DE69533273T2

DE69533273T2 - Elektrophotographisches lichtempfindliches Element und seine Herstellung

Info

Publication number: DE69533273T2
Application number: DE69533273T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Niino; Koji Hitsuishi; Satoshi Kojima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1995-04-26
Publication date: 2005-08-25
Anticipated expiration: 2015-04-27
Also published as: EP0679955A3; US6090513A; DE69533273D1; CN1122877C; EP0679955B1; CN1445614A; KR0148452B1; EP0679955A2; CN1120684A; EP0679955B9

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Wellen, wie Licht (das sich hier auf Licht im weitesten Sinne bezieht und Ultraviolettstrahlen, sichtbare Strahlen, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen, γ-Strahlen, etc. bedeutet), und sie bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Verwandter Stand der Technik
Auf dem Gebiet der Bildherstellung sollen photoleitfähige Materialien, die Lichtempfangsschichten in Lichtempfangselementen bilden, Eigenschaften aufweisen, das heißt, sie sind hochempfindlich, sie sollen ein hohes SN-Verhältnis [Hellstrom(Ip)/Dunkelstrom (Ig)] aufweisen, Absorptionsspektren aufweisen für die Spektraleigenschaften von zu strahlenden elektromagnetischen Wellen, eine hohe Antwort auf Licht aufweisen, den gewünschten Dunkelwiderstand aufweisen und bei ihrer Verwendung gegenüber dem menschlichen Körper ungefährlich sein. Wenn insbesondere Lichtempfangselemente, die in elektrophotographischen Vorrichtungen eingesetzt sind und in Büros verwendet werden, ist die Gefahrlosigkeit bei ihrer Anwendung ein wichtiger Punkt.
Photoleitfähige Materialien mit guten Eigenschaften in dieser Hinsicht umfassen amorphe Siliciumhydride (nachfolgend "a-Si:H" genannt). Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 4,265,991 ihre Anwendung in elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Bei elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit a-Si:H ist es üblich, lichtleitende Schichten, die a-Si umfassen, durch Filmherstellungsprozesse, wie die Vakuumabscheidung, das Sputtern, das Ionenplattieren, die Wärme unterstützte CVD, die lichtunterstützte CVD und Plasma unterstützte CVD auszubilden, während die leitenden Träger bei 50°C bis 350°C erhitzt werden. Insbesondere ist die plasmaunterstützte CVD, das heißt, ein Verfahren, bei dem Materialgase durch Direktstrom, Hochfrequenz oder Mikrowellenglimmentladung zersetzt werden, um mit a-Si abgeschiedene Filme auf dem Träger zu bilden, in die Praxis als bevorzugtes Verfahren umgesetzt worden.
Die deutsche Offenlegungsschrift Nr. 3046509 beschreibt ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer photoleitfähigen a-Si-Schicht, die ein Halogenatom als Komponente enthält (nachfolgend photoleitende Schicht "a-Si:X" genannt). Diese Publikation berichtet, dass der Einbau von 1–40 Atom-% Halogenatomen in das a-Si das Erreichen eines hohen thermischen Widerstands und ebenfalls elektrische und optische Eigenschaften, die für eine photoleitende Schicht eines elektrophotographischen Lichtempfangselements bevorzugt sind, ermöglicht.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 57-115556 beschreibt ebenfalls eine Technik, bei der eine Oberflächensperrschicht, die aus einem nicht-photoleitfähigen amorphen Material gebildet ist, das Siliciumatome und Kohlenstoffatome enthält, auf einer photoleitfähigen Schicht, die aus einem amorphen Material, das hauptsächlich aus Siliciumatomen zusammengesetzt ist, vorgesehen ist, um Verbesserungen bei den photoleitfähigen Elementen mit einer photoleitfähigen Schicht, die aus einem abgeschiedenen a-Si-Film gebildet ist, im Hinblick auf ihre elektrischen, optischen und photoleitfähigen Eigenschaften, wie Dunkelwiderstand, Lichtempfindlichkeit und Ansprechen auf Licht und Umwelteigenschaften beim Betrieb, wie Feuchtigkeitsbeständigkeit und ebenfalls im Hinblick auf Stabilität im Laufe der Zeit zu erreichen. Das US-Patent Nr. 4,659,639 beschreibt noch eine Technik betreffend eines photoleitfähigen Elements, das darüber angeordnet eine lichtdurchlässige isolierende Überzugsschicht, die amorphes Silicium, Kohlenstoff, Sauerstoff und Fluor enthält, aufweist. Das US-Patent Nr. 4,788,120 beschreibt noch eine Technik, bei der ein amorphes Material, das Siliciumatome, Kohlenstoffatome und 40 bis 70 Atom-% Wasserstoffatome als Bestandteile enthält, verwendet wird, um eine Oberflächenschicht auszubilden.
Das US-Patent Nr. 4,409,311 beschreibt noch, dass ein hochempfindliches und hochbeständiges elektrophotographisches lichtempfindliche Element erhalten werden kann, indem in einer photoleitfähigen Schicht ein a-Si:H, das 10 bis 40 Atom-% Wasserstoff enthält, verwendet wird, wobei Absorptionspeaks bei 2100 cm^–1 und 2000 cm^–1 im Infrarotabsorptionsspektrum auftreten, welche Peaks in einem Verhältnis von 0,2 bis 1,7 als Absorptionskoeffizient vorliegen.
Mittlerweile beschreibt das US-Patent Nr. 4,607,936 eine Technik, bei der, um eine Verbesserung der Bildqualität eines a morphen lichtempfindlichen Siliciumelements zu erzielen, die Bildherstellungsstufen, wie das Laden, die Belichtung, die Entwicklung und die Übertragung, durchgeführt werden, während die Temperatur bei 30 bis 40°C in Nachbarschaft der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements gehalten wird, um somit zu verhindern, dass die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements an Oberflächenbeständigkeit verliert, was auf eine Wasserabsorption auf dieser Oberfläche zurückzuführen ist, und um ebenfalls Schmierbilder zu verhindern, die gleichzeitig damit auftreten können.
Die EP-A-454456 beschreibt ein elektrophotographisches Lichtempfangselement und ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Lichtempfangselements, das einen leitenden Träger und eine Lichtempfangsschicht mit einer auf diesem Träger ausgebildeten photoleitfähigen Schicht, die aus einem a-Si:H mit einem Wasserstoffgehalt von 10 bis 30 Atom-% gebildet ist, umfasst.
Diese Techniken haben Verbesserungen der elektrischen, optischen und photoleitfähigen Eigenschaften und der Umwelteigenschaften während des Betriebs der elektrophotographischen Lichtempfangselemente erreicht, und sie haben ebenfalls gleichzeitig eine Verbesserung der Bildqualität hervorgebracht.
Die elektrophotographischen Lichtempfangselemente mit einer photoleitfähigen Schicht, die ein a-Si-Material umfasst, zeigen individuell erreichte Verbesserungen im Hinblick auf die elektrischen, optischen und photoleitfähigen Eigenschaften, wie der Dunkelwiderstand, die Lichtempfindlichkeit und die Lichtreaktion und die Umwelteigenschaften während des Betriebs und ebenfalls im Hinblick auf die Stabilität im Zeitverlauf und Laufleistung (Haltbarkeit). Unter den herrschenden Umständen gibt es allerdings noch Raum für weitere Verbesserungen, um die Gesamteigenschaften noch besser zu machen.
Insbesondere gibt es einen schnellen Fortschritt bei der Herstellung elektrophotographischer Vorrichtungen, die eine höhere Bildqualität, eine höhere Geschwindigkeit und eine höhere Laufleistung aufweisen, und die elektrophotographischen Lichtempfangselemente sollten noch stärker verbessert im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften und photoleitfähigen Eigenschaften sein und sie sollten ebenfalls ihre Laufleistung über einen längeren Zeitraum in jeder Umgebung aufrechterhalten, während die Ladungsleistung und Empfindlichkeit erhalten bleibt.
Dann sollten, als Ergebnis von Verbesserungen an optischen Belichtungsvorrichtungen, Entwicklungsvorrichtungen, Übertragungsvorrichtungen usw., um die Bildeigenschaften einer elektrophotographischen Vorrichtung zu verbessern, die elektrophotographischen Lichtempfangselemente noch besser als zuvor im Hinblick auf die Bildeigenschaften sein.
Unter diesen Umständen, obwohl die oben beschriebenen herkömmlichen Techniken es möglich gemacht haben, die Eigenschaften bis zu einem bestimmten Grad im Hinblick auf die oben beschriebenen Eigenschaften zu verbessern, kann nicht gesagt werden, dass sie zufriedenstellend im Hinblick auf weitere Verbesserungen der Ladungsleistung und der Bildqualität sind. Da insbesondere die Ziele zur Herstellung amorpher Siliciumlichtempfangselemente auf eine viel höhere Bildqualität abstellen, ist nun festgestellt worden, wird nun danach ge strebt, den Belichtungsspeicher, wie der Blindspeicher und Geisterbilder, abzuschwächen.
Beispielsweise wurde bisher, um von photoleitfähigen Elementen verursachten Schmierbilder zu verhindern, ein Trommelheizelement, um das lichtempfindliche Element warm zu halten, in einen Kopierer eingesetzt, um die Oberflächentemperatur des lichtempfindlichen Elemente bei etwa 40°C zu halten, was in dem US-Patent Nr. 4,607,936 beschrieben ist. Bei herkömmlichen lichtempfindlichen Elementen ist allerdings die Abhängigkeit der Ladungsleistung von der Temperatur, was temperaturabhängige Eigenschaften genannt wird und der Bildung von Vorbelichtungsträgern oder Hitze energisierten Trägern zurückzuführen ist, so groß, dass bei den tatsächlichen Bedingungen während des Betriebs in den Kopierern die lichtempfindlichen Elemente nicht davon abgehalten werden konnten, in einem Zustand verwendet zu werden, bei dem sie eine geringere Ladungsleistung als die lichtempfindliche Elemente ursprünglich besitzen, aufweisen. Beispielsweise kann die Ladungsleistung um fast 100 Volt in dem Zustand abfallen, bei dem die lichtempfindlichen Elemente auf etwa 40°C mit einem Trommelerhitzer, im Vergleich zur Verwendung bei Raumtemperatur, erhitzt werden.
In der Nacht, wenn die Kopierer nicht verwendet werden, bleibt der Trommelerhitzer üblicherweise elektrifiziert, um Schmierbilder zu verhindern, die verursacht werden, wenn Ozonprodukte, die sich bei der Corona-Entladung einer Ladungsanordnung bilden, an die Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements adsorbiert werden. Allerdings ist es heutzutage üblich geworden, die Kopierer nicht über Nacht zu elektrifizieren, um so natürliche Ressourcen und Elektrizität zu sparen.
Wenn die Kopien kontinuierlich in diesem Zustand gemacht werden, erhöht sich die Umgebungstemperatur des lichtempfindlichen Elements im Kopierer allmählich, wodurch sich die Ladungsleistung mit dem Temperaturanstieg erniedrigt, was das Problem verursacht, dass sich die Bilddichte während des Kopierens ändert.
Wenn nämlich das lichtempfindliche Element kontinuierlich verwendet wird, erhöht sich seine Oberflächentemperatur als Ergebnis der Ladung und Belichtung, was eine Verminderung der Ladungsleistung verursacht, was wiederum zu einer Änderung der Bilddichte während des Kopierens hervorruft, wobei eine Verschlechterung der Bildqualität verursacht wird. Um es daher in eine Ultrahochgeschwindigkeitsvorrichtung (Kopieren auf beispielsweise 80 Blättern oder mehr pro Minute) zu montieren, ist es notwendig, die temperaturabhängigen Eigenschaften abzuschwächen.
Mittlerweile kann bei herkömmlichen lichtempfindlichen Elementen, wenn das gleiche Original kontinuierlich und wiederholt kopiert wird, eine Verschlechterung der Bilddichte auftreten, oder es kann eine Nebelbildung auftreten, was auf eine Belichtungsermüdung der lichtempfindlichen Elemente als Ergebnis der Bildbelichtung zurückzuführen ist.
Wenn beispielsweise das gleiche Original kontinuierlich oder wiederholt kopiert wird, kann eine Änderung der Bilddichte (graduelle Erhöhung oder Erniedrigung der Dichte) auftreten, was auf eine Trägeranhäufung oder eine Anhäufung von geladenen Trägern als Ergebnis der Belichtung zurückzuführen ist (das heißt, Ladungspotentialverschiebung bei der kontinuierlichen Ladung).
Der Belichtungsspeicher, wie der Blindspeicher und was Geisterbild genannt wird, sind ebenfalls bei der Verbesserung der Bildqualität in Frage gestellt worden, wobei der Blindspeicher ein Phänomen ist, das einen Dichteunterschied auf den kopierten Bildern verursacht, das heißt verursacht durch etwas, verursacht durch etwas, was Blindbelichtung genannt wird, und beim lichtempfindlichen Element in Papierzuführungsabständen während des kontinuierlichen Kopierens angewendet wird, um Toner zu sparen, und das Geisterbild ist ein Phänomen, bei der ein Bild, das nach der bildweisen Belichtung beim vorherigen Kopieren (Nachbild) verbleibt, auf einem Bild beim darauffolgenden Kopieren hergestellt wird.
Im Hinblick darauf, den Belichtungsspeicher zu verhindern, wobei die Vorrichtung kleiner wird und unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Probleme und Energieeinsparung, gibt es einen Bedarf für bildweise Belichtungsanordnungen mit einer kleineren Belichtungsmenge und einer kleineren Größe, wobei die Situation derart ist, dass Verbesserungen der Lichtempfindlichkeit der lichtempfindlichen Elemente weiterhin fortschreiten müssen, um diesem Bedarf gerecht zu werden.
Wenn außerdem bei herkömmlichen lichtempfindlichen Elementen die Belichtungsmenge erhöht wird, so dass man ein Bild mit einem starken Kontrakt von einem Farbhintergrundoriginal erhalten kann, werden Lichtträger in einer großen Menge aufgrund der Anwendung einer intensiven Belichtung produziert, was ein Phänomen hervorruft, bei dem die Lichtträger zusammenkommen und in Bereiche fließen, in die sich leicht bewegen können. Dieses Phänomen hat das Problem von Schmierbildern bei der in tensiven Belichtung verursacht, was auch Schmier-EV genannt wird und verwackelte Buchstaben oder Zeichen hervorruft.
Demzufolge ist es bei der Gestaltung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen erforderlich, Verbesserungen hinsichtlich aller Gesichtspunkte der Schichtkonfiguration und chemischen Zusammensetzung jeder Schicht der elektrophotographischen Lichtempfangselemente zu erreichen, so dass die oben diskutieren Probleme gelöst werden können und es sollte ebenfalls eine sehr viel größere Verbesserung der Eigenschaften der a-Si-Materialien selbst erreicht werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung löst die Probleme, die bei elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit der herkömmlichen Lichtempfangsschicht, die, wie oben beschrieben, aus a-Si gebildet ist, vorkommen.
Das bedeutet, eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer Lichtempfangsschicht, die aus einem nicht-monokristallinen Material gebildet ist und hauptsächlich aus Siliciumatomen zusammengesetzt ist, das heißt, dass es im Wesentlichen immer stabil praktisch ohne Abhängigkeit von elektrischen, optischen und lichtleitenden Eigenschaften in Umgebungen während des Betriebs stabil ist, eine überlegende Beständigkeit gegenüber Belichtungsermüdung aufweist, eine überliegende Laufleistung und Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist, ohne dass es während wiederholter Anwendung zu Verschlechterungen kommen kann, fast frei von Restpotential sein kann und ebenfalls eine gute Bildqualität erreichen kann, und ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer Lichtempfangsschicht, die aus einem nicht-monokristallinen Material, das hauptsächlich aus Siliciumatomen zusammengesetzt ist, gebildet ist, und abgeschwächte temperaturabhängige Eigenschaften und Belichtungsspeicher aufweist und hinsichtlich der Lichtempfindlichkeit verbessert worden ist, wobei eine dramatische Verbesserung der Bildqualität erreicht wird, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer Lichtempfangsschicht, die aus einem nicht-monokristallinen Material, das hauptsächlich aus Siliciumatomen zusammengesetzt ist, gebildet ist, abgeschwächte temperaturabhängige Eigenschaften und Belichtungsspeicher aufweist und hinsichtlich der Lichtempfindlichkeit verbessert worden ist, um eine dramatische Verbesserung der Bildqualität zu erreichen, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer Lichtempfangsschicht, die aus einem nicht-monokristallinen Material, das hauptsächlich aus Siliciumatomen zusammengesetzt ist, gebildet ist, das abgeschwächte temperaturabhängige Eigenschaften und Schmierbilder bei der intensiven Belichtung aufweist, um eine dramatische Verbesserung der Bildqualität zu erreichen, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer Lichtempfangsschicht, die aus einem nicht-monokristallinen Material, das hauptsächlich aus Siliciumatomen zusammengesetzt ist, gebildet ist, das abgeschwächte temperaturabhängige Eigenschaften aufweist, um eine dramatische Verbesserung in den jeweiligen Bedingungen zu erreichen (Beständigkeit gegenüber den Wirkungen der Temperatur im Kopierer) und der äußersten Oberflächentemperatur des Lichtempfangselements, wobei Bilder hergestellt werden können, die auch beim kontinuierlichen Kopieren hoch stabil sind, und das ebenfalls einen schwachen Belichtungsspeicher und Ladungspotentialschiebung bei der kontinuierlichen Ladung aufweist, um eine dramatische Verbesserung der Bildqualität zu erreichen, und ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein elektrophotographisches Lichtempfangselement zur Verfügung, das einen leitenden Träger und eine Lichtempfangsschicht mit einer lichtleitenden Schicht, die Lichtleitfähigkeit zeigt und auf dem leitenden Träger ausgebildet ist und aus einem nicht-monokristallinen Material, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens ein Atom, gewählt aus einem Wasserstoffatom und einem Halogenatom, enthält, umfasst, wobei die photoleitende Schicht 10 Atom-% bis 30 Atom-% Wasserstoffatome, Halogenatome oder insgesamt Wasserstoffatome und Halogenatome enthält, die charakteristische Energie des exponentiellen Endbereichs, erhalten aus den Lichtabsorptionsspektren an Lichteinfallbereichen, von mindestens der lichtleitenden Schicht 50 meV bis 60 meV und die Dichte der Lokalisierungsbereiche in der photoleitenden Schicht 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betragen.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein elektrophotographisches Lichtempfangselement zur Verfügung, das einen leitenden Träger und eine Lichtempfangsschicht mit einer photoleitenden Schicht, die eine Photoleitfähigkeit zeigt und auf dem leitenden Träger ausgebildet ist und aus einem nichtmonokristallinen Material, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens 1 Atom, gewählt aus einem Wasserstoffatom und einem Halogenatom enthält, umfasst, worin die Temperaturabhängigkeit der Ladungseffizienz in der Lichtempfangsschicht innerhalb ±2 V/Grad liegt, erhältlich durch ein Verfahren, wobei die gesamte photoleitfähige Schicht, die in der Lichtempfangsschicht umfasst ist, gebildet wird, während ein Entladungsstrom derart gesteuert wird, dass er A × B Watt beträgt und die Fließrate eines Gases, das mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus. B, Al, Ga, In oder Tl und ein Element der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi, enthält, derart gesteuert wird, dass sie A × C ppm beträgt, worin A die Gesamtheit der Fließraten eines Materialgases bedeutet, B eine Kostante von 0,2 bis 0,7 bedeutet und C eine Konstante von 5 × 10^–4 bis 5 × 10^–3 bedeutet, wobei die photoleitende Schicht mindestens ein Element der obigen Gruppe IIIb, Gruppe Vb enthält.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Lichtempfangselements zur Verfügung, das einen leitenden Träger und eine Lichtempfangsschicht mit einer photoleitenden Schicht, die Photoleitfähigkeit zeigt und auf dem leitenden Träger ausgebildet ist und aus einem nicht-monokristallinen Material, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens ein Atom, gewählt aus einem Wasserstoffatom und ei nem Halogenatom enthält, umfasst, wobei das Verfahren die Bildung der gesamten photoleitenden Schicht, die in der Lichtempfangsschicht umfasst ist, während der Entladungsstrom derart kontrolliert wird, dass er A × B Watt beträgt und die Fließrate eines Gases, das mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus B, Al Ga, In oder Tl oder der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi derart gesteuert wird, dass sie A × C ppm beträgt, worin A die Gesamtheit der Fließraten eines Materialgases und eines Verdünnungsgases bedeutet, B eine Konstante von 0,2 bis 0,7 bedeutet und C eine Konstante von 5 × 10^–4 bis 5 × 10^–3 bedeutet, wobei man eine Temperaturabhängigkeit der Ladungseffizienz in der Lichtempfangsschicht innerhalb ±2 V/Grad erreicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1A bis 1D sind jeweils schematische Ansichten einer Schichtkonfiguration, um ein Beispiel der Schichtkonfiguration einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselements zu erläutern.
2 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels für eine Vorrichtung, die dafür verwendet wird, um die Lichtempfangsschicht des elektrophotographischen Lichtempfangselements der vorliegenden Erfindung zu bilden, die eine Vorrichtung zur Herstellung elektrophotographischer Lichtempfangselemente mit dem Glimmentladungsverfahren unter Verwendung eines Hochfrequenz-HF-Bands ist.
3 ist eine Diagrammansicht eines Beispiels für eine Vorrichtung, die dafür verwendet wird, die Lichtempfangsschicht des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselements zu bilden, die eine Vorrichtung zur Herstellung elektrophotographischer Lichtempfangselemente durch ein Glimmentladungsverfahren unter Verwendung des Hochfrequenz-VHF-Bandes ist.
