JPS6060651A - 電子写真用光導電部材 - 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。

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あること、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−８ｔ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いて、総合的な特性
向上を計る必要があ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、高光
感度化、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繰シ返し使用し
続けると、繰返し使用による疲労の蓄積が起って、残像
が生ずる所謂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下する、等の不
都合な点が生ずる場合が少なくなかった。

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
得てい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４ｔ層内に於いて多重反射による干
渉が起って、画像の「ボケ」が生ずるー、要因となる。

この影響は、解像度を上ける為に、照射スポットを／Ｊ
％さくする程太きくなシ、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っている。

従ってａ−８ｉ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−８ｉ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、シリ
コン原子を母体とする非晶質材料、殊にシリコン原子を
母体とし、水素原子ＣＤ又はノ・ロゲン原子（３）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　（
ＨｌＸ）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示すばかりでなく、従来の光
導電部材と較べてみても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いている
。

本発明は１ａ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
シ、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
するこ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ると共に干渉
阻止に優れ、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′７５玉極めて有効に
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ある
。

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あ
るｎ 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、ゲル
マニウム原子と、必要に応じて、シリコン原子、水素原
子、ノ・ロゲン原子■の少なくとも１つを含む非晶質材
料（以後ｒａ−Ｇｅ（Ｓｔ。

Ｈ，Ｘ）Ｊと記す）で構成された、第１の層領域（Ｇ）
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の層領域（Ｓ）とが前記支持体側よシ順に設
けられた層構成の光受容層とを有し、該光受容層は、窒
素原子を含有する層領域軸を有し、該層領域■に於ける
窒素原子の層厚方向の分布濃度線が、光受容層の上部端
面方向に滑らかに連続して増大している領域を有する事
を特徴とする。

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
特性が安定しておシ高感度で、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
つ干渉阻止に優れ、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ａ　−Ｇｅ（Ｓ
ｉ％Ｈ，Ｘ）で構成された第１の層領域（Ｇ）　１０３
、ａ　Ｓｔ　（Ｈｓ　Ｘ）で構成され、光導電性を有す
る第２の層領域（Ｓ）　１０４とが順に積層された層構
造を有する。

第１の層領域（Ｇ）　１０　ａ中に含有されるゲルマニ
ウム原子は、該第１の層領域（Ｇ）　１０３中に万偏無
く均一に分布する様に含有されても良いし、或いは、層
厚方向には万偏無く含有されてはいるが分布濃度は不均
一であっても良い。丙午らいずれの場合にも支持体の表
面と平行な面内方向に於いては、均一な分布で万偏無く
含有されるのが面内方向に於ける特性の均一化を計る点
からも必要である。殊に、光受容層１０２の層厚方向に
は万偏無く含有されていて且つ前記支持体１０１の設け
られである側とは反対の側（光受容層１０２の表面１０
５側）の方に対して前記支持体１０１側の方に多く分布
した状態となる様にするか、或いは、この逆の分布状態
となる様に前記第１の層領域（Ｇ）　１０３中に含有さ
れる。

本発明の光導電部材においては、前記した様に第１の層
領域（Ｇ）中に含有されるゲルマニウム原子の分布状態
は、層厚方向においては、前記の様な分布状態を取り、
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。

本発明に於いては、第１の層領域（Ｇ）上に設けられる
第２の層領域（Ｓ）中には、ゲルマニウム原子は含有さ
れておらず、この様な層構造に光受容層を形成すること
によって、可視光領域を含む、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、好ましい実施態様例の１つに於いては、第１の層領
域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万偏無く分布し、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ｐ第
２の層領域（印に向って減少する変化が与えられている
ので、第１の層領域（Ｇ）と第２の層領域（Ｓ）との間
に於ける親和性に優れ、且つ後述する様に、支持体側端
部に於いてゲルマニウム原子の分布濃度Ｃを極端に大き
くすることによシ、半導体レーザ等を使用した場合の、
第２の層領域（Ｓ）では殆んど吸収し切れない長波長側
の光を第１の層領域（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
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（Ｇ
）中にシリコン原子を含有させる場合には、該第１の層
領域Ｇ）と第２の層領域［Ｆ］）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
分酸されている。

第２図乃至第１０図には、本発明における光導電部材の
第１の層領域（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が不均一な場合の典型的例が示され
る。

第２図乃至第１０図において、横軸はゲルマニウム原子
の分布濃度Ｃを、縦軸は、第１の層領域（Ｇ）の層厚を
示し、ｔＢは支持体側の第１の層領域（Ｇ）の端面の位
置を、ｔアは支持体側とは反対側の第１の層領域（０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の層領域−はｔｎ側よりｔＴ側に向って層形成が
なされる。

第２図には、第１の層領域（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第１の典型例が示さ
れる。

第２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の層領域（Ｇ）が形成される表面と該第１の層領
域（Ｇ）の表面とが接する界面位置１Ｂより　ｔ＋の位
置までは、ゲルマニウム原子の分布濃度ＣがＣ１なる一
定の値を取シ乍らゲルマニウム原子が形成される第１の
層領域（Ｇ）に含有され、位置ｔ１よシは濃度Ｃ２よシ
界面位置ｔＴに至るまで徐々に連続的に減少されている
。界面位置ｔＴにおいてはゲルマニウム原子の分布濃度
ＣはＣ３とされる。

第３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は位置細よ多位置ｔＴに至るまで濃
度Ｃ４から徐々に連続的に減少して位置ｔＴにおいて濃
度Ｃ５となる様な分布状態を形成している。

第４図の場合には、位置１Ｂよ多位置ｔ、まではゲルマ
ニウム原子の分布濃度Ｃは濃度Ｃ６と一定値とされ、位
置ｔ２と位置ｔＴとの間において、徐々に連続的に減少
され、位置ｔ１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量未満の場合
である）。

第５図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは位
置細よ多位置ｔ１に至るまで、濃度Ｃ６よシ連続的に徐
々に減少され、位置ｔＴにおいて実質的に零とされてい
る。

