DE3440336C2

DE3440336C2 -

Info

Publication number: DE3440336C2
Application number: DE3440336A
Authority: DE
Inventors: Keishi Ibaraki Jp Saitoh; Yukihiko Kawasaki Kanagawa Jp Ohnuki; Shigeru Yokohama Kanagawa Jp Ohno
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1991-08-01
Also published as: US4592982A; DE3440336A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie Licht, worunter im weitesten Sinne UV-Strahlen, sichtbares Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen zu verstehen sind, empfindlich ist.

Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien für die Bilderzeugung oder Manuskript-Lesevorrichtungen müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis [Fotostrom (I_p)/Dunkelstrom (I_d)], Spektraleigenschaften, die an die elektromagnetischen Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, angepaßt sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkelwiderstandswert haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Ferner ist es bei einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß das Restbild innerhalb einer festgelegten Zeit leicht beseitigt werden kann. Im Fall eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials das in eine für die Anwendung in einem Büro als Büromaschine vorgesehene elektrophotographische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Aufzeichnungsmaterial nicht gesundheitsschädlich ist.

Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) als fotoleitfähiges Material Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus den DE-OS 27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si für den Einsatz in Aufzeichnungsmaterialien für elektrophotographische Zwecke bekannt, und aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für den Einsatz in einer als photoelektrischer Wandler wirkenden Lesevorrichtung bekannt.

Die bekannten photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien mit aus a-Si gebildeten photoleitfähigen Schichten müssen jedoch unter den gegenwärtigen Umständen ferner hinsichtlich der Erzielung eines Gleichgewichts der Gesamteigenschaften, wozu elektrische, optische und photoleitfähigkeitseigenschaften wie der Dunkelwiderstandswert, die Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht sowie Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung wie die Feuchtigkeitsbeständigkeit und ferner die Stabilität im Verlauf der Zeit gehören, verbessert werden.

Beispielsweise wird im Fall der Anwendung des vorstehend erwähnten photoleitfähigen Materials in einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial oft beobachtet, daß während seiner Anwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen in bezug auf die Erzielung einer höheren Lichtempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiderstandes angestrebt werden. Wenn ein solches fotoleitfähiges Material für eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Anwendung oder die sog. Geisterbild-Erscheinung, wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen.

Des weiteren hat a-Si in bezug auf das Licht an der Seite der längeren Wellenlängen im Bereich des sichtbaren Lichts einen Absorptionskoeffizienten, der im Vergleich zu dem Absorptionskoeffizienten in bezug auf das Licht an der Seite der kürzeren Wellenlängen relativ kleiner ist. Infolgedessen kann das Licht an der Seite der längeren Wellenlängen bei der Anpassung an den gegenwärtig praktisch angewandten Halbleiterlaser nicht in wirksamer Weise ausgenutzt werden, wenn als Lichtquelle eine Halogenlampe oder eine Leuchtstofflampe angewandt wird. Folglich ließt sich noch verschiedenes verbessern.

Wenn andererseits das Licht, mit dem bestrahlt wird, in der photoleitfähigen Schicht nicht in ausreichendem Maße absorbiert wird, sondern die Menge des den Schichtträger erreichenden Lichts erhöht ist, können in dem Fall, daß der Träger selbst in bezug auf das durch die photoleitfähige Schicht hindurchgelassene Licht ein hohes Reflexionsvermögen hat, in der photoleitfähigen Schicht Interferenzen auftreten, die auf Mehrfachreflexionen zurückzuführen sind und eine Ursache für unscharfe Bilder werden.

Diese Wirkung wird verstärkt, wenn die bestrahlte Stelle bzw. der Lichtpunkt, mit dem bestrahlt wird, kleiner gemacht wird, um die Auflösung zu erhöhen, und stellt im Fall der Anwendung eines Halbleiterlasers als Lichtquelle ein großes Problem dar.

Aus der DE-OS 33 11 835 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer lichtempfangenden Schicht bekannt, wobei die lichtempfangende Schicht aus einem ersten und zweiten Schichtbereich besteht. Der erste Schichtbereich besteht von der Trägerseite des Aufzeichnungsmaterials her gesehen aus einem Siliciumatome und Germaniumatome enthaltenden, amorphen Material und einem Schichtbereich, der keine Germaniumatome aufweist. Der erste Schichtbereich enthält darüber hinaus Sauerstoffatome, die in einem Verteilungszustand enthalten sind, bei dem sie in Richtung auf die Trägerseite stärker angereichert sind. Der zweite Schichtbereich besteht aus einem Siliciumatome und Kohlenstoffatome enthaltenden, amorphen Material. Ein solches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial ist jedoch hinsichtlich der Ladungshalteeigenschaften verbesserungsbedürftig.

Aus der DE-OS 31 43 764 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer photoleitfähigen Schicht aus einem amorphen Material bekannt, das aus Siliciumatomen als Matrix gebildet ist und Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält. Ein Teil der amorphen Schicht enthält Sauerstoffatome, wobei der Gehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich in Richtung der Dicke der amorphen Schicht ungleichmäßig verteilt ist. Derartige elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien haben jedoch den Nachteil, daß sie keine sehr guten Absorptionseigenschaften besitzen, um Interferenzerscheinungen infolge von Licht-Reflexionen am Schichtträger zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, welches eine hervorragende Bildqualität liefert, sehr gute Ladungshalteeigenschaften, eine hohe Lichtempfindlichkeit sowie einen hohen Dunkelwiderstand aufweist und diese Eigenschaften auch bei kontinuierlicher wiederholter Verwendung gewährleistet.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterials mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung des Schichtaufbaus des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials dient.

Fig. 2 bis 10 zeigen jeweils eine schematische Darstellung der Konzentration von Germanium in dem Schichtbereich (104).

Fig. 11 bis 16 zeigen jeweils eine schematische Darstellung der Konzentration von Sauerstoffatomen in der ersten Schicht (102).

Fig. 17 ist eine schematische Darstellung der im Rahmen der Erfindung angewandten Vorrichtung, und

Fig. 18 und 19 zeigen jeweils eine Verteilung der einzelnen Atomarten in erfindungsgemäßen Beispielen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, in der der Schichtaufbau einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials erläutert wird.

Das in Fig. 1 gezeigte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial (100) besteht aus einer auf einem Schichtträger (101) gebildeten lichtempfangenden Schicht, die aus einer auf dem Schichtträger (101) gebildeten ersten Schicht (102) und einer auf der ersten Schicht (102) gebildeten zweiten Schicht (103), die als eine Endfläche eine freie Oberfläche (106) hat, besteht.

Die erste Schicht (102) ist aus einem Schichtbereich (104), der aus Germaniumatomen und, falls erwünscht, mindestens einer aus Siliciumatomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausgewählten Atomart [nachstehend als "a-Ge(Si, H, X)" bezeichnet] besteht, und einem Fotoleitfähigkeit zeigenden Schichtbereich (105), die aufeinanderfolgend von der Seite des Schichtträgers (101) her übereinandergeschichtet sind, gebildet.

Die in dem Schichtbereich (104) enthaltenen Germaniumatome können überall in dem Schichtbereich (104) gleichmäßig oder alternativ mit einer ungleichmäßigen Konzentration in der Richtung der Schichtdicke enthalten sein. Es ist jedoch in beiden Fällen erforderlich, daß sie in der Richtung der Schichtebenen parallel zu der Oberfläche gleichförmig mit einer gleichmäßigen Verteilung in der Richtung der jeweiligen Schichtebene enthalten sind, um die Eigenschaften gleichmäßig zu machen. Insbesondere sind die Germaniumatome in dem Schichtbereich (104) derart enthalten, daß sie überall in der Richtung der Schichtdicke des Schichtbereichs (104) enthalten sind, und zwar in einer derartigen Verteilung, daß sie in Richtung auf die Seite des Schichtträgers (101) stärker angereichert sind als an der Seite, die der Seite entgegengesetzt ist, an der der Träger vorgesehen ist, d. h., als an der Grenzflächenseite des Schichtbereichs (104), die dem Schichtbereich (105) der ersten Schicht (102) zugewandt ist, oder in einer Verteilung, die einer derartigen Verteilung entgegengesetzt ist.

In dem Schichtbereich (105), der auf dem Schichtbereich (104) ausgebildet ist, sind keine Germaniumatome enthalten, und dadurch, daß die erste Schicht (102) mit einer derartigen Schichtstruktur gebildet wird, ist es möglich, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial zu erhalten, das gegenüber Licht über den gesamten Wellenlängenbereich von relativ kürzeren zu relativ längeren Wellenlängen einschließlich des Bereichs des sichtbaren Lichts eine hervorragende Lichtempfindlichkeit zeigt.

Ferner ist die Affinität zwischen dem Schichtbereich (104) und dem Schichtbereich (105) bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Germaniumatome ungleichmäßig verteilt sind, hervorragend, da die Verteilung der Germaniumatome in dem Schichtbereich (104) derart verändert wird, daß Germaniumatome über den gesamten Schichtbereich kontinuierlich verteilt sind, wobei der Gehalt C der Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke von der Trägerseite her zu dem Schichtbereich (105) abnimmt. Ferner kann das Licht an der Seite der längeren Wellenlängen, das durch den Schichtbereich (105) nicht in einem wesentlichen Ausmaß absorbiert werden kann, dadurch, daß der Gehalt C der Germaniumatome in dem Endteil an der Trägerseite in einem sehr hohen Ausmaß erhöht wird, wie es nachstehend beschrieben wird, in dem Schichtbereich (104) im wesentlichen vollständig absorbiert werden, wenn ein Halbleiterlaser angewandt wird, wodurch Interferenzen, die auf eine Reflexion von der Trägeroberfläche zurückzuführen sind, verhindert werden können.

Fig. 2 bis 10 zeigen typische Beispiele für die ungleichmäßige Verteilung der in dem Schichtbereich (104) des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials enthaltenen Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke.

In Fig. 2 bis 10 zeigt die Abszisse den Gehalt C der Germaniumatome, während die Ordinate die Schichtdicke des Schichtbereichs (104) zeigt. t_B zeigt die Lage der Endfläche des Schichtbereichs (104) an der Trägerseite, und t_T zeigt die Lage der Endfläche des Schichtbereichs (104) an der Seite, die der Trägerseite entgegengesetzt ist. D. h., daß die Schichtbildung des Germaniumatome enthaltenden Schichtbereichs (104) von der t_B-Seite ausgehend in Richtung auf die t_T-Seite fortschreitet.

In Fig. 2 wird eine erste typische Ausführungsform des Tiefenprofils der in dem Schichtbereich (104) enthaltenen Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke gezeigt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die Germaniumatome in dem gebildeten Schichtbereich (104) von der Grenzflächenlage t_B, an der die Oberfläche, auf der der Germaniumatome enthaltende Schichtbereich (104) zu bilden ist, mit der Oberfläche des Schichtbereichs (104) in Berührung ist, bis zu der Lage t₁ in der Weise enthalten, daß der Gehalt C der Germaniumatome einen konstanten Wert C₁ annimmt, während der Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t₁ bis zu der Grenzflächenlage t_T von dem Wert C₂ ausgehend allmählich kontinuierlich abnimmt. Der Gehalt C der Germaniumatome erhält in der Grenzflächenlage t_T den Wert C₃.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform nimmt der Gehalt C der enthaltenen 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 der Fig. 4 wird der Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t_B bis zu der Lage t₂ bei einem konstanten Wert C₆ gehalten, während er von dem Wert C₇ in der Lage t₂ ausgehend bis zu der Lage t_T allmählich kontinuierlich abnimmt und in der Lage t_T einen Wert von im wesentlichen 0 erhält. (Unter einem Gehalt mit einem Wert von im wesentlichen 0 ist ein unterhalb des nachweisbaren Grenzwertes liegender Gehalt zu verstehen).

