JPS59204842A - 光導電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光線、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する０ 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電流（Ｉｐ）
／暗電流（Ｉｄ）　）が高く、照射する電磁波のスペク
トル特性にマツチングした吸収スペクトル特性を有する
こと、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、
使用時において人体に対して無公害でおること、更には
固体撮像装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。殊に、
事務機としてオフィスで使用される電子写真装置内に組
込まれる電子写真用像形成部材の場合には、上記の使用
時における無公害性は重要な点である。

この様な点に立脚して最近注目されている光導電材料に
アモルファスシリコン（以後ａ−８ｉと表記す）があり
、例えば、独国公開第２７４６９６７号公報、同第２８
５５７１８号公報には電子写真用像形成部材として、独
国公開第２９３３４１１号公報には光電変換読取装置へ
の応用が記載されている。

面乍ら、従来のａ−８ｉで構成された光導電層を有する
光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的
、光学的、光導電的特性、及び耐湿性等の使用環境特性
の点、更には経時的安定性の点におりて、総合的な特性
向上を計る必要がめるという更に改良される可き点が存
するのが実情である。

例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合に、＾光
感変化、高暗抵抗化を同時に計ろうとすると、従来にお
いては、その使用時において残留電位が残る場合が度々
観測され、この種の光導電部材は長時間線返し使用し続
けると、繰返し使用による疲労の蓄積が起って、残像が
生ずる所甜ゴースト現象を発する様になる、或いは、高
速で繰返し使用すると応答性が次第に低示する等の不都
合な点が生ずる場誉が少なくなかった。

更には、ａ−８ｉは可視光領域の短波長側に較べて、長
波長側の波長領域よシも長い波長領域の吸収係数が比較
的小さく、現在実用化されている半導体レーザとのマツ
チングに於いて、通常使用されているハロゲンランプや
螢光灯を光源とする場合、長波長側の光を有効に使用し
得てないという点に於いて、夫々改良される余地が残っ
ている。

又、別には、照射される光が光導電層中に於いて、充分
吸収されずに、支持体に到達する光の量が多くなると、
支持体自体が光導電層を透過して来る光に対する反射率
が高い場合には、光導電層内に於いて多電反射による干
渉が起って、画像の「ボケ」が生ずる一要因となる０こ
の影響は、解像度を上げる為に、照射スポットを小さく
する根太きくな９、殊に半導体レーザを光源とする場合
には大きな問題とな゛つている。

一方半導体レーザとのマツチングを考慮して支持体上に
少なくともゲルマニウム原子を含む非晶質材料で構成さ
れた非晶質層を設けることが提案されているが、この場
合、支持体と前記非晶質層との密着性および支持体から
該非晶質層への不純物の拡散が問題となる場合がある。

或いは又、ａ−８ｉ材料で光導電層金構成する場合には
、その電気的、光導電的特性の改良を計るために、水素
原子或いは弗素原子や塩素原子等のノ・ロゲン原子、及
び電気伝導性の制御のために硼素原子や燐原子等が或い
はその他の特性改良のために他の原子が、各々構成原子
として光導電層中に含有されるが、これ等の構成原子の
含有の仕方如何によっては、形成した層の電気的或いは
光導電的特性や耐圧性に問題が生ずる場合があった。

即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分でないこ
とや暗部において、支持体側よシの電荷の注入の阻止が
充分でないこと、或い′は、転写紙に転写された画像に
俗に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破壊現象によ
ると思われる画像欠陥や、例えば、クリーニングに、ブ
レードを用いるとその摺擦によると思われる、俗に「白
スジ」といわれている所謂画像欠陥が生じたシしていた
。又、多湿雰囲気中で使用した９、或いは多湿雰囲気中
に長時間放置し九直後に使用すると俗にいう画像のボケ
が生ずる場合が少なくなかった。

従ってａ　−Ｓ　ｉ材料そのものの特性改良が計られる
一方で光導電゛部材を設計する際に、上記した様な問題
の総てが解決される様に工夫される必要がある。

本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、ａ−８ｔに
就て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、読取装置等
に使用される光導電部材としての適用性とその応用性と
いう観点から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、ａ−
８ｔ、殊にはシリコン原子を母体とし、水素原子（旬又
はハロゲン原子（Ｘ）のいずれか一方を少なくとも含有
するアモルファス材料、所謂水素化アモルファスシリコ
ン、ハロゲン化アモルファスシリコン。

或いはハロゲン含有水素化アモルファスシリコン〔以後
これ等の総称的表記として「ａ−８ｔ（Ｈ，Ｘ）Ｊを使
用する〕から構成され、光導電性を示す光受容層を有す
る光導電部材の層構成を以後に説明される様な特定化の
下に設計されて作成された光導電部材は実用上著しく優
れた特性を有するのみでなく、従来の光導電部材と較べ
てみてあらゆる点において凌駕していること、殊に電子
写真用の光導電部材として著しく優れた特性を有してい
ること及び長波長側に於ける吸収スペクトル特性に優れ
ていることを見出した点に基づいている。

不発明は支持体材料の影響を受けにくく電気的、光学的
、光導電的特性が常時安定していて、。

殆んど使用環境に制限を受けない全環境型であり、長波
長側の光感度特性に優れると共に耐光疲労に著しく長け
、繰返し使用に際しても劣化現象を起さず、残留電位が
全く又は殆んど観測されない光導電部材を提供するとと
°を主たる目的とする。

本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感度が高く
、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光応答
の速い光導電部材を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材として適
用させた場合、通常の電子写真法が極めて有効に適用さ
れ得る程度に、静電像形成の為の帯電処理の際の電荷保
持能が充分ある光導電部材を提供することでるる。２ 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得る事が容
易に出来る電子写真用の光導電部材を提供することでる
る。

本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性。

高ＳＮ比特性を有する光導電部材を提供することでもあ
る。

本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、少な
くともゲルマニウム原子を含み、少なくとも一部が結晶
化している第１の層領域と、少なくともシリコン原子と
ゲルマニウム原子とを含む非晶質材料を含有する第２の
層領域と、少なくともシリコン原子を含む非晶質材料を
含み、光導電性を示す第３の層領域とシリコン原子と炭
素原子とを含む非晶質材料で構成された第４の層領域と
が前記支持体側より順に設けられた層構成の光受容層と
を有する事を特徴とする０ 上記した様な層構成を取る様にして設計された本発明の
光導電部材は、前記した諸問題の総てを解決し得、極め
て優れた電気的、光学的。

光導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。

殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定してお９高感度で、高ＳＮ比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が為く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品
質の画像を安定して繰返し得ることができる。

更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且
つ光応答が速い。

以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就て詳細に
説明する。

第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示した模式的構成図であ
る。

第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材用として
の支持体１０１の上に、光受容層１０２を有し、該光受
容層１０２は自由表面１０５を一方の端面に有している
。

光受容層１０２は支持体１０１側よシゲルマニウム原子
のみ、またはゲルマニウム原子とシリコン原子を母体と
し、必要に応じて、水素原子又はハロゲン原子のいずれ
か一方を含み、少なくとも一部が結晶化した材料（以後
［μｃ−Ｇｅ（Ｓｉ、　Ｈ，Ｘ）　Ｊと記す）で構成さ
れた第１の層領域（Ｃ）　１０６とゲルマニウム原子を
含有するａ−８ｔ　（Ｈ，Ｘ）　（以後ｒ　ａ−８ｉＧ
ｅ　（Ｈ，Ｘ　）　Ｊと略記する）を含有する第２の層
領域（Ｇ）　１０３と、ａ−８ｉ、好ましくはａ−３ｉ
（Ｈ，Ｘ）で構成され、された（以後［ａ　−（５ｉｌ
−ｚＣ２）ｙ　（Ｈ，Ｘ　）１−ｙ　Ｊと略記）第４の
層領域（Ｍ）１０７とが順に積層された層構造を有する
。

第１の層領域（Ｃ）　１０６内では第２の層領域（Ｇ１
１０３及び第３の層領域（Ｓ）よシも不純物の拡散係数
が小さいため支持体１０１から第２０層領域（Ｇ）　１
０３への不純物の拡散を防止することができる。第２の
層領域（Ｇ）　１０３中に含有されるゲルマニウム原子
は、該第２の層領域（Ｇ）　１０３の層厚方向及び支持
体の表面と平行な面内方向に連続的であって且つ均一な
分布状態となる様に前記第２の層領域（Ｇ）　１０３中
に含有されるのが望ましい。、。

