Materialien für die Bildung des vierten Schichtbereichs, die im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Glimmentladungsverfahren als wirksame Gase erwähnt wurden, eingesetzt werden.

Als verdünnendes Gas, das bei der Bildung des vierten Schichtbereichs durch das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, können vorzugsweise Edelgase wie z. B. He, Ne oder Ar erwähnt werden.

Eine Substanz, die Silicium-, Kohlenstoff- und, falls erforderlich, Wasserstoff und/oder Halogenatome 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 Photoleitfähigkeitseigenschaften annehmen, die von den Eigenschaften einer photoleitfähigen bis zu den Eigenschaften einer nichtphotoleitfähigen Substanz reichen. Die Herstellungsbedingungen werden infolgedessen genau gewählt, damit a-(Si _x C_1-x ) _y (H,X)_1-y , das die gewünschten, von dem Anwendungszweck abhängigen Eigenschaften hat, gebildet werden kann. Wenn der vierte Schichtbereich beispielsweise hauptsächlich zur Verbesserung der Durchschlagfestigkeit vorgesehen ist, wird a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y als amorphes Material hergestellt, das unter den Anwendungsbedingungen ausgeprägte elektrische Isoliereigenschaften zeigt.

Wenn der vierte Schichtbereich andererseits hauptsächlich zur Verbesserung der Eigenschaften bei der kontinuierlich, wiederholten Anwendung oder des Verhaltens gegenüber den Umgebungsbedingungen während der Anwendung vorgesehen ist, kann das Ausmaß der vorstehend erwähnten elektrischen Isoliereigenschaften in einem bestimmten Maße vermindert werden, und a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y 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 _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y bestehenden vierten Schichtbereichs auf der Oberfläche des dritten Schichtbereichs ist die Schichtträgertemperatur während der Schichtbildung eine wichtige Einflußgröße, die die Struktur und die Eigenschaften des zu bildenden Schichtbereichs beeinflußt, und die Schichtträgertemperatur während der Schichtbildung wird geeigneterweise genau eingestellt, damit in der gewünschten Weise a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y , das die angestrebten Eigenschaften hat, hergestellt werden kann.

Für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung kann der optimale Temperaturbereich bei der Durchführung der Bildung des vierten Schichtbereichs gemäß dem Verfahren zur Bildung des vierten Schichtbereichs gewählt werden. Die Schichtträgertemperatur 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 kann vorteilhafterweise das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren angewandt werden, weil in diesem Fall eine genaue Einstellung des Zusammensetzungsverhältnisses der den Schichtbereich bildenden Atome oder eine Einstellung der Schichtdicke auf relativ einfache Weise im Vergleich mit anderen Verfahren durchgeführt werden kann. Wenn der vierte Schichtbereich durch diese Schichtbildungsverfahren gebildet wird, ist die Entladungsleitung während der Schichtbildung ähnlich wie die vorstehend erwähnte Schichtträgertemperatur eine der wichtigen Einflußgrößen, die die Eigenschaften des herzustellenden a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y beeinflussen.

Für eine wirksame Herstellung von a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y , das für die Lösung der Aufgabe der Erfindung erforderliche Eigenschaften hat, mit einer guten Produktivität kann die Entladungsleistung geeigneterweise 10 bis 300 W, vorzugsweise 20 bis 250 W und insbesondere 50 bis 200 W betragen.

Der Gasdruck in der Abscheidungskammer kann vorzugsweise 0,013 bis 1,3 mbar und insbesondere 0,13 bis 0,67 mbar betragen.

Die vorstehend erwähnten numerischen Bereiche können als bevorzugte numerische Bereiche für die Schichtträgertemperatur und die Entladungsleistung für die Herstellung des vierten Schichtbereichs erwähnt werden. Diese Einflußgrößen für die Schichtbildung sollten jedoch nicht unabhängig voneinander getrennt festgelegt werden, sondern es ist erwünscht, daß die optimalen Werte der einzelnen Einflußgrößen für die Schichtbildung auf der Grundlage einer Beziehung zueinander so festgelegt werden, daß ein vierter Schichtbereich gebildet werden kann, der aus a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y mit erwünschten Eigenschaften besteht.