第６図に示す例においては、ゲルマニウム、原子の分布
濃度Ｃは、位置軸と位置ｔ３間においては、濃度Ｃ０と
一定値であ夛、位置を丁においては濃度ＣＩｏとされる
。位置ｔ：と位置ｔＴとの間では、分布濃度Ｃは一次関
数的に位置ｔ３よシ位置１Ｔに至るまで減少されている
。

第７図に示される例においては、分布濃度Ｃは位置ｔＢ
よシ位置１４１：では濃度Ｃ１１の一定値を取シ、位置
ｔ４よシ位置ｔＴまでは濃度Ｃａｔよシ濃度Ｃｌ１１ま
で一次社数的に減少する分布状態とされている。

第８図に示す例においては、位置ｔＢより位置ｔアに至
るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは濃度Ｃ７４よ
シ実質的に零に至る様に一次関数的に減少している。

第９図においては、位置ｔｎよシ位ｆｉｉｔｓに至るま
ではゲルマニウム原子の分布濃度Ｃは、濃度ｃｐｓよシ
濃度ＣＩ６まで一次関数的に減少され、位置ｔ、と位置
ｔＴとの間においては、濃度Ｃｌ１ｌの一定値とされた
例が示されている。

第１０図に示される例においては、ゲルマニウム原子の
分布濃度Ｃは位置１．において濃度ｃｒｔでちゃ、位置
ｔ、に至るまではこの濃度ＣＩ７よシ初めはゆっくりと
減少され、ｊ６の位置付近においては、急激に減少され
て位置ｔ、では濃度Ｃ８８とされる。

位置ｔ６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、緩かに徐々に減少されて位置ｔ、で
濃度ＣＩ０となシ、位置ｔ、と位置ｔ。

との間では、極めてゆつくシと徐々に減少されて位置ｔ
８において、濃度Ｃ２０に至る。位置ｔ、と位置ＬＴＯ
間においては、濃度Ｃｔａよシ実質的に零になる様に図
に示す如き形状の曲綜に従って減少されている。

以上、第２図乃至第１０図により、第１の層領域（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ｔＴ側においては、前記分布濃度Ｃ
は支持体側に較べて可成り低くされた部分を有するゲル
マニウム原子の分布状態が第１の層領域（Ｇ）に設けら
れている場合は、好適な例の１つとして挙けられる。

本発明に於ける光導電部材を構成する光受容層を構成す
る第１の層領域（Ｇ）は、好ましくは上記した様に支持
体側の方か、又は、これとは逆に自由表面側の方にゲル
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
（５）を有するのが望ましい。

例えば局在領域（５）は、第２図乃至第１０図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置ｔＢよシ５μ以内に設
けられるのが望ましいものである。

本発明においては、上記局在領域囚は、界面位置ｔＢよ
り５μ厚までの全層領域（ＬＴ）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（３）を層領域（ＬＴ）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
従って適宜決められる。

、局在領域囚はその中に含有されるゲルマニウム原子の
層厚方向の分布状態としてゲルマニウム原子の分布濃度
の最大値Ｃｍａｘがシリコン原子との和に対して、好ま
しくは１０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、より好適
には５０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、最適にはＩ
　Ｘ　１０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上とされる様な分
布状態となシ得る様に層形成されるのが望ましい０ 即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の含有され
る層領域（Ｇ）　ｆｄ　、支持体側からの層厚で５μ以
内（ｔｎから５μ厚の層領域）に分布濃度の最大値Ｃｍ
ａｘが存在する様に形成されるのが好ましい。

本発明において、第１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決められるが、シ
リコン原子との和に対して、好ましくは】〜ｌ　ＯＸ　
１０　ａｊｏｍｊ（！　ｐＩ）ｍ％　よシ好ましくは１
００〜９．５　Ｘ　１０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　ｓ最
適には５００〜８×１０ａｔＯｎ１ｉＣｐｐｍとされる
のが望ましい。

本発明に於いて第１０層領域（Ｇ）と第２の層領域■）
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６　’？Ｊ１部材の
設計の際に充分なる注意が払われる必要がある。

本発明に於いて、第１の層領域（Ｇ）の層厚ＴＢは、好
ましくは、３０λ〜５０μ、よシ好ましくは４０λ〜４
０μ、最適には５０λ〜３０μとされるのが望ましい。

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

ｈ′５１の層領域（Ｇ）の層厚ＴＢと第２の層領域（Ｓ
）の層）ＢＴの和（Ｔｎ　＋　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、光導電部材の層設計の
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とされるのが重重
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、ＴＩ３／Ｔ≦０．９、最適に
はＴＢ　／　Ｔ≦０．８なる関係殊満足される様に層厚
ＴＢ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１の層領域（Ｇ）中に含有されるゲ
ルマニウム原子の含有量がＩ　Ｘ　１０　ａｔｏｍｌｃ
ｐｐｍ以上の場合には、第１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２０
μ以下とさｉするのが望ましい。

本発明において、必要に応じて光受容層を構成する第１
の層領域Ω又は／及び第２のノー領域（Ｓ）中に含有さ
れるノ・ロゲン原子（３）としては、具体的にはフッ素
、塩素、臭素、ヨウ素が拳げられ、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。

本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と高暗抵抗
化、更には、支持体と光受容層との間の密着性の改良を
図る目的の為に、光受容層中には、窒素原子が含有され
る層領域（へ）が設けられる。光受容層中に含有される
窒素原子は、光受容層の全層領域に万遍なく含有されて
も良いし、或いは、光受容層の一部の層領域のみに含有
させて偏在させても良い。

本発明に於いて、層領域Ｎに於ける窒素原子の分布状態
は分布濃度Ｃ軸が、支持体の表面と平行な面内方向に於
いては、均一であっても、第２図乃至第１０図を用いて
説明したゲルマニウム原子の分布状態と同様に分布濃度
Ｃ（へ）が層厚方向には不均一である。

