JPS614067A - 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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JPS614067A
JPS614067A JP59123855A JP12385584A JPS614067A JP S614067 A JPS614067 A JP S614067A JP 59123855 A JP59123855 A JP 59123855A JP 12385584 A JP12385584 A JP 12385584A JP S614067 A JPS614067 A JP S614067A
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末田 哲夫
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小川 恭介
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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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、1/−チー
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V;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、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54−86341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
む非晶質材料(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。
面乍ら、光受容層を単層構成のA−3f層とすると、そ
の高光感度を保持しつつ、電子写真用として要求される
1012Ωcm以上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
21743号公報7−4053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吟、同58160号、同58161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−3t系先光受容材はその商
品化設計トの許容度に於いて、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、
干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する場合には、画像
の見悪くyは顕著となる。
まして、使用する半導体レーザー光の波長田域が長波長
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■。と上部界面102で反射した反射光R1、
下部界面lot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R1、R2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、±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−
16297562975号公報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
えば特す     開閉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n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57−16554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、画像−L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11二にはなっているが、光散乱と
しては依然として正反射光成分が現存している為に、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−5i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−3t
形成の際のプラズマによってダメージを受けて、本来の
吸収機能を低減yせると共に、表面状態の悪化によるそ
の後のA−3i系感光層の形成に悪影響を与えること等
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R1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。
透過光I、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
R2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1ト
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
3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401表面を不規則に荒すことでは、
干S縞を完全に防1に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、その粗面度がロット間に於いてバラ
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−1−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2ndl=m入また
は2ndl=(m十展)λが成立ち、夫々明部または暗
部となる。又、光受容層全体では光受容層の層厚d+ 
 Id2 +d3 +d4の夫々−性があるため明暗の
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(#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
材の干渉縞横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、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、電子写真法を利用するデジ
タル画像記録、取分け、ハーフトーン情報を有するデジ
タル画像記録が鮮明に且つ高解像度、高品質で行える光
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、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1す 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、機械的耐久性及び光受容特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〕
本発明の光受容部材は、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:を有する光受容部材におい
て、前記第1の層中におけるゲルマニウム原子の分布状
態が層厚方向に不均一であり、且つ前記第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、該物質が含有されている層領域において、該物質
の分布状m1が層厚方向に不均一であることを複数有し
ている。
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)−トに、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■。にする反
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(第7図のr (
B) J )に較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(B)よりも非平行な場合(A)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