本発明に於いては、第２の層領域（Ｇ）上に設けられる
第３の層領域（Ｓｌ中には、ゲルマニウム原子は含有さ
れておらず、この様な層構造に非晶質層を形成すること
によって、可視光領域をふくむ比較的短波長から比較的
短波長迄の全領域の波長の光に対して光感度が優れてい
る光導電部材とし得るものである。

又、第１の層領域（Ｃ）中に於けるゲルマニウム原子の
分布状態は全層領域にゲルマニウム原子が連続的に分布
しているので、半導体レーザ等を使用した場合の、第２
の層領域（Ｇ）で吸収しきれない長波長側の光を第１の
層領域（Ｃ）に於いて、実質的に完全に吸収することが
出来支持体面からの反射による干渉を防止することが出
来る。

又、本発明の光導電部材に於いては、第１の層領域（Ｃ
）と第２の層領域（Ｇ）とを構成する材料の夫々がゲル
マニウム原子という共通の構成要素を有していること、
又、第２の層領域（ＱとＪＩ３の層領域（Ｓ）とを構成
する非晶質材料の夫々がシリコン原子という共通の構成
要素を有しているので、夫々の積層界面に於いて化学的
な安定性の確保が充分酸されている。

本発明において、第１の層領域ｔＣ）中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量としては、本発明の目的が効果
的に達成される様に所望に従って適宜法められるが、好
ましくは１〜Ｉ　Ｘ　１０”ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、
よシ好ましくは１００〜Ｉ　Ｘ　１０”ａｔｏｍｉｃ　
ｐｐｍ　、最適には５００−ＩＸ１０’ａｔｏｍｉｃｐ
ｐｍとされるのが望ましいものである。

本発明において、第２の層領域（Ｇ）中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量としては、本発明の目的が効果
的に達成される様に所望に従って適宜法められるが、好
ましくは１〜９．５　Ｘ　１０５１０５ａｔｏ　ｐｐｍ
　％より好ましくは、１００〜８Ｘ１０５ａｔｏｍｉｃ
　ｐｐｍ　、最適には５００〜１．７　Ｘ　１０５ａｔ
ｏｍｉ　ｅｐｐｍとされるのが望ましいものである。

本発明に於いて第１の層領域ｆｃ）と第２の層領域（Ｇ
）と第３の層領域（Ｓ）との層厚は、本発明の目的を効
果的に達成させる為の重要な因子の１つであるので形成
される光導電部材に所望の特性が充分与えられる様に、
光導電部材の設計の際に充分なる注意が払われるのが望
ましい。

未発明に於いて、第１の層領域（Ｃ）の層厚Ｔｃは、好
ましくは、３０λ〜５０μ、よシ好ましくは、１００λ
〜３０μ、最適には５００λ〜２０μとされるのが望ま
しい。

第２の層領域（Ｇ）の層厚ＴＢとしては、好ましくは、
３０λ〜５０μ、より好ましくは、４０λ〜４０μ、最
適には、５０λ〜３０μとされるのが望ましい。

又、第３の層領域（Ｓ）の層厚Ｔは、好ましくは０、５
〜９０μ、より好ましくは、１〜８０μ、最適には２〜
５０μとされるのが望ましい。

第２の層領域（Ｇ）の層厚Ｔ、と第３の層領域（Ｓ）の
層厚Ｔの和（Ｔ、＋Ｔ）としては、両層領域に要求され
る特性と光受容層全体に要求される特性との相互間の有
機的関連性に基づいて、光導電部材の層設針の際に所望
に従って、適宜決定される。

本発明の光導電部材に於いては、上記の（ＴＢ＋Ｔ）の
数値範囲としては、好ましくは１〜１００μ、よシ好適
には、１〜８０μ、最適には２〜５０μとされるのが望
ましい。

本発明のより好ましい実施態様例に於いては、上記の層
厚ＴＢ及び層厚Ｔとしては、好ましくはＴＢ　／　Ｔ≦
１な、る関係を満足する際に、夫々に対して適宜適切な
数値が選択されるのが望ましい。

上記の場合に於ける層厚ＴＢ及び層厚Ｔの数値の選択に
於いて、より好ましくは、ＴＢ　／　Ｔ≦０．９゜最適
にはＴａ　／　Ｔ≦０．８なる関係が満足される様に層
厚−及び層厚Ｔの値が決定されるのが望ましいものであ
る。

本発明に於いて、第２の層領域ｆＧ）中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量がＩ　Ｘ　１０．”’ａｔｏｍ
ｉｃｐｐｍ以上の場合には、第２の層領域（Ｇ）の層厚
ＴＢとしては、可成り薄くされるのが望ましく、好まし
くは３０μ以下、よシ好ましくは２５μ以下、最適には
２０μ以下とされる”のが望ましいものである。

本発明において、光受容層を構成する第１の層領域（Ｃ
）、第２の層領域（Ｇ）及び第３の層領域（Ｓ）中に、
必要に応じて含有されるノ・ロゲン原子（Ｘ）とし′て
は、具体的にはフッ素、塩素、共素、ヨウ素が挙げられ
、殊にフッ素、塩素を好適なものとして挙げることが出
来る。

本発明において、μｃ−Ｇｅ（Ｓｉ　、　Ｈ，Ｘ　）で
構成される第１の層領域（Ｃ）を形成するには例えばグ
ロー放電法、スパッタリング法、或いはイオンブレーテ
ィング法等の放電現象を利用する真空堆積法および真空
蒸着法によって成される。

例えば、グロー放電法によって、μｃ　−Ｇｅ　（Ｓｔ
　。

Ｈ，Ｘ）で構成される第１の層領域（Ｃ１を形成するに
は、基本的にはゲルマニウム原子（Ｇｅ）を供−給し得
るＧｅ供給用の原料ガスと必要に応じてシリコン原子（
Ｓｔ）を供給し得るＳｌ供給用の原料ガスと水素原子（
６）導入用の原料ガス又は／及びハロゲン原子（Ｘ）導
入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に所望
のガス圧状態で導入して、該堆積室内にグロー放電を生
起させ、予め所定位置に設置されである所定の支持体表
面上にμ（！−Ｇｅ　（Ｓｔ、　Ｈ，Ｘ　）から成る層
を形成させれば良い。又、スパッタリング法で形成、　
　する場合には、例えばＡｒ　、　）ｉｏ等の不活性ガ
ス又はこれ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中
でＧｅで構成されたターゲットの１枚およびＳｔで構成
されたターゲットとＧｅで構成されたターゲットの二枚
を使用して、又はＳｔとＧｅの混合されたターゲットを
便用してスパッタリングする際、必要に応じて水素原子
（旬又は／及びハロゲン原子（ＸＩ導入用のガスをスパ
ッタリング用の堆積室に導入してやれば良い。

また少なくとも一部を結晶化するために支持体温度を第
２の層領域（Ｇ）の作製時の支持体温度よシ５０℃〜２
００°Ｃ高くすることが必要である０ ａ−８ｉＧｅ　（Ｈ、Ｘ　）で構成される第２の層領域
（Ｇ）を形成するには例えばグロー放電法、スパッタリ
ング法、或いはイオンブレ−ティング法等の放電現象を
利用する真空堆積法によって成される。例えば、グロー
放電法によって、ａ　−８ｉＧｅ　（Ｈ，Ｘ　）で構成
される第２の層領域（Ｇ）を形成するには、基本的には
シリコン原子（Ｓｔ）を供給し得るＳｌ供給用の原料ガ
スとゲルマニウム原子（Ｇｏ　）を供給し得るＧｅ供給
用の原料ガスと必要に応じて水素原子（６）導入用の原
料ガス又は／及びハロゲン原子００導入用の原料ガスを
、内部が減圧にし得る堆積室内に所望のガス圧状態で導
入して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定
位置に設置されである所定の支持体表面上にａ−８ｉＧ
ｅ　（Ｈ、Ｘ　）から成る層を形成させれば良い。又、
スパッタリング法で形成する場合には、例えばＡｒ、Ｈ
ｅ等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースとした混合
カスの雰囲気中でＳｉで構成されたターゲット、とＧｅ
で構成されたターゲットの二枚を使用して、又はＳｌと
Ｇｅの混合されたターゲットを使用してスパッタリング
する際、必要に応じて水素原子（６）又は／及びハロゲ
ン原子（３）導入用のガスをスバツタリング用の堆積室
に導入してやれば良ν・。

