JPS61109060A - 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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JPS61109060A
JPS61109060A JP59228993A JP22899384A JPS61109060A JP S61109060 A JPS61109060 A JP S61109060A JP 59228993 A JP59228993 A JP 59228993A JP 22899384 A JP22899384 A JP 22899384A JP S61109060 A JPS61109060 A JP S61109060A
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Masahiro Kanai
正博 金井
Tetsuo Sueda
末田 哲夫
Teruo Misumi
三角 輝男
Yoshio Tsuezuki
津江月 義男
Kyosuke Ogawa
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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
    • G03G5/08214Silicon-based
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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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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)の様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
いて該潜像を現像、必要に応じて転写、定着などの処理
を行ない1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−N5レーザーあるいは半導体
レーザー(通常は850〜820ns+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、半導体レーザーを用いる場合に適した電子写真用
の光受容部材としては、その光感度領域の整合性が他の
種類の光受容部材と比べて格段に優れている点に加えて
、ビッカース硬度が高く、社会的には無公害である点で
例えば特開昭54−88341号公報や特開昭58−8
3748号公報に開示されているシリコン原子を含む非
晶質材料(以後ra−SiJと略記する)から成る光受
容部材が注目されている。
搭、乍ら、光査古層を単層構成のa−3i暦とすると、
その高光感度を保持しつつ、電子写真用として要求され
る1012ΩC■以上の暗抵抗を確保するには、水素原
子やハロゲン原子或いはこれ等に加えてボロン原子とを
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許容度に可
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54−121743
号公報、特開昭57−4053号公報、特開昭57−4
172号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上の層構成として、光受容
層内部に空乏層を形成したり、或いは特開昭57−52
178号、同52179号、同52180号、同581
59号、同58180号、同581131号の各公報に
記載されである様に支持体と光受容層の間、又は/及び
光受容層の上部表面に障壁層を設けた多層構造としたり
して、見掛は上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 −9i系先光受容材はそ
の商品化設計上の許容度に於いて、或いは製造上の管理
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、各層の層厚に斑がある為に、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
界面の両者を併せた意味で「界面」と称す)より反射し
て・来る反射光の各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、
干渉縞模様となって現われ1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する場合には、画像
の見悪くさは顕著となる。
まして、使用する半導体レーザー光の波長領域が長波長
になるにつれ光受容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16と上部界面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λ入 として、ある層の層厚がなkらかに一以上の層n 4差で不均一であると、反射光R,、R2が2nd=m
λ(mは整数1反射光は強め合う)と2nd=(m+−
)λ(mは整数、反射光は弱め合う)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
果が各層で起り、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
対応した干渉縞が転写部材上に転写、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、±500A〜± 1000OA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
−11112975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法(例えば特
開昭57−18554号公報)等が提案されている。
面乍ら、これ等従来の方法では1画像上に現われる干渉
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さの凹凸が
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
は依然として正反射光成分が残存している為に、該正反
射光による干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ットに拡がりが生じ
、実質的な解像度低下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度では。
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−9i
層を形成する際、樹脂層よりの脱気現象が生じ、形成さ
れる光受容層の層品質が著しく低下すること、樹脂層が
a−9i層形成の際のプラズマによってダメージを受け
て1本来の吸収機能を低減させると共に、表面状態の悪
化によるその後のa−Si層の形成に悪影響を与えるこ
と等の不都合さを有する。
支持体表面を不規則に荒す第3方法の場合には、第3図
に示す様に、例えば入射光■。は、光受容層302の表
面でその一部が反射されて反射光R,となり、残りは、
光受容層302の内部に進入して透過光11 となる、
′m過光■1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に、 、に2.に3・・・と
なり、残りが正反射されて反射光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が出来ない。
又、干渉を防止して光受容層内部での多重反射を防止す
る為に支持体301の表面の拡散性を増加させると、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った。
特に、多層構成の光受容部材においては、第4図に示す
ように、支持体401表面を不規則に荒しても、第1層
402での表面での反射光R2r第2層での反射光R1
,支持体401面での正反射光R3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じる。
従って、多層構成の光受容部材においては、支持体40
1表面を不規則に荒すことでは、干渉縞を完全に防止す
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、その粗面度がロフト間に於いてバラツ
キが多く、且つ同一ロットに於いても粗面度に不均一が
あって、製造管理上具合が悪かった。加えて、比較的大
きな突起がランダム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、単に支持体表面501を規則的に荒した場合、第5
図に示すように、通常、支持体501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501
の凹凸の傾斜面と光受容層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2nd1=mλまた
は2 ndl = (m + 3’り入が成立ち、夫々
明部または暗部となる。また、光受容層全体では光受容
層の層厚dr 、dz 、d3.d4の夫々の差のある
ため明暗の縞模様が現われる。
従って、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上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正反射光と、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
に適すると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1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つの別の目的は、電気的耐圧性及び光感
度が高く、電子写真特性に優れた光受容部材を提供する
ことでもある。
本発明の更にもう1つの目的は、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
ことが出来る電子写真用に適した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、光受容部材の表面における機械的
耐久性、特に耐摩耗性及び光受容性に優れた光受容部材
を提供することでもある。
〔発明の概要〕
本発明は、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を含む非晶質材料から
なる表面層とが支持体側キリ順に設けられた多層構成の
光受容層とを有しており、前記光受容層は、酸素原子、
炭素原子、窒素原子の中から選択される少なくとも一種