マクロ的にも不均一(d7≠da)でも同様に伝える為
、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■oに対し
て、反射光R,,R2゜R3、R4、Rs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。
(その上、微小部分内の各層界面は、一種のスリットと
して働き、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
は何等支障を生じない。
本発明に於て、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」二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、照射光のスポット径をLとすれば、立≦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
公文に於ける層厚の差(ds  d6)は、照射光の波
長なんとすると、 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
に於る層厚の差が、 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シリコン原子とゲルマニラム原子を
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易に達成する為に、
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
を中心にした螺線描造を有する。突起部の螺線描造は、
二重、三重の多重螺線構造、又は交叉螺線描造とされて
も差支えない。
或いは、螺線描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、副ピークを複数力す
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上
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
じて層高質は大きく変化する。
従って、A−3i層の層高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かあると、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
たみが緊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、
支持体表面の四部のピッチは、好    ′ましくは5
O0ルm〜0.3Km、より好ましくは2007Lm−
IILm、最適には5011.m〜5p。
mであるのが望ましい。
又凹部の最大の深さは、好ましくは0.17hm〜5p
Lm、より好ましくは0 、3 g、m 〜3 gm、
最適には0.6p−m〜2p、mとされるのが望ましい
。支持体表面の四部のピッチと最大深さが上記の範囲に
ある場合、四部(又は線状突起部)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−に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・ソチ内で好ましくは
0.1pLm〜211.m、より好ましくは0.1p、
m 〜1.5JLm、最適には0.2p、m〜lpLm
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、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、前記第1の層中に
おけるゲルマニウム原子の分布状態が層厚方向に不均一
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、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、半導体レーザーとのマツチングに優れ、
且つ光応答が早い。
以下、図面に従って、本発明の光受容部材に就で詳細に
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1O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tool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)とを含有するを含有するa−3i(以後ra−3
iGe (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−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、Xはハロゲン
原子をあられす)。第1の層(G)1002中に含有さ
れるゲルマニラ1、原子は、該第1の層(G)1002
の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f     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1OO1側の方に多く分布し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
ものである。
本発明に於いては、第1の層(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
、可視光栄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、
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与えられてい
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酸されている。
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、縦軸は、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、
を丁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t−r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(G)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
、ゲルマニウム原子の分布濃度Cが01なる一定の値を
取り乍らゲルマニウム原子が形成される第1の層(G)
に含有され、位置E1よりは濃度C2より界面位置t−
rに至るまで徐々に連続的に減少されている。界面位置
t−r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tTに至るま
で濃度C4から徐々に連続的の減少して位置t1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、徐々に連続的の
減少され、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量未満の
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t□に至るまで、濃度C8より連続的
に徐々に減少され、位置t□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、ゲルマニウム原子の分布
濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、濃度C9
と一定値であり、位置tTに於いては濃度CIOとされ
る。位置t3と位置計□との間では、分布濃度Cは一次
関数的に位置t3より位置t−rに至るまで減少されて
いる。
第16図に示される例においては1分布濃度Cは位置t
 より位it t 4までは濃度C11の一定値を取り
、位置t4より位置を下までは濃度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t1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、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CI’ Sよ
