JPS6242264B2 - - Google Patents
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- JPS6242264B2 JPS6242264B2 JP56062068A JP6206881A JPS6242264B2 JP S6242264 B2 JPS6242264 B2 JP S6242264B2 JP 56062068 A JP56062068 A JP 56062068A JP 6206881 A JP6206881 A JP 6206881A JP S6242264 B2 JPS6242264 B2 JP S6242264B2
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Description
本発明は、光(ここでは広義の意味の光で、紫
外線、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があり、画像形成分野
に於いて使用される電子写真用像形成部材に関す
る。
電子写真用像形成部材に於ける光導電層を構成
する光導電材料には、Se,Se−Te,CdS,
ZnO、或いはPVCzやTNF等のopc材料が良く知
られているが、最近、例えば独国公開第2746967
号公報、同第2855718号公報に記載されてある様
に、光感度、分光波長領域、光応答性、暗抵抗等
の点に於いて他の光導電材料に較べて遜色ない特
性を有し、加えて非晶質にも拘らずp−n制御が
容易に行える、人体に対して無公害である等の点
で、アモルフアスシリコン(以後a−Siと表記す
る)が有望な光導電材料として注目を集めてい
る。
この様にa−Siは他の光導電材料よりも多くの
点で優れた特性を有しており、電子写真用像形成
部材への適用としてその実用化が急速に進められ
ているが、未だ解決される可き点も残されてい
る。
例えば、場合によつては、その使用時に於い
て、残留電位が残る場合があり、繰返し使用を長
時間行うと疲労の蓄積が起り、ゴースト現象を引
起す様になる、転写画像中に白抜けが生ずる等の
不都合が生ずる。
更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の
真空堆積室より取り出した後、空気中での放置時
間の経過と共に、支持体表面からの層の浮きや剥
離、或いは層に亀裂が生ずる等の現象を引起し勝
ちになる、この現象は、殊に支持体が通常電子写
真分野に於いて使用されているドラム状支持体の
場合に多く起る等、経時的安定性の点に於いて解
決される可き点がある。
又、他方、例えば、本発明者等の多くの実験に
よれば、電子写真用像形成部材の光導電層を構成
する材料としてのa−Siは、従来のSe,CdS、
ZnO或いはPVCzやTNF等のOPC(有機光導電部
材)に較べて、数多くの利点を有するが、従来の
太陽電池用として使用する為の特性が付与された
a−Siから成る単層構成の光導電層を有する電子
写真用像形成部材の上記光導電層に静電像形成の
為の帯電収理を施しても暗減衰(dark decay)
が著しく速く、通常の電子写真法が仲々適用され
難い事、及び多湿雰囲気中に於いては、上記傾向
が著しく、場合によつては現像時間まで帯電々荷
を全く保持し得ない事がある等、解決される可き
点が存在している事が判明している。
従つて、a−Si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
様な所望の電気的、光学的及び光導電的特性が得
ら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
−Siに就て電子写真用像形成部材としての適応性
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し、水素
原子(H)又はハロゲン原子(X)のいずれか一
方を少なくとも含有するアモルフアス材料(非晶
質材料)、所謂水素化アモルフアスシリコン、ハ
ロゲン化アモルフアスシリコン、或いはハロゲン
含有水素化アモルフアスシリコン〔以後これ等の
総称的表記としてa−Si(H,X)を使用する〕
から構成され、光導電性を示す非晶質層の層構成
を特定化して、以降に詳述される支持体上に該層
を設けることで得られる電子写真用像形成部材は
実用的に充分使用し得るばかりでなく、従来のと
較べてみても殆んどの点に於いて凌駕しているこ
と、殊に電子写真用として光感度及び画質安定性
に於いて著しく優れた特性を有していることを見
出した点に基いている。
本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制限を受けない
全環境型であり、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電子写真用像形成部材
を提供することを主たる目的とする。
本発明の別の目的、全可視光域に於いて光感度
が高く、且つ光応答性の速い電子写真用像形成部
材を提供することである。
本発明の他の目的は、通常の電子写真法が極め
て有効に適用され得る程度に、静電像形成の為の
帯電処理の際の電荷保持能が充分であり、且つ多
湿雰囲気中でもその特性の低下が殆んど観測され
ない優れた電子写真特性を有する電子写真用像形
成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。
本発明の電子写真用像形成部材は化学構造的に
水を含む酸化アルミニウムから成る表面を有する
電子写真用の支持体と、水素原子又はハロゲン原
子の少なくともいずれか一方を含み、シリコン原
子を母体とする非晶質材料で構成され、光導電性
を示す非晶質層とを有し、該非晶質層は、少なく
ともその一部に炭素原子を含有する層領域を有
し、該層領域に於ける炭素原子の分布が前記支持
体の表面に略々平行な面内では実質的に均一であ
り、層の厚み方向には不均一であつて、前記層領
域に含有されている炭素原子が該層領域中央より
も前記支持体の設けられてある表面側の方に多く
分布し、該層領域全体に於ける炭素原子の含有量
が0.005〜30atomic%であり且つ該層領域の前記
支持体の設けてある側の表面又は該表面近傍に、
その値が0.03〜90atomic%の範囲にある分布量の
ピークを有する事を特徴とする。
上記した様な構成を取る様にして設計された電
子写真用像形成部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めてすぐれた電気的、光学的、光導
電的特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帯電処理の
際の電荷保持能に長け、画像形成への残留電位の
影響が全くなく、多湿雰囲気中でもその電気的特
性が安定しており高感度で、高SN比を有するも
のであつて耐光疲労、繰返し使用性に著しく長
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、高品質の可視画像を得る事が出
来る。更には、支持体からの浮き、剥離或いは層
亀裂が生ぜず機械的及び電気的接触及び密着性に
優れている、長時間の繰返し使用に於いても、初
期の特性の低下は見られない等々の長所を有する
ものである。
以下、図面に従つて、本発明の電子写真用像形
成部材に就て詳細に説明する。
第1図は、本発明の電子写真用としての光導電
部材の基本的な構成例を説明する為に模式的に示
した模式的構成図である。
第1図に示す光導電部材100は、化学構造的
に水を含む酸化アルミニウムから成る表面を有す
る電子写真用としての支持体101の上に、必要
に応じて設けられる障壁層102、前記支持体1
01又は該障壁層102に直接接触した状態に設
けられている非晶質層103とで構成され、該非
晶質層103は少なくともその一部に炭素原子を
含有する層領域を有し、該層領域に於ける炭素原
子の分布が前記支持体101の表面に略々平行な
面内では実質的に均一であり、層の厚み方向には
不均一であつて、前記層領域に含有されている炭
素原子が該層領域中央よりも支持体101の設け
てある表面側の方に多く分布し、該層領域全体に
於ける炭素原子の含有量Ctが0.005〜30atomic%
であり、且つ該層領域の支持体101の設けてあ
る側の表面又は該表面近傍に、その値が0.03〜
90atomic%の範囲にある分布量のピークがある
様にされている。
支持体101は、少なくともその表面に化学構
造的に水を含む酸化アルミニウム皮膜を有するも
のであるが、斯かる皮膜は、最も端的には電子写
真用として加工成型した後適当な予備処理が施さ
れた純アルミニウム又はアルミニウム合金の基体
の表面に陽極酸化処理を施し、次いで必要に応じ
て適当な前処理を行つた後に、沸騰水処理又は蒸
気処理を施すことによつてAl2O3・H2O又は
Al2O3・3H2Oなる組成のものとして得られる。
陽極酸化処理としては電気的絶縁耐力に優れた
皮膜が形成される方法が採用され、例えば蓚酸
法、硫酸法、クロム酸法を挙げることが出来る。
例えば蓚酸法としては、使用される電解液は例
えば1〜3%の蓚酸又は蓚酸塩溶液、1〜3
%のマロン酸又はその塩類の溶液、蓚酸35g、
KMnO41gの割合でこれ等を1の水に溶解した
もの等が挙げられる。
この場合の電流密度及び電圧は、使用される電
解液及び被処理材料等によつて適宜決められるも
のであるが、電流密度としては3〜20Amp/d
cm2、電圧としては40〜120Volts程度とされる。
又、陽極酸化中の浴槽の温度としては、10〜30
℃程度の範囲とされる。
硫酸法の場合には、電解液の濃度を10〜70%の
間に変え、且つ電圧を10〜15Voltsに保つて、処
理時間を10〜15分の間に変えることによつて、特
性の異なる皮膜を形成することができる。
この場合の使用電力としては、0.5〜2KWh/
m2の間に変化し、処理温度は15〜30℃程度とされ
る。
例えば、強くて硬い皮膜を作る場合には、硫酸
5%とグリセリン5%の液を用い、12〜15Volts
で20〜40分間処理すれば良い。又、逆に柔軟性に
富む皮膜を得る場合には硫酸25%とグリセリン20
%の溶液を用い12℃〜30℃で、15Voltsの電圧で
30〜60分間処理すれば良い。更には硫酸5〜10%
の溶液に多少のAl2(SO4)3を溶解した電解溶液
を使用して、液槽温度15〜20℃程度で行うことも
出来る。これ等の場合の使用電力としては、1m2
当り、硬い皮膜を得る場合には2KWh程度、軟ら
かい皮膜を得る場合には0.5〜1MWh程度であ
る。
形成される皮膜の電気絶縁耐力を最大限にする
には、液の濃度を60〜77%H2SO4とし、溶液の容
積15に対して1の割合のグリセリンを添加し、液
槽の温度を20〜30℃とし、電圧を約12Volts、電
流密度0.1〜1.0Amp/dm2の条件下で処理すれば
良い。
上記の様な方法によつて陽極酸化処理された基
体は、洗滌等の適当な前処理を必要に応じて行な
つた後、最終的な形態の皮膜を形成する為に沸騰
水処理又は水蒸気処理が施される。
沸騰水処理は、脱塩してpHを5〜9に調整さ
れた水を80〜100℃程度に加熱させた中に、前記
陽極酸化処理した基体を浸漬させれば良い。
蒸気処理法としては、予め沸騰水で良く洗滌
し、更に、TiCl3,SnCl2,FeSo4等の還元性水溶
液で処理して、皮膜に附着している電解液の成分
を完全に除去した後、4〜5.6Kg/cm2程度の過熱
水蒸気中に前記の陽極酸化された基体を適当な時
間保持すれば良い。
本発明に於いて、所望特性とその上に形成され
る光導電層との良好なマツチングが得られる様な
皮膜が形成されるアルミニウム合金材料として
は、Al−Mg−Si系、Al−Mg系、Al−Mg−Mn
系、Al−Mn系、Al−Mg系、Al−Mg−Si系、Al
−Mg−Mn系、Al−Cu−Mg系、Al−Cu−Ni系、
Al−Cu系、Al−Si系、Al−Cu系、Al−Cu−Zn
系、Al−Cu−Ni系、Al−Si系、Al−Cu−Si系、
Al−Mg−Si系、等を挙げることが出来る。具体
的には例えば、A51S,61S,63S,Aludur,
Legal,Anticorodal,Pantal,SilalV,RS,
52S,56S,Hydronalium,BS−Seewasser,
4S,KS−Seewasser,3S,14S,17S,24S,Y
合金、NS,RS,Silumin、アメリカ合金、ドイ
ツ合金、Kupfer−Silumin,Silumin−Gamma等
の製品規格名で市販されているものを挙げること
が出来る。
本発明に於ける支持体表面上に設けられる水を
化学構造的に含む皮膜の膜厚としては、その上に
形成される光導電層の特性及びその構成材料、層
厚等との相関関係に於いて所望に従つて適宜決定
されるものであるが、通常の場合、0.05〜10μ、
好適には0.1〜5μ、最適には0.2〜2μとされる
のが望ましいものである。
障壁層102は、支持体101の側から非晶質
層103側方向か又は非晶質層103側から支持
体101側方向へのフリーキヤリアの流入を効果
的に阻止し且つ電磁波照射時に於いて電磁波の照
射によつて非晶質層103中に生じ、支持体10
1の側に向つて移動するフオトキヤリアの非晶質
層103の側から支持体101の側への通過を容
易に許す機能を有するものである。
障壁層102は、上記した様な機能を有するも
のであるが、支持体101上に非晶質層103を
直接設けることにより、支持体101と非晶質層
103との間に形成される界面に於いて、上記の
様な障壁層102と同様な機能が充分発揮される
のであれば、本発明に於いては、障壁層102を
強いて設ける必要はない。
又、非晶質層103の支持体101側の表面層
領域に炭素原子を充分量含有させてやることによ
つて、非晶質層103の一部の領域層で障壁層1
02と同様の機能を荷わせることが出来、その際
の炭素原子の含有量としては、斯かる機能を発揮
する層領域に於いてシリコン原子1に対して、通
常は1.5〜9.0とされるのが望ましいものである。
障壁層102は、シリコンを母体とし、炭素原
子、窒素原子及び酸素原子の中から選択される原
子の少なくとも一種と、必要に応じて水素原子又
はハロゲン原子の少なくともいずれか一方とを含
む非晶質材料〈これ等を総称してa−〔Six(C,
N,O)1-x〕y(H,X)1-yと表記する(但し0<
x<1,0<y<1)>又は、電気絶縁性の金属
酸化物或いは電気絶縁性の有機化合物で構成され
る。
本発明に於いて、ハロゲン原子(X)として好
適なのはF,Cl,Br,Iであり、殊にF,Clが
望ましいものである。
上記障壁層102を構成する非晶質材料として
本発明に於いて有効に使用されるものとして具体
的には、例えば炭素系の非晶質材料としてa−
SiaC1-a,a−(SibC1-b)cH1-c,a−(SidC1-d)eX
1-e,a−(SifC1-f)g(H+X)1-g,窒素系の非
晶質材料としてa−SihN1-h,a−(SiiN1-i)
jH1-j,a−(SkN1-k)lX1-l,a−(SinN1-n)o
(H+X)1-o,酸素系の非晶質材料としてa−
SipO1-p,a−(SipO1-p)qH1-q,a−(SirO1-r)s
X1-s,a−(SitO1-t)u(H+X)1-u等、更に
は、上記の非晶質材料料に於いて、C,N,Oの
中の少なくとも2種の原子を構成原子として含む
非晶質材料を挙げることが出来る(但し0<a,
b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,
m,n,o,p,q,r,s,t,u<1)。
これ等の非晶質材料は層構成の最適化設計に依
る障壁層102に要求される特性及び該障壁層1
02上に積重される非晶質層103との連続的作
成の容易さ等によつて適宜最適なものが選択され
る。殊に特性面からすれば、炭素系、窒素系の非
晶材料を選択するのがより好ましいものである。
障壁層102を上記の非晶質材料で構成する場
合の層形成法としてはグロー放電法、スパツター
リング法、イオンインプランテーシヨン法、イオ
ンプレーテイング法、エレクトロンビーム法等に
よつて成される。
グロー放電法によつて障壁層102を形成する
には、前記非晶質材料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101の設置してある真空堆積用の堆積室
に導入し、導入させ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101
上に前記の非晶質材料を堆積させれば良い。
本発明に於いて、炭素系の非晶質材料で構成さ
れる障壁層102を形成する為の原料ガスとして
有効に使用されるのは、SiとHとを構成原子とす
るSiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10等のシラン
(Silane)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1〜5の飽和炭化水
素、炭素数1〜5のエチレン系炭化水素、炭素数
2〜4のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。
具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)ペンタン(C5H12)、エチ
レン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、プ
ロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、ブテン
−2(C4H8)、イソブチレン(C4H8)、ペンテン
(C5H10)、アセチレン系炭化水素としては、アセ
チレン(C2H2)、メチルアセチレン(C3H4)、ブ
チン(C4H6)等が挙げられる。
SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとして
は、Si(CH3)4、Si(C2H5)4等のケイ化アルキル
を挙げることが出来る。これ等の原料ガスの他、
H導入用の原料ガスとしては勿論H2も有効なも
のとして使用される。
障壁層102をハロゲン原子を含む炭素系の非
晶質材料で構成する為の層形成用の原料ガスの中
でハロゲン原子導入用の原料ガスとしては、例え
ばハロゲン単体、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出来る。
具体的にはハロゲン単体としては、フツ素、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,HCl,HBr,ハロゲン間
化合物としては、BrF,ClF,ClF3,ClF5,
BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr,ハロゲン化
硅素としては、SiF4,Si2F6,SiCl4,SiCl3Br,
SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I,SiBr4、ハロゲン置
換水素化硅素としては、SiH2F2,SiH2Cl2,
SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2,SiHBr3,水
素化硅素としては、SiH4,Si2H6,Si3H8,Si4H10
等のシラン(Silane)類、等々を挙げることが出
来る。
これ等の他に、CCl4,CHF3,CH2F2,
CH3F,CH3Cl,CH3Br,CH31,C2H5Cl等のハ
ロゲン置換パラフイン系炭化水素、SF4,SF6等
のフツ素化硫黄化合物、Si(CH3)4,Si
(C2H5)4、等のケイ化アルキルやSiCl(CH3)3,
SiCl2,(CH3)2,SiCl2CH3等のハロゲン含有ケイ
化アルキル等のシランの誘導体も有効なものとし
て挙げることが出来る。
これ等の障壁層形成物質は、形成される障壁層
中に、所定の組成比でシリコン原子、炭素原子及
び必要に応じて又はハロゲン原子及び水素原子と
が含有される様に、障壁層形成の際に所望に従つ
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障壁層
が形成され得るSi(CH3)4とハロゲン原子を含有
させるものとしてのSiHCl3,SiCl4,SiH2Cl2、或
いはSiH3Cl等を所定の混合比でガス状態で障壁
層形成用の装置系内に導入してグロー放電を生起
させることによつてa−(SifC1-f)g(X+H)1-g
から成る障壁層を形成することが出来る。
窒素系の非晶質材料で障壁層102を構成する
のにグロー放電法を採用する場合には、先に挙げ
た障壁層形成用の物質の中から所望に応じたもの
を選択し、それに加えて次の窒素原子導入用の原
料ガスを使用すれば良い。即ち、障壁層102形
成用の窒素原子導入用の原料ガスに成り得るもの
として有効に使用される出発物質は、Nを構成原
子とする或いはNとHとを構成原子とする例えば
窒素(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラジン
(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモ
ニウム(NH4N3)等のガス状の又はガス化し得る
窒素、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、窒素原子の導入に加
えて、ハロゲン原子の導入も行えるという点か
ら、三弗化窒素(F3N)、四弗化窒素(F4N2)等の
ハロゲン化窒素化合物を挙げることが出来る。
酸素系の非晶質材料で障壁層102を構成する
のにグロー放電法によつて層形成を行う場合に於
ける、障壁層102形成用の原料ガスとなる出発
物質としては、前記した障壁層形成用の出発物質
の中から所望に従つて選択されたものに酸素原子
導入用の出発物質が加えられる。その様な酸素原
子導入用の出発物質としては、少なくとも酸素原
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Siを、構成原子とする原料ガスを使用す
る場合は、Siを構成原子とする原料ガスと、Oを
構成原子とする原料ガスと、必要に応じてH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、O及び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、Siを構成原子とする原料ガスと、Si,O
及び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、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにOを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。
具体的には、例えば酸素(O2)、オゾン
(O3)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、
一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、一二酸
化窒素(N2O)、三二酸化窒素(N2O3)、四二酸
化窒素(N2O4)、五二酸化窒素(N2O5)三酸化窒
素(NO3)、SiとOとHとを構成原子とする、例
えばジシロキサンH3SiOSiH3、トリシロキサン
H3SiOSiH2OSiH3等の低級シロキサン等を挙げる