を含有する事を複数有する。
以下、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。
本発明は装置の要求解像力よりも微小な凹凸模状を有す
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、該光受容層は第6図の一部に
拡大して示されるように、第2層602の層厚がdzか
らd6と連続的に変化している為に、界面603と界面
804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)lに入射した可干渉性光は該
微小部分!に於て干渉を起し、微小な干渉縞模様を生ず
る。
又、第7図に示す様に第1R701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10に対する
反射光R1と出射光R3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(w47図のr
 (B) J )に比べて干渉、の度合が減少する。
従って、第7図の(C)に示す様に、一対の界面が平行
な関係にある場合(r (B) J )よりも非平行な
場合(r (A) J )は干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、微小部分の入射光量は平均化される。
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−Cdt 袴da )であっても同様に
云える為、全層領域に於て入射光量が均一になる(第6
図のr (D)J参照)。
また、光受容層が多層構成である場合に於いて照射側か
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1oに対
して、反射光RI J2 、R2H,、R5が存在する
。その為各々の暦で第7図を似って前記に説明したこと
が生ずる。
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、より一層干渉効果を防止する
ことが出来る。
又、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、画像に現われることはない、又、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
には同等支障を生じない。
本発明に於いて、凹凸の傾斜面は反射光を一方向へ確実
に揃える為に、鏡面仕上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l(凹凸形状の一周期
分)は、照射光のスポット径をLとすれば、l≦Lであ
る。
又本発明の目的をより効果的に達成する為には微小部分
lに於ける層厚の差(ds −db )は、照射光の波
長を入とすると、 入 (n:第2!802cF)屈折率) 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分lの層
厚内(以後「微小カラム」と称す)に於て、少なくとも
いずれか2つの層界面が非平行な関係にある様に各層の
層厚が微小カラム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。
但し、平行な層界面を形成する層は、任意の2つの位置
に於ける層厚の差が λ 以下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第1の層、第2の層各層の形成には
本発明の目的をより効果的且つ容易に達成する為に1層
厚を光学的レベルで正確に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。
本発明の目的を達成するための支持体の加工方法として
は、化学エツチング、電気メッキなどの化学的方法、蒸
着、スパッタリングなどの物理的方法、旋盤加工などの
機械的方法などを利用できる。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、支持体を旋盤で加工する場合、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
従って設計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
を中心にした螺旋構造を有する。突起部の螺旋構造は、
二重、三重の多重螺旋構造、又は交叉螺旋構造とされて
も差支えない。
或いは、螺旋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、一次近似
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、本発明の効果を一層高め、光受容層と
支持体との密着性を高めるために、副、ピークを複数布
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。
本発明における支持体の所定の切断位置とは、例えば円
筒の対称軸を有する支持体であって、その対称軸を中心
とする螺旋状構造の凸部が設けられている支持体におい
ては、該対称軸を含む任意の面をいい、また例えば、板
状等の平面を有する支持体におていは、支持体上に形成
されている複数の凸部の最低2つを横断する面を言うも
のとする。
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上
で、本発明の目的を結果的に達成出来る様に設定される
即ち、第1は光受容層を構成するa−Si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−Si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、プレートのい
たみが早くなるという問題がある。
上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、干渉縞模様を防ぐ条件を検討した結果、
支持体表面の凹部のピッチは、好ましくは500鱗〜0
.3g、より好ましくは20〇−〜1 pa 、最適に
は50−〜5μsであるのが望ましい。
又、凹部の最大の深さは、好ましくは0.1g〜5鱗、
より好ましくは0.3Jl11〜3−9最適には0.8
−〜2μs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(又は
線上突起部)の傾斜面の傾きは。
好ましくは1度〜20度、より好ましくは3度〜15度
、最適には4度〜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
性に基く層厚差の最大は、同一ピッチ内で好ましくは0
.1μ〜2鱗、より好ましくは0.1−〜1.5g、最
適には0.2−〜1牌とされるのが望ましい。
さらに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
となっており優れた電気的、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
特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1本発明の光受容部材は、全可視光域に於いて光感
度が高く、また、特に長波長側の光感度特性に優れてい
るため殊に半導体レーザとのマツチングに優れ、且つ光
応答が速い。
本発明の光受容部材において、第2の層上に設けられる
シリコン原子と炭素原子を含む非晶質材料からなる表面
層には、機械的耐久性に対する保護層としての働き、お
よび、光学的には1反射防止層としての働きを主に荷わ
せることが出来る。
上記表面層は、次の条件を満たす時1反射防止層として
の機能を果すのに適している。
即ち、表面層の屈折率n、層厚をd、入射光の波長をλ
とすると、 の時、又は、その奇数倍のとき1表面層は、反射防止層
として適している。
又、第2の層の屈折率をnikとした場合、表面層の屈
折率nが。
n=rn。
す時1表面層は1反射防止層として最適である。
a−9i: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1表面層としては、
屈折率1.82の材料が適している。
a−SiC:Hは、Cの量を調整することにより、この
ような値の屈折率とすることが出来、かつ、機械的耐久
性、居間の密着性、及び電気的特性も十分に満足させる
ことが出来るので1表面層の材料としては最適なもので
ある。
また表面層を1反射防止層と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、0.05〜2118と
されるのがより望ましい。
以下1図面に従って、本発明の光受容部材に就いて詳細
に説明する。
第10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を有し
、該光受容層1000は自由表面1005を一方の端面
に有している。
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/\ロゲン原
子(X)とを含有するa−9i(以後ra−5iGe 
(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/及びハロ
ゲン原子(X)とを含有するa−Si(以後ra−9i
(H,X)Jと略記する)で構成され、光導電性を有す
る第2のjl (S) 1003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1008とが順
に積層された層構造を有する。
第10図に示される光受容部材1004においては、第
2のJi!) 1003上に形成される表面層100B
は、自由表面を有し、主に耐湿性、1!1m繰返し使用
特性、電気的耐圧性、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ら設けられる。
本発明に於ける表面層100B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)及
び/又はハロゲン原子(X)とを含む非晶質材料(以後
、’ a−(Si、1c、 −11)y (H,X) 
r−y Jと記す、但し、0< !、y< 1)で構成
される。
a−(Sixcl +lj )y (H,X) t−y
で構成される表面層100Bの形成はグロー放電法のよ
うなプラズマ気相法(PCVD法)、あルイは光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導電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、シリコン原子と共に炭
素原子及びハロゲン原子を、作製する表面層100B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
