DE3447687A1 - Fotoleitfaehiges aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial

Die Erfindung betrifft ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie Licht, worunter im weitesten Sinne UV-Strahlen, sichtbares Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und V-Strahlen usuj. zu verstehen sind, empfindlich ist.

Fotüleitfähigs Materialien, die fotoleitfähigE Schichten in Festkörper-Bildabtastuorrichtungen, Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie auf dem Gebiet der Bilderzeugung oder Manusk ript-Leseuorrichtungen uslj. bilden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Uerhältnis [Fotostrom (I )/Dunkelstrom (Ij)Jt AbsDrptionsspektraleigenschaften, 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

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innerhalb einer festgelegten Zeit leicht behandelt bzw. beseitigt werden kann. Im Fall eines Aufzeichnungsmaterials für die Elektrofotografie, das in eine für die Anwendung in einem Büro als Büromaschine vorgesehene elektrofotografische 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-DSS 27 46 967 und 28 55 71B Anwendungen von a-Si für den Einsatz in Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie bekannt, und aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für den Einsatz in einer als fataelektrischer Wandler wirkenden Lesevorrichtung bekannt.

Die bekannten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien mit ^aus a-Si gebildeten lichtempfangenden Schichten müssen jedoch unter den gegenwärtigen Umständen ferner hinsichtlich der Erzielung eines Gleichgewichts der Gesamteigenschaften, wozu elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie der Dunkelwiderstandswert, die Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht usw. 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 lichtempfangenden bzw. fataleitfähigen Materials in einem Aufzeichnungsmaterial für die Elektrofotografie oft beobachtet, daß während seiner Anwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen in bezug auf die Erzielung einer höheren Lichtempfindlichkeit und

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eines höheren Dunkeluiderstandes beabsichtigt sind. Denn ein solches fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten hervorgerufen. Beispielsweise tritt durch wiederholte Anwendung eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen auf, was zu der sogenannten Geisterbild-Erscheinung, bei der Restbilder erzeugt werden, führt, oder die Ansprecheigenschaften werden allmählich verschlechtert, wenn das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial wiederholt mit hoher Geschwindigkeit verwendet wird.

Ferner 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 wirksam ausgenutzt wert.
den, wenn als Lichtquelle eine Halogenlampe oder eine Leuchtstofflampe angewandt wird. Folglich ließe sich noch verschiedenes verbessern·.

Wenn andererseits das Licht, mit dem bestrahlt wird, in der fotoleitfähigen Schicht nicht in ausreichendem Maße absorbiert wird, sondern die Menge des das Substrat (oder den Träger) erreichenden Lichts erhöht ist, können in dem Fall, daß das Substrat selbst in bezug auf das durch die fotoleitfähige Schicht hindurchgelassene Licht ein hohes Reflexionsvermögen hat, in der fotoleitfähigen 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 ge-

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macht wird, um die Auflösung zu erhöhen, und stellt folglich im Fall der Anwendung eines Halbleiterlasers als Lichtquelle ein großes Problem dar.

a-Si-Materialien können ferner als am Aufbau beteiligte Atome üJasserstoffatome oder Halogenatome wie z. B. Fluoroder Chloratome zur Verbesserung ihrer elektrischen und Fotoleitf ähigkeitseigenschaf ten, Atome uiie Bor- oder Phosphoratame zur Steuerung des Typs der elektrischen Leitung soüjie andere Atome zur Verbesserung anderer Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise, in der diese am Aufbau beteiligten Atome enthalten sind, können manchmal Probleme bezüglich der elektrischen oder Fotoleitfähigkeitseigenschaften der gebildeten Schicht her-

15 vorgerufen uierden.

D. h., in vielen Fällen ist beispielsweise die Lebensdauer der in der gebildeten fotoleitfähigen Schicht durch Belichtung erzeugten Fototräger ungenügend, oder die von der Substratseite her injizierten Ladungen können in dem dunklen Bereich nicht in ausreichendem Maße behindert bzw. gehemmt werden.

Bei der Gestaltung des lichtempfangenden bzw. fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials ist es infolgedessen einerseits auch erforderlich, die Lösung all der Probleme, die vorstehend erwähnt wurden, anzustreben, während andererseits versucht wird, die Eigenschaften des a-Si-Materials selbst zu verbessern.

Zur Lösung der vorstehend erwähnten Probleme, die bei den bekannten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien auftreten, wurden erfindungsgemäß ausgedehnte Untersuchungen hinsichtlich der Anwendbarkeit von a-Si für ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial sowie für ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial für eine Festkörper-

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Bildabtastvorrichtung, eine Auslesevorrichtung usLd. durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, daß ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einer besonderen Schichtstruktur, die aus (A) einem amorphen Material mit Silicium als Matrix, insbesondere einem amorphen Material, das Siliciumatome (Si) als Matrix und mindestens eine aus Wasserstüffatomen (H) und Halogenatomen (X) ausgeujählte Atomart enthält, d. h. sogenanntem hydriertem amorphem Silicium oder halogeniertem amorphem Silicium {nachstehend gemeinsam als "a-Si(H,X)" bezeichnet] und (B) einem amorphen Material mit Siliciumatomen (Si) und Eermaniumatomen (Ge) als Matrix, insbesondere einem amorphen Material, das die ermähnten Atome als Matrix und mindestens eine aus Wasserstoffatomen (H) und Halogenatomen (X) ausgewählte Atomart enthält, d.

h. sogenanntem hydriertem amorphem Silicium/Germanium, halogsniertem amorphem Silicium/Germanium oder halogenhaltigem hydriertem amorphem Silicium/Germanium [nachstehend gemeinsam als "a-SiGe(H , X ) " bezeichnet] besteht, hervorragend ist. Dieses fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial hat nicht nur außerordentlich gute Eigenschaften für die praktische Anwendung, sondern ist auch den bekannten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien in jeder Hinsicht überlegen und hat insbesondere hervorragende Eigenschaften bei der Anwendung für die Elektrofotografie und in dem Bereich

25 langer Wellenlängen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften hat, die in konstanter Weise stabil sind, faktisch unabhängig von den Umgebungsbedingungen in jeder Art von Umgebung eingesetzt werden kann und hervorragende Lichtempfindlichkeitseigenschaften an der Seite der langen Wellenlängen und eine besonders hervorragende Beständigkeit gegenüber der Licht-

Q5 Ermüdung zeigt sowie eine hervorragende Haltbark.eit hat, ohne daß bei wiederholter Verwendung Uerschlechterungser-

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scheinungen hervorgerufen werden, und kein oder im wesentlichen kein beobachtetes Restpotential zeigt.

Durch die Erfindung sail auch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zur Uerfügung gestellt werden, das in dem gesamten Bereich des sichtbaren Lichts eine hohe Lichtempfindlichkeit hat, hinsichtlich der Anpassung an einen Halbleiterlaser besonders hervorragend ist und auch ein schnelles Ansprechen auf Licht zeigt.

Ferner soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zur Uerfügung gestellt werden, das während der zur. Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern durchgeführten Ladungsbehandlung in einem Ausmaß, das dazu ausreicht, daß ein übliches elektrofotografisches Verfahren sehr wirksam angewandt werden kann, wenn das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial für die Verwendung als Aufzeichnungsmaterial bzw. Bilderzeugungsmaterial für die Elektrofotografie vorgesehen ist, zum Tragen bzw. Festhalten von

20 Ladungen befähigt ist.

Des weiteren soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial für die Elektrofotografie zur Verfugung gestellt werden, mit dem leicht Bilder hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung zeigen, ahne daß ein Bildfließen oder Bildfehler hervorgerufen werden, hergestellt werden können.

Durch die Erfindung soll auch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung gestellt werden, das imstande ist, einen ausreichend hohen Dunkelwiderstand und ein ausreichendes Aufnahmepatential zu liefern, und ferner soll durch Verbesserung der Haftung zwischen den einzelnen Schichten die Produktivität bei der Herstellung des foto-3g leitfähigen Aufzeichnungsmaterials verbessert werden.

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Ferner soll durch die Erfindung ein fotDleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einer hohen Lichtempfindlichkeit und einem hohen S/IM-Verhältnis zur Verfügung gestellt werden.

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

Es ist erwünscht, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthalten sind, und es wird auch bevorzugt, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist.

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Ferner kann in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) mindestens eine aus Sauerstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart enthalten sein, falls dies erwünscht ist.

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Das erfindungsgemäße fatüleitfähige Aufzeichnungsmaterial, das so gestaltet ist, daß es einen Schichtaufbau hat, wie er vorstehend erwähnt wurde, kann all die verschiedenen Probleme lösen, die vorstehend erwähnt wurden, und hervorragende elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften, eine hervorragende Durchschlagsfestigkeit und gute Eigenschaften bezüglich des Einflusses van Umgebungsbedingungen bei der Anwendung zeigen.

Das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial zeigt insbesondere in dem Fall, daß es als Aufzeichnungsmaterial bzw. Bilderzeugungsmaterial für die Elektrofotografie eingesetzt wird, keinerlei Beeinflussung der Bilderzeugung durch Restpotentiale und hat stabile elektrische Eigenschaften mit einer hohem Empfindlichkeit und ein hohes S /I\l-Verhä 1 tni s sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit

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gegenüber der Licht-Ermüdung und hat bei wiederholter Anwendung ausgezeichnete Eigenschaften und ermöglicht wiederholt und in stabiler Weise eine Erzeugung von Bildern mit hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton

5 und eine hohe Auflösung zeigen.

Ferner hat das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial über den gesamten Bereich des sichtbaren Lichts eine hohe Empfindlichkeit, ist hinsichtlich der Anpassung an einen Halbleiterlaser besonders hervorragend, ist hinsichtlich der Verhinderung won Interferenzen hervorragend und zeigt ein schnelles Ansprechen auf Licht.

Die bevorzugten Ausführungsfarmen 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 fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials dient.

Fig. 2 bis 13 zeigen jeweils eine schematische Darstellung des Tiefenprofils der Germaniumatome in der zweiten Schicht (II) des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials.

Fig. 14A, 14B und 16 zeigen jeweils schematisch die Honzentrationsverteilung von Boratomen in der lichtempfangenden Schicht von Beispielen des erfindungsgemäßen fotoleitfähigO 9^En Aufzeichnungsmaterials.

Fig. 15, 17, 21 und 2k zeigen jeweils schematisch die KonzentratiDnsverteilung von Germaniumatomen in der zweiten Schicht (II) des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufgg Zeichnungsmaterials.

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Fig. 18 ist eine Zeichnung, die die Vorrichtung zur Herstellung des fDtaleitfMh igen Aufzeichnungsmaterials durch das Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren zeigt.

Fig. 19 und 20 zeigen jeweils schematisch die Konzentrationsverteilung von Sauerstoffatomen in der lichtempfangenden Schicht von Beispielen des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials, und

Fig. 22 und 23 zeigen jeweils schematisch die Konzentrationsverteilung von Stickstoffatomen in der lichtempfangenden Schicht von Beispielen des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials.

Fig. 1 zeigt schematisch den Schichtaufbau des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials.

Das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial 1OG uieist auf einem Substrat 101 für das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial eine lichtempfangende Schicht 102 mit ausreichendem Volumen-Widerstand und ausreichender Fotoleitfähigkeit auf. Die lichtempfangende Schicht 102 besteht - von der Seite des vorstehend erwähnten Substrats her aus einer ersten Schicht (I) 103, die aus a-Si(H,X) besteht, einer zweiten Schicht (II) 104, die aus a-SiGe(H,X) besteht, und einer dritten Schicht (III) 105, die aus a-SiC(H,X) besteht. Obwohl die erste Schicht (I) und/oder die zweite Schicht (II) Fataleitfähigkeit zeigen kann, ist es auf jeden Fall notwendig, die Schicht so zu gestalten, daß die Schicht, die von dem einfallenden Licht erreicht wird, Fotoleitfähigkeit zeigt. Ferner ist es in diesem Fall erwünscht, daß die erste Schicht (I) und die zweite Schicht (II) gegenüber dem Licht mit dem jeweils erwünschten Wellenlängenspektrum Fataleitfähigkeit zeigen und daß die Schicht derart gestaltet ist, daß sie imstande ist, eine ausreichende Menge von FotDträgern zu erzeugen.

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Bei dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial kann durch den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in die erste Schicht (I) und/oder die zuieite Schicht (II) die Leitfähigkeit der Schicht, in der diese Substanz enthalten ist, in der gewünschten Weise gesteuert werden. Die Substanz (C) kann in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) in der Richtung der Schichtdicke entweder in gleichmäßiger oder in ungleichmäßiger Verteilung enthalten sein. Ferner kann die Substanz (C) in dem Schichtbereich (PIM), in dem die Substanz (C) enthalten ist, in der Richtung der Schichtdicke kontinuierlich entweder in gleichmäßiger oder in ungleichmäßiger Verteilung enthalten sein.

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Denn die zweite Schicht (II) beispielsweise dicker als die erste Schicht (I) ausgebildet wird, um die zweite Schicht (II) derart anzuwenden, daß sie die Funktion einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht hat, sollte die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit geeigneterweise in einer derartigen Verteilung enthalten sein, daß sie an der Substratseite angereichert ist. Andererseits sollte die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in der zweiten Schicht (II) geeigneterweise derart enthalten sein, daß sie an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht (I) und der zweiten Schicht (II) Dder in der IMähe der Grenzfläche stärker angereichert ist.

Wenn andererseits die erste Schicht (I) dicker ausgebildet wird als die zweite Schicht (II), urn die zweite Schicht (II) als Ladungserzeugungsschicht und die erste Schicht (I) als Ladungstransportschicht dienen zu lassen, ist es erwünscht, daß die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit derart enthalten ist, daß sie an der Substratseite der ersten Schicht (I) stärker angereichert

ist.

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Folglich ist es im Rahmen der Erfindung dadurch möglich, Eine Verbesserung in Form einer höheren Empfindlichkeit und einer höheren Durchschlagsfestigkeit zu erzielen, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) ein Schichtbereich (PN) ausgebildet iuird, der in der Richtung der Schichtdicke kontinuierlich eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthält.

Als Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften können die auf dem Halbleitergebiet eingesetzten Fremdstcffe erwähnt werden. Im Rahmen der Erfindung können Fremstoffe vom p-Typ, die Si ader Ge, die am Aufbau des Schichtbereichs (PIM) beteiligt sind, Leitfähigkeitseigenschäften v/am p-Typ verleihen, und Fremdstoffe vom n-Typ, die diesem Si ader Ge Leitfähigkeitseigenschaften vom n-Typ verleihen, eingesetzt werden. Im einzelnen können als Fremdstüffe 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 U des Periodensystems gehörenden Atome wie z. B. P (Phosphor), As (Arsen), Sb (Antimon) und Bi (Wismut)

25 erwähnt werden, wobei P und As bevorzugt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich (PM), der in der lichtempfangenden Schicht ausgebildet ist, in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der für den Schichtbereich (PN) erforderlichen Leitfähigkeit oder in dem Fall, daß der Schichtbereich (PN) in unmittelbarer Berührung mit dem Substrat vorgesehen ist, in Abhängigkeit von organischen Beziehungen, beispielsweise der Beziehung zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit dem Substrat usw., gewählt werden. Ferner wird der Gehalt der

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Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit geeigneterujBise unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen zu den Eigenschaften anderer Schichtbereiche, die in unmittelbarer Berührung mit dem Schichtbereich (PN) vorgesehen sind, oder zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit den erwähnten anderen Schichtbereichen festgelegt.

Im Rahmen der Erfindung sollte der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit, die in dem Schichtbe-

Z₄. reich (PIM) enthalten ist, geeigneterweise 0,001 bis 5 χ 10

Atom-ppm, vorzugsweise 0,5 bis 1 χ 10 Atom-ppm und insbesondere 1 bis 5 χ 10 Atom-ppm betragen.

Im Rahmen der Erfindung können dadurch, daß als Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich (PIM) geeigneterueise 30 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 50 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr gewählt werden, 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 Injektion von Elektronen von der Substratseite her in die lichtempfangende Schicht 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 η-Typ ist, die Injektion positiver Löcher von der Substratseite her in die lichtempfangende Schicht wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung zu negativer Polarität unterzogen wird.

In dem vorstehend erwähnten Fall kann ein Schichtbereich (Z), bei dem es sich um den Anteil handelt, der nicht zu dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (PIM) gehört, bei

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dem vorstehend beschriebenen grundlegenden Aufbau der lichtempfangenden Schicht eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthalten, oder der Schichtbereich (Z) kann eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten, die dieselbe Polarität hat, jedoch in einer Menge enthalten ist, die \/iel geringer ist als die praktisch verwendete Menge der in dem Schichtbereich (PIM) enthaltenen Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften.

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In einem derartigen Fall kann der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit, die in dem Schichtbereich (Z) enthalten ist in angemessener LJeise nach Wunsch in Abhängigkeit won. der Polarität oder dem Gehalt der in dem Schichtbereich (PW) enthaltenen Substanz (C) festgelegt werden, wobei dieser Gehalt in dem Schichtbereich (Z) jedoch geeigneterweise D,D01 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis 200 Atom-ppm beträgt.

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Wenn im Rahmen der Erfindung in dem Schichtbereich (P(\!) und dem Schichtbereich (Z) dieselbe Art einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit 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 im Rahmen der Erfindung auch möglich, einen Schichtbereich, der eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit mit einer Polarität enthält, und einen Schichtbereich, der eine Substanz für die Steue-

oQ rung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander vorzusehen, wodurch in dem erwähnten Berührungsbereich eine sogenannte Verarmungsschicht gebildet wird. So werden beispielsweise ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom

oc p-Typ enthält, und ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom n-Typ enthält, in der lichtempfan-

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genden Schicht in unmittelbarer Berührung miteinander unter Bildung eines sogenannten pn-Übergangs ausgebildet, wodurch eine Verarmungsschicht gebildet uierden kann.

Beispiele für Halogenatome (X), die im Rahmen der Erfindung gegebenenfalls in die erste Schicht (I) eingebaut werden können, sind Fluor, Chlor, Brom und Ood, wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann die aus a-Si(H,X) bestehende erste Schicht (I) durch ein Vakuumbedampfungsverfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden.

Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung der aus a-Si(H₁X) bestehenden ersten Schicht (I) durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein zur Zuführung von Siliciumatomen (Si) befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si und ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Uasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) in eine Abscheidungskammer, die im Inneren in einen Zustand mit vermindertem Druck gebracht werden kann, eingeleitet werden und daß in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Substrats, das in eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus a-Si(H₁X) bestehende erste Schicht (I) gebildet wird.

Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren, wenn die Zerstäubung unter Anwendung eines aus Si bestehenden Targets in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie z. B. Ar oder He oder aus einer auf diesen Gasen basierenden Gasmischung durchgeführt wird, ein Gas für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung einge-

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leitet werden.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die für die Bildung der ersten Schicht (I) im Rahmen der Erfindung zu verwenden sind, können die folgenden V/erbindungen erwähnt werden ·

Erstens können zu dem im Rahmen der Erfindung für die Zuführung van Si einzusetzenden gasförmigen Ausgangsmaterial als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie z. B. SiH₄, Si₂Hg, Si₃Hg, Si,Η.™ und andere gehören. SiH, und Ξΐ,-,Η,- werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung

von Si besonders bevorzugt-Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Siliciumhydriden können als Ausgangsmaterialien, die für die Zuführung von Si wirksam eingesetzt werden können, Halogenatome (X) enthaltende Siliciumverbindungen, d. h. mit Halogenatomen substituierte Silanderivate, wozu beispielsweise Siliciumhalogenide wie z. B. SiF, , Si^F^, SiCl, und SiBr, , die bevorzugt werden, gehören, erwähnt werden. Ferner können als wirksame Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Si bei der Bildung der ersten Schicht (I) auch gasförmige oder vergasbare Halogenide, die Wasserstoffatome als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten enthalten, beispielsweise halogensubstituierte Siliciumhydride, wozu z. B. SiH„F₂, SiHpJ₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ und SiHBr₃ gehören,

30 erwähnt werden.

Ferner kann durch geeignete Wahl der vorstehend erwähnten Schichtbildungsbedingungen im Fall der Verwendung einer Halogenatame (X) enthaltenden Siliciumverbindung in die gebildete Schicht X zusammen mit Si eingeführt werden.

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Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die für die Einführung von Halogenatomen (X) bei der Bildung der ersten Schicht (I) im Rahmen der Erfindung einzusetzen sind, können zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien beispielsweise gasförmige Halogene wie z. B. Fluor, Chlor, Brom und Jod und Interhalogenverbindungen wie z. B. ClF, ClFg₅BrF, BrF₃, BrF₅, JF₃, JF₇, JCl und JBr erwähnt werden.

Wenn im Rahmen der Erfindung in dem gewünschten Schichtbereich der ersten Schicht (I) ein Schichtbereich (0IM), der mindestens eine aus Sauerstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart enthält, vorgesehen wird, kann unter Einsatz der vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien in Kombination ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen verwendet werden, wobei dessen Menge während der Bildung der ersten Schicht (I) gesteuert wird, wodurch in die gebildete Schicht Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome eingebaut

20 werden.

Die in der ersten Schicht (I) enthaltenen Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome können überall in dem gesamten Bereich oder nur in einem Teil des Bereichs enthalten sein.

25

Der V/erteilungszustand C(GIM) der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome kann in der Richtung der Schichtdicke der ersten Schicht (I) entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig sein.

30

Im Rahmen der Erfindung wird der in der ersten Schicht (I) vorgesehene Schichtbereich (0IM), der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthält, derart ausgebildet, daß er den gesamten Schichtbereich der ersten Schicht (I) einnimmt, wenn eine Verbesserung der Lichtempfindlichkeit und des Dunkelwiderstandes beabsichtigt ist, während der

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Schichtbereich (0l\l) derart ausgebildet ujird, daß er den Endteil-Schichtbereich, der an das Substrat und/oder an die zweite Schicht (II) angrenzt, einnimmt, ujenn eine Verstärkung der Haftung an dem Substrat und/oder an der zweiten

5 Schicht (II) angestrebt wird.

Der Gehalt der Sauerstoffatarne und/oder der Stickstoffatome, die in dem Schichtbereich (DIM), der in einer solchen ersten Schicht (I) vorgesehen ist, enthalten sind, kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit won den Eigenschaften, die für den Schichtbereich (OM) selbst erforderlich sind, um die vorstehend ermähnten Zwecke zu erreichen, von den Eigenschaften, die an der Berührungs-Grenzfläche mit dem Substrat erforderlich sind, oder von organischen Beziehungen zu den Eigenschaften, die andere Schichtbereiche, die in unmittelbarer Berührung mit dem Schichtbereich (DIM) vorgesehen sind, aufweisen, den Eigenschaften, die an der Berührungs-Grenzfläche mit anderen Schichtbereichen erforderlich sind, usuj. gewählt werden.

ι 20

Der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome in dem Schichtbereich (DIM), der in geeigneter Weise nach üJunsch in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu bildenden fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials festgelegt werden kann, kann geeigneterweise 0,001 bis 50 Atom-%, vorzugsweise 0,002 bis kO Atom-% und insbesondere D,DD3 bis 3D Atom-% betragen.

Wenn für die Bildung des Schichtbereichs (DIM) das Glimmentladungsverfahren angewandt wird, werden zu den Ausgangsmaterialien, die in der gewünschten Weise aus den Ausgangsmaterialien für die Bildung der ersten Schicht (I) ausgewählt worden sind, ferner die Ausgangsmaterialien für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen gegeben. Als solche Ausgangsmaterialien für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen können die

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meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen in vergaster Form, die als am Aufbau beteiligte Atome Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten, eingesetzt werden.

Als Ausgangsmaterial, das wirksam für die Zuführung von Sauerstoffatomen (D) bei der Bildung des Schichtbereichs (ON) eingesetzt wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das als am Aufbau beteiligte Atomart Sauerstaffatome (0) enthält, oder ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das als am Aufbau beteiligte Atome Sauerstoffatome (0) und Uasserstoffatome (H) enthält, eingesetzt werden. Beispiele für solche Ausgangsmaterialien sind Sauerstoff (Or,), Ozon (O₃), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (IMD₂), Distickstoffmonoxid (N₉O), Distickstofftrioxid (NpOO, Distickstofftetroxid (N„D,), Distickstoffpentoxid (N₂O₁-), Stickstofftrioxid (ND₃) und niedere Siloxane, die als am Aufbau beteiligte Atome Siliciumatome (Si), Sauerstoffatome (0) und Wasserstoffatome (H) enthalten, z. B. Disiloxan

20 H₃SiOSiH₃ und Trisiloxan H₃SiOSiH₂DSiH₃.

Als Beispiele für Ausgangsmaterialien, die wirksam als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen (N) bei der Bildung des Schichtbereichs (N) eingesetzt werden können, können gasförmige ader vergasbare Stickstoffverbindungen, Nitride und Azide, die als am Aufbau beteiligte Atome N- oder N- und Η-Atome enthalten, z. B. Stickstoff (N₂), Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NIMH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH,IM^)

QQ erwähnt werden.

Alternativ können auch Stickstoffhalogenidverbindungen wie z. B. Stickstofftrifluorid (NF₃) und Stickstofftetrafluarid (N₂F,) eingesetzt werden, was den Vorteil hat, daß zugg sätzlich zu Stickstoffatomen ((M) Halogenatome (X) eingeführt werden.

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Für die Bildung der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthaltenden ersten Schicht (I) durch das Zerstäubungsverfahren können eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe und eine SiO,-,- und/oder eine Si,IM, Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und SiD„ und/oder Si-,ΙΜ, enthalten ist, 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 und/oder Stickstoffatomen, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, wobei das gasförmige Ausgangsmatsrial gegebenenfalls mit einem verdünnenden Gas verdünnt ist, in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden, um ein Gasplasma aus diesen Gasen zu bilden, in dem eine Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe durchgeführt werden kann.

Alternativ kann die Zerstäubung unter Verwendung von getrennten Targets aus Si und SiD₅₁ und/oder Si-,ΙΜ, ader eines plattenförmigen Targets, in dem eine Mischung νηη Si und SiD,-, und/oder Si,N, enthalten ist, in einer Atmosphäre aus einem verdünnenden Gas als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatame (X)

gO enthält, durchgeführt werden, wodurch die erste Schicht (I) mit dem Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthaltenden Schichtbereich (DIM), der in dem gewünschten Schichtbereich vorgesehen ist, gebildet werden kann.

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen können auch im

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Fall der Zerstäubung die gasförmigen Ausgangsmaterialien, die im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Glimmentladungsverfahren als Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien zur Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen erwähnt wurden, als wirksame Gase eingesetzt bierden.

Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der LeitfähigkBit wie z. B. von Atomen der Gruppe III oder Atomen der Gruppe U in die Struktur eines am Aufbau der ersten Schicht (I) beteiligten Schichtbereichs kann ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe III oder ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe V im gasförmigen Zustand während der Schichtbildung zusammen mit den Ausgangsmaterialien für die Bildung der ersten Schicht (I) in είπε Abscheidungskammer eingeleitet werden. Als Ausgangsmaterial, das für die Einführung der Atome der Gruppe III verwendet werden kann, werden geeigneterweise diejenigen veruendet, die bei Raumtemperatür unter Atmosphärendruck gasförmig sind odsr unter den Schichtbildungsbedingung8n l8icht vergast uerden ^ηπεπ. Als typische Beispiele solcher Ausgangsmaterialian für die Einführung von Atomen der Gruppe III können Borhydride wie z. B-B₂H₆, B^H₁₀, B₅H_g, B₅H₁₁, BgH^, BgH₁₂ und BgH^ und Borhalogenide wie z. B. BF₃, BCl₃ und BBr₃, die Verbindungen für die Einführung von Boratomen sind, erwähnt werden. Im übrigen könnsn beispielsweise auch AlCl,, GaCl₁, Ga(CH.,),, 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/, diE im Rahman dar Erfindung wirksam eingεsεtzt werden können, können beispielsweise Phosphorhydride wie z. B. PH₃ oder ^P2^H4 ^uncl Phosphorhalogenide wie z. B. PH, J, ^PF3' ^PF5' ^PC13> ^PC1 ₅» F¹Br₃, PBr₅ oder PJ₃, die Ausgangsmaterialien für dis Einführung von Phosphoratoman sind,

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ermähnt werden. Im übrigen können als wirksames Ausgangsmaterial für die Einführung van Atomen der Gruppe \l auch z. B. AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅, SbCl₃, SbCl₅, BiH₃, BiCl₃ oder BiBr₃ eingesetzt werden. 5

Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in der ersten Schicht (I) in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der für die erste Schicht (I) erforderlichen Leitfähigkeit oder won Eigenschaften anderer Schichten, die in unmittelbarer Berührung mit der ersten Schicht (I) ausgebildet sind, oder von organischen Beziehungen wie z. B. der Beziehung zu den Eigenschaften der erwähnten anderen Schichten an der Berührungs-Grenzfläche usw. gewählt werden.

Im Rahmen der Erfindung sollte der Gehalt der in der ersten Schicht (I) enthaltenen Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit geeigneterweise D,D1 bis 5 χ 1D Atom-ppm, vorzugsweise D,5 bis 1 χ 1D Atom-ppm und insbesondere 1

3 ^l

20 bis 5 χ 1D Atom-ppm betragen.

Im Rahmen der Erfindung sollte die Menge der Wasserstoffatome (H) oder die Menge der Halogenatome (X) oder die Summe der Mengen der Wasserstoffatome und Halogenatame (H+X), die in der ersten Schicht (I) enthalten sein können, vorzugsweise 1 bis 40 Atom-% und insbesondere 5 bis 3D Atom-% betragen.

Für die Steuerung der Menge der Wasserstoffatome (H) und/oder der Halogenatame (X), die in der ersten Schicht

(I) enthalten sein können, können beispielsweise die Substrattemperatur und/oder die Menge der in das Abscheidungsvorrichtungssystem einzuleitenden Ausgangsmaterialien, die für den Einbau von Wasserstoffatomen (H) oder Halogenatomen (X) eingesetzt werden, die Entladungsleistung usw.

gesteuert werden.

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Die erste Schicht (I) des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials hat eine Schichtdicke, die in geeigneter lileise nach Wunsch in Abhängigkeit davon, ob die erste Schicht (I) hauptsächlich als Uerklebungsschicht zwischen dem Substrat und der zweiten Schicht (II) oder als Uerklebungsschicht und Ladungstransportschicht wirkt, festgelegt werden kann. In dem ersten Fall salltE die Schichtdicke der ersten Schicht (I) geeigneterweise 1DO,G nm bis 50 pm, varzugsweise 200,0 nm bis 30 pm und insbesondere 200,0 nm bis 10 pm betragen, während sie im zweiten Fall geeigneterweise 1 bis 100 pm, vorzugsweise 1 bis Θ0 pm und insbesondere 2 bis 50 pm betragen sollte.

Bei dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial ist auf der ersten Schicht (I) 103 eine zweite Schicht (II) 104 ausgebildet. Die erste Schicht (I) und die zweite Schicht (II) bestehen beide aus amorphen Materialien, die als gemeinsame am Aufbau beteiligte Atomart

Siliciumatome enthalten, und infolgedessen ist an der Laminat-GrEnzflächE zwischEn diesen beiden Schichten eine ausreichende chemische Stabilität gewährleistet.

Bei dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial ist erwünscht, daß die in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke geeigneterweise eine ungleichmäßige Verteilung annehmen, jedoch in der zu der Oberfläche des Substrats parallelen Richtung eine gleichmäßige Verteilung annehmen.

Dadurch, daß die zweite Schicht (II) derart ausgebildet

wird, daß sie eine solche Schichtstruktur hat, kann ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial gebildet werden, das gegenüber Licht in dem gesamten Wellenlängenbereich von gc relativ kürzeren Wellenlängen bis zu relativ längeren Wellenlängen einschließlich des Bereichs des sichtbaren

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1 Lichts eine hervorragende Lichtempfindlichkeit zeigt.

Hinsichtlich des V/erteilungszustandes der Germaniumatome in der zweiten Schicht (II) ist es ferner beispielsweise möglich, einen Schichtaufbau auszubilden, bei dem die V/erteilungskonzentratian C der Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke von der Grenzfläche mit der ersten Schicht (I) in Richtung auf die Grenzfläche mit der dritten Schicht (III) abnimmt oder bei dem sie von der Grenzfläche mit der ersten Schicht (I) in Richtung auf die Grenzfläche mit der dritten Schicht (III) zunimmt oder bei dem die zweite Schicht (II) hinsichtlich der Uerteilungskonzentration C der Germaniumatome beide Eigenschaften aufweist.

Fig. 2 bis 13 zeigen typische Beispiele für die Verteilung der in der zweiten Schicht (II) des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials enthaltenen Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke.

In Fig. 2 bis 13 zeigt die Abszissenachse die Verteilungskonzentration C der Germaniumatame, während die Grdinatenachse die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) zeigt. t_R zeigt die Lage der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht

(I) und der zweiten Schicht (II), während t_T die Lage der Grenzfläche zwischen der zweiten Schicht (II) und der dritten Schicht (III) zeigt. D. h., daß die Schichtbildung der zweiten Schicht (II), die Germanium enthält, wen der t„-Seite ausgehend in Richtung auf die t_T-Seite fortschreitet.

In Fig. 2 wird eine erste typische Ausführungsform des Konzentrations-Tiefenprofils der in der zweiten Schicht

(II) enthaltenen Germaniumatame in der Richtung der Schichtdicke gezeigt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die

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Germaniumatame in der gebildeten zweiten Schicht (II) van der Grenzflächenlage t„ mit der ersten Schicht (I), auf der die Germaniumatome enthaltende zweite Schicht (II) zu bilden ist, bis zu der Lage t. in der Weise enthalten, daß die Verteilungskonzentration C der Germaniumatome einen konstanten Wert Π. annimmt, während die Konzentration von der Lage t. bis zu der Grenzflächenlage t_T mit der dritten Schicht (III) von dem Wert C„ ausgehend allmählich kontinuierlich abnimmt. Die Konzentration C der Germaniumatome erhält in der Grenzflächenlage t_T den Wert C-,.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsfarm nimmt die Konzentration C der enthaltenen Germaniumatame van der Lage tg bis zu der Lage t,- von dem Wert C, ausgehend allmählich und kontinuierlich ab, bis sie in der Lage t_T den Wert C₅ erreicht.

Im Fall der Fig. k wird die Konzentration C der Germaniumatame von der Lage t_a bis zu der Lage t„ bei einem konstan-

D :i C.

ten Wert Cf- gehalten, während sie von dem Wert C₇ in der Lage t„ ausgehend bis zu der Lage t_T allmählich kontinuierlich abnimmt und in der Lage t_T einen Wert von im wesentlichen Null erhält. (Unter einer Konzentration mit einem Wert von im wesentlichen Null ist ein unterhalb des nach-

25 weisbaren Grenzwertes liegender Gehalt zu verstehen.)

Im Fall der Fig. 5 nimmt die Verteilungskonzentratian C der Germaniumatame van der Lage t„, wo sie den Wert C„ hat, bis zu der Lage t_, wo sie einen Wert von im wesentlichen Null erhält, allmählich und kontinuierlich ab.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsfarm wird die V/erteilungskonzentratian C der Germaniumatame zwischen der Lage tg und der Lage t, bei einem konstanten Wert Cg gehalten, während sie in der Lage t_T den Wert C^_n erhält. Zwischen der Lage t., und der Lage t_T nimmt die Vertei-

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lungskonzentration C von der Lage t, bis zu der Lage t-j- in Form einer Funktion erster Ordnung ab.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsfarm wird ein derartiges Konzentrations-Tiefenprofil gebildet, daß die Verteilungskonzentration C won der Lage t_R bis zu der Lage t, einen konstanten Wert C^. annimmt, während sie wan der Lage t, bis zu der Lage t_T von dem Wert C.„ bis zu dem Wert C^₃ in Form einer Funktion erster Ordnung abnimmt. 10

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform nimmt die Verteilungskonzentration C der Germaniumatome von der Lage tj, bis zu der Lage t_ von dem Wert C₁, bis zu einem Wert von im uiesentlichen Null linear ab.