ことが出来る。
上記した様に、グロー放電法によつて障壁層1
02を形成する場合には、障壁層形成用の出発物
質を上記した物質の中より種々選択して使用する
ことにより、所望特性を有する所望構成材料で構
成された障壁層102を形成することが出来る。
障壁層102をグロー放電法で形成する場合の出
発物質の組合せで良好なものとして具体的には、
例えばSi(CH3)4,SiCl2(CH3)2等の単独ガス又
はSiH4−N2O系、SiH4−O2(−Ar)系、SiH4−
NO2系、SiH4−O2−N2系、SiCl4−CO2−H2系、
SiCl4−NO−H2系、SiH4−NH3系、SiCl4−NH4
系、SiH4−N2系、SiH4−NH3−NO系、Si
(CH3)4−SiH4系、SiCl2(CH3)2−SiH4系等の混
合ガスを挙げることが出来る。
スパツターリング法によつて炭素系の非晶質材
料で構成される障壁層102を形成するには、単
結晶又は多結晶のSiウエーハー又はCウエーハー
又はSiとCが混合されて含有されているウエーハ
ーをターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲
気中でスパツターリングすることによつて行なえ
ば良い。
例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
するのであれば、炭素原子と水素原子(H)又は
ハロゲン原子(X)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、スパツター用
の堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズ
マを形成して前記Siウエーハーをスパツターリン
グすれば良い。
又、別には、SiとCとは別のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくとも水素原子(H)
又はハロゲン原子(X)を含有するガス雰囲気中
でスパツターリングすることによつて成される。
炭素原子又は水素原子或いはハロゲン原子導入
用の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例
で示した原料ガスが、スパツターリング法の場合
にも有効なガスとして使用され得る。
スパツターリング法によつて窒素系の非晶質材
料で構成される障壁層102を形成するには単結
晶又は多結晶のSiウエーハー又はSi3N4ウエーハ
ー又はSiとSi3N4が混合されて含有されているウ
エーハーをターゲツトとして、これ等を種々のガ
ス雰囲気中でスパツターリングすることによつて
行なえば良い。
例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
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、例え
ばH2とN2、又はNH3を、必要に応じて稀釈ガス
で稀釈して、スパツター用の堆積室中に導入し、
これ等のガスのガスプラズマを形成して前記Siウ
エーハーをスパツターリングすれば良い。
又、別には、SiとSi3N4とは別々のターゲツト
として、又はSiとSi3N4の混合して形成した一枚
のターゲツトを使用することによつて、スパツタ
ー用のガスとしての稀釈ガス雰囲気中で又は少な
くともH原子及び/又はX原子を含有するガス雰
囲気中でスパツターリングすることによつて成さ
れる。
N原子導入用の原料ガスと成り得るものとして
は、先述したグロー放電の例で示した障壁層形成
用の出発物質の中のN原子導入用の原料ガスが、
スパツターリングの場合にも有効なガスとして使
用され得る。
スパツターリング法によつて酸素系の非晶質材
料で構成される障壁層102を形成するには、単
結晶又は多結晶のSiウエーハー又はSiO2ウエーハ
ー又はSiとSiO2が混合されて含有されているウエ
ーハー或いはSiO2ウエーハーをターゲツトとし
て、これ等を種々のガス雰囲気中でスパツターリ
ングすることによつて行なえば良い。
例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、酸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、スパツター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を形成して前記Siウエーハーをスパツターリング
すれば良い。
又、別には、SiとSiO2とは別々のターゲツトと
して、又はSiとSiO2の混合した一枚のターゲツト
を使用することによつて、スパツター用のガスと
しての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくともH原
子又は/及びX原子を構成要素として含有するガ
ス雰囲気中でスパツターリングすることによつて
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、スパツターリング
の場合にも有効なガスとして使用される。
本発明に於いて、障壁層102をグロー放電法
又はスパツ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
出来る。
本発明に於ける障壁層102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とC,N,Oの中少なくとも1つ及び
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つて構造的には結晶からア
モルフアスまでの形態を取り、電気物性的には導
電性から半導電性、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までの間の性質
を、各々示すので、本発明に於いては非光導電性
の非晶質材料が形成される様に、その作成条件の
選択が厳密に成される。
本発明の障壁層102を構成する非晶質材料は
障壁層102の機能が、支持体101側から非晶
質層103側へ又は非晶質層103側から支持体
101側へのフリーキヤリアの注入を阻止し、且
つ非晶質層103中で発生したフオトキヤリアが
移動して支持体101側に通過するのを容易に許
すことを果すものであることから、電気絶縁性的
挙動を示すものとして形成される。
又、非晶質層103中で発生したフオトキヤリ
アが障壁層102中を通過する際、その通過がス
ムーズに成される程度に通過するキヤリアに対す
る易動度(mobility)の値を有するものとして障
壁層102が形成される。
上記の様な特性を有する前記の非晶質材料から
成る障壁層102が形成される為の層作成条件の
中の重要な要素として、層作成時の支持体温度を
挙げる事が出来る。
即ち、支持体101の表面に前記非晶質材料か
ら成る障壁層102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つて、本発明に於いては、目
的とする特性を有する前記非晶質材料が所望通り
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。
本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
障壁層102を形成する際の支持体温度として
は、障壁層102の形成法に併せて適宜最適範囲
が選択されて、障壁層102の形成が実行される
が、通常の場合、100℃〜300℃、好適には、150
℃〜250℃とされるのが望ましいものである。障
壁層102の形成には、同一系内で障壁層102
から非晶質層103、更には必要に応じて非晶質
層103上に形成される第3の層まで連続的に形
成することが出来る。各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比べて
比較的容易である事等の為に、グロー放電法やス
パツターリング法の採用が有利であるが、これ等
の層形成法で障壁層102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、ガス圧が、作成される障壁層102の特性を
左右する重要な因子として挙げることが出来る。
本発明に於ける目的が効果的に達成される為の
特性を有する障壁層102が生産性よく効果的に
作成される為の放電パワー条件としては通常1〜
300W、好適には2〜150Wである。又、堆積室内
のガス圧は通常3×10-3〜5torr、好適には8×
10-3〜0.5torr程度とされるのが望ましい。
本発明の光導電部材に於ける障壁層102に含
有される炭素原子、窒素原子、酸素原子及び水素
原子、ハロゲン原子の量は、障壁層102の作成
条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特性
が得られる障壁層が形成される重要な因子であ
る。
障壁層102をa−SiaC1-aで構成する場合に
は炭素原子の含有量は、aの表示では0.1〜0.4、
好適には0.2〜0.35、最適には0.25〜0.3とされ、
a−(SibC1-b)cH1-cで構成する場合には、炭素原
子の含有量は、b,cの表示で示せば、bが通常
は0.1〜0.5、好適には0.1〜0.35、最適には0.15〜
0.3、cが通常は0.60〜0.99、好適には0.65〜
0.98、最適には0.7〜0.95とされ、a−(SidC1-d)e
X1-e又はa−(SifC1-f)g(H+X)1-gで構成す
る合場には、炭素原子の含有量はd,e,f,g
の表示では、d,fが通常は0.1〜0.47,好適に
は0.1〜0.35、最適には0.15〜0.3、e,gが通常
は0.8〜0.99、好適には0.85〜0.99、最適には0.85
〜0.98とされる。
(SifC1-f)g(H+X)1-gにおける水素原子の
含有量は通常ハロゲン原子の19倍以下、好適には
13倍以下とされる。
障壁層102を窒素系の非晶質材料で構成する
場合、先ずa−SihN1-hの場合には、窒素原子の
含有量はhの表示では通常は0.43〜0.60、好適に
は0.43〜0.50とされる。
a−(SiiN1-i)jH1-jで構成する場合には、窒素
原子含有量としては、i,jで表示すれば、iと
しては通常0.43〜0.6、好適には0.43〜0.5、jと
しては通常0.65〜0.98、好適には0.7〜0.95とさ
れ、a−(SikN1-k)lX1-l又はa−(SinN1-n)o(H
+X)1-oで構成する場合には窒素原子の含有量は
k,l,m,nの表示では、k,lが通常は0.43
〜0.60、好適には0.43〜0.49、m,nが通常0.8〜
0.99、好適には0.85〜0.98とされる。
a−(SimN1-n)o(H+X)1-oにおける水素原子の
含有量は通常ハロゲン原子の19培以下好適には13
倍以下とされる。
障壁層102を酸素系の非晶質材料で構成する
場合には、先ず、a−SipO1-pでは、酸素原子の
含有量は、Oの表示では、通常0.33〜0.40、好適
には0.33〜0.37とされる。
a−(SipO1-p)qH1-qの場合には、p,qの表
示では、pとして通常0.33〜0.40、好適には0.33
〜0.37、qとして通常0.65〜0.98、好適には0.70
〜0.95である。
a−(SirO1-r)sX1-s、又はa−(SitO1-t)u(H
+X)1-uで構成する場合には、酸素原子の含有量
は、r,s,t,uの表示では、r,sは通常は
0.33〜0.40、好適には0.33〜0.37,t,uとして
は通常0.80〜0.99、好適には0.85〜0.98とされ
る。
a−(SitO1-t)u(H+m)1-uにおける水素原子の
含有量は通常ハロゲン原子の19倍以下、好適には
13倍以下とされる。
本発明に於いて、障壁層102を構成する電気
絶縁性の金属酸化物としては、TiO2,Ce2O3,
ZrO2,HfO2,GeO2,CaO,BeO,P2O5,
Y2O3,Cr2O3,Al2O3,MgO,MgO・Al2O3,
SiO2・MgO、等が好ましいものとして挙げるこ
とが出来る。これ等は2種以上を併用して障壁層
を形成しても良いものである。
電気絶縁性の金属酸化物で構成される障壁層1
02の形成は、真空蒸着法、CVD(chemical
vapour deposition)法、グロー放電分解法、ス
パツターリング法、イオンインブランテーシヨン
法、イオンプレーテイング法、エレクトロビーム
法等によつて成される。これ等の製造法は、製造
条件、設備資本下の負荷程度、製造規模、作成さ
せる光導電部材に所望される特性等の要因によつ
て適宜選択されて採用される。
例えば、スパツターリング法によつて障壁層1
02を形成するには、障壁層形成用の出発物質の
ウエーハーをターゲツトとして、He,Ne,Ar等
のスパツター用のガス雰囲気中でスパツターリン
グすることによつて行えば良い。
エレクトロビーム法を用いる場合には障壁層形
成用の出発物質を蒸着ボート内に入れてエレクト
ロンビームを照射して蒸着すればよいが、支持体
101側から非晶質層103中へのキヤリアの流
入を阻止し、且つ非晶質層103中で発生したフ
オトキヤリアが移動して支持体101側に通過す
るのを容易に許すことを果たすものであることか
ら、電気絶縁性的挙動を示すものとして形成され
る。
障壁層102の層厚の数値範囲は、その要求さ
れる特性を効果的に得る為の重要な因子の1つで
ある。
障壁層102の層厚が充分過ぎる程に薄いと、
支持体101の側からの非晶質層103側方向
へ、又は非晶質層103側から支持体101側方
向へのフリーキヤリアの流入を阻止する働きが充
分果し得なくなり、又、充分過ぎる程以上に厚い
と、非晶質層103中に於いて生ずるフオトキヤ
リアの支持体101の側への通過する確率が極め
て小さくなり、従つて、いずれの場合にも、本発
明の目的を効果的に達成され得なくなる。
上記の点に鑑みて本発明の目的を効果的に達成
する為の障壁層102の層厚としては、通常の場
合、30〜1000Å、好適には、50〜600Åである。
本発明に於いて、その目的を効果的に達成する
為に、障壁層102上に設けられる非晶質層10
3は下記に示す半導体特性を有するa−Si(H,
X)で構成され、その層厚方向に後述する様な分
布状態を以つて炭素原子がドーピングされてい
る。
p型a−Si(H,X)…アクセプターのみを
含むもの。或いは、ドナーとアクセプターとの
両方を含み、アクセプターの濃度(Na)が高
いもの。
p-型a−Si(H,X)…のタイプに於い
てアクセプターの濃度(Na)が低い所謂p型
不純物をライトリードープしたもの。
n型a−Si(H,X)…ドナーのみを含むも
の。或いはドナーとアクセプターの両方を含
み、ドナー濃度(Nd)が高いもの。
n-型a−Si(H,X)…のタイプに於い
てドナーの濃度(Nd)が低い、所謂ノンドー
プのものか又はn型不純物をライトリードープ
したもの。
i型a−Si(H,X)…NaNdOのも
の、又は、NaNdのもの。
本発明において、非晶質層100中に含有され
るハロゲン原子(X)としては、具体的にはフツ
素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフツ
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100に於いて、非晶質層
103中には、その分布が支持体101の表面に
略々平行な面内では、実質的に均一であり、層の
厚み方向には不均一であつて、前記層領域に含有
されている炭素原子が該層領域中央よりも支持体
101の設けてある表面側の方に多く分布し、そ
の値が0.03〜90atomic%の範囲にある分布量のピ
ークを支持体101の設けてある側の表面又は該
表面近傍に有する層領域が形成されている。
第2図乃至第8図には、非晶質層103中に含
有される炭素原子の非晶質層103の層厚方向の
分布状態の典型例が示される。
第2図乃至第8図に於いて縦軸は、非晶質層1
03の層厚tを示しt0は支持体101又は障壁層
102等の他のものと非晶質層103との界面位
置(下部表面位置)を、tsは、自由表面104
側の非晶質層103の界面位置(上部表面位置)
(第1図に於いては自由表面104の位置)を
各々表わし、toからtsに向うに従つて層厚tの
厚くなることを示し、横軸は、非晶質層103の
層厚方向の任意位置に於ける炭素原子の分布量C
を示し、矢印方向に分布量の多いことが示され
る。
第2図に示す例に於いては、非晶質層103中
に含有される炭素原子の該層103中での分布状
態は、下部表面位置t0よりt1に至るまで分布量C1
で一定であり、位置t1より上部表面tsに至るま
でに、分布量C2より一次関数的に分布量が減少
し、上部表面位置tsに至つて、実質的に炭素原
子の含有量が0になつている。
本発明に於いて、上記の様に非晶質層103の
ある層厚位置に於いて、炭素原子の含有量が実質
的に0であるということは、その部分の層領域に
於いては、炭素原子の量が検出限界以下であるこ
とを示し、実際には、炭素原子が検出限界量以下
で含まれている場合も含むものである。
現在のところ、我々の技術レベルに於いては、
炭素原子の量の検出限界は、シリコン原子に対し
て10atomic ppmである。
従つて、炭素原子の含有量が実質的に0である
ということは、炭素原子が10atomic ppm未満含
まれている場合も含むものである。
第2図の例に於いては、層厚位置t0とt1との間
に於ける炭素原子の分布量Cを極端に多くするこ
とによつて、非晶質層103の下部表面層領域に
障壁層の機能を充分持たせることができる。
第3図に示す例に於いては、下部表面位置t0よ
り位置t1に至るまでは分布量C1で一定であり、位
置t1より上部表面位置tsに至るに従つて、ゆる
やかなカーブを描いて徐々に減少する分布状態を
取つている。
第4図に示す例に於いては、t0からt1までは、
分布量C1で一定であり、t1よりt2に至るに従つ
て、分布量が一次関数的に減少し、t2とtsとの
間では、分布量C2で一定となつている。
上部表面層領域(図のt2とtsとの間の部分)
に於ける分布量C2を障壁機能が発揮される程度
に充分量炭素原子を含有させてやれば、非晶質層
の上部表面層領域に障壁層の機能を持たせること
が充分出来る。
第4図に示す例の場合は、非晶質層の両表面側
に於いて、炭素原子の分布量Cが内部に較べて極
端に多くしてあり、非晶質層の両側表面層領域に
於いて、障壁層の機能が充分果せる様になつてい
る。
第5図に示す例に於いては、t0よりt2に至るま
では、第3図に示したのと類似の分布状態を取つ
ているが、t2とtsとの間に於いて、分布量が急
激に増大し、C2なる値を有する様に全体の分布
状態が選択されている。
第6図の例は、t0よりt3までは、第3図に示し
た例の分布状態と類似の分布状態を取つている
が、t3とt2との間に於いて炭素原子の含有量が、
実質的に0の層領域が形成されていて、t2とts
との間では、多量の炭素原子が含有されて、分布
量C2を得る様にされている。
第7図に示される例に於いては、t0とt1の間で
は、分布量C1で一定であり、t1とt2との間では、
t1側より分布量C3から分布量C4まで一次関数的に
減少し、t2とtsの間では再び分布量が増大して
一定値C2を取る様な例が示されている。
第8図に示す例に於いては、t0とt1との間に於
いては、一定の分布量C1を取り、又t2とtsとの
間でも一定の分布量C2を取つた分布状態を成しt2
とt1との間は、t1側から層中央に至るに従つて、
徐々に減少し、該層中央よりt2に至るまでに徐々
に増大し、t2に於いて分布量C4を取る様な分布状
態を形成している。
本発明に於いては、第2図乃至第8図で説明し
た様に非晶質層の支持体側の表面又は該表面近傍
に、非晶質層の中央部より階段に多い分布量を取
るピークを有する層領域を有するものであり、更
に、必要に応じては、非晶質層の支持体とは反対
側の表面領域にも、層中央部よりも極端に含有量
が多い層領域が形成される。
非晶質層の下部表面又は該表面近傍には、障壁
層の機能を充分発揮させ得る様な層領域が形成さ
れている。
該層領域が有する分布量のピークの値は、前記
した様に通常は0.03〜90atomic%とされ、好適に
は0.05〜90atomic%、最適には0.1〜90atomic%
の範囲とされるのが望ましい。
本発明の光導電部材に於いて、非晶質層103
中に含有される炭素原子は、前記した様に、非晶
質層103の層厚方向にその含有量の分布が不均
一であり、且つ下部表面層領域の近傍より非晶質
層中央部に至るに従つて、その分布量が減少して
いる様な分布状態を取り得る様に非晶質層中に含
有され得るものであるが、形成される非晶質層1
03全体に於いて含有される炭素原子の含有量も
本発明の所期の目的を達成するのに重要な因子の
1つである。
本発明に於いて、非晶質103中に含有される
炭素原子の全量の値は、通常は、前記した値を取
り得るものであり、更には、好適に0.005〜
20atomic%、最適には0.005〜10atmic%の範囲か
ら選択されるのが望ましい。
本発明において、主としてa−Si(H,X)で
構成される非晶質層103を形成するには例えば
グロー放電法、スパツターリング法、或いはイオ
ンプレーテイング法等の放電現象を利用する真空
堆積法によつて成される。例えば、グロー放電法
によつて、非晶質層を形成するには、Siを生成し
得るSi生成原料ガスと共に、水素原子導入用の又
は/及びハロゲン原子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
てある所定の支持体表面上にa−Si(H,X)か
らなる層を形成させれば良い。
炭素原子を形成される層中に導入するには、層
の成長に併せて、炭素原子導入用の原料ガスを層
の形成時に前記堆積室内に導入してやれば良い。
又、スパツター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で形成され
たターゲツトをスパツターリングする際、水素原
子又は/及びハロゲン原子導入用のガスをスパツ
ターリング用の堆積室に導入してやれば良い。こ
の際に於ける非晶質層103中への炭素原子の導
入法としては、層の成長に併せて、炭素原子導入
用の原料ガスを層形成時に前記堆積室中に導入し
てやるか、又は、層形成時に、予め堆積室中に設
けた、炭素原子 導入用のターゲツトをスパツタ
ーリングしてやることが挙げられる。
本発明に於いて非晶質層103を形成する際に
使用されるSi生成原料ガスとしては、SiH4,
Si2H6,Si3H8,Si4H10等のガス状態の又はガス化
し得る水素化硅素(シラン類)が有効に使用され
るものとして挙げられ、殊に、層作成作業の際の
扱い易さ、Si生成効率の良さ等の点でSiH4,
Si2H6が好ましいものとして挙げられる。
本発明において非晶質層103を形成する際に
使用されるハロゲン原子導入用原料ガスとして有
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
ロゲンを含む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、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,ClF3,
BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。
ハロゲンを含む硅素化合物、所謂、ハロゲンで