法或いはスパッタ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リン
グ法とを同一装置系内で併用して表面層100B形成し
てもよい。
グロー放電法によって表面層100Bを形成するには、
a−(stX cl −X )y (H,X) t−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、支持体の設置しである堆積室に導入
し、導入されたガスをグロー放電を生起させることによ
りガスプラズマ化して、前記支持体に既に形成されであ
る第1から第2の層(■)上にa−(SL+ Ct −
x )y (H,X) t−yを堆積させれば良い。
本発明に於いテ、a−(Six C1−X )y (H
,り +−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(H)及びハロゲ
ン原子(X)の中の少なくとも一つをその構成原子とし
て含有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。
Si、 C、H、Xの中の一つとしてSiを構成原子と
する原料ガスを使用する場合には、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及び/又は
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及び/又は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、Si、 CおよびHの3つを構成原子とする原料ガ
ス又はSi、 Cおよび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よい。
本発明に於いて1表面層100e中に含有されるハロゲ
ン原子(X)として好適なものは、F、α、Br、 I
であり、殊にF、αが望ましいものである。
本発明に於いて、表面層1008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ガス化し得る物質を
挙げることができる。
本発明に於いて、表面層100B形成用の原料ガスとし
て有効に使用されるのは、SiとHとを構成原子とする
5fH4,S+2H(、、5i3H6、5i4H16等
のシラン(S i 1ane)類等の水素化硅素ガス、
CとHとを構成原子とする、例えば炭素原子数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、ハ
ロゲン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げることがで
きる。具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(C
Ha)、エタン(C2H4)、  プロパンCC5Ht
s ) 、 n−ブタン(II−CaH+。
)、ペンタン(CsHtz)、エチレン系炭化水素とし
ては、15−レフ (C2H4) 、プロピレン(c3
H,、)、ブテン−1(C4H8) 、ブテン−2(0
4H8) 、イソブチレン(GJe ) 、ペンテン(
CsHt。)、アセチレン系炭化水素としては、アセチ
レン(C2)12)、メチルアセチレン(03H4)、
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。
Hα、HBr 、ハロゲン間化合物としては、BrF、
αF、CF3、CF5、BrF5. BrF3、IF、
、 IF5゜Iα、IBr 、ハロゲン化硅素としては
SiF4、Si2F6 、 Siα3Br 、 Siα
2BT?、 5iCIBr3 、 Siα3ISiBr
4.ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2 
、 SiH2[12,5iHC13、5iH3C1,5
iH3Br。
5iH2Br2 、5iHBr3水素化硅素としては、
5i)I4.5i2HB 、 5i3H6、5i4H1
6等のシラy (Silane)類1等々を挙げること
ができる。
これ等の他に、 CF4、 Cα4 、 CBr4、C
HF3、GH2F? 、 C;H3F、 ChCj 、
 CH3Br 、 CH31,CzHsCl等のハロゲ
ン置換パラフィン系y化水素、SF4、SF6等(F)
 7−/素化硫黄化合物; 5i(CH3)n 。
5i(C2Hs)a等のケイ化アルキルやSiα(CH
3)3、Siα2(CH3)2 、 Siα3c H3
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ができる。
これ等の表面層1008形成物質は、形成される表面層
100B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が含有°され
る様に、表面層1008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S
i(CH3)4と、ハロゲン原子を含有させるものとし
てのSiHα3 、 SiH2α2、Siα4或いは、
SiH3α等を所定の混合比にしてガス状態で表面層1
00B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−(SiXC,−)l )y (α十
〇)t−yから成る表面層100Bを形成することがで
きる。
スパッタリング法によって表面層100B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
ーあるいはSi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
ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって行えば
よい。
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及び/又は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リングすれば良い。
また、別法としては、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1006形成用の物質がスパッタリング法の
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、表面層1008をグロー放電法又はス
パッタ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、 Me、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1008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
おいては、目的に応じた所望の特性を有するa−(Si
、 (s −)l )y (Hl、X)t−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0例
えば、表面層100Bを電気的耐圧性の向上を主な目的
として設ける場合には。
a−(Six c、 −)l )v (H,X)、1−
 y (*使用11”l[ニ於(1’ 導電5に絶縁性
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
目的として表面層1008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−(
Six Ct −X )y (H,X) t−yが作成
される。第2の層1003の表面上にa−(SixC,
−)I )y (H,X) s−yから成る表面層10
0B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の一つであっ
て、本発明においては、目的とする特性を有するa−(
Six C,+g )y (H,X) s−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されるため
の表面層1008の形成法に併せ゛て適宜最適範囲が選
択されて、表面層100B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℃、最
適には100〜300℃とされるのが望ましいものであ
る0表面層1008の形成には、層を構成する原子の組
成比の微妙な制御が他の方法に比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リング法の採用
が有利であるが、これ等の層形成性で表面層1008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−(SixC,−)l 
)y (H,X) t−yの特性を左右する重−な因子
の一つである。
本発明に於ける目的が効果的に達成されるための特性を
有するa−(Six C,+)I )y (H+ X)
 t−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lO〜tooow、より
好適には20〜750W、最適には50〜850Wとさ
れるのが望ましいものである。
堆積室内のガス圧としては、好ましくは0.O1〜IT
orr、好適には、  0.1〜0.5Torr程度と
されるのが望ましい。
本発明に於いては表面層100B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
範囲の値が挙げられるが、これ等の暦作成ファクターは
、独立的に別々に決められるものでなく、所望特性のa
−(SiXC,−)l )y (H+ X) t−yか
ら成る表面層100Bが形成されるように相互的有機的
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表面jiii) 100B
に含有される炭素原子の量は1表面層100Bの作成条
件と同様1本発明の目的を達成する所望の特性が得られ
る表面層100Bが形成される重要な因子の一つである
本発明に於ける表面層100Bに含有される炭素原子の
量は、表面層100B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−(Siw C1−)l )y (
n、 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。
r a−9i、C@−亀Jと記す、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、r a−(Sib cl −
b )e Ht −e Jと記す、但し、O< b、 
c < 1) 、シリコン原子と炭素原子とハロゲン原
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、’a−(SiiCt−a)e(H,X)l−@ 
Jと記す、但し、O<d、e<1)に分類される。
本発明に於いて、表面層100Bがa−Si、、C1−