Die 4, 10, 16, 24 und 28 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen der charakteristischen Energie am Urbach-Endbereich (Eu) und den temperaturabhängigen Eigenschaften der photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
5 zeigt das Verhältnis zwischen der Dichte der Lokalisationszustände (DOS) und dem Belichtungsspeicher von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
6 zeigt das Verhältnis zwischen der Dichte von Lokalisationszuständen (DOS) und Schmierbildern von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
7 zeigt das Verhältnis zwischen dem Absorptionspeakintensitätsverhältnis von Si-H₂-Bindungen zu Si-H-Bindungen und der Halbtonungleichdichte (körnige Bilder) von lichtleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Die 8 und 22 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen Positionen in Richtung der Schichtdicke und der charakteristischen Energie am Urbach-Endbereich (Eu) von lichtleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Die 9 und 23 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen Positionen in Schichtdickenrichtung und der Dichte von Lokalisationszuständen (DOS) von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Die 11, 17, 25 und 29 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen der Dichte der Lokalisationszustände (DOS) und den temperaturabhängigen Eigenschaften von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Die 12 und 18 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen der charakteristischen Energie am Urbach-Endbereich (Eu) und der Belichtungsspeicherbewertungen von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Die 13 und 19 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen der Dichte der Lokalisationszustände (DOS) und der Belichtungs speicherbewertungen von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Die 14 und 20 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen der charakteristischen Energie am Urbach-Endbereich (Eu) und der Empfindlichkeitsbewertungen von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
Die 15 und 21 zeigen jeweils das Verhältnis zwischen der Dichte von Lokalisationszuständen (DOS) und Empfindlichkeitsbewertungen von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
26 zeigt das Verhältnis zwischen der charakteristischen Energie am Urbach-Endbereich (Eu) und Schmierbildern bei intensiver Belichtung von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
27 zeigt das Verhältnis zwischen der Dichte von Lokalisationszuständen (DOS) und Schmierbildern bei intensiver Belichtung von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
30 zeigt das Verhältnis zwischen der charakteristischen Energie am Urbach-Endbereich (Eu) und Schmierbildern bei intensiver Belichtung von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
31 zeigt das Verhältnis zwischen der Dichte von Lokalisationszuständen (DOS) und Schmierbildern bei intensiver Belichtung von photoleitenden Schichten in verschiedenen elektrophotographischen Lichtempfangselementen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bei Bandenlücken von a-Si:H gibt es üblicherweise einen Endbereich(Boden)wert, der einer strukturellen Unordnung von Si-Si-Bindungen zugeschrieben wird und einen Tiefwert, der strukturellen Fehlern von ungebundenen Si-Armen (Schlenkerbindungen) oder dergleichen zuzuschreiben ist. Diese Bereiche sind dafür bekannt, dass sie als Fänger und Rekombinationszentren von Elektronen und Löchern fungieren, wobei eine Verschlechterung der Eigenschaften der Vorrichtungen verursacht wird.
Als Methoden zur Messung des Zustands von lokalisierten Bereichen in diesen Bandlücken werden üblicherweise die Tiefbereichspektroskopie, isothermische Volumenüberschussspektroskopie, photothermische Polarisationsspektroskopie, photoakustische Spektroskopie und die konstante Photostrommethode angewendet. Insbesondere ist die konstante Photostrommethode (nachfolgend als "CPM" bezeichnet) als Methode geeignet, um die Sublückenlichtabsorptionsspektren auf der Basis von lokalisierten Bereichen von a-Si:H einfach zu messen.
Die vorliegenden Erfinder haben die Korrelation zwischen der charakteristischen Energie am exponentiellen Endbereich (Urbach-Endbereich) (nachfolgend "Eu" genannt) oder die Dichte von Lokalisationszuständen (nachfolgend "DOS" genannt) und den Eigenschaften von lichtempfindlichen Elementen unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Im Ergebnis haben sie entdeckt, dass der Eu und die DOS eng mit den temperaturabhängigen Eigenschaften und dem Belichtungsspeicher von photoempfindlichen a-Si-Elementen zusammenhängen, aufgrund dessen die vorliegende Erfindung entstanden ist.
Als Ursache für die Verschlechterung der Ladungseffizienz, die auftritt, wenn das lichtempfindliche Element mit einem Trommelerhitzer oder dergleichen erhitzt wird, wurde gesehen, dass Träger, die thermisch angeregt sind, durch elektrische Felder, die zum Zeitpunkt der Ladung gebildet werden, geführt werden, und sich zur Oberfläche bewegen, während des Einfangens an und das Freisetzen von den lokalisierten Bereichen der Bandbereiche und tief lokalisierten Bereichen in den Bandlücken wiederholt wird, was konsequenterweise zur Auslöschung der Oberflächenladungen führt. Hier verursachen die Träger, die die Oberfläche während des Durchgangs durch eine Ladungsanordnung erreicht haben, eine schwache Verschlechterung der Ladungseffizienz, allerdings erreichen die Träger, die in den Tiefbereichen eingefangen worden sind, die Oberfläche, nachdem sie durch die Ladungsanordnung gegangen sind, so dass die Oberflächenladungen ausgelöscht werden, und dieses wird als temperaturabhängige Eigenschaften beobachtet. Die Träger, die thermisch angeregt sind, nachdem sie durch die Ladungsanordnung gegangen sind, löschen ebenfalls die Oberflächenladungen und verursachen somit eine Verschlechterung der Ladungseffizienz. Um demzufolge die temperaturabhängigen Eigenschaften minimal zu halten, ist es notwendig, die thermisch angeregten Träger daran zu hindern, dass sie im Betriebstemperaturbereich des lichtempfindlichen Elements hergestellt werden, wobei zur gleichen Zeit die Mobilität der Träger verbessert wird.
Es wird ein Belichtungsspeicher ebenfalls dadurch verursacht, wenn die Lichtträger, die durch die Blindbelichtung oder durch eine bildweise Belichtung hergestellt werden, in den lokalisierten Bereichen in den Bandlücken eingefangen werden und die Träger in der photoleitenden Schicht verbleiben. Insbesondere, bei Lichtträgern, die bei bestimmten Kopierprozessen hergestellt werden, werden die Träger, die in der photoleitenden Schicht verblieben sind, durch die elektrischen Felder, die sich durch Oberflächenladungen zum Zeitpunkt einer nachfolgenden Ladung oder danach bilden, herausgekehrt, und das Potential an den Bereichen, die belichtet sind, wird niedriger in anderen Bereichen, so dass auf den Bildern ein Dichteunterschied auftritt. Deswegen muss die Mobilität der Träger verbessert sein, so dass sie sich durch die lichtleitende Schicht bei einem Kopierprozess bewegen, ohne dass es für die Lichtträger möglich ist, in der Schicht zu verbleiben.
Deswegen macht es die Steuerung von Eu und DOS wie in der vorliegenden Erfindung möglich, dass die thermisch angeregten Träger daran gehindert werden, produziert zu werden, wobei ebenfalls die Verminderung der Menge an thermisch angeregten Trägern oder Lichtträgern, die in den lokalisierten Bereichen gefangen sind, herabgesetzt wird, so dass die Mobilität der Träger beträchtlich verbessert werden kann. Im Ergebnis können die temperaturabhängigen Eigenschaften im Betriebstemperaturbereich des elektrophotographischen Lichtempfangselement beträchtlich abgeschwächt werden, wobei zur gleichen Zeit das Auftreten eines Belichtungsspeichers verhindert werden kann. Deswegen kann die Stabilität von elektrophotographischen Lichtempfangselementen gegenüber der Betriebsumgebung verbessert werden, und man kann hochqualitative Bilder mit einem scharfen Halbton und mit einer hohen Auflösung erhalten.
In der vorliegenden Erfindung ist darüber hinaus das Intensitätsverhältnis der Absorptionspeaks, die den Si-H₂-Bindungen und den Si-H-Bindungen zuzuschreiben sind, spezifiziert, wobei die Mobilität der Träger durch die Schichten der Lichtempfangselementen gleichmäßig gemacht werden kann, so dass der feine Dichteunterschied in den Halbtonbildern, was grobkörnige Bilder genannt wird, abgeschwächt werden kann.
Somit kann das elektrophotographische Lichtempfangselement der vorliegenden Erfindung, das so ausgestaltet ist, dass es diese Konstitution besitzt, alle Probleme, die zuvor diskutiert worden sind, beseitigen, und es zeigt sehr gute elektrische, optische und photoleitfähige Eigenschaften, Bildqualität, Laufleistung und Umwelteigenschaften während des Betriebs.
Mittlerweile bewegen sich bei Lichtträgern, die bei der Belichtung produziert werden, die Elektronen zur Oberfläche und die Löcher zur Trägerseite, während deren ein Fangen an und Freisetzung von den lokalisierten Bereichen in den Bandlücken, wie zuvor beschrieben, wiederholt werden. Dabei, wie ebenfalls zuvor beschrieben, kommt es zu einem Belichtungsspeicher, wenn die Lichtträger, die durch Blindbelichtung oder bildweiser Belichtung produziert werden, in den lokalisierten Bereichen in den Bandlücken gefangen werden, und die Träger verbleiben in der photoleitenden Schicht. Insbesondere werden, unter den Lichtträgern, die bei einem bestimmten Kopierprozess herge stellt werden, die Träger, die in der photoleitenden Schicht verblieben sind, durch die elektrischen Felder, die sich durch Oberflächenladungen gebildet haben, zum Zeitpunkt nachfolgender Ladung oder danach entfernt, und das Potential an den Bereichen, die belichtet wurden, wird geringer als in anderen Bereichen, so dass auf den Bildern ein Dichteunterschied entsteht. Deswegen muss die Mobilität der Träger verbessert sein, so dass sie sich durch die lichtleitende Schicht bei einem Kopierprozess bewegen können, ohne dass es den Lichtträgern möglich ist, in der Schicht zu verbleiben. Demzufolge, unter Berücksichtigung der Tatsachen, dass die Lichtträger hauptsächlich an Bereichen relativ nah zur Oberfläche produziert werden und dass sich die Elektronen zur Oberfläche und die Löcher zur Trägerseite bewegen, und die Mobilität der Löcher viel kleiner als diejenigen der Elektronen ist, haben die vorliegenden Erfinder festgestellt, dass, um den Belichtungsspeicher abzuschwächen und die Lichtempfindlichkeit zu verbessern, es notwendig ist, die Mobilität der Löcher in Richtung des Trägers zu erhöhen.
Somit macht es die Steuerung von Eu und DOS derart, dass ihre durchschnittlichen Filmebenenwerten konstant gemacht werden, wie in der vorliegenden Erfindung und deren Fähigkeit, dass sie sich so verteilen, dass sie zur Trägerseite schwächer werden, macht es möglich, die thermisch angeregten Träger daran zu hindern, produziert zu werden, wobei die Menge an Trägern, die in den lokalisierten Bereichen gefangen sind, vermindert ist, und ebenfalls die Mobilität der Löcher zur Trägerseite in Schichtendickenrichtung beträchtlich verbessert ist.
Im Ergebnis können die temperaturabhängigen Eigenschaften im Betriebstemperaturbereich des elektrophotographischen Licht empfangselements beträchtlich abgeschwächt werden, wobei gleichzeitig der Belichtungsspeicher abgeschwächt wird und eine Verbesserung der Lichtempfindlichkeit erreicht werden kann. Deswegen kann die Stabilität von elektrophotographischen Lichtempfangselementen gegenüber der Betriebsumgebung verbessert werden, und man kann hochqualitative Bilder mit einem scharfen Halbton und einer hohen Auflösung stabil erhalten.
Das erfindungsgemäße elektrophotographische Lichtempfangselement, das so ausgestaltet ist, dass es diese Konstitution aufweist, kann alle Probleme, die zuvor diskutiert worden sind, beseitigen, und es zeigt sehr gute elektrische, optische und photoleitende Eigenschaften, Bildqualität, Laufleistung und Umwelteigenschaften während des Betriebs.
Die Lichtträger, die bei der Belichtung produziert werden, bewegen sich zur Oberfläche, während ihr Einfangen in und die Freisetzung aus den lokalisierten Bereichen in den Bandlücken, wie zuvor beschrieben, wiederholt werden. Wenn allerdings die Bereitschaft der Träger, in die Filmebenenrichtung zu bewegen, unterschiedlich ist, können sich die Träger in Bereichen ansammeln, zu denen sie sich ohne weiteres bewegen können, wenn die Lichtträger in großer Menge aufgrund der Anwendung intensiver Belichtung hergestellt werden. Dieses verursacht Schmier-EV, während die erhaltenden Bilder unscharf werden. Es ist deswegen notwendig, die Lichtträger soweit wie möglich daran zu hindern, dass sie sich in der lichtleitenden Schicht in ihrer Filmebenenrichtung bewegen, wobei die Mobilität der Träger verbessert wird, so dass der größere Teil davon sich nur in Schichtdickenrichtung bewegen kann.
Somit macht es die Steuerung von Eu und DOS in der Weise, dass ihre mittleren Filmebenenwerte konstant gemacht werden, wie in der vorliegenden Erfindung und ebenfalls ihre abgeschwächte Verteilung zur Oberfläche möglich, die thermisch angeregten Träger daran zu hindern, dass sie produziert werden, wobei die Menge der Träger, die in den lokalisierten Bereichen gefangen sind, verkleinert ist und ebenfalls die Mobilität der Träger in Schichtdickenrichtung beträchtlich verbessert ist. Im Ergebnis können die temperaturabhängigen Eigenschaften im Betriebstemperaturbereich des elektrophotographischen Lichtempfangselements beträchtlich abgeschwächt werden, und zur gleichen Zeit kann das Auftreten eines Belichtungsspeichers bei intensiver Belichtung verhindert werden. Daher kann die Stabilität des elektrophotographischen Lichtempfangselements gegenüber der Betriebsumgebung verbessert werden, und man kann hochqualitative Bilder mit einem scharfen Halbton und einer hohen Auflösung stabil erhalten.
Das erfindungsgemäße elektrophotographische Lichtempfangselement, das so ausgestaltet ist, dass es diese Konstitution aufweist, kann alle Probleme, die zuvor diskutiert worden sind, beseitigen, und es zeigt sehr gute elektrische, optische und photoleitende Eigenschaften, Bildqualität, Laufleistung und Umweltbedingungen während des Betriebs.
Das erfindungsgemäße elektrophotographische Lichtempfangselement wird nun nachfolgend im Detail beschrieben.
Die 1A bis 1D sind jeweils schematische Ansichten, um ein Beispiel, für eine bevorzugte Schichtkonfiguration des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselements zu erläutern.
Das elektrophotographische Lichtempfangselement, das in 1A gezeigt ist und das Bezugszeichen 100 besitzt, umfasst einen Träger 101 für das Lichtempfangselement und eine darauf vorgesehene Lichtempfangsschicht 102. Die Lichtempfangsschicht 102 weist eine photoleitende Schicht 103 mit Photoleitfähigkeit auf und ist beispielsweise aus einem a-Si(H, X) gebildet, das eine Art eines nichtmonokristallinen Materials ist und mindestens ein Atom gewählt aus einem Wasserstoffatom und einem Halogenatom und einem Siliciumatom enthält, auf.
1B ist eine schematische Ansicht, um ein anderes Beispiel für die Schichtkonfiguration des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselements zu erläutern. Das elektrophotographische Lichtempfangselement 100, das in 1B gezeigt ist, umfasst einen Träger 101 für das Lichtempfangselement und eine darauf ausgebildete Lichtempfangsschicht 102. Die Lichtempfangsschicht 102 weist eine photoleitende Schicht 103 mit Photoleitfähigkeit auf, die beispielsweise aus dem a-Si(H, X) gebildet ist und eine Oberflächenschicht vom Typ eines amorphen Siliciums 104 auf.
1C ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel für die Schichtkonfiguration des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselements zu erläutern. Das elektrophotographische Lichtempfangselement 100, das in 1C gezeigt ist, umfasst einen Träger 101 für das Lichtempfangselement und eine darauf vorgesehene Lichtempfangsschicht 102. Das Lichtempfangselement 102 weist eine photoleitende Schicht 103 mit Photoleitfähigkeit, die beispielsweise aus dem a-Si(H, X) gebildet ist, eine Oberflächenschicht vom Typ amor phes Silicium 104 und eine Ladungsinjektionsblockierungsschicht vom Typ amorphes Silicium 105 auf.
1D ist eine schematische Ansicht, um ein weiteres Beispiel für eine Schichtkonfiguration des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselements zu erläutern. Das in 1D gezeigte Lichtempfangselement 100 umfasst einen Träger 101 für das Lichtempfangselement und eine darauf vorgesehene Lichtempfangsschicht 102. Die Lichtempfangsschicht 102 hat eine a-Si(H,X)-Ladungserzeugungsschicht 106 und eine Ladungstransportschicht 107, die die photoleitfähige Schicht 103 ausbilden, und eine amorphe Oberflächenschicht vom Siliciumtyp 104.
Träger
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Träger kann entweder leitend oder elektrisch isolierend sein. Der leitende Träger kann solche umfassen, die beispielsweise aus einem Metall, wie Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pb oder Fe oder aus einer Legierung aus diesen, wie beispielsweise rostfreier Stahl, hergestellt sind. Das elektrisch isolierende Material kann einen Film oder eine Folie aus einem synthetischen Harz, wie Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol oder Polyamid oder Glas oder Keramik umfassen. In der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls ein elektrisch isolierender Träger, der daraus hergestellt ist und dessen Oberfläche einer leitenden Behandlung auf mindestens der Seite, auf der die Lichtempfangsschicht ausgebildet ist, unterworfen worden ist, als Träger verwendet werden.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Träger 101 kann die Form eines Zylinders mit einer glatten Ebenen oder fein unebenen Oberfläche oder die Form eines folienähnlichen Endlosbandes aufweisen.
Seine Dicke kann in geeigneter Weise so bestimmt sein, dass das elektrophotographische Lichtempfangselement 100, wie gewünscht, ausgebildet werden kann. In den Fällen, bei denen das elektrophotographische Lichtempfangselement 100 eine Flexibilität aufweisen soll, kann der Träger 111 so dünn wie möglich, so lange er gut als Träger funktionieren kann, hergestellt sein. In normalen Fällen kann allerdings der Träger 101 eine Dicke von 10 μm oder mehr im Hinblick auf seine Herstellung und Handhabung, mechanische Festigkeit oder dergleichen aufweisen.
Wenn Bilder unter Verwendung eines kohärenten Lichts, wie Laserlicht, aufgezeichnet werden, kann die Oberfläche des Trägers 101 uneben gemacht werden, so dass mangelhafte Bilder aufgrund dessen, was man Interferenzringe nennt, die bei sichtbaren Bildern vorkommen, vermieden werden können. Die Unebenheit auf der Oberfläche des Trägers 101 kann nach bekannten Methoden, die in den US-Patenten Nr. 4,650,736 und Nr. 4,696,884 und Nr. 4,705,733 beschrieben sind, hergestellt werden.
Als andere Methode zur Vermeidung mangelhafter Bilder aufgrund von Interferenzringen, die auftreten, wenn kohärentes Licht, wie Laserlicht, verwendet wird, kann die Oberfläche des Trägers 101 uneben gemacht werden, indem man eine Vielzahl von kugelförmigen Austiefungen auf der Oberfläche des Trägers 101 vorsieht. Insbesondere wird die Oberfläche des Trägers 101 noch stärker fein uneben als das Auflösungsvermögen, das für das elektrophotographische Lichtempfangselement 100 erforderlich ist, vorgesehen, und diese Unebenheit wird durch eine Vielzahl von kreisförmigen Vertiefungen gebildet. Die Unebenheit durch die Vielzahl von kreisförmigen Austiefungen auf der Oberfläche des Trägers 101 kann nach einem bekannten Verfahren, das im US-Patent Nr. 4,735,883 beschrieben ist, hergestellt werden.
Photoleitende Schicht
In der vorliegenden Erfindung wird die photoleitfähige Schicht 103, die auf dem Träger 101 gebildet ist, um die Aufgabe effektiv zu lösen und mindestens einen Teil der Lichtempfangsschicht 102 ausmacht, beispielsweise durch ein Vakuum-Filmabscheidungsverfahren bei Bedingungen, die in geeigneter Weise numerisch gemäß den Filmbildungsparametern, um so die gewünschte Leistung zu erreichen, eingestellt werden und unter einer geeigneten Auswahl von einzusetzenden Materialgasen hergestellt. Sie kann insbesondere durch verschiedene Dünnfilmabscheideprozesse, wie beispielsweise Glimmentladung, einschließlich AC-Entladungs-CVD, wie Niedrigfrequenz-CVD, Hochfrequenz-CVD oder Mikrowellen-CVD, DC-Entladungs-CVD und Sputtern, Vakuummetallisierung, Ionenplattierung, Licht-CVD und Hitze-CVD gebildet werden. Wenn diese Dünnfilmabscheideprozesse eingesetzt werden, dann wählt man solche in Abhängigkeit der Bedingungen für die Herstellung, des Ausmaßes der Menge an Ausgaben hinsichtlich der Gerätschaften, der Herstellungsskala und der Eigenschaften und Effizienz, die für die hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente gewünscht sind.
Die Glimmentladung, das Sputtern und Ionenplattieren sind wegen der relativen Einfachheit im Hinblick auf die Steuerung der Bedingungen bei der Herstellung der elektrophotographischen Lichtempfangselemente mit den gewünschten Eigenschaften bevorzugt.
Wenn beispielsweise die photoleitende Schicht 103 durch Glimmentladung gebildet wird, können grundsätzlich ein Si-Materialgas, das Siliciumatome (Si) liefern kann und ein H-Materialgas, das Wasserstoffatome (H) liefern kann und/oder ein X-Materialgas, das Halogenatome (X) liefern kann, im gewünschten gasförmigen Zustand in einen Reaktor, dessen Innenraum evakuiert werden kann, eingeleitet werden und die Glimmentladung innerhalb des Reaktors kann dann dazu führen, dass die Schicht aus a-Si(H, X) auf einem gegebenen Träger, der zuvor in eine gegebene Position gesetzt wurde, gebildet wird.
In der vorliegenden Erfindung soll die photoleitfähige Schicht 103 Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthalten. Der Grund dafür, dass sie enthalten sind, liegt darin, dass sie ungebundene Arme von Siliciumatomen in der Schicht kompensieren, und sie sind dafür wesentlich und unerlässlich, um die Schichtqualität zu verbessern, insbesondere um die Photoleitfähigkeit und die Ladungsretention zu verbessern. Die Wasserstoffatome oder Halogenatome oder die Gesamtheit aus Wasserstoffatomen und Halogenatomen sind in einem Gehalt von 10 bis 30 Atom-% (nachfolgend "Atom-%" genannt) und insbesondere 15 bis 25 Atom-% vorhanden, bezogen auf die Gesamtheit der Siliciumatome und der Wasserstoffatome und/oder Halogenatome.
Das Material, das als Si-Materialgas, das in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, dienen kann, kann gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane, wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀, die effektiv verwendet werden können, umfassen. Wegen der Einfachheit der Handhabung für die Schichtbildung und die Si-Lieferbarkeit, kann das Material bevorzugt SiH₄ und Si₂H₆ umfassen.