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例
えばSiF4,Si2F6,SiCl4,SiBr4等のハロゲン化
硅素が好ましいものとして挙げることが出来る。
この様なハロゲンを含む硅素化合物を採用して
グロー放電法によつて本発明の特徴的な光導電部
材を形成する場合には、Siを生成し得る原料ガス
としての水素化硅素ガスを使用しなくとも、所定
の支持体上にa−Si:Xから成る非晶質層を形成
する事が出来る。
グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む非
晶質層103を製造する場合、基本的には、Si生
成用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガスと
Ar,H2,He等のガスを所定の混合比とガス流量
になる様にして非晶質層を形成する堆積室内に導
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つて、所定の支持
体上に非晶質層103を形成し得るものである
が、水素原子の導入を計る為にこれ等のガスに更
に水素原子を含む硅素化合物のガスも所定量混合
して層形成しても良い。
又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。反応スパツタリング法或いはイオンプレーテ
イング法に依つてa−Si(H,X)から成る非晶
質層を形成するには、例えばスパツターリング法
の場合にはSiから成るターゲツトを使用して、こ
れを所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツタリン
グし、イオンプレーテイング法の場合には、多結
晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として蒸
着ボートに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加
熱法、或いはエレクトロンビーム法(EB法)等
によつて加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプ
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、スパツタリング法、イオンプレーテイ
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、H2、前記したシラン
類等のガスをスパツタリング用の堆積室中に導入
して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれば良
い。
形成される非晶質層中に層厚方向に所望の分布
状態を以つて含有される炭素原子は、グロー放電
法、イオンプレーテイング法或いは反応スパツタ
ーリング法によつて非晶質層を形成する場合に
は、炭素原子導入用の原料ガスを層の形成時に層
の成長に併せて所望の流量に従つて層形成用の堆
積室中に導入してやれば良い。
又、スパツターリング法によつて非晶質層を形
成する場合には、上記の他、炭素原子導入用のタ
ーゲツトを前記堆積室内に設けて置き、層の成長
に併せて前記ターゲツトをスパツターリングして
やれば良い。
本発明において、炭素原子導入用の原料ガスと
して有効に使用されるものとしては、ガス状態の
又は容易にガス化し得る炭素化合物の多くのもの
を挙げることが出来る。その様な出発物質とし
て、例えばCとHとを構成原子とする、炭素数1
〜5の飽和炭化水素、炭素数1〜5のエチレン系
炭化水素、炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素
等が挙げられる。
具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
(CH4),エタン(C2H6)、プロパン(C3H6)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、
プロピレン(C3H)、ブテン−1(C4H8)、ブテ
ン−2(C4H8)、イソブチレン(C4H8)、ペンテ
ン(C5H10)、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン
(C3H4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。
これ等の他にSiとCとHとを構成原子とする炭
素原子導入用の出発物質としては、Si(CH3),
Si(C2H5)4等のケイ化アルキル、SiCl(CH3)3,
SiCl2(CH3)2,SiCl CH3等のハロゲン含有ケイ
化アルキル等のシラン誘導体、CCl4,CHF3,
CH2F2,CH3F,CH3Cl,CH3Br,CH3I,C2H5Cl
等のハロゲン置換パラフイン系炭化水素も有効な
ものとして挙げることが出来る。
スパツターリング法によつて炭素原子の導入さ
れた非晶質層103を形成するには、非晶質層1
03を形成する際に単結晶又は多結晶のSiウエー
ハーを、炭素原子導入用の原料ガスの雰囲気中で
スパツターリングするか、又は、単結晶又は多結
晶のSiウエーハーとCウエーハー又は、SiとCが
混合されて含有されているウエーハーをターゲツ
トとしてスパツターリングすることによつて行な
えば良い。
例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
するのであれば、炭素原子と水素原子(H)又は
ハロゲン原子(X)を導入する為の原料ガスとし
てグロー放電の際に前記したのと同様の原料ガス
を、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツタ
ー用の堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプ
ラズマを形成して前記Siウエーハーをスパツター
リングすれば良い。
又、別には、SiとCとは別のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、少なくとも水素原子(H)
又はハロゲン原子(X)を含有するガス雰囲気中
でスパツターリングすることによつて成される。
本発明に於いては、非晶質層103中には、炭
素原子の導入による効果と同様の効果を得る目的
で、炭素原子に加えて酸素原子を導入することが
出来る。
グロー放電法によつて非晶質層103を形成す
る場合、酸素原子導入用の原料ガスとなる出発物
質としては、例えば酸素(O2),オゾン(O3)、
一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、或い
は、例えばジシロキサンH3SiOSiH3、トリシロキ
サンH3SiOSiH2OSiH3等の低級シロキサン等を挙
げる事が出来る。又スパツターリング法で非晶質
層103を形成する際に酸素原子導入用のターゲ
ツトを形成し得る材料として、本発明に於いて有
効に使用されるのは、SiO2,SiO等である。
本発明に於いて非晶質層103を形成する際に
使用されるハロゲン原子導入用原料ガスとなる出
発物質として有効なのは、上記されたハロゲン化
合物、或いはハロゲンを含む硅素化合物が有効な
ものとして使用されるものであるが、その他に、
HF,HCl,HBr,HI等のハロゲン化水素、
SiH2F2,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3等
のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或
いはガス化し得る、水素原子を構成要素の1つと
するハロゲン化物も有効な非晶質層形成用の出発
物質として挙げる事が出来る。
これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶
質層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。
水素原子を非晶質層中に構造的に導入するに
は、上記の他にH2、或いはSiH4,Si2H6,
Si3H8,Si4H10等の水素化硅素のガスをa−Siを
生成する為のシリコン化合物と堆積室中に共存さ
せて放電を生起させる事でも行う事が出来る。
例えば、反応スパツタリング法の場合には、Si
ターゲツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス
及びH2ガスを必要に応じてHe,Ar等の不活性ガ
スも含めて堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を
形成し、前記Siターゲツトをスパツタリングする
事によつて、所定の特性を有し、主としてa−Si
(H,X)から成る非晶質層が形成される。
更には、不純物のドーピングも兼ねてB2H6,
PH3,PF3等のガスを導入してやることも出来
る。
本発明に於いて、形成される光導電部材の非晶
質層中に含有されるH又はXの量又は(H+X)
の量は通常の場合1〜40atomic%、好適には5
〜30atomic%とされるのが望ましい。
層中に含有されるH又は/及びXの量を制御す
るには、例えば堆積支持体温度又は/及びH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。
非晶質層をn型傾向又はp型傾向或いはi型と
するには、グロー放電法や反応スパツターリング
法等による層形成の際に、n型不純物又はp型不
純物、或いは両不純物を形成される層中にその量
を制御し乍らドーピングしてやる事によつて成さ
れる。
非晶質層中にドーピングされる不純物として
は、非晶質層をi型又はp型傾向にするには、周
期律表第族Aの元素、例えば、B,Al,Ga,
In,Tl等が好適なものとして挙げられる。
n型傾向にする場合には、周期律表第族Aの
元素、例えば、N,P,As,Sb,Bi等が好適な
ものとして挙げられる。
本発明に於いて、所望の伝導型を有する為に、
非晶質層中に導入される不純物の量としては、周
期律表第族Aの不純物の場合には3×
10-2atomic%以下の量範囲でドーピングしてやれ
ば良く、周期律表第族Aの不純物の場合には、
5×10-3atomic%以下の量範囲でドーピングして
やれば良い。
非晶質層103の層厚は、非晶質層103中で
発生されるフオトキヤリアが効率良く輸送される
様に所望に従つて適宜決められ、通常は3〜100
μ、好適には5〜50μとされる。
実施例 1
厚さ1mmで10cm×10cmの鏡面仕上げされたアル
ミニウム合金52S(Si,Mg,Crを含有する)の
基板にアルカリ及び酸洗浄を施した後、純水によ
つて洗浄を施した。この基板を5g/lの硫酸ア
ルミニウムが添加された7%の硫酸溶液に於て温
度18℃の条件で陽極酸化を施した。約5分間陽極
酸化を施した後、基板を硫酸溶液より引き上げ速
かに沸騰した純水槽に浸した。約10分間の後に基
板を純水槽より引き上げた。このようにして処理
されたアルミニウム合金基板上の被覆層の厚さは
約0.8μであつた。
このアルミニウム合金基板を使用し、完全にシ
ールドされたクリーンルーム中に設置された第9
図に示す装置を用い、以下の如き操作によつて電
子写真用像形成部材を作製した。
上記のアルミニウム909をグロー放電堆積室
901内の所定位置にある固定部材903に堅固
に固定した。基板909は、固定部材903内の
加熱ヒーター908によつて±0.5℃の精度で加
熱される。温度は、熱電体(アルメル−クロメ
ル)によつて基板裏面を直接測定されるようにな
された。次いで系内の全バルブが閉じられている
ことを確認してからメインバルブ910を全開し
て、室901内が排気され、約5×10-6Torrの
真空度にした。その後ヒーター908の入力電圧
を上昇させ、モリブデン基板温度を検知しながら
入力電圧を変化させ、250℃の一定値になるまで
安定させた。
その後補助バルブ941、次いで流出バルブ9
26,927,929及び流入バルブ921,9
22,924を全開し、マスフローコントローラ
ー916,917,919内も十分脱気真空状態
にされた。補助バルブ941、バルブ926,9
27,929,921,922,924を閉じた
後で、H2で10vol%に稀釈されたSiH4ガス(純度
99.999%、以後SiH4/H2と略す。)ボンベ911
のバルブ931、C2H4ガス(純度99.999%)ボ
ンベ914のバルブ934を開け出口圧ゲージ9
36,939の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バル
ブ921,924を徐々に開けマスフローコント
ローラー916,919内へSiH4/H2ガス、
C2H4ガスを各々流入させた。引続いて、流出バ
ルブ926,929を徐々に開け、次いで補助バ
ルブ941を徐々に開けた。このときSiH4/H2
ガス流量とC2H4ガス流量比が10:1になるよう
にマスフローコントローラー916,919を調
整した。次にピラニーゲージ942の読みを注視
しながら補助バルブ941の開口を調整し、室9
01内が1×10-2Torrになるまで補助バルブ9
41を開けた。
室901の内圧が安定してからメインバルブ9
10を徐々に閉じ、ピラニーゲージ941の指示
が0.1Torrになるまで開口を絞つた。ガス流入が
安定し内圧が安定するのを確認し、続いてシヤツ
ター(電極を兼ねる。)905を閉にして高周波
電源943のスイツチをON状態にし電極90
3,905間に13.56MHzの高周波電力を投入
し、室901内にグロー放電を発生させ、3Wの
入力電力とした。上記条件を10分間保つてモリブ
デン基板上に下部層を600Åの厚さに形成した
後、高周波電源943をoff状態とし、グロー放
電を中止させた状態で流出バルブ929を閉じ、
次にH2で0.1vol%に稀釈されたC2H4ガス(純度
99.999%、以下C2H4/H2と略す。)ボンベ912
のバルブ932を通じて1Kg/cm2のガス圧(出口
圧ゲージ937の読み)で、流入バルブ922、
流出バルブ927を徐々に開いてマスフローコン
トローラ917にC2H4/H2ガスを流し、マスフ
ローコントローラ916,917の調整によつて
C2H4/H2ガスとSiH4/H2ガス流量比が1:1に
なるように調整した。引き続き再び高周波電源9
43をON状態にしてグロー放電を再開させた。
そのときの入力電力を10Wにした。上記条件で下
部層上に光導電層を堆積し始めると同時に3時間
に亘つてマスフローコントローラー917の流量
設定値を連続的に減少させ3時間後のSiH4/H2
ガス流量とC2H4/H2ガス流量比が10:0.1になる
ように調整した。このようにして5時間層形成を
行なつた後、加熱ヒーター908をoff状態に
し、高周波電源943もoff状態とし、基板温度
が100℃になるのを待つてから流出バルブ92
1,922,924を閉じ、メインバルブ910
を全開にして、室901内を10-5Torr以下にし
た後、メインバルブ910を閉じ、室901内を
リークバルブ906によつて大気圧として基板を
取り出した。この場合、形成された層の全厚は約
9μであつた。
こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し、5.5KVで0.2sec間コロナ帯電を
行ない、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、1.0lux・secの光量を
透過型のテストチヤートを通して照射させた。
その後直ちに、荷電性の現像済(トナーとキ
ヤリヤーを含む)を部材表面にカスケードするこ
とによつて、部材表面上に良好なトナー画像を得
た。部材上のトナー画像を、5.0KVのコロナ帯
電で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調
再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。
又、上記した画像形成処理を繰返し、前記電子
写真用像形成部材に施し耐久性に就て試験したと
ころ、1万枚目の転写紙上に得られた画像と較べ
ても何等差違はなく、この電子写真用像形成部材
が耐コロナイオン性、耐摩耗性、クリーニング性
等に優れ著しく耐久性に富んでいることが実証さ
れた。尚、クリーニング性としてはブレードクリ
ーニングを採用し、ブレードはウレタンゴムで成
型したものを使用した。
又、このような画像形成の繰返し過程における
前記電子写真用像形成部材の表面電位は、常に暗
部電位は約240V、明部電位は約50Vと一定であ
り、暗部電位の低下や、残留電位の上昇等は全く
生じなかつた。
実施例 2
厚さ1mmで10cm×10cmの鏡面仕上げされたアル
ミニウム合金61S(Cu,Si,Crを含有する)の基
板を、実施例1に於けると全く同様の陽極酸化処
理を施した後、充分に乾燥させた後、3気圧の過
熱水蒸気槽に20分間放置した。この基板を用いた
実施例1と全く同様な方法で、像形成部材を形成
し、画像性、耐久性を評価したところ共に良好な
結果が得られた。
実施例 3
陽極酸化時間を変えることによつて、基板表面
被膜層の膜厚を変える以外は、実施例1と全く同
様な方法で、光導電層の形成を行ない、さらに画
像性、繰り返し特性を評価したところ第1表に示
される結果を得た。ここで、現像は、磁気ブラシ
現像を用い、各感光体に対して最も良好な画像を
与える現像バイアス値が選択された。
The present invention is sensitive to electromagnetic waves such as light (light here in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, gamma rays, etc.) and is used in the field of image formation. The present invention relates to an electrophotographic imaging member. Photoconductive materials constituting the photoconductive layer in electrophotographic imaging members include Se, Se-Te, CdS,
OPC materials such as ZnO, PVCz, and TNF are well known, but recently, for example, German Publication No. 2746967
As described in Publication No. 2855718, it has properties comparable to other photoconductive materials in terms of photosensitivity, spectral wavelength range, photoresponsivity, dark resistance, etc. In addition, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si) is a promising photoconductive material because it can easily perform p-n control despite being amorphous and is non-polluting to the human body. It is attracting attention. As described above, a-Si has superior properties in many respects than other photoconductive materials, and its practical application as an electrophotographic image forming member is rapidly progressing, but it is still There are still some points that can be resolved. For example, in some cases, residual potential may remain during use, and if used repeatedly for a long time, fatigue may accumulate, causing ghost phenomena and white spots in transferred images. This may cause inconveniences such as. Furthermore, if the layer thickness exceeds 10 microns or more, the layer may lift or peel off from the surface of the support, or cracks may develop as the time passes for the layer to stand in the air after being removed from the vacuum deposition chamber for layer formation. This phenomenon is particularly likely to occur when the support is a drum-shaped support commonly used in the field of electrophotography, and this phenomenon tends to occur in terms of stability over time. There are some points that can be resolved. On the other hand, for example, according to many experiments conducted by the present inventors, a-Si as a material constituting the photoconductive layer of an electrophotographic image forming member is superior to conventional Se, CdS,
Although it has many advantages compared to OPC (organic photoconductive materials) such as ZnO, PVCz, and TNF, it has a single-layer structure made of a-Si that has properties suitable for use in conventional solar cells. Even if the photoconductive layer of an electrophotographic image forming member having a conductive layer is subjected to charge management for electrostatic image formation, dark decay does not occur.