@で構成される場合、表面層100Bに含有される炭素
原子の量は、好ましくは、I X 10’ 〜90at
omic%、より好適には1〜80atos+c%、最
適には10〜75atos+ic%とされるのが望まし
いものである。即ち、先のa−5i@Cl−@のaの表
示で行えば、aが好ましくは0.1〜0.l39Hi9
、より好適には0.2〜0.89、最適には0.25〜
0.9である。
一方、本発明に於いて、表面層100Bがa−(Sib
Ct−b)eHt−eで構成される場合、表面層100
Bに含有される炭素原子の量は、好ましくはtx1G’
 〜90atomic%とされ、より好ましくは 1〜
90ato履ic%、最適にはlO〜80ato■ic
%とされるのが望ましいものである。水素原子の含有量
としては、好ましくは1〜40ato■ic%、より好
ましくは2〜35atomic%、最適には5〜30a
tomic%とされるのが望ましく、これ等の範囲に水
素含有量があ1  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(73a−(Sib Ct −b )e Ht
−eの表示で行えば、bが好ましくは0.1〜0JH9
9,より好適には0.1〜G、99.最適には0.15
〜G、9. cが好ましくは0.8〜0.99.より好
適には0.85〜0.98、最適には0.7〜0.95
であるのが望ましい。
表面層100Bが、a−(SiiCt−a)*(H,X
)t−s テ構成される場合には、表面層100B中に
含有される炭素原子の含有量としては、好ましくは、 
lXl0’〜90ato1c%、より好適には1−w9
0atomic%、最適にはlO〜80ato■ic%
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+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
量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、好ましくは19atomic%以
下、より好適には13ato■ic%以′下とされるの
が望ましいものである。
即ち、先ノa−(SiaCt −i)* (H,X) 
t−eのd、 e f)表示で行えば、dが好ましくは
、0.1〜0.9H91より好適には0.1〜0.89
、最適には0.15〜0.8゜eが好ましくは0.8〜
G、89、より好適には0.82〜O,SS、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100Bの層厚の数値範囲は、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、表面層1006の層厚は、該層中に含有される炭素
原子の量や第1から第2の層の層厚との関係に於いても
、各々の暦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
においても考慮されるのが望ましい。
本発明に於ける表面層100Bの層厚としては、好まし
くは0゜003〜30鱗、より好適には0.004〜2
0−1最適には0.005〜10鱗とされるのが望まし
いものである。
第1の層(G) 1002中に含有されるゲルマニウム
原子は、該第1の暦(G) 1002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1の層(G)1002中
に含有される。
本発明に於いては、第1の暦(G)上に設けられる第2
の層(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受容
部材として得るものである。
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て
いるので、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の暦
(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、本発明の光受容部材に於いては、第1の暦(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酸されている。
本発明において、第1の層CG)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〜L5X 105105ato ppm、、より
好ましくはtoo〜axto’atomic ppmと
されるのが望ましし1゜本※明に於いて第1の層(G)
と第2の暦(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注意が払われる必要がある。
本発明に於いて、第1の層CG)の層厚T1は。
好ましくは30A〜50%、より好ましくは、40A〜
40IL、最適には、50A〜30終とされるのが望ま
しい。
又、第2の層(S)の層厚Tは、好ましくは0.5〜9
0JL、より好ましくは1〜80勝最適には2〜50I
Lとされるのが望ましい。
第1の層CG)の層厚■8と第2の層(S)の層厚Tの
和(丁l+”r)としては1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、光受容部材の層設計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、上記の(rll+T)
の数値範囲としては、好ましくは1−100ル、より好
適には1〜80終、最適には2〜50路とされるのが望
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■8及び層厚Tとしては、好ましくはT、 / T≦
l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T、及び層厚Tの数値の選択に
於いて、より好ましくは、T、 / T≦0.8.最適
にはT、 / T≦0.8なる関係が満足される様に層
厚■8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(G)中に含有されるゲルマ
ニウム原子の含有量が1Xlo’  ate■icpp
m以上の場合には、第1の暦(G)の層厚r=としては
、可成り薄くされるのが望ましく、好ましくは30IL
以下、より好ましくは25井以下、最適には20JL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第1の層(G)及
び第2の層(S)中に必要に応じて含有されるハロゲン
原子(X)としては、具体的には、フッ素、塩素、臭素
、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。
本発明においテ、 a−SiGe (H、X)で構成さ
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空堆積法によって成される0例
えば、グロー放電法にょうて、a−9i Ge (H+
 X ) テ構成される第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
供給用の原料ガ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(H
)導入様の原料ガス又は/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
上に含有される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−9iGe(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S
i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(H)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やれば良い
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、5i)in 、 S+2H6。
5i3Ha + 5i4Hto等のガス状態の又ガス化
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、層作成作業時の取扱い易さ、S
L供給効率の良さ等の点でSiH4,5i2Hb +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、Gl!
14 * Ge2H6e Ge3H8v Ge4H10
* Ge5H12mGl!&H14e Ga7H161
Ge8)118 t GII9H2G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
、Ge3H6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
又はガス化し得るI\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、ノ\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。
ヨウ素ノハロゲンガス、BrF、αF、αF3.BrF
5゜BrFi 、IF3 、 IF5.1αjBr等(
7)/’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、/%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
SiF、、 Si2F6 、 Siα4.5iBr、等
のハロゲン化硅素を好ましいものと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a−8iGe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、ハロゲン原子を含む第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、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(
G)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CG)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。
反応性スパッタリング法或いはイオンプレーティング法
に依ってa −9iGe (H、X)から成る第1の層
(G)を形成するには1例えばスパッタリング法の場合
にはSL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CEB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ハ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、F2.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、IF、Hα、 HBr。