Um die Wasserstoffatome in die zu bildende photoleitende Schicht 103 einzubringen und um es einfacher zu gestalten, die Prozentzahl der einzubringenden Wasserstoffatome zu steuern, um so Filmeigenschaften zu bekommen, mit denen die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden könnten, einzuführen, müssen die Filme in einer Atmosphäre gebildet werden, in der diese Gase weiterhin mit einer gewünschten Menge H₂ und/oder He oder eines Gases aus einer Siliciumverbindung, die Wasserstoffatome enthält, vermischt werden. Jedes Gas kann nicht nur allein in einer einzelnen Spezies, sondern ebenfalls in Kombination vieler Spezies in einem gewünschten Mischungsverhältnis, ohne irgendwelche Probleme, vermischt werden.
Ein Material, das als Materialgas zur Lieferung der in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Halogenatome effektiv ist, kann bevorzugt gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen, wie beispielsweise Halogengase, Halogenide, Halogen enthaltende Interhalogenverbindungen und Silanderivate, die mit einem Halogen substituiert sind, umfassen. Das Material kann ebenfalls gasförmige oder vergasbare Halogen enthaltende Siliciumhydridverbindungen, die aus Siliciumatomen und Halogenatomen gebildet sind, welche ebenfalls effektiv sind, umfassen. Halogenverbindungen, die bevorzugt in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, können spezifisch Fluorgas (F₂) und Interhalogenverbindungen, die BrF, ClF, ClF₃, BrF₃, BrF₅, IF₃, IF₇ oder dergleichen umfassen, umfassen. Siliciumverbindungen, die Halogenatome enthalten, was man Silanderivate, die mit Halogenatomen substituiert sind, nennt, können spezifischerweise Silicumfluoride, wie SiF₄ und Si₂F₆, umfassen, die bevorzugte Beispiele darstellen.
Um die Menge der in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenden Wasserstoffatome und/oder Halogenatome zu bestimmen, können beispielsweise die Temperatur des Trägers 101, die Menge der Materialien, die dafür verwendet werden, um die Wasserstoffatome und/oder Halogenatome einzuführen, der Entladungsstrom usw. gesteuert werden.
In der vorliegenden Erfindung kann die photoleitfähige Schicht 103 bevorzugt Atome enthalten, die in der Lage sind, ihre Leitfähigkeit je nach Bedarf zu steuern. Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, können in der photoleitfähigen Schicht 103 in einem gleichmäßig verteilten Zustand enthalten sein, oder sie können teilweise in einem solchen Zustand enthalten sein, dass sie sich nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilen.
Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, können so genannte Verunreinigungen umfassen, die auf dem Gebiet der Halbleiter eingesetzt werden, und es ist möglich, Atome zu verwenden, die der Gruppe IIIb des Periodensystems (nachfolgend "Atome der Gruppe IIIb" genannt) angehören und in der Lage sind, eine Leitfähigkeit vom b-Typ zu verleihen, oder Atome, die zur Gruppe Vb des Periodensystems (nachfolgend "Atome der Gruppe Vb" genannt, die eine Leitfähigkeit vom n-Typ verleihen können, gehören, zu verwenden.
Die Atome der Gruppe IIIb können spezifischer Weise Bor (B), Aluminium (Al), Gallium (Ga), Indium (In) und Thallium (Tl) umfassen. Insbesondere B, Al und Ga bevorzugt. Die Atome der Gruppe Vb können spezifischer Weise Phosphor (P), Arsen (As), Antimon (Se) und Wismut (Bi) umfassen. Insbesondere sind P und As bevorzugt.
Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können und in der photoleitenden Schicht 103 enthalten sind, können bevorzugt in einer Menge von 1 × 10^–2 bis 1 × 10³ Atom-ppm (nachfolgend "Atom-ppm" genannt), insbesondere von 5 × 10^–2 bis 5 × 10² Atom-ppm und insbesondere bevorzugt 1 × 10^–1 bis 1 × 10² Atom-ppm vorhanden sein.
Um die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, beispielsweise die Atome der Gruppe IIIb oder die Atome der Gruppe 5.b, strukturell einzuführen, kann ein Ausgangsmaterial für die Eingabe der Atome der Gruppe IIIb oder ein Ausgangsmaterial für die Eingabe der Atome der Gruppe Vb in den Reaktor in einem gasförmigen Zustand zusammen mit den anderen Gasen, die dafür verwendet werden, die photoleitfähige Schicht 103 auszubilden, zugeführt werden, wenn sich die Schicht bildet. Diejenigen, die als Ausgangsmaterial für die Eingabe der Atome der Gruppe IIIb oder Ausgangsmaterial für die Eingabe der Atome der Gruppe Vb verwendet werden können, sollten aus denen gewählt sein, die bei Normaltemperatur und Normaldruck gasförmig sind, oder es sollten mindestens solche verwendet werden, die leicht bei Bedingungen für die Bildung der photoleitfähigen Schicht vergast werden können.
Dieses Ausgangsmaterial für die Eingabe der Atome der Gruppe IIIb können spezifischer Weise, als Material für die Eingabe von Boratomen, Borhydride, wie B₂H₆, H₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁ und B₆H₁₀ und Borhalogenide, wie BF₃, BCl₃ und BBR₃, umfassen. Außerdem kann das Material ebenfalls GaCl₃ und Ga(CH₃)₃ umfassen. Insbesondere ist das B₂H₆ eines der bevorzugten Materialien im Hinblick auf die Handhabbarkeit.
Das Material, das effektiv als Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe Vb verwendet werden können, können umfassen, als Material für den Einbau von Phosphoratomen, Phosphorhydride, wie PH₃ und P₂H₄ und Phosphorhalogenide, wie PF₃, PF₅, PCl₃, PCl₅, PBr₃ und PI₃ umfassen. Außerdem kann das Material, das effektiv als Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe Vb verwendet werden können, ebenfalls AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₅, SbCl₅, BiH₃ und BiBr₃ umfassen.
Diese Ausgangsmaterialien für den Einbau der Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, können wahlweise mit einem Gas, wie H₂ und/oder He, bei ihrer Verwendung verdünnt sein.
In der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls effektiv, Kohlenstoffatome und/oder Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome einzubauen. Die Kohlenstoffatome und/oder Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome können in einer Menge von 1 × 10^–5 bis 10 Atom-%, insbesondere 1 × 10^–4 bis Atom-% und ganz besonders bevorzugt 1 × 10^–3 bis 5 Atom-%, bezogen auf die Gesamtheit der Siliciumatome, Kohlenstoffatome, Sauerstoffatome und Stickstoffatome, vorhanden sein. Die Kohlenstoffatome und/oder Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome können gleichmäßig in der photoleitenden Schicht verteilt sein, oder sie können teilweise nicht gleichmäßig im Hinblick auf deren Menge zur Änderung der Schichtdickenrichtung der photoleitfähigen Schicht verteilt sein.
In der vorliegenden Erfindung kann die Dicke der photoleitenden Schicht 103 in geeigneter Weise entsprechend der zu erreichenden Eigenschaften oder Effizienz und der erforderlichen Eigenschaften oder Effizienz bestimmt werden. Die Schicht kann bevorzugt in einer Dicke von 20 bis 50 μm, bevorzugt von 23 bis 45 μm und noch bevorzugter von 25 bis 40 μm ausgebildet sein. Wenn die Schichtdicke kleiner als 20 μm ist, werden die elektrophotographischen Leistungen, wie die Ladungseffizienz und Empfindlichkeit in unzufriedenstellender Weise für die praktische Anwendung werden. Wenn sie größer als 50 μm ist, kann es länger dauern, die photoleitenden Schichten auszubilden, was zu einem Anstieg der Produktionskosten führt.
Zur Bildung der photoleitfähigen Schicht 103, mit der man die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lösen kann und die die gewünschten Filmeigenschaften besitzt, müssen das Mischverhältnis von Si-Materialgas und Verdünnungsgas, der Gasruck im Innenraum des Reaktors, der Entladestrom und die Trägertemperatur in geeigneter Weise nach Bedarf eingestellt sein.
Die Fließrate von H₂ und/oder He, die wahlweise als Verdünnungsgas verwendet werden, kann in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, und H₂ und/oder He können bevorzugt innerhalb eines Bereichs des 3–20-fachen, insbesondere 4- bis 15-fachen und insbesondere bevorzugt 5- bis 10-fachen, bezogen auf das Si-Materialgas, gesteuert werden. Die Fließrate kann bevorzugt so gesteuert werden, dass sie konstant innerhalb des Wertebereichs eingestellt wird.
Wenn He eingeführt wird, kann die Gesamtfließrate (H₂ + He) des Verdünnungsgases bevorzugt innerhalb des obigen Bereichs gesteuert werden, wobei die Fließrate von He bevorzugt so gesteuert wird, dass sie 50% oder weniger der gesamten Fließrate ausmacht.
Der Gasdruck im Reaktor kann ebenfalls innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden. Der Druck kann bevorzugt in einem Bereich von 1 × 10^–4 bis 10 Torr, insbesondere von 5 × 10^–4 bis 5 Torr, und ganz besonders bevorzugt von 1 × 10^–3 bis 1 Torr, sein.
Der Entladestrom kann ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, wobei das Verhältnis des Entladestroms zur Fließrate des Si-Materialgases bevorzugt im Bereich von 2 bis 7, insbesondere von 2,5 bis 6 und insbesondere bevorzugt von 3 bis 5, eingestellt werden.
Die Temperatur des Trägers 101 kann ebenfalls innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration in geeigneter Weise gewählt sein. Die Temperatur kann bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 350°C, insbesondere von 230 bis 330°C und ganz besonders bevorzugt von 250 bis 310°C eingestellt werden.
Als Verfahren zur Filmbildung in einer Weise, dass sich die Werte für Eu und DOS von der Trägerseite zur Oberflächenseite erhöhen, während das Mischverhältnis (Verdünnungsverhältnis) von beispielsweise SiH₄ zu Wasserstoff und/oder He konstant gehalten wird, müssen der Entladestrom (W/Fluss) und/oder die Trägertemperatur (Ts) bevorzugt kontinuierlich im Hinblick auf die Fließrate von SiH₄ verändert werden.
In diesem Fall kann der Entladungsstrom ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, wobei der Entladestrom bezüglich der Fließrate des Si-Materialgases so verändert werden kann, dass er kontinuierlich kleiner von der Trägerseite zur Oberflächenseite, bevorzugt in einem Bereich des 2- bis 8-fachen, insbesondere des 2,5- bis 7-fachen und insbesondere des 3- bis 6-fachen, wird.
Die Temperatur des Trägers 101 kann ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, wobei die Temperatur so geändert werden kann, dass sie kontinuierlich niedriger von der Trägerseite zur Oberflächenseite, bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 370°C, insbesondere von 230 bis 360°C und insbesondere bevorzugt von 250 bis 350°C, wird.
Als Verfahren zur Filmbildung in der Weise, dass sich die Werte von Eu und DOS von der Trägerseite zur Oberflächenseite erniedrigen, während das Mischungsverhältnis (Verdünnungsverhältnis) von beispielsweise SiH₄ zu Wasserstoff und/oder Helium konstant gehalten wird, können der Entladestrom (W/Fluss) und/oder die Trägertemperatur (Ts) kontinuierlich bezüglich der Fließrate von SiH₄ verändert werden.
In diesem Fall kann der Entladestrom ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, wobei der Entladestrom bezüglich der Fließrate des Si-Materialgases so verändert werden, dass er kontinuierlich kleiner von der Trägerseite zur Oberflächenseite, bevorzugt in einem Bereich des 2- bis 8-fachen, insbesondere des 2,5- bis 7-fachen und insbesondere bevorzugt des 3- bis 6-fachen, wird.
Die Temperatur des Trägers 101 kann ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, wobei die Temperatur so verändert werden kann, dass sie kontinuierlich niedriger von der Trägerseite zur Oberflächenseite, bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 370°C, insbesondere von 230 bis 360°C und insbesondere bevorzugt von 250 bis 350°C, wird.
Um effektiv die äußerste Filmoberfläche zu behandeln, kann der Entladestrom innerhalb eines spezifischen Bereichs bezüglich der Gesamtheit der Fließraten aus Materialgas und Verdünnungsgas gesteuert werden, und die Fließrate des Gases, das die Elemente der Gruppe IIIb oder der Gruppe Vb des Periodensystems enthält, kann ebenfalls innerhalb eines spezifischen Bereichs bezüglich der Gesamtheit der Fließraten des Materialgases und des Verdünnungsgases gesteuert werden, wobei erfindungsgemäß die temperaturabhängigen Eigenschaften, der Belichtungsspeicher und die Ladungspotentialverschiebung bei der kontinuierlichen Ladung verringert werden können, wobei man eine dramatische Verbesserung der Bildqualität erreicht.
Wenn, wie zuvor ausgeführt, beispielsweise die photoleitende Schicht 103 durch Glimmentladung gebildet wird, kann man im Grunde ein Si-Materialgas, das Siliciumatome (Si) liefern kann, ein H-Materialgas, das Wasserstoffatome (H) liefern kann und/oder ein X-Materialgas, das Halogenatome (X) liefern kann, in dem gewünschten gasförmigen Zustand in einen Reaktor einführen, dessen Innenraum evakuiert sein kann, und dann lässt man eine Glimmentladung im Reaktor stattfinden, so dass die Schicht aus a-Si(H, X) auf einem gegebenen Träger 101, der zuvor in eine gegebene Position angeordnet wurde, gebildet wird.
Angenommen, dass in diesem Fall A die Summe aus den Fließraten eines Materialgases und eines Verdünnungsgases bedeutet, B eine Konstante von 0,2 bis 0,7 bedeutet und C eine Konstante von 5 × 10^–4 bis 5 × 10^–3 bedeutet, dann kann der Entladestrom bevorzugt so gesteuert werden, dass er A × B Watt beträgt, und ebenfalls die Fließrate eines Gases, das ein Element der Gruppe IIIb oder der Gruppe Vb des Periodensystems enthält, kann bevorzugt so gesteuert werden, dass sie A × C ppm beträgt.
Hinsichtlich des Gehalts der Atome, die die Leitfähigkeit steuern können und in der photoleitenden Schicht 103 enthalten sind, kann man diesen so steuern, dass er in einem spezifischen Bereich bezüglich der Gesamtheit der Fließraten aus Materialgas und Verdünnungsgas liegt, wobei die Aufgabe der vorliegenden Erfindung effektiv gelöst werden kann. Wenn im besonderen Fall angenommen wird, dass A die Gesamtheit der Fließraten aus einem Materialgas und einem Verdünnungsgas bedeutet und C eine Konstante von 5 × 10^–4 bis 5 × 10^–3 bedeutet, dann kann die Fließrate eines Gases, das ein Element der Gruppe IIIb oder der Gruppe Vb des Periodensystems enthält, bevorzugt so gesteuert werden, dass sie A × C ppm beträgt.
In der vorliegenden Erfindung können bevorzugte numerische Werte für die Trägertemperatur und den Gasdruck, die zur Bildung der photoleitenden Schicht notwendig sind, in den oben definierten Bereichen liegen. Normalerweise brauchen diese Bedingungen nicht unabhängig voneinander separat bestimmt werden. Die optimalen Werte sollten auf der Basis eines wechselseitigen und systematischen Verhältnisses bestimmt werden, so dass das Lichtempfangselement mit den geeigneten Eigenschaften gebildet werden kann.
Oberflächenschicht
In der vorliegenden Erfindung kann die Oberflächenschicht 104 vom Typ amorphes Silicium bevorzugt weiterhin auf der photoleitenden Schicht 103, die auf dem Träger 101 ausgebildet ist, in der gleichen Weise wie oben beschrieben, gebildet werden. Diese Oberflächenschicht 104 hat eine freie Oberfläche 110, und sie ist so ausgestaltet, dass die Ausgabe der vorliegenden Erfindung hauptsächlich im Hinblick auf Feuchtigkeitsbeständigkeit, Effektivität bei kontinuierlicher wiederholter Anwendung, Kurzschlussbeständigkeit, Betriebsumwelteigenschaften und Laufeigenschaften gelöst werden kann.
In der vorliegenden Erfindung besitzen die photoleitende Schicht 103, die die Lichtempfangsschicht 102 bildet und das amorphe Material, dass die Oberfläche 104 bildet, jeweils gemeinsame Bestandteile, Siliciumatome, und deswegen ist eine chemische Stabilität an der Grenzfläche zwischen den Schichten gewährleistet.
Die Oberflächenschicht 104 kann unter Verwendung eines jeden Materials gebildet werden, so lange diese Materialien vom Typ amorphes Silicium sind, beispielsweise ein amorphes Silicium, das ein Wasserstoffatom (H) und/oder ein Halogenatom (X) ent hält und weiterhin ein Kohlenstoffatom (nachfolgend "a-SiC(H, X)" genannt) enthält ein amorphes Silicium, das ein Wasserstoffatom (H) und/oder ein Halogenatom (X) enthält und weiterhin ein Sauerstoffatom (nachfolgend "a-SiO(H, X) genannt) enthält, ein amorphes Silicium, das ein Wasserstoffatom (H) und/oder ein Halogenatom (X) enthält und weiterhin ein Stickstoffatom (nachfolgend "a-SiN(H, X)" genannt) enthält und ein amorphes Silicium, das ein Wasserstoffatom (H) und/oder ein Halogenatom (X) enthält und weiterhin mindestens ein Atom von Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält (nachfolgend "a-SiCON(H, X)" genannt) enthält, wobei jedes davon bevorzugt verwendet werden kann.
In der vorliegenden Erfindung, um effektiv die Aufgabe zu lösen, wird die Oberflächenschicht 104 nach einem Vakuum-Abscheidungsfilmbildungsverfahren bei Bedingungen, die in geeigneter Weise numerisch in Abstimmung mit den Filmbildungsparametern, um so die gewünschten Eigenschaften zu erreichen, hergestellt. Insbesondere kann sie nach verschiedenen Dünnfilmabscheidungsprozessen, beispielsweise Glimmentladung, einschließlich AC-Entladungs-CVD, wie Niedrigfrequenz-VCD, Hochfrequenz-CVD oder Mikrowellen-CVD und DC-Entladungs-CVD und Sputtern, Vakuummetallisierung, Ionenplattierung, Licht-CVD und Hitze-CVD, gebildet werden. Wenn diese Dünnfilmabscheidungsprozesse angewendet werden, werden geeignete Prozesse in Abstimmung den Bedingungen für die Herstellung, dem Ausmaß an Kapitalinvestierung hinsichtlich der Ausrüstung, dem Ausmaß der Herstellung und den Eigenschaften und Leistungen, die für die herzustellenden elektrophotographischen Lichtempfangselemente gewünscht sind, gewählt. Wegen der Produktivität der Lichtempfangselemente ist es bevorzugt, das gleiche Abschei dungsverfahren wie bei der photoleitfähigen Schicht anzuwenden.
Wenn beispielsweise die Oberflächenschicht 104 aus a-SiC(H, X) durch Glimmentladung gebildet wird, können grundsätzlich ein Si-Materialgas, das Siliciumatome (Si) liefern kann, ein C-Materialgas, das Kohlenstoffatome (C) liefern kann und ein H-Materialgas, das Wasserstoffatome (H) liefern kann und/oder ein X-Materialgas, das Halogenatome (X) liefern kann, im gewünschten gasförmigen Zustand in einen Reaktor, dessen Innenraum evakuiert sein kann, eingeführt werden, und man lässt die Glimmentladung im Reaktor stattfinden, so dass die Schicht aus a-SiC(H, X) auf den Träger 101, der zuvor an einer gegebenen Position angeordnet wurde und auf dem die photoleitfähige Schicht 103 ausgebildet worden ist, gebildet wird.
Als Materialien für die Oberflächenschicht in der vorliegenden Erfindung kann jedes amorphes Material, das Silicium enthält, verwendet werden. Verbindungen mit Siliciumatomen, die mindestens ein Element, ausgewählt aus Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, enthalten, sind bevorzugt. Insbesondere sind solche, die hauptsächlich aus a-SiC zusammengesetzt sind, bevorzugt.
Wenn insbesondere die Oberflächenschicht aus a-SiC als Hauptbestandteil gebildet wird, kann ihr Kohlenstoffgehalt bevorzugt in einem Bereich von 30% bis 90%, bezogen auf die Gesamtheit der Siliciumatome und Kohlenstoffatome, liegen.
In der vorliegenden Erfindung sollte die Oberflächenschicht 104 Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthalten. Sie sind deswegen enthalten, um ungebundene Arme von konstituierenden Atomen, wie Siliciumatomen, zu kompensieren, und sie sind für die Verbesserung der Schichtqualität wesentlich und unverzichtbar, insbesondere für die Verbesserung der Photoleitfähigkeit und Ladungsretention. Die Wasserstoffatome können bevorzugt in einem Gehalt von 30 bis 70 Atom-%, insbesondere von 35 bis 65 Atom-% und insbesondere bevorzugt von 40 bis 60 Atom-%, auf der Grundlage der Gesamtmenge der konstituierenden Atome, vorhanden. Die Fluoratome können bevorzugt in einem Bereich von 0,01 bis 15 Atom-%, insbesondere von 0,1 bis 10 Atom-% und insbesondere bevorzugt von 0,6 bis 4 Atom-%, vorhanden sein.
Das Lichtempfangselement, das so gebildet ist, dass es den Wasserstoffgehalt und/oder Fluorgehalt innerhalb dieser Bereiche aufweist, lässt sich als ein Produkt gut anwenden, welches bisher nicht verfügbar war, und es ist in beträchtlicher Weise hinsichtlich seiner praktischen Anwendung überlegen. Insbesondere ist bekannt, dass Mängel und Unzulänglichkeiten (hauptsächlich aus Schlenkerbindungen von Siliciumatomen oder Kohlenstoffatomen, die innerhalb der Oberflächenschicht vorhanden sind, einen schlechten Einfluss auf die Eigenschaften, die für elektrophotographische Lichtempfangselemente erforderlich sind, aufweisen. Beispielsweise kann sich die Ladungseffizienz verschlechtern wegen der Ladungsinjektion von der freien Oberfläche; die Ladungseffizienz kann sich wegen der Ladungen in der Oberflächenstruktur in einer Betriebsumgebung, zum Beispiel in einer Umgebung hoher Feuchtigkeit, ändern und die Ladungsinjektion in die Oberflächenschicht zu lasten der photoleitenden Schicht zum Zeitpunkt der Coronaentladung oder der Bestrahlung mit Licht kann das Phänomen von Nachbildern während wiederholter Anwendung verursachen, was auf das Einfangen von Ladungen in den Defekten innerhalb der Oberflächenschicht zurückzuführen ist. Diese können schlechte Einflüsse ausüben.
Allerdings bringt die Steuerung des Wasserstoffgehalts in der Oberfläche auf 30 Gew.-% oder mehr eine große Verringerung der Defekte innerhalb der Oberflächenschicht, so dass alle obigen Probleme gelöst werden können, und man kann dramatische Verbesserungen im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften und der Hochgeschwindigkeitseffizienz bei kontinuierlicher Anwendung im Vergleich mit herkömmlichen Fällen erreichen.