本発明において使用されるＳｉ供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、ＳｉＨ，、Ｓｉ２Ｈ６、Ｓｉｘ烏。

Ｓ　ｉ、Ｈｌｏ等のガス状態の又はガス化し得る水素化
硅素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げら
れ、殊に、層作成作業時の特扱い易さ、Ｓｔ供給効率の
良さ等の点でＳｉＨ，、ＳｉＨルが好ましいものとして
挙げられる。

Ｇｅ供給用の原料ガスと成り得る物質としては、ＧｅＨ
４ｙ　　Ｇｅ２ＨＩＩ　ｔ　　Ｇｅ５Ｈ８ｔ　　Ｇｅ、
Ｈｌｏ　ｔ　　Ｇｅ、、Ｈｌ、　　ｌ　　ＧｅａＨ，４
ｊ　　Ｇｅ、Ｈｌａ　　ｔＧｅ＠Ｉ（、、、Ｇへ鳥。等
のガス状態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有
効に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成作業
時の取扱い易さ、Ｇｅ供給効率の良さ等の点で、ＧｅＨ
，、Ｇｅ、Ｈ６゜Ｇｅ、Ｈ４が好ましいものとして挙け
られる。

本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態の
又はガス化し得る）・ロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。

又、更には、シリコン原子と７・ロゲン原子とを構成要
素とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を
含む水素化硅素化合物も有効なものとして本発明におい
ては挙げる□ことが出来るＯ 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲ
ンガス ＢｒＦ、　、　ＢｒＦＨ、ＩＦ、　、　ＩＦｙ　、　Ｉ
ＣＩ　、　ＩＢｒ等のハロゲン間化合物を挙けることが
出来る。

ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えばＳ
ｉＦ、　＋、　Ｓｔ、Ｆ、　、　５ｉＣＪ、　、　５ｉ
Ｂｒ、等のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げる
ことが出来る。

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してグロ
ー放電法によって本発明の特徴的な光導電部材を形成す
る場合には、Ｇｅ供給用の原料ガスと共にＳｔを供給し
得る原料ガスとしての水素化硅素ガスを使用しなくとも
、所望の支持体上にハロゲン原子を含む第１の層領域（
Ｃ）および第２の層領域（Ｇｌを形成する事が出来る。

グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第１の層領
域（Ｃ）および第２の層領域（Ｇ）を作成する場合、基
本的には、例えばＳｉ供給用の原料ガスとなるハロゲン
化硅素とＧｅ供給用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウ
ムとＡｒ　、　Ｈ，、Ｈｅ等のガス等を所定の混合比と
ガス流量になる様にして第１の層領域（Ｃ）および第２
の層領域（Ｑを形成する堆積室に導入し、グロー放電を
生起してこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形成すること
によって、所望の支持体上に第１の層領域（Ｃ１および
第２の層領域（Ｇ）を形成し得るものであるが、水素原
子の導入割合の制御を一層容易になる様に計る為にこれ
等のガスに更に水素ガス又は水素原子を含む硅素化合物
のガスも所望量混合して層形成しても良い。

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用しても差支えないものである。

反応スパッタリング法或いはイオンブレーティング法に
依ってｔｔｃ　−Ｇｅ　（Ｓｔ　、　Ｈ，Ｘ　）から成
る第１の層領域（Ｃ）およびａ−８ｉＧｅ　（Ｈ，Ｘ　
）から成る第２の層領域（Ｇ）を形成するｋは、例えば
スパッタリング法の場合にはＧｅから成るターゲットの
１枚を、又はＳｔから成るターゲットとＧｅから成るタ
ーゲットの二枚を、或いはＳｔとＧｅから成るターゲッ
トを使用して、これを所望のガスプラズマ雰囲気中でス
パッタリングし、イオンブレーティング法の場合には、
例えば、多結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲ
ルマニウム又は単結晶ゲルマニウムとを夫々蒸発源とし
て蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加熱法或いは
エレクトロンビーム法（ＥＢ法）等によって加熱蒸発さ
せ飛翔蒸発物を所望のガスプラズマ雰囲気中を通過させ
る事で行う事が出来る。

この際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合にも形成される層中にＩ・ロゲン原子を導入
するには、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原
子を含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガス
のプラズマ雰囲気を形成してやれば良いものである。

又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガス、例えば、為、或いは前記したシラン類又は／及
び水素化ゲルマニウム等のガス類をスパッタリング用の
堆積室中に導入して該ガス類のプラズマ雰囲気を形成し
てやれは良い。

本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲン化合物或いはハロゲンを含む硅素
化合物が有効なものとして、使用されるものであるが、
その他に、ＨＦ　、　ＨＣＩ。

ＨＢｒ　、　ＨＩ等のハロゲン化水素、Ｓ　ｉＨ，Ｆ、
　、　Ｓ　ｉＨ，Ｉ、　。

Ｓｉｎ、Ｃ４、５ｉＨＣＡ、　、　ＳｉＨ，Ｂｒ、　、
　５ｉＨＢｒ、等のハロゲン置換水素化硅素、及びＧｅ
ＨＦ３　、　ＧｅＨ２Ｆ、　、　ＧｅＨＩＦ　。

ＧｅＣ１１４、ＧｅＨ，Ｃ４、ＧｅＨ，ＣＡ　、　Ｇｅ
ＨＢｒＢ　、　Ｇｅ％Ｂｒ、　、ＧｅＨ３Ｂｒ。

ＧｅＨＩ、　、　Ｇｅ％　Ｉ、　、　ＧｅＨａＩ等の水
素化ハロゲン化ゲルマニウム等の水素原子を構成要素の
１つとするハロゲン化物、ＧｅＦ４　、　ＧｅＣ１１４
，ＧｅＢｒ、　、　ＧｅＩ、　。

ＧｅＦｌ　、　ＧｅＣ１ｚ　、　ＧｅＢｒ２　、　Ｇｅ
Ｉ２　等のハＣ２ゲン化ゲルマニウム、等々のガス状態
の或いはガス化し得る物質も有効な第１の層領域ｆｃ）
および第２の層領域（匈の形成用の出発物質として挙げ
る事が出来る。

これ等の物質の中、水素原子を含むハロゲン化物は、第
１の層領域（Ｃ）および第２の層領域（Ｇ）の形成の際
に層中にハロゲン原子の導入と同時に電気的或いは光電
的特性の制御に極めて有効な水素原子も導入されるので
、本発明においては好適なハロゲン導入用の原料として
使用される０ 水素原子を第１の層領域（Ｃ）および第２の層領域（Ｇ
）中に構造的に導入するには、上記の他に為、或いはＳ
　ｉＨ，、Ｓ　ｉ、Ｈ，、Ｓ　ｉ、Ｈ，、Ｓ　ｉ、Ｈ，
。、等の水素化硅素をＧｅを供給する為のゲルマニウム
又はゲルマニウム化合物と、或いは１．ＧｅＨ，、Ｇｅ
晶、・［有］晶、Ｇｅ晶。。

Ｇｅ１ｌｕｓｔ　、　Ｇｅ＠Ｈ４，、ＧｅＪ、、　、　
Ｇｅ畠Ｈ，８，Ｇｅ。Ｈ，。等の水素化ゲルマロ夛５ム
乏Ｓｉを供給する為のシリコン又はシリコン化合物と、
を堆積室中に共存させて放電を生起させる事でも行う事
が出来る。

本発明の好ましい例において、形成される第１の層領域
１Ｇ）中に含有される水素原子（６）の量又はハロゲン
原子００の量又は水素原子とハロゲン原子の量の和（Ｈ
＋Ｘ）は、好ましくはｏ、ｏｏ　ｏｉ〜４０　ａｔｏｍ
ｉｃ％、よシ好適には０．００５〜３０ａｔｏｍｉｃ％
、最適には０．０１〜２　ｓ　ａｔｏｍｉｃチとされる
のが盟ましい。

第１の層領域（Ｃ）中に含有される水素原子（Ｈ）又は
／及びハロゲン原子（３）の量を制御するには、例えば
支持体温度又は／及び水素原子（６）、或いはハロゲン
原子（Ｘ）を含有させる為に使用される出発物質の堆積
装置系内へ導入する量、放電々力等を制御してやれば良
い。