Im Fall der Fig. 5 nimmt der Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t_B, wo er den Wert C₈ hat, bis zu der Lage t_T, wo er einen Wert von im wesentlichen 0 erhält, allmählich und kontinuierlich ab.

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 C von der Lage t₃ bis zu der Lage t_T in Form einer Funktion erster Ordnung ab.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform nimmt der Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t_B bis zu der Lage t₄ einen konstanten Wert C₁₁ an, während der Gehalt C von der Lage t₄ bis zu der Lage t_T von dem Wert C₁₂ bis zu dem Wert C₁₃ in Form einer Funktion erster Ordnung 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 0 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 von dem Wert C₁₅ bis zu dem Wert C₁₆ in Form einer Funktion erster Ordnung abnimmt und zwischen der Lage t₅ und der Lage 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 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 nimmt der Gehalt C am Anfang plötzlich und danach allmählich ab, 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 entlang einer Kurve mit der in Fig. 10 gezeigten Gehalt von dem Wert C₂₀ bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 ab.

Wie vorstehend anhand einiger tpyischer Beispiele für Konzentrationsverteilungen von in dem Schichtbereich (104) enthaltenen Germaniumatomen in der Richtung der Schichtdicke unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 10 beschrieben wurde, ist der Schichtbereich (104) bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geeigneterweise mit einer derartigen Konzentrationsverteilung vorgesehen, daß er an der Trägerseite einen Anteil, in dem der Gehalt C der Germaniumatome einer Anreicherung der Germaniumatome entspricht, und an der Seite der Grenzfläche t_T einen Anteil, in dem der Gehalt C der Germaniumatome einer Verarmung der Germaniumatome bis zu einem Gehalt, der beträchtlich niedriger ist als der Gehalt an der Trägerseite, entspricht, aufweist.

Der am Aufbau der ersten Schicht (102) des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials beteiligte Schichtbereich (104) kann vorzugsweise derart ausgebildet werden, daß er an der Trägerseite oder im Gegensatz dazu an der Seite der freien Oberfläche einen lokalisierten Bereich (A), der Germaniumatome mit einem relativ höheren Gehalt enthält, aufweist.

Der lokalisierte Bereich (A) kann beispielsweise unter Bezugnahme auf die in Fig. 2 bis 10 gezeigten Symbole geeigneterweise innerhalb von 5 µm von der Grenzflächenlage t_B aus vorgesehen sein.

Im Rahmen der Erfindung kann der vorstehend erwähnte lokalisierte Bereich (A) mit dem gesamten Schichtbereich (L_T), der sich von der Grenzflächenlage t_B aus bis zu einer Tiefe bzw. mit einer Dicke von 5 µm erstreckt, identisch gemacht werden oder alternativ einen Teil des Schichtbereichs (L_T) bilden.

Es kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der zu bildenden ersten Schicht (102) festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A) als Teil des Schichtbereichs (L_T) gebildet wird oder den gesamten Schichtbereich (L_T) einnimmt.

Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise gemäß einer derartigen Schichtbildung gebildet werden, daß der Höchstwert C_max des Gehalts der Germaniumatome in der Verteilung in der Richtung der Schichtdicke (der Höchstwert der Konzentration) geeigneterweise 1000 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 5000 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 1×10⁴ Atom-ppm oder mehr, bezogen auf die Summe der Germaniumatome und der Siliciumatome, beträgt.

D. h., daß der Germaniumatome enthaltende Schichtbereich (104) im Rahmen der Erfindung so gebildet wird, daß der Höchstwert C_max der Konzentration innerhalb einer Schichtdicke von 5 µm von der Trägerseite aus (in dem Schichtbereich mit einer Dicke von 5 µm, von t_B aus gerechnet) vorliegen kann.

Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Germaniumatome in dem Germaniumatome enthaltenden Schichtbereich (104) in geeigneter Weise nach Wunsch so festgelegt werden, daß die Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst wird, und dieser Gehalt kann geeigneterweise 1 bis 10×10⁵ Atom-ppm, vorzugsweise 100 bis 9,5×10⁵ Atom-ppm und insbesondere 500 bis 8×10⁵ Atom-ppm betragen.

In dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial gehören die Schichtdicke des Schichtbereichs (104) und die Schichtdicke des Schichtbereichs (105) zu den Faktoren, die für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung wichtig sind, weshalb bei der Gestaltung des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials in ausreichendem Maße auf diese Schichtdicken geachtet werden sollte, damit dem gebildeten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial gewünschte Eigenschaften verliehen werden können.

Im Rahmen der Erfindung kann die Schichtdicke T_B des Schichtbereichs (104) geeigneterweise 3,0 nm bis 50 µm, vorzugsweise 4,0 nm bis 40 µm und insbesondere 5,0 nm bis 30 µm betragen.

Andererseits kann die Schichtdicke T des Schichtbereichs (S) geeigneterweise 0,5 bis 90 µm, vorzugsweise 1 bis 80 µm und insbesondere 2 bis 50 µm betragen.

Die Summe der Schichtdicke T_B des Schichtbereichs (104) und der Schichtdicke T des Schichtbereichs (105), (T_B+T), kann bei der Gestaltung der Schichten des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials geeigneterweise auf der Grundlage einer gegenseitigen organischen Beziehung zwischen den für beide Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften und den für die gesamte erste Schicht (102) erforderlichen Eigenschaften in der gewünschten Weise festgelegt werden.

In dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial kann der numerische Bereich für die vorstehend erwähnte Summe (T_B+T) geeigneterweise 1 bis 100 µm, vorzugsweise 1 bis 80 µm und insbesondere 2 bis 50 µm betragen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die numerischen Werte für die einzelnen vorstehend erwähnten Schichtdicken T_B und T vorzugsweise so gewählt, daß die Beziehung T_B/T≦1 erfüllt wird.

Bei der Wahl der numerischen Werte für die Schichtdicken T_B und T in dem vorstehend erwähnten Fall sollten die Werte von T_B und T vorzugsweise derart festgelegt werden, daß die Beziehung T_B/T≦0,9 und insbesondere T_B/T≦0,8 erfüllt wird.

Wenn der Gehalt der Germaniumatome in dem Schichtbereich (104) im Rahmen der Erfindung 1×10⁵ Atom-ppm oder mehr beträgt, sollte der Schichtbereich (104) geeigneterweise mit einer möglichst geringen Schichtdicke T_B, die geeigneterweise 30 µm oder weniger, vorzugsweise 25 µm oder weniger und insbesondere 20 µm oder weniger beträgt, hergestellt werden.

Beispiele für Halogenatome (X), die gegebenenfalls in den Schichtbereich (104) und/oder den Schichtbereich (105), aus denen die erste Schicht (102) gebildet wird, eingebaut werden können, sind im Rahmen der Erfindung Fluor, Chlor, Brom und Jod, wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt werden.

In dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial ist in der ersten Schicht (102) ein Sauerstoffatome enthaltender Schichtbereich (O) vorgesehen, um Verbesserungen hinsichtlich der Erzielung einer besseren Ladungshaltigkeit, einer höheren Lichtempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiederstandes zu erzielen. Die in der ersten Schicht (102) enthaltenen Sauerstoffatome können entweder überall in dem gesamten Schichtbereich der ersten Schicht (102) oder nur örtlich in einem Teil des Schichtbereichs der ersten Schicht (102) enthalten sein.

Die Verteilung der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) ist derart, daß ihr Gehalt C(O) innerhalb der zu der Oberfläche des Trägers parallelen Ebenen jeweils gleichmäßig ist, wobei die Konzentration C(O) in der Richtung der Schichtdicke jedoch zunimmt.

Fig. 11 bis 16 zeigen typische Beispiele für Verteilungen von Sauerstoffatomen innerhalb der ersten Schicht (102) als Ganzes. In diesen Figuren zeigt die Abszisse die Verteilungskonzentration der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke und die Ordinate die Schichtdicke der Fotoleitfähigkeit zeigenden ersten Schicht (102), während t_B die Lage der Endfläche (der unteren Endfläche) der ersten Schicht (102) an der Trägerseite und t_T die Lage der Endfläche (der oberen Endfläche) an der Seite, die der Trägerseite entgegengesetzt ist, zeigt. D. h., daß die Schichtbildung der ersten Schicht (102) von der t_B-Seite ausgehend in Richtung auf die t_T-Seite fortschreitet.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform sind in dem Schichtbereich von der Lage t_B bis zu der Lage t₉ keine Sauerstoffatome enthalten, während in dem Schichtbereich von der Lage t₉ bis zu der Lage t_T, der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht (102) und der zweiten Schicht (103), Sauerstoffatome enthalten sind, wobei der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome von der Lage t₉ ausgehend in Richtung auf die t_T-Seite allmählich und kontinuierlich zunimmt. In der Lage t_T beträgt der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome C₂₁.

Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform sind überall in dem gesamten Schichtbereich der ersten Schicht (102) von der Lage t_B bis zu der Grenzfläche t_T Sauerstoffatome enthalten, wobei der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome bis zu der Lage t_T, wo er den Wert C₂₂ erreicht, allmählich und stufenlos gleichförmig zunimmt.

Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform nimmt der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich von der Lage t_B, wo er den Wert 0 hat, bis zu der Lage t₁₀, wo er den Wert C₂₃ erreicht, gleichförmig zu, während der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich von der Lage t₁₀ bis zu der Lage t_T bei dem konstanten Wert C₂₃ gehalten wird.

Bei der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform nimmt der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich von der Lage t_B, wo er den Wert C₂₄ hat, bis zu der Lage t₁₁, wo er den Wert C₂₅ erreicht, sanft ab, während der Gehalt C(O) in dem Schichtbereich von der Lage t₁₁ bis zu der Lage t₁₂ den konstanten Wert C₂₅ hat, und der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome nimmt in dem Schichtbereich von der Lage t₁₂, wo er den Wert C₂₅ hat, bis zu der Lage t_T, wo er den Wert C₂₆ erreicht, kontinuierlich zu.

Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform wird der Fall gezeigt, daß zwei Sauerstoffatome enthaltende Schichtbereiche (O) vorhanden sind. Im einzelnen nimmt der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich von der Lage t_B, wo er den Wert C₂₇ hat, bis zu der Lage t₁₃, wo er den Wert 0 erreicht, ab. In dem Schichtbereich von der Lage t₁₃ bis zu der Lage t₁₄ sind keine Sauerstoffatome enthalten, während der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome von dem Wert 0 in der Lage t₁₄ ausgehend bis zu dem Wert C₂₈ in der Lage t_T gleichförmig zunimmt.

Im Fall der Fig. 16 hat der Gehalt C(O) der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich von der Lage t_B bis zu der Lage t₁₅ den konstanten Wert C₂₉, während der Gehalt in dem Schichtbereich von der Lage t₁₅ bis zu der Lage t_T anfänglich langsam und danach plötzlich zunimmt, bis er in der Lage t_T den Wert C₃₀ erreicht.

Der Sauerstoffatome enthaltende Schichtbereich (O), der in der ersten Schicht (102) enthalten ist, wird derart ausgebildet, daß er den gesamten Schichtbereich der ersten Schicht (102) einnimmt, wenn hauptsächlich Verbesserungen der Lichtempfindlichkeit und des Dunkelwiderstandes angestrebt werden, während er in der Nähe der Grenzfläche mit der zweiten Schicht (103) ausgebildet wird, um die Injektion von Ladungen von der freien Oberfläche der lichtempfangenen Schicht her zu verhindern, oder er wird derart ausgebildet, daß er den Schichtbereich (E) in dem Endteil an der Trägerseite einnimmt, wenn hauptsächlich eine Verstärkung der Haftung zwischen dem Träger und der lichtempfangenden Schicht angestrebt wird.