Wenn andererseits der Wasserstoffgehalt in der Oberfläche mehr als 71 Atom-% beträgt, kann die Härte der Oberflächenschicht geringer werden, so dass die Schicht der wiederholten Anwendung in einigen Fällen nicht standhalten kann. Deswegen ist die Steuerung des Wasserstoffgehalts in der Oberflächenschicht innerhalb des oben angeführten Bereichs einer der sehr wichtigen Faktoren, um die gewünschte stark überlegene elektrophotographische Leistung zu erhalten. Der Wasserstoffgehalt in der Oberflächenschicht kann nach der Fließrate (Verhältnis) der Materialgase, der Trägertemperatur, dem Entladestrom, dem Gasdruck usw. gesteuert werden.
Die Steuerung des Fluorgehalts in der Oberflächenschicht, der innerhalb eines Bereichs von 0,01 Atom-% oder mehr liegt, macht es möglich, die Bindungen zwischen den Siliciumatomen und den Kohlenstoffatomen in der Oberflächenschicht effektiv zu erzeugen. Als Funktion der Fluratome in der Oberflächenschicht wird es ebenfalls möglich, effektiv zu verhindern, dass die Bindungen zwischen den Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen brechen, was auf eine Schädigung durch Coronaentladung oder dergleichen zurückzuführen ist.
Wenn andererseits der Fluorgehalt in der Oberflächenschicht mehr als 15 Atom-% beträgt, wird es fast ineffektiv, die Bindungen zwischen den Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen in der Oberflächenschicht zu erzeugen und zu verhindern, dass die Bindungen zwischen den Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen brechen, was auf eine Schädigung durch Coronaentladung oder dergleichen zurückzuführen ist. Darüber hinaus kann man ein Restpotential und einen Bildspeicher verstärkt erkennen, weil die überschüssigen Fluoratome die Mobilität der Träger in der Oberflächenschicht inhibieren. Deswegen ist die Steuerung des Fluorgehalts in der Oberflächenschicht innerhalb des oben aufgeführten Bereichs einer der wichtigen Faktoren, um die gewünschte elektrophotographische Leistung zu erhalten. Der Fluorgehalt in der Oberflächenschicht kann gemäß der Fließrate (Fließverhältnis) der Materialgase, der Trägertemperatur, dem Entladestrom, dem Gasdruck usw. gesteuert werden.
Materialien, die als Materialgase zur Lieferung von Silicium (Si) dienen können und dafür verwendet werden, um die Oberflächenschicht in der vorliegenden Erfindung auszubilden, können gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane), wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀, die effektiv verwendet werden können, umfassen. Wegen der leichten Handhabbarkeit bei der Schichtbildung und der Si-Materialeffizienz, kann das Material bevorzugt SiH₄ und Si₂H₆ umfassen. Diese Si-Materialgase können wahlweise nach ihrer Verdünnung mit einem Gas wie H₂, He, Ar oder Ne, verwendet werden.
Materialien, die als Materialgase für die Lieferung von Kohlenstoff (C) dienen können, können gasförmige oder vergasbare Kohlenwasserstoffe, wie CH₄, C₂H₂, C₂H₆, C₃H₈ und C₄H₁₀, umfassen.
Wegen der leichten Handhabbarkeit bei der Filmbildung und bei der C-Materiallieferung kann das Material bevorzugt CH₄, C₂H₂ und C₂H₆ umfassen. Diese C-Materialgase können wahlweise nach ihrer Verdünnung mit einem Gas, wie H₂, He, Ar oder Ne, verwendet werden.
Materialien, die als Materialgase für die Lieferung von Stickstoff oder Sauerstoff dienen können, können gasförmige oder vergasbare Verbindungen, wie NH₃, NO, N₂O, NO₂, O₂, CO, CO₂ und N₂, umfassen. Diese Stickstoff- oder Sauerstoffmaterialgase können wahlweise nach ihrer Verdünnung mit einem Gas, wie H₂, He, Ar oder Ne, verwendet werden.
Um es leichter zu machen, die Prozentzahl zu steuern, mit der die Wasserstoffatome in die zu bildende Oberflächenschicht 104 eingeführt werden, können die Filme bevorzugt in einer Atmosphäre gebildet werden, in der diese Gase weiterhin mit einer gewünschten Menge eines Wasserstoffgases oder eines Gases aus einer Siliciumverbindung, die Wasserstoffatome enthält, vermischt werden können. Jedes Gas kann nicht nur allein in einer einzigen Spezies, sondern ebenfalls in Kombination von mehreren Spezies in einem gewünschten Mischverhältnis, ohne irgendwelche Probleme, vermischt werden.
Ein Material, das als Materialgas zur Lieferung von Halogenatomen effektiv ist, kann bevorzugt gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen, beispielsweise Halogengase, Halogenide, Halogen enthaltende Interhalogenverbindungen und Silanderivate, die mit einem Halogen substituiert sind, umfassen. Das Material kann ebenfalls gasförmige oder vergasbare Halogen enthaltende Siliciumhydridverbindungen, die aus Siliciumatomen und Halogenatomen gebildet sind, die ebenfalls effektiv sind, umfassen. Halogenverbindungen, die bevorzugt in der vorliegenden Verbindung verwendet werden, können spezifisch Fluorgas (F₂) und Interhalogenverbindungen aus BrF, ClF, ClF₃, BrF₃, BrF₅, IF₃, IF₇ oder dergleichen umfassen. Siliciumverbindungen, die Halogenatome enthalten und Silanderivate, die mit Halogenatomen substituiert sind, genannt werden, können spezifisch Siliciumfluoride wie SiF₄ und SiF₂F₆, die bevorzugte Beispiele sind, umfassen.
Um die Menge der Wasserstoffatome und/oder Halogenatome, die in der Oberflächenschicht 104 enthalten sind, zu steuern, können die Temperatur des Trägers 101, die Menge der Materialien, die für den Einbau der Wasserstoffatome und/oder Halogenatome verwendet werden, der Entladestrom usw. gesteuert werden.
Die Kohlenstoffatome und/oder Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome können gleichmäßig in der Oberflächenschicht verteilt sein, oder sie können teilweise hinsichtlich ihres Gehalts zur Änderung der Schichtdickenrichtung der Oberflächenschicht nicht gleichmäßig verteilt sein.
In der vorliegenden Erfindung kann die Oberflächenschicht 104 bevorzugt ebenfalls Atome enthalten, die ihre Leitfähigkeit je nach Bedarf steuern können. Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, können in der Oberflächenschicht 104 in einem gleichmäßig verteilten Zustand enthalten sein, oder sie können teilweise in einem solchen Zustand enthalten sein, dass sie nicht gleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt sind.
Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, können etwas enthalten, was Verunreinigungen auf dem Gebiet von Halbleitern genannt wird, und es ist möglich, Atome der Gruppe III.b des Periodensystems (nachfolgend "Atome der Gruppe IIIb" genannt), die eine Leitfähigkeit vom p-Typ verleihen oder Atome der Gruppe V.b des Periodensystems (nachfolgend "Atome der Gruppe V.b" genannt), die eine Leitfähigkeit von n-Typ verleihen können, zu verwenden.
Die Atome der Gruppe IIIb umfassen spezifisch Bor (B), Aluminium (Al), Gallium (Ga), Indium (In) und Thallium (Tl) umfassen. Insbesondere sind B, Al und Ga bevorzugt. Die Atome der Gruppe V.b können spezifisch Phosphor (P), Arsen (As), Antimon (Sb) und Wismut (Bi) umfassen. Insbesondere sind P und As bevorzugt.
Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können und in der Oberflächenschicht 104 enthalten sind, können bevorzugt in einer Menge von 1 × 10^–3 bis 1 × 10³ Atom-ppm, insbesondere von 1 × 10^–2 bis 5 × 10² Atom-ppm und insbesondere bevorzugt von 1 × 10^–1 bis 1 × 10² Atom-ppm vorhanden sein.
Um die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, zum Beispiel Atome der Gruppe IIIb oder Atome der Gruppe Vb, steuern können, strukturell einzuführen, kann ein Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe IIIb oder ein Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe Vb in den Reaktor in einem gasförmigen Zustand zusammen mit den anderen Gasen, die für die Bildung der Oberflächenschicht 104 verwendet werden, bei der Bildung der Schicht hinzugegeben werden. Diejenigen, die als Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe IIIb oder als Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe Vb verwendet werden können, sollten aus solchen gewählt werden, die gasförmig bei Normaltemperatur und Normaldruck sind, oder es sollten mindestens solche sein, die ohne weiteres bei Bedingungen für die Bildung der photoleitfähigen Schicht vergast werden können. Dieses Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe IIIb können spezifisch, als Material für den Einbau von Boratomen, Borhydride, wie B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁ und B₆H₁₀ und Borhalogenide, wie BF₃, BCl₃ und BBr₃, umfassen. Außerdem kann das Material ebenfalls GaCl₃ und Ga(CH₃)₃ umfassen.
Das Material, das effektiv als Ausgangsmaterial für den Einbau von Atomen der Gruppe Vb verwendet werden kann, kann als Material für den Einbau von Phosphoratomen, Phosphorhydride, wie PH₃ und P₂H₄ und Phosphorhalogenide, wie PF₃, PF₅, PCl₃, PCl₅, PBr₃ und PI₃, umfassen. Außerdem kann das Material, das als Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe V effektiv verwendet werden kann, ebenfalls AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₅, SbCl₅, BiH₃ und BiBr₃ umfassen.
Diese Ausgangsmaterialien für den Einbau der Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, können wahlweise nach ihrer Verdünnung mit einem Gas, wie H₂, He, Ar oder Ne, verwendet werden.
Die Oberflächenschicht 104 in der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt in einer Dicke von 0,01 bis 3 μm, insbesondere von 0,05 bis 2 μm und insbesondere bevorzugt von 0,1 bis 1 μm gebildet werden. Wenn die Schichtdicke kleiner als 0,01 μm ist, dann neigt die Oberflächenschicht dazu, zu verschwinden, was auf Reibung oder dergleichen während der Verwendung des Lichtempfangselements zurückzuführen ist. Wenn sie größer als 3 μm ist, kann eine Verschlechterung der elektrophotographischen Leistung, wie eine Erhöhung des Restpotentials, auftreten.
Die Oberflächenschicht 104 nach der vorliegenden Erfindung wird vorsichtig gebildet, so dass die Eigenschaften wie gewünscht verliehen werden können. Insbesondere nimmt, aus der Sicht der Struktur, das Material, das aus i) mindestens einem Element, gewählt aus der Gruppe, die aus Si, C, N und O besteht, und ii) H und/oder X gebildet ist, die Form eines Kristalls an, wie Polykristallin oder Mikrokristallin bis amorph (im Allgemeinen als "nicht monokristallin" bezeichnet) in Abhängigkeit der Bedingungen für seine Bildung. Aus Sicht der elektrischen Eigenschaften zeigt es eine Natur von leitfähig bis halbleitfähig und bis zu isolierend, und ebenfalls eine Natur von photoleitfähig bis nicht photoleitfähig. Demzufolge werden in der vorliegenden Erfindung die Bedingungen für seine Bildung nach Bedarf streng ausgewählt, so dass eine Verbindung mit den gewünschten, beabsichtigten Eigenschaften gebildet werden kann.
Um beispielsweise die Oberflächenschicht 104 hauptsächlich zum Zweck zur Verbesserung ihrer Kurzschlussbeständigkeit auszubilden, wird die Verbindung als nicht monokristallines Material mit einem beträchtlich isolierenden Verhalten in der Betriebsumgebung hergestellt.
Wenn die Oberflächenschicht 104 hauptsächlich zur Verbesserung der Leistung bei kontinuierlicher, wiederholter Anwendung und der Umgebungseigenschaften während des Betriebs vorgesehen wird, wird die Verbindung als nicht monokristallines Material ausgebildet, das hinsichtlich seines Grades der obigen elektrischen isolierenden Eigenschaften bis zu einem gewissen Ausmaß abgeschwächt worden ist und eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber Licht, mit dem die Schicht bestrahlt wird, aufweist.
Um die Oberflächenschicht 104 mit den gewünschten Eigenschaften, mit denen man die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lösen kann, auszubilden, müssen die Temperaturen des Trägers 101 und der Gasdruck im Reaktor in geeigneter Weise nach Bedarf eingestellt werden.
Die Temperatur (Ts) des Trägers 101 kann in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden. In Normalfällen kann die Temperatur bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 350°C, insbesondere von 230 bis 330°C und insbesondere bevorzugt von 250–310°C eingestellt werden.
Der Gasdruck im Reaktor kann ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden. Der Druck kann bevorzugt in einem Bereich von 1,33 × 10^–2 bis 1,33 × 10³ Pa (1 × 10^–4 bis 10 Torr), insbesondere von 6,65 × 10^–2 bis 6,65 × 10² Pa (5 × 10⁴ bis 5 Torr) und insbesondere bevorzugt von 1, 33 × 10^–1 bis 133 Pa (1 × 10^–3 bis 1 Torr) liegen.
In der vorliegenden Erfindung können bevorzugte numerische Werte für die Trägertemperatur und den Gasdruck, die für die Bildung der Oberflächenschicht notwendig sind, in den oben definierten Bereichen liegen. In Normalfällen brauchen diese Bedingungen nicht voneinander unabhängig separat bestimmt werden. Optimale Werte sollten auf der Basis eines wechselseitigen und systematischen Verhältnisses bestimmt werden, so dass das Lichtempfangselement mit den gewünschten Eigenschaften gebildet werden kann.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem kleineren Gehalt an Kohlenstoffatomen, Sauerstoffatomen und Stickstoffatomen als die Oberflächenschicht weiterhin zwischen der photoleitenden Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen werden. Dieses ist dafür effektiv, die Effizienz, wie die Ladungseffizienz, weiter zu verbessern.
Zwischen der Oberflächenschicht 104 und der photoleitfähigen Schicht 103 kann ebenfalls ein Bereich, indem der Gehalt an Kohlenstoffatomen und/oder Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen in der Weise geändert ist, dass er zur photoleitfähigen Schicht 103 kleiner wird, vorgesehen werden. Dieses macht es möglich, die Haftung zwischen der Oberflächenschicht und der photoleitenden Schicht zu verbessern und weiterhin den Einfluss von Interferenz aufgrund reflektiertem Licht an der Grenzfläche zwischen den Schichten zu vermindern.
Ladungsinjektionsblockierungsschicht
Bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselement ist es effektiver, zwischen dem leitenden Träger und der photoleitfähigen Schicht eine Ladungsinjektionsblockierungsschicht mit der Funktion, die Injektion von Ladungen von der Seite des leitenden Trägers vorzusehen. Insbesondere hat die Ladungsinjektionsblockierungsschicht die Funktion, zu verhindern, dass Ladungen von der Trägerseite in die Seite der photoleitenden Schicht injiziert wird, wenn die Lichtempfangsschicht einer Ladung einer gewissen Polarität auf seiner freien Oberfläche unterworfen wird, und sie zeigt diese Funktion nicht, wenn sie einer Ladung umgekehrter Polarität unterworfen wird, was man als Polaritätsabhängigkeit bezeichnet. Um diese Funktion zu verleihen, werden Atome, die ihre Leitfähigkeit steuern können, in einer Menge, die eine relativ große Menge ist, im Vergleich mit denjenigen in der photoleitfähigen Schicht, eingebaut.
Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können und in dieser Schicht enthalten sind, können gleichmäßig in der Schichtverteilung sein, oder sie können gleichmäßig in der Schichtdicke enthalten sein, allerdings teilweise in einem solchen Zustand enthalten sein, dass sie nicht gleichmäßig verteilt sind. In dem Fall, wenn sie in einer nichtgleichmäßigen Konzentration verteilt sind, können sie bevorzugt so enthalten sein, dass sie in einer größeren Menge auf der Trägerseite verteilt sind.
In jedem Fall, allerdings, in Richtung in der gleichen Ebene parallel zur Oberfläche des Trägers, ist es für diese Atome notwendig, dass sie gleichmäßig in einer gleichmäßigen Verteilung enthalten sind, so dass die Eigenschaften in Richtung in der gleichen Ebene ebenfalls gleichmäßig ausgestaltet werden können.
Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern und in der Ladungsinjektionsblockierungsschicht eingebaut sind, können sog. Verunreinigungen, die auf dem Gebiet von Halbleitern verwendet werden, umfassen, und es ist möglich, Atome der Gruppe IIIb des Periodensystems (nachfolgend "Atome der Gruppe IIIb" genannt), die eine Leitfähigkeit vom p-Typ verleihen können oder Atome der Gruppe Vb des Periodensystems (nachfolgend "Atome der Gruppe Vb" genannt), die eine Leitfähigkeit vom n-Typ verleihen können, zu verwenden.
Die Atome der Gruppe IIIb können spezifisch Bor (B), Aluminium (Al), Gallium (Ga), Indium (In) und Thallium (Tl) umfassen. Insbesondere sind B, Al und Ga bevorzugt. Die Atome der Gruppe Vb können spezifisch Phosphor (P), Arsen (As), Antimon (Sb) und Wismut (Bi) umfassen. Insbesondere sind P und As bevorzugt.
Die Atome, die die Leitfähigkeit steuern können und in der Ladungsinjektionsblockierungsschicht in der vorliegenden Erfindung enthalten sind, können bevorzugt in einer Menge von 10 bis 1 × 10⁴ Atom-ppm, insbesondere von 50 bis 5 × 10³ Atom-ppm und insbesondere bevorzugt von 1 × 10² bis 3 × 10³ Atom-ppm vorhanden sein, was nach Wunsch in geeigneter Weise bestimmt werden kann, so dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung effektiv gelöst werden kann.
Die Ladungsinjektionsblockierungsschicht kann weiterhin mindestens eine Art von Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen enthalten. Dieses ermöglicht eine weitere Verbesserung der Haftung zwischen der Ladungsinjektionsblockierungsschicht und der anderen Schicht, die in direktem Kontakt damit vorgesehen ist.
Die Kohlenstoffatome, Stickstoffatome oder Sauerstoffatome, die in dieser Schicht enthalten sind, können gleichmäßig verteilt in der Schicht vorliegen, oder sie können gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung enthalten sein, allerdings teilweise in einem solchen Zustand, dass sie nicht gleichmäßig verteilt sind. In jedem Fall allerdings, ist es, in Richtung in der gleichen Ebene parallel zur Oberfläche des Trägers notwendig für diese Atome, dass sie gleichmäßig in einer gleichmäßigen Verteilung enthalten sind, so dass die Eigenschaften in Rich tung der gleichen Ebene ebenfalls gleichmäßig gemacht werden können.
Die Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome und/oder Sauerstoffatome, die in dem gesamten Schichtbereich der Ladungsinjektionsblockierungsschicht in der vorliegenden Erfindung enthalten sind, können bevorzugt in einer Menge, als Menge einer Art davon oder als Gesamtheit aus zwei oder mehreren Arten, von 1 × 10^–3 bis 50 Atom-%, insbesondere von 5 × 10^–3 bis 30 Atom-% und insbesondere bevorzugt von 1 × 10^–2 bis 10 Atom-% vorliegen, was in geeigneter Weise bestimmt werden kann, so dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung effektiv gelöst werden kann.
Wasserstoffatome und/oder Halogenatome können in der Ladungsinjektionsblockierungsschicht in der vorliegenden Erfindung enthalten sein, die dafür effektiv sind, ungebundene Arme der konstituierenden Atome zu kompensieren, um so die Filmqualität zu verbessern. Die Wasserstoffatome oder Halogenatome oder die Gesamtheit aus Wasserstoffatomen und Halogenatomen in der Ladungsinjektionsblockierungsschicht kann bevorzugt in einer Menge von 1 bis 50 Atom-%, insbesondere von 5 bis 40 Atom-% und insbesondere bevorzugt von 10 bis 30 Atom-% vorliegen.
Die Ladungsinjektionsblockierungsschicht 105 in der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt in einer Dicke von 0,1 bis 5 μm, insbesondere von 0,3 bis 4 μm und insbesondere bevorzugt von 0,5 bis 3 μm ausgebildet sein. Wenn die Schichtdicke kleiner als 0,1 μm ist, kann die Fähigkeit, die Ladungsinjektion vom Träger zu blockieren, unzureichend werden, so dass man keine zufriedenstellende Ladungseffizienz erreicht. Selbst wenn sie größer als 5 μm vorgesehen worden ist, wird die Zeit zur Aus bildung der Schicht länger, was höhere Produktionskosten mit sich bringt, ohne eine substantielle Verbesserung der elektrophotographischen Leistung.
Zur Bildung der Ladungsinjektionsblockierungsschicht in der vorliegenden Erfindung kann das gleiche Vakuumabscheidungsverfahren wie bei der Bildung der photoleitenden Schicht, die zuvor beschrieben wurde, angewendet werden.
Zur Bildung der Ladungsinjektionsblockierungsschicht 105 mit den Eigenschaften, mit denen man die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lösen kann, müssen das Mischungsverhältnis von Si-Materialgas und Verdünnungsgas, der Gasdruck im Reaktor, der Entladestrom und die Temperatur des Trägers 10 in geeigneter Weise eingestellt werden.
Die Fließrate von H₂ und/oder He als Verdünnungsgas kann in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, und H₂ und/oder He können bevorzugt innerhalb eines Bereichs des 1- bis 20-fachen, insbesondere 3- bis 15-fachen und insbesondere bevorzugt 5- bis 10-fachen, bezogen auf das Si-Materialgas, gesteuert werden.
Der Gasdruck im Reaktor kann ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden. Der Druck kann bevorzugt in einem Bereich von 1 × 10^–4 bis 1o Torr, insbesondere von 5 × 10^–4 bis 5 Torr und insbesondere bevorzugt von 1 × 10^–1 bis 1 Torr liegen.
Der Entladungsstrom kann ebenfalls innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit der Ausgestaltung der Schichtkonfiguration gewählt werden, wobei das Verhältnis von Entladestrom zur Fließrate des Si-Materialgases bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 7, insbesondere von 2 bis 6 und insbesondere bevorzugt von 3 bis 5 eingestellt werden kann.
Die Temperatur des Trägers 101 kann ebenfalls in geeigneter Weise innerhalb eines optimalen Bereichs in Abstimmung mit dem Aufbau der Schichtkonfiguration gewählt werden. Die Temperatur kann bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 350°C, insbesondere von 230 bis 330°C und insbesondere bevorzugt von 250 bis 310°C eingestellt sein.