り濃度C16まで一次関数的に減少され、位置t5と位
置計〇との間においては、濃度CI6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1Bにおいて濃度CI7であり、位置
t6に至るまではこの濃度C10より初めはゆっくりと
減少され、t6の位置付近においては、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t7
で濃度CI9となり、位置t7と位置計〇との間では、
極めてゆっくりと徐々に減少されて位置t8において、
濃度C20に至る。
位置t8と位置tTとの間においては濃度C26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t、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
ニウム原子の分布状態が第1の層(G)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図乃至第1
9図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置上〇より
5p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、界面位置t よ
り5色原までの全層領域(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(A)を層領域(Ll)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がシリコン原子に対して、好ましく
は1000at omi cppm以上、より好適には
5000at omi cppm以上、最適にはlXl
0’ at omi cppm以上とされる様な分布状
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5JL以内(
tBから5JL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()I+X)は、好ましくは1〜40at 
omc i%、より好適には5〜30atomci%、
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
原子の含有量としては、本発明の目的が効果的に達成さ
れる様に所望に従って適宜法められるが、好ましくは1
〜9.5X105 at 。
mic  ppm、より好ましくは100〜8×105
at omic  ppm、最適には500〜7X10
5atomic  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
る注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30人〜50月、より好ましくは、40A〜40pL
、最適には、50A〜30I1.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ト最適には2〜50I
L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(TB+T)の
数値範囲としては、好ましくは1〜100g、より好適
には1〜80経、最適には2〜50#Lとされるのが望
ましい。
本発明のより好ましい実施態様例に於いては、上記の層
厚TB及び層厚Tとしては、好ましくはTB/T≦1な
る関係を満足する様に、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。
上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 T  /T≦0.9.最適にはTB/T≦0.8なり る関係が満足y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(G)中に含有されるゲルマ
ニウムニウム原子の含有量が1×lO5105ato 
 ppm以」二の場合には、第1の層(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
30色以下、より好ましくは25川以下、最適には20
色以下とされるのが望ましいものである。
本発明において、必要に応じ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。
本発明において、a−3iGe (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。例え
ば、グロー放電法によッテ、a−SiGe(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(S i)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)導入用の
原料ガス又は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料ガ
スを、内部が減圧にし得る堆積室内に所望のガス圧状態
で導入して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め
所定位置に設置されである所定の支持体表面上に含有さ
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−3iGe (H、X)から成る層
を形成ネせれば良い。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供給用の原料ガスと成り
得る物質としては、SiH4,Si2H6、S i:+
 He 、S in Hl。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1層作成作業時の取扱い易さ、Si
供給効率の良さ等の点でSiH4、Si2 H6,が好
ましいものとして挙げられる。
Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、GeH
4、Ge2H6、Ge3H8、G e 4)(+ 。、
 G e 5 H,2、G e 6 HI 4 、G 
67H16、GeBHI B、GegH2゜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、Ge
2 H6、Ge3H8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、ヨウ素のハロゲ
ンガス、BrF、CIF、Cf1F3.BrF5.Br
F3、HF3、IF5、ICI、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、/\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
SiF4.Si2 I6、Si0文。、5iBri+等
のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げる車が出来
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−3iG
eから成る第1の層(G)を形成する事が出来る。
4      グロー放電法に従って、ノ\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St供給用の原料ガスとなる/\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
、H,、、He等のガス等を所定の混合比とガス流量に
なる様にして第1の層(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」−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等のガスに更
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・ントを使用
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、I2、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