HI等のハロゲン化水素、SiH2F2 、 SiH2
12。
SiH2α2 、5iHC1B 、 5i)12Br2
 、5iHBr3等のハロゲン置換水素化硅素、及びG
eHF3 、 Ge)12F2 、 GeH3F。
GeHCl3 、 GeF2α2 、 GaH3αe 
G e HB r3 +GeH2Br2 、 GeHC
l3. GeH[3、Ge1(212、Go)131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費
゛素の1つとするハロゲン化物、GeF*tGeα4 
、 GeBr4 、 Ge1m、 GeF2. Geα
21 GeBr2 。
Gl!I21’(7)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の暦(
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/翫ロゲン原子の導入
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1本発明においては好適牟ハ
ロゲン導入用の原料として使用される。
水素原子を第1の暦(G)中に構造的に導入するには、
上記の他にF2.或いはSiH4,Si2H6。
5i3H6、5iaHto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、GeH4t Ge2H61Ge3H8* GeaH
to e Ge5H121Ge6Hta I Ge’l
H16m Ge6Hto t GegH20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CG)中に含有される水素原子(H)の
量又はハロゲン原子(X)の量又は水素原子とハロゲン
原子の量の和(H+X)は、好ましくは0.01〜.4
0 atomic%、より好適には0.05〜30 a
ta1c%、最適には0.1〜25atomic%とさ
れるのが望ましい。
第1の層(G)中に含有される水素原子(H)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 −1i (H、X)で構成される
第2の層(S)を形成するには、前記したitの層領域
CG)形成用の出発物質CI)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〔第2の暦<
S>形成用の出発物質(■)〕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。
即ち、本発明において、a −5i (H,X)で構成
される第2の層(S)e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0
例えば、グロー放電法によってa−9i(H,X)で構
成される第2の暦(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−9i(H,X)からなる暦を形
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(H)
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層
(S)中に含有される水素原子(H)の量又はハロゲン
原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の量の和(
H+X)は、好ましくは1# 40atomic%、よ
り好適には5〜30ato*tc%、最適には5〜25
ato膳ic%とされるのが望ましい。
本発明の光受容部材に於いては、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、酸素原子、゛炭素原
子、窒素原子の中から選択される少なくとも一種の原子
が層厚方向には均一、又は不均一な分布状態で含有され
る。光受容層中に含有されるこの様な原子(OCX)は
、光受容層の全層領域に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ることで偏在さ
せても良い。
原子(OCX)の分布状態は分布濃度C(0ON)が。
光受容層の支持体の表面と平行な面内に於いては均一で
あることが望ましい。
本発明に於いて、光受容層に設けられる原子(OCN)
の含有されている層領域(OCN)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、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する場合には、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。
前者の場合、層領域(0ON)中に含有される原子(O
CN)の含有量は、高光感度を維持する為に比較的少な
くされ、後者の場合には、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。
本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域(,0C
Il)に含有される原子(OCN)の含有量は、層領域
(octt)自体に要求される特性、或いは該層領域(
QC)l)が支持体との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(OCN)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、
原子(OCN)の含有量が適宜2選択される。
層領域(0ON)中に含有される原子(CICM)の量
には、形成される光受容部材に要求される特性に応じて
所望に従って適宜状められるが、好ましくは0.001
〜50atomtc%、より好ましくは、0.002〜
40atomic%、最適には0.003〜30ato
mtc%とされるのが望ましい。
本発明に於いて、層領域(OCN)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(OC)l)の層厚To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(OCN)に含有さ
れる原子(OCN)の含有量の上限は、前記の値より充
分多なくされるのが望ましい。
本発明の場合には、層領域(OCN)の層厚To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(OCN)中に含有される原子(
OCN)の上限としては、好ましくは30ato1c%
以下、より好ましくは20atomtc%以下、最適に
は1Oato■ic%以下とされるのが望ましい。
本発明の好適な実施態様例によれば、原子(OCN)は
、支持体上に直接設けられる前記の第1の暦には、少な
くとも含有されるのが望ましい、詰り、光受容層の支持
体側端部層領域に原子(OCN)を含有されることで、
支持体と光受容層との間の密着性の強化を計ることが出
来る。  更に、窒素原子の場合には、例えば、硼素原
子との共存下に於いて、暗抵抗の向上と高光感度の確保
が一層出来るので、光受容層に所望量含有されることが
望ましい。
又、これ等の原子(0011)は、光受容層中に複数種
含有させても良い、即ち、例えば、第1の層中には、酸
素原子を含有させたり、或いは、同−暦鋼城中に例えば
酸素原子と窒素原子とを共存基せる形で含有させても良
い。
1i41B図乃至s24図には、本発明における光受容
部材の層領域(OCN)中に含有される原子(OCN)
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18図乃至第24図において、横軸は原子(ocm)
の分布濃度Cを、縦軸は層領域(OCN)の層厚を示し
、tBは支持体側の層領域(OCN)の端面の位置を、
1.は支持体側とは反対側の層領域(OCN)の端面の
位置を示す、即ち、原子(OCN)の含有される層領域
(OCN)は1.側より1T側に向って層形成がなされ
る。
第18図には1層領域(OCN)中に含有される原子(
OCN)の層厚方向の分布状態が不均一な場合の第1の
典型例が示される。
第18図に示される例では、原子(QC)l)の含有さ
れる層領域(OCN)が形成される表面と該層領域(O
CN)の表面とが接する界面位置1.より1.の位置ま
では、原子(OCN)の分布濃度Cが01なる一定の値
を取り乍ら原子(OCN)が形成される層領域(QC)
l)に含有され1位置t1よりは濃度4より界面位置1
.に至るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置
1Tにおいては原子(OCN)の分布濃度Cは濃度ちと
される。
第17図に示される例においては、含有される原子(O
CN)の分布濃度Cは位置を日より1丁に至るまで濃度
C4から徐々に連続的に減少して位置1丁において濃度
ちとなる様な分布状態を形成している。
$18図の場合には、位置を日より位置t2までは原子
(OCN)の分布濃度Cは濃度ちと一定値とされ。
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1.において1分布源度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19図の場合には、原子(OCN)の分布濃度Cは位
置teより位置1.に至るまで、濃度C8より連続的に
徐々に減少され1位置を丁において、実質的に零とされ
ている。
第20図に示す例においては、原子(OCN)の分布濃
度Cは位置1Bと位置t3間においては濃度C9と一定
値であり1位置tτにおいては濃度010とされる0位
置t3と位置1丁との間では1分布源度Cは一次関数的
に位置t3より位1tt丁に至るまで減少している。
第21図に示される例においては1分布源度Cは位置1
.より位置t4までは濃度anの一定値を取り、位置t
4より位置tTまでは濃度C12より濃度CtSまでは
一次関数的に減少する分布状態とされている。
第22図に示す例においては1位置1.より位置tTに
至るまで、原子(OCN)の分布濃度Cは濃度ateよ
り実質的区零に至る様に一次関数的に減少している。
第23図においては1位II Lmより位置tsに至る
までは原子(OCN)の分布濃度Cは、濃度CtSより
C14までの一次関数的に減少され、位置t5と位置1
、との間においては、濃度01&の一定値とされた例が
示されている。
第24図に示される例においては、IX子(OCN)の
分布濃度Cは1位置1.においては濃度Cttであり、
位置t6に至るまではこの濃度Cttより初めは緩やか
に減少され、tもの位置付近においては、急激に減少さ
れて位置tもでは濃度C18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、緩やかに徐々に減少されて位置1.