In der vorliegenden Erfindung können die bevorzugten numerischen Werte für das Verdünnungsgasmischverhältnis, Gasdruck, Entladestrom und Trägertemperatur, die für die Bildung der Ladungsinjektionsblockierungsschicht notwendig sind, innerhalb der oben definierten Bereiche liegen. In Normalfällen brauchen diese Bedingungen nicht voneinander unabhängig separat bestimmt werden. Optimale Werte sollten auf der Basis des wechselseitigen und systematischen Verhältnisses bestimmt werden, so dass die Oberflächenschicht mit den gewünschten Eigenschaften gebildet werden kann.
Zusätzlich zu dem Vorangegangenen kann, bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselement, die Lichtempfangsschicht 102 bevorzugt, auf ihrer Seite des Trägers 101, einen Schichtbereich aufweisen, worin mindestens Aluminiumatome, Siliciumatome und Wasserstoffatome und/oder Halogenatome in einem solchen Zustand enthalten sind, dass sie ungleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt sind.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Lichtempfangselement kann, um weiterhin die Haftung zwischen dem Träger 101 und der photoleitfähigen Schicht 103 oder der Ladungsinjektionsblockierungsschicht 105, eine Haftschicht vorgesehen werden, die beispielsweise aus Si₃N₄, SiO₂, SiO oder einem amorphen Material, das hauptsächlich aus Siliciumamtonen zusammengesetzt ist und Wasserstoffatome und/oder Halogenatome und Kohlenstoffatome und/oder Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthält, gebildet ist. Eine Lichtabsorptionsschicht kann ebenfalls vorgesehen werden, um das Auftreten von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, zu verhindern.
Eine Vorrichtung und Filmbildungsverfahren zur Bildung der Lichtempfangsschicht wird nun nachfolgend im Einzelnen beschrieben.
2 erläutert anhand eines Diagramms den Aufbau eines bevorzugten Beispiels für eine Vorrichtung zur Herstellung des elektrophotographischen Lichtempfangselements durch Hochfrequenz-Plasma-unterstützte CVD, wobei Frequenzen von RF-Banden (nachfolgend einfach "RF-PCVD" genannt) verwendet werden. Die Produktionsvorrichtung, die in 2 gezeigt ist, ist folgendermaßen aufgebaut.
Diese Vorrichtung ist hauptsächlich aus einem Abscheidungssystem 2100, einem Materialgassystem 2220 und einem Auslasssystem (nicht gezeigt) zur Evakuierung des Innenraums eines Reaktors 2111 aufgebaut. Im Reaktor 2111 im Abscheidesystem 2100 sind ein cylindrischer Träger 2112, ein Trägerheizelement 2113 und eine Materialgaszuführungsleitung (nicht gezeigt) vorgesehen.
Ein Hochfrequenzanpassungskasten 2115 ist ebenfalls mit dem Reaktor verbunden.
Das Materialgaszuführungssystem 2220 ist aus Gaszylindern 2221 bis 2226 für die Materialgase, wie SiH₄, GeH₄, H₂, CH₄, B₂H₆ und PH₃, Ventilen 2231 bis 2236, 2241 bis 2246 und 2251 bis 2256 und Massenfließkontrollelemente 2211 bis 2216 aufgebaut. Die Gaszylinder für die jeweiligen Materialgase sind mit einer Gaszuführungsleitung 2114 im Reaktor 2111 durch ein Ventil 2260 verbunden.
Unter Anwendung dieser Vorrichtung können die abgeschiedenen Filme beispielsweise auf folgende Weise gebildet werden.
Der zylindrische Träger 2112 wird in den Reaktor 2111 eingesetzt, und der Innenraum des Reaktors 2111 wird mit einer Evakuierungsvorrichtung (nicht gezeigt) evakuiert.
Danach wird die Temperatur des Trägers 2112 bei einer gegebenen Temperatur von beispielsweise von 200°C bis 350°C mit dem Heizelement 2113 zum Aufheizen des Trägers gesteuert.
Bevor die Materialgase zur Bildung der abgeschiedenen Filme in den Reaktor 2111 fließen, werden die Gaszylinderventile 2231 bis 2236 und ein Klappenventil 2117 des Reaktors überprüft, um sicherzustellen, dass sie geschlossen sind, und es werden ebenfalls die Einströmventile 2241 bis 2246, die Ausströmventile 2251 bis 2256 und ein Hilfsventil 2260 überprüft, um sicherzustellen, dass sie geschlossen sind. Dann wird als erstes ein Hauptventil 2118 geöffnet, um die Innenräume des Reaktors 2111 und eine Gasleitung 2116 zu evakuieren.
Als nächstes werden, zu dem Zeitpunkt, bei dem ein Vakuummeter 2119 abgelesen worden ist, um einen Druck von etwa 5 × 10^–6 abzulesen, das Hilfsventil 2216 und die Ausströmventile 2251 bis 2256 geschlossen.
Danach werden die Gaszylinderventile 2231 bis 2236 geöffnet, so dass die Gase jeweils aus den Gaszylindern 2221 bis 2226 eingeleitet werden, und jedes Gas wird so gesteuert, dass es einen Druck von 2 kg/cm² aufweist, wobei die Drucksteuerelemente 2261 bis 2266 in Betrieb genommen werden. Als nächstes werden die Einströmventile 2241 bis 2246 langsam geöffnet, so dass die Gase jeweils in die Massenfließsteuerelemente 2211 bis 2216 eingeleitet werden.
Nachdem die Filmbildung nun für den Start bereit ist, werden die jeweiligen Schichten nach folgender Prozedur gebildet.
Zu dem Zeitpunkt, an dem der zylindrische Träger 2112 eine gegebene Temperatur erreicht hat, werden einige notwendige Ausströmventile 2251 bis 2256 und das Hilfsventil 2260 langsam geöffnet, so dass gegebene Gase in den Reaktor 2111 aus den Gaszylindern 2221 bis 2226 durch eine Gaszuführungsleitung 2114 geleitet werden.
Als nächstes werden die Massenfließkontrollelemente 2211 bis 2216 in Betrieb genommen, so dass jedes Materialgas so eingestellt wird, dass es bei einer gegebenen Rate strömt. Dabei wird die Öffnung des Hauptventils 2118 so eingestellt, dass der Druck im Reaktor 2111 einen gegebenen Druck von nicht höher als 1 Torr erreicht, während das Vakuummeter 2119 beobachtet wird. Wenn der Innendruck stabil geworden ist, wird eine RF-Stromquelle (nicht gezeigt) mit einer Frequenz von 13,56 MHz auf den gewünschten Kraftstrom eingestellt, und es wird ein RF-Strom in den Innenraum des Reaktors 2111 durch den Hochfrequenzabstimmungskasten 2115 geleitet, um dort eine Glimmentladung stattfinden zu lassen. Die Materialgase, die in den Reaktor geleitet werden, werden durch die auf diese Weise produzierte Entladungsenergie zersetzt, so dass sich ein gegebener abgeschiedener Film, der hauptsächlich aus Silicium zusammengesetzt ist, auf dem Träger 2112 gebildet.
Nachdem ein Film mit einer gegebenen Dicke gebildet worden ist, wird die Zuführung des RF-Stroms gestoppt, und die Aufströmventile werden geschlossen, um das Einströmen der Gase in den Reaktor zu stoppen. Die Bildung eines abgeschiedenen Films ist somit vollständig.
Der gleiche Vorgang wird mehrere Male wiederholt, wobei eine Lichtempfangsschicht mit der gewünschten Vielschichtstruktur gebildet werden kann.
Wenn die entsprechenden Schichten gebildet sind, werden die Ausströmventile, die nicht denjenigen für die notwendigen Gase entsprechen, alle geschlossen. Um ebenfalls zu verhindern, dass die entsprechenden Gase im Reaktor 2111 und in der Leitung, die sich von den Ausströmventilen 2251 bis 2256 zum Reaktor 2111 erstrecken, verbleiben, werden die Ausströmventile 2251 bis 2256 geschlossen, und das Hilfsventil 2260 wird geöffnet, und dann wird das Hauptventil 2118 vollständig geöffnet, so dass der Innenraum des Systems einmal auf ein hohes Vakuum evakuiert wird; dieses kann wahlweise durchgeführt werden.
Um eine gleichmäßige Filmbildung zu erreichen, ist es effektiv, den Träger 2112 bei einer gegebenen Geschwindigkeit mit einem Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) während der Bildung der Filme zu drehen.
Die oben beschrieben Gasspezies und Ventiloperationen werden nach den Bedingungen, bei denen jede Schicht gebildet wird, verändert.
Ein Verfahren zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen durch Hochfrequenz-Plasma-unterstützte CVD unter Anwendung von Frequenzen von VHF-Banden (nachfolgend einfach "VHF-CVD" genannt) wird nun nachfolgend beschrieben.
Das Abscheidungssystem 2100 nach dem in 2 gezeigten RF-P-CVD-Herstellungsapparat kann durch das Abscheidungssystem 3100, das in 3 gezeigt ist, ersetzt werden, um es mit dem Materialgaszuführungssystem 2220 zu verbinden. Auf diese Weise kann eine Vorrichtung zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen durch VHF-PCVD zur Verfügung gestellt werden.
Diese Vorrichtung ist hauptsächlich aus einem Reaktor 3111, einem Materialgaszuführungssystem 2220 und einem Vakuumsystem (nicht gezeigt) zur Evakuierung des Innenraums des Reaktors aufgebaut.
In dem Reaktor 3111 sind zylindrische Träger 3112, Trägerheizelemente 3113, eine Materialgaszuführungsleitung (nicht gezeigt) und eine Elektrode 3115 vorgesehen.
Ein Hochfrequenzanpassungshaften 3115 ist ebenfalls mit der Elektrode verbunden. Der Innenraum des Reaktors 3111 steht mit einer Vakuumleitung 3121, die an das Vakuumsystem anzuschließen ist (nicht gezeigt) in Verbindung.
Das Materialgaszuführungssystem 2220 ist aus den Gaszylindern 2221 bis 2226 für Materialgase wie SiH₄, GeH₄, H₂, CH₄, B₂H₆ und PH₃, Ventilen 2231 bis 2236, 2241 bis 2246 und 2251 bis 2256 und Massenfließkontrollelementen 2211 bis 2216 aufgebaut. Die Gaszylinder für die jeweiligen Materialgase sind mit der Gaszuführungsleitung (nicht gezeigt) in dem Reaktor 3111 durch das Ventil 2260 verbunden. Ein Raum 3130, der von den zylindrischen Trägern 3112 umgeben ist, bildet einen Entladungsraum.
Unter Anwendung dieser Vorrichtung, die mit VHF-PCVD arbeitet, können die abgeschiedenen Filme auf folgende Weise gebildet werden.
Als erstes werden die zylindrischen Träger 2112 in den Reaktor 3111 eingesetzt. Die Träger 3112 werden jeweils mit einem Antriebsmechanismus 3120 gedreht. Der Innenraum des Reaktors 3111 wird durch eine Vakuumröhre mit einer Vakuumvorrichtung, beispielsweise einer Diffusionspumpe, evakuiert, um den Druck im Innenraum des Reaktors 3111 so zu steuern, dass er nicht höher als beispielsweise 1 × 10^–7 Torr wird. Danach wird die Temperatur von jedem zylindrischen Träger 3112 auf eine gegebene Temperatur von beispielsweise 200°C bis 350°C mit dem Heizelement 3113 zum Aufheizen des Trägers gesteuert.
Bevor die Materialgase für die Bildung der abgeschiedenen Filme in den Reaktor 3111 eingeströmt werden, werden die Gaszylinderventile 2231 bis 2236 und das Klappenventil (nicht ge zeigt) des Reaktors überprüft, um sicherzustellen, dass sie geschlossen sind, und es werden ebenfalls die Einströmventile 2241 bis 2246, die Ausströmventile 2251 bis 2256 und das Hilfsventil 2260 überprüft, um sicherzustellen, dass sie geöffnet sind. Dann wird als erstes das Hauptventil (nicht gezeigt) geöffnet, um den Innenraum des Reaktors 3111 und die Gasleitung 2116 zu evakuieren.
Als nächstes werden, zu dem Zeitpunkt, bei dem das Vakuummeter (nicht gezeigt) abgelesen wurde, um einen Druck von etwa 5 × 10^–6 Torr anzuzeigen, das Hilfsventil 2216 und die Ausströmventile 2251 bis 2256 geschlossen.
Danach werden die Zylinderventile 2231 bis 2236 geöffnet, so dass die Gase jeweils aus den Gaszylindern 2221 bis 2226 eingeführt werden, und jedes Gas wird durch Betätigen der Drucksteuerelemente 2261 bis 2266 so gesteuert, dass es einen Druck von 2 kg/cm² aufweist. Als nächstes werden die Einströmventile 2241 bis 2246 langsam geöffnet, so dass die Gase jeweils in die Massenfließkontrollelemente 2211 bis 2216 eingeströmt werden.
Nachdem die Filmbildung nun für den Start vorbereitet ist, werden die jeweiligen Schichten nach folgender Prozedur gebildet.
An dem Zeitpunkt, an dem jeder Träger 3112 eine gegebene Temperatur erreicht hat, werden einige notwendige Ausströmventile 2251 bis 2256 und das Hilfsventil 2260 langsam geöffnet, so dass gegebene Gase in den Entladungsraum 3130 im Reaktor 3111 aus den Gaszylindern 2221 bis 2226 durch eine Gaszuführungsleitung (nicht gezeigt) geleitet werden. Als nächstes werden die Massenfließkontrollelemente 2211 bis 2216 in Betrieb genommen, so dass jedes Materialgas so eingestellt wird, dass es bei einer gegebenen Rate strömt. Währenddessen wird die Öffnung des Hauptventils (nicht gezeigt) so eingestellt, dass der Druck im Innenraum des Reaktors 3111 einen gegebenen Druck von nicht höher als 1 Torr erreicht, während dieses über ein Vakuummeter (nicht gezeigt) beobachtet wird.
Zu dem Zeitpunkt, bei dem der Innendruck stabil geworden ist, wird eine VHF-Stromquelle (nicht gezeigt) mit einer Frequenz von beispielsweise 500 MHz auf den gewünschten Kraftstrom eingestellt, und ein VHF-Strom wird zum Entladungsraum 3130 durch einen Abstimmungskasten 3116 geleitet, um dort eine Glimmentladung stattfinden zu lassen. Somit werden im Entladungsraum 3130, der von den Trägern 3112 umgeben ist, die Materialgase, die dorthin geleitet worden sind, durch die Entladungsenergie angeregt, und dissoziiert, so dass sich ein gegebener abgeschiedener Film auf jedem leitenden Träger 3112 bildet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Träger bei einer gewünschten Drehgeschwindigkeit mit einem Trägerrotationsmotor 3120 gedreht, so dass sich die Schicht gleichmäßig bilden kann.
Nachdem sich ein Film mit einer gegebenen Dicke auf jedem Träger gebildet hat, wird die Versorgung mit dem VHF-Strom gestoppt, und die Ausströmventile werden geschlossen, um das Einströmen der Gase in den Reaktor zu stoppen. Auf diese Weise wird die Bildung der abgeschiedenen Filme vervollständigt.
Der gleiche Vorgang wird mehrer Male wiederholt, wobei sich Lichtempfangsschichten mit der gewünschten Vielschichtstruktur bilden.
Wenn sich die entsprechenden Schichten gebildet haben, werden alle Ausströmventile, die nicht denjenigen für die notwendigen Gase entsprechen, geschlossen. Um ebenfalls zu verhindern, dass die entsprechenden Gase im Reaktor 3111 und in der Leitung, die sich von den Ausströmventilen 2251 bis 2256 zum Reaktor 3111 erstrecken, verbleiben, werden die Ausströmventile 2251 bis 2256 geschlossen, das Hilfsventil 2260 wird geöffnet, und dann wird das Hauptventil (nicht gezeigt) vollständig geöffnet, so dass der Innenraum des Systems einmal auf ein hohes Vakuum evakuiert wird; dieses kann wahlweise durchgeführt werden.
Die beschriebenen Gasspezies und Ventilbedingungen werden je nach den Bedingungen, bei denen jede Schicht gebildet wird, verändert.
Bei der RF-PCVD oder VHF-PCVD kann die Trägertemperatur zum Zeitpunkt der Bildung der abgeschiedenen Filme insbesondere bevorzugt auf 200°C bis 350°C, insbesondere 230°C bis 330°C und insbesondere bevorzugt 250°C bis 310°C eingestellt werden.
Wenn sich Eu und DOS in Schichtdickenrichtung bei der Bildung der photoleitfähigen Schicht ändern, können zusätzlich zu den oben beschriebenen Operationen eine Operation, bei der kontinuierlich das Verhältnis der SiH₄-Fließrate zum Entladestrom und einer Operation, bei der kontinuierlich die Trägertemperatur verändert wird, hinzugefügt werden.
Der Träger kann mit jeder Vorrichtung erhitzt werden, so lange sie ein Heizelement vom Vakuumtyp ist, wozu beispielsweise elektrische Widerstandsheizelemente, wie ein Mantelheizelement, ein Spiralheizelement, ein Plattenheizelement und ein Keramik heizelement, Heizelemente mit Hitzestrahlungslampen, wie eine Halogenlampe und eine Infrarotlampe und Heizelemente, die eine Hitzeaustauschvorrichtung unter Verwendung einer Flüssigkeit, eines Gases oder dergleichen als heißes Medium umfassen, gehören. Als Oberflächenmaterialien für die Heizelemente können Metalle, wie rostfreier Stahl, Nickel, Aluminium und Kupfer, Keramik, hitzebeständige Polymerharze oder dergleichen, verwendet werden.
Als eine andere Methode, die verwendet werden kann, kann ein Behälter, der nur zum Erhitzen verwendet wird, zusätzlich zu dem Reaktor vorgesehen werden, und der Träger, der darin erhitzt worden ist, kann in den Reaktor im Vakuum transportiert werden.
Der Druck im Entladungsraum, insbesondere bei der VHF-PCVD, kann bevorzugt auf 1 mTorr bis 500 mTorr, insbesondere 3 mTorr bis 300 mTorr und insbesondere bevorzugt 5 mTorr bis 100 mTorr eingestellt werden.
Bei der VHF-PCVD, kann die Elektrode 3115, die im Entladeraum vorgesehen ist, jede Größe und jede Gestalt einnehmen, solange bei der Entladung keine Störungen verursacht werden. Im Hinblick auf die praktische Anwendung ist es bevorzugt, dass sie eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von 1 mm bis 10 cm aufweist. Hier kann die Länge der Elektrode ebenfalls willkürlich gewählt werden, solange sie lang genug für das elektrische Feld, das gleichmäßig an dem Träger angelegt wird, ist.
Die Elektrode kann aus jedem Material hergestellt sein, solange ihre Oberfläche eine Leitfähigkeit aufweist. Beispielsweise Metalle, wie rostfreier Stahl, wie Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pb und Fe, Legierungen daraus oder Glas oder Keramik, deren Oberfläche durch Behandlung mit irgendeinem davon leitfähig gemacht worden ist.
BEISPIELE
Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die 2 und 3 nachfolgend beschrieben.
Beispiel 1
Unter Anwendung der in 2 gezeigten Vorrichtung zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit RF-PCVD, wurde eine Lichtempfangsschicht aus einer Ladungsinjektionsblockierungsschicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Oberflächenschicht auf einen verspiegelten zylindrischen Aluminiumträger mit einem Durchmesser von 108 mm unter Bedingungen, die beispielsweise in Tabelle 1 gezeigt sind, gebildet, um so ein Lichtempfangselement herzustellen. Es wurden ebenfalls verschiedene Lichtempfangselemente in der gleichen Weise hergestellt, wobei allerdings das Mischungsverhältnis von SiH₄ zu H₂ und der Entladestrom für die photoleitende Schicht verändert wurden.
Die auf diese Weise hergestellten Lichtempfangselemente wurden jeweils in eine elektrophotographische Vorrichtung (ein Kopierer NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert) eingesetzt, und es wurden Bilder produziert, um die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften), den Belichtungsspeicher und die Schmierbilder zu bewerten. Zur Bewertung der temperaturabhängigen Eigenschaften wurde die Temperatur der Lichtempfangselemente zwischen Raumtemperatur bis etwa 45°C verändert, wobei die Ladungseffizienz gemessen wurde, und die Änderung der Ladungseffizienz pro 1°C dieses Temperaturbereiches wurden gemessen. Eine Änderung von 2 V/Grad oder darunter wurde als akzeptabel eingestuft. Zur Bewertung des Belichtungsspeichers und der Schmierbilder wurden die reproduzierten Bilder visuell nach den folgenden Bewertungen visuell beurteilt: 1: sehr gut, 2: gut, 3: kein Problem bei der praktischen Anwendung und 4: etwa problematisch bei der praktischen Anwendung in einigen Fällen. Im Ergebnis wurden die Bewertungen 1 und 2 als akzeptabel eingestuft.
Unterdessen wurden auf Glassubstraten (7059; erhältlich von Corning Glass Works) und Silicium (Si)-Wafern, die auf einem zylindrischen Probenhalter vorgesehen waren, a-Si-Filme mit einer Dicke von 1 μm unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der photoleitfähigen Schicht abgeschieden. Auf den abgeschiedenen Filmen, die sich auf den Glassubstraten gebildet hatten, wurden Al-Kammelektroden durch Dampfabscheidung ausgebildet, und die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich (Eu) und die Dichte der Lokalisationszustände (DOS) wurden mit CPM gemessen. Bei den abgeschiedenen Filmen auf den Siliciumwafern wurde der Wasserstoffgehalt durch FTIR (Fourier-Transformation-Infrarotabsorptionsspektrometrie) gemessen.
Im Ergebnis wies die photoleitende Schicht, die bei den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen gebildet wurde, einen Wasserstoffgehalt von 27 Atom-%, einen Eu von 57 meV und einen DOS von 3,2 × 10¹⁵ cm^–3 auf.
Wenn das Verhältnis von Entladungsstrom im Hinblick auf die Fließrate von SiH₄ (RF-Strom) festgesetzt wurde und das Mischverhältnis von H₂ zu SiH₄ (H₂/SiH₄) erhöht wurde, neigten sowohl Eu als auch DOS dazu, fast gleichmäßig abzufallen, bis das Mischverhältnis auf etwa 10 erhöht war. Insbesondere tendierte der DOS stark dazu, abzufallen. Wenn dann deren Mischverhältnis noch stärker erhöht war, erniedrigten sich Eu und DOS mit einer niedrigeren Geschwindigkeit. Wenn andererseits das Mischverhältnis von H₂ bis SiH₄ festgesetzt wurde und das Verhältnis von Entladungsstrom im Hinblick auf die Fließrate von SiH₄ (Strom) erhöht war, tendierten sowohl Eu als auch DOS dazu, größer zu werden. Insbesondere tendierte die Eu stark dazu, größer zu werden.