Der Gehalt der Kohlenstoffatome in dem vierten Schichtbereich des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials ist ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung des vierten Schichtbereichs eine andere wichtige Einflußgröße für die Erzielung der gewünschten Eigenschaften, mit denen die Aufgabe der Erfindung gelöst wird.

Der Gehalt der Kohlenstoffatome in dem vierten Schichtbereich sollte in Abhängigkeit von der Art und den Eigenschaften des den vierten Schichtbereich bildenden amorphen Materials festgelegt werden.

Im einzelnen kann das amorphe Material, das durch die vorstehende Formel a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y wiedergegeben wird, allgemein in ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen besteht, (nachstehend als "a-Si _a C_1-a ", worin 0<a<1, bezeichnet), ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen besteht, [nachstehend als "a-(Si _b C_1-b ) _c H _1-c ", worin 0<b<1, 0<c<1, bezeichnet] und ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Halogenatomen und gegebenenfalls Wasserstoffatomen besteht [nachstehend als "a-(Si _d C_1-d ) _e (H, X)_1-e ", worin 0<d<1, 0<e<1, bezeichnet] eingestellt werden.

Wenn der vierte Schichtbereich aus a-Si _a C_1-a besteht, kann der Gehalt der in dem vierten Schichtbereich enthaltenden Kohlenstoffatome im allgemeinen 1 × 10^-3 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 80 Atom-% und insbesondere 10 bis 75 Atom-% betragen. Das heißt, a in der Formel a-Si _a C_1-a kann im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,25 bis 0,9 betragen.

Wenn der vierte Schichtbereich aus a-(Si _b C_1-b ) _c H_1-c besteht, kann der Gehalt der in dem vierten Schichtbereich enthaltenen Kohlenstoffatome im allgemeinen 1 × 10^-3 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 elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, 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 _b C_1-b ) _c H_1-c kann b im allgemeinen 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 aus a-(Si _d C_1-d ) _e (H, X)_1-e besteht, kann der Gehalt der in dem vierten Schichtbereich enthaltenen Kohlenstoffatome im allgemeinen 1 × 10^-3 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 elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial, das so gebildet ist, daß es einen innerhalb dieser Bereiche liegenden Halogenatomgehalt hat, ist für praktische Anwendungen in hervorragender Weise geeignet. Der Gehalt der gegebenenfalls enthaltenen Wasserstoffatome kann vorzugsweise 19 Atom-% oder weniger und insbesondere 13 Atom-% oder weniger betragen.

Das heißt, in der Forml a-(Si _d C_1-d ) _e (H, X)_1-e kann d 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 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen kann.

Der Bereich des numerischen Wertes der Schichtdicke des vierten Schichtbereichs ist eine der wichtigen Einflußgrößen für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung.

Es ist erforderlich, daß die Schichtdicke des vierten Schichtbereichs unter Berücksichtigung der Beziehungen zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome, der Schichtdicke des dritten Schichtbereiches sowie anderer Beziehungen zu den für die einzelnen Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften festgelegt wird.

Außerdem werden geeigneterweise auch wirtschaftliche Gesichtspunkte wie z. B. die Produktivität oder die Möglichkeit einer Massenfertigung berücksichtigt.

Die Schichtdicke des vierten Schichtbereichs beträgt geeigneterweise 0,003 bis 30 µm, vorzugsweise 0,004 bis 20 µm und insbesondere 0,005 bis 10 µm.

Der Schichtträger 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.

Als isolierende Schichtträger können im allgemeinen Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere und andere Materialien verwendet werden. Diese isolierenden Schichtträger 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 eine dünne Schicht aus CiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂ oder ITO (In₂O₃+SnO₂) gebildet wird. Alternativ kann die Oberfläche einer Kunstharzfolie wie z. B. einer Polyesterfolie durch Vakuumaufdampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung oder Zerstäubung eines Metalls wie z. B. NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren mit einem solchen Metall elektrisch leitend gemacht werden. Der Schichtträger kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, beispielsweise in Form eines Zylinders, eines Bandes oder einer Platte oder in anderen Formen, und seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. Wenn das in Fig. 1 gezeigte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 100 beispielsweise als elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial eingesetzt werden soll, kann es für die Verwendung in einem kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet werden. Der Schichtträger kann eine Dicke haben, die in geeigneter Weise so festgelegt wird, daß ein gewünschtes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gebildet werden kann. Wenn das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial flexibel sein muß, wird der Schichtträger mit der Einschränkung, daß er seine Funktion als Schichtträger ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat der Schichtträger jedoch im allgemeinen unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit eine Dicke von 10 µm oder eine größere Dicke.