て一ヒ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、HCu、HBr、HI等(7)/”ロ
ゲン化水素、5i)(2F2、SiH2I2 、SiH
2C立7.5iHCす3.5iH2Br2.5iHBr
3等+7)ハロゲン置換水素化ケイ素、及びGeHF3
 、GeB2 I7、GeH3F、GeHCu:+ 、
GeH,、C12、G e )(3Cl、GeHBr、
、、GeB7 Br7、GeB3 Br、GeHI3.
GeB2  I2 、GeB3 I等の水素化ハロゲン
化ゲルマニウム等の水素原子を構成要素の1つとするハ
ロゲン化物、GeF4.GeCu、、GeBr4、Ge
I4.GeF、、、GeCu2 、GeB r、、、G
 e I 2 ’4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(
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子の導入と同
時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な水素
原子も導入されるので、本発明においては好適なハロゲ
ン導入用の原料として使用される。
水素原子を第1の層(G)中に構造的に導入するには、
−ヒ記の他にH2、或いはSiH4、S +7 H6、
S +3 HB 、 S +4 Hl。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、Ge2H6、Ge3H8、
Ge4H1o、Ge5HH2、Ge6H14t Ge7
H+6.GeeHIR,Ge9H2o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(G)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)はイ    好ましくは0.0
1〜40atomic%、より好適には0.05〜30
 a t o m i c%、最適にはo、1〜25a
tomic%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−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〔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。
即ち、本発明において、a−3i(T(、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、グロー放電法によってa−3i(H,X)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、予め所定位置に設置されである所定の
支持体表面上にa−3i(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。
しかし、いずれの場合においても、前記物質(C)の含
有される層領域(PN)において、該物質の層厚方向の
分布状態は不均一とされる。
つまり、例えば、第1の層(G)の全層領域に前記物質
(C)を含有させるのであれば、第1の層CG)の支持
体側の方に多く分布する様に前記物質(C)が第1の層
(G)中に含有される。
この様に、層領域(PN)において、前記物質(C)の
層厚方向の分布濃度を不均一にすることで、他の層との
接触界面での光学的、電気的接合を良好にすることがで
きる。
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、その都度、所望に応じて適宜状められる。
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CG)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、互いに接1   @ t 6 m K m’
a′″′””°°゛。
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CG)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、同じでも異っていても良い。
面乍ら、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)を所望の各層に、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、形成される光受容層を構成するa−Si(H
,X)又は/及びa−3iGe()I、X)に対して、
p型伝導特性を与えるp型不純物及びn型伝導特性を与
えるn型不純物を挙げることが出来る。
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) 、 AM
 (アルミニウム)、Ga(ガリウム)、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V族に属する原子(第
■族原子)、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、伝導特性を制御する物質(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
)が支持体に直に接触して設けられる場合には、その支
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(PN)に直ちに接触して設けられる他
の領域や、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
O,Of 〜5X104at omic  ppm、よ
り好適には0.5〜l×104104ato  ppm
、最適には、1〜5×103103ato  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以上、より好適
には50at omi cppm以上、最適には100
100ato  ppm以上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
の止孔の注入を効果的に阻止することが出来る。
上記の様な場合には、前述した様に、前記層領域(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、同極性の伝導型を有す
る伝導特性を支配する物質(C)を層領域(PN)に含
有させる実際の早:よりも一段と少ない量にして含有さ
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、層領域
(PN)に含有される前記物質(C)の極性や含有量に
応じて所望に従って適宜ヂ    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以下とするのが望ましい。
本発明において、層領域(PN)及び層領域(Z)に同
種の伝導性を支配する物質を含有させる場合には、層領
域(Z)における含有量としては、好ましくは30at
omic  ppm以下とするのが望ましい。
本発明においては、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。
第27図乃至第35図には、本発明における光受容部材
の層領域(PN)中に含有される物質層(C)の層厚方
向の分布状態の典型的例が示される。尚、各図において
、層厚及び濃度の表示はそのままの値で示すと各々の図
の違いが明確でなでなくなるため、極端な形で図示して
おり、これらの図は模式的なものと理解されたい。実際
の分布としては、本発明の目的が達成される可く、所望
される分布濃度線が得られる様に、t、(1≦1≦8)
又はC,(1≦i≦17)の値を選ぶか、あるいは分布
カーブ全体に適当な係数を掛だものをとるべきである。
第27図乃至第35図において、横軸は物質(C)の分
布濃度Cを、縦軸は、層領域(PN)の層厚を示し、t
Bは支持体側の層領域(PN)の端面の位置を、七〇は
支持体側とは反対側の層領域(P N)の端面の位置を
示す。即ち、物質(C)の含有される層領域(PN)は
tB側よりtT側に向って層形成がなされる。
第27図には、層領域(PN)に含有される物質(C)