In dem an erster Stelle erwähnten Fall kann der Gehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) geeigneterweise relativ kleiner gewählt werden, während der Gehalt der Sauerstoffatome in dem an zweiter Stelle erwähnten Fall in der Nähe der Grenzfläche mit der zweiten Schicht (103) erhöht wird, und der Gehalt der Sauerstoffatome wird in dem an dritter Stelle erwähnten Fall relativ groß gewählt.

Um gleichzeitig die in dem an erster Stelle erwähnten Fall, dem an zweiter Stelle erwähnten Fall und dem an dritter Stelle erwähnten Fall angestrebten Verbesserungen zu erzielen, können die Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) derart verteilt werden, daß sie an der Trägerseite mit einem relativ höheren Gehalt, in der Mitte der ersten Schicht (102) mit einem relativ niedrigeren Gehalt und in dem Grenzflächen-Schichtbereich an der Grenzfläche mit der zweiten Schicht (103) mit einer erhöhten Menge von Sauerstoffatomen verteilt sind.

Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Sauerstoffatome, die in dem Schichtbereich (O), der in der ersten Schicht (102) vorgesehen ist, enthalten sind, in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die für den Schichtbereich (O) selbst erforderlich sind, oder in dem Fall, daß der Schichtbereich (O) in unmittelbarer Berührung mit dem Träger vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einer organischen Beziehung, beispielsweise der Beziehung zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit dem Träger und anderen Beziehungen, gewählt werden.

Wenn ein anderer Schichtbereich in unmittelbarer Berührung mit dem Schichtbereich (O) ausgebildet werden soll, kann der Gehalt der Sauerstoffatome geeigneterweise auch unter Berücksichtigung der Eigenschaften des anderen Schichtbereichs und der Beziehung zu den Eigenschaften an der Berührungs- Grenzfläche mit dem anderen Schichtbereich gewählt werden.

Der Gehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die das zu bildende elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial haben muß, nach Wunsch festgelegt werden und kann geeigneterweise 0,001 bis 50 Atom-%, vorzugsweise 0,002 bis 40 Atom-% und insbesondere 0,003 bis 30 Atom-% betragen.

Wenn der Schichtbereich (O) im Rahmen der Erfindung den gesamten Bereich der ersten Schicht (102) einnimmt oder wenn er zwar nicht den gesamten Schichtbereich einnimmt, jedoch eine Schichtdicke T₀ hat, die relativ zu der Schichtdicke T der ersten Schicht (102) ausreichend groß ist, sollte die Obergrenze des Gehalts der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) geeigneterweise in ausreichendem Maße geringer sein als der vorstehend erwähnte Wert.

Die Obergrenze des Gehalts der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) kann im Rahmen der Erfindung geeigneterweise 30 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 20 Atom-% oder weniger und insbesondere 10 Atom-% oder weniger betragen, wenn das Verhältnis der Schichtdicke T₀ des Schichtbereichs (O) zu der Schichtdicke T der ersten Schicht (102) den Wert 2/5 oder einen höheren Wert hat.

Der am Aufbau der ersten Schicht (102) beteiligte, Sauerstoffatome enthaltende Schichtbereich (O) kann im Rahmen der Erfindung vorzugsweise derart ausgebildet werden, daß er an der Trägerseite und in der Nähe der Grenzfläche t_T wie vorstehend beschrieben einen lokalisierten Bereich (B), der Sauerstoffatome mit einem relativ höheren Gehalt enthält, aufweist, und in diesem Fall kann die Haftung zwischen dem Schichtträger und der lichtempfangenden Schicht weiter verbessert werden, und auch das Aufnahmepotential kann verbessert werden.

Wie anhand der in Fig. 11 bis 16 gezeigten Symbole erläutert wird, kann der lokalisierte Bereich (B) geeigneterweise innerhalb von 5 µm von der Grenzflächenlage t_B oder t_T aus vorgesehen sein.

Der vorstehend erwähnte lokalisierte Bereich (B) kann mit dem gesamten Schichtbereich (L_T), der sich von der Grenzflächenlage t_B oder t_T aus gerechnet bis zu einer Tiefe mit einer Dicke von 5 µm erstreckt, identisch gemacht werden oder alternativ einen Teil des Schichtbereichs (L_T) bilden.

Es kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der zu bildenden ersten Schicht (102) festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (B) als Teil des Schichtbereichs (L_T) gestaltet wird oder den gesamten Schichtbereich (L_T) einnimmt.

Der lokalisierte Bereich (B) kann vorzugsweise gemäß einer derartigen Schichtbildung gebildet werden, daß der Höchstwert C_max des Gehalts der Sauerstoffatome in der Verteilung in der Richtung der Schichtdicke geeigneterweise 500 Atom- ppm oder mehr, vorzugsweise 800 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 1000 Atom-ppm oder mehr betragen kann.

D. h., daß der Sauerstoffatome enthaltende Schichtbereich (O) so gebildet wird, daß der Höchstwert C_max der Konzentration innerhalb einer Schichtdicke von 5 µm von der Trägerseite oder der Seite der Grenzfläche mit der zweiten Schicht (103) (in dem Schichtbereich mit einer Dicke von 5 µm, von t_B oder von t_T aus gerechnet) vorliegen kann.

Die Bildung des aus a-Ge(Si, H, X) bestehenden Schichtbereichs (104) 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-Ge(Si, H, X) bestehenden Schichtbereichs (104) durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein zur Zuführung von Germaniumatomen befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge, gegebenenfalls zusammen mit einem zur Zuführung von Siliciumatomen befähigten gasförmigen Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si und einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von 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 Trägers, der in eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus a-Ge(Si, H, X) bestehende Schicht gebildet wird. Für den Einbau von Germaniumatomen mit einer ungleichmäßigen Konzentration kann der Gehalt der Germaniumatome bei der Bildung der aus a-Ge(Si, H, X) bestehenden Schicht gemäß einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit gesteuert bzw. reguliert werden. Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren unter Anwendung eines aus Si bestehenden Targets oder von zwei plattenförmigen Targets, von denen eines aus Si und das andere aus Ge besteht, oder eines aus einer Mischung von Si und Ge bestehenden Targets in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie z. B. Ar oder He oder aus einer auf diesen Gasen basierenden Gasmischung ein gegebenenfalls mit einem verdünnenden Gas wie z. B. He oder Ar verdünntes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge ggf. zusammen mit einem Gas für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden und kann eine Plasmaatmosphäre aus gewünschten Gasen gebildet werden. Um die Verteilung der Germaniumatome ungleichmäßig zu machen, kann beispielsweise die Durchflußgeschwindigkeit des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Zuführung von Ge bei der Zerstäubung des Targets gemäß einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit gesteuert werden.

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

Als Substanzen, die gasförmige Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Ge sein können, können in wirksamer Weise gasförmige oder vergasbare Germaniumhydride (Germane) wie z. B. GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ und Ge₉H₂₀ eingesetzt werden. Im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Ge werden GeH₄, Ge₂H₆ und Ge₃H₈ besonders bevorzugt.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen, die im Rahmen der Erfindung einzusetzen sind, kann eine Vielzahl von Halogenverbindungen, wozu z. B. vorzugsweise gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen wie z. B. gasförmige Halogene, Halogenide und Interhalogenverbindungen oder mit Halogen substituierte Silanderivate gehören, und andere erwähnt werden.

Als wirksame Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen können auch gasförmige oder vergasbare Siliciumverbindungen, die Halogenatome enthalten und die aus Siliciumatomen und Halogenatomen als am Aufbau beteiligten Elementen gebildet sind, eingesetzt werden.

Als typische Beispiele 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 und JBr erwähnt werden.

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

Wenn das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial durch das Glimmentladungsverfahren unter Anwendung einer solchen Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf einem gewünschten Schichtträger ein aus Halogenatome enthaltendem a-SiGe bestehender Schichtbereich (104) gebildet werden, ohne daß als zur Zuführung von Si befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial ein gasförmiges Siliciumhydrid zusammen mit dem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge eingesetzt wird.

Im Fall der Bildung des Halogenatome enthaltenden Schichtbereichs (104) durch das Glimmentladungsverfahren besteht die grundlegende Verfahrensweise beispielsweise darin, daß ein Siliciumhalogenid als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si, ein Germaniumhydrid als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge und ein Gas wie z. B. Ar, H₂ oder He in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis in die zur Bildung des Schichtbereichs (104) dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden und daß eine Glimmentladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden, wodurch auf einem gewünschten Träger der Schichtbereich (104) gebildet werden kann. Für eine einfachere Steuerung des Anteils der eingebauten Wasserstoffatome können mit diesen Gasen auch Wasserstoffgas oder eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumverbindung in einer gewünschten Menge zur Bildung der Schicht vermischt werden.

Ferner ist jedes Gas nicht auf eine einzelne Spezies eingeschränkt, sondern es können mehrere Spezies in irgendeinem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden.

Für die Bildung des aus a-Ge(Si, H, X) bestehenden Schichtbereichs (104) durch das Ionenplattierverfahren könenn polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium und polykristallines Germanium oder Einkristall-Germanium als Verdampfungsquelle in ein Verdampfungsschiffchen hineingebracht werden, und die Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren verdampft, wobei dem fliegenden, verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Im Fall des Zerstäubungsverfahrens und des Ionenplattierverfahrens können in die gebildete Schicht Halogenatome eingeführt werden, indem die gasförmige Halogenverbindung oder die gasförmige, Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung, die vorstehend erwähnt wurden, in eine Abscheidungskammer eingeleitet wird und eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas gebildet wird.

Andererseits kann für die Einführung von Wasserstoffatomen ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen, beispielsweise H₂ oder Gase wie z. B. Silane und/oder Germaniumhydride, wie sie vorstehend erwähnt wurden, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird.

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen können die Halogenide oder halogenhaltigen Siliciumverbindungen, die vorstehend erwähnt wurden, wirksam eingesetzt werden. Im übrigen ist es auch möglich, als wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung des Schichtbereichs (102) gasförmige oder vergasbare Substanzen, wozu Halogenide, die Wasserstoffatome als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten enthalten, z. B. Halogenwasserstoffe wie z. B. HF, HCl, HBr oder HJ, halogensubstituierte Siliciumhydride wie z. B. SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br oder SiHBr₃, halogenierte Germaniumhydride wie z. B. GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂, GeH₃Cl, GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHJ₃, GeH₂J₂ oder GeH₃J gehören, oder Germaniumhalogenide wie z. B. GeF₄, GeCl₄, GeBr₄, GeJ₄, GeF₂, GeCl₂, GeBr₂ oder GeJ₂ einzusetzen.

Unter diesen Substanzen können Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten, vorzugsweise als Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen eingesetzt werden, weil während der Bildung des Schichtbereichs (104) gleichzeitig mit der Einführung von Halogenatomen in die Schicht Wasserstoffatome eingeführt werden können, die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder fotoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind.