Fig. 11 zeigt ein Beispiel der Vorrichtung für die Herstellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

In den Gasbomben 1102 bis 1106 in Fig. 11 sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials enthalten. Beispielsweise ist 1102 eine Bombe, die mit He verdünntes SiH₄-Gas (Reinheit: 99,999%; nachstehend als "SiH₄/He" bezeichnet) enthält, ist 1103 eine Bombe, die mit He verdünntes GeH₄- Gas (Reinheit: 99,999%; nachstehend als "GeH₄/He" bezeichnet) enthält, ist 1104 eine Bombe, die mit He verdünntes SiF₄-Gas (Reinheit: 99,99%; nachstehend als "SiF₄/He" bezeichnet) enthält, ist 1105 eine Bombe, die He-Gas (Reinheit: 99,999%) enthält, und ist 1106 eine Bombe, die H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthält.

Um diese Gase in eine Reaktionskammer 1101 hineinströmen 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 1112 bis 1116, Ausströmventile 1117 bis 1121 und Hilfsventile 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 auf einem zylindrischen Schichtträger 1137 beschrieben. SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1102 und GeH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1103 werden in Durchflußregulierungsvorrichtungen 1107 bzw. 1108 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1122 und 1123 geöffnet werden, um die Drücke an Ausmaßmanometern 1127 und 1128 auf einen Wert von jeweils 0,98 bar einzuregulieren, 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 hineinströmen 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 Vakummeßvorrichtung 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 Schichtträgers 1137 durch eine Heizvorrichtung 1138 auf einen Wert in dem Bereich von etwa 400 bis 600°C 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 eines Motors mit Außenantrieb allmählich verändert wird, um die Durchflußgeschwindigkeit des GeH/He-Gases in Übereinstimmung mit einer vorher entworfenen Kurve des Änderungsverhältnisses zu verändern, wodurch das Verteilungsprofil des Gehalts der in dem gebildeten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatom in Richtung der Schichtdicke eingestellt wird.

Wie es vorstehend beschrieben wurde, kann die Glimmentladung für eine gewünschte Dauer aufrechterhalten werden, um auf dem Schichtträger 1137 einen ersten Schichtbereich 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 auf dem ersten Schichtbereich beschrieben. SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1102 und GeH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1103 werden in die Durchflußreguliervorrichtungen 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 einzuregulieren, 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 hineinströmen 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 Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesenen Druckes reguliert, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur des Schichtträgers 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 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 eines Motors mit Außenantrieb allmählich verändert wird, um die Durchflußgeschwindigkeit des GeH₄/He-Gases in Übereinstimmung mit einer vorher entworfenen Kurve des Änderungsverhältnisses zu verändern, wodurch das Verteilungsprofil des Gehalts der in dem gebildeten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke eingestellt wird.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kann die Glimmentladung für eine gewünschte Dauer aufrechterhalten werden, um auf dem ersten Schichtbereich einen zweiten Schichtbereich bis zur Erzielung einer gewünschten Dicke zu bilden. Wenn der zweite Schichtbereich in einer gewünschten Dicke gebildet worden ist, werden alle Ausströmventile geschlossen, und die Entladungsbedingungen werden verändert, falls dies erwünscht ist, wobei im übrigen die gleichen Bedingungen angewandt werden und das gleiche Verfahren durchgeführt wird und die Glimmentladung für eine gewünschte Dauer aufrechterhalten werden kann, wodurch auf dem zweiten Schichtbereich ein dritter Schichtbereich, der im wesentlichen keine Germaniumatome enthält, gebildet werden kann.