の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示される。
第27図に示される例では、物質(C)の含有される層
領域(PN)が形成される表面と該層領域(PN)の表
面とが接する界面位置tBよりt、の位置までは、物質
(C)の分布濃度CがCIなる一定の値を取り乍ら物質
(C)が形成される層領域(PN)に含有され、位置t
1よりは濃度C2より界面位置t−rに至るまで徐々に
連続的に減少されている。界面位置t−rにおいては物
質(C)の分布濃度Cは実質的に零とされる (ここで
は実質的に零とは検出限界量未満の場合である。)。
第28図に示される例においては、含有される物質(C
)の分布濃度Cは位置tBより位置t−rに至るまで濃
度C3から徐々に連続的に減少して位置tTにおいて濃
度C4となる様な分布状態を形成している。
第29図に場合には、位置tBより位置t2までは、物
質(C)の分布濃度Cは濃度C5と一定値とされ、位置
t2と位置t1との間において、徐々に連続的に減少さ
れ、位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に零とされ
ている。
第30図に場合には、物質(C)の分布濃度Cは位置t
Sより位置t−Vに至るまで、濃度C6より初め連続的
に徐々に減少され、位置t3よりは急速に連続的に減少
されて、位置t−rにおいて実質的に零とされている。
第31図に示す例に於いては、物質(C)の分布濃度C
は、位置tBと位置t4間においては、濃度C7と一定
値であり、位置tTに於いては分布濃度Cは零とされる
。位置t4と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関
数的に位置t4より位置t−rに至るまで減少されてい
る。
第32図に示される例においては、分布濃度Cは位置し
Bより位置t5までは濃度C8の一定値を取り、位置t
5より位置tTまでは濃度C9より濃度CIOまで一次
関数的に減少する分布状態とされている。
第33図に示す例においては、位置tBより位置tTに
至るまで、物質(C)の分布濃度Cは濃度C11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34図においては、位置tBより位置t6に至るまで
は物質(C)の分布濃度Cは、濃度CI2より濃度C1
3まで一次関数的に減少され、位置t6と位置t。との
間においては、濃度C13の一定値とされた例が示され
ている。
第35図に示される例において、物質(C)の分布濃度
Cは、位置tBにおいて濃度 CIAであり、位置t7に至るまではこの濃度CI4よ
り初めはゆっくりと減少され、t7の位置付近において
は、急激に減少されて位置t7では濃度CI5とされる
位置t7と位fa t a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
M t eで濃度CIGとなり、位置t8と位置t9と
の間では、徐々に減少されて位置t9において、濃度0
17に至る。 位置t9と位置t−rとの間においては
濃度CI7 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27図乃至第35図により、層領域(PN)中
に含有される物質(C)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、物質(C)の分布濃度Cの高い部分を有し、
界面 t1側においては、前記分布濃度Cは支持体側に1  
″″゛“T[″(1<″″″″it−*t6?#rjj
 (C)の分布状態が層領域(PN)に設けられている
のが望ましい。
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
層領域(PN)は好ましくは上記した様に支持体側の方
に物質(C)が比較的高濃度で含有されている局在領域
(B)を有するのが望ましい。
本発明においては局在領域(B)は、第27図乃至第3
5図に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBより
5IL以内設けられているのが望ましいものである。
本発明に於ては、上記局在領域(B)は、界面位置tB
より51L厚までの全層領域(L)とされる場合もある
し、又、層領域(L)の一部とされる場合もある。
局在領域(B)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。
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■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
共に導入してやればよい。
この様な第■族原子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
件下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・B2H6・B4H10,
BSH9・BS)(II・B6HIO・B6 Hl 2
・B6HI4等の水素化硼素、BF3.BCl3、BB
 r3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。
この他、AlCl:l、GaCl3.Ga(CH3)3
.InCl3.TI  C13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.PF5.P
Cl3.PCl5゜PBr3.PBr3.PI3等ノハ
ロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3、AsF3
 、AsCl3.AsBr3.AsF5.SbH3,5
bFa、5bFs、5bC13,5bC15,SiH3
,5iC13,B1Br3等も第V族原子導入用の出発
物質の有効なものとして挙げることができる。
第10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、主に耐湿性、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()()
又は/及びハロゲン原子(X)とを含む非晶質材料(以
後ra−(Sick)x      −x    y (H,X)+    J と記す。但し、O<x、y≦
1)で構成される。
a−(St C1) (I(、X)+でx      
−xy               −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CV
D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、シリコン原子と共に炭素原子及
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 iC、)   (H、X ) Hyx  
 −x  y 形成用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の
混合比で混合して、支持体の設置しである真空堆積室に
導入し、導入されたガスを、グロー放電を生起させるこ
とでガスプラズマ化して、前記支持体上に形成されであ
る層上に a −(St  Cr   )   (H+X)t  
x      −x    y を堆積させれば良い。
本発明に於いて、a−(SiXCI−X)y(H,X)
1   形成用の原料ガスとしては、シ y リコン原子(St)、炭素原子(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ガス化した
ものの中の大概のものが使用され得る。
St、C,H,X(7)中ノーッとL4、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混
合して使用するか、又はSiを構成原子とする原料ガス
と、C及びHを構成原子とする原料ガス又は/及びC及
びXを構成原子とする原料ガスとを、これも又、所望の
混合比で、混合するか、或いは、Siを構成原子とする
原料ガスと、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、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。
CJI、Br、Iであり、殊にF、C1が望ましいもの
である。