The above-mentioned tendency is extremely rapid, making it difficult to apply normal electrophotographic methods, and in a humid atmosphere, and in some cases, it may not be possible to retain any electrostatic charge until the development time. It has been found that there are points that can be solved. Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is also necessary to take measures to obtain the desired electrical, optical, and photoconductive properties as described above when designing photoconductive members. There is. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of comprehensive research and study on Si from the viewpoint of its adaptability and applicability as an electrophotographic image forming member, we found that silicon atoms are used as the base material, hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X). An amorphous material (amorphous material) containing at least one of the following, so-called hydrogenated amorphous silicon, halogenated amorphous silicon, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon [hereinafter referred to as a-Si as a generic term] Use (H,X)]
The electrophotographic image forming member obtained by specifying the layer structure of the amorphous layer, which is composed of Not only can it be used, but it is superior in most respects compared to conventional products, and has particularly excellent characteristics in terms of light sensitivity and image quality stability for electrophotography. It is based on the finding that there are The present invention has stable electrical, optical, and photoconductive properties at all times, is suitable for all environments with almost no restrictions on usage environments, and has excellent resistance to light fatigue and does not cause deterioration even after repeated use. The main object of the present invention is to provide an electrophotographic image forming member in which no or almost no residual potential is observed. Another object of the present invention is to provide an electrophotographic imaging member that has high photosensitivity in the entire visible light range and quick photoresponsiveness. Another object of the present invention is to have sufficient charge retention ability during charging processing for electrostatic image formation, and to maintain its characteristics even in a humid atmosphere, to the extent that ordinary electrophotography can be applied very effectively. An object of the present invention is to provide an electrophotographic imaging member having excellent electrophotographic properties with almost no observed deterioration. Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. The electrophotographic image forming member of the present invention includes an electrophotographic support having a surface made of aluminum oxide containing water in its chemical structure, and at least one of hydrogen atoms or halogen atoms, and a silicon atom as a matrix. The amorphous layer is made of an amorphous material that exhibits photoconductivity, and the amorphous layer has a layer region containing carbon atoms in at least a part of the layer region. The distribution of carbon atoms contained in the layer region is substantially uniform in a plane substantially parallel to the surface of the support, and is non-uniform in the thickness direction of the layer, such that the carbon atoms contained in the layer region are substantially uniform. More carbon atoms are distributed on the surface side where the support is provided than in the center of the layer region, and the content of carbon atoms in the entire layer region is 0.005 to 30 atomic%, and On the surface where it is provided or near the surface,
It is characterized by having a distribution peak whose value is in the range of 0.03 to 90 atomic%. An electrophotographic imaging member designed to have the configuration described above can solve all of the problems described above, and has extremely excellent electrical, optical, photoconductive properties, and usage environment characteristics. shows. In particular, as an image forming member for electrophotography, it has excellent charge retention ability during charging processing, has no influence of residual potential on image formation, has stable electrical characteristics even in a humid atmosphere, has high sensitivity, and has high It has a high signal-to-noise ratio, has excellent resistance to light fatigue and repeated use, and can obtain high-quality visible images with high density, clear halftones, and high resolution. Furthermore, it has excellent mechanical and electrical contact and adhesion without lifting, peeling or layer cracking from the support, and there is no deterioration in initial properties even after repeated use for a long time. It has the following advantages. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The electrophotographic image forming member of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically shown to explain a basic configuration example of a photoconductive member for electrophotography according to the present invention. A photoconductive member 100 shown in FIG. 1 includes a barrier layer 102 provided as necessary on an electrophotographic support 101 having a surface made of aluminum oxide containing water in its chemical structure; 1
01 or an amorphous layer 103 provided in direct contact with the barrier layer 102, the amorphous layer 103 has a layer region containing carbon atoms in at least a part thereof, and the layer The distribution of carbon atoms in the region is substantially uniform in a plane substantially parallel to the surface of the support 101, is non-uniform in the thickness direction of the layer, and is contained in the layer region. More carbon atoms are distributed on the surface side where the support 101 is provided than in the center of the layer region, and the carbon atom content Ct in the entire layer region is 0.005 to 30 atomic%.
, and the value is 0.03 to 0.03 on the surface of the layer region on the side where the support 101 is provided or near the surface.
The peak of the distribution amount is in the range of 90 atomic%. The support 101 has an aluminum oxide film containing water in its chemical structure on at least its surface, but such a film is most commonly processed and formed for use in electrophotography and then subjected to appropriate pretreatment. Al 2 O 3 H 2 can be obtained by anodizing the surface of a pure aluminum or aluminum alloy substrate, then performing appropriate pretreatment as necessary, and then subjecting it to boiling water treatment or steam treatment. O or
It is obtained with the composition Al 2 O 3 .3H 2 O. As the anodic oxidation treatment, a method that forms a film with excellent electrical dielectric strength is adopted, and examples thereof include an oxalic acid method, a sulfuric acid method, and a chromic acid method. For example, in the oxalic acid method, the electrolyte used is, for example, 1 to 3% oxalic acid or oxalate solution, 1 to 3%
% solution of malonic acid or its salts, 35 g of oxalic acid,
Examples include a solution in which 1 g of KMnO 4 is dissolved in 1 g of water. The current density and voltage in this case are determined appropriately depending on the electrolytic solution used, the material to be treated, etc., but the current density is 3 to 20 Amp/d.
cm 2 , and the voltage is about 40 to 120 Volts. Also, the temperature of the bathtub during anodizing is 10 to 30℃.
It is said to be in the range of about ℃. In the case of the sulfuric acid method, different characteristics can be obtained by changing the electrolyte concentration between 10 and 70%, keeping the voltage at 10 and 15 Volts, and changing the treatment time between 10 and 15 minutes. A film can be formed. In this case, the power consumption is 0.5 to 2KWh/
m2 , and the processing temperature is about 15-30℃. For example, if you want to make a strong and hard film, use a solution of 5% sulfuric acid and 5% glycerin, and use 12 to 15 Volts.
You can process it for 20 to 40 minutes. Conversely, to obtain a highly flexible film, use 25% sulfuric acid and 20% glycerin.
% solution at 12°C to 30°C and at a voltage of 15Volts.
It is sufficient to process for 30 to 60 minutes. Furthermore, sulfuric acid 5-10%
It is also possible to use an electrolytic solution in which some amount of Al 2 (SO 4 ) 3 is dissolved in a solution at a bath temperature of about 15 to 20°C. The power consumption in these cases is 1m 2
When obtaining a hard film, the amount per unit is about 2KWh, and when obtaining a soft film, it is about 0.5 to 1MWh. To maximize the electrical dielectric strength of the film formed, the concentration of the solution should be 60-77% H 2 SO 4 , 1 part glycerin to 15 parts volume of the solution should be added, and the temperature of the solution bath should be The temperature may be 20 to 30°C, the voltage may be approximately 12 Volts, and the current density may be 0.1 to 1.0 Amp/dm 2 . The substrate anodized by the above method is subjected to appropriate pretreatment such as washing as necessary, and then boiling water treatment or steam treatment to form the final form of the film. will be applied. The boiling water treatment may be carried out by immersing the anodized substrate in water that has been desalted and adjusted to have a pH of 5 to 9 and heated to about 80 to 100°C. In the steam treatment method, the film is thoroughly washed with boiling water and then treated with a reducing aqueous solution such as TiCl 3 , SnCl 2 , FeSo 4 to completely remove the components of the electrolyte adhering to the film. The anodized substrate may be kept in superheated steam of about 4 to 5.6 kg/cm 2 for an appropriate period of time. In the present invention, Al-Mg-Si type and Al-Mg type aluminum alloy materials are used to form a film that has desired characteristics and good matching with the photoconductive layer formed thereon. , Al−Mg−Mn
system, Al-Mn system, Al-Mg system, Al-Mg-Si system, Al
-Mg-Mn system, Al-Cu-Mg system, Al-Cu-Ni system,
Al-Cu series, Al-Si series, Al-Cu series, Al-Cu-Zn
system, Al-Cu-Ni system, Al-Si system, Al-Cu-Si system,
Examples include Al-Mg-Si system. Specifically, for example, A51S, 61S, 63S, Aludur,
Legal, Anticorodal, Pantal, SilalV, RS,
52S, 56S, Hydronalium, BS-Seewasser,
4S, KS-Seewasser, 3S, 14S, 17S, 24S, Y
Examples include those commercially available under product standard names such as Alloy, NS, RS, Silumin, American Alloy, German Alloy, Kupfer-Silumin, and Silumin-Gamma. The thickness of the film chemically containing water provided on the surface of the support in the present invention depends on the characteristics of the photoconductive layer formed thereon, its constituent materials, layer thickness, etc. Although it is determined appropriately according to the desire, in normal cases, it is 0.05 to 10μ,
The thickness is preferably 0.1 to 5μ, most preferably 0.2 to 2μ. The barrier layer 102 effectively blocks free carriers from flowing from the support 101 side toward the amorphous layer 103 side, or from the amorphous layer 103 side toward the support body 101 side, and also prevents free carriers from flowing into the support body 101 side during electromagnetic wave irradiation. Formed in the amorphous layer 103 by electromagnetic wave irradiation, the support 10
It has a function of easily allowing the photo carrier moving toward the support 101 to pass from the amorphous layer 103 side to the support body 101 side. The barrier layer 102 has the above-mentioned functions, but by directly providing the amorphous layer 103 on the support 101, the barrier layer 102 has the interface formed between the support 101 and the amorphous layer 103. In the present invention, it is not necessary to provide the barrier layer 102 as long as the same function as that of the barrier layer 102 described above is fully exhibited. Furthermore, by containing a sufficient amount of carbon atoms in the surface layer region of the amorphous layer 103 on the side of the support 101, the barrier layer 1 can be formed in some regions of the amorphous layer 103.
It can have the same function as 02, and the carbon atom content in this case is usually 1.5 to 9.0 per 1 silicon atom in the layer region that exhibits this function. is desirable. The barrier layer 102 is an amorphous material having silicon as its base material and containing at least one kind of atoms selected from carbon atoms, nitrogen atoms, and oxygen atoms, and at least one of hydrogen atoms or halogen atoms as necessary. Materials〈These are collectively referred to as a-[Si x (C,
N, O) 1-x ] y (H, X) 1-y (however, 0<
x<1,0<y<1)>, or an electrically insulating metal oxide or an electrically insulating organic compound. In the present invention, preferred halogen atoms (X) are F, Cl, Br, and I, with F and Cl being particularly preferred. Specifically, as an amorphous material constituting the barrier layer 102, for example, a-
Si a C 1-a , a-(Si b C 1-b ) c H 1-c , a-(SidC 1-d ) e X
1-e , a-(Si f C 1-f ) g (H+X) 1-g , a-Si h N 1-h , a-(Si i N 1-i ) as a nitrogen-based amorphous material
jH 1-j ,a-(S k N 1-k )lX 1-l ,a-(Si n N 1-n ) o
(H+X) 1-o , a- as an oxygen-based amorphous material
Si p O 1-p ,a-(Si p O 1-p ) q H 1-q ,a-(Si r O 1-r ) s
X 1-s , a-(Si t O 1-t )u(H+X) 1-u , etc. Furthermore, in the above amorphous material, at least two of C, N, and O Examples include amorphous materials containing atoms as constituent atoms (provided that 0<a,
b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l,
m, n, o, p, q, r, s, t, u<1). These amorphous materials have the characteristics required for the barrier layer 102 and the barrier layer 1 depending on the optimized design of the layer configuration.
The most suitable one is selected depending on the ease of continuous production with the amorphous layer 103 stacked on 02, etc. Particularly from the viewpoint of properties, it is more preferable to select a carbon-based or nitrogen-based amorphous material. When the barrier layer 102 is made of the amorphous material mentioned above, the layer formation method may be a glow discharge method, a sputtering method, an ion implantation method, an ion plating method, an electron beam method, or the like. Ru. In order to form the barrier layer 102 by the glow discharge method, the raw material gas for forming the amorphous material is mixed with a dilution gas at a predetermined mixing ratio as necessary;
The support 101 is introduced into a deposition chamber for vacuum deposition in which the support 101 is installed, and the introduced gas is turned into gas plasma by generating a glow discharge, thereby forming the support 101.