第１１図乃至第１６図には、光受容層全体としての窒素
原子の分布状態の典型的例が示される。これ等の図に於
いて横軸は窒素原子の層厚方向の分布濃度Ｃ（Ｎ）を、
縦軸は光導電性を示す光受容層の層厚を示し、ｔＢは支
持体側の光受容層の端面（下部端面）の位置を、ｔＴは
支持体側とは反対側の光受容層の端面（上部端面）の位
置を夫々示す。詰シ、光受容層はｔＢ側よりｔ。

側に向って層形成される。

第１１図に示した例では、位置ｔＢから位置ｔ。

までの層領域には窒素原子は含有されず、位置ｔ、から
光受容層の自由表面位置ｔＴの層領域に於いてｔ、側よ
シｔＴ側に向って次第に窒素原子の分布濃度ＣＮが増加
し、ｊＴに至って窒素原子の分布濃度ＣＮは濃度Ｃ２□
に至る。

第１２図に示した例では、位置ｔＢから自由表面を丁ま
での光受容層の全層領域に窒素原子が含有されてお９、
分布濃度ｃＨはｔ８で零で、それよシ徐々に滑らかに単
調的にｔＴまで増加し、を丁に至って濃度Ｃ２２となっ
ている。

第１３図に示した例では、位置ｔＢからｔｌｏまでの層
領域では窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）は零からＣ２３ま
で単調的に増加し、位置ｔ、。からｔＴｉでの層領域に
於いては窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎｌは濃度Ｃ２ｓで一
定である。

第１４図に示しだ例では、位置ｔ、からｔｏ　”１での
層領域に於いては窒素原子の分布濃度Ｃ■がＣ２４から
Ｃ２５にゆるやかに減少し、位置ｔｌ＋からｔ１２まで
の層領域では分布濃度ＣＨは濃度Ｃ２Ｂで一定で位置ｔ
１２からｔ。までの層領域では窒素原子の分布濃度Ｃ輛
がＣ２，からＣ２，に至るまで連続的に増加している。

第１５図に示した例では、窒素原子の含有される層領域
Ｎを２つ有する場合が示される。即ち、位置ｔＢからｔ
＋３までの層領域に於いては窒素原子の分布６１度ＣＮ
はＣ２□から零まで減少し、位置ｔ１３からｔ１４まで
の層領域には窒素原子は含まれておらず、位置ｔ１４か
らｔＴまでの層領域に於いては分布濃度Ｃ（Ｎ）が零か
らＣ２８に単調的に増加している。

第１６図の例の場合には、位置ｔＢからｔ、５までの層
領域に於いては、窒素原子の分布濃度Ｃ（へ）がＣ２゜
と一定であり、位置ｔ、ｆｉからｔＴまでの層領域に於
いては、初め徐々にゆっくり増加し、その後急峻に増し
て１ＴでＣ３）に至っている。

本発明に於いて、光受容層に設けられる窒素原子の含イ
ｊされている層領域（へ）は、光感度と暗抵抗の向上を
主たる目的とする場合には、光受容層の全層領域を占め
る様に設けられ、光受容層の自由表面からの電荷の注入
を防止するためには、自由表面近傍に設けられ、支持体
と光受容層との間の密着性の強化を図るのを主たる目的
とｊる場合には、光受容層の支持体側端部層領域■を占
める様に設けられる○ 上記の第一の場合、層領域Ｎ中に含有される窒素原子の
含有量は、高光感度を維持する為に比較的少なくされ、
２番目の場合、光受容層の自由表面からの電荷の注入を
防ぐために表面近傍に多くされ、第３の場合には、支持
体との密着性の強化を確実に図る為に比較的多くされる
のが望ましい。

又、上記王者を同時に達成する目的の為には、支持体側
に於いて比較的高濃度に分布させ、光受容層の中央に於
いて比較的低濃度に分布させ光受容層の自由表面側の表
面層領域には、窒素原子を多くした様な酸素原子の分布
状態を層領域（０）中に形成すれば良い。

本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域軸に含有
される窒素原子の含有量は、層領域（へ）自体に要求さ
れる特性、或いは該層領域軸が支持体に直に接触して設
けられる場合には、該支持体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。

又、前記層領域軸に直に接触して他の層領域が設けられ
る場合には、該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も考慮されて、窒素原子
の含有量が適宜選択される。

層領域（へ）中に含有される窒素原子の量は、形成され
る光導電部材に要求される特性に応じて所望に従って適
宜法められるが、好ましくは、０、、００１〜５０　ａ
ｔｏｍｉｃ　％、より好ましくは、０．００２〜４０　
ａｔｏｍｉｃチ、最適には０．００３〜３０　ａｔｏｍ
ｉｃチとされるのが望ましい。

本発明に於いて、層領域Ｎが光受容層の全域を占めるか
、或いは、光受容層の全域を占めなくとも、層領域Ｎの
層厚Ｔ。の光受容層の層厚Ｔに占める割合が充分多い場
合には、層領域Ｎに含有される窒素原子の含有量の上限
は、前記の値より充分少なくされるのが望ましい。

本発明の場合には、層領域Ｎの層厚Ｔ。が光受容層の層
厚Ｔに対して占める割合が５分の２以上となる様な場合
には、層領域Ｎ中に含有される窒素原子の量の上限とし
ては、好ましくは３０ａｔｏｍｉｃ％以下、よシ好まし
くは２０　ａｔｎｍｉｃ％以下、最適には１０　ａｔｏ
ｍｉｃ％以下とされるのが望ましい。

本発明において、光受容層を構成する酸素原子の含有さ
れる層領域■は、上記した様に支持体側及び自由表面近
傍の方に窒素原子が比較的高濃度で含有されている局在
領域■）を有するものとして設けられるのが望ましく、
この場合には、支持体と光受容層との間の密着性をより
　−層面上させること及び受容電位の向上を図ることが
出来る。

上記局在領域（Ｂ）は、第１１図乃至第１６図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置１．または自白表面ｔ
Ｔより５μ以内に設けられるのが望ましい。

本発明においては、上記局在領域ＣＢ）は、界面位置軸
または自由表面ｔＴよシ５μ厚までの全層領域（ＬＴ）
とされる場合もあるし、又、層領域（ＬＴ）の一部とさ
れる場合もある。