In Fig. 9 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Konzentration C der Germaniumatome von der Lage t_o bis zu der Lage t,- von dem Wert C..^ bis zu dem Wert C^ linear abnimmt und zwischen der Lage t,- und der Lage t_T bei dem konstanten Wert C,.,- gehalten uird.

Bei der in Fig. 1G gezeigten Ausführungsform hat dis Konzentration C der Eermaniumatome in der Lage t₀ den Wert C₁₇. Die Konzentration C vermindert sich von dem Wert C^₇ ausgehend am Anfang allmählich und in der Mähe der Lage t,-bis zu der Lage t,- plötzlich, bis sie in der Lage t,- den Wert C₁₀ erhält.

Zwischen der Lage t, und der Lage t₇ nimmt die Konzentration C der Germaniumatome am Anfang plötzlich und danach allmählich ab, bis sie in der Lage t_? den Wert C,, „ erhält. Zwischen der Lage t₇ und der Lage t„ nimmt die Konzentration C sehr allmählich ab und erreicht in der Lage t„ den Wert Cr,,-,. Zwischen der Lage t„ und der Lage t_T nimmt die Konzentration C entlang einer Kurve mit der in Fig. 10 gezeigten Gestalt von dem Wert C„_n bis zu einem Wert von im

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1 üjesEntlichen Null ab.

Bsi der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsfarm hat die GErmaniumkonzEntratian von der Lags t_R bis zu der Lags t„ αεπ konstanten Uert Cr,,-,, uiährend die Germaniumkonzentration VDn dar Lags t„ bis zu der Lags t_R dEn konstantEn Wert C^ ^ hat.

Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsfarm hat die Germaniumkanzentration in der Lage t_R einen üJert von im wesentlichen Null und nimmt entlang der in Fig. 12 gezeigten Kurve in der Weise zu, daß sie in der Lage t_ den Wert Cp., erreicht.

In Fig. 13 hat die Germaniumkonzentration in der Lage t„ einen ÜJert won im wesentlichen Null, und die Germaniumkonzentration nimmt entlang der in Fig. 13 gezeigten Kurve von der Lage t„ bis zu dem Wert C„, in der Lage t^g zu und hat van der Lage t^_n bis zu der Lage t_T den konstanten Wert

IU -1 I

20 C₂₄.

Bei den in Fig. 2 bis 10 gezeigten Germaniumkanzentrations-Tiefenprofilen ist die Germaniumkonzentration in Fig. 2 bis 10 in der IMähe der Grenzfläche der ersten Schicht (I) angereichert, während die Germaniumkonzentration in Fig. 11 bis 13 in der Nähe der Grenzfläche der dritten Schicht (III) angereichert ist. Es ist auch möglich, eine Kombination dieser Germaniumkonzentrations-Tiefenprofile anzuwenden .

Wie vorstehend anhand einiger typischer Beispiele für Tiefenprofile von in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Germaniumatomen in der Richtung der Schichtdicke unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 13 beschrieben wurde, liegt in der Nähe der Grenzfläche der ersten Schicht (I) und/oder der dritten Schicht (III) ein Anteil mit einer höheren

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Verteilungskonzentration C der Germaniumatome, während im Innern der zweiten Schicht (II) ein Verteilungszustand der Germaniumatame mit einem Anteil mit einer Konzentration, die im Vergleich zu der Konzentration in der IMähe der Grenzfläche der ersten Schicht (I) und/oder der dritten Schicht (III) beträchtlich niedriger ist, vorgesehen ist.

Die am Aufbau der lichtempfangenden Schicht des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials beteiligte zweite Schicht (II) meist in der Nähe der Grenzfläche der ersten Schicht (I) oder der Grenzfläche der dritten Schicht (III) geeigneterweise einen lokalisierten Bereich (A), der Germaniumatome vorzugsweise mit einer relativ höheren Konzentration enthält, auf, wie es vorstehend beschrieben

15 wurde.

Der lokalisierte Bereich (A) kann im Rahmen der Erfindung unter Bezugnahme auf die in Fig. 2 bis 13 gezeigten Symbole geeigneterweise innerhalb von 5 pm von der Grenzflächenlage ^n oder t, aus vorgesehen sein.

Im Rahmen der Erfindung kann der vorstehend erwähnte lokalisierte Bereich (A) den gesamten Schichtbereich (L,-), der sich von der Grenzflächenlage t_R oder t_ aus bis zu einer Tiefe bzw. mit einer Dicke von 5 pm erstreckt, einnehmen oder alternativ einen Teil des Schichtbereichs (L_T) bilden.

Es kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der zu bildenden lichtempfangenden QQ Schicht festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A) als Teil des Schichtbereichs (L_T) gebildet wird oder den gesamten Schichtbereich (L₁-) einnimmt.

Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise gemäß einer derartigen Schichtbildung gebildet werden, daß der

Höchstwert C der Konzentration C der Germaniumatome in max

der Uerteilung in der Richtung der Schichtdicke geeigneterweise 1DDO Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 5D00 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 1 χ 10 Atom-ppm oder mehr beträgt.

D. h., daß die Germaniumatome enthaltende zweite Schicht (II) im Rahmen der Erfindung so gebildet wird, daß der

Höchstwert C der Verteilungskonzentration innerhalb max ³

einer Schichtdicke von 5 pm von der Seite der ersten

Schicht (I) oder von der Seite der dritten Schicht (III)

aus (in dem Schichtbereich mit einer Dicke von 5 pm, von t_R oder t_ aus gerechnet) vorliegen kann.

Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Germaniumatome in der zweiten Schicht (II), die Germaniumatome enthält, in geeigneter Weise nach Uiunsch so festgelegt werden, daß die Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst wird, und dieser Gehalt kann geeigneterweise 1 bis 9,5 χ 10 Atom-ppm, vorzugsweise 100 bis 8 χ 10 Atom-ppm und insbesondere 500 bis 7 χ 10 Atom-ppm betragen.

Bei dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial sollte die zweite Schicht (II) geeigneterweise Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten, um eine höhere Sensibilisierung und einen höheren Dunkelwiderstand zu bewirken oder um ferner die Haftung zwischen der ersten Schicht (I) und der zweiten Schicht (II) oder zwischen der zweiten Schicht (II) und der dritten Schicht (III) oder die Haftung der ersten Schicht (I), der zweiten Schicht (II)

3Q und der dritten Schicht (III) aneinander zu verbessern.

Die in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome können entweder gleichmäßig in dem gesamten Bereich oder nur in einem Teil des Bereichs enthalten sein.

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Die Verteilung C (Ol\l) der Sauerstoff atome und/oder Stickstoffatome kann in der Richtung der Schichtdicke der zweiten Schicht (II) entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig sein.
5

Im Rahmen der Erfindung wird der in der zweiten Schicht (II) vorgesehene, Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthaltende Schichtbereich (GIM) derart ausgebildet, daß er den gesamten Schichtbereich der zweiten Schicht (II) einnimmt, wenn eine Verbesserung der Lichtempfindlichkeit und des Dunkelwiderstandes angestrebt wird, während der Schichtbereich (GN) derart ausgebildet wird, daß er den Endteil-Schichtbereich an der Seite der ersten Schicht (I) und/oder an der Seite der dritten Schicht (III) einnimmt, wenn eine Verstärkung der Haftung mit der ersten Schicht (I) und/oder der dritten Schicht (III) angestrebt wird.

Der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder der Stickstoffatome, die in dem Schichtbereich (Ol\l), der in einer solchen zweiten Schicht (II) ausgebildet ist, enthalten sein sollen, kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die für den Schichtbereich (Ol\l) selbst erforderlich sind, um die vorstehend erwähnten Zwecke zu erreichen, von den Eigenschaften, die an der Berührungs-Grenzfläche mit der ersten Schicht (I) oder der dritten Schicht (III) erforderlich sind, oder von organischen Beziehungen zu den Eigenschaften der ersten Schicht (I) oder der dritten Schicht (III) gewählt werden.

go Der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder der Stickstoffatome in dem Schichtbereich (GIM), der in geeigneter Weise nach Wunsch in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu bildenden fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials festgelegt werden kann, kann geeigneterweise Q,QQ1 bis 5Q Atom-%, vor-

gg zugsweise Q,GGZ bis kü Atom-% und insbesondere G,QQ3 bis 3Q Atom-% betragen.

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Ulenn bei dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen AufzeichnungsmatErial die erste Schicht (I) eine geringe Dicke hat, kann in der Germaniumatome enthaltenden zweiten Schicht (II) örtlich an der Seite der ersten Schicht (I) ein Schichtbereich (PIM), der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthält, ausgebildet werden, wobei der Schichtbereich (PN) als sogenannte Ladungsinjektions-V/erhinderungsschicht wirken kann.

D. h., dadurch, daß als Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich (PIM) geeigneterweise 30 Atcm-ppm oder mehr, vorzugsweise 50 Atom-ppm ader mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr gewählt werden, können beispielsweise folgende Vorteile erzielt werden: In dem Fall, daß die einzubauende Substanz (C) ein Fremdstoff worn p-Typ, wie er vorstehend erwähnt wurde, ist, kann die Wanderung von Elektronen, die von der Substratseite her in die lichtempfangende Schicht injiziert werden, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung zu positiver Polarität unterzagen wird. Andererseits kann in dem Fall, daß die einzubauende Substanz (C) ein Fremdstoff vom η-Typ ist, die Wanderung positiver Löcher, die von der Substratseite her in die lichtempfangende Schicht injiziert werden, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung zu negativer Polarität unterzogen wird.

In dem vorstehend erwähnten Fall kann ein Schichtbereich (ZII) in dem Anteil der zweiten Schicht (II), der nicht zu dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (PIM) gehört, bei dem vorstehend beschriebenen grundlegenden Aufbau der lichtempfangenden Schicht eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthalten, oder der Schichtbereich (ZII) kann eine Substanz (C) für

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die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten, die dieselbe Polarität hat, jedoch in einer Menge enthalten ist, die viel geringer ist als die praktisch verwendete Menge der in dem Schichtbereich (PIM) enthaltenen Substanz

5 (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften.

In einem derartigen Fall kann der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit, die in dem Schichtbereich (ZII) enthalten ist, in angemessener Weise nach Wunsch in Abhängigkeit von der Polarität oder dem Gehalt der in dem Schichtbereich (PIM) enthaltenen Substanz (C) festgelegt werden, ujobei dieser Gehalt in dem Schichtbereich (ZII) jedoch geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 0,G5 bis 5DO Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis

15 200 Atom-ppm beträgt.

Wenn im Rahmen der' Erfindung in dem Schichtbereich (PIM) und dem Schichtbereich (ZII) dieselbe Art einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist, sollte ihr Gehalt in dem Schichtbereich (ZII) vorzugsweise 30 Atam-ppm Dder weniger betragen. Im Unterschied zu den vorstehend erwähnten Fällen ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, in der zweiten Schicht (II) einen Schichtbereich, der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit mit einer Polarität enthält, und einen Schichtbereich, der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander vorzusehen, wodurch in dem erwähnten Berührungsbereich eine sogenannte Verarmungs-

OQ schicht gebildet wird. So werden beispielsweise ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom p-Typ enthält, und ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom η-Typ enthält, in der zweiten Schicht (II) in unmittelbarer Berührung miteinander unter Bildung eines sogenannten pn-Ubergangs ausgebildet, wodurch eine Verarmungsschicht gebildet werden kann.

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Beispiele für Halogenatome (X), die im Rahmen der Erfindung gegebenenfalls in die zweite Schicht (II) eingebaut uierden können, sind Fluor, Chlor, Brom und Jod, wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann die aus a-SiGe(H,X) bestehende zweite Schicht (II) durch ein Vakuumbedampfungsverfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden.

Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung der aus a-SiEe(H₁X) bestehenden zweiten Schicht (II) durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein zur Zuführung von Siliciumatomen (Si) befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zpführung von Si und ein zur Zuführung van Germaniumatamen (Ge) befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) in eine Abscheidungskammer, die im Inneren in einen Zustand mit vermindertem Druck gebracht werden kann, eingeleitet werden und daß in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Substrats, das in eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde und auf dem die erste Schicht (I) gebildet worden ist, eine Schichtbildung durchgeführt wird, während das Konzentrations-Tiefenprofil der Germaniumatome gemäß

gQ einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit gesteuert wird, um die aus a-SiGe(H,X) bestehende zweite Schicht (II) zu bilden.

Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren, wenn die Zerstäubung unter Anwendung eines aus Si bestehenden Targets oder von zwei plattenförmigen Targets,

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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 durchgeführt wird, ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge, gegebenenfalls zusammen mit einem Gas für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X), falls dies erwünscht ist, in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden , wodurch eine Plasmaatmosphäre gebildet uird, und das vorstehend erwähnte Target wird zerstäubt, während die DurchfluBgeschwindigkeit .des gasförmigen Ausgangsmaterials gemäß einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit gesteuert wird.

Im Fall des Ianenplattierverfahrens kann beispielsweise eine Verdampfungsquelle wie z. B. polykristallinss Silicium oder Einkristall-Silicium und polykristallines Germanium oder Einkristall-Germanium in ein Verdampfungsschiffchen hineingebracht werden, und die Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen nach dem LJiderstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren verdampft, wobei dem fliegenden, verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird, wobei im übrigen das selbe Verfahren wie im Fall der Zerstäubung angewandt wird.

25

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die für die Bildung der zweiten Schicht (II) im Rahmen der Erfindung zu verwenden sind, können die folgenden Verbindungen erwähnt werden .

30

Erstens können zu dem im Rahmen der Erfindung für die

Zuführung von Si einzusetzenden gasförmigen Ausgangsmaterial als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie z. B. SiH,, Si„Hg, Si₃H₃, 3g Si, H,.., und andere gehören. SiH, und Si„H,- werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbil-

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dung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung van Si besonders bevorzugt. Als Substanzen, die gasförmige Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Ge sein können, können in wirksamer Weise gasförmige ader vergasbare Germaniumhydride (Germane) wie z. B. GeH, , Ge^H,, Ge-,H„, Ge^H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₅H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ oder Ge₉H₃₀ eingesetzt werden. GeH, , Ge^H,- und Ge-,H_R werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Ge besonders bevorzugt.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen (X), die im Rahmen der Erfindung für die Bildung der zweiten Schicht (II) einzusetzen sind, kann eine Vielzahl von Halogenverbindungen, wozu z. B. vorzugsweise gasförmige Halogene, Halogenide und Interhalogenverbindungen oder gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen wie z. B. mit Halogenen substituierte Silanderivate gehören, erwähnt werden. Im Rahmen der Erfindung können als wirksame Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen 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 im Rahmen der Erfindung vorzugsweise für die Bildung der zweiten Schicht (II) eingesetzt werden, können gasförmige Halogene wie z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie z. B. ClF, ClF,, BrF, BrF₃, BrF₅, JF₃,

JF_, JCl und JBr erwähnt werden.

Als Halogenatome (X) enthaltende Siliciumverbindungen, d. h. als mit Halogenen substituierte Silanderivate, können vorzugsweise Siliciumhalogenide wie z. B. SiF, , Si„F.-, SiCl, und SiBr, eingesetzt werden.

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Uenn die zweite Schicht (II) in dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial durch das Glimmentladungsv/erfahren unter Anwendung einer solchen Halogenatome (X) enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf einem Substrat, auf dessen Oberfläche die erste Schicht (I) gebildet worden ist, die aus a-SiGe(H,X), das Halogenatome enthält, bestehende, zweite Schicht (II) gebildet werden, ohne daß als zur Zuführung van Si befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial ein gasförmiges Siliciumhydrid zusammen mit dem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge eingesetzt wird.

Im Fall der Bildung der Halogenatome (X) enthaltenden zweiten Schicht (II) durch das Glimmentladungsverfahren besteht die grundlegende Verfahrensweise darin, daß z. B. ein Siliciumhalügenid als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung vein Si, ein Germaniumhydrid als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge und ein Gas wie z.

B. Ar, H„ oder He in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis in die zur Bildung der zweiten Schicht (II) dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden und daß eine Glimmentladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden, wodurch auf einem Substrat, auf dessen Oberfläche die erste Schicht (I) gebildet worden ist, die zweite Schicht (II) gebildet werden kann. Für eine einfachere Steuerung des Anteils der eingebauten Wasserstoffatome kann mit diesen Gasen auch üJasserstoffgas oder eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumver-

gQ bindung in einer gewünschten Menge zur Bildung der zweiten Schicht (II) vermischt werden. Ferner ist jedes Gas nicht auf eine einzelne Spezies eingeschränkt, sondern es können mehrere Spezies in irgendeinem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden.

Im Fall des Zerstäubungsverfahrens und des Ianenplattier-

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Verfahrens können in die gebildete zuieite Schicht (II) Halcgenatome (X) eingeführt werden, indem die gasförmige Halogenverbindung oder die gasförmige, Halagenatome 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 H„ oder Gase wie z. B. Silane und/oder Germaniumhydride, wie sie vorstehend ermähnt wurden, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird.

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen während der Bildung der zweiten Schicht (II) die Halogenide oder halogenhaltigen Siliciumverbindungen, die vorstehend erwähnt wurden, wirksam eingesetzt werden. Im übrigen ist es auch möglich, als wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung der zweiten Schicht (II) gasförmige oder vergasbare Substanzen, wozu Halogenide, die Wasserstoffatome als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten enthalten, z. B. Halogenwasser-

stoffe wie z. B. HF, HCl, HBr oder HJ, halogensubstituierte Siliciumhydride wie z. B. SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ oder SiHBr,, halogenierte Germaniumhydride wie z. B. GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂, GeH₃Cl, GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHJ₃, Ge₂J₂ oder GeH₃J gehören, oder Germaniumhalogenide wie z. B. GeF,, GeCl,, GeBr,, GeJ,, GeF₂, GeCl₂, GeBr„ oder GeJ„ einzusetzen.

Unter diesen Substanzen können Halogenide, die üJasserstoffatome enthalten, vorzugsweise als Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenen eingesetzt werden, weil während der Bildung der zweiten Schicht (II) gleichzeitig mit

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der Einführung von Halogenatomen in die Schicht Lüasserstoffatome eingeführt werden können, die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder fataelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind.