Für die Einführung von Wasserstoffatomen in die Struktur des Schichtbereichs (104) kann anders als bei den vorstehend erwähnten Verfahren ermöglicht werden, daß in einer Abscheidungskammer H₂ oder ein Siliciumhydrid wie z. B. SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈, Si₄H₁₀ zusammen mit Germanium oder einer Germaniumverbindung für die Zuführung von Ge oder ein Germaniumhydrid wie z. B. GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ oder Ge₉H₂₀ zusammen mit Silicium oder einer Siliciumverbindung für die Zuführung von Si vorliegt, worauf eine Entladung angeregt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollte die Menge der Wasserstoffatome oder die Menge der Halogenatome oder die Summe der Mengen der Wasserstoffatome und der Halogenatome, die in dem am Aufbau der zu bildenden ersten Schicht (102) beteiligten Schichtbereich (104) enthalten sein sollen, geeigneterweise 0,01 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 0,05 bis 30 Atom-% und insbesondere 0,1 bis 25 Atom-% betragen.

Für die Steuerung der Menge der Wasserstoffatome und/oder der Halogenatome, die in dem Schichtbereich (104) enthalten sein sollen, können beispielsweise die Trägertemperatur und/oder die Menge der in das Abscheidungsvorrichtungssystem einzuleitenden Ausgangsmaterialien, die für den Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogenatomen eingesetzt werden, die Entladungsleistung usw. gesteuert werden.

Im Rahmen der Erfindung werden für die Bildung des aus a-Si(H, X) bestehenden Schichtbereichs (105) die Ausgangsmaterialien (I) für die Bildung des Schichtbereichs (104), aus denen das gasförmige Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge weggelassen worden ist, als Ausgangsmaterialien (II) für die Bildung des Schichtbereichs (105) eingesetzt, und die Schichtbildung kann nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung des Schichtbereichs (104) durchgeführt werden.

Im einzelnen kann der aus a-Si(H, X) bestehende Schichtbereich (105) erfindungsgemäß durch das Vakuumbedampfungsverfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus a-Si(H, X) bestehenden Schichtbereichs (105) besteht beispielsweise darin, daß ein zur Zuführung von Siliciumatomen befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si, wie es vorstehend beschrieben wurde, gegebenenfalls zusammen mit gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder von Halogenatomen, in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet wird und daß in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf einem gewünschten Träger, der in eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus a-Si(H, X) bestehende Schicht gebildet wird. Alternativ können für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren Gase für die Einführung von Wasserstoffatomen und/ oder von Halogenatomen in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, wenn die Zerstäubung eines aus Si bestehenden Targets in einem Inertgas wie z. B. Ar oder He oder in einer auf diesen Gasen basierenden Gasmischung durchgeführt wird.

Die Menge der Wasserstoffatome oder die Menge der Halogenatome oder die Summe der Mengen der Wasserstoffatome und der Halogenatome, die in dem am Aufbau der zu bildenden ersten Schicht (102) beteiligten Schichtbereich (105) enthalten sein sollen, sollte geeigneterweise 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% und insbesondere 5 bis 25 Atom-% betragen.

Für die Bildung des Sauerstoffatome enthaltenden Schichtbereichs (O) in der ersten Schicht (102) kann während der Bildung der ersten Schicht (102) ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen zusammen mit dem vorstehend erwähnten Ausgangsmaterial für die Bildung der ersten Schicht (102) eingesetzt und in die Schicht eingebaut werden, während die Mengen dieser Ausgangsmaterialien gesteuert werden.

Wenn für die Bildung des Schichtbereichs (O) das Glimmentladungsverfahren angewandt wird, kann das gasförmige Ausgangsmaterial für die Bildung des Schichtbereichs (O) hergestellt werden, indem zu dem Ausgangsmaterial, das in der gewünschten Weise aus den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien für die Bildung der ersten Schicht (102) ausgewählt wurde, ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen hinzugegeben wird. Als ein solches Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen können die meisten gasförmigen oder vergasbaren Substanzen, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens Sauerstoffatome enthalten, eingesetzt werden.

Es kann beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Wasserstoffatome und/oder Halogenatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis; eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome und Wasserstoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis, oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome, Sauerstoffatome und Wasserstoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt werden.

Alternativ kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome und Wasserstoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt werden.

Im einzelnen können beispielsweise Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstoffmonoxid (N₂O), Distickstofftrioxid (N₂O₃), Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅) und Stickstofftrioxid (NO₃) und niedere Siloxane, die als am Aufbau beteiligte Atome Siliciumatome, Sauerstoffatome und Wasserstoffatome enthalten, wie z. B. Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH3) erwähnt werden.

Für die Bildung des Sauerstoffatome enthaltenden Schichtbereichs (O) durch das Zerstäubungsverfahren kann eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine SiO₂-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und SiO₂ enthalten ist, als Target verwendet werden, und diese Scheiben können in verschiedenen Gasatmosphären zerstäubt werden.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target verwendet wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder von Halogenatomen, das gegebenenfalls mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, zur Bildung eines Gasplasmas aus diesen Gasen in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, in der eine Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe durchgeführt werden kann.

Die Zerstäubung kann alternativ unter Verwendung von getrennten Targets aus Si und SiO₂ oder unter Verwendung eines plattenförmigen Targets, in dem eine Mischung von Si und SiO₂ enthalten ist, in einer Atmosphäre eines verdünnenden Gases als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, durchgeführt werden. Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen können auch im Fall der Zerstäubung die gasförmigen Ausgangsmaterialien, die im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Glimmentladungsverfahren als Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien zur Einführung von Sauerstoffatomen erwähnt wurden, als wirksame Gase eingesetzt werden.

Wenn im Rahmen der Erfindung während der Bildung der ersten Schicht (102) ein Sauerstoffatome enthaltender Schichtbereich (O) gebildet wird, kann der Schichtbereich (O), der eine gewünschte Konzentrationsverteilung in der Richtung der Schichtdicke hat, durch Veränderung des Gehalts C(O) der in dem Schichtbereich (O) enthaltenen Sauerstoffatome gebildet werden, indem im Fall der Glimmentladung ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen, deren Gehalt C(O) verändert werden soll, in eine Abscheidungskammer eingeleitet wird, während die Gasdurchflußgeschwindigkeit dieses gasförmigen Ausgangsmaterials gemäß einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit in geeigneter Weise verändert wird. Beispielsweise kann die Öffnung eines bestimmten Nadelventils, das im Verlauf des Gasdurchflußkanalsystems vorgesehen ist, durch ein manuelles Verfahren oder durch ein anderes üblicherweise angewandtes Verfahren, beispielsweise durch ein Verfahren unter Anwendung eines Motors mit Außenantrieb usw., allmählich verändert werden. Während dieser Verfahrensweise muß die Änderungsgeschwindigkeit nicht notwendigerweise linear sein, sondern die Durchflußgeschwindigkeit kann gemäß einer Kurve der Änderungsgeschwindigkeit, die zuvor gewählt wurde, beispielsweise mittels eines Mikrocomputers gesteuert werden, damit eine gewünschte Gehaltskurve erhalten wird.

Wenn der Schichtbereich (O) durch das Zerstäubungsverfahren gebildet wird, kann eine gewünschte Konzentrationsverteilung der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke durch Veränderung des Gehalts C(O) der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke erstens ähnlich wie im Fall des Glimmentladungsverfahrens dadurch gebildet werden, daß ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen im gasförmigen Zustand eingesetzt und die Gasdurchflußgeschwindigkeit dieses Gases in geeigneter Weise nach Wunsch verändert wrid, wenn es in die Abscheidungskammer eingeleitet wird.

Zweitens kann eine solche Konzentrationsverteilung auch gebildet werden, indem zuvor die Zusammensetzung eines zur Zerstäubung dienenden Targets verändert wird. Wenn beispielsweise ein Target, das aus einer Mischung von Si und SiO₂ besteht, eingesetzt werden soll, kann das Mischungsverhältnis von Si zu SiO₂ in der Richtung der Schichtdicke des Targets verändert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial kann in den Germaniumatome enthaltenden Schichtbereich (104) und/oder in den Schichtbereich (105), der keine Germaniumatome enthält, auch eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit eingebaut werden, wodurch die Leitfähigkeitseigenschaften des Schichtbereichs (104) und/ oder des Schichtbereichs (105) in der gewünschten Weise frei gesteuert bzw. reguliert werden können.

Der Schichtbereich (PN), der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthält, kann in einem Teil oder in dem gesamten Schichtbereich der ersten Schicht (102) ausgebildet werden. Alternativ kann der Schichtbereich (PN) in einem Teil oder in dem gesamten Schichtbereich des Schichtbereichs (104) oder des Schichtbereichs (105) vorgesehen sein.

Als Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften können die auf dem Halbleitergebiet eingesetzten Fremdstoffe erwähnt werden. Fremdstoffe vom p-Typ, die Si oder Ge Leitfähigkeitseigenschaften vom p-Typ verleihen, und Fremdstoffe vom n-Typ, die Si oder Ge Leitfähigkeitseigenschaften vom n-Typ verleihen, können eingesetzt werden.

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

Als Fremdstoffe vom n-Typ können die zu der Gruppe V des Periodensystems gehörenden Atome (Atome der Gruppe V) wie z. B. P (Phosphor), As (Arsen), Sb (Antimon) und Bi (Wismut) erwähnt werden, wobei P und As bevorzugt werden.

Der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in der ersten Schicht (102), kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den für die erste Schicht (102) erforderlichen Leitfähigkeitseigenschaften oder von den Eigenschaften anderer Schichten oder des Schichtträgers, die in unmittelbarer Berührung mit der ersten Schicht (102) vorgesehen sind, oder von beispielsweise der Beziehung zu den Eigenschaften der erwähnten anderen Schichten oder des Schichtträgers an der Berührungs- Grenzfläche gewählt werden.

Wenn die vorstehend erwähnte Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften in die erste Schicht (102) örtlich in einen gewünschten Schichtbereich der ersten Schicht (102), insbesondere in einen Endteil-Schichtbereich (E) an der Trägerseite der ersten Schicht (102), eingebaut werden soll, wird der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften geeigneterweise unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen zu den Eigenschaften anderer Schichtbereiche, die in unmittelbarer Berührung mit dem Schichtbereich (E) vorgesehen sind, oder zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit den erwähnten anderen Schichtbereichen festgelegt.

Der Gehalt der in dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften sollte 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.

Wenn der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften in dem Schichtbereich (PN) geeigneterweise 30 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 50 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr beträgt, ist die Substanz (C) geeigneterweise örtlich in einem Teil des Schichtbereichs der ersten Schicht (102) enthalten und insbesondere in dem Endteil- Schichtbereich (E) an der Trägerseite der ersten Schicht (102) lokalisiert.

Bei dem vorstehend erwähnten Aufbau können dadurch, daß die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften derart in den Endteil-Schichtbereich (E) an der Trägerseite der ersten Schicht (102) eingebaut wird, daß ihr Gehalt den vorstehend erwähnten Wert hat oder höher ist, beispielsweise folgende Vorteile erzielt werden: in dem Fall, daß die einzubauende Substanz (C) ein Fremdstoff vom p-Typ, wie er vorstehend erwähnt wurde, ist, kann die Wanderung von Elektronen, die von der Trägerseite her in die erste Schicht (102) injiziert werden, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung zu positiver Polarität unterzogen wird. Andererseits kann in dem Fall, daß die einzubauende Substanz (C) ein Fremdstoff vom n-Typ ist, die Wanderung positiver Löcher, die von der Trägerseite her in die erste Schicht (102) injiziert werden, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung zu negativer Polarität unterzogen wird.

So kann in dem Fall, daß in den vorstehend erwähnten Endteil- Schichtbereich (E) eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften mit einer bestimmten Polarität eingebaut ist, der andere Schichtbereich der ersten Schicht (102), nämlich der Schichtbereich (2), der nicht zu dem vorstehend erwähnten Endteil-Schichtbereich (E) gehört, eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften mit der anderen Polarität enthalten, oder der Schichtbereich (2) kann eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten, die die gleiche Polarität hat, jedoch in einer Menge enthalten ist, die viel geringer ist als die praktisch verwendete Menge, die in dem Endteil-Schichtbereich (E) enthalten ist.