本発明の好ましい例において、第２の層領域＋Ｇｌ中に
含有される水素原子（６）の量又はハロゲン原子（３）
の量又は水素原子とハロゲン原子の量の和（Ｈ十Ｘ　）
は、好ましくは０．０１〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、より
好適には、０．０５〜３０　ａｔｏｍｉｃチ、最適には
０．１〜２５　ａｔｏｍｉｃ　％とされるのが望ましい
。

第２の層領域（Ｇ）中に含有される水素原子（６）又は
／及びハロゲン原子（Ｘ）の量を制御するには、例えば
支持体温度又は／及び水素原子（Ｉ（）、或いは・・′
ログン原子（３）を含有させる為に一用される出発物質
の堆積装置系内へ導入する量、放電々力等を制御してや
れば良い。

本発明に於いて、ａ　　Ｓｌ　（Ｈ＋　Ｘ　）で構成さ
れる第３の層領域（Ｓ）を形成するには、前記した第２
の層領域（Ｇ）形成用の出発物質（１）の中よシ、Ｇｅ
供給用の原料ガスとなる出発物質を除いた出発物質〔第
３の層領域（Ｓ）形成用の出発物質（…）〕を使用して
、第２の層領域（句を形成する場合と、同様の方法と条
件に従って行うことが出来る。

即ち、本発明において、ａ−８ｔ（Ｈ，Ｘ）　　で構成
される第３の層領域（Ｓ）を形成するには例えばグロー
放電法、スパッタリング法、或いはイオンブレーティン
グ法等の放電現象を利用する真空堆積法によって成され
る。例えば、グロー放電法によって、ａ−８ｔ（Ｈ，Ｘ
）で構成される第３の層領域（Ｓ）を形成するには、基
本的には前記したシリコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳ
ｔ供給用の原料ガスと共に、必要に応じて水素原子（６
）導入用の又は／及びノ・ロゲン原子閃導入用の原料ガ
スを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入して、該堆積
室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置に設置され
である所定の支持体表面上にａ−８ｔ（Ｈ，Ｘ）からな
る層を形成させれば良い。又、スパッタリング法で形成
する場合には、例えばＡｒ、Ｈｅ等の不活性ガス又はこ
れ等のガスをベースとした混合ガスの雰囲気中でＳｔで
構成されたターゲットをスパッタリングする際、水素原
子（６）又は／及びノ・ロゲン原子００導入用のガスを
スパッタリング用の堆積室に導入しておけば良い。

本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム原子の含
有される第２の層領域（Ｇ）の上に設けられ、ゲルマニ
ウム原子の含有されない第３の層領域（Ｓ）には、伝導
特性を制御する物質（Ｃ）を含有さｉ−ることによシ、
・該第３の層領域（Ｓ）の伝導特性を所望に従って任意
に制御することが出来る０ この様な物質（Ｇ）としては、所謂、半導体分野で云わ
れる不純物を挙げることが出来、本発明に戻いては、形
成される第３の層領域（Ｓ）　’ｒ構成するａ−８ｉ（
Ｈ，Ｘ）に対して、Ｐ型伝導特性を与えるＰ型不純物、
及びｎ型伝導特性を与えるｎ型不純物を挙げることが出
来る０ 具体的には、Ｐ型不純物としては周期律表第■族に属す
る原子（第■族原子）、例えば、Ｂ（硼素）、ＡＩ（ア
ルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）Ｉｎ　（インジウム）
、Ｔｌ（タリウム）等があり、殊に好適に用いられるの
は、Ｂ　、　Ｇａである。

ｎ型不純物としては、周期律衣＠Ｖ族に属する原子（第
Ｖ族原子）、例えば、Ｐ（燐）’、Ａｓ（砒素）、ｓｂ
（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等でるり、殊に好適
に用いられるのは、Ｐ、Ａｓである。

本発明に於いて、第３の層領域（Ｓ）に含有される伝導
特性を制御する物質（Ｃ）の含有量は、該第３の層領域
（Ｓ）に要求される伝導特性、或いは該第３の層領域（
Ｓ）に直に接触して設けられる他の層領域の特性や、該
他の層領域との接触界面に於ける特性との関係等、有機
的関連性に於いて、適宜選択することが出来る。

本発明に於いて、第３の層領域（Ｓ）中に含有される伝
導特性を制御する物質の含有量としては、好ましくは、
０．００１〜１０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、よシ
好適には０．０５〜５００　ａｔａｚｎｉｃ　ｐｐｍ　
、最適にはＱ、　ｌ〜２００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍと
されるのが望ましいものである。

第３の層領域（Ｓ）中に伝導特性を制御する物質、例え
ば第■族原子或いは第Ｖ族原子を構造的に導入するには
、層形成の際に第■族原子導入用の出発物質或いは第Ｖ
族原子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、第３
の層領域（Ｓ）を形成する為の他の出発物質と共に尋人
してやれば良い。この様々第■族原子導入用の出発物質
と成シ得るものとしては、常温常圧でカス状の又は、少
なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用
されるのが望ましい。その様な第■族原子導入用の出発
物質として具体的には硼素原子導入用としては、ＢｚＨ
ａ　、Ｂ４ＨＩ。、　Ｂ、Ｈ，。

Ｂ！ＩＨＩＩ　ｔ　ＢＩＩＨＩ。、　Ｂ６Ｈ，、、Ｂ、
Ｈｌ、等の水素化硼素。

ＢＰ、　、　ＢＣｌ３．　ＢＢｒ３等のハロゲン化硼素
等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ、　、　ＧａＣ１，
、Ｇａ　（ＣＨ，、）、　。

ＩｎＣｌ３．　ＴｌＣｌ５等も挙げることが出来る。

第■族原子導入用の出発物質として、本発明において有
効に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨＪ　
、ＰＪ（ａ等の水素比隣Ｉ　ＰＨｔＩＩ　ＰＦ３ｔＰＦ
ｇ　、　ＰＣＩＢ　、　ＰＣＩＢ、　ＰＢｒｓ　、　Ｐ
Ｂｒ、　、　ＰＩ３等の７１０ゲン化燐が挙げられる。

この他、ＡｓＨ３，ＡａＦ、　、　ＡｓＣ４ｔＡｓＢｒ
、　、　ＡａＦ、　、　ＳｂＨ，、、’　８ｂＦ１．　
ＳｂＦ、　、　５ｂＣＡ’３．５ｂＣ１ｓ。

ＢｉＨ，、Ｂ１Ｃ１５，Ｂ１Ｂｒ３等も第Ｖ族原子導入
用の出発物質の有効なものとして挙げることが出来る。

本発明に於いて、形成される光受答層を構成する第３の
層領域（Ｓ）中に含有される水素原子（Ｈ）の量又はハ
ロゲン原子（３）の量又は水素原子とノ・ログン原子の
量の和（Ｈ＋Ｘ　）は、好ましくは、１〜４０　ａｔｏ
ｍｉｃ　％　、よυ好適には５〜３０　ａｔｏｍｉむチ
、最適には５〜２５　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望ま
しい０ 本発明に於ける第４の層領域Ｍは、シリコン原子（Ｓｔ
）と炭素原子（Ｃ）と、必要に応じて水素原子（）１又
は／及びハロゲン原子間とを含む非晶質材料（以後、ｒ
ａ　　（ＳｉｘＣｔ−ｘ）ｙ　（Ｈ＋　Ｘ　）＋−ｙ　
ｊと記す。但し、ｏ　＜　ｘ　＋　ｙ　＜　１　）で構
成される。

ａ　　（５ｉｚＣ１−ｚ）ｙ　（Ｈ，Ｘ　）　１−７で
構成される第４の層領域（財）の形成はグロー放電法、
スパッタリング法、エレクトロンビーム法等によって成
される。これ等の製造法は、製造条件、設備資本投下の
負荷程度、製造規模、作製される光導電部材に所望され
る特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、
所望する特性を有する光導電部材を製造するだめの作製
条件の制御が比較的容易でめる、シリコン原子と共に炭
素原子及びハロゲン原子を、作製する第４の層領域Ｍ中
に導入するのが容易に行える等の利点からグロー放電法
或はスパッターリング法が好適に採用される。

更に、本発明に於いては、グロー法電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して第４の層領域Ｍを形
成してもよい。