で濃度CtSとなり1位置t7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taにおいて、濃度
C2Oに至る0位置t8と位置tyの間においては濃度
C20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。
以上、第1B図乃至924図により1層領域(OCjl
)中に含有される原子(OCN)の層厚方向の分布状態
が不均一な場合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、原子(OCN )の
分布濃度Cの高い部分を有し、界面LT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
分を有する原子(ocm)の分布状態が層領域(OCN
)に設けられている。
原子(OCN)の含有される層領域(OCN)は、上記
した様に支持体側の方に原子(OCN)が比較的高濃度
で含有されている局在領域(B)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一暦向上させることが出来る。
上記局在領域(B)は、第16図乃至第24図に示す記
号を用いて説明すれば、界面位置1Bより5#L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(B)は、界面位置t
Bより5井厚までの全領域(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(B)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
に従って適宜状められる。
局在領域(B)はその中に含有される原子(OCll)
の層厚方向の分布状態として原子(00%)分布濃度C
の最大値Cma冨が、好ましくは500atomic 
ppm以上、より好適には800ato■ic ppm
以上、最適には1000ato■i(+ PP1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、原子(OCN)の含有される
層領域(QC)l)は、支持体側からの層厚で51L以
内(taから51L厚の層領域)に分布濃度Cの最大値
Cwsax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、層領域(OCN)が光受容層の二部の
層領域を占める様に設けられる場合には層領域(0ON
)と他の層領域との界面において、屈折率が緩やかに変
化する様に1M子(0ON)の層厚方向の分布状態を形
成するのが望ましい。
この様にすることで、光・受容層に入射される光が層接
触界面で反射されるのを阻止し、干渉縞模様の発現をよ
り効果的に防止することが出来る。
又、層領域(OCN)中での原子(OCN)の分布濃度
Cの変化線は滑らかな屈折率変化を与える点で、連続し
て緩やかに変化しているのが望ましい。
この点から1例えば第18@乃至第18図、第2.2図
及び第24図に示される分布状態となる様に、原子(O
CN)を層領域(OCN)中に含有されるのが望ましい
本発明に於いて、光受容層に原子(OCN)の含有され
た層領域(OCN)を設けるには、光受容層の形成の際
に原子(OCN)導入用の出発物質を前記した光受容層
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よい。
層領域(0011)を形成するのにグロー放電法を用い
る場合襞は、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原子(OCN)導入用
の出発物質としては、少なくとも原子(0ON)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る。
具体的には、例えば酸素(02)、オゾン(03)−酸
化窒素(NO)、二酸化窒素(102) 、−二酸化窒
素(N20)、三二酸化窒素(N2 Us ) 、四二
酸化窒素(N20m) 、 三二酸化窒素(N20S 
) 、 E II 化窒素(103) 、シリコン原子
(Si)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(Hs 5iO9iHs
)、トリシクロキサン(H3SiO8iH20SiH3
)等の低級シクロキサン、メタン(C1、エタン(C2
H6)、プロパン(−Os)、n−ブタン(!1−C4
Hto ) 、ペンタン(C5H12)等の炭素数1〜
5の飽和炭化水素、エチレン(C2H4)、プロピレフ
 (c3ns) 、ブ77−1(CaHs)、ブテン−
2(CaH@) −イソブチレン(CaH@)、ペンテ
ン(CsHto)等の炭素数2〜5のエチレン系炭化水
素、アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン(C3
H4) 、ブチン(Cm Hs )等の炭素数2〜41
7)7セチレン系炭化水素、窒素(82)、アンモニア
(N)13)、ヒドラジン(82NNH2) 、アジ化
水素(HN3)、アジ化アンモニウム(NH4Nり 、
三弗化窒素CF3N)、四弗化窒素CF4N)等々を挙
げることが出来る。
スパッタリング法の場合には、原子(OCN)導入用の
出発物質としては、グロー放電法の際に列挙した前記の
ガス化可能な出発物質の他に、固体化出発物質として、
5iQ2. Si3 Na−カーボンブラック等を挙げ
ることが出来る。これ等は、Si等のターゲットと共に
スパッタリング用のターゲットとしての形で使用される
本発明に於いて、光受容層の形成の際に、原子(OCN
)の含有される所領域(OCN)を設ける場合。
該層領域(OC)l)に含有される原子(OCN)の分
布濃度Cを層厚方向に変化させて所望の層厚方向の分布
状態(depthprof ilg)を有する所領域(
OCN)を形成するには、グロー放電の場合には1分布
濃度Cを変化させるべき原子(OCN)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によって成
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り、ガス流量系の途中に設けられ
た所定のこ一ドルバルブの開口を暫時変化させる操作を
行えば良い、このとき、流量の変化率は線型である必要
はなく、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設計さ
れた変化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲
線を得ることもできる。
層領域(OCN)をスパッタリング法によって形成する
場合、原子(QC)l)の層厚方向の分布濃度Cを層厚
方向で変化させて、原子(0011)の層厚方向の所望
め分布状Jlf (depthprof 1ls)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、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K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Siと5i02との混合されたタープ
y)を使用するのであれば、Siと5i02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
ことによ成される。
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1例
えば、NiCr、ステンレス、M、Cr、 No、 A
u、 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、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、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。
AI%Cr、 No%Au%Ir、 Nb、 Ta、 
V、 Ti、 Pt%Pd。
In2O3、5n02、ITO(In203 +5n0
2)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ィル
ムであれば、NiCr%AI、轟g、 pb%Zm、I
li、 Au、 Or。
No、 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テ
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1例えば、第10図の光受容部材1004を
電子写真用光受容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。
所望通りの光受容部材が形成される様に適宜決定される
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。而乍ら、この様な場合支持体の製
造上及び取扱い上、機能的強度の点から、好ましくは1
oIL以上とされる。
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12図に光受容部材の製造装置の一例を示す。
図中2002〜2008のガスボンベには、本発明の光
受容部材を形成する為の原料ガスが密封されており、そ
の−例として例えば2002はSiH4ガス(純度H,
H9%、以下、 SiH4と略す)ボンベ、 2003
はGeH4ガス(純度IH1,9H%、以下GeH4と
略す)ボンベ、2004はNOガス(純度9L999%
、以下NOと略す)ボンベ、2008はH2ガス(純度
HJ99%)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2002〜2008のバルブ2022〜2028、
リークバルブ2035が閉じられていることを確認し、
又。
流入バルブ2012〜201B、流出バルブ2017〜
2021゜補助バルブ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0次に真
空計2038の読みが約5 X 1G’ torrにな
った時点で補助バルブ2032.2033、流出バルブ
2017〜2021を閉じる。