In einem solchen Fall kann der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften, die in dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (Z) enthalten ist, in geeigneter Weise nach Wunsch in Abhängigkeit von der Polarität oder dem Gehalt der in dem Endteil-Schichtbereich (E) enthaltenen Substanz (C) festgelegt werden, wobei dieser Gehalt in dem Schichtbereich (Z) jedoch geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis 200 Atom-ppm beträgt.

Wenn in dem Endteil-Schichtbereich (E) und in dem Schichtbereich (Z) die gleiche Art einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten ist, sollte der Gehalt in dem Schichtbereich (Z) vorzugsweise 30 Atom-ppm oder weniger betragen. Im Unterschied zu den vorstehend erwähnten Fällen ist es auch möglich, in der ersten Schicht (102) einen Schichtbereich, der eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit mit einer Polarität enthält, und einen Schichtbereich, der eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander vorzusehen, wodurch in dem Berührungsbereich eine sog. Verarmungsschicht gebildet wird. In der ersten Schicht (102) werden beispielsweise ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom p-Typ enthält, und ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom n-Typ enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander unter Bildung eines sog. pn-Übergangs ausgebildet, wodurch eine Verarmungsschicht gebildet werden kann.

Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften wie z. B. von Atomen der Gruppe III oder Atomen der Gruppe V in die Struktur der ersten Schicht (102) können ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe III oder ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe V während der Schichtbildung zusammen mit den Ausgangsmaterialien für die Bildung der ersten Schicht (102) im gasförmigen Zustand in eine Abscheidungskammer eingeleitet werden. Als Ausgangsmaterialien, die für die Einführung der Atome der Gruppe III eingesetzt werden können, werden geeigneterweise diejenigen verwendet, die bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck gasförmig sind oder die mindestens unter den Schichtbildungsbedingungen leicht vergast werden können. Als typische Beispiele solcher Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome der Gruppe III können Borhydride wie z. B. B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B₆H₁₀, B₆H₁₂ und B₆H₁₄ und Borhalogenide wie z. B. BF₃, BCl₃ und BBr₃, die Verbindungen für die Einführung von Boratomen sind, erwähnt werden. Im übrigen können auch beispielsweise AlCl₃, GaCl₃, Ga(CH₃)₃, InCl₃ und TlCl₃ als Ausgangsmaterialien für die Einführung von Atomen der Gruppe III eingesetzt werden.

Als Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome der Gruppe V, können Phosphorhydride wie z. B. PH₃ oder P₂H₄ und Phosphorhalogenide wie z. B. PH₄J, PF₃, PF₅, PCl₃, PCl₅, PBr₃, PBr₅ oder PJ₃, die Ausgangsmaterialien für die Einführung von Phosphoratomen darstellen, erwähnt werden. Im übrigen können als wirksame Ausgangsmaterialien für die Einführung von Atomen der Gruppe V auch AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅, SbCl₃, SbCl₅, BiH₃, BiCl₃ oder BiBr₃ eingesetzt werden.

In dem in Fig. 1 gezeigten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial 100 weist die auf der ersten Schicht (102) gebildete zweite Schicht (103) eine freie Oberfläche auf und ist hauptsächlich vorgesehen, um die Aufgabe der Erfindung bezüglich der Feuchtigkeitsbeständigkeit, der Eigenschaften bei der kontinuierlichen wiederholten Verwendung, der Ladungshaltigkeit, der Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Verwendung und der Haltbarkeit zu lösen.

Die zweite Schicht (103) besteht aus einem amorphen Material, das Siliciumatome und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart, gegebenenfalls zusammen mit mindestens einer aus Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausgewählten Atomart, enthält.

Beispiele dafür sind ein amorphes Material, das Siliciumatome und Kohlenstoffatome, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, enthält, [nachstehend als

"a-(Si_xC_1-x)_y(H, X)_1-y",

worin 0<x, y<1, bezeichnet] und ein amorphes Material, das Siliciumatome und Stickstoffatome, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, enthält, [nachstehend als

"a-(Si_xN_1-x)_y(H, X)_1-y",

worin 0<x, y<1, bezeichnet].

Die zweite amorphe Schicht (103) kann beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenplattierverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren gebildet werden. Diese Herstellungsverfahren können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie z. B. den Herstellungsbedingungen, dem Ausmaß der Belastung durch die Kapitalanlage für Einrichtungen, dem Fertigungsmaßstab, den gewünschten Eigenschaften, die für das herzustellende elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial erforderlich sind, ausgewählt werden. Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren kann vorzugsweise angewandt werden, weil in diesem Fall die Vorteile erzielt werden, daß die Herstellungsbedingungen für die Herstellung von elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien mit erwünschten Eigenschaften vergleichsweise leicht gesteuert werden können und daß in die herzustellende zweite amorphe Schicht (103) Kohlenstoffatome, Stickstoffatome, Wasserstoffatome und Halogenatome zusammen mit Siliciumatomen auf einfache Weise eingeführt werden können.

Außerdem können im Rahmen der Erfindung das Glimmentladungsverfahren und das Zerstäubungsverfahren in Kombination in demselben Vorrichtungssystem angewandt werden, umd die zweite Schicht (103) zu bilden.

Als geeignete Halogenatome (X), die im Rahmen der Erfindung in der zweiten Schicht (103) enthalten sein können, können F, Cl, Br und J erwähnt werden, wobei F und Cl besonders bevorzugt werden.

Für die Bildung der zweiten amorphen Schicht (103) durch das Glimmentladungsverfahren können gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung der zweiten Schicht (103), die gegebenenfalls in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis mit einem verdünnenden Gas vermischt sein können, in eine Abscheidungskammer für die Vakuumbedampfung, in die ein Träger hineingebracht wurde, eingeleitet werden, und in der Abscheidungskammer wird eine Glimmentladung angeregt, um aus den eingeleiteten Gasen ein Gasplasma zu bilden und dadurch auf der ersten amorphen Schicht (102), die bereits auf dem Träger gebildet wurde, ein amorphes Material für die Bildung der zweiten Schicht (103) abzuscheiden.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien, die wirksam für die Bildung der zweiten Schicht (103) eingesetzt werden können, können Substanzen erwähnt werden, die bei normaler Temperatur und normalem Druck gasförmig oder leicht vergasbar sind.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von

a-(Si_xC_1-x)_y(H, X)_1-y

die meisten der Substanzen eingesetzt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens eine aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausgewählte Atomart enthalten und gasförmige oder leicht vergasbare Substanzen in vergaster Form sind.

Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial eingesetzt wird, das als eine der aus Si, C, H und X ausgewählten Atomarten Si- Atome enthält, ist es beispielsweise möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atom als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/ oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atome und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, C- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, C- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einzusetzen.

Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, oder einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, möglich.

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von

a-(Si_xN_1-x)_y(H, X)_1-y

die meisten der Substanzen eingesetzt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens eine aus Siliciumatomen, Stickstoffatomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausgewählte Atomart enthalten und gasförmige oder leicht vergasbare Substanzen in vergaster Form sind.

Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial eingesetzt wird, das als eine der aus Si, N, H und X ausgewählten Atomarten Si- Atome enthält, ist es beispielsweise möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/ oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/ oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, N- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, N- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einzusetzen.

Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- udn H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, oder einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, möglich.

Die Bildung der zweiten Schicht (103) durch das Zerstäubungsverfahren kann folgendermaßen durchgeführt werden: Wenn ein aus Si bestehendes Target in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie z. B. Ar oder He oder aus einer auf diesen Gasen basierenden Gasmischung zerstäubt wird, können erstens ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstoffatomen und/oder ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen, gegebenenfalls zusammen mit gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder von Halogenatomen, in eine Vakuumbedampfungskammer für die Durchführung der Zerstäubung eingeleitet werden.

Zweitens können in die zweite Schicht (103), die unter Verwendung eines aus einer Mischung von Si und C und/oder Si₃N₄ bestehenden Targets oder unter Verwendung von zwei plattenförmigen Targets, von denen eines aus Si und das andere aus einer Mischung von Si und C und/oder Si₃N₄ besteht, oder unter Verwendung eines aus Si und einer Mischung von Si und C und/oder Si₃N₄ bestehenden Targets gebildet wird, Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome eingeführt werden. Wenn in diesem Fall das gasförmige Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstoffatomen und/oder das gasförmige Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen, wie sie vorstehend erwähnt wurden, verwendet werden, kann die Menge der Kohlenstoffatome und/oder der Stickstoffatome, die in die zweite Schicht (103) eingebaut werden sollen, leicht in der gewünschten Weise gesteuert werden, indem die Durchflußgeschwindigkeit der gasförmigen Ausgangsmaterialien gesteuert wird.

Die Menge der Kohlenstoffatome und/oder der Stickstoffatome, die in die zweite Schicht (103) eingebaut werden sollen, kann in der gewünschten Weise dadurch gesteuert werden, daß die Durchflußgeschwindigkeit des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Einführung von Kohlenstoffatomen und/oder des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Einführung von Stickstoffatomen gesteuert wird, daß der Anteil der Kohlenstoffatome und/oder der Stickstoffatome in dem Target für die Einführung von Kohlenstoffatomen und/oder Stickstoffatomen während der Herstellung des Targets eingestellt wird oder daß beide Maßnahmen durchgeführt werden.

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

Unter Verwendung dieser Ausgangsmaterialien kann in die gebildete zweite Schicht (103) durch geeignete Wahl der Schichtbildungsbedingungen auch H eingebaut werden.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Siliciumhydriden können als Ausgangsmaterialien, die für die Zuführung von Si wirksam eingesetzt werden, Siliciumverbindungen, die Halogenatome enthalten, d. h., die mit Halogenatomen substituierten Silanderivate, wozu Siliciumhalogenide wie z. B. SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiBr₄, SiCl₃Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃ und SiCl₃J gehören, die bevorzugt werden, erwähnt werden.

Ferner können als wirksame Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Si zur Bildung der zweiten Schicht (103) auch gasförmige oder vergasbare Halogenide, die als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten Wasserstoffatome enthalten, beispielsweise halogensubstituierte Siliciumhydride, wozu beispielsweise SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br₂ und SiHBr₃ gehören, erwähnt werden.

Ferner kann im Fall der Verwendung einer Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung durch geeignete Wahl der Schichtbildungsbedingungen, wie sie vorstehend erwähnt wurden, in die gebildete zweite Schicht (103) X zusammen mit Si eingeführt werden.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die im Rahmen der Erfindung bei der Bildung der zweiten Schicht (103) für die Einführung von Halogenatomen verwendet werden, können zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien beispielsweise gasförmige Halogene wie z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod oder Interhalogenverbindungen wie z. B. BrF, ClF, ClF₃, ClF₅, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₅, JF₇, JCl und JBr eingesetzt werden.

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstoffatomen, das bei der Bildung der zweiten Schicht (103) einzusetzen ist, können Verbindungen, die als am Aufbau beteiligte Atome C- und H-Atome enthalten, beispielsweise gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und acetylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen 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) und als acetylenische Kohlenwasserstoffe Acetylen (C₂H₂), Methylacetylen (C₃H₄) und Butin (C₄H₆) erwähnt werden.