グロー放電法によって第４の層領域（財）を形成するに
は＆　　（ＳｉｘＣｔ−ｘ）ｙ（）ＬＸ）ｘ−ｙ’形成
用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合
比で混合して、支持体の設置してめる真空堆積室に導入
し、導入されたガスを、グロー放電を生起させることで
ガスプラズマ化して、前記支持体上に既に形成されてめ
る第３の層領域（Ｓ）上に＆　　（５ｊｚＣｓ−２）　
ｙ　（Ｈ，Ｘ　）１−ｙを堆積させれば良い。

本発明に於いて、ａ−（ＳｉｚＣ，ｚ）ｙ　（Ｈ，Ｘ）
、−ｙ形成用の原料ガスとしては、シリコン原子（Ｓｉ
）、炭素原子（Ｃ）、水素原子（６）、ハロゲン原子間
の中の少なくとも一つを構成原子とするカス状の物質父
性ガス化し得る物質をガス化したものの中の大概のもの
が使用され得る。

ｓｉ、Ｃ，Ｈ，Ｘの中の一つとして８ｉを構成原子とす
る原料ガスを使用する場合は、例えばＳｉを構成原子と
する原料ガスと、Ｃを構成原子とする原料ガスと、必要
に応じてＨを構成原子とする原料ガス又は／及びＸを構
成原子とする原料ガスとを所望の混合比で混合して使用
するか、又はＳｉを構成原子とする原料ガスと、Ｃ及び
Ｈを構成原子とする原料ガス又は／及びＣ及びＸを構成
原子とする原料ガスとを、これも又、所望の混合比で混
合するか、或いは、Ｓｉを構成原子とする原料ガスと、
５ｉＳＣ及びＨの３つを構成原子とする原料ガス又は、
Ｓｉ、Ｃ及びＸの３つを構成原子とする原料ガスとを混
合して使用することができる。

又、別には、ＳｉとＨとを構成原子とする原料ガスにＣ
を構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良いし
、ＳｔとＸとを構成原子とする原料ガスにＣを構成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良い。

本発明に於いて、第４の層領域（財）中に含有されるハ
ロゲン原子００として好適なのはＦ、ＣＪ。

Ｂｒ、Ｉであり、殊にＦ、Ｃ１が望ましいものである。

本発明に於いて、第４の層領域−を形成するのに有効に
使用される原料ガスと成り得るものとしては、常温常圧
に於いてガス状態のもの又は°容易にカス化し得る物質
を楯ける゛ことができる０ 本発明に於いて、第４の層領域Ｍ形成用の原料ガスとし
て有効に使用されるのは、ＳｔとＨとを構成原子とする
ＳｉＨ４１５ｉｔＨａ　ｔ　５ｉｎＨａ　ｓ　５ｉａＨ
ｔｏ等のシラン（５ｉＪａｎｅ　）類等の水素化硅素ガ
ス、ＣとＨとを構成原子とする、例えば炭素数１〜４の
飽和炭化水素、炭素数２〜４のエチレン系炭化水素、炭
素数２〜３のアセチレン系炭化水素、ハロゲン単体、ハ
ロゲン化水素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化硅素、ノ
・ロゲ／置換水素化硅素、水素化硅素等を挙ける墨がで
きる。具体的には、飽和炭化水素としてはメタン（Ｃ）
１４）、エタン（Ｃ，＆）、プロパン（Ｃ晶）、ｎ−ブ
タン（ｎ−Ｃ，Ｈ，。）、ペンタン（Ｃ５Ｉ（ｔｔ　）
、エチレン系炭化水素としては、エチレン（ｃｔａ４）
、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、ブテン−１（Ｃ４為）、ブ
テン−２（Ｃ晶）、インブチレン（Ｃ４山）、ペンテン
（ＣＩＨＩ。）、アセチレン系炭化水素としては、アセ
チレン（う為）、メチルアセチレン（ＣＳＸ）　、ブチ
ン（Ｃ４Ｈ１１）　、ハロゲン単体としては、フッ素、
塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、ハロゲン化水素と
しては、ＦＨ、ＨＩ　、　ＨＣＩ　、　ＨＢｒ　、　ハ
ロゲン間化合物としては、ＢｒＦ　、　ＣＩＦ　、　Ｃ
ＩＦ、　、　ＣＩＦ、、　ＢｒＦ、　、　ＢｒＦ５　ｔ
ＩＦ、　、　ＩＦ、　、　ＩＣ１、ＩＢｒ　ハロゲン化
水素としてはＳｉＦ、　、　Ｓｔ、Ｆ、　、　５ｉＣｌ
、Ｂｒ　、　５ｉｃ１２Ｂｒ、　、　５ｉＣＩＢｒ、　
。

５ｉ（Ｊ？３Ｉ　、　５ｉＢｒ、、ハロゲン置換水素化
硅素としては、ＳｉＨ，Ｆ、　、　ＳｉＨ，、ＣＪｆｆ
ｉ、　５ｉＨＣＪａ、　５ｉＨ３Ｃ／　。

Ｓｉｎ、Ｂｒ、　、　ＳｉＨ，Ｂｒ、　＊　５ｉＨＢｒ
ｓ　を水素化硅素としては、ＳｉＨ４）　５ｉＪｓ　ｔ
　５１４Ｈ１０等のシラン（Ｓｉｌａｎｅ）類、等々を
挙けることができる。

これ等の他にＣＦ、　、　ＣＣ１１４、ＣＢｒ４　、　
ＣＨＦＩ　、　ＣＨｌＦｌ　。

Ｃ’ＨａＦ、ＣｋＴａＣｌｊ　−ＣＩ（、Ｂｒ、　Ｃ＆
Ｉ　−ＣｔｋＩａＣｌｌ等のハＱゲン置換パラフィン系
炭化水素、ＳＦ４−　ＳＦ６等のフッ素化硫黄化合物、
５ｔ（−）４）Ｓｉ（へ−）４２等のクイ化アルキルや
５ｉＣｌ（ｃＨａ）ｊｐ　５ｉＣ１２’（ＣＪ（ａ）ｔ
　ｐＳｉＣｌ、ＣＨ４等のハロゲン含有ケイ化アルキル
等のシラン誘導体も有効なものとして挙けることができ
る。

これ等の第４の層領域（財）形成物質は、形成される第
４の層領域（財）中に、所定の組成比でシリコン原子、
炭素原子及びハロゲン原子と必要に応じて水素原子とが
含有される様に、第４の層領域（財）の形成の際に所望
に従って選択されて使用される。

例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含有が
容易に成し得て且つ所望の特性の層が形成され得る５ｉ
（Ｃ）Ｃ４と、ハロゲン原子を含有させるものとしての
５ｉＨＣＡ！、、Ｓ鵠Ｃ：ｌｊ、　、　５ｉＣＡ！、　
。

或いは８ｉＨ，Ｃｊ！等を所定の混合比にしてガス状態
で第４の層領域（財）形成用の装置内に導入してグロー
放電を生起させ”ることによってａ−（Ｓｉ工Ｃ８−エ
）　ｙ　（ＣＩ　＋Ｈ）＊−ｙから成る第４の層領域Ｍ
を形成することができる。

スパッターリング法によって第４の層領域（財）を形成
するには、単結晶又は多結晶のＳｉウェーハー又はＣウ
ェーハー又はＳｉとＣが混合されて含有されている９ウ
エーハーをターゲットとして、こ些らを必要に応じてハ
ロゲン原子又は／及び水素原子を構成要素として含む種
々のガス雰囲気中でスパッターリングすることによって
行えば良い。

例えば、Ｓｉウェーハーをターゲットとして使用すれば
、ＣとＨ又は／及びＸを導入するための原料ガスを、必
要に応じて稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し
、これらのガスのガスプラズマを形成して前記Ｓｉウェ
ーハーをスパッターリングすれば良い。

又、別には、ＳｉとＣとは別々のターゲットとして、又
はＳｉとＣの混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン原
子を含有するガス雰囲気中でスパッターリングすること
によって成される。Ｃ１■及びＸの導入用の原料ガスと
なる物質としては先述したグロー放電の例で示した第４
の層領域Ｍ形成用の物質がクイくツタ−リング法の場合
にも有効な物質として使用され得る。

本発明に於いて、第４の層領域（Ｍ）をグロー放電法又
はスパッターリング法で形成する際に使用される稀釈ガ
スとしては、所謂・布ガス、例えｍＨｅ　、　Ｎｅ　、
　Ａｒ等が好適なものと゛して挙げることができる。