局在領域を層領域（Ｉ、ｒ）の一部とするか又は全部と
するかは、形成される光受谷層に要求される特性に従っ
て適宜法められる。

局在領域（、Ｂ）はその中に含有される窒素原子の層厚
方向の分布状態とじで窒素原子の分布濃度ｃｔｎの最大
値ＣｍａＸが、好葦しくは５００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ
以上鴬好適には８００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上１最
適には１０　Ｕ　Ｏａｔｏｍｉｃ　ＰＩ）ｍ以上とされ
る様な分布状態となり得る様に層形成されるのが望まし
い。

即ち、本発明においては、窒素原子の含有される層領域
軸は、支持体側または自由表面からの層厚で５μ以内（
ｔｎまたはｔ。から５μ厚の層領域）に分布濃度０吋の
最大値ＣＴｒｌａｘが存在する様に形成されるのが望ま
しい。

本発明において、ａ−Ｇｅ（Ｓｔ、ＨｌＸ）で構成され
る第１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　−Ｇｅ　（Ｓｉ、
　）１：、　Ｘ）で構成される第１の層領域（Ｇ）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（Ｓｉ）を供給し得るＳｔ供給用の原料ガス、
水素原子０導入用の原料ガス又は／及びハロゲン原子（
３）導入用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内
１で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　Ｇｅ　（８１％　Ｈ％　Ｘ　）から
成る層を形成すれば良い。又、ゲルマニウム原子を不均
一な分布状態で含有させるにはゲルマニウム原子の分布
濃度を所望の変化率曲線に従って制御し乍らａ　Ｇｅ　
（８１％　ａ　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と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、或い
は、該ターゲットと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
使用して、必要に応じてｓ　Ｈｅ、　Ａｒ停の稀釈ガス
で稀釈されたＧｅ供給用の原料ガスを、又、必要に応じ
て水素原子側又は／及びハ四ゲン原子ｏＯ導入用のガス
をスパッタリング用の堆黄室［４人し、所望のガスのプ
ラズマ雰囲気を形成することによって成される。ゲルマ
ニウム原子の分布を不均一にする場合には、例えば前記
Ｇｅ供給用の原料ガスのガス流量を所望の変化率曲線に
従って制御し乍ら、前記のターゲットをスパッタリング
してやれば良い。

本発明において使用されるＳｔ供給用の原料ガスと成シ
得る物質としてはｓ　Ｓ　Ｉ　Ｌ　ｓ　Ｓ　１２　Ｈｅ
、５ｉ３Ｈ３％Ｓ　ｉ４　Ｈ＋ｏ等のガス状態の又はガ
ス化しＴＵろ水素化硅素（シラン類）が有効に使用され
るものとして挙げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易
さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ，，５ＬＨａが
好ましいものとして誉げられる。

Ｇｅ供給用の原料ガスと成シ得る物質としては、ＧｅＬ
、Ｇｅ２Ｈａ、Ｇｅ、Ｈａ、Ｇｅ４Ｈ＋ｏ　ｓ　Ｇｅ４
Ｈ＋ｏ　ｓ　Ｇｅ５ＪＬ４、Ｇｅ４Ｈ＋ｏ　、Ｇｅ５Ｈ
ｒｓ　ｓ　Ｇｅ４Ｈ＋ｏ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、Ｇｅ２Ｈ６、Ｇｅ５Ｈａ
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、多くのノ・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。

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（
＋ゲンガス、Ｂｒ　Ｆｓ　ＣｔＦｓ　Ｃ４Ｆｓ、ＢｒＦ
５　、ＢｒＦ３、ＩＦ３、ＩＦ７、ＩＣＡ１１Ｂｒ等の
ハＣｆｆ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、ハロゲン原子で
ｆＢ、′ＦＡされたシラン誘導体としては、具体的には
例えばＳｉＦ、、５ｉ２Ｆ６ｓ　５ｉＣ４，５ｉＢｒ。

等の・・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）・ロゲン原子を含むａ−８ｉＧｅ
から成る第１の層領域（Ｇ）を形成する事が出来る。

グロー放電法に従って、ノ・ロゲン原子を含む第１の層
領域（Ｇ）を作成する場合、基本的には、例えばＳｔ供
給用の原料ガスとなるノ・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Ａｒ１Ｈ２、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（６）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（０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、各ガスは単独側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Ｏ イオンブレーティング法に依ってａ−Ｇｅ（Ｓｉ。

ｎ、ｘ）から成る第１の層領域Ｃ）を形成するには、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（ＦＢ法）停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
倒れの場合にも形成される層中にノ・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、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、・・ロゲン原子導入用の原料ガスと
して上記されたノ・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ｓ　ＨＦ％　Ｉ（Ｃｚ。

ＨＢｒ％ＨＩ等の））ロゲン化水素、５ｔＨ２Ｆ２．５
ｉＨ２Ｉ２、Ｓ　ｉ　Ｈ２Ｃ２２，５ｉＨＣｔ、　ｓ　
５ｉＨ２Ｂｒ２．５ｉＨＢｒ３等のハロゲン置換水素化
硅素、及びＧｅＨＦ５．　ＧｅＨ，Ｆｔ、ＧｅＨｓＦｓ
　ＧｅＨＣｔｓ、ＧｅＨＢｒ５　、Ｇｅｍ５ＣＬ、　Ｇ
ｅＨＢｒ５、ＧｅＨＢｒ５、ＧｅＨ，Ｂｒ、　ＧｅＨｌ
、、ＧｅＨ−Ｌ、ＧｅＨｓＩ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つとするノ・ロ
ゲン化物、　ＧｅＦ、、ＧｅＣＬ、、ＧｅＢｒ４、Ｇｅ
　Ｉ４、Ｇｅ　Ｆ２、Ｇｅ　Ｃ４、ＧｅＢｒ、、Ｇｅ　
１．等のハロ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（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／・ロゲン化物は、第
１の層領域Ｇ）形成の際に層中に・・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ノ
・ロゲン導入用の原料として使用される。

