JPS60263948A - 電子写真用光受容部材 - Google Patents

電子写真用光受容部材

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JPS60263948A
JPS60263948A JP59119750A JP11975084A JPS60263948A JP S60263948 A JPS60263948 A JP S60263948A JP 59119750 A JP59119750 A JP 59119750A JP 11975084 A JP11975084 A JP 11975084A JP S60263948 A JPS60263948 A JP S60263948A
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末田 哲夫
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Teruo Misumi
三角 輝男
Yoshio Tsuezuki
津江月 義男
Masahiro Kanai
正博 金井
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    • H01L31/08Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
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    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
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    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光で紫外線、可視光線、
赤外線、X線、γ線等を示す)の杆な電磁波に感受性の
ある光受容部材に関する。さらに詳しくは、レーザー光
などの可干渉性光を用いるのに適した光受容部材に関す
る。
〔従来の技術〕
デジタル画像情報を画像として記録する方法として、デ
ジタル画像情報に応じて変調したレーザー光で光受容部
材を光学的に走査することにより静電潜像を形成し、次
いで該潜像を現像、必要に応じて転写、定着などの処理
を行ない、画像を記録する方法がよく知られている。中
でも電子写真法を使用した画像形成法では、レーザーと
しては小型で安価なHe−Neレーザーあるいは半導体
レーザー(通常は650〜820nmの発光波長を有す
る)で像記録を行なうことが一般である。
特に、」′:導体レーザーを用いる場合に適した電子写
CJ:用の光受容部材をしては、その光感度領域の整合
性が他の種類の光受容部材と比へて格段に優れている点
に加えて、ビッカース硬度が高く。
ン(会的には無公害である点で、例えば特開昭54−8
6341号公報や特開昭56−83746号公報に開示
されているシリコン原子を含む非晶質月料(以後rA−
3iJと略記する)から成る光受容部材が注目されてい
る。
百年ら、光受容層を単層構成のA−3i層とすると、そ
の高光感度を保持しつつ、電子写真用として請求される
10νΩcm以」−の暗抵抗の確保するには、水素原子
やハロゲン原子或いはこれ等に加えてポロン原子とを特
定の量範囲で層中に制御された形で構造的に含有させる
必要性がある為に、層形成のコントロールを厳密に行う
必要がある等、光受容部材の設計に於ける1:1容度に
可成りの制限がある。
この設計上の許容度を拡大出来る、詰り、ある程度低暗
抵抗であっても、その高光感度を有効に利用出来る様に
したものとしては、例えば、特開昭54−1217’4
3号公報、特開昭5.7−4053号公報、特開昭57
−4172り公報に記載されである様に光受容層を伝導
特性の異なる層を積層した二層以」−の層構成として、
光受容層内部に空乏層を形成したり、或いは特開昭57
〜52178号、同52179号、同52180号、同
58159号、同58160号、同58161壮の各公
報に記載されである様に支持体と光受容層の間、又は/
及び光受容層の1一部表面に障壁層を設けた多層構造と
したりして、見掛け1−の暗抵抗を高めた光受容部材が
提案されている。
この様な提案によって、A−5i系先光受容材はその商
品化設計上の許容度に於いて、或いは製造−にの管理の
容易性及び生産性に於いて飛躍的に進展し、商品化に向
けての開発スピードが急速化している。
この様な光受容層が多層構造の光受容部材を用いてレー
ザー記録を行う場合、各層の層厚に91がある為に、レ
ーザー光が可干渉性の単色光であるので、光受容層のレ
ーザー光照射側自由表面、光受容層を構成する各層及び
支持体と光受容層との層界面(以後、この自由表面及び
層界面の両者を(11せた7G、味で「界面」と称す)
より反射して来る反射光の夫々が干渉を起す可能性があ
る。
この干渉現象は、形成される可視画像に於いて、所謂、
1渉縞模様となって現われ、画像不良の要因となる、殊
に階調性の高い中間調の画像を形成丈る場合には、画像
の見悪くさは顕著どなる。
まして、使用する゛衿導体し−ザー光の波長領域か長波
長になるにつれ感光層に於ける該レーザー光の吸収が減
少してくるので前記の干渉現象は顕著であ°る。
この点を図面を以って説明する。
第1図に、光受容部材の光受容層を構成するある層に入
射した光■。と下部界面102で反射した反射光R1、
下部界面101で反射した反射光R2を示している。
層の平均層厚をd、屈折率をn、光の波長を入厚差で不
均一であると、反射光R,、R,が2nd−m入(mは
整数、反射光は強め合う)と2ndの条件のどちらに合
うかによって、ある層の吸収光量および透過光量に変化
を生じる。
多層構成の光受容部材においては、第1図に示す干渉効
果か各層で起り、第2図に示すように、それぞれの干渉
による相乗的悪影響が生じる。その為に該干渉縞模様に
対応した1゛渉縞が転写部材−にに転写、定着された可
視画像に現われ、不良画像の原因となっていた。
この不都合を解消する方法としては、支持体表面をダイ
ヤモンド切削して、±500人〜±10000人の凹凸
を設けて光散乱面を形成する方法(例えば特開昭58−
162975号公報)、アルミニウム支持体表面を黒色
アルマイト処理したり、或いは樹脂中にカーボン、着色
顔料、染料を分散したりして光吸収層を設ける方法(例
えば特開昭57−165845号公報)、アルミニウム
支持体表面を梨地状のアルマイト処理したり、サンドブ
ラストにより、砂目状の微細凹凸を設けたりして、支持
体表面に光散乱反射防止層を設ける方J):(例えば特
開昭57−16554号公報)等が提案されている。
面子ら、これ等従来の方法では、画像りに現ゎれるト渉
縞模様を完全に解消することが出来なかった。
即ち、第1の方法は支持体表面を特定の大ききの凹凸か
多数設けられただけである為、確かに光 ゛散乱効果に
よる干渉縞模様の発現防止にはなっているが、光散乱と
しては依然として1反射光成分が現存している為に、該
正反射光による1渉縞模様が残存することに加えて、支
持体表面での光散乱効果の為に照射スポフトに拡がりが
生じ、実質的な解像度低−トーの要因となっていた。
第2の方法は、黒色アルマイト処理程IWでは、完全吸
収は無理であって、支持体表面での反射光は残存する。
又、着色顔料分散樹脂層を設ける場合はA−3i層を形
成する際、樹脂層よりの脱気現象か生じ、形成される光
受容層の層品質がAしく低ドすること、樹脂層がA−3
i形成の際のプラズマによってタメージを受けて、本末
の吸収機1七を低減させると共に、表面状だ、の悪化に
よるその後のA−3i系感光層の形成に悪影響をり、え
ること等の不都合がある。
支持体表面を不規則に荒す第3の方法の場合には、第3
図に示す様に、例えば入94光Ioは、光受容層302
の表面でその一部か反射されて反射光R1となり、残り
は、光受容層302の内部に進入して透過光量1となる
。透過光11は、支持体302の表面に於いて、その一
部は、光散乱されて拡散光Kl 、に2 * K3・・
・・となり、残りが1F反射されて反射光R2となり、
その一部が出射光R3となって外部に出て行く。従って
、反射光R1と干渉する成分である出射光R3が残留す
る為、依然として干渉縞模様は完全に消すことか出来な
い。
又、「渉を防11−シて光受容層内部での多重反射を防
11−する為に支持体301の表面の拡散性を増加ネぜ
ると、光受容層内で光が拡散してハレーションを生ずる
為解像度が低下するという欠点もあ一部だ。
411に、多層構成の光受容部材においては、第414
に小才ように、支持体401表面を不規則的に荒しても
、第1層402の表面での反射光R2。
第2層での反射光R1、支持体401面での正反射光R
うの夫々が干渉して、光受容部材の各層厚にしたがって
干渉縞模様が生しる。従って、多層構成の光受容部材に
おいては、支持体401表面を不規則に荒すことでは、
干渉縞を完全に防1トすることは不可能であった。
又、サンドブラスト等の方法によって支持体表面を不規
則に荒す場合は、その粗面度がロアト間に於いてバラツ
キが多く、旧つ同・口・ントに於いても粗面度に不均一
があって、製造管理1−共合が悪かった。加えて、比較
的大きな突起がラング1、に形成される機会が多く、斯
かる大きな突起が光受容層の局所的ブレークダウンの原
因となっていた。
又、中に支持体表面501を規則的に荒17た場合、第
5図に示すように通常、支持体5’O1表面の凹凸形状
に沿って、光受容層502が堆積するため、支持体50
1の凹凸の傾胴面と光受容層502の凹凸の傾斜面とが
平行になる。
したがって、その部分では入射光は2ndl=m入また
は2nd1=(m子局)入が成立ち、大々明部または暗
部となる。又、光受容層全体では光受容層の層厚d、、
d、、d、、、d、の夫々・州があるため明暗の縞模様
が現われる。
b(って、支持体501表面を規則的に荒しただけでは
、干渉縞模様の発生を完全に防ぐことはできない。
又、表面を規則的に荒した支持体りに多層構成の光受容
層を堆積させた場合にも、第3図において、一層構成の
光受容部材で説明した支持体表面での井原射光と、光受
容層表面での反射光との干渉の他に、各層間の界面での
反射光による干渉が加わるため、一層構成の光受容部材
の干渉縞模様発現度合より一層複雑となる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述の欠点を解消した光に感受性のあ
る新規な光受容部材を提供することである。
本発明の別の[目的は、可干渉性単色光を用いる画像形
成に適するど共に製造管理が容易である光受容部材を提
供することである。
本発明の更に別の目的は、画像形成時に現出する干渉縞
模様と反転現像時の斑点の現出を同時にしかも完全に解
消することができる光受容部材を提供することでもある
本発明のもう1つの目的は、電r=’!真法を利用する
デジタル画像記録、取分1−1、)\−フト−ン情報を
有するデジタル画像記録か灯明に1tつ品解像度、高品
質で行える光受容部側を提供することでもある。
本発明の更にもう1つの「1的は、高光感度性、高SN
比特性及び支持体との間に良好な電気的接触性を有する
光受容部材を提供することでもある。
本発明の他の目的は、上記の様な優れた特性のほか、更
に耐久性、連続繰返し特性、電気的耐圧性、使用環境特
性、機械的耐久ヤ1及び光受容特性に優れた光受容部材
を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の光受容部材は、所′jiでの切断位置での断面
形状か主ピークに副ピークが重畳された凸状形状である
凸部が多数表面に形成されている支持体と;シリコン原
子とゲルマニウム原rとを含む非晶質材料で構成された
第1の層と、シリコン原子を含む非晶質材料で構成され