次にシリンダー状基体2037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2002より5i)
14ガス、ガスボンベ2003よりGe1.ガス、ガス
ボンベ2004よりNOガス、200BよりH2ガスを
バルブ2022.2023.2024.2028を開い
て出口圧ゲージ2027.2028.202B、203
1の圧をl Kg/cnfに調整し、流入バルブ201
2.2G13.2014.2018を徐々に開けて、マ
スフロコントローラ2007.2008.2009.2
011内に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ20
17.2018.2019.2021、補助バルブ20
32.2033を徐々に開いて夫々のガスを反応室20
01に流入させる。このときのSiH4ガス流量GeH
4ガス流量、NOガス流量とH,ガス流量の比が所望の
値になるように流出バルブ2017.2018.201
8.2021を調整し、また1反応室2001内の圧力
が所望の値になるように真空計2038の読みを見なが
らメインバルブ2034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5(l
 N400℃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2
001内にグロー放電を生起させる。
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2037上に第1の暦(G)を形成する。所
望層厚に第1の暦(G)が形成された段階に於て、流出
バルブ2018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1の暦(G)上にゲ
ルマニウム原子の実質的に含有されない第2の暦(S)
を形成することが出来る。
なお、第1の暦(G)及び第2の層(S)の各層には、
流出バルブ2019を適宜開閉することで酸素原子を含
有させたり、含有させなかったり、あるいは各層の一部
の層領域にだけ酸素原子を含有させることも出来る。ま
た、酸素原子に代えて層中に窒素原子あるいは炭素原子
を含有させる場合には、ガスボンベ2004のNOガス
を例えばNH,ガスあるいはC)t4ガス等に代えて、
Jl形成を行なえばよい、また、使用するガスの種類を
増やす場合には所望のガスボンベを増設して、同様に層
形成を行なえばよい0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2037はモーター2038によ
り一定速度で回転させてやるのが望ましい。
最後に、上記第2の層(S)を形成後、例えば2006
の水素(H2)ガスボンベをメタン(C)14)ガス 
′ボンベに取り換え、マスフローコントローラー200
7と2011を所定の流量に設定する以外は、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の暦(S)上にシリコン原子と炭素原子から主に
形成される表面層を形成することができる。
上記シリコン原子と炭素原子から主に形成される表面層
をスパッタリングで形成する場合には、例えば200B
の水素(H2)ガスボンベをアルゴン(Ar)ガスボン
ベに取り換え、堆積装置を清掃し。
カソード電極上に例えば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
ーゲットを、所望の面積比になるように一面に張る。そ
の後、装置内に第2の71 (S)まで形成したものを
設置し、減圧した後アルゴンガスを導入し、グロー放電
を生起させ表面層材料をスパッタリングして、所望層厚
に表面層を形成する。
以下本発明の実施例について説明する。
実施例1 本実施例ではスポ7)径8051mの半導体レーザー(
波長yson@)を使用した。したがってa−Si:H
を堆積させる第11図CB)に示される円筒状のM支持
体(長さくL) 357mm、径(r) 80mm)を
作成した。
次に、第1a表に示す条件で、第12図の膜堆積装置を
使用し、所定の操作手順に従って表面層の積層されたa
−4Ji系電子電子写真用光受容を作成した。
なお、NOガスは、その流量がSi&ガス流量とGe)
14ガス流量との和に対して、初期値が3.4マ01%
になるようにマスフロコントローラを設定して導入した
また、シリコン原子と炭素原子から主に形成される表面
層の堆積は1次の様にして行なわれた。
すなわち、第2暦の堆積後、第1&表に示す様にC)1
4ガス流量が5i)14ガス流量に対して流量比が5i
Ha/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、高周波電力を300
Wとしてグロー放電を生じさせることにより、表面層を
形成した。
この場合には、第11図(B)、(C)のように光受容
層の表面と支持体の表面とは非平行であった。
以上の電子写真用の光受容部材について、波長780n
−の半導体レーザーをスポット径80−で第15図に示
す装置で画像露光を行い、それを現像、転写して画像を
得た。この場合、得られた画像には干渉縞模様は、観察
されず、実用に十分な電子写真特性を示すものだった。
実施例2 シリンダー状M支持体の表面を旋盤で、第13図、第1
4図に示されるように加工した。これ等の円筒状のM支
持体上に、実施例1と叩様の条件で、電子写真用光受容
部材を作製した これらの光受容部材について、実施例1と同様に第15
図の装置で波長?110m閣の半導体レーザーを使い、
スポット径801mで画像露光を行ったところ1画像に
は干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特
性を示すものが得られた。
実施例3 以下の点を除いて実施例2と同様な条件で光受容部材を
作製した。そのとき第1の暦の層厚を10μsとした。
これらの光受容部材について、実施例1と同様な像露光
装置において、画像露光を行った結果。
画像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子
写真特性を示すものが得られた。
実施例4 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第1表に示す条件で光受容部材を作製した。
上記の条件で作製した光受容部材の断面を、電子顕微鏡
で観測した。第1の層の平均層厚は、シリンダーの中央
と両端で0−OSμであった。第2の層の平均層厚はシ
リンダーの中央と両端で3鱗であった。
これらの光受容部材について、実施例1と同様な像露光
装置において1画像露光を行った結果、画像には干渉縞
模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性を示す
もの、が得られた。
実施例5 第tsm 、第14図に示される表面性のシリンダー状
M支持体上に第2表に示す条件で光受容部材を作製した
これらの各光受容部材について実施例1と同様にレーザ
ー光で画像露光したところ、画像露光を行った結果1画
像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写
真特性を示すものが得られた。
実施例6 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第3表に示す条件で光受容部材を作製した。
これらの各光受容部材について実施例1と同様にレーザ
ー光で画像露光したところ1画像露光を行った結果1画
像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写
真特性を示すものが得られた。
実施例7 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第4表に示す条件で光受容部材を作製した。
これらの各光受容部材について実施例1と同様にレーザ
ー光で画像露光したところ、画像露光を行った結果1画
像には干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写
真特性を示すものが得られた。
実施例8 第1の暦を形成する際、NOガス流量をSi&ガス流量
とGe)14ガス流量との和に対して、第22図に示す
ように変化させて、暦作製終了時にはNOガス流量が零
になるようにした以外は、実施例1と同様の条件で電子
写真用光受容部材を作成した。
以上の電子写真用の光受容部材について、波長780n
鵬の半導体レーザーをスポット径80uで第15図に示
す装置で画像露光を行い、それを現像、転写して画像を
得た。
この場合、得られた画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例9 シリンダー状M支持体の表面を巌盤で、第13図、第1
4図に示されるように加工した。これ等の円筒状のM支
持体上に、実施例8と同様の条件で、電子写真用光受容
部材を作製した。
これらの光受容部材について、実施例8と同様に第15
図の装置で波長780nmの半導体レーザーを使い、ス
ポット径801mで画像露光を行ったところ、画像には
干渉縞模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性
を示すものが得られた。
実施例10 以下の点を除いて実施例9と同様な条件で光受容部材を
作製した。そのとき第1の暦の層厚を10−とした。
これらの光受容部材について、実施例1と同様な像露光
装置において、画像露光を行った結果、画像には干渉縞
模様は、観察されず、実用に十分な電子写真特性を示す
ものが得られた。
実施例11 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第5表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ、画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例12 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第6表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ1画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例13 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第7表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ1画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例14 第13図、第14図に示される表面性のシリンダー状M