The amorphous material described above may be deposited thereon. In the present invention, SiH 4 and Si 2 containing Si and H as constituent atoms are effectively used as raw material gases for forming the barrier layer 102 made of a carbon-based amorphous material. Silicon hydride gas such as silanes such as H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 , etc., saturated hydrocarbons containing C and H as constituent atoms, e.g. 1 to 5 carbon atoms, 1 carbon atom -5 ethylene hydrocarbons, C2-4 acetylene hydrocarbons, and the like. Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), n
-Butane ( n - C4H10 ) , pentane ( C5H12 ), ethylene hydrocarbons include ethylene ( C2H4 ), propylene ( C3H6 ) , butene- 1 ( C4H8 ) , butene-2 (C 4 H 8 ), isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), and acetylene hydrocarbons include acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene (C 3 H 4 ). , butyne (C 4 H 6 ), and the like. Examples of the source gas containing Si, C, and H as constituent atoms include alkyl silicides such as Si(CH 3 ) 4 and Si(C 2 H 5 ) 4 . In addition to these raw material gases,
Of course, H 2 is also effectively used as the raw material gas for introducing H. Among the raw material gases for layer formation to configure the barrier layer 102 from a carbon-based amorphous material containing halogen atoms, raw material gases for introducing halogen atoms include, for example, simple halogen, hydrogen halide, and interhalogen compounds. , silicon halide, halogen-substituted silicon hydride, silicon hydride, and the like. Specifically, halogen gases include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, hydrogen halides include FH, HI, HCl, and HBr, and interhalogen compounds include BrF, ClF, ClF 3 , ClF 5 ,
BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , ICl, IBr, silicon halides include SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , SiCl 3 Br,
SiCl 2 Br 2 , SiClBr 3 , SiCl 3 I, SiBr 4 , halogen-substituted silicon hydrides include SiH 2 F 2 , SiH 2 Cl 2 ,
SiHCl 3 , SiH 3 Cl, SiH 3 Br, SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , as silicon hydride, SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10
Silanes, etc., etc. can be mentioned. In addition to these, CCl 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 ,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as CH 3 F, CH 3 Cl, CH 3 Br, CH 3 1, C 2 H 5 Cl, fluorinated sulfur compounds such as SF 4 , SF 6 , Si(CH 3 ) 4 , Si
Alkyl silicides such as (C 2 H 5 ) 4 and SiCl(CH 3 ) 3 ,
Derivatives of silanes such as halogen-containing alkyl silicides such as SiCl 2 , (CH 3 ) 2 and SiCl 2 CH 3 can also be mentioned as effective. These barrier layer forming substances are used to form a barrier layer so that the formed barrier layer contains silicon atoms, carbon atoms, and optionally halogen atoms and hydrogen atoms in a predetermined composition ratio. They are selected and used as desired. For example, SiHCl 3 and SiCl contain Si(CH 3 ) 4 and halogen atoms, which can easily contain silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms, and form a barrier layer with desired characteristics. 4 , SiH 2 Cl 2 , or SiH 3 Cl in a gaseous state at a predetermined mixing ratio to generate a glow discharge . f ) g (X+H) 1-g
It is possible to form a barrier layer consisting of: When employing the glow discharge method to form the barrier layer 102 with a nitrogen-based amorphous material, select the desired material from the materials listed above for forming the barrier layer, and add Then, the next raw material gas for introducing nitrogen atoms may be used. That is, a starting material that can be effectively used as a raw material gas for introducing nitrogen atoms to form the barrier layer 102 is nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrazine (H 2 NNH 2 ), hydrogen azide (HN 3 ), ammonium azide (NH 4 N 3 ), gaseous or gasifiable nitrogen, nitrides and azides, etc. The following nitrogen compounds can be mentioned. In addition, halogenated nitrogen compounds such as nitrogen trifluoride (F 3 N) and nitrogen tetrafluoride (F 4 N 2 ) can be mentioned because they can introduce halogen atoms in addition to nitrogen atoms. I can do it. When forming the barrier layer 102 using an oxygen-based amorphous material by a glow discharge method, the starting materials that serve as the raw material gas for forming the barrier layer 102 include the above-mentioned barrier layer. Starting materials for introducing oxygen atoms are added to those selected as desired from among the starting materials for formation. As such a starting material for introducing oxygen atoms, most of the gaseous substances containing at least oxygen atoms or gasified substances that can be gasified can be used. For example, when using a raw material gas containing Si as a constituent atom, a raw material gas containing Si as a constituent atom, a raw material gas containing O as a constituent atom, and a raw material gas containing H or and X as a constituent atom as necessary. or mix a raw material gas containing Si at a desired mixing ratio with a raw material gas containing O and H at a desired mixing ratio. mosquito,
Alternatively, a raw material gas containing Si as a constituent atom and Si, O
It is possible to use a mixture of a raw material gas having three constituent atoms: and H. Alternatively, a raw material gas containing Si and H as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing O as constituent atoms. Specifically, for example, oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ),
Nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrogen monooxide (N 2 O), nitrogen sesquioxide (N 2 O 3 ), nitrogen tetraoxide (N 2 O 4 ), nitrogen pentoxide (N 2 O 5 ) Nitrogen trioxide (NO 3 ), Si, O, and H as constituent atoms, such as disiloxane H 3 SiOSiH 3 , trisiloxane
Examples include lower siloxanes such as H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 and the like. As mentioned above, the barrier layer 1 is
When forming the barrier layer 102, by selecting and using various starting materials for forming the barrier layer from among the above-mentioned materials, it is possible to form the barrier layer 102 made of a desired constituent material having desired characteristics. I can do it.
Specifically, favorable combinations of starting materials when forming the barrier layer 102 by the glow discharge method include:
For example, single gas such as Si( CH3 ) 4 , SiCl2 ( CH3 ) 2 , SiH4 - N2O system, SiH4- O2 (-Ar) system, SiH4-
NO 2 system, SiH 4 −O 2 −N 2 system, SiCl 4 −CO 2 −H 2 system,
SiCl 4 −NO−H 2 system, SiH 4 −NH 3 system, SiCl 4 −NH 4
system, SiH 4 −N 2 system, SiH 4 −NH 3 −NO system, Si
Examples include mixed gases such as (CH 3 ) 4 -SiH 4 and SiCl 2 (CH 3 ) 2 -SiH 4 . To form the barrier layer 102 made of a carbon-based amorphous material by the sputtering method, a monocrystalline or polycrystalline Si wafer or a C wafer or a mixture of Si and C is used. This can be carried out by sputtering a wafer as a target in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, the source gas for introducing carbon atoms and hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X) is
The Si wafer may be sputtered by diluting it with a diluting gas as necessary and introducing it into a deposition chamber for sputtering to form a gas plasma of these gases. Alternatively, at least hydrogen atoms (H) can be removed by using a target other than Si and C or by using a single target containing Si and C.
Alternatively, it can be performed by sputtering in a gas atmosphere containing halogen atoms (X). As the raw material gas for introducing carbon atoms, hydrogen atoms, or halogen atoms, the raw material gases shown in the glow discharge example described above can be used as effective gases also in the case of the sputtering method. To form the barrier layer 102 made of a nitrogen-based amorphous material by the sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer or a Si 3 N 4 wafer or a mixture of Si and Si 3 N 4 is used. This can be carried out by sputtering the wafers contained in the wafer in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, nitrogen atoms and optionally hydrogen atoms or/and
and a raw material gas for introducing halogen atoms, such as H 2 and N 2 or NH 3 , diluted with diluting gas as necessary and introduced into a deposition chamber for sputtering,
The Si wafer may be sputtered by forming a gas plasma of these gases. Alternatively, it can be diluted as a sputtering gas by using separate targets for Si and Si 3 N 4 or by using a single target formed by mixing Si and Si 3 N 4 . This is done by sputtering in a gas atmosphere or in a gas atmosphere containing at least H atoms and/or X atoms. Possible raw material gases for introducing N atoms include the raw material gases for introducing N atoms among the starting materials for forming the barrier layer shown in the glow discharge example mentioned above.
It can also be used as an effective gas in sputtering. In order to form the barrier layer 102 made of an oxygen-based amorphous material by the sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer, a SiO 2 wafer, or a mixture of Si and SiO 2 is used. This can be carried out by sputtering a wafer or a SiO 2 wafer in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, oxygen atoms and optionally hydrogen atoms or/
The raw material gas for introducing halogen atoms is diluted with a diluent gas as necessary and introduced into a deposition chamber for sputtering, and a gas plasma of these gases is formed to sputter the Si wafer. All you have to do is ring it. Alternatively, Si and SiO 2 may be used as separate targets or by using a single mixed target of Si and SiO 2 in an atmosphere of diluent gas as a sputtering gas or at least This is accomplished by sputtering in a gas atmosphere containing H atoms and/or X atoms as constituent elements. As a raw material gas for introducing oxygen atoms,
The raw material gas for introducing oxygen atoms in the raw material gas shown in the glow discharge example described above is also used as an effective gas in the case of sputtering. In the present invention, the diluent gas used when forming the barrier layer 102 by a glow discharge method or a sputtering method is a so-called rare gas, for example.
Preferred examples include He, Ne, Ar, and the like. Barrier layer 102 in the present invention is carefully formed to provide the desired properties. That is, a substance whose constituent atoms are at least one of Si, C, N, and O, and optionally H or/and X, has a structure ranging from crystalline to amorphous depending on its preparation conditions. In terms of electrical properties, they exhibit properties ranging from conductivity to semiconductivity to insulating properties, and properties ranging from photoconductive properties to non-photoconductive properties. Preparation conditions are carefully selected so that a photoconductive amorphous material is formed. The amorphous material constituting the barrier layer 102 of the present invention has the function of the barrier layer 102 as a free carrier from the support 101 side to the amorphous layer 103 side or from the amorphous layer 103 side to the support 101 side. A material that exhibits electrically insulating behavior because it prevents injection and easily allows photocarriers generated in the amorphous layer 103 to move and pass through to the support 101 side. is formed as. Further, when the photocarrier generated in the amorphous layer 103 passes through the barrier layer 102, the barrier has a mobility value with respect to the passing carrier to such an extent that the photocarrier passes through the barrier layer 102 smoothly. Layer 102 is formed. An important factor in the layer forming conditions for forming the barrier layer 102 made of the amorphous material having the above characteristics is the temperature of the support during layer forming. That is, when forming the barrier layer 102 made of the amorphous material on the surface of the support 101, the temperature of the support during layer formation is an important factor that influences the structure and characteristics of the formed layer. In the present invention, the temperature of the support during layer formation is strictly controlled so that the amorphous material having the desired properties can be formed as desired. In order to effectively achieve the purpose of the present invention, the optimal range of the support temperature when forming the barrier layer 102 is selected as appropriate in accordance with the method of forming the barrier layer 102. Formation is carried out, typically between 100°C and 300°C, preferably at 150°C.
It is desirable that the temperature is between ℃ and 250℃. For forming the barrier layer 102, the barrier layer 102 is formed in the same system.
The amorphous layer 103 can be formed continuously from the amorphous layer 103 to the third layer formed on the amorphous layer 103 if necessary. Glow discharge method and sputtering method are advantageous because delicate control of the composition ratio of atoms constituting each layer and control of layer thickness are relatively easy compared to other methods. When forming the barrier layer 102 using these layer forming methods,
Similar to the support temperature described above, discharge power and gas pressure during layer formation can be cited as important factors that influence the characteristics of the barrier layer 102 to be created. The discharge power conditions for effectively creating the barrier layer 102 with good productivity, which has the characteristics to effectively achieve the purpose of the present invention, are usually 1 to 1.
300W, preferably 2-150W. Also, the gas pressure in the deposition chamber is usually 3×10 -3 to 5 torr, preferably 8×
It is desirable that it be about 10 -3 to 0.5 torr. The amounts of carbon atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, hydrogen atoms, and halogen atoms contained in the barrier layer 102 in the photoconductive member of the present invention, as well as the conditions for forming the barrier layer 102, achieve the objective of the present invention. This is an important factor in forming a barrier layer with desired properties. When the barrier layer 102 is composed of a-SiaC 1-a , the carbon atom content is 0.1 to 0.4 in the representation of a.
Suitably 0.2 to 0.35, optimally 0.25 to 0.3,
In the case of a-(Si b C 1-b ) c H 1-c , the content of carbon atoms is expressed as b, c, where b is usually 0.1 to 0.5, preferably 0.1. ~0.35, optimally ~0.15
0.3, c is usually 0.60 to 0.99, preferably 0.65 to
0.98, optimally 0.7 to 0.95, a-(Si d C 1-d ) e
When composed of X 1-e or a-(Si f C 1-f ) g (H +
In the display, d and f are usually 0.1 to 0.47, preferably 0.1 to 0.35, optimally 0.15 to 0.3, and e and g are usually 0.8 to 0.99, preferably 0.85 to 0.99, and optimally 0.85.
~0.98. (Si f C 1-f )g(H+X) The hydrogen atom content in 1-g is usually less than 19 times that of halogen atoms, preferably
It is said to be 13 times or less. When the barrier layer 102 is made of a nitrogen-based amorphous material, first of all, in the case of a-Si h N 1-h , the content of nitrogen atoms is usually 0.43 to 0.60 in h, preferably 0.43. ~0.50. When composed of a-(Si i N 1-i ) j H 1-j , the nitrogen atom content is expressed as i, j, where i is usually 0.43 to 0.6, preferably 0.43 to 0.5, j is usually 0.65 to 0.98, preferably 0.7 to 0.95, and a−(Si k N 1-k ) l X 1-l or a−(Si n N 1-n ) o (H
+
~0.60, preferably 0.43~0.49, m and n usually 0.8~
0.99, preferably 0.85 to 0.98. The content of hydrogen atoms in a-(SimN 1-n ) o (H+X) 1-o is usually less than 19 times that of halogen atoms, preferably 13
It is considered to be less than double. When the barrier layer 102 is made of an oxygen-based amorphous material, first, in a-Si p O 1-p , the content of oxygen atoms is usually 0.33 to 0.40, preferably 0.33 to 0.40 in terms of O. It is estimated to be between 0.33 and 0.37. In the case of a-(Si p O 1-p ) q H 1-q , when p and q are expressed, p is usually 0.33 to 0.40, preferably 0.33.
~0.37, q typically 0.65-0.98, preferably 0.70
~0.95. a-(Si r O 1-r ) s X 1-s , or a-(Si t O 1-t ) u (H
+
0.33 to 0.40, preferably 0.33 to 0.37, and t and u are usually 0.80 to 0.99, preferably 0.85 to 0.98. The content of hydrogen atoms in a-(Si t O 1-t ) u (H+m) 1-u is usually 19 times or less that of halogen atoms, preferably
It is said to be 13 times or less. In the present invention, the electrically insulating metal oxides constituting the barrier layer 102 include TiO 2 , Ce 2 O 3 ,
ZrO 2 , HfO 2 , GeO 2 , CaO, BeO, P 2 O 5 ,
Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , MgO, MgO・Al 2 O 3 ,
Preferred examples include SiO 2 .MgO. Two or more of these may be used in combination to form the barrier layer. Barrier layer 1 made of electrically insulating metal oxide
02 is formed by vacuum evaporation method, CVD (chemical
This is accomplished by a vapor deposition method, a glow discharge decomposition method, a sputtering method, an ion implantation method, an ion plating method, an electrobeam method, or the like. These manufacturing methods are appropriately selected and employed depending on factors such as manufacturing conditions, load on equipment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be produced. For example, the barrier layer 1 can be formed by a sputtering method.
To form 02, sputtering may be carried out in an atmosphere of a sputtering gas such as He, Ne, Ar, etc. using a wafer as a starting material for forming a barrier layer as a target. When using the electrobeam method, the starting material for forming the barrier layer may be placed in a vapor deposition boat and irradiated with an electron beam for vapor deposition. Since it serves to prevent the photocarriers generated in the amorphous layer 103 from moving and pass through to the support 101 side, it is considered to exhibit electrically insulating behavior. It is formed. The numerical range of the layer thickness of the barrier layer 102 is one of the important factors for effectively obtaining the required characteristics. If the layer thickness of the barrier layer 102 is sufficiently thin,
The function of preventing free carriers from flowing from the side of the support 101 toward the side of the amorphous layer 103 or from the side of the amorphous layer 103 toward the side of the support 101 becomes insufficient or insufficient. If it is thicker than a certain amount, the probability that photocarriers generated in the amorphous layer 103 will pass to the support 101 side becomes extremely small, and therefore, in any case, the purpose of the present invention cannot be effectively achieved. can no longer be achieved. In view of the above points, the thickness of the barrier layer 102 to effectively achieve the object of the present invention is usually 30 to 1000 Å, preferably 50 to 600 Å. In the present invention, in order to effectively achieve the purpose, an amorphous layer 10 provided on the barrier layer 102 is used.
3 is a-Si(H,
X), and carbon atoms are doped in the layer thickness direction in a distribution state as described below. p-type a-Si(H,X)...Contains only acceptor. Or one that contains both a donor and an acceptor and has a high acceptor concentration (Na). P - type a-Si (H, n-type a-Si(H,X): Contains only a donor. Or one that contains both donor and acceptor and has a high donor concentration (Nd). An n - type a-Si (H, i-type a-Si(H,X)...NaNdO or NaNd. In the present invention, specific examples of the halogen atoms (X) contained in the amorphous layer 100 include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. I can do it. In the photoconductive member 100 of the present invention, the distribution in the amorphous layer 103 is substantially uniform in a plane substantially parallel to the surface of the support 101, and in the thickness direction of the layer. It is non-uniform, and the carbon atoms contained in the layer region are more distributed on the surface side where the support 101 is provided than in the center of the layer region, and the value thereof is in the range of 0.03 to 90 atomic%. A layer region having a peak distribution amount on the surface of the support 101 or near the surface is formed. 2 to 8 show typical examples of the distribution of carbon atoms contained in the amorphous layer 103 in the thickness direction of the amorphous layer 103. In FIGS. 2 to 8, the vertical axis represents the amorphous layer 1
03, t 0 is the interface position (lower surface position) between the support 101 or other material such as the barrier layer 102 and the amorphous layer 103, and t s is the free surface 104.
Interface position of side amorphous layer 103 (upper surface position)
(in FIG. 1, the position of the free surface 104) and indicates that the layer thickness t increases from to to ts , and the horizontal axis is the layer thickness direction of the amorphous layer 103. Distribution amount C of carbon atoms at any position of
, indicating that the amount of distribution is large in the direction of the arrow. In the example shown in FIG. 2, the distribution state of carbon atoms contained in the amorphous layer 103 in the layer 103 is a distribution amount C 1 from the lower surface position t 0 to t 1 .