光導電性を示す第2の層と、シリコン原子と炭素原子と
を含む非晶質材料からなる表面層とが支持体側より順に
設けられた多層構成の光受容層と;を有する光受容層全
体こおいて、前記第1の層及び第2の層の少なくとも 
一方に伝導性を支配する物質が含有され、且つ前記第1
の層中におけるゲルマニウム原子の分布状111が層厚
方向に不均一であることを特徴としている。
以ト、本発明を図面に従って具体的に説明する。
第6図は、本発明の基本原理を説明するための説明図で
ある・ 本発明において装置の要求解像力よりも微小な凹凸形状
を有する支持体(不図示)上に、その凹凸の傾斜面に沿
って多層構成の光受容層を有し、第6図(A)に拡大し
て示されるように、第2層602の層厚d5からd6と
連続的に変化している為に、界面603と界面604と
は互いに傾向きを有している。従って、この微小部分(
ショートレンジ)文に入射した可干渉性光は、該微小部
公文1こ於て干渉を起し、微小な干渉縞模様を生ずる。
又、第7図に示す様に第1層701と第2層702の界
面703と第2層702の自由表面704とが非平行で
あると、第7図の(”A)に示す様に入射光重。にする
反射光R1と出射光R4とはその進行方向が互いに異る
為、界面703と704とが平行な場合(第7図のr 
l) 3 )に較べて干渉の度合が減少する。
従って、第7図の(C)に、1<す様に、一対の界面が
平行な関係にある場合CB)よりも非平行な場合(A)
はF′渉しても干渉縞模様の明暗の差が無視し得る程度
に小さくなる。その結果、微小部分の入射光φは平均化
される。
このことは、第6図に示す様に、第2層602の層厚が
マクロ的にも不均一・(d7≠dn)でも同様1こ伝え
る為、全層領域に於て入射光:^が均一・になる(第6
図の「(D)」参照)。
また、光受容層が多層構成である場合に於て照射側から
第2層まで可干渉性光が透過した場合に就いて本発明の
効果を述べれば、第8図に示す様に、入射光I0に対し
て、反射光R,,R2、R3、R4、R,が存在する。
その為各々の層で第7図を以って前記に説明したことが
生ずる。
その1−1微小部分内の各層界面は、−・種のスリフト
とじて働き、そこで回折現像を生じる。そのため各層で
の干渉は、層厚の差による干渉と層界面の回折による干
渉との積として効果が現われる。
従って、光受容層全体で考えると干渉は夫々の層での相
乗効果となる為、本発明によれば、光受容層を構成する
層の数が増大するにつれ、より一層■゛渉効果を防1ト
することが出来る。
y、微小部分内に於て生ずる干渉縞は、微小部分の大き
さが照射光スポット径より小さい為、即ち、解像度限界
より小さい為、画像に現れることはない。叉、仮に画像
に現われているとしても眼の分解能以下なので実質的に
は何等支障を生じない。
本発明に於て、凹凸の傾胴面は反射光を・方向へ確実に
揃える為に、鏡面イ1トげとされるのが望ましい。
本発明に適した微小部分の大きさ文(凹凸形状の一周期
分)は、照射光のスボ7+−径をLどすれば、立≦Lで
ある。
又1本発明の目的をより効y的に達成する為には微小部
公文に於ける層厚の差(d・、dr、)は、照射光の波
長を入とすると、 であるのが望ましい。
本発明に於ては、多層構造の光受容層の微小部公文の層
厚内(以後「微小カラ1.・」と称す)に於て、少なく
ともいずれか2つの層界面が、Jl・1ノ行な関係にあ
る様に各層の層厚が微小カラト内に於て制御されるが、
この条件を満足するならば該微小カラム内にいずれか2
つの層界面が平行な関係にあっても良い。
(jIL、平行な層界面を形成する層は、任意の2つの
位置に於る層厚の差が、 入 2 n (n’層の屈折率) Uドである様に全領域に於て均一層厚に形成されるのが
望ましい。
光受容層を構成するシリコン原子とゲルマニウム原rを
含む第1の層とシリコン原子を含む第2の層の形成には
、本発明の目的をより効果的且つ容勧に達成する為に、
層厚を光学的レベルで正確ニ制御できることからプラズ
マ気相法(PCVD法)、光CVD法、熱CVD法が採
用される。
本発明の目的を達するための支持体の加下方Iノ、とし
ては、化学エツチング、電気メンキなとの化学的方法、
蒸着、スパッタリングなどの物理的方法、旋盤加圧など
の機械的方法などが利用できる。しかし、生産管理を容
易に行うために、旋盤などの機械的加工方法が好ましい
ものである。
たとえば、支持体を旋盤で加]、する場合、7字形状の
切刃を有するバイトをフライス盤、旋盤等の切削加工機
械の所定位置に固定し、例えば円筒状支持体を予め所望
に従7て設工1されたプログラムに従って回転させなが
ら規則的に所定方向に移動させることにより、支持体表
面を正確に切削加工することで所望の凹凸形状、ピッチ
、深さで形成される。この様な切削加工法によって形成
される凹凸が作り出す線状突起部は、円筒状支持体の中
心軸を中心にした螺線構造を有する。突起部の螺線構造
は、二重、三重の多重螺線構造、又は交叉螺線構造とさ
れても差支えない。
或いは、螺線構造に加えて中心軸に沿った直線構造を導
入しても良い。
本発明の支持体の所定断面内の凸部は、本発明の効果を
高めるためと、加工管理を容易にするために、−次近似
的に同一形状とすることが好ましい。
又、前記凸部は、本発明の効果を高めるために規則的ま
たは、周期的に配列されていることが好ましい。又、更
に、前記凸部は、本発明の効果を−・層高め、光受容層
と支持体との密着性を高めるために、副ピークを複数有
することが好ましい。
これ等の夫々に加えて、入射光を効率よく一方向に散乱
するために、前記凸部が主ピークを中心に対称(第9図
(A))または非対称形(第9図(B))に統一されて
いることが好ましい。しかし、支持体の加工管理の自由
度を高める為には両方が混在しているのが良い。
本発明に於ては、管理された状態で支持体表面に設けら
れる凹凸の各ディメンジョンは、以下の点を考慮した一
ヒで、本発明の目的を効果的に達成出来る様に設定され
る。
即ち、第1には光受容層を構成するA−3i層は、層形
成される表面の状態に構造敏感であって、表面状態に応
じて層品質は大きく変化する。
従って、A−3i層の層品質の低下を招来しない様に支
持体表面に設けられる凹凸のディメンジョンを設定する
必要がある。
第2には光受容層の自由表面に極端な凹凸があると、画
像形成後のクリーニングに於てクリーニングを完全に行
なうことが出来なく−なる。
また、ブレードクリーニングを行う場合、ブレードのい
たみが早くなるという問題がある。
に記した層堆積上の問題点、電子写真法のプロセス上の
問題点および、干渉編校様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の四部のピッチは、好ましくは500km〜
0.3μm、より好ましくは200μm−ll1.m、
最適には50μm〜5pLmであるのが望ましい。
又凹部の最大の深さは、好ましくはOo−1uL〜5 
p、 m、より好ましくは0 、3 gm 〜3 メt
m、最適には0.6μm〜2pmとされるのが望ましい
。支持体表面の凹部のピッチと最大深さが上記の範囲に
ある場合、凹部(又1t:6状突起部)の傾斜面の傾き
は、好ましくはl K〜20度、より好ましくは3度〜
15度、最適には41w〜10度とされるのが望ましい
又、この様な支持体上に堆積される各層の層厚の不均一
に基〈層厚差の最大は、同一ピ、、チ内で好ましくは0
.1gm〜2pLm、より好ましくは0.1. gm−
L 、 511.m、最適には0.24tm〜1p、m
とされるのが望ましい。
本発明の光受容部材における光受容層はシリコン原子と
ゲルマニウム原子とを含む非晶質材料で構成された第1
の層と、シリコン原子を含む非晶賀相粕で4W成され光
導電性を示す第2の層と、表面層とが支持体側より順に
設けられた多層構成となっているため、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
境特性を承ず。
殊に、電子写真用光受容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
り−v性が安定しており高感度で、高SN比を有するも
のであって、耐光疲労、繰返し使用4.シ性に長け、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、本発明の光受容部材は、全可視光領域において光
感度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れて
いるため殊に、゛l’、rrJ体レーザーとのマツチン
グに優れ、汁つ光応答が51−い。
以下、図面に従って、本発明の光受容部材に就て詳細に
説明する。
第1O図は、本発明の実施態様例の光受容部材の層構成
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10図に示す光受容部材1004は、光受容部材用と
しての支持体1001の上に、光受容層1000を有す
る。
光受容層1000は支持体1001側よりゲルマニウム
原子と、必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原子
(X)とを含有するa−3t(以後r a S t G
 e (H、X) Jと略記する)で構成された第1の
層(G)1002と必要に応じて水素原子又は/及び/
・ロゲン原子(X)とを含有するa−3i(以後ra−
3i (H、X) Jと略記する)で構成され、光導電
性を有する第2の層(S)1003と、表面層1005
とが順に積層された層構造を有する(ここで、又はハロ
ゲン原子をあられす)。
本発明の光受容部材1004においては、少なくとも第
1の層(G)1002又は/及び第2の層(S)100
3に伝導特性を支配する物質(C)が含有されており、
該物質(C)が含有される層に所望の伝導特性が与えら
れている。
本発明においては、第1の層(G)1002又は/及び
第2の層(S) 1003に含有される伝導特性を支配
する物質(C)は、物質(C)が含有される層の全層領
域に万遍なく均一に含有されてもよく、物質(C)が含
有される層の一部の層領域に偏在する様に含有されてい
てもよい。
本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)を第1の
層(G)の一部の層領域に偏在する様に第1の層(G)
中に含有させる場合には、前記物質(C)の含有される
層領域(PN)は、第1の層(G)の端部層領域として
設けられるのが望ましい。殊に、第1の層(G)の支持
体側の端部層領域として前記層領域(PN)が設けられ
る場合には、該層領域(P’ N )中に含有される前
記物質(C)の種類及びその含有1峰を所望に応して適
宜選択することによって支持体から第2の層(S)中へ
の特定の極性の電荷の11込を効果的に阻11−するこ
とが出来る。
本発明の光受容部材に於いては、伝導特性を制御するこ
との出来る物質(C)を、光受容層の一部を構成する第
1の層(G)中に、前記したように該層(G)の全域に
万遍なく或いは層厚方向に偏イエする様に含有させるの
が好ましいものでおるが、更には、第1の層CG)に加
えて第1の層(G)1−に設けられる第2の層(S)中
に前記物質(C)を含有させても良い。
又、別の好適な実施態様例においては、前記物7j(C
)は第1の層(G)には含有させずに、第2の層(S)
にのみ含有される。
この場合、前記物質(C)は第2の層(S)の全領域に
万遍なく含有させてもよいし、或いは、第2の層(S)
の一部の層領域のみに含有させて偏在させても良い。偏
在させる場合には、第2の層(S)の第1の層(G)側
の端部層領域に含有させるのが好ましく、この場合には
、前記物質(C)の種類及びその含有量を所望に応じて
適宜選tRすることによって支持体側から第2の層(S