支持体上に第8表に示す条件で光受容部材を作製した。
各光受容部材について実施例1と同様にレーザー光で画
像露光したところ、画像には干渉縞模様は、観察されず
、実用に十分な電子写真特性を示すものが得られた。
実施例15 第12図に示した製造装置により、シリンダー状のM支
持体(シリンダB)上に第9表乃至第12表に示す各条
件で第25図乃至第28図に示すガス流量比の変化率曲
線に従ってNOとSiH4とのガス流量比を層作成経過
時間と共に変化させて層形成を行って電子写真用の光受
容部材の夫々を得た。
こうして得られた各光受容部材を、実施例1と同様の条
件と手段で特性評価を行ったところ、干渉縞模様は肉眼
では全く観察されず、且つ、十分良好な電子写真特性を
示し、本発明の目的に適ったものであった。
実施例IB 第12図に示した製造装置により、シリンダー状のM支
持体(シリンダB)上に第13表に示す条件で第25図
に示すガス流量比の変化率曲線に従って、NOと5i)
14とのガス流量比を暦作成経過時間と共に変化させて
層形成を行って電子写真用光受容部材を得た。
こうして得られた各光受容部材を、実施例1と同様の条
件と手段で特性評価を行ったところ、干渉縞模様は肉眼
では全く観察されず、且つ、十分良好な電子写真特性を
示し、本発明の目的に適ったものであった。
実施例17 第12図に示した製造装置により、シリンダーの・M支
持体(シリンダB)上に第14表乃至第15表に示す各
条件で第27図に示すガス流量比の変化率曲線に従って
NO,とSiH4とのガス流量比およびCH4とSiH
4とのガス流量比を層作成経過時−と共に変化させて層
形成を行って電子写真用の光受容部材の夫々を得た。
こうして得られた各光受容部材を、実施例1と同様の条
件と手段で特性評価を行ったところ、干渉縞模様は肉眼
では全く観察されず、且つ、十分良好な電子写真特性を
示し、本発明の目的に適ったものであった。
実施例18 実施例で用いたM支持体(長さくL) 357m園、径
(r) 80■■)を用い1表面層をスパッタリング法
で形成する以外は、実施例1と同様の条件と手順に従っ
てa−Si系電子写真用光受容部材を作成した(試料−
2301〜29G?) 、この際、Stケタ−ットとC
ターゲットの面積を変えて、SiとCの含有量を第16
表に示すようにそれぞれ変化させた。
なお、表面層の形成は以下のようにして行なった。すな
わち、第2の層形成後、該層まで形成した支持体を第1
2図の堆積装置内から取り出し、該装置の水素(H2)
ガスボンベをアルゴン(Ar)ガスボンベに取り換え、
装置内を清掃し、カーソード電極上にSiからなる厚さ
5履■のスパッタリング用ターゲットとグラファイトか
らなる厚さ5鳳履のスパッタリング用ターゲットを、そ
の面積比がそれぞれ第16表の面積比になるように一面
に張る。その後、装置内に第2の層まで形成した支持体
を設置し、減圧した後アルゴンガスを導入して、高周波
電力を300Wとしてグロー放電を生起させ方ソード電
極上の表面層材料をスパッタリングすることによって表
面層を形成した。
これらの電子写真用光受容部材について、第15図に示
す画fIt露光装置(レーザー光の波長780n■。
スポット径80鱗)で画像露光し1作像、現像、クリー
ニングの工程を5万回繰り返した後、画像評価を行った
ところ第16表の如き結果を得た。
実施例19 表面層の形成時、 5iHnガスとCI(4ガスの流量
比を変えて、表面層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の干渉縞が消えた
条件と全く同様の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17表の如き結果を得た。
実施例20 表面層の形成時、 SiH,ガス、5iFaガス、 C
H4ガスの流量比を変えて、表面層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の
干渉縞が消えた条件と全く同様の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画像評価を行ったところ、第
18表の如き結果を得た。
実施例21 表面層の層厚を変える以外は、実施例1の干渉縞が消え
た条件と全く同様な方法によって電子写真用光受容部材
の夫々を作成した。こうして得られた電子写真用光受容
部材につき、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18表の結果を得た。
実施例22 表面層の作成時の放電電力を300Wとし平均層厚を2
1mとする以外は、実施例1の干渉縞が消えた条件と全
く同様な方法によって、電子写真用光受容部材を作成し
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、 0.5牌であった。ま
た、微小部分での層厚差は0.1μであった。
このよう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、耐
久性を得た。
〔発明の効果〕
以上、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、
しかも機械的耐久性、特に耐摩耗性及び光受容性に優れ
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渉縞の説明図である。 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(A)、CB)、(C)、(ロ)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(A)、(B)、(C)は、光受容部材の各層の
界面が平行である場合と非平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(A)、CB)はそれぞれ代表的な支持体の表面
状態の説明図である。 第10図は、光受容部材の層領域の説明図である。 第11図、第13図及び第14図は、実施例で用いたM
支持体の表面状態の説明図である。 第12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15図は、実施例で使用した画像露光装置の説明図で
ある。 第16図から第24図は、層領域(OCN)中の原子(
0,C,N)の分布状態を説明するための説明図である
。 第25図から第28図は、実施例におけるガス流量の変
化を示す説明図である。 1000・・・・・・・・・・・・・・・・・・光受容
層1001・・・・・・・・・・・・・・・・・・M支
持体1002・・・・・・・・・・・・・・・・・・第
1の層1003・・・・・・・・・・・・・・・・・・
第2の層1004・・・・・・・・・・・・・・・・・
・光受容部材1005・・・・・・・・・・・・・・・
・・・光受容部材の自由表面2601・・・・・・・・
・・・・・・・・・・電子写真用光受容部材2602・
・・・・・・・・・・・・・・・・・半導体レーザー2
803・・・・・・・・・・・・・・・・・・fθレン
ズ2B04・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポリ
ゴンミラー2605・・・・・・・・・・・・・・・・
・・露光装置の平面図2606・・・・・・・・・・・
・・・・・・・露光装置の側面図特許出願人  キャノ
ン株式会社 第111 第2図 vE3図 第4図 (D) (A)           、日。 (C) T。 第7511 第8図 第9図 (JJm) 第13図 (pm) 第14図 県15図 □C 第16図 第17図 第16図 第19図 第20図 第21図 第22 第23 第 24 ブス汎量比 乃°人潰量沌 η°ス滝量、ffL 第27図 乃′スjilt:。 第28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
    受容層とを有しており、前記光受容層は、酸素原子、炭
    素原子、窒素原子の中から選択される少なくとも一種を
    含有する事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許請求の範
    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項に記載の光受容部材。
  4. (4)前記凸部の夫々は、一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、副ピークを複数有する特許請求の範
    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は、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項に記載の光受
    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)前記光受容層が、酸素原子、炭素原子、窒素原子
    の中から選択される少なくとも一種を層厚方向には均一
    な状態で含有する特許請求の範囲第1項に記載の光受容
    部材。
  10. (10)前記光受容層が、酸素原子、炭素原子、窒素原
    子の中から選択される少なくとも一種を、層厚方向には
    不均一な状態で含有する特許請求の範囲第1項に記載の
    光受容部材。
  11. (11)第1の層及び第2の層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
    記載の光受容部材。
  12. (12)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
    項又は同第11項に記載の光受容部材。
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