水素原子を第１の層領域■中に構造的に導入するには、
上記の他にＨ２、或いはＳｉＨ４，５ｉｚＨａ、Ｓｉ、
Ｉ（いＳ　ｉ４Ｈ，。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、
ＧｅＨ，、Ｇｅ、Ｈａ、Ｇｅｓ　Ｈａ、Ｇｅ、Ｈ，、、
Ｇｅ、Ｈ，、、Ｇｅｏ１Ｌ＋、Ｇｅ７Ｈ１ｓ、Ｑｅ８ｉ
Ｉ、、、Ｇｅ、Ｈ２Ｏ等の水素化ゲルマニウムとＳｔ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の層領域（Ｑ中に含有される水素原子φυの
量、又はハロゲン原子■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０．０１〜４０　
ａｔｏｍｉｃチ、よシ好適には０．０５〜３０　ａｔｏ
ｍｉｃ　’％　ｓ最適には０．１〜２５　ａｔｏｍｉｃ
俤とされるのが望ましい。

ＷＪｌの層領域（Ｇ）中に含有される水素原子（均又は
／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（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−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される第
２の層領域（Ｓ）を形成するには、前記した第１の層領
域（Ｇ）形成用の出発物質（Ｉ）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２の層
領域（Ｓ）形成用の出発物質（■）〕を使用して、第１
の層領域（Ｇ）を形成する場合と、同様の方法と条件に
従って行う事が出来る。

即ち、本発明において、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）　で構成さ
れる第２の層領域（８）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−８ｉ（Ｈ，Ｘ）
で構成される第２の層領域Ｃ８）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Ｓｉ
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、該堆積
室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置に設層され
である所定の支持体表面上にａ−８ｉ（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８
１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（Ｉ（）又は／及びハロゲン原子（Ｘ）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
。

本発明に於いて、形成される光受容層を構成する第２の
層領域（Ｓ）中に含有される水素原子（）Ｉ）の量、又
は・・ロゲン原子（Ｘ）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、１〜４０　ａ
ｔｏｍｉｃチ、よシ好適には５〜３０　ａｔｏｍｉｃ％
　、最適には５〜２５　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望
ましい。

本発明に於いて、光受容層に窒素原子の含有された層領
域（Ｎ）を設けるには、＞Ｙ：、受容層の形成の際に鼠
素原子導入用の出発物質を前記した層形成用の出発物質
と共に使用して、形成される層中にその量を制御し乍ら
含有してやれば良い０ 層領域（Ｎ）を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、前記した光受容層形成用の出発物質の中から所望
に従って選択されたものに窒素原子導入用の出発物質が
加えられる。その様な窒素原子導入用の出発物質として
は、少なくとも窒素原子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ガス化したものの中の大概のも
のが使用され得る。

例えば７リコン原子（８ｉ）を構成原子とする原料ガス
と、窒素原子（Ｎ）を構成原子とする原料１スと、必要
に応じて水素原子（Ｈ）又は及びハロゲン原子（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、シリコン原子（８皿）を構成原子とす
る原料ガスと、窒素原子（Ｎ）及び水素原子（Ｈ）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、シリコン原子（Ｓｉ）を構成原子と
する原料ガスと、シリコン原子（Ｓｉ）。

窒素原子（Ｎ）及び水素原子（Ｈ）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出来る。

又、別には、シリコン原子（Ｓｉ）と水素原子（Ｈ）と
を構成原子とする原料ガスに窒素原子（Ｎ）を結成原子
とする原料ガスを混合して使用しても良伝。

層領域（Ｎ）を形成する際に使用される窒素原子（Ｎ）
４人用の原料ガスに成シ得るものとして有効に使用され
る出発物質は、Ｎを構成原子逅する或いはへと■（とを
構成原子とする例えば窒素（Ｎ、）、アノモニア（ＮＨ
，）　、ヒドラジン（Ｈ，ＮＮＨ，）　、アジ化水素（
）ＩＮ、　）、アジ化アンモニウム（ＮＩ（、Ｎ、　）
等のガス状の又はガス化し得る望素、窒化物及びアジ化
物等の窒素化合物を挙げることが出来る。この他に、窒
素原子（Ｎ）の導入に加えて、ハロゲン原子（Ｘ）の導
入も行えるという点から、三弗化窒素（ｐ３　Ｎ　）　
を四弗化窒素（ＲＮｚ　）等のハロゲン化窒素化合物を
挙げることが出来る。

本発明に於いては、層領域（Ｎ）中には窒素原子で得ら
れる効朱を更に助長させる為に、窒素原子に加えて、更
に酸素原子を含有するこ々が出来る。

力 酸素原子上層領域（Ｎ）　Ｋ導入する為の酸素原子導入
用の原料ガスとしては、例えば酸素（Ｏｚ）。

オゾン（０３）、−酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（Ｎ
Ｏ２）　、−二酸化窒素（Ｎ２０）　、三二酸化ｇ素（
Ｎ２０３）　’＋　Ｌ’Ｌｌ　二酸化窒素（Ｎ２Ｏ４）
　、五二酸化窒素（Ｎ２０．　）　、　三［化’ｉＷ素
（Ｎｏ、）　、シリ”　ンＪ）Ａ　子（Ｓ　＋　）と酸
素原子（０）と水素原子（Ｈ）とを構成原子とする、例
えば、ジシロキサン（Ｈ，５ｉＯ８市、）。

トリシロキサン（１−１，５ｉＯ８ｉｆ−１２０ｓｉｌ
−１３）等の低級シロキサン等を挙げることができる。

スパッタリング法によって、窒素原子を含有する層領域
（Ｎ）を形成するには、単結晶又は多結晶のＳｉウェー
ハー又ｔｉｓｉ、Ｎ４　ウェーハー、又はＳｉとＳｉ、
Ｎ、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、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッタリン
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
、窒素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパッタ用の堆積室中に導入し、これ等の
ガスのガス７’　５　スマを形成して前記Ｓｉウエーハ
ーヲスパッタリングすれば良い。