Für den Einbau einer Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften in irgendeinen gewünschten Schichtbereich, der am Aufbau der lichtempfangenden Schicht beteiligt ist, kann ein Gas wie z. B. B₂H₆ oder PH₃ während der Schichtbildung in das Gas, das in die Abscheidungskammer 1101 eingeleitet wird, hineingegeben werden.

Für die Bildung eines vierten Schichtbereichs auf dem dritten Schichtbereich, der in der vorstehend beschriebenen Weise bis zur Erzielung einer gewünschten Dicke gebildet worden ist, wird die nichtverwendete Gasleitung in der Weise verändert, daß sie während der Abscheidung des vierten Schichtbereichs für CH₄-Gas verwendet wird, und mittels der gleichen Ventilbetätigung wie bei der Bildung des dritten Schichtbereichs werden beispielsweise SiH₄-Gas und C₂H₄-Gas, die falls dies erwünscht ist, jeweil mit He verdünnt sind, unter Anwendung der gewünschten Bedingungen in die Reaktionskammer einströmen gelassen, und eine Glimmentladung kann angeregt werden, wodurch auf dem dritten Schichtbereich der vierte Schichtbereich gebildet wird.

Für den Einbau von Halogenatomen in den vierten Schichtbereich können beispielsweise SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas gegebenenfalls zusammen mit SiH₄-Gas verwendet werden, und unter Anwendung des gleichen Verfahrens wie vorstehend beschrieben kann der vierte Schichtbereich in dem Halogenatome enthalten sind, gebildet werden.

Alle Ausströmventile mit Ausnahme der Ausströmventile, die für die der Bildung der einzelnen Schichtbereiche erforderlichen Gase notwendig sind, werden geschlossen, und um zu verhindern, daß bei der Bildung des vorherigen Schichtbereichs eingesetzte Gase in der Reaktionskammer 1101 und in den Rohrleitungen von den Einströmventilen 1117 bis 1121 zu der Reaktionskammer 1101 verbleiben, kann, falls erwünscht, ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem das System einmal bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert wird, indem die Ausströmventile 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 eingestellt werden, indem beispielsweise im Fall der Glimmentladung das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas zu C₂H₄-Gas, die in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet werden, verändert wird, oder im Fall der Zerstäubung das Flächenverhältnis der Siliciumscheibe zu der Graphitscheibe bei der Bildung des Targets verändert wird oder das Mischungsverhältnis des Silciumpulvers zu dem Graphitpulver vor dem Formen zu einem Target in der gewünschten Weise verändert wird. Der Gehalt der Halogenatome in dem vierten Schichtbereich kann dadurch eingestellt werden, daß die Durchflußgeschwindigkeit des gasförmigen Ausgangsmaterials für den Einbau von Halogenatomen, beispielsweise des SiF₄- Gases, eingestellt wird, wenn es in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet wird.

Ferner wird der Schichtträger 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.

Beispiel 1

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-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 von 2 lx · s durchgeführt.

Un 52338 00070 552 001000280000000200012000285915222700040 0002003416982 00004 52219mittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials 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 Bilddichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Beispiel 2

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 Schichtbereiche gebildet, jedoch wurden die Bedingungen in der in Tabelle 2 gezeigten Weise abgeändert, wobei ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt wurde.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterials wurde auf einem als Bildempfangsmaterial dienenden 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 klare Bildqualität erhalten werden konnte.

Beispiel 3

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 Schichtbereiche gebildet, jedoch wurden die Bedingungen in der in Tabelle 3 gezeigten Weise abgeändert, wobei ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt wurde.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterials wurde auf einem als Bildempfangsmaterial dienenden Papier unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 ein Bild erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.

Beispiel 4

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde der Gehalt der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome verändert, indem das Gasdurchflußgeschwindigkeitsverhältnis von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas in der in Tabelle 4 gezeigten Weise verändert wurde. Auf diese Weise wurden jeweils elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien hergestellt.

Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien 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 4 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 5

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde die Schichtdicke des ersten Schichtbereiches in der in Tabelle 5 gezeigten Weise verändert, wobei jeweils elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien hergestellt wurden.

Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien 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.

Beispiel 6

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurden auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium unter den in Tabelle 6 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet, wobei ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt wurde.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-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 von 2 l · s durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wobei auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials 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 Bilddichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Beispiel 7

Mittels eines unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellten elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials wurde unter den gleichen Bilderzeugungsbedingungen, 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 des übertragenen Tonerbildes wurde bewertet. Als Ergebnis konnte ein klares Bild mit hoher Qualität erhalten werden, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Beispiel 8

Unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in den Beispielen 1 bis 6, wobei die Herstellungsbedingungen für den vierten Schichtbereich jedoch jeweils in der in Tabelle 7 gezeigten Weise verändert wurden, wurden elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien hergestellt (72 Proben, nämlich die Proben Nr. 12-201 bis 12-208, 12-301 bis 12-308, . . ., 12-1001 bis 12-10008.

Jedes der auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungsmaterialien wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung eingesetzt und 0,2 s lang einer Koronaladung mit -5 kV unterzogen, worauf eine bildmäßige Belichtung durchgeführt wurde. Als Lichtquelle für die bildmäßige Belichtung wurde eine Wolframlampe verwendet, und die Dosis 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 Bilderzeugungsmaterial verbliebene Toner, der nicht übertragen worden war, entfernt. Als diese Schritte 100 000mal 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, aufeinanderfolgenden Kopieren sind in Tabelle 8 gezeigt.

Beispiel 9

Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Target-Flächenverhältnisses von Siliciumscheibe zu Graphit während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde, wurden verschiedene Bilderzeugungsmaterialien hergestellt. Mit jedem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wie in Beispiel 1 etwa 50 000mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 9 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 10

Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisses von SiH₄-Gas zu C₂H₄-Gas während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde, wurden verschiedene Bilderzeugungsmaterialien hergestellt. Mit jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die Schritte bis zur Übertragung etwa 50 000mal nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 10 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

1Beispiel 11

Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisses von SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde, wurden verschiedene Bilderzeugungsmaterialien hergestellt. Mit jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die in Beispiel 1 beschriebenen Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 11 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 12

Bilderzeugungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, wobei jedoch die Schichtdicke des vierten Schichtbereichs 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 wurden.

Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Beispielen 1 bis 12 sind nachstehend gezeigt:
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,4 mbar.

Beispiel 13

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium unter den in Tabelle 13 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He- Gas im Verlauf der Schichtbildung gemäß der in Fig. 12 gezeigten Kurve des Änderungsverhältnisses variiert wurde.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-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 einer Dosis von 2 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials 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 Bilddichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Beispiel 14

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem unter den in Tabelle 14 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas im Verlauf der Schichtbildung gemäß der in Fig. 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 Bilderzeugungsmaterial wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 ein Bild auf einem als Bildempfangsmaterial dienendes Papier erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten werden konnte.

Beispiel 15

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem unter den in Tabelle 15 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas im Verlauf der Schichtbildung gemäß der in Fig. 14 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 Bilderzeugungsmaterial 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 16

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem unter den in Tabelle 16 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas im Verlauf der Schichtbildung gemäß der in Fig. 15 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 Bilderzeugungsmaterial 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 17

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem unter den in Tabelle 17 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas im Verlauf der Schichtbildung gemäß der in Fig. 16 geeigneten 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 Bilderzeugungsmaterial 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 18

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem unter den in Tabelle 18 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas im Verlauf der Schichtbildung gemäß der in Fig. 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 Bilderzeugungsmaterial 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 19

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem unter den in Tabelle 19 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden, während das Verhältnis der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas im Verlauf der Schichtbildung gemäß der in Fig. 18 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 Bilderzeugungsmaterial 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 20

Das Verfahren von Beispiel 13 wurde zur Herstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials wiederholt, wobei jedoch anstelle von SiH₄/He-Gas Si₂H₆/He-Gas eingesetzt und die Bedingungen in der in Tabelle 20 gezeigten Weise verändert wurden.

Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterial 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 21

Das Verfahren von Beispiel 13 wurde zur Herstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials wiederholt, wobei jedoch anstelle von SiH₄/He-Gas SiF₄/He-Gas eingesetzt wurde und die Bedingungen in der in Tabelle 21 gezeigten Weise verändert wurden.

Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterial 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 22

Das Verfahren von Beispiel 13 wurde zur Herstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials wiederholt, wobei jedoch anstelle von SiH₄/He-Gas (SiH₄/He-Gas + SiF₄/He-Gas) verwendet wurden und die Bedingungen in der in Tabelle 22 gezeigten Weise verändert wurden.

Mit dem auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterial 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 23

In den Beispielen 13 bis 22 wurden die Bedingungen für die Herstellung des dritten Schichtbereiches in der in Tabelle 23 gezeigten Weise verändert, wobei im übrigen in den einzelnen Beispielen die gleichen Bedingungen angewandt wurden, wobei jeweils elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien hergestellt wurden.

Mit den auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien 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 23A gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 24

In den Beispielen 13 bis 22 wurden die Bedingungen für die Herstellung des dritten Schichtbereiches in der in Tabelle 24 gezeigten Weise verändert, wobei in den einzelnen Beispielen im übrigen die gleichen Bedingungen angewandt wurden, wobei jeweils elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien hergestellt wurden.

Mit den auf diese Weise erhaltenden Bilderzeugungsmaterialien 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.

Beispiel 25

Mit einem elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterial, 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 GaAs-Typs bei 810 nm angewandt wurde, ein Bild erzeugt, 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 Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten werden.

Beispiel 26

Unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in den Beispielen 14 bis 22 wurden elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien hergestellt, wobei jedoch die Herstellungsbedingungen für den vierten Schichtbereich 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 Bilderzeugungsmaterialien wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung eingesetzt, 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 lx · 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 gut waren. Der auf dem Bilderzeugungsmaterial verbliebene, nicht übertragene Toner wurde zur Reinigung mit einer Kautschukklinge entfernt. Als diese Schritte 100 000mal oder öfter wiederholt wurden, konnte in keinem Fall eine Verschlechterung des Bildes festgestellt werden.

Die Gesamtbewertung der einzelnen übertragenen Bilder und die Bewertung der Haltbarkeit nach wiederholtem aufeinanderfolgenden Kopieren sind in Tabelle 26 gezeigt.

Beispiel 27

Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 13 wurden verschiedene Bilderzeugungsmaterialien hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Siliciumatome zu den Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Target-Flächenverhältnisses der Siliciumscheibe zu Graphit während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde. Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wie in Beispiel 13 etwa 50 000mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 27 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 28

Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 13 wurden verschiedene Bilderzeugungsmaterialien hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Siliciumatome zu den Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiten von SiH₄-Gas zu C₂H₄-Gas während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde. Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die Schritte bis zur Übertragung nach dem in Beispiel 13 beschriebenen Verfahren etwa 50 000mal wiederholt und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 28 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 29

Verschiedene Bilderzeugungsmaterialien wurden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 13 hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis von Siliciumatomen zu Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiten von SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die in Beispiel 13 beschriebenen Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 29 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 30

Bilderzeugungsmaterialien wurden jeweils durch Wiederholung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 13 hergestellt, wobei jedoch die Schichtdicke des vierten Schichtbereichs verändert wurde, und die in Beispiel 13 beschriebenen Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wurden wiederholt, wobei die in Tabelle 30 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den vorstehenden erfindungsgemäßen Beispielen 13 bis 30 sind nachstehend gezeigt:
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,4 mbar.

Beispiel 31

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium unter den in Tabelle 31 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungsmaterial 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 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials 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 Bilddichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Beispiel 32

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurden zur Herstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials in der gleichen Weise wie in Beispiel 31, wobei die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 32 gezeigten Weise verändert wurden, Schichtbereiche gebildet.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterials wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31, jedoch 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.

Beispiel 33

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurden zur Herstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials in der gleichen Weise wie in Beispiel 31, wobei die Bedingungen jedoch in der in Tabelle 33 gezeigten Weise verändert wurden, Schichtbereiche gebildet.

Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterials 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.