Andererseits können als wirksame Materialien auch halogensubstituierte paraffinische Kohlenwasserstoffe wie z. B. CF₄, CCl₄, CBr₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl, Silanderivate, wozu beispielsweise Alkylsilane wie z. B. Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄ gehören, und halogenhaltige Alkylsilane wie z. B. SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ und SiCl₃CH₃ eingesetzt werden.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Stickstoffatomen, die während der Bildung der zweiten Schicht (103) eingesetzt werden, können Verbindungen, die als am Aufbau beteiligte Atome N-Atome enthalten, oder Verbindungen, die als am Aufbau beteiligte Atome N- und H- Atome enthalten, eingesetzt werden. Beispiele für solche Verbindungen sind gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen, Nitride und Azide, wozu beispielsweise Stickstoff (N₂), Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (NH₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃) gehören. Alternativ können auch Stickstoffhalogenidverbindungen wie z. B. Stickstofftrifluorid (NF₃) oder Distickstofftetrafluorid (N₂F₄) eingesetzt werden, wobei in diesem Fall der Vorteil erzielt wird, daß zusätzlich zu Stickstoffatomen Halogenatome eingeführt werden.

Die Ausgangsmaterialien für die Bildung der vorstehend erwähnten zweiten amorphen Schicht (103) können derart ausgewählt und in der gewünschten Weise bei der Bildung der zweiten Schicht (103) eingesetzt werden, daß in der zu bildenden zweiten amorphen Schicht (103) Siliciumatome und Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen oder Halogenatomen, in einem vorher festgelegten Zusammensetzungsverhältnis enthalten sind.

Beispielsweise können Si(CH₃)₄ als Material, das dazu befähigt ist, leicht Siliciumatome, Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome einzubauen und eine zweite amorphe Schicht (103) mit gewünschten Eigenschaften zu bilden, und SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂ oder SiH₃Cl als Material für den Einbau von Halogenatomen in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis vermischt und im gasförmigen Zustand in eine Vorrichtung für die Bildung einer zweiten Schicht (103) eingeleitet werden, und dann wird eine Glimmentladung angeregt, wodurch eine aus

a-(Si_xC_1-x)_y(Cl + H)_1-y

bestehende zweite amorphe Schicht (103) gebildet werden kann.

Im Rahmen der Erfindung können als verdünnendes Gas, das bei der Bildung der zweiten Schicht (103) durch das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, vorzugsweise Edelgase wie z. B. He, Ne oder Ar eingesetzt werden.

Im Rahmen der Erfindung sollte die zweite amorphe Schicht (103) sorgfältig so gebildet werden, daß ihr die erforderlichen Eigenschaften genau in der gewünschten Weise verliehen werden können.

D. h., daß das vorstehend erwähnte Material, das aus Si, C und/oder N, gegebenenfalls zusammen mit H und/oder X, besteht, in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen verschiedene Formen von kristallinen bis zu amorphen Formen annehmen kann und elektrische Eigenschaften zeigen kann, die von den Eigenschaften eines Leiters über die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators reichen, und Photoleitfähigkeitseigenschaften zeigen kann, die von den Eigenschaften eines photoleitfähigen bis zu den Eigenschaften eines nicht photoleitfähigen Materials reichen. Die Herstellungsbedingungen werden infolgedessen im Rahmen der Erfindung in der gewünschten Weise genau gewählt, damit das amorphe Material für die Bildung der zweiten Schicht (103), das erwünschte, von dem Anwendungszweck abhängige Eigenschaften hat, gebildet werden kann. Wenn die zweite amorphe Schicht (103) beispielsweise hauptsächlich zur Verbesserung der Ladungshaltigkeit vorgesehen ist, wird das amorphe Material für die Bildung der zweiten Schicht (103) als ein amorphes Material hergestellt, das in der Umgebung, in der das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, ausgeprägte elektrische Isoliereigenschaften zeigt.

Wenn die zweite amorphe Schicht (103) alternativ hauptsächlich zur Verbesserung der Eigenschaften bei der kontinuierlichern, wiederholten Anwendung oder der Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung vorgesehen ist, kann das Ausmaß der vorstehend erwähnten elektrischen Isoliereigenschaften bis zu einem gewissen Grade vermindert werden, und das vorstehend erwähnte amorphe Material kann als ein amorphes Material hergestellt werden, das in einem bestimmten Ausmaß gegenüber dem Licht, mit dem bestrahlt wird, empfindlich ist.

Bei der Bildung der zweiten amorphen Schicht (103) auf der Oberfläche der ersten amorphen Schicht (102) ist die Trägertemperatur während der Schichtbildung ein wichtiger Faktor, der die Struktur und die Eigenschaften der zu bildenden Schicht beeinflußt, und die Trägertemperatur während der Schichtbildung wird im Rahmen der Erfindung geeigneterweise genau gesteuert, damit in der gewünschten Weise die zweite amorphe Schicht (103) mit den angestrebten Eigenschaften hergestellt werden kann.

Die Trägertemperatur bei der Bildung der zweiten amorphen Schicht (103) kann geeigneterweise in einem optimalen Temperaturbereich gemäß dem zur Bildung der zweiten amorphen Schicht (103) angewandten Verfahren gewählt werden. Die Trägertemperatur beträgt geeigneterweise 20 bis 400°C, vorzugsweise 50 bis 350°C und insbesondere 100 bis 300°C. Für die Bildung der zweiten Schicht (103) kann vorteilhafterweise das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren angewandt werden, weil in diesem Fall eine genaue Steuerung des Zusammensetzungsverhältnisses der die Schicht bildenden Atome oder eine Steuerung der Schichtdicke auf relativ einfache Weise im Vergleich mit anderen Verfahren durchgeführt werden kann. Wenn das amorphe Material, das die zweite Schicht (103) bildet, durch diese Schichtbildungsverfahren gebildet wird, ist die Entladungsleistung während der Schichtbildung ähnlich wie die vorstehend erwähnte Trägertemperatur einer der wichtigen Faktoren, die die Eigenschaften des amorphen Materials, das die herzustellende zweite Schicht (103) bildet, beeinflussen.

Für eine wirksame Herstellung des amorphen Materials für die Bildung der zweiten Schicht (103) 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 einer Abscheidungskammer kann vorzugsweise 0,013 bis 1,3 hPa und insbesondere 0,13 bis 0,67 hPa betragen.

Die vorstehend erwähnten numerischen Bereiche können als bevorzugte numerische Bereiche für die Trägertemperatur und die Entladungsleistung zur Herstellung der zweiten amorphen Schicht (103) erwähnt werden. Diese Faktoren für die Schichtbildung sollten jedoch nicht unabhängig voneinander getrennt festgelegt werden, sondern die optimalen Werte der einzelnen Faktoren für die Schichtbildung sollten geeigneterweise auf der Grundlage einer organischen Beziehung zueinander derart festgelegt werden, daß die zweite Schicht (103) mit erwünschten Eigenschaften gebildet werden kann.

Der jeweilige Gehalt der Kohlenstoffatome und/oder der Stickstoffatome in der zweiten Schicht (103) des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials ist ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung der zweiten amorphen Schicht (103) ein wichtiger Faktor für die Erzielung der gewünschten Eigenschaften. Der jeweilige Gehalt der Kohlenstoffatome und/oder der Stickstoffatome, die im Rahmen der Erfindung in der zweiten Schicht (103) enthalten sind, wird in der gewünschten Weise in Abhängigkeit von dem die zweite Schicht (103) bildenden amorphen Material und von dessen Eigenschaften festgelegt.

Im einzelnen kann das amorphe Material, das durch die vorstehend angegebene Formel

a-(Si_xC_1-x)_y(H, X)_1-y

wiedergegeben wird, grob in ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen besteht, [nachstehend als "a-(Si_aC_1-a)" , worin 0<a<1, bezeichnet], ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen besteht, [nachstehend als

"a-(Si_bC_1-b)_cH_1-c"

worin 0<b, c<1, bezeichnet] und ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen, Halogenatomen und gegebenenfalls Wasserstoffatomen besteht, [nachstehend als

"a-(Si_dC_1-d)_e(H, X)_1-e"

worin 0<d, e<1, bezeichnet] eingeteilt werden.

Wenn die zweite Schicht (103) aus a-Si_aC_1-a gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (103) im allgemeinen 1×10^-3 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 80 Atom-% und insbesondere 10 bis 75 Atom-% betragen. D. h., daß a in der vorstehenden Formel a-Si_aC_1-a im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,25 bis 0,9 beträgt.

Wenn die zweite Schicht (103) aus a-(Si_bC_1-b)_cH_1-c gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (103) 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 Wasserstoffgehalt hat, ist für praktische Anwendungen in hervorragender Weise geeignet.

In der vorstehenden Formel a-(Si_bC_1-b)_cH_1-c sollte b folglich 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 sollte.

Wenn die zweite Schicht (103) aus

a-(Si_dC_1-d)_e(H, X)_1-e

gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (103) 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-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-% betragen kann. Wenn der Gehalt der Halogenatome innerhalb dieser Bereiche liegt, ist das hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial in ausreichendem Maße für die praktische Verwendung geeignet. Der Gehalt der gegebenenfalls enthaltenen Wasserstoffatome kann vorzugsweise 19 Atom-% oder weniger und insbesondere 13 Atom-% oder weniger betragen.

In der vorstehenden Formel a-(Si_dC_1-d)_e(H, X)_1-e sollte d folglich 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 sollte.

Ferner kann das amorphe Material, das durch die vorstehende Formel a-(Si_xC_1-x)_y(H, X)_1-y wiedergegeben wird, grob in ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen und Stickstoffatomen besteht, [nachstehend als "a-Si_aN_1-a" worin 0<a<1, bezeichnet], ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Stickstoffatomen und Wasserstoffatomen besteht, [nachstehend als

"a-(Si_bN_1-b)_cH_1-c"

worin 0<b, c<1, bezeichnet] und ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Stickstoffatomen, Halogenatomen und gegebenenfalls Wasserstoffatomen besteht, [nachstehend als

"a-(Si_dN_1-d)_e(H, X)_{1 41785 00070 552 001000280000000200012000285914167400040 0002003440336 00004 41666 äe}

worin 0<d, e<1, bezeichnet] eingeteilt werden.

Wenn die zweite Schicht (103) aus a-Si_aN_1-a besteht, kann der Gehalt der Stickstoffatome in der zweiten Schicht (103) im allgemeinen 1×10^-3 bis 60 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 50 Atom-% und insbesondere 10 bis 45 Atom-% betragen. D. h., daß in der vorstehenden Formel a-Si_aN_1-aa im allgemeinen 0,4 bis 0,99999, vorzugsweise 0,5 bis 0,99 und insbesondere 0,55 bis 0,9 beträgt.

Wenn die zweite Schicht (103) aus a-(Si_bN_1-b)_cH_1-c besteht, kann der Gehalt der Stickstoff atome im allgemeinen 1×10^-3 bis 55 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 55 Atom-% und insbesondere 10 bis 55 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. Wenn der Wasserstoffgehalt innerhalb dieser Bereiche liegt, ist das gebildete elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial für die praktische Anwendung in hervorragender Weise geeignet.

In der vorstehenden Formel a-(Si_bN_1-b)_cH_1-c sollte folglich b im allgemeinen 0,45 bis 0,99999, vorzugsweise 0,45 bis 0,99 und insbesondere 0,45 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 sollte.

Wenn die zweite Schicht (103) aus a-(Si_dN_1-d)_e(H,X)_1-e besteht, kann der Gehalt der Stickstoffatome im allgemeinen 1×10^-3 bis 60 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 60 Atom-% und insbesondere 10 bis 55 Atom-% betragen, während der Gehalt der Halogenatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-% betragen kann. Wenn der Gehalt der Halogenatome innerhalb dieser Bereiche liegt, ist das hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial für die praktische Anwendung in zufriedenstellender Weise geeignet. Der Gehalt der gegebenenfalls enthaltenen Wasserstoffatome kann vorzugsweise 19 Atom-% oder weniger und insbesondere 13 Atom-% oder we niger betragen.