Für die Einführung von Wasserstoffatomen in die Struktur der zweiten Schicht (II) kann anders als bei den vorstehend erwähnten Verfahren ermöglicht werden, daß in einer Abscheidungskammer H„ ader ein Siliciumhydrid wie z. B. SiH, , Si₀Hc, Si-.H_Q oder Si, H^_n zusammen mit Germanium oder einer

c. b jo M- IU

Germaniumverbindung für die Zuführung van Ge oder ein Germaniumhydrid wie z. B. GeH, , Ge„H,., Ge-,Η , Ge,H.,.-.,

Ger-H^ni Ge^-Hy₁, . Ge_nH^cJ Ge₀H^₀ oder Ge_nH_n,-, zusammen mit Ό \ c. b I η· /Ib ο la y /Lu

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 (H) oder die Menge der Halogenatome (X) oder die Summe der Mengen der Wasserstoffatome und der Halogenatome (H + X), die in der am Aufbau der zu bildenden lichtempfangenden Schicht beteiligten zweiten Schicht (II) 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 (H) und/oder der Halogenatame (X), die in der zweiten Schicht (II) enthalten sein sollen, können beispielsweise die Substrattemperatur und/oder die Menge der in das Abscheidungs- QQ vorrichtungssystem einzuleitenden Ausgangsmaterialien, die für den Einbau von Wasserstoffatomen (H) oder Halogenatomen (X) eingesetzt werden, die Entladungsleistung usw. gesteuert werden.

gc Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit wie z. B. von Atomen der Gruppe III oder

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Atomen der Gruppe \l in die Struktur der zweiten Schicht (II) kann in ähnlicher Weise, wie es im Zusammenhang mit der Bildung der ersten Schicht (I) beschrieben wurde, während der Schichtbildung zusammen mit anderen Ausgangsmaterialien für die Bildung der zweiten Schicht (II) ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe III oder ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe \l im gasförmigen Zustand in eine Abscheidungskammer eingeleitet werden.

Die zweite Schicht (II) des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials kann eine Dicke haben, die im Hinblick auf den Absorptionskoeffizienten der zweiten Schicht (II) bezüglich der zur Anregung von Fototrägern dienenden Lichtquelle festgelegt werden kann, wenn die zweite Schicht (II) hauptsächlich als Schicht für die Erzeugung won Fototrägern angewandt wird, und diese Schichtdicke kann geeigneterweise 1GD,G nm bis 50 pm, vorzugsweise 1DD,D nm bis 3D pm und insbesondere 100,D nm bis 20 pm

20 betragen.

Wenn die zweite Schicht (II) andererseits hauptsächlich als Schicht für die Erzeugung und den Transport von Fototrägern angewandt wird, kann die Dicke geeigneterweise nach lüunsch so festgelegt werden, daß die Fototräger mit einem guten Wirkungsgrad transportiert werden können, und diese Dicke kann geeigneterweise 1 bis 10D pm, vorzugsweise 1 bis Θ0 pm und insbesondere Z bis 50 pm betragen.

Wenn im Rahmen der Erfindung in der zweiten Schicht (II) ein Schichtbereich (ON), der mindestens eine aus Sauerstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atamart enthält, ausgebildet wird, kann während der unter Uerwendung der vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien durchgeführten Bildung der zweiten Schicht (II) ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoff-

- kk - DE £*51G

atomen in Kombination verwendet werden, wobei dessen Menge gesteuert ujird, wodurch in die gebildete Schicht Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome eingebaut werden.

üJenn für die Bildung des Schichtbereichs (DIM) das Glimmentladungsverfahren angewandt wird, werden zu den Ausgangsmaterialien, die in der gewünschten Weise aus den Ausgangsmaterialien für die Bildung der zweiten Schicht (II) ausgewählt werden sind, ferner die Ausgangsmaterialien für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen gegeben. Als solche Ausgangsmaterialien für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen können die meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen in vergaster Form, die als am Aufbau beteiligte Atome Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten, eingesetzt werden.

Als Ausgangsmaterial, das wirksam für die Zuführung von Sauerstoffatomen (D) bei der Bildung des Schichtbereichs (0IM) eingesetzt wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das als am Aufbau beteiligte Atome Sauerstoffatome (D) enthält, oder ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das als am Aufbau beteiligte Atome Sauerstoffatome (D) und Wasserstoffatome (H) enthält, eingesetzt werden. Beispiele für solche Ausgangsmaterialien sind Sauerstoff (O₂), Dzon (D₃), Stickstoffmonoxid (I\ID) , Stickstoffdioxid (ND₂), Distickstof fmonoxid (N₂O), Distickstof f trioxid ((M₂D₃), Distickstofftetroxid (IM₂D₄), Disticks tof f pentoxid (IM₂O₅), Stickstofftrioxid (IMO₃) und niedere Siloxane, die als am Aufbau beteiligte Atome Siliciumatome (Si), Sauerstoffatome (0) und Wasserstoffatome (H) enthalten, z. B. Disiloxan (H₃SiDSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂DSiH₃).

Als Beispiele für Ausgangsmaterialien, die wirksam als gg gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen (IM) bei der Bildung des Schichtbereichs (DIM)

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eingesetzt werden können, können gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen, Nitride und Azide, die als am Aufbau beteiligte Atome IM- oder l\l- und Η-Atome enthalten, z. B. Stickstoff (N₂), Ammoniak (NH₃), Hydrazin (

Stickstoffüjasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid ^₃
erwähnt uerden. Alternativ können auch Stickstoffhalogenidverbindungen uie z. B. Stickstofftrifluorid (NF₃) und StickstofftetrafluDrid (N„F, ) eingesetzt werden, was den V/orteil hat, daß zusätzlich zu Stickstoffatomen (N) Halogenatome (X) eingeführt ujerden.

Wenn im Rahmen der Erfindung während der Bildung der ersten Schicht (I) und der zweiten Schicht (II) in mindestens einer dieser Schichten ein Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthaltender Schichtbereich (GN) ausgebildet wird, kann der Schichtbereich (DN) mit einem gewünschten Tiefenprofil in der Richtung der Schichtdicke, das gebildet Lüird, indem die Uerteilungskonzentration C (DN) der Sauerstoffatome und/oder der Stickstoffatome, die in dem Schichtbereich (DN) enthalten sind, verändert uird, im Fall der Glimmentladung dadurch gebildet werden, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen, deren Verteilungskonzentration C (DN) verändert werden soll, in eine Abscheidungskammer eingeleitet wird, während seine GasdurchflußgeschLüindigkeit gemäß einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit in geeigneter Weise verändert wird.

Im Fall der Anwendung der Zerstäubung, wenn beispielsweise 3Q ein Target, in dem eine Mischung von Si und SiO„ und/oder Si₃N^ enthalten ist, als Target für die Zerstäubung verwendet wird, kann das Mischungsverhältnis von Si zu SiD„ und/oder Si₃N, in der Richtung der Schichtdicke des Targets zuvor verändert werden, wodurch ein gewünschtes Tiefenprofil der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome in der Richtung der Schichtdicke erhalten werden kann.

- if6 - DE if51G

Die dritte Schicht (III) 1G5, die bei dem erfindungsgemäßen fotaleitfähigen Aufzeichnungsmaterial auf der zueiten Schicht (II) 104 auszubilden ist, hat eine freie Oberfläche und ist hauptsächlich vorgesehen, um die Aufgabe der Erfindung bezüglich der Feuchtigkeitsbeständigkeit, der Eigenschaften bei der kontinuierlichen wiederholten Verwendung, der Durchschlagsfestigkeit, der Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung und der Haltbarkeit zu lösen. Da sowohl die zweite Schicht (II) als auch die dritte Schicht (Ht) aus amorphen Materialien bestehen, die als gemeinsame am Aufbau beteiligte Atomart Siliciumatome enthalten, ist an der Laminat-Grenzfläche eine ausreichende chemische Stabilität geujähr-

15 leistet.

Im Rahmen der Erfindung besteht die dritte Schicht (III) aus einem amorphen Material, das SiliciumatomE (Si) und Kohlenstoff atome (C) gegebenenfalls zusammen mit UJasserstoff atomen (H) und/oder Halogenatomen (X) enthält [^nachstehend als "a-(5i C₁ ) (H,X). ", worin 0 < x, y < 1,

bezeichnet J.

Die aus a-(Si C₁ ) (H₁X)₁ bestehende dritte Schicht (III) kann beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ianenplattierverfahrsn oder das Elektronenstrahlverfahren gebildet werden. Diese Herstellungsverfahren können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von ver-3Q schiedenen Faktoren wie z. B. den Herstellungsbedingungen, dem Ausmaß der Belastung durch die Kapitalanlage für Einrichtungen, dem Fertigungsmaßstab, den gewünschten Eigenschaften, die für das herzustellende fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial erforderlich sind, usw. ausgewählt wergjden. Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren kann vorzugsweise angewandt werden, weil in diesem

3U7687

- 47 - DE 4510

Fall die Vorteile erzielt werden, daß die Herstellungsbedingungen für die Herstellung von fatoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien mit erwünschten Eigenschaften vergleichsweise leicht gesteuert werden können und daß in die herzustellende dritte Schicht (III) Kohlenstoffatome und/oder Halogenatome zusammen mit Siliciumatomen auf einfache Ueise eingeführt werden können. Ferner kann die dritte Schicht (III) gebildet werden, indem das Glimmentladungsverfahren und das Zerstäubungsverfahren in Kombination in demselben Vorrichtungssystem angewandt werden.

Für die Bildung der dritten Schicht (III) durch das Glimmentladungsverfahren können gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung van a-(Si C₁ ) (H,X). , die gegebenenfalls in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis mit verdünnend.em Gas vermischt sind, in eine Abscheidungskammer für die Vakuumbedampfung, in die ein Substrat, auf dem die zweite Schicht (II) gebildet worden ist, hineingebracht wurde, eingeleitet werden, und aus dem eingeleiteten Gas wird ein Gasplasma gebildet, indem eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der zweiten Schicht (II), die bereits auf dem vorstehend erwähnten Substrat gebildet

worden ist, a-(Si C, ) (H,X). abgeschieden wird.

χ ι ~ χ \j ι ~" \y

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von a-(Si C_{1 ν}),,(Η,Χ)<ι ι ^ίε ι™ Rahmen der Erfindung einzusetzen

X I ^ Xy Ι^—γ

sind, können die meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen in vergaster Form, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens eine aus Siliciumatomen (Si), QQ Kohlenstoffatomen (C), Wasserstoffatomen (H) und Halogenatomen (X) ausgewählte Atomart enthalten, eingesetzt werden.

Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial eingesetzt wird, das

3g als eine der aus Si, C, H und X ausgewählten Atomarten Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ist es bei-

- kB - DE it510

spielsweise möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atcme als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das H- und/oder X-Atame als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder alternativ eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem Gas, das Si-, C- und H-Atame oder Si-, C- und X-Atame als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis einzusetzen.

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

Als Halogenatoms (X), die in der dritten Schicht (III) enthalten sein können, können F, Cl, Br und 3 erwähnt werden, wobei F und Cl bevorzugt werden.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien, die im Rahmen der Erfindung wirksam für die Bildung der dritten Schicht (III)

on eingesetzt werden, können beispielsweise gasförmige Siliciumhydride, die Si und H als am Aufbau beteiligte Atomarten enthalten, beispielsweise Silane (z. B. SiH, , SipHp-i Si-,Ηη und Si.H.p), Verbindungen, die als am Aufbau beteiligte Atomarten C und H enthalten, z. B. gesättigte

or Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und

- k9 - DE 4510

acetylenische Kahlenuiasserstoffε mit 2 bis k Kohlenstoffatomen, einfache Halogensubstanzen, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide und halogensubstituierte Siliciumhydride ermähnt werden.
5

Im einzelnen können als gesättigte Kohlenwasserstoffe Methan (EH^), Ethan (C₂H₅), Propan (C₃Hg), n-Butan (n-C(H^_n) und Pentan (C₁-H ), als ethylenische Kohlenwasserstoffe Ethylen (C₂H^), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C^Hg), Buten-2 (C^Hg), Isobutylen (C^Hg) und Penten (C₅H₁₀), als acetylenische Kohlenwasserstoffe Acetylen (C„H„), Methylacetylen (C₃H,) und Butin (C, Hc-), als gasförmige Halogene z. B. Fluor, Chlor, Brom und Jod, als Halogenuiasserstoffe z. B. HF, HJ, HCl und HBr, als Interhalogenverbindungen z.

B. ClF, ClF₃, BrF₅, BrF, BrF₃, BrF₅, OF₃, JF₇, JCl und JBr, als Siliciumhalogenide z. B. SiF^, Si₂F₅, SiCl^, SiCl₃Br, SiCl„Br„, SiClBr.,, SiCl-,J und SiBr, und als halogensubstituierte Siliciumhydride z. B. SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br₂ und SiHBr₃ erwähnt werden.

Zusätzlich zu diesen Materialien können als wirksame Materialien auch halogensubstituierte paraffinische Kohlenwasserstoffe wie z. .B. CF^, CCl,, CBr,, CHF₃, CH₃F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindüngen wie z. B. SF^ und SF₅, Silane wie z. B. Si(CH₃), und Si(C₂H₅), und halogenhaltige Alkylsilane wie z. B. SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ und SiCl₃CH₃ verwendet werden.

Diese Substanzen für die Bildung der dritten Schicht (III) können in der gewünschten Weise ausgewählt und während der Bildung der dritten Schicht (III) verwendet werden, so daß in der gebildeten dritten Schicht (III) Si liciumatome, Kohlenstoffatome und, falls erwünscht, Halogenatome und/oder Wasserstoffatome in einem vorher festgelegten

35 Zusammensetzungsverhältnis enthalten sein können.

3U7687

- 50 - ■ DE £f51D

Beispielsweise können Si(CH-,), als Material, das dazu befähigt ist, leicht Siliciumatnme, Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome einzubauen und eine Schicht mit erwünschten Eigenschaften zu bilden, und SiHCl₃, SiCl^, SiH₂Cl₂ 5 oder SiH,Cl als Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis vermischt und im gasförmigen Zustand in eine V/orrichtung für die Bildung der dritten Schicht (III) eingeleitet werden, und dann wird eine Glimmentladung angeregt, wodurch eine aus a-(Si C. ) (H,X). bestehende dritte Schicht (III) gebildet werden kann.

Für die Bildung der dritten Schicht (III) durch das Zerstäubungsverfahren wird als Target eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe und/oder eine C-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und C enthalten ist, verwendet und in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen, die, falls erwünscht, als am Aufbau beteiligte Atome Halogenatome und/oder Wasserstoffatome enthalten,

20 zerstäubt.

Wenn als Target beispielsweise eine Si-Scheibe verwendet wird, werden gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von C, H und/oder X, die, falls erwünscht, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet, um in der Abscheidungskammer ein Gasplasma zu bilden und eine Zerstäubung der Si-Scheibe zu bewirken.

Alternativ können Si und C als getrennte Targets oder kann ein aus einer Mischung von Si und C bestehendes plattenförmiges Target verwendet werden, und die Zerstäubung wird in einer Gasatmasphäre durchgeführt, die, falls notwendig, Wasserstoffatome oder Halogenatome enthält. Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von C, H und X können auch im Fall der Zerstäubung die gasförmigen Ausgangs-

- 51 - DE if510

materialien für die Bildung der dritten Schicht (III), die im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Glimmentladung als wirksame Gase erwähnt wurden, eingesetzt werden.

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

10

Im Rahmen der Erfindung sollte die dritte Schicht (III) sorgfältig so gebildet werden, daß ihr die erforderlichen Eigenschaften genau in der gewünschten lüeise verliehen werden.

15

D. h. eine Substanz, die als am Aufbau beteiligte Atome Si, C und, falls notwendig, H und/oder X enthält, kann in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen verschiedene Formen von kristallinen bis zu amorphem Formen annehmen, elektrische Eigenschaften zeigen, die von den Eigenschaften eines Leiters über die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators reichen, und Fotoleitfähigkeitseigenschaften zeigen, die von den Eigenschaften einer fotoleitfähigen bis zu den Eigenschaften einer nicht fütoleitfähigen Substanz reichen. Die Herstellungsbedingungen werden infolgedessen im Rahmen der Erfindung in der gewünschten Weise sorgfältig so gewählt, daß
a-(Si C,. ) (H₇X)₁ mit erwünschten
Eigenschaften, die von dem Zweck abhängen, gebildet werden

gO kann. Wenn die dritte Schicht (III) beispielsweise hauptsächlich zur verbesserung der Durchschlagsfestigkeit vorgesehen ist, wird a-(Si C. ) (H₁X). als ein amorphes Material hergestellt, das unter den Anwendungsbedingungen ausgeprägte elektrische Isoliereigenschaften zeigt.

35

Denn die dritte Schicht (III) alternativ hauptsächlich zur

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Verbesserung der Eigenschaften bei der wiederhalten kontinuierlichen Anwendung oder der Eigenschaften bezüglich des Einflusses van Umgebungsbedingungen während der Anwendung vorgesehen ist, kann das Ausmaß der vorstehend erwähnten elektrischen Isoliereigenschaften bis zu einem gewissen Grade vermindert werden, und a-(Si C. ) (H,X). kann als

χ ι — χ y ι ~~ y

ein amorphes Material hergestellt werden, das in einem bestimmten Ausmaß gegenüber dem Licht, mit dem bestrahlt wird, empfindlich ist.

Bei der Bildung der aus a-(Si C₁ ) (H,X). bestehenden dritten Schicht (III) auf der Oberfläche der zweiten Schicht (II) ist die Substrattemperatur während der Schichtbildung ein wichtiger Faktor, der die Struktur und die Eigenschaften der zu bildenden Schicht beeinflußt, und die Substrattemperatur während der Schichtbildung wird im Rahmen der Erfindung geeigneterweise genau gesteuert, damit in der gewünschten Weise a-(Si C₁ ) (H,X). mit den angestrebten Eigenschaften hergestellt werden kann.