又、別には、ＳｉとＳ　ｉ　、Ｎ、　とは別々のターゲ
ットとして、又はＳｉと５ｉｊＮ４の混合した一枚のン
ーゲットを使用することによって、スパッタ用のガスと
しての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも水素原子（
Ｈ）又は／及びハロゲン原子（埒、を構成原子として含
有するガス雰囲気中でスパッタリングすることによって
成される。酸素原子導入用の原料ガスとしては、先述し
たグロー放電の例で示した原料ガスの中の酸素原子導入
用の原料ガスが、スパッタリングの場合にも有効なガス
として使用され得る。

不発明に於いて、光受容層の形成の際に、窒素原子の含
有される層領域（Ｎ）を設ける場合、該層領域（Ｎ）に
含有される窒素原子の分布濃度Ｃ（Ｎ）を層厚方向に変
化させて、所望の層厚方向の分布状態（ｄｅｐｔｈ　ｐ
ｒｏｆｉｌｅ　）を有する層領域（Ｎ）を形成するには
、グロー放電の場合には、分布碌度Ｃ（Ｎ）を変化させ
るべ＠窒素原子導入用の出発物質のガスを、そのガス流
量を所望の変化率曲線に従って適宜変化させ乍ら、堆積
室内に導入することＶこよって成される。

例えば手動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられて
いる何らかの方法によ）、ガス流路系の途中に設けられ
た所定のニードルバルブの開口を漸次変化させる操作を
行えば良い。このとき、例えばマイコン等を用いて、あ
らふじめ設計された変化率曲線に従って流葉を制御し、
所望の含有率曲線を得ることもできる。

層領域（Ｎ）をスパッタリング法によって形成する場合
、窒素原子の層厚方向の分布濃度Ｃ（Ｎ）を層厚方向で
変化させて、窒素原子の層厚方向の所望の分布状態（ｄ
ｅｐｔｈ　ｐｒｏｆｉｌｅ　）を形成するには、第一に
は、グロー放電法による場合と同様に１窒素原子導入用
の出発物質をガス状態で使用し、該ガスを堆積室中へ導
入する際のガス流量を所望に従って適宜変化させること
によって成される。

第二には、スパッタリング用のターゲットを、例えばＳ
ｔとＳｉ、Ｎ、との混合されたターゲットを使用するの
であれば、ＳｉとＳｉ、Ｎ、との混合比を、ターゲット
の層厚方向に於いて、予め変化させておくことによって
成される。

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１の層領域（Ｇ）又は／及びゲルマニウム原
子の含有されない第２０層領・域（８）には、伝導特性
を制御する物質（Ｃ）を含有させることによシ、該層領
域（Ｇ）又は／及び該層領域（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。

本発明に於いては、伝導特性を制御する物質（Ｃ）の含
有される層領域（ＰＮ）は、光受容層の一部又は全層領
域に設けて良い。或いは、層領域（ＰＮ）は層領域（Ｇ
）又は層領域（Ｓ）の一部又は全層領域に設けても良い
０ 伝導特性を制御する物質（Ｃ）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、本発明に於い
ては、Ｓｉ又はＧｅ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）、ＡＡ！（
アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム
）、ＴＪ（タリウム）等があシ、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、周期律表第■族に属する原子（Ｊ
ＷＶ族原子）、例えば、Ｐ（燐）　ｓ　Ａｓ（砒素）、
ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等であシ、殊に
、好適に用いられるのは、Ｐ。

Ａｓである。

本発明に於いて、光受容層に含有される伝導特性を制御
する物質（Ｃ）の含有量は、該光受容層に要求される伝
導特性、或いは該光受容層に直に接触して設けられる他
の層や支持体の特性や、該他の層や支持体との接触界面
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。

又、前記の伝導特性を制御する物質を光受容層中に含有
させるのに、該光受容層の所望される層領域に局在的に
含有させる場合、殊に、光受容層の支持体側端部層領域
（Ｅ）に含有させる場合には、該層領域（Ｅ）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も考慮されて、伝導特
性を制御する物質の含有量が適宜選択される。

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）の含有量としては、好ましくは
、０．０１〜５Ｘ１０’　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ。

よシ好適には０．５〜ｌ　Ｘ　１０　’　ａｔｏｍｉｃ
　ｐｐｍ、最適には１〜５Ｘ１０”　ａ　ｔｏｍｉｃｐ
ｐｍ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）の含有量が
好ましくは３０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、より好適
には５　ｇ　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、最適にはＩ　
Ｑ　Ｑ　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上ノ場合ニハ、前記物
質（Ｃ）は、光受容層の一部の層領域に局所的に含有さ
せるのが望ましく、殊に光受容層の支持体側端部層領域
（Ｅ）に偏在する様に含有させるのが望ましい。

上記の中、光受容層の支持体側端部層領域（Ｂ）に前記
の数値以上の含有量となる様に前記の伝導特性を支配す
る物質（Ｃ）を含有させることによって、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
容層の自由表面かの極性に帯電処理を受けた際に支持体
側から光受容層中へ注入される電子の移動を効果的に阻
止することが出来、又、前記含有させる物質が前記の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層中へ注入さ
れる正孔の移動を効果的に阻止することが出来る。

この様に、前記端部層領域（Ｅ）に一方の極性の伝導特
性を支配する物質を含有させる場合には、光受容層の残
シの層領域、即ち、前記端部層領域（Ｅ）を除いた部分
の層領域（Ｚ）には、他の極性の伝導特性を支配する物
質を含有させても良いし、或いは、同極性の伝導特性を
支配する物質を、端部層領域（Ｅ）に含有される実際の
量よりも一段と少ない量にして含有させても良い０ この様な場合、前記層領域（Ｚ）中に含有される前記伝
導特性を支配する物質（Ｃ）の含有量としては、端部層
領域ＣＢ＞に含有される前記物質の極性や含有量に応じ
て所望に従って適宜決定されるものであるが、好ましく
は０．００１〜１００１０００ａｔｏ　ｐｐｍ　、より
好適には０．０５〜５００　ａｔｏｍｉｃｐｐｍ、最適
には０．１〜２００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍとされるの
が望ましい。