本発明に於いて、表面層1005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1005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
SiH4,Si2H6,5t3Hn r S j4 H
、o等のシラン(Si、uane)類等の水素化硅素ガ
ス、CとHとを構成原子とする、例えば、炭素数1〜4
の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、
炭素数2〜3のアセチレン系炭化水素、ハロゲン単体、
ハロゲン化水素、ハロゲン間化合物、ハロゲン化硅素、
ハロゲン置換水素化硅素、水素化硅素等を挙げる事がで
きる。具体的には、飽和炭化水素としてはメタン(CH
4)、エタン(C2H6) 、プロパン(C3H8)、
n−ブタン(n  C4HXl)、ペンタン(C,、H
口)、エチレン炭化水素としては、エチレン(C2H4
)、プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)
、ブテン−2(c4He)、インブチレン(C4He 
) 、ペンテン(C5HXI)、(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(CA H6) 、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、HCu、H
Br、ハロゲン間化合物としては、BrF、C文F、C
lF3 、ClF5.BrF5.BrF3.IF7 。
IF、、、H0文、IBr、ハロゲン化硅素としては、
SiF4  、Si7 F6.SiCl2 Br、5i
C1,Br、、、5iC1jBr3.5iCJ1.I 
SiBr4 、ハロゲン置換水素化硅素としては、5t
H2F7 .5il−(+ 0文3  、SiH3Cf
L。
5iH3Br、5iH3Br、SiH2Br7  。
5iHBr3.水素化硅素としては、SiH4゜Si2
 HB 、Si3 HB 、5i4H,o等のシラン(
Siuane)類、等々を挙げることができる。
これ等の他にCF4 、CC1,、CBr、、。
CHF3 、CH2F2  、CH3F 、CH3C文
CH3Br、CH3I、C2H3CJ1.等(7)ハロ
ゲン置換パラフィン系炭化水素、SF4 、SF6のフ
ッ素化硫貸化合物、Si (CH3)4.5i(C2H
5)4 、等のケイ化アルキルやSiC文(CH3):
+、SiC文2  (CH3)  2  、  S  
i  CJl 3 CH3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y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Si
(CH3)4と、ハロゲン原子を含有されるものとして
のS 1Hcu3 、 S i H2C交2  、Si
C文。、或いは、5iH3C見等を所定の混合比にして
、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)(ci+X      −X H)I −y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ーリングすることによって行え
ば良い。
例えば、Siウェーハーをターゲットとして使用すれば
、CとH又は/及びXを導入するための原料ガスを、必
要に応じて稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し
、これらのガスのガスプラズマを形成して前記Siウェ
ーハーをスパッターリングすれば良い。
又、別には、SiとCとは別々のターゲットとして、又
はSiとCの混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を含有するガス雰囲気中で、スパッターリングするこ
とによって成される。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N1005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、St 、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
明に於いては、−目的に応じた所望の特性を有する・−
(S ixc、、  X) y(H,X)I −yが形
成される様に、所望に従ってその作成条件の選択が厳密
に成される。例えば、表面層1005を電気的耐圧性の
向−トを主な目的として設けるには、 a (Si C1)  (H*X)1  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−(Si C1) (H9x)1−yx      
−x    y が作成がされる。
第2の層表面に a−(Si  C,)  (H,X)、  。
x      −x    y から成る表面層1005を形成する際、層形成中の支持
体温度は、形成される層の構造及び特性を左右する重要
な因子であって、本発明に於いては、目的とする特性を
有する a  (S iC1)   (H+ x) 、yx  
    −xy 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1005の形成法に併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 ’O1より好適には50〜350℃
、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−(Si  C1−X)y(H,X)l   。
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−(Si  C+−X)y(H,X)l   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件
としては好ましくは10〜tooow、より好適には2
0〜750W、最適には50〜650Wとされるのが望
ましいものである。
堆積室のガス圧は好ましくは0.01〜IT。
rr、より好適には0 、1〜C1,5To r r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として前記し
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−(Si  C1−X)y(H,X)I   。
X 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に含有され
る炭素原子の量は、表面層1005の作成条件と同様、
本発明の目的を達成する所望の特性が得られる表面層1
005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)+   で示される非晶質材料は、大別 y 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、ra−3i aC+   、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、「a−(SibCl
−b)。Hl−o」と記す。
但し、O<b、cal) 、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、ra  (SiaCl  、1)e 
(Hl x) 、 e]と記す。但し0<d、e<1)
、に分類される。
本発明に於いて、表面層1005がa−SiaCl−で
構成される場合、表面層1005に含有される炭素原子
の量は好ましくは、I X I O’〜90at om
i c%、より好適には1〜80atomic%、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−3i  C1−のaの表示
で行えば、aが好まa         a しくは0.1〜0.99999、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 i BCl
−5)。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量は、好ましくはlXl0’ 〜
90atomic%とされ、より好ましくは、1〜90