)中への特定の極性の電荷の注入を効果的にドJI I
t:することが出来る。
第2の層(S)中に前記物質(C)を含有させる場合に
は、第1の層(G)中に含有される前記物質(C)の種
類やその含有量及びその含イ〕の仕方は、その都度、所
望に応じて適宜法められる。
本発明に於いては、第2の層(S)中に前記物質(C)
を含有させる場合、好ましくは、少なくとも第1の層(
G)との接触界面を含む層領域中に前記物質(C)を含
有させるのが望ましい。
第1の層C,G )と第2の層(S)の両方に伝導特性
を支配する物質(C)を含有させる場合、第1の層(G
)に於ける前記物質(C)が含有されている層領域と、
第2の層(S)に於ける前記物質(C)が含有されてい
る層領域とが、Ijいに接触する様に設けるのが望まし
い。
又、第1の層(G)と第2の層(S)とに含有される前
記物質(C)は、第1の層(G)と第2の層(S)とに
於いて同種類でも異種類であっても良く、又、その含有
量は各層に於いて、同しでも異っていても良い。
面子ら、本発明に於いては、各層に含有される前記物質
(C)が両者に於いて同種類である場合には、第1の層
(G)中に含有量を充分多くするか、又は、電気的特性
の異なる種類の物質(C)を所q!の各層に、夫々含有
させるのが好ましい。
本発明に於いては、少なくとも光受容層を構成する第1
の層(G)又は/及び第2の層(S)中に、伝導特性を
支配する物質(C)を含有させることにより、該物質(
C)の含有される層領域〔第1の層(G)の又は第2の
層(S)の一部又は全部の層領域のいずれでも良い〕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も
のであるが、この様な物としては、所謂、半導体分野で
INわれる不純物を挙げることが出来、本発明に於いて
は、形成される光受容層を構成するa −3i(H,X
)又は/及びa−3iGe (H。
X)に対して、p型伝導特性を与えるp型不純物及びn
型伝導特性をかえるn方不純物を挙げることが出来る。
具体的には、p型不純物としては周期律表第■族に屈す
る原子(第■族原子)、例えば、B(硼素)、AM(ア
ルミニウム) 、G a (カリウム)、In(インジ
ウム)、Tu(タリウム)等があり、殊に好適に用いら
れているのは、B、Gaである。
n型不純物としては、周期律表第■族に屈する原子(第
V族原T−)1例えば、P(燐)、As(砒素)、sb
(アンチモン)、Bi(ビスマス)等であり、殊に、好
適に用いられるのは、P、Asである。
本発明に於いて、伝導4.ν性を制御する物質(C)が
含有される層領域(PN)に於けるその含有量。は、該
層領域(PN)に要求される伝導性、或いは、該層領域
(PN)か支持体に直に接触1〜て設けられる場合には
、その支持体どの接触界面に於ける特性との関係等、有
機的関連+1に於いて、適宜選択することが出来る。
又、前記層領域(PN)に直らに接触して設けられる他
の領域や、故地の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考慮されて、伝導特+J+を制御する物質の含有
ψが適宜選択される。
本発明に於いて、層領域(PN’)中に含有される伝導
特性を制御する物質(C)の含有jtとじでは、好まし
くは0.01〜5X10’ atomic ppm、よ
り好適には0.5−I5−lXl04ato ppm、
最適には、l−51−5X103ato ppmとされ
るのが望ましい。
本発明に於いて、伝導特性を支配する物質(C)が含有
される層領域(PN)に於ける該物質(C)の含有量を
好ましくは30at omi cppm以−に、より好
適には50at omi cppm以上、最適には10
0100ato Pprn以りとすることによって、例
えば該含有させる物質(C)が前記のp型不純物の場合
には、光受容層の自由表面が■極性に帯電処理を受けた
際に支持体側からの光受容層中への電子注入を効果的に
阻11することが出来、又、前記含有させる物質(C)
が前記のn型不純物の場合には、光受容層の自由表面が
e極性に帯電処理を受けた際に支持体側から光受容中へ
の正孔の注入を効果的に阻11−することが出来る。
」二足の様な場合には、前述17た様に、[)1■記層
領域(PN)を除いた部分の層領域(Z)には、層領域
(PN)に含有される伝導特性を支配する物質(C)の
伝導型極性とは別の伝導型の極性の伝導特性を支配する
物質(C)を含有させても良いし、或いは、同極性の伝
導型を41する伝導特性を支配する物質(C)を層領域
(PN)に含有させる実際の量よりも一段と少ない41
にして含有させても良いものである。
この様な場合、前記層領域(Z)中に含有きれる前記伝
導特性を支配する物質(C)の含有量としては、層領域
(PN)に含有されるl+Fi記物質(C)の極性や含
有量に応じて所illに従って適宜決定されるものであ
るが、好ましくは、0.001〜1001000at 
ppm、より好適には0.05〜500atomic 
ppm、最適には0.1〜200atomic ppm
とされるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(PN)及び層領域(Z)に同
種の伝導性を支配する物質(C)を含有させる場合には
、層領域(Z)に於ける含有量としては、好ましくは3
0atomic ppm以−ドとするのが望ましい。
本発明に於いては、光受容層に一方の極性の伝導型を有
する伝導性を支配する物質を含有させた層領域と、他方
の極性の伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有さ
せた層領域とを直に接触する様に設けて、該接触領域に
所謂空乏層を設けることも出来る。
詰り、例えば、光受容層中に、前記のp型不純物を含有
する層領域と前記のn型不純物を含有する層領域とを直
に接触する様に設けて所謂p−n接合を形成して、空乏
層を設けることが出来る。
′Ifjlの層(G)1002中に含有されるゲルマニ
ウム原子は、該第1の層(G)10020層厚方向には
連続的であって且つ前記支持体1001の設けられであ
る側とは反対の側(光受容層1000の表面層1005
側)の方に対して前記支持体1001側の方に多く分7
1Jシた状態となる様に前記第1の層(G)1002中
に含有される。
本発明の光受容部材においては、第1の層(G)中に含
有されるゲルマニウム原子の分41状態は、層厚方向に
おいては、前記の様な分布状1と;な取り、支持体の表
面と平行な面内方向には均一な分布状態とされるのが望
ましいものである。
本発明に於いては、第1の層(G)」−に設けられる第
2の層(S)中には、ゲルマニウム原r−は含有されて
おらず、この様な層構造に光受容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長波
長化の全領域の波長の光に対して光感度が優れている光
受容部材と1.て得るものである。
又、第1の層(G)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、
ゲルマニウム原子の層厚方向の分布濃度Cが支持体側よ
り第2の層(S)に向って減少する変化が!j−えられ
ているので、第1の層(G)と第2の層(S)との間に
おける親和性に優れ、且つ後述する様に、支持体側端部
においてゲルマニウム原子の分布濃度Cを極端に大きく
することにより、半導体レーザ等を使用した場合の、第
2の層(S)では殆ど吸収しきれない長波長側の光を第
1の層(G)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市することが
出来る。
ヌ、本発明の光受容部材に於いては、第1の層(G)と
第2の層(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積層界面
に於いて化学的な安定性の確保が充分成されている。
第11図乃至第19図には、本発明における光受容部材
の第1の層(G)中に含有されるゲルマニウム原子の層
厚方向の分布状態の典型的例が示される。
第11図乃至第19図において、横軸はゲルマニウム原
子の分布濃度Cを、縦軸l;ト、第1の層(G)の層厚
を示し、tBは支持体側の第1の層(G)の端面の位置
を、七〇は支持体側とは反対側の層(G)の端面の位置
を示す。即ち、ゲルマニウム原子の含有される第1の層
(G)はtB側よりtT側に向って層形成がなされる。
第11図には、第1の層(G)に含有されるゲルマニウ
ム原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される
第11図に示される例では、ゲルマニウム原子の含有さ
れる第1の層CG)が形成される表面と該第1の層(G
)の表面とが接する界面位置tBよりtlの位置までは
、ゲルマニラ1、原r−の分布濃度CがCIなる一定の
値を取り乍らゲルマニラ1、原子が形成される第1の層
(G)に含有され、位置E1よりはe爪C2より界面位
置t□に卆るまで徐々に連続的に減少されている。界面
位置上〇においてはゲルマニウム原子の分布濃度CはC
3とされる。
第12図に示される例においては、含有されるゲルマニ
ウム原子の分布濃度Cは位置tBより位置t−rに至る
まで濃度C4から徐々に連続的の減少して位置t、にお
いて濃度C5となる様な分布状態を形成している。
第13図に場合には、位置tBより位置t2までは、ゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度c6と・定値とされ
、位置t2と位置を丁との間において、徐々に連続的の
減少され1位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に零
とされている(ここで実質的に零とは検出限界に未満の
場合である)。
第14図に場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは
位置t より位置t1に至るまで、濃度C11より連続
的に徐々に減少され、イ装置tTにおいて実質的に零と
されている。
第15図に示す例に於いては、ゲルマニウム原rの分布
濃度Cは、位IIと位置t3間においては、濃度C9と
一定値であり、位置t□に於いでは濃度CIOとされる
。位置し1.と位置しTとの間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t3より位置しTに至るまで減少されてい
る。
第16図にボされる例においては、分布濃度Cは位置t
 より位置t4までは濃度CI+の一疋イ「Iを取り、
位置t4より位置t−rまでは濃度C12より濃度CI
3まで一次関数的に減少する分布状態とされている。
第17図に示す例においては、位置tBより位置し に
至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃度CI4
より実質的に零に至る様に一次関数的に減少している。
第18図においては1位置tBより位置t5に至るまで
はゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度CISより濃
度C1hまで一次間数的に減少され、位置し、と位置を
丁との間においては、儂度C16の一定値とされた例が
示されている。
第19図に示される例において、ゲルマニウム原子の分
布濃度Cは、位置tBにおいて濃度CI7であり、位置
計6に至るまではこの濃度C17より初めはゆっくりと
減少され、t6の位置伺近においては、急激に減少され
て位置t6では濃度CI8とされる。
位Ft t 6と位置t7との間においては、初め急激
に減少されて、その後は、緩やかに徐々に減少されて位
置L7で濃度C13,となり、位置し7と位置t8との
間では、極めてゆっくりと徐々に減少されて位置t8に