From the position t 1 to the upper surface t s , the distribution amount decreases in a linear function from the distribution amount C 2 , and at the upper surface position t s , the content of carbon atoms substantially decreases. has become 0. In the present invention, the fact that the carbon atom content is substantially 0 at a certain layer thickness position of the amorphous layer 103 as described above means that in that layer region, It indicates that the amount of carbon atoms is below the detection limit, and actually includes cases where carbon atoms are contained in an amount below the detection limit. At present, at our technological level,
The detection limit for the amount of carbon atoms is 10 atomic ppm relative to silicon atoms. Therefore, the fact that the carbon atom content is substantially 0 includes cases where the carbon atom content is less than 10 atomic ppm. In the example shown in FIG . 2, the lower surface layer region of the amorphous layer 103 is can have a sufficient barrier layer function. In the example shown in FIG. 3, the distribution amount C 1 is constant from the lower surface position t 0 to the position t 1 , and gradually increases from the position t 1 to the upper surface position t s . The distribution state is that it draws a curve and gradually decreases. In the example shown in Figure 4, from t 0 to t 1 ,
The distribution amount C is constant at 1 , the distribution amount decreases in a linear function from t 1 to t 2 , and the distribution amount C 2 is constant between t 2 and t s . . Upper surface layer region (part between t 2 and t s in the figure)
If a sufficient amount of carbon atoms is contained in the distribution amount C 2 to exhibit a barrier function, the upper surface layer region of the amorphous layer can sufficiently function as a barrier layer. In the case of the example shown in Fig. 4, the distribution amount C of carbon atoms on both surface sides of the amorphous layer is extremely large compared to the inside, and the distribution amount C of carbon atoms is extremely large in both surface layer regions of the amorphous layer. In this case, the function of the barrier layer can be fully performed. In the example shown in Fig. 5, from t 0 to t 2 the distribution state is similar to that shown in Fig. 3, but between t 2 and t s , the overall distribution state is selected so that the distribution amount increases rapidly and has a value of C 2 . The example in Figure 6 has a distribution state similar to that of the example shown in Figure 3 from t 0 to t 3 , but between t 3 and t 2 , carbon atoms The content is
A substantially zero layer region is formed, and t 2 and t s
A large amount of carbon atoms are contained between the two to obtain a distribution amount C2 . In the example shown in FIG. 7, between t 0 and t 1 , the distribution amount C 1 is constant, and between t 1 and t 2 ,
An example is shown in which the distribution amount decreases linearly from the distribution amount C 3 to the distribution amount C 4 from the t 1 side, and between t 2 and t s , the distribution amount increases again and takes a constant value C 2 . . In the example shown in FIG. 8, a constant distribution amount C 1 is taken between t 0 and t 1 , and a constant distribution amount C 2 is taken between t 2 and t s . t 2
The distance between and t 1 is as follows from the t 1 side to the center of the layer.
It gradually decreases and gradually increases from the center of the layer up to t 2 , forming a distribution state in which the distribution amount C 4 is obtained at t 2 . In the present invention, as explained in FIGS. 2 to 8, there is a peak on the surface of the amorphous layer on the support side or in the vicinity of the surface that has a larger distribution in steps than in the center of the amorphous layer. In addition, if necessary, a layer region with an extremely higher content than the center of the layer may be formed on the surface region of the amorphous layer opposite to the support. be done. A layer region is formed at or near the lower surface of the amorphous layer so as to fully exhibit the function of the barrier layer. As mentioned above, the peak value of the distribution amount of the layer region is usually 0.03 to 90 atomic%, preferably 0.05 to 90 atomic%, and optimally 0.1 to 90 atomic%.
It is desirable that it be within the range of . In the photoconductive member of the present invention, the amorphous layer 103
As described above, the carbon atoms contained in the amorphous layer 103 have a non-uniform content distribution in the layer thickness direction, and are more concentrated in the central part of the amorphous layer than in the vicinity of the lower surface layer region. Although it can be contained in the amorphous layer so as to take a distribution state in which the distribution amount decreases as the amorphous layer 1 is formed,
The content of carbon atoms contained in the entire 03 is also one of the important factors in achieving the intended purpose of the present invention. In the present invention, the value of the total amount of carbon atoms contained in the amorphous 103 usually takes the above-mentioned value, and more preferably 0.005 to 0.005.
It is preferably selected from the range of 20 atomic%, most preferably from 0.005 to 10 atomic%. In the present invention, in order to form the amorphous layer 103 mainly composed of a-Si (H, It is done by a deposition method. For example, in order to form an amorphous layer by the glow discharge method, the internal pressure of the raw material gas for introducing hydrogen atoms and/or for introducing halogen atoms is reduced, along with the raw material gas for Si generation that can generate Si. It is sufficient to introduce the a-Si(H, . In order to introduce carbon atoms into the layer to be formed, a raw material gas for introducing carbon atoms may be introduced into the deposition chamber at the time of forming the layer, in conjunction with the growth of the layer.
In addition, when forming by sputtering method, for example, when sputtering a target formed of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, A gas for introducing hydrogen atoms and/or halogen atoms may be introduced into the deposition chamber for sputtering. At this time, the method for introducing carbon atoms into the amorphous layer 103 is to introduce a raw material gas for introducing carbon atoms into the deposition chamber at the time of layer growth, or to When forming the layer, sputtering may be performed on a target for introducing carbon atoms, which has been provided in advance in the deposition chamber. In the present invention, SiH 4 , SiH 4 ,
Gaseous or gasifiable silicon hydrides (silanes), such as Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 , etc., can be used effectively, especially in layer formation operations. SiH 4 , due to its ease of handling and good Si generation efficiency,
Si 2 H 6 is preferred. In the present invention, many halogen compounds are effective as the raw material gas for introducing halogen atoms used when forming the amorphous layer 103, such as halogen gas, halides, interhalogen compounds, and halogen-substituted gases. Preferred examples include gaseous or gasifiable halogen compounds such as silane derivatives. Further, silicon compounds containing halogen, which are in a gaseous state or can be gasified and which have silicon atoms and halogen atoms as constituent elements, can also be mentioned as effective in the present invention. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF 3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , ICl, and IBr. Preferred examples of silicon compounds containing halogens, so-called halogen-substituted silane derivatives include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 and SiBr 4 . When forming the characteristic photoconductive member of the present invention by a glow discharge method using such a silicon compound containing halogen, silicon hydride gas is used as a raw material gas that can generate Si. At least, an amorphous layer made of a-Si:X can be formed on a predetermined support. When manufacturing the amorphous layer 103 containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically, silicon halide gas, which is a raw material gas for Si generation, and
Gases such as Ar, H 2 , He, etc. are introduced into the deposition chamber to form an amorphous layer at a predetermined mixing ratio and gas flow rate, and a glow discharge is generated to form a plasma atmosphere of these gases. By this, an amorphous layer 103 can be formed on a predetermined support, but in order to introduce hydrogen atoms, a silicon compound gas containing hydrogen atoms may also be added to these gases. A layer may be formed by mixing quantitatively. Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of multiple species at a predetermined mixing ratio. In order to form an amorphous layer made of a-Si(H, In the case of the ion plating method, polycrystalline silicon or single crystal silicon is housed in a deposition boat as an evaporation source, and this silicon evaporation source is used by a resistance heating method or an electron beam method. This can be carried out by heating and evaporating the flying evaporated material by (EB method) or the like and passing the flying evaporated material through a predetermined gas plasma atmosphere. At this time, in order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the above-mentioned halogen compound or a silicon compound containing the above-mentioned halogen atoms is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to introduce the gas to form a plasma atmosphere of the gas. In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, such as H 2 or the above-mentioned silane gases, is introduced into the deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gas. Good. Carbon atoms contained in the amorphous layer to be formed in a desired distribution state in the layer thickness direction are formed by a glow discharge method, an ion plating method, or a reaction sputtering method. In this case, the raw material gas for introducing carbon atoms may be introduced into the deposition chamber for forming the layer at a desired flow rate in accordance with the growth of the layer during the formation of the layer. Furthermore, when forming an amorphous layer by a sputtering method, in addition to the above, a target for introducing carbon atoms is provided in the deposition chamber, and the target is sputtered as the layer grows. It's better to give it a ring. In the present invention, many carbon compounds that are in a gaseous state or can be easily gasified can be mentioned as those that can be effectively used as a raw material gas for introducing carbon atoms. As such a starting material, for example, a carbon number 1 containing C and H as constituent atoms.
-5 saturated hydrocarbons, ethylene hydrocarbons having 1 to 5 carbon atoms, acetylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, and the like. Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 6 ), n
-Butane (n - C4H10 ) , pentane ( C5H12 ), ethylene hydrocarbons include ethylene ( C2H4 ),
Propylene (C 3 H), butene-1 (C 4 H 8 ), butene-2 (C 4 H 8 ), isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), and acetylenic hydrocarbons include:
Examples include acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene (C 3 H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), and the like. In addition to these, starting materials for introducing carbon atoms containing Si, C, and H as constituent atoms include Si(CH 3 ),
Alkyl silicides such as Si(C 2 H 5 ) 4 , SiCl(CH 3 ) 3 ,
Silane derivatives such as halogen-containing alkyl silicides such as SiCl 2 (CH 3 ) 2 , SiCl CH 3 , CCl 4 , CHF 3 ,
CH2F2 , CH3F , CH3Cl , CH3Br , CH3I , C2H5Cl
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as halogen-substituted paraffin hydrocarbons can also be cited as effective. In order to form the amorphous layer 103 into which carbon atoms are introduced by the sputtering method, the amorphous layer 1
When forming 03, a single-crystal or polycrystalline Si wafer is sputtered in an atmosphere of a raw material gas for introducing carbon atoms, or a single-crystalline or polycrystalline Si wafer and a C wafer or Si and This can be carried out by sputtering using a wafer containing a mixture of C as a target. For example, if a Si wafer is used as a target, the same raw material gas as described above for glow discharge is used as a raw material gas for introducing carbon atoms and hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X). The Si wafer may be sputtered by diluting it with a diluting gas as necessary and introducing it into a deposition chamber for sputtering to form a gas plasma of these gases. Alternatively, at least hydrogen atoms (H) can be removed by using a target other than Si and C or by using a single target containing Si and C.
Alternatively, it can be performed by sputtering in a gas atmosphere containing halogen atoms (X). In the present invention, oxygen atoms can be introduced into the amorphous layer 103 in addition to carbon atoms in order to obtain effects similar to those obtained by introducing carbon atoms. When forming the amorphous layer 103 by the glow discharge method, starting materials that serve as raw material gas for introducing oxygen atoms include, for example, oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ),
Examples include carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), and lower siloxanes such as disiloxane H 3 SiOSiH 3 and trisiloxane H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 . Further, in the present invention, materials such as SiO 2 and SiO are effectively used as materials capable of forming a target for introducing oxygen atoms when forming the amorphous layer 103 by sputtering. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effective as starting materials for the raw material gas for introducing halogen atoms used when forming the amorphous layer 103. However, in addition,
Hydrogen halides such as HF, HCl, HBr, HI,
Halogen-substituted silicon hydrides such as SiH 2 F 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , etc., and halides that have a hydrogen atom as one of their constituents in a gaseous state or can be gasified are also used. It can be mentioned as an effective starting material for forming an amorphous layer. These halides containing hydrogen atoms introduce hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties, at the same time as halogen atoms are introduced into the layer when forming an amorphous layer, so the present invention It is used as a suitable raw material for introducing halogen. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the amorphous layer, in addition to the above, H 2 , SiH 4 , Si 2 H 6 ,
This can also be carried out by causing a discharge by causing a silicon hydride gas such as Si 3 H 8 or Si 4 H 10 to coexist with a silicon compound for producing a-Si in the deposition chamber. For example, in the case of the reactive sputtering method, Si
Using a target, a gas for introducing halogen atoms and H 2 gas, including inert gases such as He and Ar as necessary, are introduced into the deposition chamber to form a plasma atmosphere, and the Si target is sputtered. has certain characteristics, mainly a-Si
An amorphous layer consisting of (H,X) is formed. Furthermore, B 2 H 6 , which also serves as impurity doping,
It is also possible to introduce a gas such as PH 3 or PF 3 . In the present invention, the amount of H or X contained in the amorphous layer of the photoconductive member to be formed or (H+X)
The amount of is usually 1 to 40 atomic%, preferably 5
It is desirable that it be ~30 atomic%. The amount of H and/or All you have to do is control the force. In order to make the amorphous layer have an n-type tendency, a p-type tendency, or an i-type, an n-type impurity, a p-type impurity, or both impurities are formed during layer formation by a glow discharge method, a reactive sputtering method, etc. This is done by doping the layer in a controlled amount. In order to make the amorphous layer i-type or p-type, impurities doped into the amorphous layer include elements of group A of the periodic table, such as B, Al, Ga,
Preferred examples include In and Tl. In the case of having an n-type tendency, elements of group A of the periodic table, such as N, P, As, Sb, Bi, etc., are suitable. In the present invention, in order to have a desired conductivity type,
The amount of impurities introduced into the amorphous layer is 3× in the case of impurities in group A of the periodic table.
Doping can be done in an amount range of 10 -2 atomic% or less, and in the case of impurities in group A of the periodic table,
Doping may be carried out in an amount of 5×10 -3 atomic % or less. The layer thickness of the amorphous layer 103 is appropriately determined as desired so that photocarriers generated in the amorphous layer 103 are efficiently transported, and is usually 3 to 100 mm thick.
μ, preferably 5 to 50 μ. Example 1 A mirror-finished aluminum alloy 52S (containing Si, Mg, and Cr) substrate with a thickness of 1 mm and a size of 10 cm x 10 cm was washed with alkali and acid, and then washed with pure water. This substrate was anodized in a 7% sulfuric acid solution containing 5 g/l of aluminum sulfate at a temperature of 18°C. After anodizing for about 5 minutes, the substrate was pulled out of the sulfuric acid solution and immersed in a rapidly boiling pure water tank. After about 10 minutes, the substrate was pulled out of the pure water bath. The thickness of the coating layer on the aluminum alloy substrate treated in this way was about 0.8μ. Using this aluminum alloy substrate, No. 9 was installed in a completely shielded clean room.
An electrophotographic image forming member was produced using the apparatus shown in the figure and by the following operations. The aluminum 909 described above was firmly fixed to a fixing member 903 at a predetermined position within the glow discharge deposition chamber 901. The substrate 909 is heated with an accuracy of ±0.5° C. by a heater 908 within the fixing member 903. Temperature was measured directly on the backside of the substrate by a thermoelectric (alumel-chromel). Next, after confirming that all valves in the system were closed, the main valve 910 was fully opened to evacuate the chamber 901 to a degree of vacuum of approximately 5×10 -6 Torr. Thereafter, the input voltage to the heater 908 was increased, and the input voltage was varied while detecting the temperature of the molybdenum substrate until it stabilized at a constant value of 250°C. Then the auxiliary valve 941 and then the outflow valve 9
26,927,929 and inflow valve 921,9
22,924 were fully opened, and the mass flow controllers 916, 917, and 919 were also sufficiently degassed to a vacuum state. Auxiliary valve 941, valve 926, 9
After closing 27,929,921,922,924, SiH4 gas diluted to 10 vol% with H2 (purity
99.999%, hereinafter abbreviated as SiH 4 /H 2 . )Cylinder 911
Open the valve 931 of the C 2 H 4 gas (99.999% purity) cylinder 914 and check the outlet pressure gauge 9.
36,939 to 1 Kg/cm 2 and gradually open the inflow valves 921, 924 to flow SiH 4 /H 2 gas into the mass flow controllers 916, 919.
C 2 H 4 gas was injected into each. Subsequently, the outflow valves 926 and 929 were gradually opened, and then the auxiliary valve 941 was gradually opened. At this time, SiH 4 /H 2
Mass flow controllers 916 and 919 were adjusted so that the ratio of gas flow rate to C 2 H 4 gas flow rate was 10:1. Next, adjust the opening of the auxiliary valve 941 while watching the reading on the Pirani gauge 942, and
Auxiliary valve 9 until the inside of 01 becomes 1×10 -2 Torr.
I opened 41. After the internal pressure in the chamber 901 is stabilized, the main valve 9
10 was gradually closed, and the aperture was narrowed down until the reading on the Pirani gauge 941 became 0.1 Torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, the shutter 905 (which also serves as an electrode) is closed, the high frequency power source 943 is turned on, and the electrode 90 is turned on.
A high frequency power of 13.56 MHz was applied between 3,905 and 3,905 to generate a glow discharge in the chamber 901, resulting in an input power of 3 W. After forming a lower layer with a thickness of 600 Å on the molybdenum substrate by maintaining the above conditions for 10 minutes, the high frequency power source 943 is turned off, and the outflow valve 929 is closed while the glow discharge is stopped.
Then C 2 H 4 gas diluted to 0.1 vol% with H 2 (purity
99.999%, hereinafter abbreviated as C 2 H 4 /H 2 . )Cylinder 912
With a gas pressure of 1 Kg/cm 2 (reading of the outlet pressure gauge 937) through the valve 932 of the inlet valve 922,
The outflow valve 927 is gradually opened to allow C 2 H 4 /H 2 gas to flow through the mass flow controller 917, and by adjusting the mass flow controllers 916 and 917.