Für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung kann die Substrattemperatur bei der Bildung der dritten Schicht (III) geeigneterweise in einem optimalen Temperaturbereich in Übereinstimmung mit dem zur Bildung der dritten Schicht (III) angewandten V/erfahren gewählt werden. Die Substrattemperatur beträgt geeigneterweise 2D bis 40D⁰C, vorzugsweise 50 bis 350⁰C und insbesondere 100 bis 300⁰C. Für die Bildung der dritten Schicht (III) 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 die dritte Schicht (III) durch diese Schichtbildungsverfahren gebildet wird, ist die Entladungsleistung während der Schichtbildung ähnlich wie die

- 53 - DE 4510

vorstehend erwähnte Substrattemperatur einer der wichtigen Faktoren, die die Eigenschaften des herzustellenden

amorphen Materials a-(Si C, ) (H,X). beeinflussen.

χ ι" x y ι ™" \j

Für eine wirksame Herstellung von a-(Si C. ) (H₁X). mit

χ ι *~ χ y ι ~ y

Eigenschaften, die für die Lösung der Aufgabe der Erfindung erforderlich sind, mit einer guten Produktivität kann die Entladungsleistung geeigneterweise 1G bis 300 U, vorzugsweise 20 bis 250 LJ und insbesondere 50 bis 200 U 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 im Rahmen der Erfindung als bevorzugte numerische Bereiche für die Substrattemperatur und die Entladungsleistung usu. zur Herstellung der dritten Schicht (III) 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 Grundlag einer organischen Beziehung zueinander derart festgelegt werden, daß eine aus a-(Si C. ) (H,X). bestehende dritte Schicht

x i ~ x y i ·■" \j

(III) mit gewünschten Eigenschaften gebildet werden kann.

Der Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials ist ähnlich wie die Bedingungen für die Herstel- lung der dritten Schicht (III) einer der wichtigen Faktoren für die Erzielung der gewünschten Eigenschaften, mit denen die Aufgabe der Erfindung gelöst wird. Der Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) wird im Rahmen der Erfindung in der gewünschten Ideise in Abhängigkeit von dem amorphen Material, das die dritte Schicht (III) bildet, und von dessen Eigenschaften festgelegt.

- 5k - DE k5W

Im einzelnen kann das amorphe Material, das durch die allgemeine Formel a-(Si C. ) (H,X). wiedergegeben wird, grob in ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen besteht, [nachstehend als "a-Si C. ",

a ι — a

worin D < a < 1, bezeichnetj, ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen besteht, £n achstehend als "a-(Si C₁ , ) HL ", worin D < b, c < 1, bezeichnetj und ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen, Halogenatomen und gegebenenfalls Wasserstoffatomen besteht, ^nachstehend als "a-(Si.Cj .) (H,X)^ ", uiorin G < d, ε < 1, bezeichnet] eingeteilt uierden.

Wenn die dritte Schicht (III) im Rahmen der Erfindung aus

a-Si C, gebildet ist, kann der Gehalt der Kahlenstoffa ι — a

atome (C) in der dritten Schicht (III) im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis SD Atom-% und insbesondere 10 bis 75 Atom-% betragen, d. h., daß a in der

■ l.

vorstehenden Formel a-Si C,, im allgemeinen 0,1 bis

3 I "~ 3

0,99999, vorzugsweise 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,25 bis 0,9 beträgt.

Wenn die dritte Schicht (III) im Rahmen der Erfindung aus

a-(Si, C₇₁ , ) H. gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlen-D 1-b C I -C .,

stoffatome (C) im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 90 Atom-% und insbesondere 10 bis 80 Atom-% betragen, während der Behalt der Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis k0 Atom-%, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% betragen kann. Das gebildete fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial ist für die praktische Anwendung hervorragend geeignet, wenn der Wasserstaffgehalt innerhalb dieser Bereiche liegt.

In der vorstehenden Formel a-(Si, C- , ) H„ sollte b

b 1-b c 1-c

folglich im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,1 bis

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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.

Denn die dritte Schicht (III) aus B-(Si₀C_1-0) (H₁X)₁
gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome im allgemeinen 1 χ 10" bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 90 Atom-% und insbesondere 10 bis BO Atom-% betragen, während der Gehalt der Halogenatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atam-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-% betragen kann. Uenn der Gehalt der Halogenatome innerhalb dieser Bereiche liegt, ist das hergestellte fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial in ausreichendem Maße für die praktische Anwendung 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 .C„ .) (H, X). sollte d

. _v di-de 1-e

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.

Der Bereich des numerischen liiertes der Schichtdicke der dritten Schicht (III) ist einer der wichtigen Faktoren für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung und sollte geeigneterweise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck so festgelegt werden, daß die Aufgabe der Erfindung

30 wirksam gelöst wird.

Es ist auch erforderlich, daß die Schichtdicke der dritten Schicht (III) in geeigneter Weise nach Wunsch unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome, der Beziehung zu der Schichtdicke der ersten Schicht (I) und der Schichtdicke der zweiten Schicht

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(II) 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

5 oder die Möglichkeit einer Massenfertigung berücksichtigt.

Die dritte Schicht (III) hat im Rahmen der Erfindung eine Schichtdicke, die geeigneterweise D,003 bis 3D pm, vorzugsweise 0,004 bis 20 pm und insbesondere 0,005 bis 10 pm beträgt.

Das im Rahmen der Erfindung zu verwendende Substrat 101

kann entweder elektrisch leitend oder isolierend sein. Als

elektrisch leitendes Material können Metalle wie z. B.

IMiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, IMb, Ta, \1, Ti, Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.

Als isolierendes Substrat können im allgemeinen Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, PoIycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid gehören, Gläser, keramische Werkstoff ε, Papiere und andere^ Materialien verwendet werden. Diese isolierenden Substrate sollten vorzugsweise mindestens'eine Oberfläche haben, die einer

ok 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.

„Q Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, (Mb, Ta, W, Ti, Pt, In₃O₃, SnD„ oder ITO (In-O, + SnO„) gebildet wird. Alternativ kann die Oberfläche einer Kunstharzfolie wie z. B. einer Polyesterfolie

ok durch Uakuumaufdampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung ader Zerstäubung eines Metalls wie z. B. (MiCr, Al, Ag, Pb, Zn,

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IMi, Au, Cr, Mo, Ir, 1Mb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren mit einem solchen Metall elektrisch leitend gemacht werden. Das Substrat kann in irgendeiner gewünschten Form ausgebildet uerden. Idenn das in Fig. 1 gezeigte fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial 100 beispielsweise als Aufzeichnungsmaterial für die Elektrofotografie verwendet werden soll, kann es für die Verwendung in einem kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet werden. Das Substrat kann eine Dicke haben, die in geeigneter LJeise so festgelegt wird, daß ein gewünschtes fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial gebildet werden kann. Ιϋεηη das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial flexibel sein muß, wird das Substrat mit der Einschränkung, daß es seine Funktion als Substrat ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat das Substrat jedoch unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit vorzugsweise eine Dicke νσπ 10 pm

20 oder eine größere Dicke.

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

Fig. 18 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials durch das Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren.

In Gasbomben 1102 bis 1106 sind luftdicht abgeschlossene gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials enthalten. Z. B. ist 1102 eine Bombe, die mit He verdünntes SiH,-Gas (Reinheit: 99,999 %, nachstehend als "SiH^/He" bezeichnet) enthält, ist 1103 eine Bombe, die mit He verdünntes GeH^-Gas (Reinheit: 99,999 %, nachstehend als "GeH^/He"

- 5a - DE 4510

bezeichnet) enthält, ist 1104 eine Bombe, die mit He verdünntes SiF^-Gas (Reinheit: 99,99 %, nachstehend als "SiF^/He" bezeichnet) enthält, ist 1105 eine Bombe, die mit He verdünntes B„H_C-Gas (Reinheit: 99,999 %, nachstehend als

c. b
"B„H_C/He" bezeichnet) enthält, und ist 1106 eine Bombe, die

c. D

mit He verdünntes CpH,-Gas (Reinheit: 99,999 %, nachstehend als "C^/He" bezeichnet) enthält.

Obiüohl es in Fig. 18 nicht gezeigt wird, ist es auch möglich, außer diesen Bomben zusätzliche Bomben bereitzustellen, falls dies notuendig ist. Uenn in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) beispielsweise Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten sind, werden zusätzlich eine Bombe, die NO-Gas (Reinheit: 99,99 %) enthält, und eine Bombe, die IMH^-Gas (Reinheit: 99,99 %) enthält, bereitgestellt.

LJm diese Gase in eine Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen, wird zuerst ein Hauptventil 1134 geöffnet, um die Reaktionskammer 1101 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren, nachdem bestätigt wurde, daß Ventile 1122 bis 1126 der Gasbomben 1102 bis 1106 und ein Belüftungsventil 1135 geschlossen und Einströmventile 1112 bis 1116, Ausströmventile 1117 bis 1121 und Hilfsventil 1132 und 1133 geöffnet sind. Als nächster Schritt werden die Hilfsventile 1132 und 1133 und die Ausströmventile 1117 bis 1121 geschlossen, wenn der an einer Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesene Druck 0,67 mPa erreicht hat.

gO Machstehend wird ein Beispiel für die Bildung einer ersten Schicht (I) auf einem zylindrischen Substrat 1137 beschrieben. SiH^/He-Gas aus der Gasbombe 1102 und B₂Hg/He-Gas aus der Gasbombe 1105 werden in Durchflußreguliervorrichtungen 1107 bzw. 1110 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1122 und 1125 geöffnet werden, um die Drücke an Auslaßmanometern 1127 und 1130 auf einen LJert von jeweils 981 hPa

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einzustellen, und indem die Einströmventile 1112 bzw. 1115 allmählich geöffnet uierden. Dann uierden die Ausströmventile 1117 und 1120 und das Hilfventil 1132 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1117 und 1120 uierden so eingestellt, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH,/He zu Br,H.-/He einen gewünschten Ulert hat, und auch die Öffnung des Hauptventils 1134 wird unter Beobachtung des an der Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesenen Druckes eingestellt, und zwar derart, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur des Substrats 1137 durch eine Heizvorrichtung 1138 auf 50 bis 400⁰C eingestellt wurde, wird eine Stromquelle 1140 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1101 eine Glimmentladung anzuregen, wodurch auf dem zylindrischen Substrat 1137 eine erste Schicht (I) gebildet wird.

Um in die erste Schicht (I) ferner Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome einzubauen, können in die Reaktionskammer 1101 NO-Gas und/oder NH,-Gas eingeleitet werden, während ihre Durchflußgeschwindigkeiten auf ein gewünschtes Verhältnis zu der Durchflußgeschwindigkeit von SiH,/He-Gas und der Durchflußgeschwindigkeit von Β,-,Η,/He-Gas eingestellt wird.

Während der Schichtbildung wird das zylindrische Substrat 1137 durch einen Motor 1139 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht, um die Schichtbildung gleichmäßig zu 3Q machen. Schließlich werden alle Ventile des Gasbetriebssystems geschlossen, und die Reaktionskammer 1101 wird einmal bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert.

Als nächstes wird ein Beispiel für die Bildung einer zweiten Schicht (II) auf der auf diese Weise gebildeten ersten Schicht (I) erläutert. Wenn die Ablesung an der Vakuummeß-

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vorrichtung 1136 D,67 mPa erreicht hat, wird ein ähnlicher Betrieb wie der vorstehend beschriebene wiederholt. D. h., SiH,/He-Gas aus der Gasbombe 1102, GeH,/He-Gas aus der Gasbombe 1103 und B^H^/He-Gas aus der Gasbombe 1105 uerden

C. D

in die Durchflußreguliervorrichtungen 1107, 1108 bzw. 1110 hineinströmen gelassen, indem die Uentile 1122, 1123 bzui. 1125 geöffnet werden, um die Auslaßmanometer auf einen Druck von jeweils 9B1 hPa einzustellen, und indem die Einströmventile 1112, 1113 und 1115 allmählich geöffnet werden. Dann werden die Ausströmventile 1117, 1118 und 1120 und das Hilfsventil 1132 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen. Dabei werden die Ausströmventile so eingestellt, daß die Verhältnisse der Durchflußgeschwindigkeit des SiH,/He-Gases, der Durchflußgeschwindigkeit des GeH,/He-Gases und der Durchflußgeschwindigkeit des EUH^/He-Gases gewünschte Werte haben, um die Konzentrationsverteilung der Germaniumatome in der zweiten Schicht (II) in der Richtung der Schichtdicke in der gewünschten Weise einzustellen. Ferner wird die Öffnung des Hauptventils 1134 unter Beobachtung des an der uakuummeßvorrichtung 1136 abgelesenen Druckes eingestellt, und zwar derart, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten üJert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur des zylindrischen Substrats 1137 durch die Heizvorrichtung 1138 auf einen vorher festgelegten Uert von 50 bis 400°C eingestellt wurde, wird die Stromquelle 1140 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, und dann wird eine Glimmentladung angeregt, wodurch auf dem zylindrischen Substrat 1137 ähnoQ lieh wie im Fall der Bildung der ersten Schicht (I) eine zweite Schicht (II) gebildet wird.

Idenn in die zweite Schicht (II) ferner Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome eingebaut werden, können ähnlich wie im Fall der ersten Schicht (I) IMO-Gas und/oder IMH^-Gas derart in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet werden, daß

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ihre Durchflußgeschwindigkeiten ein gewünschtes Verhältnis zu der Durchflußgeschwindigkeit anderer Gase haben.

Zur Bildung einer dritten Schicht (III) auf der auf diese Weise gebildeten zweiten Schicht (II) werden in ähnlicher Weise, wie es vorstehend beschrieben wurde, alle Ventile des angewandten Gasbetriebssystems geschlossen, und die Reaktionskammer 1101 wird einmal bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert. Wenn der an der Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesene Druck 0,67 mPa erreicht hat, kann in ähnlicher Weise, wie es vorstehend beschrieben wurde, beispielsweise unter Zuführung von SiH,/He-Gas aus der Gasbombe 1102, SiF^/He-Gas aus der Gasbombe 1104 und C^H^/He-Gas aus der Ga.sbombe 1106 eine Glimmentladung angeregt werden, um die dritte Schicht (III) zu bilden. Der Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) kann durch Steuerung der Durchflußgeschwindigkeit des zugeführten C„H,/He-Gases gesteuert bzw. eingestellt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Mittels der in Fig. 18 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils Proben von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (insgesamt 96 Proben, IMr. 1-1A bis 16-6A) hergestellt, indem durch das vorstehend im einzelnen beschriebene Glimmentladungsverfahren unter den in Tabelle 1A

3Q gezeigten Bedingungen auf aus Aluminium hergestellten Zylindern lichtempfangende Schichten gebildet wurden.

Die Tiefenprofile der Boratome und der Germaniumatome in den einzelnen Proben werden in Fig. 14A, Fig. 14B bzw. Fig. gpj 15 gezeigt. Die Tiefenprofile der Boratome und der Germaniumatome in den einzelnen Proben wurden ausgebildet, indem

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die Gasdurchflußgeschujindigkeiten van B„H.- und GeF, durch automatisches Öffnen und Schließen der entsprechenden Ventile gemäß den zuvor festgelegten Änderungskurven der Gasdurchf lußgeschujindigkeiten gesteuert wurden. Die Tiefenprofile der Boratome und der Germaniumatome gemäß Fig. 1 ^A, HB bzüj. 15, die in den einzelnen Proben in Kombination ausgebildet wurden, sind in Tabelle 2A aufgeführt.

Jede der auf diese Weise erhaltenen Proben wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, G,3 s lang einer Koronaladung mit +5,G kV unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Die bildmäßige Belichtung wurde unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von G,2 Ix.s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.

Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der Toner und 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,G kW auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Dann wurden dieselben Versuche unter denselben Tonerbild-Erzeugungsbedingungen wie vorstehend beschrieben wieder-

3Q holt, jedoch wurde als Lichtquelle anstelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (1Q mW) verwendet. Bei jeder Probe wurde die Bildqualität des übertragenen Tonerbildes bewertet. Als Ergebnis konnte bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein Bild von hoher Qualität, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten wer-

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1 den.

Beispiel 2

Mittels der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung wurden auf zylindrischen Substraten aus Aluminium in derselben Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter den in Tabelle 3A gezeigten Bedingungen, jeweils Proben von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie CtS Proben; IMr. 21-1A bis 28-6A) hergestellt.

Die Tiefenprofile der Boratome und der Germaniumatome in den lichtempfangenden Schichten der einzelnen Proben werden in Fig. 16 bzw. Fig. 17 gezeigt. Die Tiefenprofile der Boratome und der Germaniumatome in den einzelnen Proben wurden ausgebildet, indem die Gasdurchflußgeschwindigkeiten von BpHp. und GeF, durch automatisches Öffnen und Schließen der entsprechenden Ventile gemäß der zuvor festgelegten Änderungsgeschwindigkeitskurven der Gasdurchflußgeschwindigkeiten gesteuert wurden. Die Tiefenprofile der Boratame und der Germaniumatame gemäß Fig. 16 bzw. Fig. 17, die in den einzelnen Proben in Kombination ausgebildet wurden, sind in Tabelle 4A aufgeführt.

Als die Bildqualität des übertragenen Tonerbildes, das unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterials erzeugt wurde, ähnlich wie in Beispiel 1 bewertet wurde, wurde festgestellt, daß bei jedem Aufzeichnungsmaterial Bilder von hoher Qualität, die eine ausge-

3Q zeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigten, erhalten wurden.

Beispiel 3

gc Mittels der Herstellungsvorrichtung von Fig. 18 wurden unter denselben Bedingungen und nach demselben Verfahren

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wie bei der Herstellung der Probe IMr. 12-5A in Beispiel 1 und der Proben IMr. 24-4A und 28-2A in Beispiel 2, wobei die Herstellungsbedingungen für die dritte Schicht (III) jedoch jeweils in der in Tabelle 5A gezeigten Weise abgeändert wurden, jeweils AufZeichnungsmaterialien (2h Proben, Proben IMr- 12-5-1A bis 12-5-8A, 24-4-1A bis 24-4-8A und 2Θ-2-1Α bis 2Θ-2-8Α) hergestellt.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungungsmaterialien wurden unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 die Bildqualität und die Haltbarkeit bei der kontinuierlichen wiederholten Anwendung bewertet. Die Ergebnisse der Bewertung der einzelnen Proben werden in Tabelle 6A gezeigt.