おいて、′ei度C2oに至る。
位置t8と位置tTとの間においてはIMlB: C7
0より実質的に零になる様に図に示す如き形状の曲線に
従って減少されている。
以1−1第11図乃至第19図により、第1の層(G)
中の含有されるゲルマニウJ1原子の層厚方向の分布状
態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明においては
、支持体側において、ゲルマニウム原子の分布濃度Cの
高い部分を有し、界面上〇側においては、前記分布濃度
Cは支持体側において可成り低くされた部分を有するゲ
ルマニラJ、原子の分布状態が第1の層CG)に設けら
れている。
本発明における受容部材を構成する光受容層を構成する
第1の層(G)は好ましくは上記した様に支持体側の方
にゲルマニウム原子が比較的高濃度で含有されている局
在領域(A)を有するのが望ましい。
本発明においては局在領域(A)は、第11図乃1く第
19図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置t、よ
り5に以内設けられているのが望ましいものである。
本発明に於は、上記局在領域(A)は、界面位i醒t 
Bより5pL厚までの全層領域(L7−)とされる場合
もあるし、又、層領域(Ll)の一部とされる場合もあ
る。
局在領域(A)を層領域(L□)の一部とするか又は全
部とするかは、形成される光受容層に要求される特性に
従って適宜法められる。
局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニウム原子
の層厚方向の分布状m:としてゲルマニウム原子の分布
濃度の最大値Cmaxがシリコン原子に対して、好まし
くは1000at omi cppm以」−1より好適
には5000at omi cp−pm以上、最適には
IX’l04at otni cppm以七と5れる様
な分4j状態となり得るように層形成されるのが望まし
い。
即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る第1の層からは、支持体側からの層厚で5に以内(t
Bから5川層の層領域)に分布濃度の最大値Cm a 
xが存在する様に形成されるのが好ましいものである。
本発明に於いて、形成される光受容層を構成する第2の
層(S)中に含有される水素原子(H)の41又はハロ
ゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の都の
和(H+X)は、好ましくは1〜4.0atomci%
、より好適には5〜30a t o m c 1%、最
適には5〜25at omi c%とされるのが望まし
い。
本発明において、第1の層中に含有されるゲルマニウム
原子の含有隈としては、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
〜9.5X10’ at。
mic ppm、より好ましくは100−8X10”a
tomic ppm、最適には500〜7X105at
omic ppm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(G)と第2の層(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受容部材に所望の特性
が充分与えられる様に、光受容部材の設計の際に充分な
る?1:意が払われる必要がある。
本発明に於いて、第1の層(G)の層厚TBは好ましく
は30A〜50川、より々fましくは。
40A〜40舊、最適には、50A〜30ルとされるの
が望ましい。
又、第2の層(S)の層厚Tは、好ましくは0.5〜9
0g、より好ましくは1〜801j、最適には2〜50
用とされるのが望ましい。
第1の層(G)の層厚TBと第2層(S)の層厚Tの和
(TB十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
に基いて、光受容部材の層設針の際に所望に従って、適
宜決定される。
本発明の光受容部材に於いては、1−記の(TB十′r
)の数値範囲としては、好ましくは1〜100u、、よ
り好適には1〜80Ji、、最適には2〜50ルとされ
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、[−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様に、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。
i記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値の選択の
於いて、より好ましくは TB/T≦0.9.最適にはTB/T≦0.8なる関係
が満足される様に層厚TB及び層厚Tの値か決定される
のが望ましいものである。
本発明に於いて、第1の層(G)中に含有されるゲルマ
ニウムニウム原子の含有量がI×105105ato 
ppm以」二ノ場合には、第1の層(G)の層厚TBと
しては、呵成り薄くされるのが望ましく、好ましくは3
0ル以下、より好ましくは25ル以下、最適には20川
以丁とされるのが望ましいものである。
本発明において、必要に応して光受容層を構成する第1
の層(G)及び第2の層(S)中に含イ1されるハロゲ
ン原子(X)としては、具体的には、フン素、塩素、臭
素、ヨウ素が挙げられ、殊にフン素、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、a−3iGe (H、X) テ構成さ
れる第1の層(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、或いはイオンブレーティング法等
の放電現象を利用する真ス1堆積法によって成される。
例えば、グロー放電法によッテ、a−3iGe(H,X
)で構成される第1の層(G)を形成するには、基本的
には、シリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の
原料カスとゲルマニウム原子(Ge)を供給し得るGe
供給用の原料ガスと必要に応じて水素原子(1■)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1イ1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Sれである所定の支持体表面り
に含有されるゲルマニウム原子の分布濤度を所望の変化
率曲線に従って制御し乍らa−3iGe(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、He等の不活性カス又は
これ等のカスをベースとした混合ガスの雰囲気中で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Siど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(I])又は/及びハロゲン原子(X)導入用の
カスをスパッタリング用の堆積質に導入してやれば良い
本発明において使用されるSi供給用の原料カスと成り
摺る物質としては、SiH4,Si2H6、S I 3
 H(3、S i4 Hl 6¥のカス状態のヌカス化
し得る水素化硅素(シラン類)がイj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、
St供給効率の良さ等の点でSiH4,5i7HF、、
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11する物質としては、G
eH4,Ge2 H,、Ge3 Hll、Ge4HIO
,Ge5H,2,Ge6H1n、Ge71(+ 6 、
Gee H+ R、Geg H2゜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、GeH4、Ge2 H6
、Ge。
Hoが好ましいものとして挙げられる。
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111るハロゲン化合物が好ましく挙げら
れる。
又、更には、シリコン原子とハ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
む水素化ケイ素化合物も有効なものと1.て本発明にお
いては挙げることが出来る。
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、CIF、CuFA、BrF41、Br
F:+ 、IF3 、IF5、ICu、IBr等のハロ
ゲン間化合物を挙げることが出来る。
ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲン原r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
iF4.Si7 H6,SiC文。、SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものどして挙げる事が出来る。
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受容部材を形成す
る場合には、Ge供給用の原料ガスと)(にSiを供給
し得る原料ガスとしての水素化ケイ素ガスを使用しなく
とも、所望の支持体」−にハロゲン原子を含むa−3i
Geから成る第1の層(G)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r−を含む第1の層
(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ケイ素とGe供給用の原料
ガスとなる水素化ゲルマニウムとAr、H2,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CG)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」−に第1の層(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笠のガスに更に水素ガス又は水素
原子を含むケイ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混合
して使用しても差支えないものである。
反応性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a−3iGe (H、X)から成る第1の層(
G)を形成するには、例えばスパッタリング法の場合に
はSi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Si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ポー
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y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〃、
の何れの場合にも形成される層中にハロケン原子を導入
するには、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原
子を含むケイ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、H2、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
してやれば良い。