The flow ratio of C 2 H 4 /H 2 gas and SiH 4 /H 2 gas was adjusted to 1:1. Continue to turn on the high frequency power supply 9 again.
43 was turned on to restart glow discharge.
The input power at that time was set to 10W. Under the above conditions, the flow rate set value of the mass flow controller 917 was continuously decreased for 3 hours at the same time as the photoconductive layer was started to be deposited on the lower layer, and SiH 4 /H 2 was deposited after 3 hours.
The gas flow rate and C 2 H 4 /H 2 gas flow rate ratio were adjusted to be 10:0.1. After forming the layer in this way for 5 hours, the heating heater 908 is turned off, the high frequency power source 943 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valve 92 is turned off.
1,922,924 is closed, main valve 910
After fully opening the chamber 901 to bring the pressure within the chamber 901 to 10 -5 Torr or less, the main valve 910 was closed, the chamber 901 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 906, and the substrate was taken out. In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 9 microns. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.5 KV for 0.2 seconds, and immediately exposed to a light image. The optical image was created using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 1.0 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the component by cascading a charged developed material (including toner and carrier) onto the surface of the component. When the toner image on the member was transferred onto transfer paper using 5.0KV corona charging, a clear, high-density image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained. In addition, when the above-described image forming process was repeated and tested for durability by applying it to the electrophotographic image forming member, there was no difference at all when compared with the image obtained on the 10,000th sheet of transfer paper. It has been demonstrated that the electrophotographic image forming member has excellent corona ion resistance, abrasion resistance, cleaning properties, etc., and is extremely durable. As for cleaning properties, blade cleaning was used, and the blade was molded from urethane rubber. In addition, the surface potential of the electrophotographic image forming member during the repeated process of image formation is always constant, with the dark area potential being approximately 240 V and the bright area potential being approximately 50 V. No increase occurred at all. Example 2 A mirror-finished aluminum alloy 61S (containing Cu, Si, and Cr) substrate with a thickness of 1 mm and a size of 10 cm x 10 cm was subjected to the same anodizing treatment as in Example 1, and then After sufficiently drying, it was left in a superheated steam tank at 3 atm for 20 minutes. An image forming member was formed using this substrate in exactly the same manner as in Example 1, and the image quality and durability were evaluated, and good results were obtained in both cases. Example 3 A photoconductive layer was formed in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the coating layer on the substrate surface was changed by changing the anodic oxidation time, and the image quality and repeatability were further improved. Upon evaluation, the results shown in Table 1 were obtained. Here, magnetic brush development was used for development, and a development bias value that gave the best image for each photoreceptor was selected.
【表】【table】
【表】
実施例 4
実施例1と同様にして用意したアルミニウム基
板を所定位置に設置し続いて実施例1と同様の操
作によつてグロー放電堆積室901内を5×
10-5Torrの真空となし、基板温度は250℃に保た
れた後、実施例1と同様の操作によつて補助バル
ブ941、次いで流出バルブ926,927、及
び流入バルブ921,922を全開し、マスフロ
ーコントローラ916,917内も十分脱気真空
状態にされた。補助バルブ941、バルブ92
6,927,921,922を閉じた後、H2で
10vol%に稀釈されたSiH4/H2ガスボンベ911
のバルブ931、H2で0.1vol%に稀釈された
C2H4/H2ガスボンベ912のバルブ932を開
け、出口圧ゲージ936,937の圧を、1Kg/
cm2に調整し、流入バルブ921,922を徐々に
開けてマスフローコントローラ916,917内
へSiH4/H2ガス、C2H4/H2を各々流入させた。
引続いて、流出バルブ926,927を徐々に開
け、次いで補助バルブ941を徐々に開けた。こ
のときSiH4/H2ガス流量とC2H4/H2ガス流量比
が1:10になるように流入バルブ921,922
を調整した。
次にピラニーゲージ942の読みを注視しなが
ら補助バルブ941の開口を調整し、室901内
が1×10-2Torrになるまで補助バルブ941を
開けた。室901内圧が安定してから、メインバ
ルブ910を徐々に閉じ、ピラニーゲージ941
の指示が0.1Torrになるまで開口を絞つた。ガス
流入が安定し、内圧が安定するのを確認し、続い
てシヤツター(電極を兼ねる)905を閉にして
高周波電源943のスイツチをON状態にし、電
極903,905間に13.56MHzの高周波電力を
投入し、室901内にグロー放電を発生させ、
10Wの入力電力とした。上記条件で基板上に光導
電層を堆積し始めると同時に5時間に亘つてマス
フローコントローラ917の流量設定置を連続的
に減少し、5時間後のSiH4/H2ガス流量と
C2H4/H2ガス流量比が10:0.1になるように調整
した。
こうして光導電層を形成した後、加熱ヒーター
908をoff状態にし、高周波電源943もoff状
態とし、基板温度が100℃になるのを待つてから
流出バルブ926,927及び流入バルブ92
1,922を閉じ、メインバルブ910を全開に
して、室901内を10-5Torr以下にした後、メ
インバルブ910を閉じ、室901内をリークバ
ルブ906によつて大気圧として基板を取り出し
た。この場合、形成された層の全厚は約15μであ
つた。この像形成部材に就て、実施例1と同様の
条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
極めて鮮明な画像が得られた。
実施例 5
実施例1と同様の操作、条件で同様な前処理を
施して用意したアルミニウム基板上に下部層、光
導電層を形成した後、高周波電源934をoff状
態とし、グロー放電を中止させた状態で流出バル
ブ927を閉じ、次に再び流出バルブ929を開
き、マスフローコントローラ919,916の調
整によつてC2H4ガス流量がSiH4/H2ガス流量の
1/10になる様にし安定化させた。引き続き再び高
周波電源943をON状態にして、グロー放電を
再開させた。そのときの入力電力も以前と同様
3Wにした。
こうしてグロー放電を更に15分間持続させて上
部層を900Åの厚さに形成した後、加熱ヒーター
908をoff状態にし、高周波電源943もoff状
態とし、基板温度が100℃になるのを待つてから
流出バルブ926,929及び流入バルブ92
1,922,924を閉じ、メインバルブ910
を全開にして、室901内を10-5Torr以下にし
た後、メインバルブ910を閉じ、室901内を
リークバルブ906によつて大気圧として基板を
とり出した。この場合形成された層の全厚は約9
μであつた。この像形成部材に就て実施例1と同
様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したと
ころ極めて鮮明な画像が得られた。
実施例 6
実施例4と同様の操作、条件で、前処理を施し
たアルミニウム基板上に光導電層を形成した後、
高周波電源943をoff状態としグロー放電を中
止させた状態で流出バルブ927を閉じ、次に再
び流出バルブ929を開き、マスフローコントロ
ーラ919,916の調整によつてC2H4ガス流
量がSiH4/H2ガス流量の1/10になる様にし安定
化させた。引き続き再び高周波電源943をON
状態にしてグロー放電を再開させた。そのときの
入力電力も以前と同様3Wにした。
こうしてグロー放電を更に10分間持続させて上
部層900Åの厚さに形成した後、加熱ヒーター9
08をoff状態にし、高周波電源943もoff状態
とし、基板温度が100℃になるのを待つてから流
出バルブ926,929及び流入バルブ921,
922,924、を閉じ、メインバルブ910を
全開にして、室901内を10-5Torr以下にした
後、メインバルブ910を閉じ室901内をリー
クバルブ906によつて大気圧として基板をとり
出した。この場合、形成された層の全厚は15μで
あつた。この像形成部材に就て実施例1と同様の
条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
極めて鮮明な画像が得られた。
実施例 7
実施例1と同様に、前処理したアルミニウム基
板を設置し続いて実施例1と同様の操作によつて
グロー放電堆積室901内を5×10-6Torrの真
空となし、基板温度は250℃に保たれた後実施例
1と同様の操作によつて補助バルブ941、次い
で流出バルブ926,927、及び流入バルブ9
21,922を全開し、マスフローコントローラ
916,917内も十分脱気真空状態にされた。
補助バルブ941、バルブ926,927,92
1,922を閉じた後、H2で10vol%に稀釈され
たSiH4/H2ガスボンベ911のバルブ931、
H2で0.1vol%に稀釈されたC2H4/H2ガスボンベ
912のバルブ932を開け、出口圧ゲージ93
6,937の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ
921,922を徐々に開けてマスフローコント
ローラ916,917内へ、SiH4/H2ガス、
C2H4/H2を各々流入させた。引続いて、流出バ
ルブ926,927を徐々に開け、次いで補助バ
ルブ941を徐々に開けた。このときSiH4/H2
ガス流量とC2H4/H2ガス流量比が1:10になる
ように流入バルブ921,922を調整した。
次にピラニーゲージ942の読みを注視しなが
ら補助バルブ941の開口を調整し、室901内
が1×10-2Torrになるまで補助バルブ941を
開けた。室901内圧が安定してから、メインバ
ルブ910を徐々に閉じ、ピラニーゲージ941
の指示が0.3Torrになるまで開口を絞つた。ガス
流入が安定し、内圧が安定するのを確認し、続い
てシヤツター(電極を兼ねる)905を閉にして
高周波電源943のスイツチをON状態にし、電
極903,905間に13.56MHzの高周波電力を
投入し、室901内にグロー放電を発生させ、
10Wの入力電力とした。上記条件で基板上に光導
電層を堆積し始めると同時に2.5時間に亘つつマ
スフローコントローラ917の流量設定値を連続
的に減少させて、2.5時間後のSiH4/H2ガス流量
とC2H4/H2ガス流量比が10:0.1になるように調
整した。その後30分間同一条件を保つた後、以前
とは逆にマスフローコントローラ917の流量設
定値を連続的に増加し、2.5時間後のSiH4/H2ガ
ス流量とC2H4/H2ガス流量比が1:10になるよ
うに調整した。
こうして光導電層を形成した後、加熱ヒーター
908をoff状態にし、高周波電源943もoff状
態とし、基板温度が100℃になるのを待つてから
流出バルブ926,927及び流入バルブ92
1,922を閉じ、メインバルブ910を全開に
して、室901内を10-5Torr以下にした後、メ
インバルブ910を閉じ、室901内をリークバ
ルブ906によつて大気圧として基板を取り出し
た。この場合、形成された層の全厚は約17μであ
つた。この像形成部材に就て、実施例1と同様の
条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ
極めて鮮明な画像が得られた。
実施例 8
実施例1と同様の操作、条件で、前処理を施し
たアルミニウム基板上に下部層を形成した後、高
周波電源943をoff状態としグロー放電を中止
させた状態で流出バルブ929を閉じた後、
C2H4/H2ガスボンベ912のバルブ932、H2
で50vol ppmに稀釈されたB2H6ガス(純度99.999
%、以下B2H6/H2と略す)ボンベ913のバル
ブ933を開け、出口圧ゲージ937,938の
圧を1Kg/cm2に調整し、流入バルブ922,92
3を徐々に開けてマスフローコントローラー91
7,918内へC2H4/H2ガス、B2H6/H2ガスを
流入させた。引続いて流出バルブ927,928
を徐々に開け、SiH4/H2ガス流量とC2H4/H2ガ
ス流量比が1:10、SiH4/H2ガス流量とB2H6/
H2ガス流量比が50:1になるようにマスフロー
コントローラ916,917,918を調整し
た。次にピラニーゲージ942の読みを注視しな
がら補助バルブ941の開口を再調整し、室90
1内の内圧が1×10-2Torrになるように設定し
た。更に室901の内圧が安定してから、メイン
バルブ910も再調整しピラニーゲージ942の
指示が0.1Torrになるように設定した。
ガス流入が安定し内圧が安定するのを確認し再
び高周波電源943のスイツチをON状態にして
13.56MHzの高周波電力を投入し室901内にグ
ロー放電を再開させ、10Wの入力電力とした。
上記条件で光導電層を、堆積し始めると同時に
5時間に亘つてマスフローコントローラ917の
流量設定値を、連続的に減少させ5時間後の
SiH4/H2ガス流量とC2H4/H2ガス流量比が10:
0.1になるように調整した。このようにして5時
間層形成を行なつた後、加熱ヒーター908を
off状態にし、高周波電源943もoff状態とし、
基板温度が100℃になるのを待つてから流出バル
ブ926,927,928及び流入バルブ92
1,922,923,924を閉じ、メインバル
ブ910を全開にして、室901内を10-5Torr
以下にした後、メインバルブ910を閉じ室90
1内をリークバルブ906によつて大気圧として
基板を取り出した。この場合、形成された層の全
厚は約15μであつた。
こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し、5.5KVで0.2sec間コロナ帯電を
行ない、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、1.0lux・secの光量を
透過型のテストチヤートを通して照射させた。そ
の後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキヤリ
ヤーを含む)を部材表面にカスケードすることに
よつて、部材表面上に良好なトナー画像を得た。
部材上のトナー画像を、5.0KVのコロナ帯電で
転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階調再現
性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。
次に上記像形成部材に就て、帯電露光実験装置
で6.0KVで0.2sec間のコロナ帯電を行ない直ち
に1.0lux・secの光量で画像露光を行ない、その
後直ちに電荷性の現像剤を部材表面にカスケー
ドし、次に転写紙上に転写・定着したところ極め
て鮮明な画像が得られた。
この結果と先の結果から、本実施例で得られた
電子写真感光体は、帯電極性に対する依存性がな
く両極性像形成部材の特性を具備していることが
判つた。
実施例 9
SiH4/H2ガスボンベ911を、SiF4ガス(純
度99.999%)ボンベに、C2H4/H2ガスボンベ9
12を、エチレンを0.2vol%含むアルゴン(以後
C2H4/Arと略す。純度99.999%)ガスボンベに
代え、又光導電層の堆積初期時のSiF4ガス流量と
C2H4/Arガス流量比を1:15に設定して、層形
成を開始し、光導電層の堆積終了時のSiF4ガス流
量とC2H4/Arガス流量比が1:0.5になるように
C2H4/Arガス流量を連続的に減少させ、更にグ
ロー放電の入力電力を100Wにした以外は、実施
例2と同様の操作条件にて、前処理したアルミニ
ウム基板上に光導電層を形成した。この場合、形
成された層の厚さは、約18μであつた。この像形
成部材に就て、実施例1と同様の条件及び手順で
転写紙上に画像を形成したところ極めて鮮明な画
像が得られた。
実施例 10
第9図に示す装置を用い、以下の如き操作によ
つて電子写真用像形成部材を作成した。
実施例1と同様に前処理したアルミニウム基板
を堆積室901内の所定位置にある固定部材90
3に堅固に固定した。ターゲツト904は多結晶
高純度シリコン(99.999%)上に高純度グラフア
イト(99.999%)を設置したものである。基板9
09は、固定部材903内の加熱ヒーター908
によつて±0.5℃の精度で加熱される。温度は、
熱電対(アルメル−クロメル)によつて基板裏面
を直接測定されるようになされた。次いで系内の
全バルブが閉じられていることを確認してからメ
インバルブ910を全開して一旦5×10-6Torr
程度まで真空にされ(このとき、系の全バルブは
閉じられている。)、補助バルブ941および流出
バルブ926,927,929,930が開か
れ、マスフローコントローラ916,917,9
19,920内が十分に脱気された後、流出バル
ブ926,927,929,930と補助バルブ
941が閉じられた。アルゴン(純度99.999%)
ガスボンベ915のバルブ935を開け、出口圧
力計940の読みが1Kg/cm2になる様に調整され
た後、流入バルブ925が開けられ、続いて流出
バルブ930が徐々に開けられ、アルゴンガスを
室901内に流入させた。ピラニーゲージ911
の指示が5×10-4Torrになるまで、流出バルブ
930が徐々に開けられ、この状態で流量が安定
してからメインバルブ910が徐々に閉じられ、
室内圧が1×10-2Torrになるまで開口が絞られ
た。シヤツター905を開として、マスフローコ
ントローラ920が安定するのを確認してから、
高周波電源943をON状態にし、ターゲツト9
04および固定部材903間に13.56MHz,100W
の交流電力が入力された。この条件で安定した放
電を続ける様にマツチングを取り、層を形成し
た。この様にして1分間放電を続けて100Å厚の
下部層を形成した。その後高周波電源943を
off状態にし、放電を一旦中止させた。引き続い
て流出バルブ930を閉じ、メインバルブ910
を全開して室901内のガスを抜き、5×
10-6Torrまで真空にした。その後ヒーター90
8の入力電圧を上昇させ、基板温度を検知しなが
ら入力電圧を変化させ、200℃の一定値になるま
で安定させた。
その後は、実施例2と同様の操作、条件にて光
導電層を形成した。このようにして得られた像形
成部材を実施例1と同様の条件及び手順で転写紙
上に画像を形成したところ極めて鮮明な画質が得
られた。
実施例 11
実施例9のエチレンを0.2vol%を含むアルゴン
ガスボンベ912を、エチレンを0.2vol%含む水
素ガスボンベに代えた以外は、実施例9と同様の
操作、条件にて、前処理したアルミニウム基板上
に光導電層を形成した。この場合形成された層の
厚さは約15μであつた。この像形成部材に就て実
施例1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を
形成したところ極めて鮮明な画像が得られた。[Table] Example 4 An aluminum substrate prepared in the same manner as in Example 1 was placed in a predetermined position, and then the inside of the glow discharge deposition chamber 901 was heated 5× by the same operation as in Example 1.