atomic%、最適にはlO〜80atomic%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1〜40at omic%、より好ま
しくは2〜35atomic%、最適には5〜30at
Om i c%とされるのが望ましく、これ等の範囲に
水素含有量がある場合に形成される光受容部材は、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 i b C,1,、) 。Hl
cの表示で行なえばbが好ましくは、0.1−0゜99
999、より好適には、0.1〜0.99、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 l dCI−d) e
(H,X)+ −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、好ましく
は、lXl0’ 〜90at omi c%、より好適
には、1〜90at omi c%、最適には10〜8
0atomic%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19 a t o m i c%以下、より好適
には13atomi c%とされるのが望ましいもので
ある。
即ち、先のa−(Si  C1) d      −d    e (H,X)+ −8のd、eの表示で行なえば、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。
(ッ、li’nm t o O5、、、RPIJtよ、
8kWjiニーu*sれる炭素原子の量や第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重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〜
30IL、好適には0.004〜20IL、最適には、
0.005〜lOル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
ての働き、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1F層
としての機能を果すのに適している。
即ち、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、反射防止層
として適している。又、第2の層の屈折率をnaとした
場合、表面層の屈折率nがn=4 を満し、且つ表面層の層厚dが 又はその奇数倍であるとき、表面層は反射防止層として
最適である。a−5i:Hを第2の層として用いる場合
、a−St:Hの屈折率は、約3゜3であるので、表面
層としては、屈折率1.82の材料が適している。a−
3i: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でき、かつ機械的耐久性、層間の
密着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、0.05〜2g
mとされるのがより望ましい。
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、AM、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 、A
M 、Cr 、Mo 、Au 、 I r 。
Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3゜S 
n02 、 I To (I n203 +S n02
 )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
ムチあれば、NiCr、AM、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用
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(8、。、。
。’3i #* #−(7)tA a−1:ッ。ヶい□
、機械的強度等の点から、好ましくは10IL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20図に光受容部材の製造装置の一例を示す。
図中、2002〜2006.2045のガスポンベには
、本発明の光受容部材を形成するための原料ガスが密封
されており、その−例として例えば2002は、SiH
4ガス(純度99.999%、以下 SiH4と略す)
ボンベ、2003はGeH4ガス(純度99.999%
、以下 GeH4と略 す)ボンベ、2004はS i
 F4ガス(純度 99.99%、以下SiF4と略す
)ボンベ、2005はB2で希釈されたB2H6ガス(
純度99.999%、以下B2H6/H2と略す)ボン
ベ、2006はB2ガス(純度99.999%)ボンへ
、2045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ポ
ンベ2002〜2oo6.2o45のバルブ2022〜
2026.2o44、’、)−りAルブ2035が閉じ
られていることを確認し、また流入バルブ2012〜2
016.2043、流出バルブ2017〜2021.2
041、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。次に真空
計2036(7)読みが約5X10  torrになっ
た時点で補助バルブ2032.2033、流出/< ル
ブ2017〜2021.2o41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Si
H4ガス、ガスポンベ2003よりGeH4ガス、ガス
ポンベ2005よりB2H6/B2ガス、2006より
B2ガスをバルブ2022.2023.2025.20
26を開いて出口圧ゲージ2027.2028.203
0.2031の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バル
ブ2012.2013.2015.2o16を徐々に開
けて、マスフロコントローラー2007.2008.2
010.2011内に夫々流入させる。 引続いて流出
バルブ2017.2018.2020.2021.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SiH4ガス
流量、GeH4ガス流量、B2H6/B2ガス流量、B
2ガス流量の比が所望の値になるように流出バルブ20
17.2018.2020.2021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ガスの流量及びB2H6/B2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20
18.2020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及び硼素原
子の分布濃度を制御する。
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−ヒに第1の層(G)を形成する。
所望層厚に第1の層(G)が形成された段階において、
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の層(G)上
にゲルマニウム原子の実質的に含有されない第2の層(
S)を形成することができる。
又、第1の層(S)及び第2の層(G)の各層には、流
出バルブ2020を適宜開閉することで硼素を含有させ
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。
上記の第2の層(S)を形成した後、マスフロコントロ
ーラー2007と2042を所定の流量(比に設定する
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の層(S)上にシリコン原子
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1 Al支持体(長さくL) 357mm 、径(r)80
mm)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Al支持体上に堆積した。
なお、第1層は、GeH,、、SiH4、B2H6/H
2の各ガスの流量を第22図及び第36図のようになる
ように、マスフロコントローラー2007.2008及