本発明においては、ハロゲン原f導入m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、SiH2F2、SiH2H7,5iH2C,H7,
5iflC1:q、5iH2Br2.5iHBr3等ノ
ハロゲン置換水素化ケイ素、及びGeHF3 、GeB
2 F、+、GeB3 F、、GeHCJlj3 、G
eH,Cu2、G e H3Cl、GeHBr、、、G
eB7 Br、、、GeB3 Br、GeHI3 、G
eB2 I2 。
GeH3I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、GeF、、
GeC1,、GeB r、1、Ge I4 、GeF2
 、GeCJJ、、GeB r2、G e I 2 等
のハロゲン化ゲルマニウム、等々(711カス状態の或
いはガス化し得る物質も有効な第1の層(G)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(G)形成の際に層中にハロゲン原r−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1本発明においては好適なハ
ロゲン導入用の原木′トとして使用される。
水素原子を第1の層CG)中に構造的に導入するには、
上記の他にH2、或いはSiH4、Si7 H6、Si
3 HB、Si4 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、GeH4,Ge。
146 、Ge3HI1.Ge4 H,o 、Ge5H
,、、Ge6HI4.Ge、)(,6,Ge8H1u 
、、Geq H7o等の水素化ゲルマニウムと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、形成される光受容層を構
成する第1の層(G)中に含有される水素原子(H)の
量又はハロゲン原r(X)の量又は水素原子とハロゲン
原子の−1の和(H+X)は、好ましくは0.01〜4
0 a t o m i c%、より好適には0.05
〜30 a t omi c%、最適には0.1〜25
at omi c%とされるのが望ましい。
第1の層CG)中に含有される水素原子−(H)又は/
及びハロゲン原子(X)の串を制御するには、例えば支
持体温度又は/及び水素原f(H)、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久
居系内へ導入する量、放電々力等を制御してやれば良い
本発明に於いて、a−3i(H,X)で構成される第2
の層(S)を形成するには、前記した第1の層(G)形
成用の出発物質(I)の中より、Ge供給用の原料ガス
となる出発物質を除いた出発物質1:第2の層(S)形
成用の出発物質(II))を使用して、第1の層(G)
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。
1!1ら、本発明において、a−3t(H,X)で構成
される第2の層(S)を形成するには例えばグロー放電
法、スパッリング法、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。てa−8i (H9x)で構
成される第2の層(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St供給用の
原料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導入用の
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導入して、該1イ1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一ヒにa −3i (H、X)から
なる層を形成させれば良い。
ヌ、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Si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r−(H)又は/及びハロ
ゲン原子(X)導入用のカスをスパッタリング用の堆積
室に導入1.ておけば良い。
光受容層を構成する層中に、伝導特性を制御する物質(
C)、たとえば第■族原子あるいは第V族原子を構造的
に導入して前記物質(C)の含有された層領域(PN)
を形成するには、層形成の際に、第m族原子導入用の出
発物質あるいは第V族原子導入用の出発物質をガス状態
で堆積室中に光受容層を形成するための他の出発物質と
」(に導入してやればよい。この様な第■族原f−導入
用の出発物質となり得るものとしては、常温常圧でガス
状態の又は少なくとも層形成条件ドで容易にガス化し得
るものが採用されるのが好ましい。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、B、H,、、B^H1,、B〜H9・B5H,、
、B、、H,0・B6H17,86H14等の水素化硼
素、BF3 、BC13、BBr3等(7)ハロゲン化
硼素等が挙げられる。この他、AlCl3、GaCl3
.Ga(CH3)3、InCl3.TlCl3等も挙げ
ることができる。
第V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、PH3,
P2H4等の水素化燐、PH41、PF3 、PFs 
、PCl3 、PCl5、PB r3 、PB r5、
PI3等(7) ハtffゲン化燐が挙げられる。この
他、AsH3,AsF3.AsCl3、AsBr3 、
AsF5.SbH3、SbF、、SbF5.5bC13
,5bC1,、、SiH3,5iCI3.B1Br3等
も第■族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げ
ることができる。
第1O図に示される光受容部材1004においては、第
2の層1003上に形成される表面層1005は自由表
面を有し、1−に耐温性、i!1!続繰返し特性、電気
的耐圧性、使用環境特性、機械的耐久性、光受容特性に
おいて本発明の目的を達成する為に設けられる。
本発明に於ける表面層1005は、シリコン原子(Si
)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素原子(H)又
は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質材料(以後
ra−(SiC1)x −x y (H9x)I −9」 と記す。イ11シ、0<X、y
≦1)で構成される。
a (Si C1) (H,X) I Tx −x y
 y 構成される表面層1005の形成はグロー放電法のよう
なプラズマ気相法、(PCVD法)、あるいは光CVD
法、熱CVD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
特性を有する光受容部材を製造するための作製条件の制
御が比較的容易である、シリコン原−fと共に炭素原子
及びハロゲン原子を、作製する表面層1005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、グロー放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表面層1005を形成してもよい。
グロー放電法によって表面層1005を形成するには、 a (S i C1−x)y (Hlx) l y形成
用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定j−の程
合比で混合して、支持体の設置しである真空堆積室に導
入し、導入されたガスを、グロー放iffを生起させる
ことでガスプラズマ化して、前記支持休1−1に形成さ
れである層1にa (S r C+ ) (H、X )
 lyX −X y を堆積させれば良い。
本発明に於いて、a−(SiC1) x −xy (H,X)+ −形成用の原料ガスとしては、シす゛コ
ン原子(Si)、炭素原7’(C)、水素原子(H)、
ハロゲン原子(X)の中の少なくとも一つを構成原子と
するガス状の物質又はガス化し得る物質をカス化したも
のの中の大概のものが使用され得る。
Si、C,H,X(7)中ノーツトシテ、Si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1
14合して使用するか、又はSiを構成原子とする原料
ガスど、C及び11を構成原子とする原料ガス又は/及
びC及びXを構成原r−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、Stを構成原
子とする原料ガスと、Si、C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
、SiとXとを構成原子とする原ネ゛1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よい。
本発明に於いて、表面層1005中に含有されるハロゲ
ン原子(X)として好適なのは、F。
C9,、Br、Iであり、殊にF、CfLが望ましいも
のである。
本発明に於いて、表面層1005を形成するのにイ!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ガス
化しイlIる物質を挙げることができる6本発明に於い
て、表面層1005形成川のj5:c *’1カスとし
て有効に使用されるのは、S i 、!: Hとを構成
原子とするSiH4,5i21(+1.SiうH,1,
5i4Hy)等のシラン(Siuane)類等の水素化
硅素ガス、CとHとを構成原r−とする、例えば、炭素
数1〜4の飽和炭化水素、)ゼ素数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
デフ111体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合物、ハ
ロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、水素化硅、、
+:等を挙げる事ができる。具体的には、飽和炭化水素
よしてはメタン(CH4)、エタ7 (C2Hh )、
プロパ7’ (C4H11)、n−ブタン(n−07I
INIO)、ペンタン(C5HL7)、エチレン炭化水
素としては、エチL/ 7 (C2H4) 、プロピl
/7(C,(H6)、プアーy 1 (C4HO) 、
プ77−2 (C41−In )、インブチレン(C4
He ) 、ペンテン(c、、Hlo)、アセチレン系
炭化水素としては、アセチレン(C2H2)、メチルア
セチレン(C3H4)、ブチン(C4H6)、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、HCJl
j、HBr、ハロゲン間化合物としては、BrF、CI
F、C9゜H3、’CuF、、、BrF5 、BrF3
 、IF7 。
IF、、IC,u、IBr、ハロゲン化水素としては、
S i F 4 、 S i 2 F 6 、 S i
 Cl 3 B r 、 S iCl、Br、、5iC
1ljBr3.SiC文3I。
5iBrn、ハロゲン置換水素化硅素としては、SI 
tI 7 F 2 、 S I H2Cl 3 + S
 I H3Cl +5iH3Br、5iH3Br、Si
H2Br7 。
S i HB r 3 、水素化硅素としては、SiH
4。
S i7 HB 、 S i3 HB 、 S in 
Hlo等のシラン(Siiane)類、等々を挙げるこ
とができる。
これ等の他にCF4 、CC1a 、CB r4 +C
HF3 、CH2F7 、CH3F 、CH3C1。
CHABr 、CH3I 、C2H,、C文、!8v(
7)ハCffゲン置喚パラフィン系炭化水素、SF4.