In der bevorstehenden Formel a-(Si_dN_1-d)_e(H,X)_1-e sollte folglich d im allgemeinen 0,4 bis 0,99999, vorzugsweise 0,4 bis 0,99 und insbesondere 0,45 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 sollte.

Der Bereich des numerischen Wertes der Schichtdicke der zweiten amorphen Schicht (103) sollte geeigneterweise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck so festgelegt werden, daß die Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst wird.

Es ist auch erforderlich, daß die Schichtdicke der zweiten Schicht (103) in geeigneter Weise unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome und/oder der Stickstoffatome, der Beziehung zu der Schichtdicke der ersten Schicht (102) sowie anderer organischer 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 berücksichtig.

Die zweite amorphe Schicht (103) hat eine Schichtdicke, die geeigneterweise 0,003 bis 30 µm, vorzugsweise 0,004 bis 20 µm und insbesondere 0,005 bis 10 µm beträgt.

Um die vorteilhafte Wirkung, die durch den Einbau von Stickstoff erzielt wird, zu erhöhen, können zusammen mit Stickstoffatomen in die zweite Schicht (103) Kohlenstoffatome eingebaut werden. Beispiele für gas förmige Ausgangsmaterialien zur Einführung von Kohlenstoff atomen in die zweite Schicht (103), die bei der Bildung der zweiten Schicht (103) einzusetzen sind, sind gesättigte, ethylenische und acetylenische Kohlenwasserstoffe, wie sie vorstehend erwähnt wurden. Ferner können als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von Kohlenstoffatomen in die zweite Schicht (103) Alkylsilane wie z. B. Si(CH₄)₄ und Si(C₂H₅)₄, die aus Si, C- und H-Atomen bestehen, erwähnt werden.

Der zu verwendende Schichtträger kann entweder aus einem elektrisch leitenden oder aus einem isolierenden Material bestehen. 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 isolierendes Material können im allgemeinen Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid gehören, Gläser, keramische Werkstoffe, Papier und andere Materialien verwendet werden. Diese isolierenden Träger sollten vorzugsweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer Behandlung unterzogen wurde, durch die sie elektrisch leitend gemacht worden ist, und andere Schichten werden geeigneterweise auf der Seite ausgebildet, die durch eine solche Behandlung elektrisch leitend gemacht worden ist.

Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb , Ta, V, Ti, Pt, Pd, 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 von Zylindern, Bändern oder Platten oder in anderen Formen, und seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. Das in Fig. 1 gezeigte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 100 kann 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 elektro photographische Aufzeichnungsmaterial flexibel sein muß, wird der Schichtträger mit der Einschränkung, daß er seine Funktion als Schichtträger in ausreichendem Maße ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat der Schichtträger jedoch unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit vorzugsweise eine Dicke von 10 µm oder eine größere Dicke.

Das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial, das so gestaltet ist, daß es einen Schichtaufbau hat, wie er vorstehend näher erläutert wurde, kann alle die verschiedenen Probleme lösen, die vorstehend erwähnt wurden, und hervorragende elektrische, optische und Photoleitfähigkeitseigenschaften, hervorragende Ladungshalteeigenschaften und gute Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungs bedingungen bei der Verwendung zeigen.

Das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial zeigt keinerlei Beeinflussung der Bilderzeugung durch Restpotentiale und hat stabile elektrische Eigenschaften mit einer hohen Empfindlichkeit und ein hohes S/N-Verhältnis sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der Licht- Ermüdung und bei wiederholter Verwendung ausgezeichnete Eigenschaften und ermöglicht wiederholt und in stabiler Weise eine Erzeugung von Bildern in hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung zeigen.

Ferner hat das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungs material in dem gesamten Bereich des sichtbaren Lichts eine hohe Empfindlichkeit, ist hinsichtlich der Anpassung an einen Halbleiterlaser und der Verhinderung von Interferenzen hervorragend und zeigt ein schnelles Ansprechen auf Licht.

Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung des erfindungesgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials kurz beschrieben.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung für die Her stellung eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

In Gasbomben 1102 bis 1106 sind luftdicht abgeschlossene gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials enthalten. Z. B. 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 ver dünntes GeH₄-Gas (Reinheit: 99,999%, nachstehend als "GeH₄/He" bezeichnet) enthält, ist 1104 eine Bombe, die NO-Gas (Reinheit: 99,999%) 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 Belüftungs ventil 1135 geschlossen und Einströmventile 1112 bis 1116, Ausströmventile 1117 bis 1121 und Hilfsventile 1132 und 1133 geöffnet sind. Als nächster Schritt werden die Hilfs ventile 1132 und 1133 und die Ausströmventile 1117 bis 1121 geschlossen wenn der an einer Vakuummeßeinrichtung 1136 abgelesene Druck 0,67 mPa erreicht hat.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung einer licht empfangenden Schicht auf einem zylindrischen Träger 1137 beschrieben. SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1102, GeH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1103 und NO-Gas aus der Gasbombe 1104 werden in Durchflußregulier vorrichtungen 1107, 1108 bzw. 1109 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1122, 1123 und 1124 geöffnet werden, um die Drücke an Auslaßmanometern 1127, 1128 und 1129 auf einen Wert von jeweils 981 hPa einzustellen, und indem die Einströmventile 1112, 1113 bzw. 1114 allmählich geöffnet werden. Dann werden die Ausströmventile 1117, 1118 und 1119 und das Hilfsventil 1132 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1117, 1118 und 1119 werden so reguliert, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄/He-Gas, GeH₄/He-Gas und NO-Gas einen gewünschten Wert hat, und auch die Öffnung des Hauptventils 1134 wird unter Beobachtung des an der Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesenen Wertes reguliert, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur des Trägers 1137 durch eine Heizvorrichtung 1138 auf 50 bis 400°C eingestellt wurde, wird eine Stromquelle 1140 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1101 eine Glimmentladung anzuregen, und gleichzeitig wird die Konzentration der Germaniumatome und Sauerstoffatome, die in der gebildeten Schicht enthalten sind, dadurch gesteuert bzw. reguliert, daß die Durchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas und NO-Gas gemäß einer vorher ausgewählten Kurve der Änderungs geschwindigkeit durch Betätigung der Ventile 118 und 1120, die manuell oder mittels eines Motors mit Außenantrieb erfolgt, allmählich verändert werden.

Der Schichtbereich (104) wird in der vorstehend beschriebenen Weise bis zur Erzielung einer gewünschten Schichtdicke gebildet, indem die Glimmentladung für eine gewünschte Zeit aufrecht enthalten wird. Wenn der Schichtbereich (104) in einer gewünschten Dicke gebildet worden ist, wird die Glimmentladung unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren, wobei das Ausstromventil 1118 jedoch vollständig geschlossen ist und die Entladungsbedingungen gewünschtenfalls verändert werden, für eine gewünschte Zeit aufrechterhalten, wodurch auf dem Schichtbereich (104) der Schichtbereich (105), der im wesentlichen keine Germaniumatome enthält, gebildet werden kann.

Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in den Schichtbereich (104) und den Schichtbereich (105) können während der Bildung des Schichtbereichs (104) und des Schichtbereichs (105) zu den in die Abscheidungs kammer 1101 einzuleitenden Gasen Gase wie z. B. B₂H₆ oder PH₃ hinzugegeben werden.

Die Bildung einer zweiten Schicht (103) auf der ersten Schicht (102) kann durchgeführt werden, indem beispielsweise SiH₄-Gas und C₂H₄-Gas und/oder NH₃-Gas, die gegebenenfalls mit einem verdünnenden Gas wie z. B. He verdünnt sind, gemäß dem gleichen Ventilbestätigungsbetrieb wie bei der Bildung der ersten Schicht (102) verwendet werden und indem unter den gewünschten Bedingungen eine Glimmentladung angeregt wird.

Für den Einbau von Halogenatomen in die zweite Schicht (103) können zur Bildung der zweiten Schicht (102) durch das gleiche Verfahren, wie es vorstehend beschrieben wurde, beispielsweise SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas und/oder NH₃-Gas oder eine Gasmischung, der ferner SiH₄-Gas beigegeben worden ist, verwendet werden.

Während der Bildung der einzelnen Schichten sollten natürlich alle Ausströmventile mit Ausnahme der Ausströmventile für die notwendigen Gase geschlossen sein. Um zu verhindern, daß das für die Bildung der vorherigen Schichten eingesetzte Gas während der Bildung der einzelnen Schichten in der Reaktionskammer 1101 und in den Gas-Rohrleitungen von den Ausströmventilen 1117 bis 1121 zu der Reaktionskammer verbleibt, wird ein Verfahren durchgeführt, bei dem das System bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert wird, indem die Ausströmventile 1117 bis 1121 geschlossen werden und die Hilfsventile 1132 bis 1133 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1134 geöffnet werden, falls dieses Verfahren notwendig ist.

Die Menge der Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome kann in der gewünschten Weise gesteuert werden, indem beispielsweise im Fall der Glimmentladung das Durchflußgeschwindigkeits verhältnis von SiH₄-Gas zu C₂H₄-Gas und/oder NH₃-Gas, die in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet werden, in der gewünschten Weise verändert wird, oder indem im Fall der Schichtbildung durch Zerstäubung das Zerstäubungs flächenverhältnis der Siliciumscheibe zu einer aus einer Graphit-Scheibe und/oder einer Siliciumnitrid-Scheibe ausgewählten Scheibe verändert wird oder indem ein Target unter Verwendung einer Mischung von Siliciumpulver mit einem aus Graphitpulver und/oder Siliciumnitrid ausgewählten Pulver geformt wird. Der Gehalt der in der zweiten Schicht (103) enthaltenen Halogenatome kann gesteuert werden, indem die Durchflußgeschwindigkeit des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Einführung von Halogenatomen wie z. B. SiF₄-Gas gesteuert wird, wenn es in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet wird.

Ferner wird der Träger 1137 geeigneterweise während der Schichtbildung durch einen Motor 1139 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht, um die Schichtbildung gleichmäßig zu machen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 1A gezeigten Bedingungen Proben von elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien (Proben Nr. 11-1A bis 17-3A in Tabelle 2A) hergestellt.

Die Konzentrationsverteilung der Germaniumatome und der Sauerstoffatome in der Probe werden in Fig. 18 bzw. Fig. 19 gezeigt.

Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden jeweils in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, 0,3 s lang einer Koronaladung mit +5,0kV unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Als Lichtquelle für die bildmäßige Belichtung erfolgte durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch mit einer Bestrahlungsdosis von 2 lx.s.

Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der einen Toner und einen Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Das Tonerbild wurde durch Korona ladung mit +5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen, wobei ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine zufriedenstellende Reproduzierbarkeit der Wiedergabe von Halbtönen zeigte, erhalten wurde.

Die Bewertung und Qualität des übertragenen Tonerbildes wurde in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wiederholt, jedoch wurde anstelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (10 mW) verwendet. Alle Proben lieferten ein klares Bild mit einer ausgezeichneten Auflösung und einer zufriedenstellenden Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung.

Beispiel 2

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 3A gezeigten Bedingungen Proben von Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke (Proben Nr. 21-1A bis 27-3A in Tabelle 4A) hergestellt.

Die Konzentrationsverteilung der Germaniumatome und Sauerstoffatome in den Proben werden in Fig. 18 bzw. Fig. 19 gezeigt.