本発明に於ける第４の層領域（財）は、その要求される
特性が所望通夛に与えられる様に注意深く形成される。

即ち、Ｓｉ、Ｃ，必要に応じてＨ又は／及びＸを構成原
子とする物質は、その作成条件によって構造的には結晶
からアモルファスまでの形態を取シ、電気物性的には、
導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、又光導
電的性質から非光導電的性質を、各々示すので本発明に
於いては、目的に応じた所望の特性を有するａ　−（Ｓ
ｉｚＣｔ−ｘ）ｙ（Ｈｅ　Ｘ）＋−ｙが形成される様に
、所望に従ってその作成条件の選択が厳密に成される。

例えば、Ｋ４０層領域−を耐圧性の向上を主な目的とし
て設けるにはａ　（ＳｌｚＣｔ−ｚ）ｙ（Ｊ（ｔＸ）ｔ
−ｙは使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非晶
質材料として作成される。

又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として第４の層領域Ｍが設けられる場合には上記の
電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に
対しである程度の感度を有する非晶質材料としてａ　−
（ＳｉｚＣｘ−ｘ）ｙ（Ｈ，Ｘ）＊−ｙが作成される。

第３の層領域（Ｓ）の表面にａ−（ＳｉｚＣｘ−ｘ）ｙ
（Ｈｅ　Ｘ）ｔ−ｙから成る第４の層領域Ｍを形成する
際、層形成中の支持体温度は、形成される層の構造及び
特性を左右する重要な因子であって、本発明に於いては
、目的とする特性を有するａ−（ｓｉＸｃ、−、ｃ−）
ｙ（Ｈ＋　Ｘ　）、−ｙが所望通りに作成され得る様に
層作成時の支持体温度が厳密に制御されるのが望ましい
。

本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成式れるため
の第４の層領域（財）の形成法に併せて適宜最適範囲が
選択されて、第４の層領域（財）の形成が実行されるが
、好ましくは、２０〜４００℃、より好適には５０〜３
５０’Ｏ，最適には１００〜３００℃とされるのが望ま
しいものである０第４の層領域Ｍの形成には、層を構成
する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他の方法
に巌べて比較的容易である事等のた゛めに、グロー放電
法やスパッターリング法の採用が有利であるが、これ等
の層形成法で第４の層領域（財）を形成する場合には、
前記の支持体温度と同様に層形成の際の放電パワーが作
成されるａ−（ＳｉｚＣｌ−エ）　ｙ　（Ｈ２Ｘ　）１
−ｙの特性を左右する重要な因子の一つでおる。

本発明に於ける目的が達成されるだめの特性を有するａ
−（ＳｉｚＣ，−２）ｙ（Ｈ、Ｘ）、−ｙが生産性良く
効果的に作成されるための放電パワー条件としては、好
ましくは１０〜３００Ｗ、より好適には２０〜２５０Ｗ
、最適には５０〜２００Ｗとされるのが望ましいもので
ある。

堆積室内のガス圧は好ましくは０．０１〜Ｉ　Ｔｏｒｒ
　ｓよシ好適には、０．１〜０．５　Ｔｏｒｒ程度とさ
れるのが望ましい。

本発明に於いては第４の層領域Ｍを作成するための支持
体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として前記した
範囲の値が挙けられるが、これ等の層作成ファクターは
、独立的に別々に決められるものではなく、所望特性の
ａ　−（５ｉｚＣ１−エ）ｙ（Ｈ２Ｘ）ｔ−ｙから成る
第４の層領域Ｍが形成される様に相互的有機的関連性に
基づいて各層作成ファクターの最適値が決められるのが
望ましい。

本発明の光導電部材に於ける第４の層領域（財）に含有
される炭素原子の量は、第４の層領域−の作成条件と同
様、本発明の目的を達成する所望の特性が得られる第４
の層領域Ｍが形成される重要な因子である。

本発明に於ける第４の層領域Ｍに含有される炭素原子の
量は、第４の層領域−を構成する非晶質材料の種類及び
その特性に応じて適宜所望に応じて決められるのが望ま
しい０ 即ち、前記一般式＆−（５ｉｚＣｓ−ｚ’）　ｙ　（Ｈ
＋　Ｘ）ｔ−ｙで示される非晶質材料は、大別すると、
シリコン原子と炭素原子とで構成される非晶質材料（以
後、［ａ−８ｉＢＣ１４Ｊと記す。但し、０＜ａ＜１）
、シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構成される非
晶質材料（以後、ｒａ−（ＳｉｂＣｘ−ｂ）　ｃＨｘ−
Ｊと記す。但し、０＜ｂ、ｃ＜１）、シリコン原子と炭
素原子とノ・ロゲン原子と８袈に応じて水素原子とで構
成される非晶質材料（以後、［ａ　−（ＳｉａＣｘ−ａ
）。（Ｈ，Ｘ）ｘ−ｅＪ　　と記す。但しＯ（ｄ　。

ｅ　（１）　、に分類される。

本発明に於いて、第４の層領域（財）がａ−８ｉＢＣ１
４で構成される場合、第４の層領域Ｍに含有される炭素
原子の量は好ましくは、１×１０〜９０ａｔｏｍｉｃ　
％、より好適には１〜８０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には
１０〜７５　ａｔｏｍｉｃ　９６とされるのが望ましい
ものである。即ち、先のａ−８ｉＢＣ１４のａの光示で
行えば、ａが好ましくは０．１〜０．９９９９９、好適
には０．２〜０．９９、最適には０．２５〜０．９であ
る。

本発明に於いて、第４の層領域Ｍがａ−（ＳｉｂＣｌ−
ｂ）ｃＨｌ−ｃで構成される場合、第４の層領域Ｍに含
有される炭素原子の量は、好ましくは１×１０−３〜９
０　ａｔｏｍｉｃ％とされ、より好ましくは１〜９０　
ａｔｏｍｉｃ　Ｔｏ　１．最適には１０〜８０　ａｔｏ
ｍｉｃ　ｑｋとされるのが望ましいものである。水素原
子の官有量としては、好ましくは１〜４０　ａｔｏｍｉ
ｃチ、よシ好ましくは２〜３５　ａｔｏｍｉｃ％、最適
には５〜３０　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望ましく、
これ等の範囲に水素含有量がある場合に形成される光導
電部材は、実際面に於いて優れたものとして充分適用ぢ
せ得る。

即ち、先のａ　−（５ｉｌ）Ｃｒ−１））　ｃＨｔ−ｃ
の表示で行えばｂが、好ましくは０．１〜０．９９９９
９、よシ好適には０．１〜０．９９、最適には０．１５
〜０．９、Ｃが通常０．６〜０．９９、好適には０．６
５〜０．９８、最適には０．７〜０．９５であるのが望
ましい。

第４の層領域Ｍが、ａ−（ＳｉｄＣ，−ｄ）ｅ（Ｈ，Ｘ
）１−。

で構成される場合には、第４の層領域（財）中に含有さ
れる炭素原子の含有量としては、好ましくは、Ｉ　Ｘ　
１０−３〜９０　ａｔｏｍｉｃ％、ヨシ好適には１〜９
０　ａｔｏｍｉｃ　Ｔｏ、最適には１０〜８０　ａｔｏ
ｍｉｃ　％とされるのが望ましいものである。ハロゲン
原子の含有量としては、好ましくは、１〜２０ａｔｏｍ
ｉｃ　％とされるのが望ましく、これ等の範囲にハロゲ
ン原子含有量がある場合に作成される光導電部材を実際
面に充分適用させ得るものである。必要に応じて含有さ
れる水素原子の含有量としては、好ましくは１９　ａｓ
ｏｍｉｃ％以下、よシ好適には１３　ａｔｏｍｉｃ％以
下とされるのが望ましいものである。

即ち、先の＆−（５ｆｄＣｔ−ｄ）　ｅ　（Ｈｙ　Ｘ）
ｒ−ｅのｄ、ｅの表示で行えばｄが好ましくは、０．１
〜０．９９９９９、より好適には０．１〜０．９９、最
適には０．１５〜０．９、ｅが、好ましくは０．８〜０
．９９、よシ好適には０．８２〜０．９９、最適には０
．８５〜０．９８であるのが望ましい。

本発明に於ける第４の層領域へ旬の層厚の数範囲は、本
発明の目的を効果的に達成するための重要な□因子の一
つである。

本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。

又、第４の層領域（財）の層厚は、該層（財）中に含有
される炭素原子の量や第３の層領域（Ｓ）の層厚との関
係に於いても、各々の層領域に要求される特性に応じた
有機的な関連性の下に所望に従って適宜決定される必要
がある。