Das Verhältnis zwischen Eu und den temperaturabhängigen Eigenschaften ist in 4 gezeigt, und das Verhältnis zwischen DOS und dem Belichtungsspeicher und den Schmierbildern ist in den 5 und 6 gezeigt. In allen Proben lag der Wasserstoffgehalt in einem Bereich von 10 bis 30 Atom-%.
Wie aus den 4, 5 und 6 deutlich zu ersehen ist, wurde es für notwendig befunden, die Eu so zu steuern, dass er zwischen nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV liegt, und die DOS sollte nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm³ bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betragen, um so gute elektrophotographische Eigenschaften zu erreichen.
Die hergestellten Lichtempfangselemente wurden jeweils in die obige elektrophotographische Vorrichtung eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass das Laden, die Belichtung, die Entwicklung, die Übertragung und das Reinigen um fasst, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 2
In dem vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine obere Blockierungsschicht), die so hergestellt ist, dass sie einen geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht aufweist und darin enthaltend Atome aufweist, die die Leitfähigkeit steuern können, aufweist, zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement vorliegend hergestellt wurde, sind in Tabelle 2 gezeigt.
Außer dem Vorangegangen wurde Beispiel 1 wiederholt.
In dem vorliegenden Beispiel betrugen die Ergebnisse, die man bei Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die unter den in Tabelle 2 gezeigten Bedingungen hergestellt wurde, 55 meV und 2 × 10¹⁵ cm^–3. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls negativ geladen, und dann die gleiche Bewertung wie in Beispiel 1 vorzunehmen. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 1 erhalten.
Selbst als die Zwischenschicht (obere Blockierungsschicht) vorgesehen wurde, ist es für notwendig befunden worden, den Eu so einzustellen, dass er zwischen nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV liegt, und die DOS sollte nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betragen, um gute elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., modifiziert für den Test, eingesetzt, und es wurden mit einem Verfahren, dass das Laden, die Belichtung, die Entwicklung, die Übertragung und die Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 3
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, in dem sie ungleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt sind, anstelle der Oberflächenschicht in Beispiel 1 vorgesehen.
Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement vorliegend hergestellt wurde, sind in Tabelle 3 gezeigt.
Außer dem Vorangegangen wurde Beispiel 1 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Ergebnisse, die man mit Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die unter den in Tabelle 3 gezeigten Bedingungen hergestellt wurde, erhielt, 50 meV und 8 × 10¹⁴ cm^–3. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Im Ergebnis erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 1.
Selbst wenn die Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in einem Zustand enthält, in dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren, vorgesehen wurde, war es als notwendig erachtet worden, die Eu so einzustellen, dass er zwischen nicht weniger als 50 meV und nicht mehr als 60 meV liegt, und die DOS sollte nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm³ bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm³ betragen, um gute elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., modifiziert für den Test, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das das Laden, die Belichtung, die Entwicklung, die Übertragung und die Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu bekommen.
Beispiel 4
Im vorliegenden Beispiel wurde als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, eine Infrarot(IR)-Absorptionsschicht, gebildet aus amorphen Silicium-Germanium, zwischen dem Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind in Tabelle 4 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 1 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Ergebnisse, die man mit Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die unter den in 4 gezeigten Bedingungen gebildet wurde, erhielt, 60 meV und 5 × 10¹⁵ cm^–3. Die ähnlich hergestellten Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Im Ergebnis erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften wie auch in Beispiel 1.
Selbst wenn die IR-Absorptionsschicht vorgesehen wurde, wurde es als notwendig erachtet, die Eu so zu steuern, dass sie zwischen nicht weniger als 50 meV und nicht mehr als 60 meV liegt, und die DOS sollte nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betragen, um gute elektrophotographische Eigenschaften zu erreichen.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., modifiziert für den Test, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass das Laden, die Belichtung, die Entwicklung, die Übertragung und das Reinigen umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 5
Im vorliegenden Beispiel wurde die in 3 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit VHF-PCVD anstelle der RF-PCVD in Beispiel 1 verwendet. Es wurde eine Lichtempfangsschicht aus einer Ladungsinjektionsblockierungsschicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Oberflächenschicht auf einen verspiegelten zylindrischen Aluminiumträger mit einem Durchmesser von 108 mm wie in Bespiel 1 unter den in Tabelle 5 gezeigten Bedingungen gebildet, um ein Lichtempfangselement herzustellen. Es wurden ebenfalls verschiedene Lichtempfangselemente in der gleichen Weise hergestellt, wobei allerdings das Mischungsverhältnis von SiH₄ zu H₂, der Entladungsstrom, die Trägertemperatur und der Innendruck für die photoleitfähige Schicht verändert wurden.
Außer dem Vorangegangenen wurde das Beispiel 1 wiederholt.
Die auf diese Weise hergestellten Lichtempfangselemente wurden jeweils in eine elektrophotographische Vorrichtung (Kopierer NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert) eingesetzt, und es wurden Bilder reproduziert, um die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) und ein Belichtungsspeicher (Blindspeicher und Geisterbilder) zu bewerten. Die temperaturabhängigen Eigenschaften und der Belichtungsspeicher wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Eine ungleichmäßige Dichte (Grobkörnigkeit) von Halbtonbildern wurde ebenfalls nach den vier Bewertungen wie auch der Belichtungsspeicher bewertet. Im Ergebnis wurden die Bewertungen 1 und 2 als akzeptabel eingestuft.
Mittlerweile wurden auf Glassubstraten (7059; erhältlich von Corning Glas Works) und Silicium (Si)-Wafern, die auf einem zylindrischen Probenhalter vorgesehen waren, A-Si-Filme mit einer Schichtdicke von etwa 1 μm unter den gleichen Bedingun gen wie bei der Bildung der photoleitenden Schicht abgeschieden. Auf den auf den Glassubstraten ausgebildeten abgeschiedenen Filmen wurden Al-Kammelektroden durch Dampfabscheidung ausgebildet, und es wurden die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich (Eu) und die Dichte der Lokalisationszustände (DOS) mit CPM gemessen. Bei den abgeschiedenen Filmen auf den Siliciumwafern wurden der Wasserstoffgehalt und das Absorptionspeakintensitätsverhältnis von Si-H₂-Bindungen zu Si-H-Bindungen durch FTIR gemessen.
Im Ergebnis betrug bei der photoleitenden Schicht, die sich unter den in Tabelle 5 gezeigten Bedingungen gebildet hatte, der Wasserstoffgehalt 25 Atom-%, das es Si-H₂-Si-H betrug 0,35 und Eu und DOS betrugen 59 meV und 4,3 × 10¹⁵ cm^–3.
Selbst wenn das Verhältnis von Entladungsstrom im Hinblick auf SiH₄ (RF-Strom) festgesetzt war und das Mischverhältnis von SiH₄ zu H₂ (H₂/SiH₄) erhöht war, wie in Beispiel 1, tendierten Eu und DOS dazu, dass sie gleichmäßig abfielen, bis das Mischungsverhältnis auf bis zu etwa 10 erhöht wurde. Insbesondere tendierte die DOS stark dazu, abzufallen. Wenn dann deren Mischungsverhältnis noch weiter erhöht wurde, erniedrigten sich Eu und DOS langsamer. Wenn andererseits das Mischungsverhältnis von SiH₄ zu H₂ festgesetzt war und das Verhältnis von Entladungsstrom in Bezug auf SiH₄ (Strom) erhöht war, tendierten sowohl in Eu als auch DOS dazu, größer zu werden. Insbesondere neigte die Eu stark dazu, größer zu werden. Wenn außerdem die Trägertemperatur erhöht wurde, tendierten Eu und DOS dazu, kleiner zu werden, wenn auch langsam, und das Si-H₂/Si-H tendierte dazu, kleiner zu werden.
Hier waren das Verhältnis zwischen der Eu und den temperaturabhängigen Eigenschaften und das Verhältnis zwischen der DOS und dem Belichtungsspeicher und den Schmierbildern ähnlich wie in Beispiel 1, und es wurde für notwendig befunden, die Eu so zu steuern, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug, und die DOS sollte nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betragen, um gute elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
Aus der Beziehung zwischen Si-H₂/Si-H und der Empfindlichkeit, was in 7 gezeigt ist, ist ebenfalls festgestellt worden, dass das Si-H₂/Si-H bevorzugt so eingestellt werden sollte, dass es nicht weniger als 0,1 bis nicht mehr als 0,5 beträgt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden mit einem Verfahren, dass das Laden, die Belichtung, die Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 6
Im vorliegenden Beispiel wurden als Atome für die Oberflächenschicht Stickstoffatome in die Oberflächenschicht anstelle der Kohlenstoffatome eingebaut. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind in Tabelle 6 gezeigt.
Außer dem Vorangegangenen wurde das Beispiel 5 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu, DOS und Si-H₂/Si-H der photoleitfähigen Schicht, die bei den in Tabelle 6 gezeigten Bedingungen gebildet wurde, 53 meV, 5 × 10¹⁴ cm^–3 und 0,29. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Im Ergebnis erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften, wie in Beispiel 1.
Selbst wenn Stickstoffatome in die Oberflächenschicht anstelle von Kohlenstoffatomen eingebaut wurden, wurde es als bevorzugt erachtet, die Eu so zu steuern, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV beträgt, und die DOS sollte nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm³ bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betragen, und ebenfalls sollte das Si-H₂/Si-H so gesteuert werden, dass es nicht weniger als 0,1 bis nicht mehr als 0,5 beträgt, um so gute elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden mit einem Verfahren, dass das Laden, die Belichtung, Entwicklung, die Übertragung und die Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 7
In dem vorliegenden Beispiel wurde die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen, und die photoleitfähige Schicht wurde aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, indem sie nicht gleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt waren und einem zweiten Schichtbereich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufgebaut war. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurden, sind in Tabelle 7 gezeigt.
Außer dem Vorangegangenen, wurde das Beispiel 5 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen Eu und DOS und Si-H₂/Si-H der photoleitenden Schicht, die bei den in Tabelle 7 gezeigten Bedingungen hergestellt wurde, 56 meV, 1,3 × 10¹⁵ cm^–3 und 0,38. Ähnlich hergestellte elektrophotographische Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 1 erhalten.
Selbst wenn die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen wurde und die photoleitende Schicht aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand erhielt, bei dem sie nicht sie nicht gleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt waren, und einem zweiten Schichtbereich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufgebaut war, wurde es als bevorzugt befunden, die Eu so zu steuern, dass sie nicht weniger als 50 meV beträgt, und die DOS sollte so gesteuert sein, dass sie nicht weniger als 1 × 10^–14 cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 beträgt, und man sollte ebenfalls das Si-H₂/Si-H so steuern, dass es nicht weniger als 0,1 bis nicht mehr als 0,5 beträgt, um gute elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden mit einem Verfahren, das ein Laden, Belichten, Entwickeln, Übertragen und Reinigen umfasste, Bilder reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 8
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) die so hergestellt war, dass sie einen geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht aufwies, zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen, und zur gleichen Zeit wurde die lichtleitende Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind in Tabelle 8 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 5 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu, DOS und Si-H₂/Si-H der photoleitfähigen Schicht, die bei den in Tabelle 8 gezeigten Bedingungen hergestellt war, 59 meV, 3 × 10¹⁵ cm^–3 und 0,45. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 1 erhalten.
Selbst wenn ebenfalls eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht), die einen geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht aufweist, zwischen der photoleitenden Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen war und zur gleichen Zeit die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht getrennt war, wurde es als bevorzugt befunden, die Eu auf nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV und die DOS auf nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 einzustellen, und ebenfalls das Si-H₂/Si-H auf nicht weniger als 0,1 bis nicht mehr als 0,5 einzustellen, um gute elektrophotographische Eigenschaften zu erreichen.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 9
Unter Verwendung der in 2 gezeigten Vorrichtung zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit RF-PCVD wurde eine Lichtempfangsschicht aus einer Ladungsinjektionsblockierungsschicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Oberflächenschicht auf einem verspiegelten zylindrischen Aluminiumträger mit einem Durchmesser von 108 ml bei den in Tabelle 9 gezeigten Bedingungen gebildet, um ein Lichtempfangselement herzustellen.
Während dessen wurden die Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht kontinuierlich in der Schichtdickenrichtung, wie in Tabelle 10 gezeigt, geändert. Der Entladungsstrom bei den Bedingungen für die Bildung der photoleitfähigen Schicht wurde ebenfalls kontinuierlich in der Schichtdickenrichtung bei Strömen des 3- bis 8-fachen der Fließrate von SiH₄ verändert. Somit wurden verschiedene Arten von Lichtempfangselementen hergestellt. Hier wurden die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht an drei Punkten bei den Filmbildungsbedingungen gemessen, das heißt, an der Trägerseite, dem Mittelbereich und der Oberflächenseite, wobei Probenwerte genommen wurden, die einfach gemittelt wurden, um die Mittelwerte für den Film zu erhalten.
Die auf diese Weise hergestellten Lichtempfangselemente wurden jeweils in eine elektrophotographische Vorrichtung (Kopierer NP 6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert) eingesetzt, und es wurden Bilder reproduziert, um die Abhängigkeit der Ladungseffizienz gegenüber der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften), den Belichtungsspeicher (Blindspeicher und Geisterbild) und die Empfindlichkeit zu bewerten. Zur Bewertung der temperaturabhängigen Eigenschaften wurde die Temperatur des Lichtempfangselements innerhalb eines Bereichs von Raumtemperatur bis etwa 45°C verändert, wo dann die Ladungseffizienz gemessen wurde, und die Veränderungen der Ladungseffizienz pro 1°C dieser Temperaturänderung wurden gemessen. Eine Veränderung von 2 V/Grad oder darunter wurde als akzeptabel eingestuft. Zur Bewertung des Belichtungsspeichers wurden die reproduzierten Bilder visuell bewertet, und die Empfindlichkeit wurde auf der Basis einer konventionellen Bewertung mit 3 (praktisch) bewertet, wobei in beiden Fällen folgende fünf Bewertungen festgelegt wurden: 1: sehr gut, 2: gut, 3: praktisch, 4: kein Problem bei der praktischen Anwendung und 5: geringes Problem bei der praktischen Anwendung. Wenn es schwierig war, eine klare Unterscheidung zwischen den Bewertungen, z. B. zwischen den Bewertungen 1 und 2, zu machen, wurde 1,5 genommen.
Mittlerweile wurden auf Glassubstraten (7059; erhältlich von Corning Glass Works) und Silicium (Si)-Wafern, die auf einem zylindrischen Probenhalter angeordnet waren, verschiedene Arten von a-Si-Filmen bei den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der photoleitfähigen Schicht abgeschieden. Auf den auf den Glassubstraten ausgebildeten abgeschiedenen Filmen wurden Al-Kammelektroden durch Vakuumabscheidung ausgebildet, und die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich (Eu) und die Dichte der Lokalisationszustände (DOS) wurde mit CPM gemessen. Bei den Filmen auf den Siliciumwafern, wurde der Wasserstoffgehalt durch FTIR gemessen.
Es wurden elektrophotographische Lichtempfangselemente in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die photoleitfähige Schicht unter unveränderten Bedingungen (das heißt, bei festgelegten Bedingungen) in der Schichtdickenrichtung gebildet wurde. Die Bedingungen, bei denen diese elektrophotographischen Lichtempfangselemente hergestellt wurden, sind in Tabelle 11 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen, wurde das Beispiel 9 wiederholt.
Die Ergebnisse der Bewertung der in Beispiel 9 hergestellten Lichtempfangselemente sind in den 8 bis 15 gezeigt.
8 zeigt die Verteilung von Eu in der Schichtdickenrichtung in den photoleitfähigen Schichten. 9 zeigt die Verteilung von DOS in Schichtdickenrichtung in den photoleitfähigen Schichten. 10 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz hinsichtlich der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) in Beziehung zur gemittelten Eu in den photoleitfähigen Schichten. 11 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) mit Bezug auf die gemittelte DOS in den photoleitfähigen Schichten. 12 zeigt den Belichtungsspeicher in Bezug auf die gemittelte Eu in den photoleitfähigen Schichten. 13 zeigt den Belichtungsspeicher in Beziehung mit der gemittelten DOS in den photoleitfähigen Schichten. 14 zeigt die Empfindlichkeit in Beziehung zur gemittelten Eu in den photoleitfähigen Schichten. 15 zeigt die Empfindlichkeit in Beziehung zur gemittelten DOS in den photoleitfähigen Schichten.
Die Ergebnisse der Bewertung der Lichtempfangselemente, bei denen die Eu und DOS nicht in Schichtdickenrichtung geändert waren, sind in den 16 bis 21 gezeigt. Im Hinblick auf die Eu und DOS in den lichtleitfähigen Schichten wurden die Werte der Proben einfach gemittelt, um die Mittelwerte für den Film zu ermitteln.
16 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) mit Bezug auf die gemittelte Eu in den photoleitfähigen Schichten. 17 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) in Bezug auf die mittlere DOS in den photoleitfähigen Schichten. 18 zeigt den Belichtungsspeicher mit Bezug auf die mittlere EU in den photoleitfähigen Schichten. 19 zeigt den Belichtungsspeicher mit Bezug auf die gemittelte DOS in den photoleitfähigen Schichten. 20 zeigt die Empfindlichkeit in Bezug auf die gemittelte Eu in den photoleitfähigen Schichten. 21 zeigt die Empfindlichkeit mit Bezug auf die mittlere DOS in den photoleitfähigen Schichten.
Wie man aus den obigen Ergebnissen ersehen kann, wurde es als bevorzugter erachtet, die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht in ihrer Dickenrichtung (8 bis 15) kontinuierlich in der Weise zu ändern, dass Eu nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV beträgt, und dass die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3, bezogen auf die Mittelwerte im Film, beträgt, als diese Änderung nicht vorzunehmen (16 bis 21), um bessere elektrophotographische Leistungen zu erreichen. Insbesondere wurde es als bevorzugt befunden, dieses wegen der temperaturabhängigen Eigenschaften, des Belichtungsspeichers und der Empfindlichkeit durchzuführen. In allem Proben betrug der Wasserstoffgehalt zwischen 10 Atom-% und 30 Atom-%.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 10
Im vorliegenden Beispiel wurden die Trägertemperatur und der Strom, wie in Beispiel 9 geändert, wieder in verschiedene Bereiche verändert. Die Bedingungen, bei denen das elektrophotographische Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind in Tabelle 12 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 9 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den in Tabelle 12 gezeigten Bedingungen gebildet wurde, 49 meV und 2,2 × 10¹⁴ cm^–3, auf der Trägerseite der Schicht (am Anfang); 55 meV und 9, 8 × 10¹⁴ cm^–3 am Mittelbereich der Schicht; 62 meV und 1,3 × 10¹⁶ cm^–3 auf der Oberflächenseite der Schicht und 56 meV und 4, 7 × 10¹⁵ cm^–3 im Mittel im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 bewertet. Im Ergebnis erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 9.
Wie man aus dem Vorangegangenen ersehen kann, erhält man bessere elektrophotographische Eigenschaften, selbst wenn die Eu und DOS teilweise außerhalb der obigen Bereiche auf der Oberflächenseite waren, solange wie die Eu derart eingestellt war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als weniger 60 meV betrug, und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3, bezogen auf das Mittel im Film betrug.
In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 11
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringern Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurden, sind in Tabelle 13 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangen, wurde das Beispiel 9 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den Bedingungen, die in Tabelle 13 gezeigt sind, gebildet wurde, 55 meV und 2,2 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 9 erhalten.
Selbst wenn die Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) vorgesehen wurde, erhielt man gute elektrophotogra phische Leistungen, solange wie die photoleitfähige Schicht derart kontrolliert war, dass Eu nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film, betrug.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 12
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie ungleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt waren, anstelle der Oberflächenschicht in Beispiel 9 vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind in Tabelle 14 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen, wurde das Beispiel 9 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den in Tabelle 14 gezeigten Bedingungen gebildet wurden, 52 meV und 5,7 × 10¹⁴ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten Licht empfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 9 erhalten.
Selbst wenn die Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt waren, vorgesehen wurde, erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften, solange wie die photoleitende Schicht in der Weise gesteuert war, dass Eu nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film, betrug.
In der gleichen Weise in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, die Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 13
Im vorliegenden Beispiel wurde als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, eine IR-Absorptionsschicht, die aus amorphen Silicium-Germanium gebildet war, zwischen dem Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elekt rophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind in Tabelle 15 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde Beispiel 9 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die unter den Bedingungen in Tabelle 15 hergestellt wurde, 57 meV und 4,8 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 9 erhalten.
Selbst wenn als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, die IR-Absorptionsschicht zwischen dem Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen wurde, erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften, so lange die Eu in der photoleitfähigen Schicht derart gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film betrug.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden jeweils die hergestellten Lichtempfangselemente in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 14
Im vorliegenden Beispiel wurde die Vorrichtung, die in 3 gezeigt ist, für die Herstellung elektrophotographischer Lichtempfangselemente mit VHF-PCVD anstelle von RF-PCVD in Beispiel 9 verwendet. Eine Lichtempfangsschicht aus einer Ladungsinjektionsblockierungsschicht, eine photoleitfähige Schicht und eine Oberflächenschicht wurde auf einem verspiegelten zylindrischen Aluminiumträger mit einem Durchmesser von 108 bei Bedingungen, die in Tabelle 16 gezeigt sind, gebildet, um ein Lichtempfangselement herzustellen. In diesem Verlauf wurden die Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht kontinuierlich in der Schichtdickenrichtung, wie in Tabelle 17 gezeigt ist, verändert. Der Entladungsstrom bei den Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht wurde ebenfalls kontinuierlich in der Schichtdickenrichtung bei Kraftströmen des 3- bis 8-fachen der Fließrate von SiH₄ verändert. Somit wurden verschiedene Arten von Lichtempfangselementen hergestellt. Hier wurden die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht an drei Punkten bei den Filmbildungsbedingungen gemessen, das heißt, an der Trägerseite, am Mittelbereich und an der Oberflächenseite, um Probenwerte aufzunehmen, die einfach gemittelt wurden, um die Mittelwerte im Film zu erhalten.
Mit Ausnahme des Vorangegangen wurde das Beispiel 9 wiederholt.