Jede Probe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 einer Prüfung zur Bewertung der Bildqualität unterzogen. Jede geprüfte Probe lieferte ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität und zeige nach 200 000maliger wiederholter Verwendung unter den Betriebsbedingungen einer Temperatur von 38°C und einer relativen Feuchte von 80% keine Verschlechterung der Bildqualität.

Beispiel 3

Proben eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials (Proben Nr. 11-1-1A bis 11-1-8A, 12-1-1A bis 12-1-8A und 13-1-1A bis 13-1-8A, d. h. 24 Proben) wurden unter den gleichen Bedingungen und in der gleichen Weise wie die Proben 11-1A, 12-1A und 13-1A in Beispiel 1 hergestellt, wobei die zweite Schicht (103) jedoch unter den in Tabelle 5A gezeigten Bedingungen hergestellt wurde.

Jede der auf diese Weise hergestellten Proben wurde getrennt in eine Kopiervorrichtung eingesetzt, und mit jedem der elektrophotographischen Auf zeichnungsmaterialien wurden eine allgemeine Bewertung der Qualität des übertragenen Bildes und eine Bewertung der Haltbarkeit des Aufzeichnungsmaterials beim kontinuierlichen wiederholten Kopieren unter den in den Beispielen beschriebenen Bedingungen durchgeführt.

Die Ergebnisse der Gesamtbewertung der Qualität des übertragenen Bildes und der Bewertung der Haltbarkeit beim kontinuierlichen wiederholten Kopieren werden in Tabelle 6A gezeigt.

Beispiel 4

Aufzeichnungsmaterialien wurden in der gleichen Weise wie Probe Nr. 11-1A in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (103) verändert, indem das Target-Flächenverhältnis der Silicium-Scheibe zu Graphit bei der Bildung der zweiten Schicht (103) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise enthaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Qualität des Bildes geprüft, das nach 50 000 Wiederholungen des in Beispiel 1 beschriebenen Bild erzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahren erzeugt worden war. Die Ergebnisse werden in Tabelle 7A gezeigt.

Beispiel 5

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie Probe Nr. 12-1A in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehaltes der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (103) verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas zu C₂H₄-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht (103) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien wurde die Bildqualität nach 50 000 Wiederholungen des Kopierverfahrens einschließlich der Bildübertragung gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 8A gezeigt.

Beispiel 6

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie Probe Nr. 13-1A in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (103) verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht (103) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Bildqualität nach 50 000 Wiederholungen des Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 9A gezeigt.

Beispiel 7

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie Probe Nr. 14-1A in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde die Schichtdicke der zweiten Schicht (103) verändert. Nach der Wiederholung des in Beispiel 1 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens wurden die in Tabelle 10A gezeigten Ergebnisse erhalten.

Beispiel 8

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 1B gezeigten Bedingungen Proben von Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke (Proben Nr. 11-1B bis 17-3B, Tabelle 2B) hergestellt.

Die Konzentrationsverteilung der Germaniumatome und der Sauerstoffatome in den Proben werden in Fig. 18 bzw. Fig. 19 gezeigt.

Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden jeweils 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; die bildmäßige Belichtung erfolgte durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch mit einer Belichtungsdosis von 2 lx.s.

Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der einen Toner und einen Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch Koronaladung mit +5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine zufriedenstellende Reproduzierbarkeit der Helligkeits abstufung zeigte.

Die Bewertung der Qualität des übertragenen Tonerbildes wurde in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wie derholt, wobei jedoch anstelle der Wolframlampe ein Halbleiter laser vom GaAs-Typ bei 810 nm (10 mW) verwendet wurde. Alle Proben lieferten ein klares Bild mit einer ausgezeichneten Auflösung und einer zufriedenstellenden Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung.

Beispiel 9

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 3B gezeigten Bedingungen Proben von elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien (Proben Nr. 21-1B bis 27-3B, Tabelle 4B) hergestellt.

Jede Probe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 einer Bildqualitätsbewertungsprüfung unterzogen. Jede geprüfte Probe lieferte ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität und zeigte nach 200 000maliger wiederholter Verwendung unter den Betriebsbedingungen eine Temperatur von 38°C und einer relativen Feuchte von 80% keine Verschlechterung der Bildqualität.

Beispiel 10

Proben eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials (Proben Nr. 11-1-1B bis 11-1-8B, 12-1-1B bis 12-1-8B und 13-1-1B bis 13-1-8B, d. h. 24 Proben) wurden unter den gleichen Bedingungen und in der gleichen Weise wie die Proben 11-1B, 12-1B und 13-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde die zweite Schicht (103) unter den in Tabelle 5B gezeigten Bedingungen hergestellt.

Jede der auf diese Weise hergestellten Proben wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung eingesetzt, und bei jedem der elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien wurden eine allgemeine Bewertung der Qualität des übertragenen Bildes und eine Bewertung der Haltbarkeit des Aufzeichnungsmaterials beim kontinuierlich wiederholten Kopieren unter den in den Beispielen beschriebenen Bedingungen durchgeführt.

Die Ergebnisse der Gesamtbewertung der Qualität des übertragenen Bildes und der Bewertung der Haltbarkeit beim kontinuierlichen wiederholten Kopieren werden in Tabelle 6B gezeigt.

Beispiel 11

Aufzeichnungsmaterialien wurden in der gleichen Weise wie Probe Nr. 11-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Stickstoffatome in der zweiten Schicht (103) verändert, indem das Target-Verhältnis der Silicium-Scheibe zu der Siliciumnitrid-Scheibe bei der Bildung der zweiten Schicht (103) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Qualität des Bildes geprüft, das nach 50 000 Wiederholungen des in Beispiel 8 beschriebenen Bild erzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens erzeugt worden war. Die Ergebnisse werden in Tabelle 7B gezeigt.

Beispiel 12

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie Probe Nr. 12-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Stickstoffatome in der zweiten Schicht (103) verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas zu NH₃-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht (103) verändert wurde.

Bei den auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Bildqualität nach 50 000 Wiederholungen des Kopierverfahrens einschließlich der Bildübertragung gemäß dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 8B gezeigt.

Beispiel 13

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie Probe Nr. 13-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Stickstoffatome in der zweiten Schicht (103) verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und NH₃-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht (103) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Bildqualität nach 50 000 Wiederholungen des in Beispiel 8 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwick lungs- und Reinigungsverfahrens bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 9B gezeigt.

Beispiel 14

Aufzeichnungsmaterialien wurden in der gleichen Weise wie Probe Nr. 14-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde die Schichtdicke der zweiten Schicht (103) verändert. Nach der Wiederholung des in Beispiel 8 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens wurden die in Tabelle 10B gezeigten Ergebnisse erhalten.

Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den Beispielen der Erfindung werden nachstehend gezeigt:

Trägertemperatur:
etwa 200°C für die Germanium enthaltende Schicht
etwa 250°C für die Schicht, die kein Germanium enthält
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,4 hPa

Tabelle 1A

Tabelle 2A

Tabelle 3A

Tabelle 4A

Tabelle 5A

Tabelle 6A

Tabelle 7A

Tabelle 8A

Tabelle 9A

Tabelle 10A

Tabelle 1B

Tabelle 2B

Tabelle 3B

Tabelle 4B

Tabelle 5B

Tabelle 6B

Tabelle 7B

Tabelle 8B

Tabelle 9B

Tabelle 10B

Claims

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger und einer lichtempfangenden Schicht, bestehend aus einer ersten Schicht (102) mit einem Schichtaufbau, in dem ein Schichtbereich (104), der aus einem Germaniumatome enthaltenden amorphen Material besteht, und ein Fotoleitfähigkeit zeigender Schichtbereich (105), der aus einem Siliciumatome enthaltenden amorphen Material besteht, aufeinanderfolgend von der Trägerseite her auf dem Träger vorgesehen sind, und einer zweiten Schicht (103), die aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome enthält, wobei die erste Schicht (102) einen Sauerstoffatome enthaltenden Schichtbereich (O) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich (O) eine Zone aufweist, in der die Konzentration der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke in Richtung auf die obere Endfläche der ersten Schicht (102) stufenlos und kontinuierlich ansteigt und daß die zweite Schicht (103) mindestens eine aus Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart enthält.

2. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (104) und/oder dem Schichtbereich (105) Wasserstoffatome enthalten sind.

3. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (104) und/oder dem Schichtbereich (105) Halogenatome enthalten sind.

4. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Germaniumatome in dem Schichtbereich (104) in der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig verteilt sind.

5. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Germaniumatome in dem Schichtbereich (104) in der Richtung der Schichtdicke gleichmäßig verteilt sind.

6. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der lichtempfangenden Schicht eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist.

7. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit um eine zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atomart handelt.

8. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit um eine zu der Gruppe V des Periodensystems gehörende Atomart handelt.

9. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (104) Siliciumatome enthalten sind.

10. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der in dem Schicht bereich (104) enthaltenden Germaniumatome 1 bis 1×10⁶ Atom-ppm beträgt.

11. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich (104) eine Schichtdicke von 3,0 nm bis 50 nm hat.

12. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich (105) eine Schichtdicke von 0,5 bis 90 µm hat.

13. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (102) eine Schichtdicke von 1 bis 100 µm hat.

14. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke T_B des Schichtbereichs (104) und die Schichtdicke T des Schichtbereichs (105) die Beziehung T_B/T ≦ 1 erfüllen.

15. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogenatome aus Fluor, Chlor, Brom und Jod ausgewählt sind.

16. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) 0,001 bis 50 Atom-% beträgt.

17. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergrenze des Gehalts der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich (O) nicht mehr als 30 Atom-% beträgt, wenn die Schichtdicke T_O des Sauerstoff atome enthaltenden Schichtbereichs (O) 2/5 oder mehr der Schichtdicke T der ersten Schicht (102) beträgt.

18. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (104) 0,01 bis 40 Atom-% Wasserstoffatome enthalten sind.

19. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (104) 0,01 bis 40 Atom-% Halogenatome enthalten sind.

20. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (104) Wasserstoffatome und Halogenatome in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 40 Atom-% enthalten sind.

21. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (105) 1 bis 40 Atom-% Wasserstoffatome enthalten sind.

22. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (105) 1 bis 40 Atom-% Halogenatome enthalten sind.

23. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (105) Wasserstoffatome und Halogenatome in einer Gesamtmenge von 1 bis 40 Atom-% enthalten sind.

24. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atomart aus B, Al, Ga, In und Tl ausgewählt ist.

25. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Gruppe V des Periodensystems gehörende Atomart aus P, As, Sb und Bi ausgewählt ist.

26. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (102) an der dem Träger zugewandten Seite einen Schichtbereich (PN) auf weist, der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthält.

27. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich (PN) 0,01 bis 5×10⁴ Atom-ppm beträgt.

28. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Substanz (C) in dem Schichtbereich (PN) 30 Atom-ppm oder mehr beträgt.

29. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (102) eine Verarmungsschicht aufweist.

30. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material, das die zweite Schicht (103) bildet, ein amorphes Material ist, das durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird:
a-(Si_xC_1-x)_y(H,X)_1-y
(worin 0<x, y<1 und X ein Halogenatom ist).

31. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (103) 1×10^-3 bis 90 Atom-% Kohlenstoff enthält.

32. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material, das die zweite Schicht (103) bildet, ein amorphes Material ist, daß durch die folgende Formel wiedergegeben wird:
a-(Si_xN_1-x)_y(H,X)_1-y
(worin 0<x, y<1 und X ein Halogenatom ist).

33. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (103) 1×10^-3 bis 60 Atom-% Stickstoff enthält.

34. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (103) eine Schichtdicke von 0,003 bis 30 µm hat.