Beispiel k

Auf zylindrischen Substraten aus Aluminium wurde jeweils ähnlich wie bei Probe IMr. 3-1A in Beispiel 1 zur Herstellung von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (7 Proben, Proben Nr. 3-1-1A bis 3-1-7A) eine lichtempfangende Schicht gebildet, jedoch wurde die dritte Schicht (III) durch das Zerstäubungsverfahren hergestellt, und zur Veränderung des Verhältnisses des Gehalts der Si liciumatDrne zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) wurde das Target-Flächenverhältnis der Siliciumscheibe zu Graphit, das während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandt wurde, verändert.

go Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung in derselben Weise wie in Beispiel 1 etwa 50.GD0mal wiederholt, und dann wurde die Bildqualität in derselben Weise wie in Beispiel 1

gg bewertet, wobei die in Tabelle 7A gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

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Beispiel 5

Das während der Bildung der dritten Schicht (III) angekiandte Durchf lußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH,-Gas zu C„H,-Gas ujurde verändert, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, luobei ansonsten dieselbe Verfahrensweise wie bei Probe IMr. 3-1A in Beispiel 1 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Substrat aus Aluminium eine lichtempfangende Schicht zu bilden, und auf diese Weise wurden Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (8 Proben; Proben IMr. 3-1-11A bis 3-1-18A) hergestellt.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in Beispiel 1 etwa 5D.DD0mal wiederhalt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 8A gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 6

Die während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandten Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisse von SiH,-Gas, SiF,-Gas und C„H,-Gas wurden verändert, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, wobei

QQ ansonsten dieselbe Verfahrensweise wie bei Probe IMr. 3-1A in Beispiel 1 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Substrat aus Aluminium eine lichtempfangende Schicht zu bilden, und auf diese Weise wurden Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (8 Proben; Proben IMr. 3-1-21A bis

₃₅ 3-1-28A) hergestellt.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in Beispiel 1 etwa 50.000mal wiederholt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 9A gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 7

Wach genau derselben Werfahrensweise wie bei Probe IMr, 3-1A in Beispiel 1, wobei jedoch die Schichtdicke der dritten Schicht (III) in der in Tabelle 1OA gezeigten Weise abgeändert wurde, wurden auf zylindrischen Substraten aus Aluminium lichtempfangende Schichten gebildet, um jeweils Aufzeichnungsmaterialien (*+ Proben, Proben IMr. 3-1-31A bis 3-1-34A) herzustellen.

Unter Anwendung won jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeug^un9i der Entwicklung und der Reinigung etwa 50.000mal ähnlich wie in Beispiel 1 wiederholt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 1DA gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

25 Beispiel 8

Mittels der in Fig. 18 gezeigten Warrichtung für die Herstellung von fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien wurden durch das vorstehend im einzelnen beschriebene GlimmgQ entladungs-Zersetzungsverfahren unter den in Tabelle 1B gezeigten Herstellungsbedingungen auf Aluminiumzylindern lichtempfangende Schichten gebildet, um jeweils Proben von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (96G Proben, Proben (Mr. 1-1-1B bis 16-10-6B) herzustellen.

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Die Tiefenprcifile der Boratome, die in der lichtempfangenden Schicht in dem Schichtbereich, der aus der ersten Schicht (I) und der zweiten Schicht (II) besteht, enthalten sind, werden in Fig. 1ί*Α und Fig. 1 ^tB gezeigt; die Tiefenprofile der Sauerstoffatome werden in Fig. 19 gezeigt, und ferner werden die Tiefenprofile der in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Eermaniumatome in Fig. 15 gezeigt.

Die Tiefenprofile der Boratome, der Sauerstoffatome und der GermaniumatDme in den einzelnen Proben werden folgendermaßen durch die den einzelnen Proben gegebenen Probennummern ausgedrückt:

Die Tiefenprofile der Boratome und der Sauerstoffatome werden durch die in Tabelle 3B gezeigten Wummern 1-1B bis 16-1GB ausgedrückt, und ferner werden die Tiefenprofile der Germaniumatome dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis 6, die den Endziffern der sechs Arten von Tiefenprofilen (2D1 bis 2DS), die in Fig. 15 gezeigt werden, entsprechen, ^an das Ende der in Tabelle 3B gezeigten Nummern 1-1B bis

16-1DB (vor dem "B") angehängt werden.

Derartige Tiefenprofile der Baratome, der Sauerstoffatome und der Germaniumatome wurden ausgebildet, indem die Durchflußgeschwindigkeiten von B-Hg/He-Gas, NO-Gas und GeF,/He-Gas durch automatisches Öffnen und Schließen der entsprechenden Ventile gemäß den zuvor festgelegten Änderungsgeschwindigkeitskurven der Gasdurchflußgeschwindigkeiten gesteuert wurden.

Jede der auf diese Weise hergestellten Proben wurde in eine

Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, 0,3 s lang einer Koronaladung mit +5,0 kl/ unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Die bildmäßige Q5 Belichtung wurde unter Anwendung einer Lud 1Framlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 0,2 Ix.s durch eine licht-

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1 durchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.

Unmittelbar danach uurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, ujobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten uurde. Als das Tonerbild durch Koronaladung mit + 5,0 k\y auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen uurde, wurde bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Dann wurden dieselben l/ersuche unter denselben Tonerbild-Erzeugungsbedingungen wie vorstehend beschrieben wiederholt, wobei jedoch als Lichtquelle anstelle der üdolframlampe ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (10 mlü) verwendet wurde, und bei jeder Probe wurde die Bildqualität des übertragenen Tonerbildes bewertet. Als Ergebnis konnte bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein Bild van hoher Qualität, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten werden.

25 Beispiel 9

Mittels der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung für die Herstellung von fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien wurden durch das vorstehend im einzelnen beschriebene Glimmgo entladungs-Zersetzungsverfahren unter den in Tabelle 2B gezeigten Herstellungsbedingungen auf Aluminiumzylindern lichtempfangende Schichten gebildet, um jeweils Proben von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (i+32 Proben, Proben IMr. 21-1-1B bis 2Θ-9-6Β) herzustellen.

- 69 - DE ^51D

Die Tiefenprofile der Boratome, die in der lichtempfangenden Schicht in dem Schichtbereich, der aus der ersten Schicht (I) und der zweiten Schicht (II) besteht, enthalten sind, werden in Fig. 16 gezeigt; die Tiefenprafile der Sauerstoffatome werden in Fig. 2D gezeigt, und ferner werden die Tiefenprofile der in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Germaniumatome in Fig. 21 gezeigt.

Die Tiefenprafile der Boratome, der Sauerstoffatome und der Germaniumatome in den einzelnen Proben werden folgendermaßen ähnlich wie in Beispiel 8 durch die den einzelnen Proben gegebenen Probennummern ausgedrückt: Die Tiefenprofile der Boratome und der Sauerstoffatome werden durch die in Tabelle kB gezeigten Nummern 21-1B bis 28-9B ausgedrückt, und ferner werden die Tiefenprofile der Germaniumatome dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis 6, die den Endziffern der sechs Arten von Tiefenprofilen (6D1 bis 606), die in Fig. 21 gezeigt werden, entsprechen, an das Ende der in Tabelle kB gezeigten Nummern 21-1B bis 2B-9B (vor dem "B") angehängt werden.

Als unter Anwendung der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 8 eine Bewertung der Bildqualität der übertragenen TDnerbilder durchgeführt wurde, wurde festgestellt, daß bei jedem Aufzeichnungsmaterial Bilder von hoher Qualität, die eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigten, erhalten werden konnten.

30

Beispiel 1D

Mittels der HerstellungsvDrrichtung von Fig. 18 wurden unter denselben Bedingungen und nach demselben Verfahren wie bei der Herstellung der Proben IMr. 5-5-2B und 1^t-10-5B in Beispiel 8 und der Probe (Mr. 25-3-itB in Beispiel 9,

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wobei die Herstellungsbedingungen für die dritte Schicht (III) jedoch in der in Tabelle 5B gezeigten Weise abgeändert wurde, jeujeils Aufzeichnungsmaterialien (.2k Proben, Proben IMr. 5-5-2-1B bis 5-5-Z-BB₁ U-1D-5-1B bis 14-10-5-8B

5 und 25-3-4-1B und 25-3-it-BB) hergestellt.

Unter Anwendung von jedem der auf diese LJeise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien uiurden unter denselben Bedingungen wie in Beispiel B die Bildqualität und die Haltbarkeit bei der kontinuierlichen wiederholten Anwendung heuertet. Die Bewertungsergebnisse bei den einzelnen Proben werden in Tabelle 6B gezeigt.

Beispiel 11

Auf einem zylindrischen Substrat aus Aluminium wurde ähnlich wie bei Probe IMr. 8-9-4B in Beispiel 8, wobei die dritte Schicht (III) jedoch durch das Zerstäubungsverfahren hergestellt wurde und das während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandte Target-Flächenverhältnis der Siliciumscheibe zu Graphit verändert wurde, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kühlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, eine lichtempfangende Schicht gebildet, um Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (7 Proben, Proben IMr. B-9-*+- 1B bis B-9-if-7B) herzustellen.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Lüeise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden in derselben Weise wie in Beispiel θ die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 5O.DDOmal wiederholt, und dann wurde in derselben Lüeise wie in Beispiel 8 eine Bewertung der Bildqualität durchgeführt, wobei die in Tabelle 7B gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

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1 Beispiel 12

Das während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandte Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis van SiH,-Gas zu Cp₁H,-Gas wurde verändert, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatame zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, wobei ansonsten dasselbe Verfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4B in Beispiel 8 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat IQ eine lichtempfangende Schicht zu bilden, und auf diese liieise wurden Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (8 Proben; Proben Nr. 8-9-4-11B bis 8-9-4-18B) hergestellt .

Unter Anwendung won jedem der auf diese Ueise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in Beispiel 8 etwa 5G.00Dmal wiederholt, und dann wurde eine Bewertung der Bildqualität durchgeführt, wobei die in Tabelle 8B gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 13

Die während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandten Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisse von SiH, -Gas, SiF,-Gas und CpH,-Gas wurden verändert, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatame zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, wobei ansonsten dasselbe Verfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4B in gO Beispiel 8 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat eine lichtempfangende Schicht zu bilden, und auf diese Weise wurden Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (8 Proben; Proben Nr. 8-9-4-21B bis 8-9-4-28B) hergestellt.

35

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten

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AufZeichnungsmaterialien uurden die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in Beispiel θ etwa 50.000mal ujiederhclt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 9B gezeigten

5 Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 14

Unter Anwendung genau desselben V/erfahrens wie bei Probe Mr. 8-9-4B in Beispiel 8, wobei die Schichtdicke der dritten Schicht (III) jedoch in der in Tabelle 1DB gezeigten Weise abgeändert wurde, wurde auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat eine lichtempfangende Schicht gebildet, um Aufzeichnungsmaterialien (4 Proben; Proben IMr. 8-9-4-31B bis Θ-9-4-34Β) herzustellen.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in

Beispiel 8 etwa 50.000mal wiederholt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 1OB gezeigten Beuertungsergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 15

Mittels der in Fig. 18 gezeigten V/orrichtung für die Herstellung von fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien wurden durch das vorstehend im einzelnen beschriebene Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren unter den in Tabelle 1C QQ gezeigten Herstellungsbedingungen auf Aluminiumzylindern lichtempfangende Schichten gebildet, um jeweils Proben von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrafotografie (96D Proben; Proben Nr. 1-1-1C bis 16-10-6C) herzustellen.

Die TiefenprofiIe der Boratome, die in der lichtempfangenden Schicht in dem Schichtbereich, der aus der ersten

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Schicht (I) und der zweiten Schicht (II) besteht, enthalten sind, werden in Fig. 14A und Fig. 14B gezeigt; die Tiefenprofile der Stickstoffatome werden in Fig. 22 gezeigt, und ferner werden die Tiefenprofile der in der zweiten Schicht

5 (II) enthaltenen Eermaniumatcme in Fig. 15 gezeigt.

Die Tiefenprofile der Boratome, der Stickstoffatome und der Germaniumatome in den einzelnen Proben werden folgendermaßen durch die den einzelnen Proben gegebenen Probennummern ausgedrückt:

Die Tiefenprofile der Boratome und der Stickstoffatome werden durch die in Tabelle 3C gezeigten Nummern 1-1C bis 16-1GC ausgedrückt, und ferner werden die Tiefenprofile der Germaniumatome dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis 6, die den Endziffern der sechs Arten von Tiefenprofilen (2D1 bis 206), die in Fig. 15 gezeigt werden, entsprechen, an das Ende der in Tabelle 3C gezeigten Wummern 1-1C bis 16-10C (vor dem "C") angehängt werden.

Derartige Tiefenprofile der Boratome, der Stickstoffatome und der Germaniumatome wurden ausgebildet, indem die Durchflußgeschwindigkeiten von BpHpVHe-Gas, NhU-Gas und GeF,/He-Gas durch automatische Steuerung des Öffnens und Schließens der entsprechenden Ventile gemäß den zuvor festgelegten Änderungsgeschwindigkeitskurven der Gasdurchflußgeschwindigkeiten gesteuert wurden.

Jede der auf diese LJeise erhaltenen Proben wurde in eine Ladungs-Belichtungs-V/ersuchsvorrichtung eingesetzt, 0,3 s lang einer Horonaladung mit +5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Die bildmäßige Belichtung wurde unter Anwendung einer lilolf ramlampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 0,2 Ix.s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.

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Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenfürmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch Koronaladung mit +5,0 kW auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen uurde, uurde bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten.

Dann wurden dieselben Versuche unter denselben Tonerbild-Erzeugungsbedingungen uie vorstehend beschrieben wiederholt, wobei jedoch als Lichtquelle anstelle der Uolframlampe ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (10 mLü) verwendet wurde, und bei jeder Probe wurde eine Bewertung der Bildqualität des übertragenen Tonerbildes durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein Bild von hoher Qualität, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten werden konnte.

Beispiel 16

Mittels der in Fig. 1Θ gezeigten Vorrichtung für die Herstellung von fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien wurden in derselben Weise wie in Beispiel 15, wobei die Herstellungsbedingungen jedoch in der in Tabelle 2C gezeigten Weise abgeändert wurden, auf Aluminiumzylindern lichtempfangende Schichten gebildet, um jeweils Proben von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (432 Proben; Proben IMr. 21-1-1C bis 2B-9-6C) herzustellen.

Die Tiefenprofile der Boratome, die in der lichternpfangenden Schicht in dem Schichtbereich, der aus der ersten Schicht (I) und der zweiten Schicht (II) besteht, enthalten

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sind, werden in Fig. 16 gezeigt; die Tiefenprafile der Stickstoffatome werden in Fig. 23 gezeigt, und ferner werden die Tiefenprafile der in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Germaniumatome in Fig. Zk gezeigt.

Die Tiefenprofile der Boratome, der Stickstoffatome und der Germaniumatome in den einzelnen Proben werden folgendermaßen ähnlich wie in Beispiel 15 durch die den einzelnen Proben gegebenen Probennummern ausgedrückt:

10

Die Tiefenprofile der Boratome und der Stickstoffatome werden durch die in Tabelle kC gezeigten Nummern 21-1C bis 2B-9C ausgedrückt, und ferner werden die Tiefenprofile der Germaniumatome dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis 6, die den Endziffern der sechs Arten von Tiefenprofilen (6D1C bis 60GC), die in Fig. 2k gezeigt werden, entsprechen, an das Ende der in Tabelle kC gezeigten Nummern 21-1C bis 28-9C (vor dem "C") angehängt werden.

Als unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 15 eine Bewertung der Bildqualität der übertragenen Tonerbilder unter Anwendung der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien durchgeführt wurde, wurde festgestellt, daß bei allen Aufzeichnungsmaterialien Bilder von hoher Qualität, die eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigten, erhalten werden konnten.

Beispiel 17

30

Mittels der Herstellungsvarrichtung won Fig. 18 wurden unter denselben Bedingungen und nach demselben V/erfahren wie bei der Herstellung der Proben Nr. 5-5-2C und 1it-1D-5C in Beispiel 15 und der Probe Nr. 25-3-i+C in Beispiel 16, wobei die Herstellungsbedingungen für die dritte Schicht (III) jedoch in der in Tabelle 5C gezeigten Weise abgeän-

- 76 - DE 451D

dert wurden, jeueils Aufzeichnungsmaterialien (24 Proben; Proben IMr. 5-5-2-1C bis 5-5-2-8C, 14-10-5-1C bis 14-1G-5-8C und 25-3-4-1C bis 25-3-4-8C) hergestellt.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 15 die Bildqualität und die Haltbarkeit bei der kontinuierlichen wiederholten Anwendung bewertet. Die Bewertungsergebnisse der einzelnen Proben werden in Tabelle 6C gezeigt.

Beispiel 16

Auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat wurde ähnlich wie bei Probe (Mr. 8-9-4C in Beispiel 15, wobei die dritte Schicht (III) jedoch durch das Zerstäubungsverfahren hergestellt wurde und das während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandte Target-Flächenverhältnis der Siliciumscheibe zu Graphit verändert wurde, um das V/erhältnis des Gehalts der Siliciumatame zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, eine lichtempfangende Schicht gebildet, um Aufzeichnungsmaterialien für die ElektrofotDgrafie (7 Proben; Proben IMr. 8-9-4-1C bis 8-9-4-7C) herzustellen.

25

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15 die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung etwa 50.0G0mal wiederholt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 7C gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 19

Q5 Das während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandte DurchfIuBgEschwindigkeitsverhältnis von SiH,-Gas zu

- 77 - DE 451Q

CpH,-Gas iiiurde verändert, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, ujobei ansonsten dasselbe V/erfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4C in Beispiel 15 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat eine lichtempfangende Schicht zu bilden, und auf diese Weise wurden Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (B Proben; Proben Nr. 8-9-it-HC bis 8-9-4-1BC) hergestellt.