本発明に於いて、端部層領域（Ｅ）及び層領域（Ｚ）に
同種の伝導性を支配する物質を含有させる場合には、層
領域（Ｚ）　Ｋ於ける含有量としては、好ましくは、３
０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以下とするのが望ましい。上
記した場合の他に、本発明に於いては、光受容層中に、
一方の極性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。

詰シ、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
に接触する緑に設けて所謂ｐ−ｎ接合を形成して、空乏
層を設けることが出来る０ 光受容層中に伝導特性を制御する物質（Ｃ）、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ｍ族原子導入用の出発物質或いは第■族原
子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、第２の層
領域を形成する為の他の出発物質と共に導入してやれば
良い。この様な第ｍ族原子導入用の出発物質と成シ得る
ものとしては、常温常圧でガ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、Ｂ、Ｉ（、Ｂ、Ｈ，
。、　Ｂ、Ｈ，、Ｂ雪Ｈ１ｌ。

Ｂ＠Ｈ，＠、　Ｂ、Ｈ，、、Ｂ、Ｈ，、等の水素化硼素
、ＢＰ、　、　ＢＣｌ、　。

ＢＢｒｓ等の・・ロゲン化硼素等が挙げられる。この他
、）ＪＣＪ−、（ｈＣ６−、Ｇａ（Ｃル）ｓ　、　Ｉｎ
ＣＡ’−、ＴｌＣｌ−等も挙げることが出来る。

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隻ＰＨ，，
Ｐ、Ｈ，等の水素比隣、　ＰＨ４Ｉ、　ＰＦ、　。

ＰＦ１ＰＣ／ｌ　、　ＰＯ２、ＰＢｒａ　、　ＰＢｒｇ
　、　ＰＬ等の／）ロゲン化燐が挙げられる。この他、
Ａｓｈ、、　ＡｓＦ、　。

人ｓＣ４、ＡｓＢｒ５　、ＡｓＦ、、８ｂＨ＃　、８ｂ
Ｆａ　、５ｂＦｌ　、８ｂＣＡａ８ｂＣＡ　、　Ｂｉ）
Ｉｓ　、　Ｂｉ（Ｊｓ　、　Ｂ１Ｂｒ５等も第Ｖ族原子
導入用の出発物質の有効なものどして挙げることが出来
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。

ＡＪＩ　、　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、セルローズ。

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ソート、ガラス。

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、肚導亀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。

）Ｊ　、　Ｃｒ　、　Ｍｏ　、　Ａｕ　、　Ｉｒ　、　
Ｎｂ、　Ｔａ　、　Ｖ　、　Ｔｉ。

Ｐｔ　、Ｐｄ　、ＩｎｔＯｓ　、Ｓｎｏｗ　、ＩＴＯ（
Ｉｎｘ０ｍ＋８ｎＯｔ　）等から成る薄膜を設けること
によって導電性が付与され、或いはポリエステルフィル
ム等の合成樹脂フイ／ｌ／Ａであれば、ＮｉＣｒ　、　
Ｎ　、　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向に導電性が
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）゛Ｃ導電部材１００
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′ｄ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
分発揮されるわ回内であれば可能な限シ薄くされる。百
年ら、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１７図に光導電部材の製造装置直の一例を示す。

図中の１１０２〜１１０６のガスボンベには、本発明の
光導ｔｕ　Ｍ３材を形成するだ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１１０２は、Ｈｅで稀
釈された５ｉ１−Ｊ４ガス（純度９９．９９９Ｘ、以下
Ｓ　ｉ　ｌ−（、／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０３は
１−１ｅで稀釈されたＧｅ山ガス（純度９９．９９９％
、以下Ｇｅ１−（４／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０４
はＮＨ１，ガス（純度９９．９９％）ボンベ、１１０５
はＨｅガス（純度９９．９９９％）ボンベ、１１０６は
Ｈ２ガス（純度９９．９９９％）ボンベである。

これらのガスを反応室１１０１に流入させるにはガスボ
ンベ１１０２〜１１０６のパルプ１１２２〜１１２６、
ＩＪ−クバルブ１１３５が閉じられていることを確認し
、又、流入パルプ１１１２〜１１１６、流出パルプ１１
１７〜１１２１．補助パルプ１１３２゜１１３３が開か
れていることを確認して、先ずメインパルプｌ】３４を
開いて反応室１１０１　、及び各ガス配管内全排気する
。次に真空計１１３６の読みが約５　Ｘ　１０’ｔｏｒ
ｒになった時点で補助パルプ１１３２，１１３３、流出
パルプ１１１７〜１１２１を閉じる。

次にシリンダー状基体１１３７上に光受容層を形成する
場合の１例をあげると、ガスボンベ１１０２よりＳ　１
ｔ−Ｉ４／　ｌｉｅガス、ガスボンベ１１０３よりＧｅ
１（４／Ｈｅガス、ガスボンベ１１０４　ヨリＮＨ，カ
スヲハルブ１１２２，１１２３．１１２４を開いて出口
圧ゲージ１１２７．１１２８．１１２９の圧をＩ　Ｎ９
　／　ｃ、ｒ！　Ｋ調整し、流入パルプ１１１２，１１
１３．１１１４を徐々に開ケて、マスフロコントローラ
１１０７　、１１０８゜」１０９内に夫々ｂｉｔ人させ
る。引き続いて流出パルプ１１１７．１１１８，１１１
９、補助パルプ１１３２ヲ保々に開いて夫々のガスを反
応室１１０１　Ｋ流入さぜる。このときのＳ　ｉＨ４／
Ｈｅガス流量とＧｅｌ−１４／　Ｈｅガス流量とＮＨ，
ガス流量との比が所望の値になるように流出パルプ１１
１７．１１１８．１１１９を調整し、父、反応室１１０
１内の圧力が所望の値になるように真空計１１３６の読
みを見ながらメインパルプ１１３４の開口を調整する０
そして基体１１３７の温度が加熱ヒーター１１３８によ
り５０〜４００℃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１１４０を所望の電力に設定して反
応室１１０１内にグロー放電を生起させ、同時にあらか
じめ設計された変化率曲線に従ってＧｅＨ，／Ｈｅガス
およびＮ１−Ｉ、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）（ルプ１１１８バルブ１１２０
の開口を？Ｉｄｒ次変化させる操作を行なって形成され
る層中に含有させるゲルマニウム原子及び窒素原子の分
イτｉｉ度を制御する。