SFF。
の7 ン素化硫黄化合物、Si (CH3)4.5i(
07H,、) 4 、等ノケイ化7 )Iy * ルや
SiCu(CH3)3 、S iCC20(CHl )
2.5iCu:qcI(:+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げること
かできる。
これ等の表面層1005形成物質は形成される表面層1
005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、表面層1005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、シリコン原子ど炭素原f−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5
i(C1(++)nと、ハロゲン原子を含有されるもの
としての5iHCu3 、S 1H2C交7 、SiC
文。、或いは、5iH3C文等を所定の程合比にして、
ガス状態で表面層1005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とってa−(Si C1)
(cu+X −x H)I−から成る表面層1005を形成することができ
る。
スパッターリング法によって表面層1005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StとCが混合されて含有されているウェー
ハーをターゲットとして、これ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
ガス雰囲気中テ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フトとじて使用すれば
、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、スパッター川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り、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。C,H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
た表面層1005形成用の物質がスパッターリング法の
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、表面層1005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、希ガス、例え、ば、He、Ne、Ar等
が好適なものとして挙げることができる。
本発明に於ける表面層1005は、その要求される特性
が所望通り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り、電気物性的には
、導電性から゛V゛導体性、絶縁性までの間の性質を、
又光轡電的に1質から非光導電的性質を、各々示すので
、未発1!IIに於いては、目的に応した所望の特性を
有するa(S I XCI ) (H,X)l−、が形
成される様に、−X y 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、表面層1005を電気的耐圧性の向1−を11.
な目的として設けるには、a −(Si C+ ) (
H,X)+ yx −x 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」−を主た
る目的として表面層1005が設けられる場合にl」ト
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−(Si C3−X)、(H2N)1−yx が作成がされる。
第2の層表面に a−−(S i C1) (H9N) l yx X 
y から成る表面層1005を形成する際、層形成中の支持
体温度け、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−(Si C1−X)、(H,X)I −yx 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[」的が効果的に達成されるた
めの表面層1005の形成法に4)1せて適宜最適範囲
が選択されて、表面層1005の形成が実行されるが好
ましくは、20−400℃、より好適には50〜350
 ’C1最適には100〜300′Cとされるのが望ま
しいものである。表面層1005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
に較べて、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
の層形成法で表面層1005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 −(S i ’ C1) (H、X ) 1yx 
−X y の特性を左右する重要な因子の一つである。
本発明に於ける目的が達成されるための特性を有する a (S t C1x ) y (H9X) + yx が生産性良く効果的に作成されるための放電パワー条ヂ
1−とじては好ましくは10〜tooow、よりfl’
r適には2O−750W、最適には50〜650Wどさ
れるのが望ましいものである。
111一端室のガス圧は好ましくはo、oi〜IT。
r、r、より好適には9.1〜0.5Torr程度とさ
れるのが望ましい。
本発明に於いては、表面層1005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どして前記し
た範囲の値が挙げられるが、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 (S iC+ ) (H、X) + yx −x 
y から成る表面層1005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。
本発明の光受容部材に於ける表面層1005に含イ1さ
れる炭素原子の量は、表面層1005の作成条件と同様
、本発明の1」的を達成する所ψの特性が得られる表面
層1005が形成される重要な因子である。
本発明に於ける表面層1005に含有される炭素原子の
量は、表面層1005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ものであ
る。
即ち、前記一般式a−(SiC1) x −xy (H,X)+ で示される41品質材料は、大別 y すると、シリコン原子と炭素原f−とで構成される一1
+品質材料(以後、r a S I CHaJと記寸。
但し、O<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−(Si C
+ H) 。H+ −6J と記す。
イ11シ、o<b、c<1)、シリコン原子と炭素原r
−とハロゲン原子と必要に応じて水素原子とで構成され
る非晶質材料(以後、ra−(Si。
C+ −) (H,X)+ Eと記す。但しOd e 
−e <d、e<1)、に分類される。
本発明に於いて、表面層1005がa S iaC,−
で構成される場合、表面層1005に含イーされる炭素
原子の量は好ましくは、I X 10−3−90at 
omi c%、より好適には1〜80at o m i
 c%、最適には10〜75at omi c%とされ
るのが望ましものである。即ち、先のa−3t C+ 
−のaの表示で行えば、aが好まa a しくはo、i〜0.99999、より好適には0.2〜
0.99、最適には、0.25〜0.9である。
本発明に於いて、表面層1005がa(S s bC,
−b)。Hl−oで構成される場合、表面層1005に
含有される炭素原子のh鼾は、好ましくはlXl0’ 
〜90atomic%とされ、より好ましくは、1〜9
0 at omi c%、最適にはlO〜80 a t
 o m i c%とされるのが望ましいものである。
水素原子の含有111としては、好ましくは1〜40a
tomic%、より好ましくは2〜35atomic%
、最適には5〜30atOmic%とされるのが望まし
く、これ笠の範囲に水素含有量がある場合に形成される
光受容部材は、実際面に於いて優れたものとして充分適
用させ得る。
即ち、先のa (S iC1−b) c H1cの表ノ
1\で行なえばbが好ましくは、0.1〜0゜9999
9、より好適には、o、i〜0.99、最適には、0.
15〜0.9.cが好ましくは、0.6〜0.99、よ
り好適には0,65〜0゜98、最適には0.7〜0.