Unter Anuendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15 die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung etwa 5D.D00mal wiederholt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle BC gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 20

Die während der Bildung der dritten Schicht (III) angewandten Durchflußgeschiüindigkeitsverhältnisse von SiH,-Gas, SiF,-Gas und CpH,-Gas wurden verändert, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der dritten Schicht (III) zu verändern, wobei ansonsten dasselbe Verfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4C in Beispiel 15 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat eine lichtempfangende Schicht zu bilden, und auf diese Weise wurden Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (8 Proben; Proben Nr. 8-9-4-21C bis 8-9-

30 4-28C) hergestellt.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15 die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung etwa 5D.D0Dmal wiederholt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 9C gezeigten

- 78 - DE 4510

1 Beuiertungaergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 21

Unter Anwendung van genau demselben Verfahren wie bei Probe IMr. 8-9-4C in Beispiel 15, wobei jedoch die Schichtdicke der dritten Schicht (III) in der in Tabelle 1OC gezeigten Weise abgeändert wurde, wurde auf einem zylindrischen Aluminiumsubstrat eine lichtempfangende Schicht gebildet, um ein Aufzeichnungsmaterial (4 Proben; Proben Nr- 8-9-4-31C bis 8-9-4-34C) herzustellen.

Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15 die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der Reinigung etwa 5D.D0Dmal wiederholt, und dann wurde die Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 1DC gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten werden.

Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen, die in den vorstehenden Beispielen angewandt wurden, werden nachstehend gezeigt.

Substrattemperatur:

Bildung der ersten Schicht (I) und der dritten Schicht

(III): etwa 250°C

Bildung der zweiten Schicht (II): etwa 2DD°C

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,4 hPa.

cn

cn

Tabelle 1A

Schicht aufbau	Verwendete Gase	DurchfLuß- geschwindigkeit (Norm-c'm /min)	Durchflußgeschwindig- keitsverhäLtnis	Entladungs- Leistung (W/cm2)	Schichtbi L- dungsge- schwindigkeit (nm/s)	Schicht dicke (ym)
Erste Schicht (D	SiH4/He=0,5 B„H,/Ge=10"3	SiH4=200		0,18	1,5	5
Zweite Schicht (II)	SiF4/He=0,5 GeF./He=0;5 H2 B-Hc/He=10~3	SiF4+GeF4=200		0,18	1/5	20
Dritte Schicht (III)	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4/C2H4=3/7	0,18		0,5

NJ O

Tabelle 2A

~" «^!"iefenprc ^von Tiefenprofil-Ni von Bor	jfiL-Nr. Germanium -—	1	2 O	1	2 O	2	2 O	3	2	0 4	2 0	5	2 0	6
1 O		2	1	- IA	1	-. 2A	1 -	3A	1	- 4Ά	Ί _	5A	1 —	6A
1 O '	Probe Nr.	3	2	- Ia	2	- 2A	2 -	3A	2	- 4A	2 -	5A	2 -	6A
1 O	4	3	- IA	3	- 2A	3 -	3A	3	- 4A	3 -	5A	3 -	6A
1 O	5	4	- Ia	4	- 2A	4 -	3A	4	- 4A	4 -	5A	4 -	6A
1 O	6	5	- IA	5	- 2A	5 —	3A	5	- 4A	5 -	5A	5 -	6A
1 O	7	6	- IA	6	- 2A	6 -	3A	6	- 4A	6 -	5A	6 -	6A
1 O	8	7	- IA	7	- 2A	7 -	3A	7	- 4A	7 -	5A	7 -	6A
1 O	9	8	- IA	8	- 2A	8 -	3A	8	- 4A	8 -	5A	8 -	6A
1 O	O	9	- IA	9	- 2A	9 -	3A	9	- 4A	9 -	5A	9 -	6A
1 1	1	10	- IA	10	- 2A	10 -	3A	10	- 4A	10 -	5A	10 -	6A
1 1	2	11	- IA	11	- 2A	11 -	3A	11	- 4A	11 -	5A	11 -	6A
1 1	3	12	- IA	12	- 2A	12 -	3A	12	- 4A	12 -	5A	12 -	6A
1 1	4	13	- IA	13	- 2A	13 -	3A	13	- 4A	13 -	5.A	13 -	6A
1 1	5	14	- Ii	14	- 2i	14 -	3A	14	- 4A	14 -	5A	14 -	6A
1 1	6	15	- Ii	15	- 2i	15 -	3A	15	- 4A	15 -	5A	15 -	6A
1 1	16	- Ii	i 16	- 2i	ι 16 -	3A	16	- 4A	16 -	5A	16 -	6A

to

Tabelle 3A

Schicht aufbau	Verwendete Gase	Durchfluß geschwindigkeit (Norm-cm /min)	Durchflußgeschwindig keitsverhältnis	Entladungs leistung (wZcm )	Schichtbil- dungsge- schwindigkeit (nm/s)	Schicht dicke (ym)
Erste Schicht (D	SiH4ZHe=O,5 B2H6ZHe=IO"3	SiH4=200		0,18		20
Zweite Schicht (ID	SiF ZHe=O,5 GeF4ZHe=O,5 H2 B2H6ZHe=IO"3	SiF4+GeF4=200	-	0,18	1,5	5
Dritte Schicht (III)	C2K4	SiH4=IOO	SiH4ZC2H4 = 3/Ί	0,18		0,5

to o

cn

Tabelle 4A

^^""-"--^Tiefenpro ■~~-^\/on Tiefenprofil-Nr. von Bor	fil-Nr. Germanium	1	4 O	1	4 O	2	4 O	.3	4	O 4	4 0 5	4	O 6
3 O		2	21 -	IA	21 -	2A	21 -	3A	21	- 4A	21 - 5A	21	- 6A
3 O	Probe Nr.	3	22 -	IA	22 -	2A	22 -	3A	22	- 4A	22 - 5A	22	- 6A
3 O	4	23 -	IA	23 -	2A	23 -	3A	23	- 4A	23 - 5A	23	- 6A
3 O	5	24 -	IA'	24 -	2A	24 -	3A	24	- 4A	24 ·- 5A	24	- 6A
3 O	6	25 -	IA	25 -	2A	25 -	3A	25	- 4A	25 - 5A	25	- 6A
3 O	7	26 -	IA	26 -	2A	26 -	3A	26	- 4A	26 - 5A	26	- 6A
3 O	8	27 -	IA	27 -	2A	27 -	3A	27	- 4A	27 - 5A	27	- 6A
3 O	28 -	IA	28 -	2A	28 -	3A	28	- 4A	28 - 5A	28	- 6A

to

cn

Tabelle 5A

Bedin- I Verwendete gungen j Gase	Ar	DurchfLuß— geschwindigkeit (fJorm-cm^/min)	Durchflußgeschwindigkeits- oder Flächenverhältnis	Entladungs lei stung (W/pm 1	Schicht dicke ! 1 ιτη \
j.	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit = 1,5:9,5	0,3	0,5
2	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit = 1,5:9,5	0,3	0,3
3	SiH4/He=l	200	Si-Scheibe: Graphit = 1,5:9,5	0,3	1,0
4	SiH4/He=0,5	SiH4=ISO	SiH4:C2H4 = 5:5	0,18	0,3
5	' SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4: C2H4 ..=5:5	0,18	1,5
6	SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiII4+SiP4=150	SiH4-.SiF4: C2H4=I, 5:1,5: 7	0,13	0,5
7	SiH4/He=Ö,5 SiF4/He=0#5 C2H4	SiH4+SiF4=150	SiH4-.SiF4 : C3H4=O, 3:0,1:9,6	0,18	0,3
8	SiH4+SiF4=150	SiH4:SiF4:C2H4=3:3:4	0Λ18 i	1,5

00

tilt» I)Jt

ro ο

cn

TabeLle 6A

Bedingungen für
die Bi Ldung der
Schicht (III)

Probe Nr. / Bewertung

12-5-lA

O O

12-5-2A

O O

12-5-3Ά

O O

12-5-4A

12-5-5A

12-5-6A

12-5-7A

O I Q

12-5-£A

24-4-1A

O O

24-4-2A

O O

24-4-3A

O O

24-4-4A

24-4-5A

24-4-6A

24-4-7A

Q j Q

24-4-8A

O I O

28-2-1A

O O

28-2-2A

O O

28-2-3A

O O

28-2-4A

28-2-5A

28-2-6A

28-2-7A

O j O

28-2-8A

O I O

Probe Nr.

Gesamtbewertung der Bildqualität

Bewertung der Haltbarkeit

Symbole für die Bewertung: (S) ♦·· ausgezeichnet O · · · gut

Tabelle 7A

Probe Nr.	3-1-lA	3	-1-2A	3	-1-3A	3-1-4A	3-1-5A	3-1-6A	3	-1-7A
Si:C (Target-Flächen verhältnis)	9:1	6	/5:3,5	4	:6	2:8	1:9	0,5:9,5	0	,2:9,8
Si:C (Gehaltsverhältnis)	9,7:0,3	8	,8:1,2	7	,3:2,7	4,8:5,2	3:7	2:8	ο,	8:9,2
Bewertung der Bildqualitat	Δ		O			O	O	Δ		X

^: sehr gut

gut

für die praktische Anwendung ausreichend X : Erzeugung von Bildfehlern

CD^: OO

to

TabelLe 8A

Probe Nr.	■3-1-llA	3-1-12A	3-1-13A	3-1-14A	3-1-15A	3-1-16A	3-1-17A	3-1-18A
SiH4f C2H4 (DurchfLuß- geschwindig- ceitsverhäLt- Π1 S '	9:1	6:4	4;6	2:8	1:9	0,5:9,5	0,35:9,65	0,2:9,8
Si:c (GehaLts- verhäLtnis)	9:1	7:3	5,5:4,5	4:6	3:7	2:8	1,2:8,8	0,8:9,2
Bewertung der Bi Ldqualitä	Δ	O	O	0	0	O	Δ	X

sehr gut

^: gut Z\^:für die praktische Anwendung ausreichend

^: Erzeugung von BiLdfehLern

to

cn

Tabelle 9A

Probe Nr.	3-1-21A	3-1-22A	3-1-23A	3-1-24A	3-1-25A	3-1-26A	3-1-27A	3-1-28A
SiH4:SiF4
:C2H4 (DurchTlußge- schwindigkeit Verhältnis)	5:4:1	3:3,·5:3,5	2:2:6	1:1:8	0,6:0,4:9	0,2:0,3	0,2:0,15 :9,65	0,1:0,1 :9,8
Si: C (Gehaltsver hältnis)	9:1	7:3	5,5:4,5	4:6	3:7	2:8	1,2:8,8	0,8:9,2
Bewertung der BiIdqualität	Δ	O		ο	O	Δ	Δ	X

sehr gut Qy '· gut Δ^:ίϋτ die praktische Anwendung

ausreichend

ϊ Erzeugung von Bildfehlern

Tabelle 10Ä

Probe Nr.

3-1-31A

3-1-32A 3-1-33A 3-1-34A

Dicke der Schicht (in) (um)

0,001

0,02

0,05 Ergebnisse

Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern

Keine Erzeugung von Bildfehler! während des 20.000mal aufeinan derfolgend durchgeführten Kopiervorgangs

Stabil während des 50.000mal aufeinanderfolgend durchgeführten Kopiervorgangs

Stabil während des 200.000mal aufeinanderfolgend durchgefühi ten Kopiervorgangs

N) cn

cn

Tabelle 1B

Schicht aufbau	Verwendete Gase	DurchfLuß- geschwindigkeit (Norm-cm /min)	DurchfLußgeschwindigkeits- verhältnis	Ent Ladungs- Leistung (W/cm2)	Schichtbi L- dungsgeschwin jijkeit (nm/s)	Schicht dicke (pm)
Erste Schicht (D	SiH4/He=0,5 B2Hg/He=10"3 NO	SiH4=200		0,18		5
Zweite Schicht (ID	SiF4/He=O,5 GeF4/He«0,5 B0H,/He=IO"3 H2 NO	SiF4+GeF4=200	-	0,18		20
Dritte Schicht (III)	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4ZC2H4 =3/7	0,18		0,5

ND O

TabeLLe 2B

Schicht aufbau	Verwendete Gase	DurchfLußgeschwin digkeit (Norm-cm /min)	DurchfLußgeschwindigkeits- verhältnis	nt Ladungs- Leistung (W/cm2)	chichtbiL- ungsgeschwin igkeit nm/s)	Schicht dicke (ym)
Erste Schicht (I)	SiH4/He=0,5 B0H^VHe=IO"3 NO	SiH4=200		0,18		20
Zweite Schicht (ID	SiF4/He=0,5 GeF4/He=O,5 B2H6/He=10"3 H2 NO	SiF4+GeF4=200		0,18		5
Dritte Schicht (III)	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4ZC2H4 = 3/7	0,18		0,5

Tabelle 3B

"^--»^Tiefenprof i L-Nr. ^\von Sauerstoff

Probe Nr.

10 1

2 0 IB

2 0 2B

2 0 3B

2 0 4B

2 0 53

2 0 6B

2 0 7E

2 0 8B

2 0 9B

2 1 OB

ι luTenproT ι l n™ von Bor

10 2

1-lB

1-2B

1-3B

1-4B

1-5B

1-6B

1-7B

1-8B

1-9B

1-lOB

10 3

2-1B

2-2B

2-3B

2-4B

2-5B

2-6B

2-7B

2-8B

2-9B

2-lOB

10 4

3-1B

3-2B

3-3B

3-4B

3-5B

3-6B

3-7B

3-8B

3-9B

3-lOB

10 5

4-1B

4-2B

4-3B

4-4B'

4-5B

4-6B

4-7B

4-8B

4-9B

4-lOB

10 6

5-1B

5-2B

5-3B

5-4B

5-5B

5-6B

5-7B

5-8B

5-9B

5-lOB

10 7

6-1B

6-2B

6-3B

.- 6-4B

6-5B

6-6B

6-7B

6-8B

6-9B

6-lOB

10 8

7-1B

7-2B

• 7-3B

7-4B

7-5B

7-6B

7-7B

7-8B

7-9B

7-lOB

10 9

8-1B

8-2B

8-3B

8-4B

8-5B

8-6B

8-7B

8-8B

8-9B

8-lOB

110

9-13

9-2B

9-3B

9-4B

9-5B

9-6B

9-7B

9-8B

9-9B

9t10B..

111

10-lB

10-2B

10-3B

10-4B

10-5B

10-6B

10-7B

10-8B

10-9B

10-lOB

112

11-lB

11-2B

11-3B

11-4B

11-5B

11-6B

11-7B

11-8B

11-9B

11-lOB

113

12-1B

12-2B

12-3B

12-4B

12-5B

12-6B

12-7B

12-8B

12-9B

12-lOB

114

13-1B

13-2B

13-3B

13-4B

13-5B

13-6B

13-7B

13-8B

13-9B

13-lOB

115

14-1B

14-2B

14-3B

14-4B

14-5B

14-6B

14-7B

-14-8B

14-9B

14-lOB

116

15-1B

15-2B

15-3B

15-4B

15-5B

15-6B

15-7B

15-8B

15-9B

15-lOB

16-1B

16-2B

16- 3B

16-4B

16-5B

16-6B

16-7B

16-8B

16-9B

16-lOB

to O

cn

TabeLLe 4B

^\^Tiefenprof i L-Nr. | ^^^^von Sauerstoff	4 0 IB	4 0 2B	4 0 3B	4 0 4B	4 0 5B	4 0 6B	4 0 7B	4 0 8B	4 0 9B
Nr. von Bor !Probe Nr. i	21-lB	21-2B	21-3B	21-4B	21-5B	21-6B	21-7B	21-8B	21-9B
3 0 1	22-1B	22-2B	22-3B	22-4B	22-5B	22-6B	22-7B	22-8B	22-9B
3 0 2	23-1B	23-2B	23-3B.	23-4B	23-5B	23-6B	23-7B	23-8B	23-9B
3 0 3	24-1B	24-2B	24-3B	24-4B	24-5B	24-6B	24-7B	24-8B	24-9B
3 0 4	'25-13	25-2B	25-3B	25-4B	25-5B	25-6B	25-7B	25-8B	25-9B
3 0 5	26-1B	26-2B	26-3B	26-4B	26-5B	26-6B	26-TB	26-8B	26-9B
3 0 6	27-1B	27-2B	27-3B	27-4B	27-5B	27-6B	27-7B	27-8B	27-9B
3 0 7	28-3B	28-2B	28-3B	28-4B	28-5B	28-6B	28-7B	28-8B	28-9B
3 0 8

to cn

Ui

cn

Tabelle 5B

Bedin gungen	Verwendete Gase	DurchfLußge- schwindigkeit (Norm-cm /min)	Durchflußgeschwindigkeits oder Flächenverhältnis	Entladungs- leis.tung (W/cm2)	Schicht dicke (μπι)
1	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit, = 1:30.	0,3	0,5
2	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit = 1:60.	0,3	0,3
3	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit = 6:4	0,3	1,0
4	SIH4/He=I C2H4	SiH4=150	SiH4:C2H4= 0,4:9,6	0,18	0,3
5	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4ZC2H4= 5:5	0,18	1,5
6	SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH.4+SiP4=150	SiH4 : SiF4:C2H4=1,5:1,5:7	0,18	0,5
7	SiHVHe=O, 5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH4+SiF4=150	SiH4 :SiF4 :C2H4=0,3:0,1:9,6	0,18	0,3
8	SiH4ZHe=OyS SiF4/He=0,5 C2H4	SiH4+SiF4=150	SiH4:SiF4:c2H4=3:3:4	0,18	1,5

CD CX)

(S3 Ul

to

cn

Tabelle 6B

Bedingungen füi
die Bildung der
Schicht (III)

Probe Nr./ Bewertung

5-5-2-1B

O [Ο

5-5-2-2B

O O

5-5-2-3B

o To

5-5.-2-4B

5-5-2-5B

5-5-2-6B

O O

5-5-2-8B

o Io

14-10-5-1B

O

14-10-5-2B

O

14-10-5-3B

O

14-10-5-4B

14-aC-5-5B

14-10-5-6B

14-10-5-7B

O

12-10-5-8B

TTo

25-3-4-1B

O O

25-3-4-2B

O O

25-3-4-3B

O O

25-3-4-4B

25-3-4-5B

25-3-4-6B

25-3"-4-7B

O O

25-3-4-

οΓΌ

Probe Nr.