び2010をコンピューター(HP9845B)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量比がSiH4/CH4=l
/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0.57Lm厚の
a−3iC(H)を堆積した。
この様にして作製したA−3i: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。
以上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、カソード電極上にStからなるスパ
ッタリング用ターゲットとグラフアイ)・からなるスパ
ッタリング用ターゲットとを面積比が第1表試料No、
101に示す如くになる様に一面にはる。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0.015torr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
ッタリングして前記支持体上に第1表試料No、101
の表面層を堆積した。
同様にして、Siとグラファイトのターゲットの面積比
を変えて、表面層を第1表試料N01102〜107に
示される様に形成する以外は上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表の如き結果を得た。
実施例3 表面層の形成時、SiH4ガスとCH,t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、画像評価を行ったところ、
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、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9ま 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
21Lm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0.51J、mであった。また、
微小部分での層厚差は0.1pm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43図に示す表面性のシリンダー状AI支持体上に、
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層は、GeH4、SiH4、B2H6/ H
2の゛各ガスの流量を第23図及び第37図のようにな
るように、マスフロコントローラー2007.2008
及び2010をコンピューター (HP9845B)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
0万回目の画像の間には何等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例8 第44図に示す表面性のシリンダー状AI支持体上に、
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層は、GeH4、SiH4、B2H6/H2
の各ガスの流量を第24図及び第38図のようになるよ
うに、マスフロコントローラー2007.2008及び
2010をコンピューター (HP9845B)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何等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例9 第45図に示す表面性のシリンダー状AI支持体上に、
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層は、GeH4、SiH4,B21    
 H6/H2の各ガスの流量を第25図及び第39図の
ようになるように、マスフロコントローラー2007.
2008及び2010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■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何等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例10 第43図に示す表面性のシリンダー状AI支持体上に、
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、第1層は、GeH4,SiH4、B2H6/H2
の各ガスの流量を第40図のようになるように、マスフ
ロコントローラー2007.2    ・008及び2
010をコンピューター(HP9845B)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l
O万回目の画像の間には何等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例11 第44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層は、GeH4、SiH4、B2)(6/H
2の各ガスの流量を第41図のようになるように、マス
フロコントローラー2007.2008及び201Oを
コンピューター(HP9845B)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
0万回目の画像の間には何等差異はなく、高品質の画像
であった。
実施例12 第45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層は、GeH4、S iH4、B2H6/ 
H2の各ガスの流量を第42図のようになるように、マ
スフロコントローラー2007.2008及び2010
をコンピューター(HP9845B)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
0万回目の画像の間には何等差異はなく、高品質の画像
であった。
[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図は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支持体の表面状態の説
明図である。 第22図から第25図及び第36図から第42図までは
、実施例におけるガス流計の変化を示す4     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図から第35図は、層領域(P N)における物
質(C)の分布状態を説明するための説明図である。 第43図、第44図、第45図は、実施例で用いたAI
支持体の表面状態の説明図である。 1000・・・・・・・・・光受容層 1001・・・・・・・・・AM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・
・・・・・・・・露光装置の平面図2606・・・・・
・・・・露光装置の側面図。 代             H−7′箪 3 図 笥 4 図 嘱 5 図 第 11 図 笛!4−Z 第 12 図 し 第 ノ3(!I 1i!  Is  図 し 第 16  図 第22 図 @IVf(引 第 23 図 第 24 図 時開(分) @ 25 図 第27 図 −へC 第28  図 第 29= 箪 30 図 第31図 第32 図 ○   CIOC9C8 −一一酬C 第36 図 第38図 妄べC楳舗8 第42図 第43図 (J、1m) 第4r; 図 (JJ m)

Claims (8)

    【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;を有する光受容部材において、前記第1の層
    中におけるゲルマニウム原子の分布状態が層厚方向に不
    均一であり、1つ前記第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、該物質が含
    有されている層領域において、該物質の分布状態が層厚
    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。
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