上記の様Ｖこして、所望時間グロー放電を維持して、所
望層厚に、基体１１３７上に第１の層領域（Ｇ）を形成
する。所望層厚に第１の層領域（Ｇ）が形成された段階
に於いて、流出パルプ１１１８を完全に閉じること、及
び必要に応じて放電伯仲を変える以外は、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
１の１済領域（Ｇ）上にゲルマニウム原子の実質的に含
有されない第２の１４　＜ｉＱ域（Ｓ）を形成すること
が出来る。

第１の層領域（Ｇ）および第２の層領域（Ｓ）中に、仏
心性を支配する物質（Ｃ）を含有させるには、第１の１
−領域（Ｇ）および第２の層領域（Ｓ）の形成の際に例
えばＩＪ、Ｈ，、ＰＩ−１，、等のガスを堆積室１１０
１の中に・Ｊ）人するガスに加えてやれば良いＯ 層形成を行っている間は層形成の均一化を図るため基体
１１３７はモータ１１３９により一定速度で回転させて
やるのが望ましい。

以下笑朔例について説明する。

実施例１ 第１７図に示した製造装置Ｖこ上りシリンダー状のＭ基
体上にｉ１表に示す条件で電子写真用像形成部材として
の試料（試料、／１６１１−１〜１７−３）全夫々作成
した（第２表）。

各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布製ＩＷは第
１８図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第１９図に示
される。

こうして得られた各試料を、帯■４．露光実験装置に設
置し■５．　ＯＫｖで０，３冠間コロナ帯′１１毛を行
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−就の光量を透過型のテストチャ
ートを通して照射させた。

その後直ちに、θ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、像形成部材上１０１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％０５．ＯＫＶのコロナ帯
′屯で転写紙上に転写した所、いずれの試料に於いても
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。

上記に於いて、光源をタングステンランプの代りに８１
０ｎｍＯＧａＡｓ系半導体レーザ（ｌｏｍ〜Ｖ）を用い
て、静電像の形成を行った以外は、上記と同様のトナー
画像形成条件にして、各試料に就いてトナー転写画像の
画質評価を行ったところ、いずれの試料も解像力に優れ
、階淋１再現性の良い＋、ａＦ、明な高品位の画イｐが
得られた。

実施例２ ＠１６図に示した製造装置によりシリンダー状のＡｕ基
体上に第３表に示す条件で電子写真用像形成部イ」とし
ての試料（試料Ａ２１１〜２７−３）を夫々作成した（
第４表）０ 各試料に於けるゲルマニウム原子の含有分布Ｉｆ１度は
第１８図に、又、窒素原子の含有分布濃度はグ！１９図
に示される。

これ等の試料の夫々に就て、実施例１と同様の画像ｈ・
ト価テストを行ったところ、いずれの試料も高品質のト
ナー転写画１象を与えた○又、各試料に就で３８℃、８
０９’　ＩＩＨの環境に於いて２０万回の縁返しく史用
テストを行ったところ、いずれの試料も画像品質の低下
は見られなかつ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。

基体温度：ゲルマニウム原−１Ｇｅ）含有層・・・・・
・約２００℃ゲルマニウム原子（Ｇｅ）非含有票・・・
約２５０℃放電周波数：　１３．５６Ｍ１−１ｚ 反応時反応室内圧：　０．３　Ｔｏｒｒ

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材のノ音構成を説明する為
の模式的層構成図、第２図乃至第１０図は夫々光受容層
中のゲルマニウム原子の分布状態を説明する為の説明図
、第１１図乃至第１６図は夫々光受容層中の窒素原子の
分布状、＋２月を説明するための説明図、第１７図は、
本発明で使用された装Ｅ６°の模式的説明図で、第１８
図、第１９図は夫々本発明の実施例に於ける各原子の含
有分布濃度状態を示す分イ＋ｉ状態図である。 １００・・・光導電部材　１０１・・・支持体１０２・
・・光受容層 出願人　キャノン株式会社 代理人　丸　島　儀　− −一一一→−Ｃ −Ｃ −一一一一〇 −ｍ−−（（Ａ／ｌ Ｃ（Ｎ） ζ社−田％） １”ＩＱ／”＋Ｑ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 領域Ｃ）と、シリコン原子を含む非晶質材料で構成され
   、光導電性を示す層領域（Ｓ）とが前記支持体側よ、！
   ７順に設けられた層構成の光受容層とを有し、該光受容
   層は、窒素原子を含有する層領域軸を鳴し、該層領域軸
   に於ける窒素原子の層厚方向の分布濃度線が、光受容層
   の上部端面方向に滑らかに連続して増大している領域を
   有する事を特徴とする光導電部材。 （２）層領域（Ｇ）及び層領域（Ｓ）の少なくともいず
   れか一方に水素原子が含有′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）層領域Ｇ）及び層領域（Ｓ）の少オ、くともいず
   れか一方にハロゲン原子が含有ぢれている特許請求の範
   囲第１項及び同第２項に記載の光導電部材。 （４）　層領域（Ｑ中に於けるゲルマニウム原子の分布
   状態が不均一である特許請求の範囲第１項に記載の光導
   電部材０ （５）　層領域（０に於けるゲルマニウム原子の分布状
   態が均一である特許請求の範囲第１項に記載の光導電部
   材。 （６）　光受容層中に伝導性を支配する物質が含有され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材。 （７）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６項に記載の光導電部材。 （８）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６項に記載の光導電部材。