Dann wurden die auf Glassubstraten (7059; erhältlich von Corning Glass Works) und auf einem Silicium (Si)-Wafer, die auf einem zylindrischen Probenhalter angebracht waren, verschiede ner Arten von a-Si-Filmen bei den gleichen konstanten Bedingungen wie in Tabelle 17 gezeigt, abgeschieden. Auf den auf den Glassubstraten ausgebildeten abgeschiedenen Filmen wurden Al-Kammelektroden durch Dampfabscheidung durch Dampfabscheidung gebildet, und die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich (Eu) und die Dichte der Lokalisationszustände (DOS) wurden mit CPM gemessen. Bei den Filmen auf den Silicumwafern wurde der Wasserstoffgehalt durch FTIR gemessen.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 9 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in eine elektrophotographische Vorrichtung (Kopierer) NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert) eingesetzt, und es wurden Bilder reproduziert, um die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) den Belichtungsspeicher (Blindspeicher und Geisterbilder) und die Empfindlichkeit zu bewerten.
Im Ergebnis waren das Verhältnis zwischen den Entladungsstrom und der Trägertemperatur und das Verhältnis zwischen Eu oder DOS und den temperaturabhängigen Eigenschaften Belichtungsspeicher oder Empfindlichkeit die gleichen wie in Beispiel 9, und es wurde als bevorzugt befunden, die Eu und DOS in der Schichtdickenrichtung so zu verändern, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV und nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 zu verändern, bezogen auf den Mittelwert im Film, um so gute elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 15
Im vorliegenden Beispiel wurden als Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, Stickstoffatome in der Oberflächenschicht anstelle der Kohlenstoffatome vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hier hergestellt wurde, sind in Tabelle 18 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen, wurde das Beispiel 14 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eus und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den Bedingungen, die in Tabelle 18 gezeigt sind, gebildet war, 51 meV und 3,8 × 10¹⁴ cm^–3, auf der Trägerseite der Schicht (am Anfang; 55 meV und 1,3 × 10¹⁵ cm^–3 am Mittelbereich der Schicht; 59 meV und 3, 7 × 10¹⁵ cm^–3 auf der Oberflächenseite der Schicht und 55 meV und 1,8 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 9 erhalten.
Selbst wenn als Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, Stickstoffatome in der Oberflächenschicht anstelle von Kohlenstoffatomen vorgesehen wurden, erhielt man gute elektrophoto graphische Leistungen, solange die Eu der photoleitfähigen Schicht so gesteuert war, dass sie nicht mehr als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film, betrug.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 16
Im vorliegenden Beispiel wurde die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen, und die photoleitfähige Schicht wurde aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren und einem zweiten Schichtbereich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufgebaut. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind in Tabelle 19 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen, wurde Beispiel 13 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und die DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den Bedingungen, die in Tabelle 19 gezeigt sind, gebildet wurde, 59 meV und 2,3 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 9 erhalten.
Selbst wenn die Ladungsblockierungsschicht weggelassen wurde und die photoleitfähige Schicht aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren und einem zweiten Schichtbereich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufgebaut war, erhielt man gute elektrophotographische Leistungen, solange wie die Eu der photoleitfähigen Schicht derart gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 17
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffge halt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen, und zur gleichen Zeit wurde die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 20 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 13 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den Bedingungen, die in Tabelle 20 gezeigt sind, gebildet war, 55 meV und 2 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 bewertet. Im Ergebnis erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 9.
Selbst wenn die Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen ist und zur gleichen Zeit die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht geteilt war, erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften, solange die photoleitfähige Schicht derart gesteuert war, dass die Eu nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 18
Unter Verwendung der in 2 gezeigten Vorrichtung zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit RF-PCVD, wurde eine Lichtempfangsschicht aus einer Ladungsinjektionsblockierungsschicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Oberflächenschicht auf einen verspiegelten zylindrischen Aluminiumträger mit einem Durchmesser von 108 mm bei Bedingungen, die in Tabelle 21 gezeigt sind, gebildet, um ein Lichtempfangselement herzustellen. Dabei wurden die Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht kontinuierlich in der Schichtdickenrichtung, wie in Tabelle 22 gezeigt, verändert. Der Entladungsstrom bei den Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht wurde ebenfalls kontinuierlich in Schichtdickenrichtung bei Kraftströmen des 3- bis 8-fachen der Fließrate von SiH₄ verändert. Auf diese Weise wurden verschiedene Arten von Lichtempfangselementen hergestellt. Hier wurden die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht an drei Punkten während der Filmbildung gemessen, das heißt, an der Trägerseite, dem Mittelbereich und der Oberflächenseite, um Probenwerte zu erhalten, die einfach gemittelt wurden, um die Mittelwerte im Film zu erreichen.
Die auf diese Weise hergestellten Lichtempfangselemente wurden jeweils in eine elektrophotographische Vorrichtung (Kopierer NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert) eingesetzt, und es wurden Bilder reproduziert, um die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) und die Schmierbilder bei intensiver Belichtung zu bewerten. Zur Bewertung der temperaturabhängigen Eigenschaften wurde die Temperatur des Lichtempfangselements so verändert, dass sie in einem Bereich von Raumtemperatur bis etwa 45°C, bei der die Ladungseffizienz gemessen wurde, und es wurden die Änderungen der Ladungseffizienz pro 1°C dieser Temperaturveränderung gemessen. Eine Änderung von 2 V/Grad oder darunter wurde als akzeptabel eingestuft. Zur Bewertung der Schmierbilder bei intensiver Belichtung wurden die reproduzierten Bilder visuell nach folgenden Bewertungen beurteilt: 1: sehr gut, 2: gut, 3: praktisch, 4: kein Problem bei der praktischen Anwendung und 5: geringes Problem bei der praktischen Anwendung in einigen Fällen. Wenn es schwierig war, eine klare Unterscheidung zwischen den Bewertungen vorzunehmen, beispielsweise zwischen den Bewertungen 1 und 2, wurde 1,5 genommen.
Mittlerweise wurden auf Glassubstraten (7059; erhältlich von Corning Glass Works) und Silicium (Si)-Wafern, die auf einem zylindrischen Probenhalter vorgesehen waren, verschiedene Arten von a-Si-Filmen unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der photoleitfähigen Schicht abgeschieden. Auf den abgeschiedenen Filmen, die sich auf den Glassubstraten gebildet hatten, wurden Al-Kammelektroden durch Dampfabscheidung ausgebildet, und die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich (Eu) und die Dichte der Lokalisationszustände (DOS) wurden mit CPM gemessen. Bei den Filmen auf den Siliciumwafern wurde der Wasserstoffgehalt durch FTIR gemessen.
Es wurden elektrophotographische Lichtempfangselemente in der gleichen Weise wie in Beispiel 9 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die photoleitfähige Schicht bei unveränderten Bedingungen (das heißt, bei festgelegten Bedingungen) in der Schichtdickenrichtung gebildet wurde. Die Bedingungen, bei denen dieses elektrophotographische Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 23 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen, wurde das Beispiel 9 wiederholt.
Die Ergebnisse der Bewertung der in Beispiel 9 hergestellten Lichtempfangselemente sind in den 22 bis 27 gezeigt.
22 zeigt die Verteilung von Eu in Schichtdickenrichtung in den photoleitfähigen Schichten. 23 zeigt die Verteilung von DOS in Schichtdickenrichtung in den photoleitfähigen Schichten. 24 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) in Beziehung mit der mittleren Eu in den photoleitfähigen Schichten. 25 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) in Bezug auf die mittlere DOS in den photoleitfähigen Schichten. 26 zeigt die Schmierbilder bei intensiver Belichtung in Beziehung mit der mittleren Eu in den photoleitfähigen Schichten. 27 zeigt die Schmierbilder bei intensiver Belichtung in Beziehung mit der mittleren DOS in den photoleitfähigen Schichten.
Die Ergebnisse der Bewertung der Lichtempfangselemente, bei denen die Eu und DOS in der Schichtdickenrichtung nicht verändert waren, sind in den 28 bis 31 gezeigt. Im Hinblick auf Eu und DOS in den photoleitfähigen Schichten, wurden die Werte der Proben einfach gemittelt, um die Mittelwerte im Film zu erhalten.
28 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) in Bezug auf die mittlere Eu in den photoleitfähigen Schichten. 29 zeigt die Abhängigkeit der Ladungseffizienz auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) in Beziehung mit der mittleren DOS in den photoleitfähigen Schichten. 30 zeigt die Schmierbilder bei intensiver Belichtung in Beziehung mit der mittleren Eu in den photoleitfähigen Schichten. 31 zeigt die Schmierbilder bei intensiver Belichtung in Beziehung mit der mittleren DOS in den photoleitfähigen Schichten.
Wie aus den obigen Ergebnissen zu ersehen ist, ist es als mehr bevorzugt befunden worden, die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht in ihrer Dickenrichtung (22 bis 25) kontinuierlich zu verändern, solange wie Eu nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV beträgt und DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 beträgt, bezogen auf den Mittelwert im Film, im Gegensatz dazu, keine Änderungen vorzunehmen (28 bis 31), um bessere elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
Insbesondere ist es als bevorzugt erachtet worden, dieses zum Wohl der temperaturabhängigen Eigenschaften und der Schmierbilder bei intensiver Belichtung vorzunehmen. In allen Proben betrug der Wasserstoffgehalt zwischen 10 Atom-% und 30 Atom-%.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 19
Im vorliegenden Beispiel wurden die in Beispiel 18 veränderte Trägertemperatur und Kraftstrom in verschiedene Bereiche verändert. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 24 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde Beispiel 18 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den Bedingungen, die in Tabelle 24 gezeigt sind, gebildet wurde, 64 meV und 2,0 × 10¹⁶ cm^–3 auf der Trägerseite der Schicht (am Anfang); 53 meV und 7,8 × 10¹⁴ cm^–3 am Mittelbereich der Schicht; 48 meV und 2, 2 × 10¹⁴ cm^–3 auf der Oberflächenseite der Schicht und 55 meV und 7,0 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 bewertet. Im Ergebnis bekam man wie in Beispiel 18 gute elektrophotographische Eigenschaften.
Wie aus dem Vorangegangenen zu ersehen ist, hat man bessere elektrophotographische Eigenschaften feststellen können, selbst wenn die Eu und DOS teilweise außerhalb der obigen Bereiche auf der Trägerseite waren, solange wie die Eu in der Weise gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, dass die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 20
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 25 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde Beispiel 18 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den in Tabelle 25 gezeigten Bedingungen hergestellt wurde, 53 meV und 1,2 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die in ähnlicher Weise hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 bewertet. Im Ergebnis erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 18.
Selbst wenn eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) vorgesehen war, erhielt man gute elektrophotographische Leistungen, solange die photoleitfähige Schicht in der Weise gesteuert war, dass die Eu nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 10 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographischen Vorrichtungen NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 21
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in dem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren, anstelle der Oberflächenschicht in Beispiel 18 vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 26 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen, wurde das Beispiel 18 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den in Tabelle 26 gezeigten Bedingungen gebildet wurde, 51 meV und 6,7 × 10¹⁴ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 18 erhalten.
Selbst wenn die Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in einem Zustand enthält, bei dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren, vorgesehen wurde, erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften, solange sie die Eu der photoleitfähigen Schicht so gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 22
Im vorliegenden Beispiel wurde als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, eine IR-Absorptionsschicht, die aus amorphem Silicium-Germanium gebildet war, zwischen den Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 27 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 18 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die bei den Bedingungen, die in Tabelle 27 gezeigt sind, gebildet war, 58 meV und 4,2 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 bewertet. Im Ergebnis erhielt man gute elektrophotographische Eigenschaften wie auch in Beispiel 18.
Selbst wenn als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, die IR-Absorptionsschicht zwischen dem Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen wird, ist festgestellt worden, dass man gute elektrophotographische Eigenschaften erhält, solange wie die Eu der photoleitfähigen Schicht so gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV beträgt und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3, beträgt, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon INC, für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 23
Im vorliegenden Beispiel wurde die in 3 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung elektrophotographischer Lichtempfangselemente mit VHF-PCVD anstelle der RF-PCVD in Beispiel 18 verwendet. Eine Lichtempfangsschicht aus einer Ladungsblockierungsschicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Oberflächenschicht wurde auf einen verspiegelten zylindrischen Aluminiumträger mit einem Durchmesser von 108 mm bei Bedingungen, die in Tabelle 28 gezeigt sind, gebildet, um ein Lichtempfangselement herzustellen. Dabei wurden die Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht kontinuierlich in der Schichtdickenrichtung, wie in Tabelle 29 gezeigt, verändert. Der Entladungsstrom bei den Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht wurde ebenfalls kontinuierlich in der Schichtdickenrichtung bei Kraftströmen des 3- bis 8-fachen der Fließrate von SiH₄ verändert. Somit wurden verschiedene Arten von Lichtempfangselementen hergestellt. Hier wurden die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht an drei Punkten bei den Filmherstellungsbedingungen gemessen, das heißt, an der Trägerseite, am Mittelbereich und an der Oberflächenseite, wobei die Probenwerte genommen wurden, die dann einfach gemittelt wurden, um die Mittelwerte im Film zu erreichen.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 18 wiederholt.
Dann wurden auf Glassubstraten (7059; erhältlich von Corning Glass Works) und ein Silicium (Si)-Wafer, die auf einem zylindrischen Probenhalter vorgesehen waren, verschiedene Arten von a-Si-Filmen bei den gleichen konstanten Bedingungen, die in Beispiel 29 gezeigt sind, abgeschieden.
Auf den auf den Glassubstraten gebildeten abgeschiedenen Filmen wurden Al-Kammelektroden durch Dampfabscheidung ausgebildet, und die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich (Eu) und die Dichte der Lokalisationszustände (DOS) wurden mit CPM gemessen. Bei den Filmen auf den Siliciumwafern wurde der Wasserstoffgehalt mit FTIR gemessen.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 18 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in eine elektrophotographische Vorrichtung (Kopierer NP 6150; hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert) eingesetzt, und es wurden Bilder reproduziert, um die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) und die Schmierbilder bei intensiver Belichtung zu bewerten.
Im Ergebnis waren das Verhältnis zwischen dem Entladungsstrom und der Trägertemperatur und das Verhältnis zwischen Eu oder DOS und den temperaturabhängigen Eigenschaften oder Schmierbildern bei intensiver Belichtung die gleichen wie in Beispiel 18, und es wurde festgestellt, dass es bevorzugt war, die Eu und DOS in der Schichtdickenrichtung in der Weise zu verändern, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV und nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrugen, bezogen auf den Mittelwert im Film, um gute elektrophotographische Eigenschaften zu erhalten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Als Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 24
Im vorliegenden Beispiel wurden als Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, Stickstoffatome in der Oberflächenschicht anstelle der Kohlenstoffatome vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 30 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 23 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die unter den in Tabelle 30 gezeigten Bedingungen hergestellt wurde, 62 meV und 5,8 × 10¹⁵ cm^–3, auf der Trägerseite der Schicht (am Anfang); 57 meV und 6,3 × 10¹⁴ cm^–3 am Mittelbereich der Schicht; 47 meV und 1,7 × 10¹⁴ cm^–3 auf der Oberflächenseite der Schicht und 52 meV und 2,2 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie in Beispiel 18 erhalten.
Selbst wenn als Atome, die die Leitfähigkeit steuern können, Stickstoffatome in der Oberflächenschicht anstelle von Kohlenstoffatomen vorgesehen wurden, wurde festgestellt, dass man gute elektrophotographische Eigenschaften erhielt, solange die Eu der photoleitfähigen Schicht derart gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 25
Im vorliegenden Beispiel wurde die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen, und die photoleitfähige Schicht war aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, indem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren und einem zweiten Schichtbe reich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufgebaut. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 31 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 22 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die unter den Bedingungen, die in Tabelle 31 gezeigt sind, gebildet war, 56 meV und 1,3 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie im Beispiel 18 erhalten.
Selbst wenn die Ladungsblockierungsschicht weggelassen wurde und die photoleitfähige Schicht aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, indem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren und einem zweiten Schichtbereich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufgebaut war, war festgestellt worden, dass man gute elektrophotographische Eigenschaften erhält, solange wie die Eu der photoleitfähigen Schicht in der Weise gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographi sche Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 26
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen, und zur gleichen Zeit wurde die photoleitfähige Schicht in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in Tabelle 32 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 22 wiederholt.
Im vorliegenden Beispiel betrugen die Eu und DOS der photoleitfähigen Schicht, die unter den Bedingungen, die in Tabelle 32 gezeigt sind, gebildet war, 57 meV und 3 × 10¹⁵ cm^–3, bezogen auf den Mittelwert im Film. Die ähnlich hergestellten Lichtempfangselemente wurden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 18 bewertet. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften wie im Beispiel 18 erhalten.
Selbst wenn die Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als die Ober flächenschicht, zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen war, und zur gleichen Zeit die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt war, wurde festgestellt, dass man gute elektrophotographische Eigenschaften enthält, solange wie die Eu der photoleitfähigen Schicht derart gesteuert war, dass sie nicht weniger als 50 meV bis nicht mehr als 60 meV betrug und die DOS nicht weniger als 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betrug, bezogen auf den Mittelwert im Film.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 27
Unter Verwendung der in Tabelle 2 gezeigten Vorrichtung zur Herstellung elektrophotographischer Lichtempfangselemente mit RF-PCVD wurden Lichtempfangsschichten aus jeweils einer Ladungsblockierungsschicht, einer photoleitfähigen Schicht und einer Oberflächenschicht auf verspiegelten zylindrischen Aluminiumträgern mit einem Durchmesser von 108 mm bei den in den Tabellen 33 und 34 gezeigten Bedingungen gebildet, um Lichtempfangselemente herzustellen. Insbesondere im Hinblick auf die Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schicht, wurde der Entladungsstrom (A × B) bei 450 W festgesetzt, indem 900 sccm als gesamtes A der Strömungsraten des Materialgases und Verdünnungsgases und 0,5 als die Konstante B gewählt wurden, wobei die Konstante C im Hinblick auf das gesamte A, 900 sccm, der Strömungsraten des Materialgases und des Verdünnungsgases verändert wurde, um eine Vielzahl von Nichtempfangselementen mit verschiedenen Strömungsraten (A × C) eines Gases, dass das Element der Gruppe IIIb des Periodensystems enthielt.
Die auf diese Weise hergestellten Lichtempfangselemente wurden jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung (Kopierer NP6150, hergestellt von Canon Inc., modifiziert für den Test) eingesetzt, und es wurden Bilder reproduziert, um die Ladungseffizienz, die Empfindlichkeit, die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften), den Belichtungsspeicher und die Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung zu bewerten.
Die Ladungseffizienz wird durch den Wert der Messung bei der Veränderung der angelegten Spannung, wenn die Menge der Ladungsströme, die zur Corona-Anordnung fließen, konstant gehalten wird, angegeben. Die Ladungseigenschaft wurde nach drei Bewertungen bewertet: 1: gut, 2: kein Problem bei der praktischen Anwendung und 3: geringes Problem bei der praktischen Anwendung in einigen Fällen. Hier bedeutet die Bewertung 1 den Fall, bei dem die Ladungseffizienz 550 V oder mehr beträgt. Bei der Bewertung 1 wird es möglich, die Störungsfreiheit auszuweiten und ebenfalls Energie zu sparen bei den Geräten, die als funktionelle Einheiten angeschlossen sind, zum Beispiel das Sparen von Strom bei den Ladungsströmen, wobei die Corona-Anordnung kleiner vorgesehen sein kann. Die Bewertung 2 bedeutet einen Fall, wo die Ladungseffizienz nicht weniger als 400 V bis weniger als 500 V beträgt, und es gibt hier kein Problem bei der praktischen Anwendung. Die Bewertung 3 bedeutet einen Fall, wo die Ladungseffizienz geringer als 400 V ist. Im Fall der Bewertung 3 zeigen die Ladungsströme dazu, außerordentlich groß zu werden, was eine Verringerung der Empfindlichkeit verursacht, so dass es dazu kommen kann, dass die photoleitfähigen Elemente einen geringen Kontrast aufweisen.
Die Empfindlichkeit wird mit einem Wert der Messung der Menge an Belichtung, die erforderlich ist, wenn das Ladungspotential bei 200 V steht, wenn das Lichtelement belichtet wird, nachdem der Wert für die Ladungsströme, die zu einer Corona-Anordnung fließen, so bestimmt worden ist, dass er ein Ladungspotential von 400 V ergibt, angegeben. Die Empfindlichkeit wurde gemäß vier Bewertungen bewertet: 1: 85% oder weniger (sehr gut), 2: 95% oder weniger (gut), 3: 110% oder weniger (kein Problem bei der praktischen Anwendung), und 4: 120% oder mehr (etwas problematisch bei der praktischen Anwendung in einigen Fällen), wobei angenommen wurde, dass die Belichtungsmenge eines herkömmlichen Lichtempfangselements 100 beträgt.
Die temperaturabhängigen Eigenschaften werden als absoluter Wert angegeben, der der Menge an Änderungen der Ladungseffizienz pro 1°C Temperaturveränderung, gemessen, wenn die Temperatur des Lichtempfangselements innerhalb eines Bereichs von Raumtemperatur bis 45°C verändert wird, entspricht, bei der die Temperatureffizienz gemessen wird. Die temperaturabhängigen Eigenschaften wurden gemäß drei Bewertungen bewertet: A: innerhalb 2 V/Grad (gut), B: 2 bis 3 V/Grad (kein Problem bei der praktischen Anwendung) und C: mehr als 3 V/Grad (etwas problematisch bei der praktischen Anwendung in einigen Fällen).
Der Belichtungsspeicher wird durch das Lichtspeicherpotential angegeben, das auf folgende Weise gemessen wird. Als erstes wird der Ladungsstrom einer Hauptcoronaanordnung so eingestellt, dass das Dunkelbereichpotential bei einem Entwicklungsbereich 400 V wird, und die Spannung, bei der eine Halogenlampe zum Bestrahlen eines Originals Licht abgibt, wird so eingestellt, dass das Lichtbereichpotential +50 V wird, wenn ein Übertragungspapier (Größe A3) als Original verwendet wird. In diesem Zustand, zwischen dem Fall, wenn die Halogenlampe nur auf dem Bildführungsteil Licht abgibt und wenn die Halogenlampe kein Licht abgibt, wird eine Potentialdifferenz an dem gleichen Bereich des elektrophotographischen Lichtempfangselements, das heißt, ein Potential am Bildführungsteil, weiterhin gemessen, um das Lichtspeicherpotential zu bestimmen. Der Belichtungsspeicher wurde nach vier Bewertungen bewertet. 1: 5 V oder weniger (sehr gut), 2: 10 V oder weniger (gut), 3: 15 V oder weniger (kein Problem bei der praktischen Anwendung) und 4: mehr als 15 V (etwas problematisch bei der praktischen Anwendung in einigen Fällen).