esamtbewertung
der BiIdqualität

Bewertung der Haltbarkeit

I CD

Symbole für die Bewertung: /Q\ ... ausgezeichnet · . · gut

to ο

cn

cn

Tabelle 7B

Probe Nr.	8-9-4-lB	8-9r4-2B	8-9-4-3B	8-9-4-4B	8-9-4-5B	8-9-4-6B	8-9-4-7B
Si:C (Target-Flächen verhältnis)	9:1	6,5:3,5	4:6	2: 8	1:9	0,5:9,5	0,2:9,8
Si:C (Gehaltsverhältnis)	9,7:0,3	8,8:1,2	7,3:2,7	4,8:5,2	3:7	2:8	0,8:9,2
Bewertung der Bildqualität	Δ	O	O	O	O	Δ	X

sehr gut {_) ^: gut Ζλ * für die praktische Anwendung ausreichend X : Erzeugung von Bildfehlern

TabelLe 8B

Probe Nr.	8-9-4-llB ''■	8-9-4-12B	8-9-4-13B	8-9-4-14B	8-9-4-15B	8-9-4-16Β :	8-9-4-17Β	8-9-4-18Β
SiH4: C2H4 (Durchflußge- schwindigkeii verhältnis)	9:1 S	6:4	4:6	2:8	1:9	0,5:9,5	0,2:9,8	0,2:9,8
Si: C (Gehaltsver- häLtnis)	9:1	7:3	5,5:4,5	4:6	3:7	2:8	0,8:9,2	0,8:9,2
Bewertung der Bi Ldqualität	Δ	O	O	ο'	ο	O	O	X

sehr gut \_) : gut /\ ' für die praktische Anwendung

ausreichend

X : Erzeugung von BiLdfehLern

	8-9 -4-21B	8-9.-4-22B	8-9-4-23B	Tabelle 9B	8-9.-4-2 5B	8-9-4-26B	8-9-4-27B	8-9-4-28B
Probe Nr.	5:4:1 s-	3:3,5:3,5	2:2:6	8-9-4-24B	0,6:0,4:9	■ 0,2:0,3 :9,5	0,2:0,15 :9,65	0,1:0,1 :9,8
SiH4 .'SiF4 :C2H4 (Durchflußge- schwindigkeii vGphäLtm si	9:1	7:3	5,5:4,5	1:1:8	3:7	2:8	1,2:8,8	0,8:9,2
Si: C (Gehaltsver- hältnis)	Δ	O	0	4:6	ο	O	O	X
Bewertung der BiLdquaLitat			ο

sehr gut (""") ^{: gut}

^¹⁶ P^ra'^<t"'^sc'ⁱe Anwendung ausreichend

χ _: Erzeugung von BiLdfehLern

- 98 -

TabeLLe 10B

Probe Nr.	Dicke der Schichtdll) (um)	Ergebnisse
8-9-4-31B	0,001	Neigung zur Erzeugung von BiLdfehLern
8-9-4-32B	0,02	(eine Erzeugung von BiLdfehLerr während des 20„000maL aufeinan derfolgend durchgeführten <opiervorganqs
8-9-4-33B	0,05	Stabil während des 50.000mal aufeinanderfoLgend durchgeführ ten Kopiervorgangs
8-9-4-34B	1	Stabil während des 200.000mal aufeinanderfolgend durchgeführ ten Kopiervorgangs

cn

Tabelle 1C

Schicht aufbau	Verwendete Gase	DurchfLußge- schwindigkeit (Norm-cm /min)	DurchfLußgeschwindigkeits- verhältnis	Ent Ladungs- Leistung (W/cm2)	Schichtbi L- dungsge- schwindigkeit (nm/s)	Schicht dicke (ym)
Erste Schicht (D	SiH4/He=0,5 B2Hg/He=10~3 NH3	SiH4=200		0,18		5
Zweite Schicht (ID	SiF4/He=0,5 GeF4/He=0,5 B~Hc/He=10~3 ώ D H2 NH3	SiF4+GeF4=200		0,18		20
Dritte Schicht (III)	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4ZC2H4 = 3/7	0,18		0,5

Tabelle 2C

Schicht aufbau	Verwendete Gase	Durchfluß- eschwindigkeit Norm-cm /min)	Durchflußgeschwindigkeits verhältnis	Entladungs leistung (W/cm2)	Schichtbil- dungsge- schwindigkei (nm/s)	Schicht dicke (ym)
Erste Schicht (D	SiH4/He=0,5 B2H6/He=10~3 NH3	SiH4=200		0,18	1,5	20
Zweite Schicht (II)	SiF4/He=0,5 GeF./He=0,5 B_Hc/He=10~3 Δ D H2 NH3	SiF4+GeF4=200	'-	0,18		5
Dritte Schicht (III)	SiH./He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4ZC2H4 = 3/7	0,18		0,5

CJ) CX>

to CJl

cn

cn

Tabelle 3C

>^^^ Tiefenprofi L-Nr. ^s\von Stickstoff Tiofpnnrnf ί 1 —Ν^^ί —

Probe Nr

10 1

2 0 IC

2 0 2C

2 0 3C

2 0 4C

2 0 5C

2 0 6C

2 0 7C

2 0 8C

2 0 9C

2 1 OC

von Bor

10 2

1-lC

1-2C

1-3C

1-4C

1-5C

1-6C

1-7C

1-8C

1-9C

1-lOC

10 3

2-1C

2-2C

2-3C

2-4C

2-5C

2-6C

2-7C

2-8C

2-9C

2-lOC

10 4

3-1C

3-2C

3-3C

3-4C

3-5C

3-6C

3-7C

3-8C

3-9C

3-lOC

10 5

4-1C

4-2C

4-3C

4-4C

4-5C

4-6C

4-7C

4-8C

4-9C

4-lOC

10 6

5-1C

5-2C

5-3C

5-4C

5-5C

5-6C

5-7C

5-8C

5-9C

5-lOC

10 7

6-IC

6-2C

6-3C

6-4C

6-5C

6-6C

6-7C

6-8C

6-9C

6-lOC

10 8

7-1C

7-2C

7-3C

7-4C

7-5C

7*6C

7-7C

7-8C

7-9C

7-lOC

10 9

8-1C

8p2C

8-3C

8-4C

8-5C

8-6C

8-7C

8-8C

8-9C

8-lOC

110

9-1C

9-2C

9-3C

9-4C

9-5C

9-6C

9-7C

9-8C

9-9C

9-lOC

111

10-lC

10-2C

10-3C

10-4C

10-5C

10-6C

10.-7C

10-8C

10-9C

10-lOC

112

11-IC

11-2C

11-3C

11-4C

11-5C

11-6C

11-7C

11-8C

11-9C

11-lOC

113

12-IC

12-2C

12- 3C

12-4C

12-5C

12-6C

12-7C

12-8C

12-9C

12-10C

114

13-IC

13-2C

13-3C

13-4C

13-5C

13-6C

13-7C

13-8C

13-9C

13-10C

115

14-1C

14-2C

14-3C

14-4C

14-5C

14-6C

14-7C

14-8C

14-9C

14-10C

116

15- IC

15-2C

15- 3C

15-4C

15-5C

15-6C

15-7C

15- 8C

15-9 C

15-10C

16-IC

16-2C

16-3C

16-4C

16-5C

16-6C

16-7C

16-8C

16-9C

16-10C

cn

Tabelle 4C

^\Tiefenprof il-Nr. ^^"^vpn Stickstoff	4 0 IC	4 0 2C	4 0 3C	4 0 4c	4 0 5C	4 0 6c	4 0 7c	4 0 8c	4 0 9C
Tiöfeiiprof i L-Ni ■; von Bor Probe Nr.	21-1C	21-2C	21-3C	21-4C	21-5C	21-6C	21-7C	21-8C	21-9C
3 0 1	22-1C	22-2C	22-3C	22-4C	22-5C	22-6C	22-7C	22-8C	22-9C
3 0 2	23-1C	23-2C	23*-3C	23-4C	23-5C	23-6C	23-7C	23-8C	23-9C
3 0 3	24-1C	24-2C	24-3C	24-4C	24-5C	24-6C	24-7C	24-8C	24-9C
3 0 4	25-1C	25-2C	25-3C	25-4C	25-5C	25-6C	25-7C	25-8C	25-9C
3 0 5	26-1C	26-2C	26-3C	26-4C	26-5C	26-6C	26-7C	26-8C	26-9C
3 0 6	27-1C	21-20.	27-3C	27-4C	27-5C	27-6C	27-7C	27-8C	27-9C
3 0 7	28-1C	28-2C	28-3C	28-4C	28-5C	28-6C	28-7C	27-8C	28-9C
3 0 8

to cn

Ul

CTI

Tabelle 5C

Bedin gungen	Verwendete Gase	üurcnTLuiJge— schwindigkeit (Norm-cm /min)	Durchflußgeschwindigkeits oder Flächenverhältnis	Ent Ladungs lei sturw (W/cm:)	Schicht dicke (yra)
1	Ar:	200	Si-Scheibe: Graphit =1,5:9,5	0,3	0,5
2	Ar )	200	Si-Scheibe: Graphit =0,5:9,5	0,3	0,3
3	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit =6:4	0,3	1,0
4	SiH4/He=l C2H4	SiH4=150	SiH4:C2H4 = 0,4:9,6	0,18	0,3
5	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4:c2H4 = 5:5	0,18	1,5
6	SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH.+SiF.=150 4 4	SiH4: SiF4 .-C3H4=I, 5 :1, 5: 7	0,18	0,5
7	SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH4+SiF4=150	SiH4:SiF4:C3H4=O,3:0,1:9,6	0,18	0,3
8	SiH4/He=0,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH4+SiF4=150	SiH4:SiF4:C2H4 = 3: 3 : 4	0,18	1/5

TabelLe 6C

Bedingungen fü
die Bildung de
Schicht (III)

Probe Nr. / Bewertung

5-5-2-lC O O

5-5-2-2C O O

5-5-2-3C O O

5-5-2-4C

5-75-2-5C

5-5-2-7C O O

5-5-2-8C O I O

14-10:-5-lC

O

14-10-5-2C

O

14-10-5-3C

O

14-10-5-4C

14-10-5-5C

14-10-5-6C

14-10-5-7C

O

14-10-5-8C

O

25-3-4-1C

O O

25-S-4-2C

O O

25-3C-4-3C

O O

25-3-4-4C

25-3-4-5C

25-3-4-6C

25-3:-4-7C

O O

25-3-4-8C

O I O

Probe Nr.

Gesamtbewertung der BiLdquaLität

Bewertung der Haltbarkeit

O I

Symbole für die Bewertung: (§) ... ausgezeichnet Q ... gut

οι

οι

TabeLLe 7C

Probe Nr.	8-9-4-lC	8-9-4-2C	8-9-4-3C	8-9-4-4C	8-9-4-5C	8-9-4-6C	8-9-4-7C
Si:C (Target-FLächen- verhältnis)	9:1	6,5:3,5	4:6	2:8	1:9	0,5:9,5	0,2:9,8
Si:C (GehaLtsverhäLtnis)	9,7:0,3	8,8:1,2	7,3:2,7	4,8:5,2	3:7	2:8	0,8:9,2
Bewertung der Bi LdquaLität	Δ	O	O	O	O	Δ	X

' sehr gut QJ) ^: gut Z\ ^: ^^ur die praktische Anwendung ausreichend X '· Erzeugung von BiLdfehLern

TabeLLe 8C

Probe Nr.	8-9-4-HC	8-9-4-12C	8-9-4-13C	8-9-4-14C	8-9-4-15C	8-9-4-16C	8-9-4-17C	8-9-4-18C
SiEL: C0H. 4 2 4 (Durchflußge schwindigkeit Verhältnis)	9:1	6:4	4:6	2:8	li.9	0,5:9,5	0,2:9,8	0,2:9,8
Si: C (Gehalts- verhäLtnis)	9:1	7:3	5,5:4,5	4:6	3:7	2:8	0,8:9,2	0,8:9,2
Bewertung der Bi LdquaLität	Δ	O	ο	ο	0	O	O	X

sehr gut (__) ^: gut /\ '· für die praktische Anwendung

ausreichend

X : Erzeugung von BiLdfehLern

to cn

Ol

Tabelle 9C

Probe Nr.	8-9-4-2 IC	8-9 ^-4-22C	8-9-4-23C	8-9-4-24C	3-9-4-25C	8-9-4-26C	8_9-4-27C	8-9-4-28C
SiH4:SiF4 :C2H4 (Durghflußge- schwindigkeit \/erhri^ t"ni*O	5:4:1 s-	3:3,5:3,5	2:2:6	1:1:8	0,6:0,4:9	0,2:0,3 :9,5	0,2:0,15 :9,65	0,1:0,1 :9,8
Si: C (Gehaltsver hältnis)	9:1	7:3	5,5:4,5	4:6	3:7	2:8	1,2:8,8	0,8:9,2
Bewertung der BiIdqualitäi	Δ	O	ο		0	O	O	X

: sehr gut (~) : 9^ut /\ : ^ür die praktische Anwendung _χ . Erzeugung von Bildfehlern

CD CX)

- 108 TabeLle 1OC

Probe Nr.	Dicke der Schicht (III) (vim)	Ergebnisse
8-9-4-31C	0,001	Neigung zur Erzeugung von BiIdfehlern
8-9-4-32C	0,0 2	Keine trzeugung von BiLdtehlerr während des 20.000mal aufeinan derfoLgend durchgeführten Kopiervorgangs
8-9-4-33C	0,05	Stabil, während des 50.000maL aufeinanderfoLgend durchgeführ ten Kopiervorgangs
8-9-4-34C	1	StabiL während des 200.000maL aufeinanderfoLgend durchgeführ ten Kopiervorgangs

Claims (1)

1. TeDTKE - BiiHLING " KlNNE - GrUPJ: '"j" " U 5SKS«Ä

   r% Γ* O Dipl.-Ing. HTiedtke f

   rTLLMANN - CIRAMS " OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

   Dipl.-Ing. R. Kinne

   3££7687 γ- 1 Dipl.-Ing. P. Grupe

   ° ^{H H} ' ^Q ° ' /U^fcACHv-=:_f^E!CHT] Dipl.-Ing. B. Pellmann

   ^{1 T}~ ■ * Dipl.-Ing. K. Grams

   Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

   Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2

   Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent Münch

   28. Dezember 198£f DE 451G Patentansprüche

   1. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einem Substrat für das fotoleltfähige Aufzeichnungsmaterial und einer lichtempfangenden Schicht, die Fatoleitfähigkeit zeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfangende Schicht einen Schichtaufbau hat, in dem von der Seite des Substrats aus aufeinanderfolgend eine erste Schicht (D, die aus einem Siliciumatcme enthaltenden amorphen Material besteht, eine zueite Schicht (¹II), die aus einem Siliciumatome und Germaniumatome enthaltenden amorphen Material besteht, und eine dritte Schicht (III), die aus einem Siliciumatome und Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Material besteht, ausgebildet sind, wobei die in der zuieiten Schicht (II) enthaltenen Germaniumatame in der Richtung der Schichtdicke dieser Schicht ungleichmäßig verteilt sind.

   Z. FotoleitfMhiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthalten sind.

   3. Fctoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) eine Substanz (C) für

   Dresdner Bank (München) Kto 3939 844 Deutsche Bank (München) Kto. 286 1060 Postscheckamt (München) Kto. 670-43-804

   - 2 - DE ί+510

   1 die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist.

   k . Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch

   3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) für die

   Steuerung der Leitfähigkeit eine zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atomart ist.

   5. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit eine zu der Gruppe \J des Periodensystems gehörende Atomart ist.

   6. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) mindestens eine aus Sauerstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart enthalten ist.

   7. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) mindestens eine aus Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausgewählte Atomart enthalten ist.

   B. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schicht (I) und/oder der zweiten Schicht (II) eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist.

   9. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit eine zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atamart ist.

   10. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) für

   - 3 - DE 4510

   die Steuerung der Leitfähigkeit eine zu der Gruppe U des Periodensystems gehörende Atümart ist.

   11. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4_; dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atomart aus B, Al, Ga, In und Tl ausgewählt ist.

   12. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der

   Gruppe V/ des Periodensystems gehörende Atomart aus P, As, Sb und Bi ausgewählt ist.

   13. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder der Stickstoffatome (der Summe der beiden Atomarten, wenn beide enthalten sind) 0,001 bis 50 Atom-% beträgt.

   1^· Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in der ersten Schicht (I) 0,001 bis 5 χ 10 Atam-ppm beträgt.

   15. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch Z₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome und/oder der Halogenatome in der ersten Schicht (I) (der Summe der beiden Atomarten, wenn beide enthalten sind) 1 bis 40 Atom-% beträgt.

   16. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (I) eine Dicke von 100,0 nrn bis 50 pm hat.

   17. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der

   - if - DE 4510

   5 Germaniumatome in der zweiten Schicht (II) 1 bis 9,5 χ 10

   Atom-ppm beträgt.

   18. Fqtoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Atomart, die aus den Sauerstoffatomen und den Stickstoffatomen, die enthalten sind, ausgewählt ist, in der Richtung der Schichtdicke gleichmäßig verteilt ist.

   19. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Atomart, die aus den Sauerstoffatomen und den Stickstoffatomen, die enthalten sind, ausgewählt ist, in der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig verteilt ist.

   2D. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome und/oder der Halogenatome, die in der zweiten Schicht (II) enthalten sind, (der Summe der beiden Atomarten, wenn beide enthalten sind) G,01 bis 40 Atom-% beträgt.

   21. Fotaleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht

   25 (II) eine Dicke von 100,0 nm bis 50 pm hat.

   22. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schicht (III) eine Dicke von 0,003 bis 30 pm hat.

   23. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfangende Schicht einen Schichtbereich (PIM), der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthält, aufweist.

   2k. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach An-

   - 5 - DE 4510

   spruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich (PN) 0,001 bis 5 χ 10 Atom-ppm beträgt.

   25. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schichtbereich (Z), der nicht zu dem Schichtbereich (PIM) gehört, eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthält, deren Polarität von der Polarität der in dem Schichtbereich (PM) enthaltenen Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit verschieden ist.

   26. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der in dem Schichtbereich (Z) enthaltenen Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit 0,001 bis 1000 Atom-ppm beträgt .

   27. FotoleitfMhiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der dritten Schicht (III) mindestens eine aus Wasserstoffatomen und Halogenatomen ausgewählte AtDmart enthalten ist.

   30 35