更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
に於いても考慮されるのが望ましい。

本発明に於ける第４の層領域（財）の層厚としては、好
ましくはｏ、ｏｏａ〜３０μよシ好適には０．００．４
〜２０μ、最適には０．００５〜１０μとされるのが望
ましいものである。

本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えば、ＮｉＣｒ　、ステンレス。

ＡＡ　、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ａｕ　、　Ｎｂ　、　
Ｔａ　、　Ｖ　、　Ｔｉ　、　Ｐｔ　、　Ｐｄ等の金属
又はこれ等の合金が挙けられる。

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。

ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル。

ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合
成樹脂のフィルム又はシート、カラス。

セラミック、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面を導電
処理され、該導電処理された表面側に他の層が設けられ
るのが望□ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、ＮｉＣｒ。

ＡＡ’、Ｏｒ、ＭＯ，Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶＩＴ
ｉ　、ｐｔ、ｐｄ。

ＩｎｔＯａ　、　ＳｎＯ，、ＩＴＯ（Ｉｎ、Ｏｓ＋　Ｓ
ｎＯ，）等から成る薄膜を設けることによ６つて導電性
が付与され、或いはポリエステルフィルム等の合成樹脂
フィルムであれば、ＮｉＣｒ　、　ＡＩ　、　Ａｇ　、
　Ｐｂ　、　Ｚｎ　、　Ｎｉ　、　Ａｕ。

Ｃｒ、　Ｍｏ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ、　Ｔｉ
　、　Ｐｔ等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着
、スパッタリング等でその表面に設け、又は前記金属で
その表面をラミ、ネート処理して、その表面に導電性が
付与される。支持体の形状としては、円筒状。

ベルト状、板状等任意の形状とし得、所望によって、そ
の形状は決定されるが、例えば、第１図の光導電部材１
００を電子写真用像形成部材として使用するのであれば
連続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とす
るのが望ましい。支持体の厚さは、所望通シの光導電部
材が形成される様に適宜決定されるが、光導電部材とし
て可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が
充分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされる。

面乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取扱い上、機
械的強度等の点から、通常は、１０μ以上とされる。

次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略につい
て説明する。

第２図に光導電部材の製造装置の一例を示す。

図中２０２〜２０６のガスボンベには、本発明の光導電
部材を形成するための原料ガスが密封されており、その
１例としてたとえば２０２はＨｅで稀釈されたＳｉＨ，
ガス（純度９９．９９９％。

以下ＳｉＨ，／Ｈｅと略す。）ボンベ、２０３はＨｅで
稀釈されたＧｅＨ，ガス（純度９９．９９９％、以下Ｇ
ｅＨ，／Ｈｅと略す。）ボンベ、２０４はＨｅで稀釈さ
れたＳｉＦ、ガス（純度９９．９９チ、以下ＳｉＦ。

／Ｈｅと略す。）ボンベ、２０５ぼ６ガス（純度９９．
９９９％）ボンベ、２０６はＨｅガス（純度９９．９９
９チ）ボｙべである。

これらのガスを反応室２０１に流入させるにはガスボン
ベ２０２〜２０６のバルブ２２２〜２２’　６　、リー
クバルブ２３５が閉じられていることを確認し、又、流
入バルブ２１２〜２１６、流出バルブ２１７〜２２１、
補助バルブ２３２゜２３３が開かれていることを確認し
て、先づメインバルブ２３４を開いて反応室２０１１及
び各ガス配管内を排気する。次に真空計２３６の読みが
約５Ｘ１０ｔｏｒｒになった時点で補助バルブ２３２，
２３３、流出バルブ２１７〜２２１を閉じる。

次にシリンダー状基体２３７上に第１の層領域（Ｃ）を
形成する場合の１例をあけると、ガスボンベ２０２よ’
）ＳｉＨａ／Ｈｅガス、カスボンベ２０３よｊ）ＧｅＨ
，／Ｈｅガスをバルブ２２２，２２３を開いて出口圧ゲ
ージ２２７，２２８の圧を１ｋｖ宛（調整し、流入パル
プ２１２，２１３を徐々に開ケて、マスフロコントロー
ラ２０７，２０８内に夫々流入させる。引き続いて流出
バルブ２１７．２１８、補助バルブ２３２を徐々に開い
て夫々のガスを反応室２０１に流入させる。

このときのＳｉＨ４／Ｈｅガス流量とＧｅＨ，／Ｈｅガ
ス流量との比が所望の値になるように流出バルブ２１７
．２１８を調整し、又、反応室２０１内の圧力が所望の
値になるように真空計２３６の読みを見ながらメインバ
ルブ２３４の開口を調整する。そして基体２３７の温度
が加熱ヒーター２３８により４００〜６００℃の範囲の
温度に設定されていることを確認された後、電源２４０
を所望の電力に設定して反応室２０１内にグロー放電を
生起させて形成される層中にゲルマニウム原子を含有さ
せる。

上記の様にして所望時間グロー放電を維持して、所望層
厚に、基体２３７上に第１の層領域（Ｃ）を形成する。

次に第１の層領域ｔＣ１上に第２の層領域（Ｇ）を形成
する場合の１例をあけると、第１の層領域ｔｃ＞を形成
した後、基体２３７の温度を加熱ヒーター２３８によシ
５０〜４００　’Ｏの範囲に設定する。カスボンベ２０
２よりＳｉＨ，／Ｈｅガス、ガスボンベ２０３よ、り　
Ｇｅｍ、／Ｈｅガスをバルブ２２２゜２２３を開いて出
口圧ゲージ２２７，２２８の圧ヲｌＩｃ９／ｃＩＩＬに
調整し、流入パルプ２１２．２１３を除徐に開けて、マ
スフロコン）ＣＩ−９２０７゜２０８内に夫々流入させ
る。引き続いて流出バルブ２１７，２１８、補助バルブ
２３２を徐々に開いて夫々のガスを反応室２０１に流入
させる。このときのＳ　ｉＨ４／Ｈｅガス流量とＧｅｍ
／Ｈｅガス流蓋との比が所望の値になるように流出バル
ブ２１７，２１８をｐｌ整し、又、反応室２０１内の圧
力が所望の値になるように真空計２３６の読みを見なが
らメインバルブ２３４の開口を調整する。電源２４０を
所望の電力に設定して反応室２０１内にグロー放電を生
起させて形成される層中にゲルマニウム原子を含有させ
る。

上記の様にして所望時間グロー放電を維持して、所望層
厚に、第１の層領域（Ｃ）上に第２の層領域（Ｇ）を形
成する。所望層厚に第２の層領域（Ｇ）が形成された段
階に於いて、流出パルプ２１８を完全に閉じること及び
必要に応じて放電条件を変える以外は、同様な条件と手
順に従って所望時間グロー放電を維持することで第２の
層領域（Ｇ）上にゲルマニウム原子の実質的に含有され
ない第３の層領域（Ｓ）を形成することが出来る。

第３の層領域（Ｓ）中に伝導性を支配する物質を含有さ
せるには、第３の層領域（Ｓ）の形成の際に例えばＢ、
ル、　ＰＨ３等のガスを堆積室２０１の中に導入するガ
スに加えてやれば良い。

上記の様にして所望の層厚に形成された第３（の層領域
（財）上に第４の層領域（財）を形成するには第４の層
領域Ｍの形成時に使用しないガスラインを０２Ｈ４に替
え、前記と同様なバルブ操作によって、例えばＳｉＨ，
ガス、Ｃ６Ｈ４ガスの夫々を必要に応じてＨｅ等の稀釈
して、所望の条件に従って、グロー放電を生起させるこ
とによって成される。

第４の層領域Ｍ中にハロゲン原子を含有させるには、例
えばＳｉＦ４ガスとＣ，Ｈ，ガス、或いは、これに８ｉ
Ｆ、ガスを加えて上記と同様にして第４の層領域（財）
を形成することによって成される。

夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又夫々
の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応室
２０１丙、流出パルプ２１７〜２２１から反応室２０１
内に到るガス配管内に残留することを避けるために、流
出バルブ２１７〜２２１を閉じ、補助パルプ２３２．２
３３を開いてメインバルブ２３４を全開して系内を一旦
高真空に排気する操作を必要に応じて行う。