95であるのが望ましい。
表面層1005が、a (S iCr 、3 ) e(
H、X) 1− で構成される場合には、表面層100
5中に含有される炭素原子の含有量としては、々rまし
くは、lXl0−’−90at omi c%、より好
適には、1〜90atOmiC%、最適には10〜80
atomic%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、1〜20 a
 t o m i c%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だがある場合に作成される光
受容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L
 <は19atomic%以下、よりllf適にはJ3
atomi c%とされるのが望ましいものである。
即ち、先のa−(SiC1) d −de (H,X)、 、のcl、ecy)表小テ行なえば、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、より好適には0.82
〜0.99、最適には 0.85〜0.98であるのが
望ましい。
本発明に於ける表面層1005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1表面層1005の層厚は1.核層中に含イ」される
炭素原子の争や第1の層、第2の層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。本発明に於ける表
面層1005の層厚としては、好ましくは0.003〜
30pL、好適には0.004〜20pL、最適には、
0.005〜10用とされるのが望ましいものである。
表面層1005には、機械的耐久性に対する保護層とし
ての(fiき、及び光学的には反射防止層としての働き
を主に荷わせることができる。
表面層1005は、次の条件を満すとき、反射防11一
層としての機能を果すのに適している。
即ち1表面層1005の屈折率をn9層厚をd、入射光
の波長を入とすると、 入 d= −□  n のとき、又はその奇数倍のとき、表面層は、反射防11
二層として適している。又、第2の層の屈折率をnaと
した場合、表面層の屈折イinがn=fi丁 を満し、且つ表面層の層厚dが 入 d= − n 又はその奇数倍であるとき、表面層は反躬防11一層と
して最適である。a−Si:Hを第2の層として用いる
場合、a−Si:Hの屈折率は、約3゜3であるので、
表面層としては、屈折率l、82の材料が適している。
a −S i : )IはCの早を調整することにより
、このような(tiの屈折率とすることができ、かつ機
械的耐久性、層間の布石性及び電気的特性も十分に満足
させることができるので、表面層の材料としては最適な
ものである。
また表面層1005を反躬防11一層どしての役割に重
点を置く場合には、表面層の層厚としては、0.05〜
2μmとされるのがより91ましい。
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。
AI、Cr、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti 。
Pt、Pd等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。
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j!A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・・・り、紙等が通常使用され
t。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、AM
、Cr、Mo、Au、Ir。
Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In、03゜5n
02 、ITO(I n7 o3+5n07 )等から
成る薄膜を設けることによって導電性がイづ与され、或
いはポリエステルフィルト等の合成樹脂フィルムであれ
ば、NiCr、ΔQ、Ag、Pb。
Zn、Ni、Au、Cr、Mo、Ir、Nb。
T a 、 V 、 T i 、 P を等の金属の薄
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1O図の光受容部材1004を電子写真用
光受容部相として使用するのであれば連続高速複写の場
合には、無銭°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、所望通りの光受容部材が形1表され
る川に適宜決定されるが、光受容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1−及び取扱い−し、機械的強度
等の点から、好ましくは10g以りとされる。
次に、本発明の光受容部材の製造方法の一例の概略につ
いて説明する。
第20図に光受容部材の製造装置の一例を示す。
図中、2002〜2006のガスボンベには、本発明の
光受容部材を形成するための原料ガスが密」4■されて
おり、その−例として例えば2002は、SiH4ガス
(純度99.999%、以下5il14と略す)ボンベ
、2003はG e H4ガス(純度99.999%、
以下 GeH4と略す)ボンベ、2004はSiF4ガ
ス(純度 99.99%、以下SiF4と略す)ボンベ
、2005はH2で希釈されたB2H6ガス(純度99
.999%、以下BZH6/H2と略す)ボンベ、20
06はH2ガス(純度99.999%)ボンベ、204
5はCH4ガス(純度99.999%)ボンベである。
これらのガスを反応室2001に流入させるにはガスボ
ンベ2002〜2006.2045のバルブ2022〜
2026.2044、リークバルブ2035が閉じられ
ていることを確認し、また流入バルブ2012〜201
6.2043、流出バルブ2017〜2021.204
. l、補助ノくルブ2032.2033が開かれてい
ることを確認して、先ずメインバルブ2034を開いて
反応室2001、及び各ガス配管内を排気する。次に真
空計2036の読みが約5XIOto丁rになった時点
で補助バルブ2032.2033、流出バルブ2017
〜2021.2041を閉じる。
次に、シリンダー状基体2037 、J−に光受容層を
形成する場合の1例をあげると、ガスポンベ2002よ
りSiH4ガス、ガスポンベ2003よりGeH4ガス
、ガスポンベ2005よりB2H6/H7ガス、200
6よりH?ガスをバルブ2022.2023.2025
.2026を開いて出]コ圧ゲージ2027.2028
.2030.2031(7)圧を1Kg/Cm2に調整
し、流入バルブ2012.2013.2015.201
6を徐々に開ケて、マスフロコントロラー2007.2
008.2010.2011内に大々流入させる。引続
いて流出バルブ2017、2018.2020.202
1、補助バルブ2032.2033を徐々に開いて夫々
のガスを反応室2001に流入させる。このときのSi
H4ガス流量、GeH,ガス流量、BZH6/H2ガス
流量、H2刀ス流量の比が所望の値になるように流出バ
ルブ2017.2.018.2020.2021を調整
し、また、反応室2001内の圧力が所望の値になるよ
うに真空計2036の読みを見ながらメインバルブ20
34の開口を調整する。 そして、基体2037の温度
が加熱ヒーター2038により50〜400℃の範囲の
温度に設定されていることを確認した後、電源2040
を所望の電力に設定して反応室2001内にグロー放電
を生起させ、同時にあらかじめ設計されたガス変化率曲
線に従ってGeH4ガスの流量を手動あるいは外部駆動
モータ等の方法によってバルブ2018の開口を漸次変
化させる操作を行って形成される層中に含有されるゲル
マニウム原子の分布濃度を制御する。
−1−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2037Lに第1の層(G)を形成する
。所望層厚にfJSlの層(G)が形成された段階にお
いて、流出バルブ201B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、同様な条件と丁−順
に従ってJ5+i’12時間グロー放電を維持すること
で第1の層(G)1−にゲルマニウム原子の実質的に含
有されない第2の層(S)を形成することができる。
又、第1の層(S)及び282の層(G)の各層には、
流出バルブ2020を適宜開閉することや硼素を含有さ
せたり、含有させなかったり、或いは各層の一部の層領
域にだけ硼素を含有させることもできる。
]二足の第2の層(S)を形成り、た後、マスフロコン
トローラー2007と2042を所定の流φ比に設定す
る以外は、同様な条ヂ1と丁111riに従って、所望
時間グロー放電をM[持することで、ft52の層(S
) J−にシリコン原子と炭素原子から主に構成される
表面層を所望層厚に形成することができる。
層形成を行なっている間は層形成の均一化を図るため基
体2037はモーター2039により一定速度で回転さ
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I At支持体(長さくL)357mm、径(r)80mm
)を旋盤で第21図(B)に示す様な表面性に加工した
次に、第20図の堆積装置を使用し、第5表に示す条件
で種々の操作手順にしたがって、 A−3iの電子写真
用光受容部材を前述のAt支持体」−に堆積した。
なお、第1層のa−(Si:Ge):H:B層は、Ge
H4および5iHn(7)流iI+、を第22図のよう
になるように、GeH4およびS i H4のマスフロ
コントローラー2007および2008をコンピュータ
ー(HP 9845 B)により制御した。
尚、表面層の堆積は次の様にして行なわれた。
第2層の堆積後、第5表に示す様にCH、ガス流量がS
iH4ガス流量に対して流rI!: ItがSiH4/
CH4= 1/30となる様に各ガスに対応するマスフ
ロコントローラーを設定し、高周波電力150Wで0 
、5 #Lm厚のa−3iC(H)を堆積した。
この様にして作製したA−5i:Hの電子写真用光受容
部材の表面状態は第21図(C)の様であった。
以1−の様な電子写真用の光受容部材について、第26
図に示す画像露光装置(レーザー光の波長780nm、
スポット径80gm)で画像露光を行い、それを現像、
転写、して画像を得た。得られた画像には干渉縞模様は
観察されず、実用に十分なものであった。
実施例2 実施例1と同様にして第2層まで堆積した後、水素(H
2)ボンベをアルゴン(Ar)ガスボンベに取りかえ、
堆積装置を清掃し、カソード電極1−にSiからなるス
パッタリング用ターゲットとグラファイトからなるスパ
ッタリング用ターゲットどを面積比が第1表試料No、
101に示す如くになる様に−・面にはる。前記光受容
部材を設置し、堆積装置内を拡散ポンプで十分に減圧す
る。
その後アルゴンガスをO,015torrまで導入し高
周波電力150Wでグロー放電を起して表面材料をスパ
フタリングして前記支持体上に第1表試料No、101
の表面層を141積した。
同様にして、SiとグラフアイI・のターゲントの面積
比を変えて、表面層を第1表試料No、102〜107
に示される様に形成する以外は1−記と同様の方法で光
受容部材を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様にレーザーで画像露光し、転写までの工
程を約5万回繰り返した後、画像評価を行ったところ、
第1表の如き結果を15tた。
実施例3 表面層の形成時、SiH4ガスどCH、lガスの流量比
を変えて、表面層にお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
よって電子写真用光受容部材の夫々を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様にレーザーで画像露光し、転写までの工
程を約5万回繰り返した後、画像評価を行ったところ、
第2表の如き結果を得た。
実施例4 表面層の形成時、SiH4ガス、SiF4ガス、CH4
ガスの流量比を変えて、表面層にお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電子写真用光受容部材の夫々を作製
した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様にレーザーで画像露光し、転写までの工
程を約5万回繰り返した後1画像ii1’価を行ったと
ころ、第3表の如き結果を得た。
実施例5 表面層の層厚を変える以外は実施例1と全く同様な方法
によって電子写真用光受容部材の夫々をfi製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の夫々につき、
実施例1と同様に、作像、現像、クリーニングの工程を
繰り返し、第4表の如き結果を得た。
実施例6 表面層の作製時の放電電力を300Wとし、平均層厚を
2pmとする以外は実施例1と全く同様な方法によって
電子写真用光受容部材を作製した。
こうして得られた電子写真用光受容部材の表面層の平均
層厚差は中央と両端で0.5μmであった。また、微小
部分での層厚差はO,’lpmであった。
この様な電子写真用光受容部材では干渉縞は観察されず