Beispiel 34

Das Verfahren von Beispiel 31 wurde zur Herstellung von elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterialien wiederholt, wobei jedoch der Gehalt der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome durch Variieren des Verhältnisses der Gasdurchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas zu SiH₄/He-Gas in der in Tabelle 34 gezeigten Weise verändert wurde.

Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien 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.

Beispiel 35

Das Verfahren von Beispiel 31 wurde zur Herstellung von elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterialien wiederholt, wobei jedoch die Schichtdicke des ersten Schichtbereichs in der in Tabelle 35 gezeigten Weise verändert wurde.

Unter Anwendung der auf diese Weise erhaltenen Bilder­ zeugungsmaterialien 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 wurden.

Beispiel 36

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium unter den in Tabelle 36 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungsmaterial 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 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durch­ geführt.

Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Ent­ wickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskaden­ förmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials 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 Bilddichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Beispiel 37

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium unter den in Tabelle 37 gezeigten Be­ dingungen Schichtbereiche gebildet wurden.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungsmaterial 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 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durch­ geführt.

Unmittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Ent­ wickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskaden­ förmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials 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 Bilddichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Beispiel 37

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, indem auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium unter den in Tabelle 38 gezeigten Bedingungen Schichtbereiche gebildet wurden.

Das auf diese Weise erhaltene Bilderzeugungsmaterial 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 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durch­ geführt.

Unmittelbar danach wurde ein positiv aufladbarer Ent­ wickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskaden­ förmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials 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 Bilddichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Beispiel 39

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 31 ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, wobei jedoch die Bedingungen in der in Tabelle 39 gezeig­ ten Weise verändert wurden.

Als unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bild­ erzeugungsmaterials unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 eine Bild­ erzeugung durchgeführt wurde, konnte eine sehr klare Bildqualität erhalten werden.

Beispiel 40

Mittels der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 31 ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial hergestellt, wobei jedoch die Bedingungen in der in Tabelle 39 gezeigten Weise verändert wurden.

Als unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bild­ erzeugungsmaterials unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 eine Bild­ erzeugung durchgeführt und das entwickelte Bild auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, konnte eine sehr klare Bildqualität erhalten werden.

Beispiel 41

Mit einem elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterial, 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 Bildqualtiät des übertragenen Tonerbilds wurde bewertet. Als Ergebnis konnte ein klares Bild mit hoher Qualität, das eine aus­ gezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten werden.

Beispiel 42

Elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem glei­ chen Verfahren wie in den Beispielen 31 bis 39 herge­ stellt, wobei jedoch die Herstellungsbedingungen für den vierten Schichtbereich 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, . . ., 42-1001 bis 42-1008).

Jedes der auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungs­ materialien wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung einge­ setzt, 0,2 s lang einer Koronaladung mit - kV unterzo­ gen und dann bildmäßig belichtet. Als Lichtquelle wurde eine Wolframlampe angewandt, und die Dosis wurde auf 1,0 lx · s eingestellt. Das Ladungsbild wurde mit einem positiv aufladbaren Entwickler, der Toner und Toner­ träger enthielt, entwickelt und auf gewöhnliches bzw. unbeschichtetes Papier übertragen.

Es wurde festgestellt, daß die übertragenen Bilder sehr gut waren. Der auf dem Bilderzeugungsmaterial verbliebene, nicht übertragene Toner wurde zur Reinigung mit einer Kautschukklinge ent­ fernt. Als diese Schritte 100 000mal oder öfter wieder­ holt 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.

Beispiel 43

Verschiedene Bilderzeugungsmaterialien wurden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Siliciumatome zu den Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Target-Flächenverhältnisses von Silicium­ scheibe zu Graphit während der Bildung des vierten Schicht­ bereichs verändert wurde. Mit jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wie in Beispiel 31 etwa 50 000mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 43 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 44

Verschiedene Bilderzeugungsmaterialien wurden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Siliciumatome zu den Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiten von SiH₄-Gas zu C₂H₄-Gas während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde. Mit jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurden die Schritte bis zur Übertragung nach dem in Beispiel 31 beschriebenen Verfahren etwa 50 000mal wie­ derholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wob­ ei die in Tabelle 44 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 45

Verschiedene Bilderzeugungsmaterialien wurden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 31 hergestellt, wobei jedoch das Gehaltsverhältnis der Siliciumatome zu den Kohlenstoffatomen in dem vierten Schichtbereich durch Variieren des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiten von SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas während der Bildung des vierten Schichtbereichs verändert wurde. Mit jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungs­ materialien wurden die in Beispiel 31 beschriebenen Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und danach wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 45 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 46

Bilderzeugungsmaterialien wurden jeweils durch Wiederholung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 31 hergestellt, wobei jedoch die Schichtdicke des vierten Schichtbereichs 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.

Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den vor­ stehenden, erfindungsgemäßen Beispielen 31 bis 46 sind nachstehend gezeigt:
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,4 mbar.

Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 7

Tabelle 9

Tabelle 10

Tabelle 12

Tabelle 23

Tabelle 23 A

Tabelle 24

Tabelle 24 A

Tabelle 25

Tabelle 27

Tabelle 28

Tabelle 30

Tabelle 34

Tabelle 35

Tabelle 41

Tabelle 43

Tabelle 44

Tabelle 45

Tabelle 46

Claims (19)

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer einen Schichtaufbau aufweisenden licht­ empfangenden Schicht aus einem amorphen Material, das Silicium­ atome und Germaniumatome enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfangende Schicht einen Schichtaufbau mit einem ersten Schichtbereich aus einem mindestens Germaniumatome enthal­ tenden Material, von dem mindestens ein Teil kristallisiert ist, einem zweiten Schichtbereich aus einem amorphen Material, das mindestens Siliciumatome und Germaniumatome enthält, einem dritten Schichtbereich aus einem amorphen Material, das mindestens Siliciumatome enthält und Photoleitfähigkeit zeigt, und einem vierten Schichtbereich aus einem amorphen Material, das Siliciumatome und Kohlenstoffatome enthält, aufweist, wobei die Schichtbereiche in der erwähnten Reihenfolge aufeinander­ folgend von der Seite des Schichtträgers aus vorgesehen sind.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich, dem zweiten Schichtbe­ reich, dem dritten Schichtbereich und/oder dem viertem Schicht­ bereich Wasserstoffatome enthalten sind.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich, dem zweiten Schichtbe­ reich, dem dritten Schichtbereich und/oder dem vierten Schicht­ bereich Halogenatome enthalten sind.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome 1 bis 1×10⁶ Atom-ppm beträgt.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der in dem zweiten Schichtbereich enthaltenen Germaniumatome 1 bis 9,5×10⁵ Atom-ppm beträgt.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des ersten Schichtbereichs 3,0 nm bis 50 µm beträgt.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des zweiten Schichtbereichs 3,0 nm bis 50 µm beträgt.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des dritten Schichtbereichs 0,5 µm bis 50 µm beträgt.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Schichtdicke des zweiten Schichtbe­ reichs und des dritten Schichtbereichs 1 bis 100 µm beträgt.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der in dem vierten Schichtbereich enthal­ tenen Kohlenstoffatome 1×10^-3 bis 90 Atom-% beträgt.

11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Germaniumatome mindestens in dem zweiten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke gleich­ mäßig ist.

12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Germaniumatome mindestens in dem zweiten Schichtbereich in Richtung der Schichtdicke ungleich­ mäßig ist.

13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Germaniumatome in dem zweiten Schichtbereich ohne Unterbrechung verteilt und an der Seite, die dem Schicht­ träger zugewandt ist, stärker angereichert sind.

14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Schichtbereich und/oder der zweite Schicht­ bereich eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeits­ eigenschaften enthält.

15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften um zu der Gruppe III des Perioden­ systems gehörende Atome handelt.

16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften um zu der Gruppe V des Perioden­ systems gehörende Atome handelt.

17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehalt der Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften 0,01 bis 5×10⁵ Atom-ppm beträgt.

18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atome aus B-, Al-, Ga-, In- und Tl-Atomen ausgewählt sind.

19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu der Gruppe V des Periodensystems gehörenden Atome aus P-, As-, Sb- und Bi-Atomen ausgewählt sind.