After creating a vacuum of 10 -5 Torr and maintaining the substrate temperature at 250°C, the auxiliary valve 941, then the outflow valves 926, 927, and the inflow valves 921, 922 were fully opened by the same operation as in Example 1. The insides of the mass flow controllers 916 and 917 were also sufficiently degassed and vacuumed. Auxiliary valve 941, valve 92
After closing 6,927,921,922, in H 2
SiH 4 /H 2 gas cylinder 911 diluted to 10 vol%
Bulb 931, diluted to 0.1 vol% with H2
Open the valve 932 of the C 2 H 4 /H 2 gas cylinder 912 and adjust the pressure on the outlet pressure gauges 936 and 937 to 1 kg/
cm 2 and gradually opened the inflow valves 921 and 922 to allow SiH 4 /H 2 gas and C 2 H 4 /H 2 to flow into the mass flow controllers 916 and 917, respectively.
Subsequently, the outflow valves 926 and 927 were gradually opened, and then the auxiliary valve 941 was gradually opened. At this time, the inflow valves 921 and 922 are adjusted so that the SiH 4 /H 2 gas flow rate and C 2 H 4 /H 2 gas flow rate ratio is 1:10.
adjusted. Next, the opening of the auxiliary valve 941 was adjusted while observing the reading on the Pirani gauge 942, and the auxiliary valve 941 was opened until the inside of the chamber 901 reached 1×10 −2 Torr. After the internal pressure of the chamber 901 stabilizes, the main valve 910 is gradually closed, and the Pirani gauge 941 is closed.
The aperture was narrowed down until the reading was 0.1 Torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, the shutter 905 (which also serves as an electrode) is closed, the high frequency power source 943 is turned on, and 13.56 MHz high frequency power is applied between the electrodes 903 and 905. and generate a glow discharge in the chamber 901,
The input power was 10W. At the same time as the photoconductive layer was started to be deposited on the substrate under the above conditions, the flow rate setting of the mass flow controller 917 was continuously decreased for 5 hours, and the SiH 4 /H 2 gas flow rate after 5 hours was
The C 2 H 4 /H 2 gas flow rate ratio was adjusted to 10:0.1. After forming the photoconductive layer in this manner, the heating heater 908 is turned off, the high frequency power source 943 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valves 926, 927 and the inflow valve 92 are turned off.
1,922 was closed and the main valve 910 was fully opened to bring the inside of the chamber 901 to 10 -5 Torr or less, then the main valve 910 was closed and the inside of the chamber 901 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 906 and the substrate was taken out. . In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 15μ. When an image was formed on a transfer paper using this image forming member under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image was obtained. Example 5 After forming a lower layer and a photoconductive layer on an aluminum substrate prepared by performing the same pretreatment under the same operations and conditions as in Example 1, the high frequency power source 934 was turned off to stop glow discharge. In this state, the outflow valve 927 is closed, and then the outflow valve 929 is opened again. By adjusting the mass flow controllers 919 and 916, the C 2 H 4 gas flow rate becomes equal to the SiH 4 /H 2 gas flow rate.
It was stabilized to 1/10. Subsequently, the high frequency power supply 943 was turned on again to restart the glow discharge. The input power at that time is the same as before.
I set it to 3W. After continuing the glow discharge for another 15 minutes to form an upper layer with a thickness of 900 Å, the heating heater 908 is turned off, the high frequency power supply 943 is also turned off, and the substrate temperature is waited for to reach 100°C. Outflow valves 926, 929 and inflow valve 92
1,922,924 is closed, main valve 910
After fully opening the chamber 901 and reducing the pressure within the chamber 901 to 10 −5 Torr or less, the main valve 910 was closed, and the chamber 901 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 906 and the substrate was taken out. The total thickness of the layer formed in this case is approximately 9
It was μ. When an image was formed on a transfer paper using this image forming member under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image was obtained. Example 6 After forming a photoconductive layer on a pretreated aluminum substrate under the same operations and conditions as in Example 4,
With the high frequency power supply 943 turned off and glow discharge stopped, the outflow valve 927 is closed, then the outflow valve 929 is opened again, and the C 2 H 4 gas flow rate is adjusted to SiH 4 /SiH 4 by adjusting the mass flow controllers 919 and 916. The flow rate was stabilized at 1/10 of the H2 gas flow rate. Then turn on the high frequency power supply 943 again.
The glow discharge was restarted. The input power at that time was also 3W as before. After continuing the glow discharge for another 10 minutes to form an upper layer with a thickness of 900 Å, the heating heater 9
08 is turned off, the high frequency power supply 943 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valves 926, 929 and the inflow valves 921,
922, 924, and fully open the main valve 910 to bring the inside of the chamber 901 to 10 -5 Torr or less, then close the main valve 910 and bring the inside of the chamber 901 to atmospheric pressure using the leak valve 906, and take out the substrate. did. In this case, the total thickness of the layer formed was 15μ. When an image was formed on a transfer paper using this image forming member under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image was obtained. Example 7 In the same manner as in Example 1, a pretreated aluminum substrate was installed, and then the inside of the glow discharge deposition chamber 901 was made into a vacuum of 5 × 10 -6 Torr by the same operation as in Example 1, and the substrate temperature was was maintained at 250°C, and then the auxiliary valve 941, the outflow valves 926, 927, and the inflow valve 9 were opened by the same operation as in Example 1.
21 and 922 were fully opened, and the mass flow controllers 916 and 917 were also sufficiently degassed and brought into a vacuum state.
Auxiliary valve 941, valves 926, 927, 92
Valve 931 of SiH 4 /H 2 gas cylinder 911 diluted to 10 vol% with H 2 after closing 1,922;
Open the valve 932 of the C 2 H 4 /H 2 gas cylinder 912 diluted with H 2 to 0.1 vol%, and check the outlet pressure gauge 93.
6,937 to 1 Kg/cm 2 and gradually open the inflow valves 921, 922 to flow SiH 4 /H 2 gas into the mass flow controllers 916, 917.
C 2 H 4 /H 2 were each injected. Subsequently, the outflow valves 926 and 927 were gradually opened, and then the auxiliary valve 941 was gradually opened. At this time, SiH 4 /H 2
The inflow valves 921 and 922 were adjusted so that the gas flow rate and the C 2 H 4 /H 2 gas flow ratio were 1:10. Next, the opening of the auxiliary valve 941 was adjusted while observing the reading on the Pirani gauge 942, and the auxiliary valve 941 was opened until the inside of the chamber 901 reached 1×10 −2 Torr. After the internal pressure of the chamber 901 stabilizes, the main valve 910 is gradually closed, and the Pirani gauge 941 is closed.
The aperture was narrowed down until the reading was 0.3Torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, the shutter 905 (which also serves as an electrode) is closed, the high frequency power source 943 is turned on, and 13.56 MHz high frequency power is applied between the electrodes 903 and 905. and generate a glow discharge in the chamber 901,
The input power was 10W. At the same time as the photoconductive layer was started to be deposited on the substrate under the above conditions, the flow rate setting value of the mass flow controller 917 was continuously decreased for 2.5 hours, and the SiH 4 /H 2 gas flow rate and C 2 H after 2.5 hours were The 4 / H2 gas flow ratio was adjusted to 10:0.1. After maintaining the same conditions for 30 minutes, the flow rate setting value of the mass flow controller 917 was continuously increased in the opposite direction to the previous one, and the SiH 4 /H 2 gas flow rate and C 2 H 4 /H 2 gas flow rate after 2.5 hours were changed. The ratio was adjusted to 1:10. After forming the photoconductive layer in this manner, the heating heater 908 is turned off, the high frequency power source 943 is also turned off, and after waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valves 926, 927 and the inflow valve 92 are turned off.
1,922 was closed and the main valve 910 was fully opened to bring the inside of the chamber 901 to 10 -5 Torr or less, then the main valve 910 was closed and the inside of the chamber 901 was brought to atmospheric pressure by the leak valve 906 and the substrate was taken out. . In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 17μ. When an image was formed on a transfer paper using this image forming member under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image was obtained. Example 8 After forming a lower layer on a pretreated aluminum substrate using the same operations and conditions as in Example 1, the outflow valve 929 was closed with the high frequency power source 943 turned off and glow discharge stopped. After
C 2 H 4 /H 2 gas cylinder 912 valve 932, H 2
B 2 H 6 gas (purity 99.999) diluted to 50 vol ppm with
%, hereinafter abbreviated as B 2 H 6 /H 2 ) Open the valve 933 of the cylinder 913, adjust the pressure of the outlet pressure gauges 937, 938 to 1 Kg/cm 2 , and open the inlet valves 922, 92.
3 gradually open the mass flow controller 91.
C 2 H 4 /H 2 gas and B 2 H 6 /H 2 gas were flowed into No. 7,918. Subsequently, the outflow valves 927, 928
was gradually opened, and the SiH 4 /H 2 gas flow rate and C 2 H 4 /H 2 gas flow rate ratio was 1:10, and the SiH 4 /H 2 gas flow rate and B 2 H 6 /
Mass flow controllers 916, 917, and 918 were adjusted so that the H 2 gas flow rate ratio was 50:1. Next, readjust the opening of the auxiliary valve 941 while watching the reading on the Pirani gauge 942, and
The internal pressure inside 1 was set to 1×10 -2 Torr. Furthermore, after the internal pressure in the chamber 901 became stable, the main valve 910 was also readjusted so that the indication on the Pirani gauge 942 was set to 0.1 Torr. After confirming that the gas inflow is stable and the internal pressure is stable, turn on the high frequency power supply 943 again.
A high frequency power of 13.56 MHz was applied to restart glow discharge in the chamber 901, resulting in an input power of 10 W. Under the above conditions, the flow rate setting value of the mass flow controller 917 was continuously decreased for 5 hours at the same time as the photoconductive layer started to be deposited.
SiH 4 /H 2 gas flow rate and C 2 H 4 /H 2 gas flow rate ratio is 10:
Adjusted to 0.1. After forming the layer in this way for 5 hours, the heating heater 908 is turned on.
off state, and the high frequency power supply 943 is also off state,
After waiting for the substrate temperature to reach 100°C, the outflow valves 926, 927, 928 and the inflow valve 92
1,922, 923, and 924, and fully open the main valve 910 to reduce the inside of the chamber 901 to 10 -5 Torr.
After the main valve 910 is closed, the chamber 90
1 was brought to atmospheric pressure using a leak valve 906, and the substrate was taken out. In this case, the total thickness of the layer formed was approximately 15μ. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.5 KV for 0.2 seconds, and immediately exposed to a light image. The optical image was created using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 1.0 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the surface of the component by cascading a charged developer (including toner and carrier) onto the surface of the component.
When the toner image on the member was transferred onto transfer paper using 5.0KV corona charging, a clear, high-density image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained. Next, the above-mentioned image forming member was corona charged at 6.0KV for 0.2 seconds using a charging exposure experiment device, and immediately subjected to image exposure at a light intensity of 1.0 lux・sec. Immediately thereafter, a charged developer was applied to the surface of the member. When the image was cascaded and then transferred and fixed onto transfer paper, an extremely clear image was obtained. From this result and the previous results, it was found that the electrophotographic photoreceptor obtained in this example had no dependence on charging polarity and had the characteristics of an amphipolar image forming member. Example 9 SiH 4 /H 2 gas cylinder 911 is replaced with SiF 4 gas (purity 99.999%) cylinder, C 2 H 4 /H 2 gas cylinder 9
12 with argon containing 0.2 vol% ethylene (hereinafter
It is abbreviated as C 2 H 4 /Ar. (purity 99.999%) gas cylinder, and SiF 4 gas flow rate at the initial stage of photoconductive layer deposition.
Layer formation was started by setting the C 2 H 4 /Ar gas flow rate ratio to 1:15, and the SiF 4 gas flow rate and C 2 H 4 /Ar gas flow rate ratio at the end of photoconductive layer deposition was 1:0.5. so that it becomes
A photoconductive layer was formed on the pretreated aluminum substrate under the same operating conditions as in Example 2, except that the C 2 H 4 /Ar gas flow rate was continuously decreased and the input power of the glow discharge was 100 W. Formed. In this case, the thickness of the layer formed was approximately 18μ. When an image was formed on a transfer paper using this image forming member under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image was obtained. Example 10 Using the apparatus shown in FIG. 9, an electrophotographic image forming member was prepared by the following operations. An aluminum substrate pretreated in the same manner as in Example 1 is fixed to a fixing member 90 at a predetermined position in a deposition chamber 901.
It was firmly fixed at 3. The target 904 is made of high purity graphite (99.999%) placed on polycrystalline high purity silicon (99.999%). Board 9
09 is a heater 908 inside the fixed member 903
heated with an accuracy of ±0.5℃. The temperature is
The backside of the substrate was directly measured by a thermocouple (alumel-chromel). Next, after confirming that all valves in the system are closed, fully open the main valve 910 and temporarily reduce the temperature to 5×10 -6 Torr.
(all valves in the system are closed at this time), auxiliary valve 941 and outflow valves 926, 927, 929, 930 are opened, and mass flow controllers 916, 917, 9
After the inside of 19,920 was sufficiently degassed, outflow valves 926, 927, 929, 930 and auxiliary valve 941 were closed. Argon (99.999% purity)
After opening the valve 935 of the gas cylinder 915 and adjusting the reading of the outlet pressure gauge 940 to 1 Kg/cm 2 , the inflow valve 925 is opened, and then the outflow valve 930 is gradually opened to supply argon gas to the chamber. 901. Pirani gauge 911
The outflow valve 930 is gradually opened until the indication becomes 5×10 -4 Torr, and after the flow rate stabilizes in this state, the main valve 910 is gradually closed.
The aperture was constricted until the room pressure was 1×10 -2 Torr. After opening the shutter 905 and confirming that the mass flow controller 920 is stable,
Turn on the high frequency power supply 943 and turn on the target 9.
13.56MHz, 100W between 04 and fixed member 903
AC power was input. Matching was performed under these conditions so that stable discharge could continue, and a layer was formed. Discharge was continued in this manner for 1 minute to form a lower layer with a thickness of 100 Å. After that, turn on the high frequency power supply 943.
The battery was turned off and the discharge was temporarily stopped. Subsequently, the outflow valve 930 is closed, and the main valve 910 is closed.
Fully open to remove the gas in chamber 901, and
Vacuum was applied to 10 -6 Torr. Then heater 90
The input voltage of 8 was increased, and the input voltage was varied while detecting the substrate temperature, until it stabilized at a constant value of 200℃. Thereafter, a photoconductive layer was formed using the same operations and conditions as in Example 2. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained. Example 11 An aluminum substrate was pretreated under the same operations and conditions as in Example 9, except that the argon gas cylinder 912 containing 0.2 vol% ethylene in Example 9 was replaced with a hydrogen gas cylinder containing 0.2 vol% ethylene. A photoconductive layer was formed thereon. The thickness of the layer formed in this case was approximately 15μ. When an image was formed on a transfer paper using this image forming member under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image was obtained.
第1図は本発明の光導電部材の好適な実施態様
例の層構造を説明する為の模式的構成図、第2図
乃至第8図は各々本発明の光導電部材の非晶質層
中に含有される酸素原子の分布状態を説明する為
の模式的説明図、第9図は本発明の光導電部材を
作成する為の装置の一例を示す模式的説明図であ
る。
100……光導電部材、101……支持体、1
02……障壁層、103……非晶質層。
FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining the layer structure of a preferred embodiment of the photoconductive member of the present invention, and FIGS. FIG. 9 is a schematic explanatory diagram showing an example of an apparatus for producing the photoconductive member of the present invention. 100...Photoconductive member, 101...Support, 1
02... Barrier layer, 103... Amorphous layer.
Claims (1)
成る表面を有する電子写真用の支持体と、水素原
子又はハロゲン原子の少なくともいずれか一方を
含み、シリコン原子を母体とする非晶質材料で構
成され、光導電性を示す非晶質層とを有し、該非
晶質層は、少なくともその一部に炭素原子を含有
する層領域を有し、該層領域に於ける炭素原子の
分布が前記支持体の表面に略々平行な面内では実
質的に均一であり、層の厚み方向には不均一であ
つて、前記層領域に含有されている炭素原子が該
層領域中央よりも前記支持体の設けられてある表
面側の方に多く分布し、該層領域全体に於ける炭
素原子の含有量が0.005〜30atomic%であり且つ
該層領域の前記支持体の設けてある側の表面又は
該表面近傍にその値が0.03〜90atomic%の範囲に
ある分布量のピークを有する事を特徴とする電子
写真用像形成部材。1 An electrophotographic support having a surface made of aluminum oxide containing water in its chemical structure, and an amorphous material containing at least either a hydrogen atom or a halogen atom and having a silicon atom as its matrix, an amorphous layer exhibiting photoconductivity, the amorphous layer has a layer region containing carbon atoms in at least a portion thereof, and the distribution of carbon atoms in the layer region is similar to that of the support. is substantially uniform in a plane substantially parallel to the surface of the layer, and is non-uniform in the thickness direction of the layer, such that carbon atoms contained in the layer region are closer to the support than in the center of the layer region. The carbon atoms are distributed more toward the surface side where the support is provided, and the content of carbon atoms in the entire layer region is 0.005 to 30 atomic%, and the surface of the layer region on the side where the support is provided, or the surface An electrophotographic image forming member characterized by having a distribution peak in the vicinity thereof having a value in the range of 0.03 to 90 atomic%.
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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