Die Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Lage wird als der absolute Wert angegeben, der der Menge an Änderungen der Ladungseffizienz entspricht, wenn für 5 Minuten kontinuierlich gearbeitet wird. Die Ladungspotentialverschiebung bei der kontinuierlichen Ladung wurde nach vier Bewertungen bewertet: 1: 5 V oder weniger (sehr gut), 2: 5 bis 10 V (gut), 3: 10 bis 15 V (kein Problem bei der praktischen Anwendung) und 4: mehr als 15 V (etwas problematisch bei der praktischen Anwendung in einigen Fällen).
Die Ergebnisse der Bewertung der obigen fünf Eigenschaften sind in Tabelle 35 gezeigt.
Wie aus den Bewertungsergebnissen (Tabelle 35) in Beispiel 27 zu ersehen ist, soll die Bedingung, die für die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb ±2 V/Grad liegen, um die Konstante C innerhalb eines Bereichs von 5 × 10^–4 und 5 × 10^–3 zu steuern. Dieses bestimmt die Fließrate (A × C) des Gases, dass das Element der Gruppe IIIb des Periodensystems enthält, mit Bezug auf die Gesamtheit A, 900 sccm, der Fließraten von Materialgas und Verdünnungsgas. Es ist ebenfalls festgestellt worden, dass Lichtempfangselemente mit einer guten Ladungseffizienz, Empfindlichkeit, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung hergestellt werden können, wenn diese Konstante C auf diesem Bereich begrenzt ist.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 28
Im vorliegenden Beispiel wurden anstelle der Bedingungen zur Bildung der photoleitfähigen Schichten in Beispiel 27, wobei die Gasspezies und die Gasströmraten verändert waren, photoleitfähige Schichten bei Bedingungen gebildet, wobei der Ent ladungsstrom (A × B) variabel eingestellt wurde, indem die Konstante B im Bereich von 0,2 bis 0,7 verändert wurde.
Die Bedingungen, bei denen die auf diese Weise hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselemente hergestellt wurden, sind in den Tabellen 36 und 37 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 38 gezeigt.
Wie aus den Bewertungsergebnissen (Tabelle 38) in Beispiel 28 zu ersehen ist, soll die Bedingung, die für die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) notwendig ist, innerhalb von ±2 V/Grad liegen, um die Konstante B in einem Bereich von zwischen 0,2 und 0,7 zu steuern. Dieses bestimmt den Kraftstrom, das heißt, den Entladungsstrom (A × B) mit Bezug auf die Gesamtheit von A, 900 sccm, der Fließraten von Materialgas und Verdünnungsgas. Es ist ebenfalls festgestellt worden, das Lichtempfangselemente mit einer guten Ladungseffizienz, Empfindlichkeit, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung hergestellt werden können, wenn diese Konstante B auf diesen Bereich begrenzt ist. Es ist ebenfalls festgestellt worden, dass Lichtempfangselemente mit einem besseren Belichtungsspeicher hergestellt werden können, wenn die Konstante B 0,5 oder mehr beträgt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 29
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren, anstelle der Oberflächenschicht in Beispiel 27 vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 39 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung bestätigt.
Selbst wenn die Oberflächenschicht, die Siliciumatome und Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren, vor gesehen wurde, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, wie die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 30
Im vorliegenden Beispiel wurde als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, eine IR-Absorptionsschicht, gebildet aus amorphen Silicium-Germanium, zwischen dem Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 40 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigen schaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung bestätigt.
Selbst wenn als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wird, die IR-Absorptionsschicht zwischen dem Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen war, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, wie die Abhängigkeit der Ladungstemperatur auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 31
Im vorliegenden Beispiel wurde die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen und die photoleitfähige Schicht wurde funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 41 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung bestätigt.
Selbst wenn die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen wurde und die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt war, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, wie die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften), innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 32
Im vorliegenden Beispiel wurde, unter Weglassen der Ladungsinjektionsblockierungsschicht, die photoleitfähige Schicht funk tionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 42 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei der kontinuierlichen Ladung bestätigt.
Selbst wenn die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht, während die Ladungsinjektionsblockierungsschicht zurückgelassen wurde, aufgeteilt war, wurde festgestellt, dass die Abhängigkeit der Ladungseffizienz auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 33
In dem vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen, und zur gleichen Zeit wurde die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 43 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei der kontinuierlichen Ladung bestätigt.
Selbst wenn die Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen war und zur gleichen Zeit die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt war, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften wie die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 34
Im vorliegenden Beispiel wurde die in 3 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit VHF-PCVD anstelle von RF-PCVD in Beispiel 27 verwendet. Es wurde eine Lichtempfangsschicht auf einem verspiegelten zylindrischen Aluminiumträger mit einem Durchmesser von 108 mm bei Bedingungen, die in der Tabelle 44 gezeigt sind, gebildet, um ein Lichtempfangselement herzustellen.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung der kontinuierlichen Ladung bestätigt.
Selbst wenn die Vorrichtung zur Herstellung von elektrophotographischen Lichtempfangselementen mit der VHF-PCVD verwendet wurde, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, wie die Abhängigkeit der Ladungseffizienz auf die Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 35
Im vorliegenden Beispiel wurde als Lichtabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wurde, eine IR-Absorptionsschicht, gebildet aus amorphem Silicium-Germanium, zwischen dem Träger und der Ladungsinjizierungsblockierungsschicht vorgesehen. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement gebildet wurde, sind hier in der Tabelle 45 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 27 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung bestätigt.
Selbst wenn als Lichteabsorptionsschicht zur Verhinderung des Auftretens von Interferenzringen aufgrund von Licht, das vom Träger reflektiert wurde, die IR-Absorptionsschicht zwischen dem Träger und der Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen wurde, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektraphotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert.
Als Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 36
Im vorliegenden Beispiel wurde die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen, und die photoleitfähige Schicht war aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in Schichtdickenrichtung verteilt waren und einem zweiten Schichtbereich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufge baut. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 46 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 34 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 eine Bewertung durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung bestätigt.
Selbst wenn die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen wurde und die photoleitfähige Schicht aus einem ersten Schichtbereich, der Kohlenstoffatome in einem Zustand enthielt, bei dem sie nicht gleichmäßig in der Schichtdickenrichtung verteilt waren, und einem zweiten Schichtbereich, der im wesentlichen keine Kohlenstoffatome enthielt, aufgebaut war, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu bekommen.
Beispiel 37
Im vorliegenden Beispiel wurde, unter Weglassung der Ladungsinjektionsblockierungsschicht, die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 47 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 34 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung bestätigt.
Selbst wenn die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht, während die Ladungsinjektionsblockierungsschicht weggelassen wurde, aufgeteilt war, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, wie die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) innerhalb von ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographi sche Vorrichtung NP6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung und Reinigung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Beispiel 38
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringeren Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der Oberflächenschicht vorgesehen, und zur gleichen Zeit wurde die photoleitfähige Schicht funktionell in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt. Die Bedingungen, bei denen ein elektrophotographisches Lichtempfangselement hergestellt wurde, sind hier in der Tabelle 48 gezeigt.
Mit Ausnahme des Vorangegangenen wurde das Beispiel 34 wiederholt.
Mit den hergestellten elektrophotographischen Lichtempfangselementen wurde eine Bewertung in der gleichen Weise wie in Beispiel 27 durchgeführt. Im Ergebnis wurden gute elektrophotographische Eigenschaften bei allen temperaturabhängigen Eigenschaften, Belichtungsspeicher und Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung bestätigt.
Selbst wenn die Zwischenschicht (eine untere Oberflächenschicht) mit einem geringen Kohlenstoffgehalt als die Oberflächenschicht zwischen der photoleitfähigen Schicht und der O berflächenschicht vorgesehen wurde und zur gleichen Zeit die photoleitfähige Schicht in zwei Schichten aus einer Ladungserzeugungsschicht und einer Ladungstransportschicht aufgeteilt war, wurde festgestellt, dass gute elektrophotographische Eigenschaften, die Abhängigkeit der Ladungseffizienz von der Temperatur (temperaturabhängige Eigenschaften) weniger als ±2 V/Grad gezeigt werden konnten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden die hergestellten Lichtempfangselemente jeweils in die elektrophotographische Vorrichtung NP 6150, hergestellt von Canon Inc., für den Test modifiziert, eingesetzt, und es wurden Bilder mit einem Verfahren, das die Ladung, Belichtung, Entwicklung, Übertragung umfasste, reproduziert. Im Ergebnis war es möglich, sehr gute Bilder zu erhalten.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6
Tabelle 7
Tabelle 8
Tabelle 9
Tabelle 10
Tabelle 11
Tabelle 12
Tabelle 13
Tabelle 14
Tabelle 15
Tabelle 16
Tabelle 17
Tabelle 18
Tabelle 19
Tabelle 20
Tabelle 21
Tabelle 22
Tabelle 23
Tabelle 24
Tabelle 25
Tabelle 26
Tabelle 27
Tabelle 28
Tabelle 29
Tabelle 30
Tabelle 31
Tabelle 32
Tabelle 33
Tabelle 34
Tabelle 35
Tabelle 36
Tabelle 37
Tabelle 38
Tabelle 39
Tabelle 40
Tabelle 41
Tabelle 42
Tabelle 43
Tabelle 44
Tabelle 45
Tabelle 46
Tabelle 47
Tabelle 48
Wie oben beschrieben wurde, können erfindungsgemäß die temperaturabhängigen Eigenschaften im Betriebstemperaturbereich des elektrophotographischen Lichtempfangselements beträchtlich abgeschwächt werden, und zur gleichen Zeit kann das Auftreten eines Belichtungsspeichers verhindert werden. Es ist daher möglich, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement zu erhalten, wobei die Stabilität der elektrophotographischen Lichtempfangselemente gegenüber der Betriebsumgebung verbessert worden ist und mit dem hoch-qualitative Bilder mit einem scharfen Halbton und einer hohen Auflösung stabil erhalten werden können.
Erfindungsgemäß können die temperaturabhängigen Eigenschaften im Betriebstemperaturbereich des elektrophotographischen Lichtempfangselements beträchtlich unterdrückt werden, und zur gleichen Zeit können eine Abschwächung des Belichtungsspeichers und eine Verbesserung der Lichtempfindlichkeit erreicht werden. Es ist daher möglich, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement zu erhalten, wobei die Stabilität der elektrophotographischen Lichtempfangselemente gegenüber der Betriebsumgebung verbessert worden ist und wobei hochqualitative Bilder mit einem scharfen Halbton und einer hohen Auflösung stabil erhalten werden können.
Erfindungsgemäß wird das Intensitätsverhältnis von Absorptionspeaks, die Si-H₂-Bindungen und Si-H-Bindungen zuzuschreiben sind, weiterhin spezifiziert, wobei die Mobilität der Träger durch die Schichten der Lichtempfangselemente gleichmäßig gemacht werden kann. Im Ergebnis ist ebenfalls möglich, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement zu erhalten, wobei der feine dichte Unterschied bei Halbtonbildern, was grobkörnige Bilder genannt wird, weiterhin abgeschwächt werden kann.
Somit kann das elektrophotographische Lichtempfangselement der vorliegenden Erfindung, das so ausgestaltet ist, dass es die zuvor beschriebene spezifische Konstitution aufweist, die Probleme lösen, die bei herkömmlichen elektrophotographischen Lichtempfangselementen, die aus a-Si aufgebaut sind, involviert sind, und es zeigt sehr gute elektrische, optische und photoleitfähige Eigenschaften, Bildqualität, Laufeigenschaften und Betriebsumgebungseigenschaften.
Da insbesondere bei dem erfindungsgemäßen Lichtempfangselement die photoleitfähige Schicht aus a-Si, das die Lückenbereiche stark vermindert, aufgebaut ist, können Veränderungen des Oberflächenpotentials, die Umgebungsänderungen entsprechen, verhindert werden, wobei zusätzlich die Belichtungsermüdung oder der Belichtungsspeicher nur derart gering auftreten kann, dass er im Wesentlichen vernachlässigbar ist. Deswegen besitzt das Lichtempfangselement sehr überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften.
Da darüber hinaus bei dem erfindungsgemäßen Lichtempfangselement die photoleitfähige Schicht so aufgebaut ist, dass a-Si größtenteils im Hinblick auf seine Lückenbereiche abgeschwächt ist, kontinuierlich verteilt ist, können Veränderungen des Oberflächenpotentials, was den Umgebungsänderungen entspricht, verhindert werden, und außerdem können Schmierbilder bei der intensiven Belichtung nur in dem Ausmaß auftreten, dass sie im Wesentlichen vernachlässigbar sind. Somit besitzt das erfin[Text fehlt]
Da erfindungsgemäß ebenfalls die temperaturabhängigen Eigenschaften im Betriebstemperaturbereich des elektrophotographischen Lichtempfangselements beträchtlich verbessert sind, ist es möglich, ein elektrophotographisches Lichtempfangselement mit einer Lichtempfangsschicht aus einem nichtmonokristallinen Material, das hauptsächlich aus Siliciumatomen besteht, zu erhalten, das eine beträchtliche Abschwächung der temperaturabhängigen Eigenschaften aufweist, um eine dramatische Verbesserung der Umgebungsbeständigkeit (Beständigkeit gegenüber den Effekten der Temperatur in den Kopierern und der äußeren Oberflächentemperatur des Lichtempfangselements) zu erreichen, wobei Bilder hergestellt werden können, die hoch-stabil auch beim kontinuierlichen Kopieren sind, wobei ebenfalls ein Abfall des Belichtungsspeichers und der Ladungspotentialverschiebung bei kontinuierlicher Ladung erreicht wird, um eine dramatische Verbesserung der Bildqualität zu bekommen.
Da außerdem erfindungsgemäß das Lichtempfangselement mit einem Verfahren hergestellt wird, worin die Gasfließrate, die Dotierungsgasfließrate und der Entladungsstrom limitiert sind, ist es ebenfalls möglich, ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Lichtempfangselements zur Verfügung zu stellen, dass, wie oben erwähnt, im großen Umfang hinsichtlich der elektrophotographischen Eigenschaften verbessert ist.
Somit kann die Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für das elektrophotographische Lichtempfangselement die Probleme lösen, die bei konventionellen elektrophotographischen Lichtempfangselementen, die aus a-Si aufgebaut sind, involviert sind. Insbesondere können sehr gute elektrische, optische und photoleitfähige Eigenschaften, Bildqualität, Laufeigenschaften und Betriebsumgebungseigenschaften erreicht werden.
Die Verwendung dieses Lichtempfangselements in einer elektrophotographischen Vorrichtung macht es ebenfalls möglich, eine elektrophotographische Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die nicht von Umgebungsveränderungen beeinflusst ist, eine Potentialverschiebung oder einen Belichtungsspeicher, der nur so gering ist, dass er im Wesentlichen vernachlässigbar ist, verursachen kann und sehr überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften aufweist.
Die Spezifizierung von Eu und DOS, wie zuvor oben beschrieben, spezifiziert sozusagen die Art und Weise der Strukturunordnung und die Anzahl von Defekten oder Mängeln. Dieses löst die Probleme, die von eingeschlossenen Trägern verursacht werden.
Da die Inlückenbereiche der photoleitfähigen Schicht gesteuert worden sind, können die Lichtempfangselemente hinsichtlich ihrer Umgebungsstabilität und Belichtungsspeicher gleichzeitig verbessert werden, so dass überlegene Potentialeigenschaften und Bildeigenschaften zu Tage treten.

Claims

Elektrophotographisches Lichtempfangselement, das einen leitenden Träger und eine Lichtempfangsschicht mit einer photoleitfähigen Schicht, die Photoleitfähigkeit zeigt, umfasst, welche auf dem leitenden Träger ausgebildet ist und aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens ein Atom, gewählt aus einem Wasserstoffatom und einem Halogenatom, enthält, worin die photoleitende Schicht 10 Atom-% bis 30 Atom-% Wasserstoffatome, Halogenatome oder insgesamt Wasserstoffatome und Halogenatome enthält, die charakteristische Energie des exponentiellen Endbereichs, erhalten aus den Lichtabsorptionsspektren an Lichteinfallbereichen, von mindestens der lichtleitenden Schicht 50 meV bis 60 meV und die Dichte der Lokalisierungszustände in der photoleitenden Schicht 1 × 10¹⁴ cm^–3 bis weniger als 1 × 10¹⁶ cm^–3 betragen.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 1, worin die photoleitende Schicht mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus B, Al, Ga, In oder Tl und ein Element der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi, enthält.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 1 oder 2, worin die photoleitende Schicht mindes tens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Lichtempfangsschicht eine photoleitende Schicht, die aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist und hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und eine Oberflächenschicht, die auf dieser photoleitenden Schicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material vom Siliciumtyp, das mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält, gebildet ist, umfasst.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Lichtempfangsschicht eine Ladungsinjektionsblockierungsschicht, die aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist und hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff und mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, ausgewählt aus B, Al, Ga, In oder Tl, und ein Element der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi, enthält, eine photoleitende Schicht, die auf dieser Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und eine Oberflächenschicht, die auf dieser photoleitenden Schicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material vom Siliciumtyp, das mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält, gebildet ist, umfasst.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die photoleitende Schicht eine Schichtdicke von 20 μm bis 50 μm aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, worin die Oberflächenschicht eine Schichtdicke von 0,01 μm bis 3 μm aufweist.
Elektrophotographische Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, worin die Ladungsinjektionsblockierungsschicht eine Schichtdicke von 0,1 μm bis 5 μm aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche bis 1 bis 8, worin das Intensitätsverhältnis der Absorptionspeaks, die den Si-H₂-Bindungen und den Si-H-Bindungen zuzuordnen sind, welche aus den Lichtabsorptionsspektren dieser photoleitenden Schicht erhalten werden, 0,1 bis 0,5 beträgt.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 9, worin die photoleitende Schicht mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus B, Al, Ga, In oder Tl und ein Element der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi, enthält.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 9 oder 10, worin die photoleitende Schicht mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin die Lichtempfangsschicht eine photoleitende Schicht, die aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist und hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und eine Oberflächenschicht, die auf dieser photoleitenden Schicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material vom Siliciumtyp, das mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält, gebildet ist, umfasst.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin die Lichtempfangsschicht eine Ladungsinjektionsblockierungsschicht, die aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist und hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff und mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus B, Al, Ga, In oder Tl und ein Element der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi enthält, eine lichtleitende Schicht, die auf dieser Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und eine Oberflächenschicht, die auf dieser photoleitenden Schicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material vom Siliciumtyp, das mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält, gebildet ist, umfasst.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 9 bis 13, worin die photoleitende Schicht eine Schichtdicke von 20 μm bis 50 μm aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, worin die Oberflächenschicht eine Schichtdicke von 0,01 μm bis 3 μm aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 13 bis 15, worin die Ladungsinjektionsblockierungsschicht eine Schichtdicke von 0,1 μm bis 5 μm aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich und die Dichte der Lokalisierungszustände in Richtung der Schichtdicke verändert sind.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 17, worin sich die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich und die Dichte der Lokalisierungszustände kontinuierlich von der Seite des Trägers zur Oberflächenseite erhöhen.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 17, worin die charakteristische Energie am exponentiellen Endbereich und die Dichte der Lokalisierungszustände kontinuierlich von der Seite des Trägers zur Oberflächenseite abfallen.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement, das einen leitenden Träger und eine Lichtempfangsschicht mit einer photoleitenden Schicht, die Photoleitfähigkeit zeigt, welche auf dem leitenden Träger ausgebildet ist und aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens ein Atom aus einem Wasserstoff und einem Halogenatom enthält, umfasst, worin die Temperaturabhängigkeit der Ladungseffizienz in dieser Lichtempfangsschicht innerhalb ±2 V/Grad liegt, erhältlich durch ein Verfahren, wobei die gesamte photoleitende Schicht, die in der Lichtempfangsschicht umfasst ist, gebildet wird, während ein Entladungsstrom derart gesteuert wird, dass er A × B Watt beträgt und die Fließrate eines Gases, das mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus B, Al, Ga, In oder Tl und ein Element der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi, enthält, derart gesteuert wird, dass sie A × C ppm beträgt, worin A die Gesamtheit der Fließraten eines Materialgases und eines Verdünnungsgases bedeutet, B eine Konstante von 0,2 bis 0,7 bedeutet und C eine Konstante von 5 × 10^–4 bis 5 × 10^–3 bedeutet, wobei die photoleitende Schicht mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus B, Al, Ga, In oder Tl und ein Element der Gruppe Vb, gewählt aus P, As, Sb oder Bi, enthält.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 20, worin die Temperaturabhängigkeit der Ladungseffizienz in der Lichtempfangsschicht innerhalb von ±2 V/Grad liegt, der Belichtungsspeicher in der Lichtempfangsschicht 10 V oder weniger beträgt und die Ladungspotentialverschiebung bei der kontinuierlichen Ladung innerhalb ±10 V liegt.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach Anspruch 20 oder 21, worin die lichtleitende Schicht mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 20 bis 22, worin die Lichtempfangsschicht eine photoleitende Schicht, die aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist und hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und eine Oberflächenschicht, die auf der photoleitenden Schicht ausgebildet ist und aus einem nicht monokristallinen Material vom Siliciumtyp, das mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält, gebildet ist, aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 20 bis 22, worin die Lichtempfangsschicht eine Ladungsinjektionsblockierungsschicht, die aus einem nicht monokristallinen Material gebildet ist und hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist und mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff und mindestens ein Element der Gruppe IIIb des Periodensystems, gewählt aus B, Al, Ga, In oder Tl und ein Element der Gruppe Vb des Periodensystems, gewählt aus P, As, Sb oder Bi enthält, eine photoleitende Schicht, die auf dieser Ladungsinjektionsblockierungsschicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material, das hauptsächlich aus einem Siliciumatom zusammengesetzt ist, gebildet ist und eine Oberflächenschicht, die auf dieser photoleitenden Schicht vorgesehen ist und aus einem nicht monokristallinen Material vom Siliciumtyp, das mindestens ein Element aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff enthält, gebildet ist, umfasst.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 20 bis 24, worin die photoleitende Schicht eine Schichtdicke von 20 μm bis 50 μm aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 23 bis 25, worin die Oberflächenschicht eine Schichtdicke von 0,01 μm bis 3 μm aufweist.
Elektrophotographisches Lichtempfangselement nach einem der Ansprüche 24 bis 26, worin die Ladungsinjektionsblockierungsschicht eine Schichtdicke von 0,1 μm bis 5 μm aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Lichtempfangselements nach Anspruch 20, worin das Verdünnungsgas, das zur Bildung der Lichtempfangsschicht verwendet wird, H₂-Gas und/oder He-Gas, das allein oder in Form einer Mischung eingeleitet wird, umfasst.