、また実施例1と同様な装置で作像、現像、クリーニン
グの工程を繰り返し行ったが、実用に十分なものであっ
た。
実施例7 第27図に示す表面性のシリンダー状Δ1支持体にに、
第5表に示す条件で実施例1と同様にして電子写真用光
受容部材を形成した。
なお、第1層のa−(Si +Ge):H:8層は、G
eH,およびSiH4の流量を第23図のようになるよ
うに、Gem4およびS i H4のマスプロコントロ
ーラー2007および2008をコンピューター(HP
 9 B 45 B)により制御した。
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙上に可視画像を得た。この様な画像
形成プロセスをlO万四回連続て行った・ この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と1
層万回目の画像の間には同等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例8 f17’527図に示す表面性のシリンダー状At支持
体1−に、第6表に示す条件で行なう以外は実施例1と
同様にして電子写真用光受容部材を形成した。
なお、第1層のa−(Si:Ge):H:8層は、Ge
H4およびSiH,+の流h1を第22図のようになる
ように、GeH,および5i11.のマスフロコントロ
ーラー2007および2008をコンピューター(HP
 Q 845 B)により制御した。
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙1−に可視画像を得た。この様な画
像形成プロセスをlO万四回連続て行った・ この場合に得られた画像の全てにおいて、[−渉縞は見
られず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と
1層万回目の画像の間には同等差異はなく、高品質の画
像であった。
実施例9 第28図に示す表面性のシリンダー状At支持体−Lに
、第6表に示す条件で行なう以外は実施例1と同様にし
て電子写真用光受容部材を形成した。
なお、第1層のa−(St :Ge):H:8層は、G
eH,およびSiH4の流量を第23図のようになるよ
うに、GeH4およびSiH4のマスフロコンI・ロー
ラー2007および2008をコンピューター(HP 
9845 B)により制御した。
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙上に可視画像を得た。この様な画像
形成プロセスを10万回連続して行った。
この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と1
層万回目の画像の間には同等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例i。
:fS29図に示す表面性のシリンダー状At支持体1
−に、第7表に示す条件で行なう以外は実施例1と同様
にして電子−写真用光受容部材を形成した。
なお、wS1層のa−(Si :Ge):H:B層は、
GeH4および5iHnの流量″を第22図のようにな
るように、GeH4および5iT(、のマスフロコント
ローラー2007および2008をコンピューター()
(P 9845 B)により制御した。
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用い゛て、画像露光を行ない、現像、
転写、定着して普通紙1−にIif視画像画像た。この
様な画像形成プロセスを1層万回連続して行った。
この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像とl
O万回目の画像の間には同等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例11 第27図に示す表面性のシリンダー状AI支持体上に、
第8表に示す条件で行なう以外は実施例1と同様にして
電子写真用光受容部材を形成した。
なお、第1層のa−(St:Ge):H:8層は、Ge
H,および5tH4の流量を第24図のようになるよう
に、GeH4およびSiH4のマスフロコントローラー
2007および2008をコンピューター(HP984
5B)により制御した。
これら電子写真用光受容部材について、実施例1ど同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙上に可視画像を得た。この様な画像
形成プロセスを1層万回連続して行った。
この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用−に十分な特性であった。又、初期の画像と
lO万回目の画像の間には同等差異はなく、高品質の画
像であった。
実施例12 第28図に示す表面性のシリンダー状AI支持体上に、
第9表に示す条件で行なう以外は実施例1と同様にして
電子写真用光受容部材を形成した。
なお、第1層のa−(St :Ge):H:8層は、G
eH4およびS i H,s (7)1%t’ilを第
25図のようになるように、GeH,およびSi)[4
のマスフロコントローラー2007および200Bをコ
ンピューター(HP 9845 B)により制御した。
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と同様
な画像露光装置を用いて、画像露光を行ない、現像、転
写、定着して普通紙1−に可視画像を得た。この様な画
像形成プロセスを1層万回連続して行った。
この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と1
0万回目の画像の間には同等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例13 第29図に示す表面性のシリンダー状AI支持体]−に
、第io表に示す条件で行なう以外は実施例1と同様に
して電子写真用光受容部材を形成した。
なお、第1層のa−(St :Ge):)I:8層は、
G e H4およびSiH4の流量を第23図のように
なるように、GeH4および5iHnのマスフロコント
ローラー2007および2008をコンピューター(H
P 9845 B)により制御した。
これら電子写真用光受容部材について、実施例1と叩様
な画像露光装置を一用いて、画像露光を行ない、現像、
転写、定着して普通紙上に可視画像を得た。この様な画
像形成プロセスを1層万回連続して行った。
この場合に得られた画像の全てにおいて、干渉縞は見ら
れず、実用に十分な特性であった。又、初期の画像と1
0万回目の画像の間には同等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例14 実施例1から実施例13までについてH2で3000V
ol ppmに希釈したBZHらガスの代りにH2で3
000vO1ppmに希釈したPH3ガスを使用して、
電子写真用光受容部材を作製した。
なお、他の作製条件は、実施例1から実施例13までと
同様にした。
これらの電子写真用光受容部材についTれ第26図に示
す画像露光装置(レーザー光の波艮780nm、スポッ
ト径80JLm)で、画像露光を行ない、それを現像転
写して画像をfl)だ。何れの画像にも干渉縞模様は観
察されず実用にi″分なものであった。
[発明の効果] 以北、詳細に説明した様に、本発明によれば、可干渉性
単色光を用いる画像形成に適し、製造管理が容易であり
、且つ画像形成時に現111する干渉縞模様と反転現像
時の斑点の現出を同時にしかも完全に解消することがで
き、しかも機械的耐久性、特に耐摩耗性、及び光受容特
性に優れた光受容部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、干渉縞の一般的な説明図である。 第2図は、多層の光受容部材の場合の干渉縞の説明図で
ある。 第3図は散乱光による干?jS144の説明図である。 第4図は、多層の光受容部材の場合の散乱光による干渉
縞の説明図である。 第5図は、光受容部材の各層の界面が平行な場合の干渉
縞の説明図である。 第6図は光受容部材の各層の界面が非平行な場合に干渉
縞が現われないことの説明図である。 第7図は、光受容部材の各層の界面が平行である1↓1
合と非W行である場合の反射光強度の比較の説明図であ
る。 第8図は、各層の界面が非平行である場合の干渉縞が現
われないことの説明図である。 第9図は代表的な支持体の表面状態の説明図である。 fJS 10図は、光受容部材の層構成の説明図である
。 第11図から第19図は、第1の層におけるゲルマニウ
ム原子の分布状態を説明するための説明図である。 第20図は、実施例で用いた光受容層の堆積装置の説明
図である。 第21図は、実施例で用いたAI支持体の表面状′!l
:の説明図である。 第22図から第25図までは、実施例におけるカスがi
埴の変化を示す説明図である。 第26図は、実施例で使用した画像露光装置である。 第27図、第28図、第29図は、実施例で使用したA
I支持体の表面状態の説明図である。 1000・・・・・・・・・光受容層 1001・・・・・・・・・An支持体1002・・・
・・・・・・第1の層 1003・・・・・・・・・第2の層 1004・・・・・・・・・光受容部材1005・・・
・・・・・・表面層 2601・・・・・・・・・電子写真用光受容部材26
02・・・・・・・・・半導体レーザー2603・・・
・・・・・・fθレンズ2604・・・・・・・・・ポ
リゴンミラー2605・・・・・・・・・露光装置の一
平面図2606・・・・・・・・・露光装置の側面図。 箪 3 図 第 4 図 第 5 図 イ立直 笥 6 閲 (D) ↑ @7ry!3 (A) (B) (C) R イ敦 3【 第 8 図 笥9図 1 (−一一一7.−□−−) @11 図 第 12 図  − 第 13 図 14図 @lff−図 し 第 16 図 瀉 21ス (A) (B) (c) (1,Im) (pm) II 22 図 EF[l(夕) 笛 23 図 咋藺(金) @ 24図 笥25 閃 N間(分) 第26図

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定の切断位置での断面形状が主ピークに副ピー
    クが重畳された凸状形状である凸部が多数表面に形成さ
    れている支持体と;シリコン原子とゲルマニウム原子と
    を含む非晶質材料で構成された第1の層と、シリコン原
    子を含むJ1品質材1で構成され光導電性を示す第2の
    層と、シリコン原子と炭素原子とを含む非晶質材ネlか
    らなる表面層とが支持体側より順に設けられた多層構成
    の光受容層と;を有する光受容部材において、前記第1
    の層及び第2の層の少なくとも一方に伝導性を支配する
    物質が含有され、且つ前記第1の層中におけるゲルマニ
    ウム原子の分4J状態が層厚方向に不均一であることを
    特徴とする光受容部材。
  2. (2)前記凸部が規則的に配列されている特、i’+請
    求の範囲第1項に記載の光受容部材。
  3. (3)前記凸部が周期的に配列されている特許請求の範
    囲第1ダjに記載の光受容部材。
  4. (4)前記凸部の夫々は、−次近似的に同一形状を有す
    る特許請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
  5. (5)前記凸部は、副ピークを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の光受容部材。
  6. (6)前記凸部の前記断面形状は、主ピークを中心にし
    て対称形状である特許請求の範囲第1項に記載の光受容
    部材。
  7. (7)前記凸部の前記断面形状ば、主ピークを中心にし
    て非対称形状である特許請求の範囲第1項に記11&、
    の光受容部材。
  8. (8)前記凸部は、機械的加工によって形成された特許
    請求の範囲第1項に記載の光受容部材。
  9. (9)第1の層及び第2の層のいずれか少なくとも一力
    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
    載の光受容部材。
  10. (10)第1の層及び第2の層の少なくともいずれか一
    方にハロゲン原子が含有されている特許請求の範囲第1
    項又は第9項に記載の光受容部材。
  11. (11)伝導性を支配する物質か周期律表第■族に属す
    る原子である特許請求の範囲第1項に記載の光受容部材
  12. (12)伝導性を支配する物質が周期律表第V族に属す
    る原子である特許請求の範囲第1項に記載の光受容部材
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CA000483204A CA1258394A (en) 1984-06-05 1985-06-05 Light-receiving member
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JPS6326660A (ja) * 1986-02-07 1988-02-04 Canon Inc 光受容部材

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