第４の層領域（財）中に含有される炭素原子の量は例え
ば、グロー放電による場合とＳｉＨ４ガス、Ｃ晶Ｊスの
反応室２０１内に導入される流量比を所望に従って変え
るか、或いは、スパッターリングで層形成する場合には
、ターゲットを形成する際シリコンウェハとグラファイ
トウェハのスパッタ面積比率を変えるか、又はシリコン
粉末七グ２７アイト粉末の混合比率を震えてターゲット
を成型することによって所望に応じて制御することがで
きる。第４の層領域（財）に含有されるハロゲン原子０
０の量は、ハロゲン原子導入用の原料ガス、例えばＳｉ
Ｆ、カスが反応室２０１内に導入される際の流電を調整
することによって成される。

又、層形成を行っている間は層形成の均一化を計るため
基体２３７はモータ２３９にょシ一定速度で回転させて
やるのが望ましい。

以下実施例について説明する。

実施例１ 第２図に示した製造装置にょシ、シリンダー状のＭ基体
上に、第１表に示す条件で層形成を行って電子写真用像
形成部材を得た。

こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置し０５．　ｏＫＶで０．３ｓｅｃ間コロナ帯電を行い
、直ちに光像を照射した。光像はタングステンランプ光
源を用い、２１ｕｘ−８０ｃの光量を透過盤のテストチ
ャートを通して照射させた０ その後直ちに、■荷電性の現像剤（トナーとキャリアー
を含む）を像形成部材表面をカスケードすることによっ
て、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。像形
成部材上のトナー画像を、ｅ５．ＯＫＶのコロナ帯電で
転写紙上に転写口だ所、解像力に優れ、階調再現性のよ
い鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例２ 第２図に示した製造装置にょシ、第２］Ｋ示す条件にし
た以外は実施例１と同様にして、層形成を行って電子写
真用像形成部材を得た。

こうして得られた像形成部材に就いて、帯電極性と現像
剤の荷電極性の夫々を実施例１と反対にした以外は実施
例１と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成した
ところ極めて鮮明な画質が得られた。

実施例３ 第２図に示した製造装置にょシ、第３表に示す条件にし
た以外は実施例１と同様にして、層形成を行って電子写
真用像形成部材を得た。

こうして得られた像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。

実施例４ 実施例１に於いて、ＧｅＨ，／ＨｅガスとＳ　ｉＨ，／
Ｈｅガスのガス流量比を変えて第１層中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量を第４表に示す様に震えた以外
は、実施例１と同様にして電子写真用像形成部材を夫々
作成した。

こうして得られた像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写ｉ上に画像を形成したところ第４
表に示す結果が得られた。

実施例５ 実施例１に於いて第１層の層厚を第５表に示す様に変え
る以外は、実施例１と同様にして各電子写真用像形成部
材を作成した。

こうして′得られた各像形成部材に就いて、実施例１と
同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
第５表に示す結果が得られた。

実施例６ 第２図に示した製造装置によシ、シリンダー状のＡＩ基
体上に、第６表に示す条件で層形成を行って電子写真用
像形成部材を得た。

こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置しｅ５．ＯＫＶで０．３　ｓｅｅ間コロナ帯電番行い
、直ちに光像を照射した。光像はタングステンランプ光
源を用い、２１ｕｘ−ｓｅｅの光量を透過型のテストチ
ャートを通して照射させたＯ その後直ちに、Φ荷電性の現像剤（トナーとキャリアー
を含む）を像形成部材表面をカスケードすることによっ
て、像形成部材表面上に良好なトナー画像を得た。像形
成部材上のトナー画像を、ｅ　５．　ＯＫＶのコロナ帯
電で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現性
のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例７ 実施例１に於いｆ光源をタングステンランプの代りに８
１０ｎｚｎＯＧａＡａ系半導体レーザ（１０ｍＷ）を用
いて、静電像の形成を行った以外は、実施例１と同様の
トナー画像形成条件にして、実施例１と同様の条件で作
成した電子写真用像形成部材に就てトナー転写画像の画
質評価を行ったところ、解像力に優れ、階調再現性の良
い鮮明な高品位の画像が得られた。

実施例８ 第４の層領域（財）の作成条件を第７表に示す各条件に
した以外は実施例１〜６の各実施例と同様の条件と手順
に従って電子写真用像形成部材の夫々（試料Ａｌ２−２
０１〜１２−２０８．１２−３０１〜１２−３０８、・
・・・・・、１２−１００１〜１２−１００９の７２個
の試料）を作成した。

こうして得られた各電子写真用像形成部材の夫々を個別
に複写装置に設置し、ｅ５ＫＶで０．２ｓｅｃ間コロナ
帯電を行い、光像を照射した。光源はタングステンラン
グを用い、光量は１．０ノｕＸ　”　ｓｅｅとした。潜
像は■荷電性の現像剤（トナーとキャリヤを含む）によ
って現像され、通常の紙に転写された。

転写画像は、極めて良好なものであった。転写されない
で電子写真用像形成部材上に残ったトナーは、ゴムブレ
ードによってクリー二／グされた。このような工程を繰
り返し１０万回以上行っても、いずれの場合も画像の劣
化は見られなかった。

各゛試料の転写画像の総合画質評価と繰返し連続使用に
よる耐久性の評価の結果を第８表に示すＯ 実施例９ 第４の層領域Ｍの形成時、シリコンウェハとグラファイ
トのターゲツト面積比を震えて、第４の層領域Ｍに於け
るシリコン原子の炭素原子の含有量比を変化させる以外
は、実施例１と全く同様な方法によって像形成部材の夫
々を作成した。こうして得られた像形成部材の夫々につ
“き、実施例１に述べた如き、作像、現像、クリーニン
グの工程を約５万回繰シ返した後画像評価を行ったとこ
ろ第９表の如き結果を得た。

実施例１０ 第４の層領域Ｍの層の形成時、ＳｉＨ４＃スとＣ山Ｊス
の流量比を変えて、第４の層領域（財）に於けるシリコ
ン原子と炭素原子の含有量比を変化させる以外は実施例
１と全く同様な方法によって像形成部材の夫々を作成し
た。こうして得られた各像形成部材につき、実施例１に
述べた如き方法で転写までの工程を約５万回繰シ返した
後、画像評価を行ったところ、第１０表の如き結果を得
た。

実施例１１ 第４の層領域（財）の層の形成時、Ｓｉｎ、ガス、Ｓｉ
Ｆ４ガス、Ｃ，Ｈ４ガスの流量比を袈えて、第４の層領
域（財）に於けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を
変化させる以外は、実施例１と全く同様な方法に、よっ
て像形成部材の夫々を作成した。こうして得られた各像
形成部材につき実施例１に述べた如き作像、現像、クリ
ーニングの工程を約５万回繰り返した後、画像評価を行
ったところ第１１表の如き結果を得た。

実施例１２ 第４の層領域（財）の層厚を変える以外は、実施例１と
全く同様な方法によって像形成部材の夫夫を作成した実
施例１に述べた如き、作像、現像、クリーニングの工程
を繰り返し第１２表の結果を得た。

以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条′件を以
下に示す。

放電周波数：１３．５６Ｍｆｌｚ 反応時反応室内圧：　０．３　Ｔｏｒｒ第　　１２　　
表

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の層構成を説明する為の
模式的層構成図、第２図は、実施例に於いて本発明の光
導電部材を作製する為に使用きれた装置の模式的説明図
である。 １００・・・・・・・・・光導電部材 １０１・・・・・・・・・支持体 １０２・・・・・・・・・光受容層 ・パ・・・１１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１光導電部材用の支持体と、該支持体上に、少なく
   ともゲルマニウム原子を含み、少なくとも一部が結晶化
   している第１の層領域と、少なくともシリコン原子とゲ
   ルマニウム原子とを含む非晶質材料を含有する第２の層
   領域と、少なくともシリコン原子を含む非晶質材料を含
   有し、光導電性を示す第３の層領域とシリコン原子と炭
   素原子とを含む非晶質材料で構成された第４の層領域と
   が前記支持体側より順に設けられた層構成の光受容層と
   を有する光導電部材。 （２）第１の層領域、第２の層領域、第３の層領域及び
   第４の層領域のいずれが１つに水素原子が含有されてい
   る特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材。 （３）　　第１の層領域、第２の層領域、第３の層領域
   及び第４の層領域のいずれか１つにノ・ロゲン原子瀘含
   有されている特許請求の範囲第２項に記載の光導電部材
   。