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JPH047503B2 - - Google Patents
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JPH047503B2 - - Google Patents

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JPH047503B2
JPH047503B2 JP57071954A JP7195482A JPH047503B2 JP H047503 B2 JPH047503 B2 JP H047503B2 JP 57071954 A JP57071954 A JP 57071954A JP 7195482 A JP7195482 A JP 7195482A JP H047503 B2 JPH047503 B2 JP H047503B2
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Kozo Arao
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、X線、r線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある光導電部材に関す
る。 固体撮影装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
影装置においては、残像を所定時間内に容易に処
理することができること等の特性が要求される。
殊に、事務機としてオフイスで使用される電子写
真装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場
合には、上記の使用時における無公害性は重要な
点である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材として、独国公開第2933411号公報には光電変
換読取装置への応用が記載されている。 而乍ら、従来のa−Siで構成された光導電層を
有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応答
性等の電気的、光学的、光導電的特性、及び耐湿
性等の使用環境特性の点、更には経時的安定性の
点において、総合的な特性向上を計る必要がある
という更に改良される可き点が存するのが実情で
ある。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に計ろうとす
ると、従来においては、その使用時において残留
電位が残る場合が度々観測され、この種の光導電
部材は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用
による疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴ
ースト現象を発する様になる、或いは、高速で繰
返し使用すると応答性が次第に低下する、等の不
都合な点が生ずる場合が少なくなかつた。 更には、a−Siは可視光領域の短波長側に較べ
て、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸
収係数が比較的小さく、現在実用化されている半
導体レーザとのマツチングに於いて、通常使用さ
れているハロゲンランプや蛍光灯を光源とする場
合、長波長側の光を有効に使用し得ていないとい
う点に於いて、夫々改良される余地が残つてい
る。 又、別には、照射される光が光導電層中に於い
て、充分吸収されずに支持体に到達する光の量が
多くなると、支持体自体が光導電層を透過して来
る光に対する反射率が高い場合には、光導電層内
に於いて多重反射による干渉が起つて、画像の
「ボケ」が生ずる一要因となる。 この影響は、解像度を上げる為に、照射スポツ
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザ
ーを光源とする場合には大きな問題となつてい
る。 或いは又、a−Si材料で光導電層を構成する場
合には、その電気的、光導電的特性の改良を計る
ために、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等の
ハロゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼
素原子や燐原子等が或いはその他の特性改良のた
めに他の原子が、各々構成原子として光導電層中
に含有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方
如何によつては、形成した層の電気的或いは光導
電的特性や耐圧性に問題が生ずる場合があつた。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないことや暗部において、支持体側より
の電荷の注目の阻止が充分でないこと、或いは、
転写紙に転写された画像に俗に「白ヌケ」と呼ば
れる、局所的な放電破壊現象によると思われる画
像欠陥や、例えば、クリーニングしに、ブレード
を用いるとその摺擦によると思われる、俗に「白
スジ」と云われている所謂画像欠陥が生じたりし
ていた。又、多湿雰囲気中で使用したり、或いは
多湿雰囲気中に長時間放置した直後に使用すると
俗に云う画像のボケが生ずる場合が少なくなかつ
た。 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。 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
な問題の総てが解決される様に工夫される必要が
ある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材や固体撮影装
置、読取装置等に使用される光導電部材としての
適用性とその応用性という観点から総括的に鋭意
研究検討を続けた結果、シリコン原子を母体と
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、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
構成される光導電性を示す非晶質層を有する光導
電部材の構成を以後に説明される様な特定化の下
に設計されて作成された光導電部材は実用上著し
く優れた特性を示すばかりでなく、従来の光導電
部材と較べてみてもあらゆる点において凌駕して
いること、殊に電子写真用の光導電部材として著
しく優れた特性を有していること及び長波長側に
於ける吸収スペクトル特性に優れていることを見
出した点に基いている。 本考案は電気的、光学的、光導電的特性が常時
安定していて、殆ど使用環境に制限を受けない全
環境型であり、長波長側の光感度特性に優れると
共に耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際して
も劣化現象を起さず、残留電位が全く又は殆ど観
測されない光導電部材を提供することを主たる目
的とする。 本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優
れ、且つ光応答の速い光導電部材を提供すること
である。 本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
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ある光導電部材
を提供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画
像を得る事が容易に出来る電子写真用の光導電部
材を提供することである。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、
高SN比特性を有する光導電部材を提供すること
でもある。 本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層
と支持体との間や積層される層の各層間に於ける
密着性に優れ、構造配列的に緻密で安定的であ
り、層品質の高い光導電部材を提供することであ
る。 本発明の更に他の目的は、長期の使用に於いて
画像欠陥や画像のボケが全くなく、濃度が高く、
ハーフトーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高
品質画像を得ることが容易にできる電子写真用の
光導電部材を提供することである。 本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体
と、該支持体上にシリコン原子とゲルマニウム原
子とを母体とする非晶質材料で構成された第1の
層領域とシリコン原子を母体とし、ゲルマニウム
を含まない非晶質材料で構成され光導電性を示す
第2層領域とが前記支持体側より順に設けられた
層構成の第1の非晶質層と、シリコン原子と炭素
原子とを母体とする非晶質材料で構成された第2
の非晶質層と、を有し、前記第1の層領域中にお
けるゲルマニウム原子の分布濃度が前記支持体よ
り該支持体側とは反対の側に向かつて減少し、且
つ、前記第1の非晶質には酸素原子が含有されて
いることを特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、耐圧性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用された
場合には、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、その電気的特性が安定しており高感度で、高
SN比を有するものであつて、耐光疲労、繰返し
使用特性に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於
いて光感度が高く、殊にに半導体レーザとのマツ
チングに優れ、且つ光応答が速い。 又、本発明の光導電部材は支持体上に形成され
る非晶質層が、層自体が強靱であつて、且つ支持
体との密着性に著しく優れており、高速で長時間
連続的に繰返し使用することが出来る。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。 第1図は、本発明の第1の実施態様例の光導電
部材の層構成を説明するために模式的に示した模
式的構成図である。 第1図に示す光導電部材100は、光導電部材
用としての支持体101の上に、第一の非晶質層
()102及び第二の非晶質層()105と
を有し、該非晶質層()105は自由表面10
6を一方の端面に有している。第一の非晶質層
()102は支持体101側よりゲルマニウム
原子を含有するa−Si(H,X)(以後「a−
SiGe(H,X)」と略記する)で構成された第1
の層領域(G)103とa−Si(H,X)で構成
され、光導電性を有する第2の層領域(S)10
4とが順に積層された層構造を有する。第1の層
領域(G)103中に含有されるゲルマニウム原
子は、該第1の層領域(G)103の層厚方向に
は連続的であつて且つ前記支持体101の設けら
れてある側とは反対の側(第二の非晶質層105
側)の方に対して前記支持体101側の方に多く
の分布した状態となる様に前記第1の層領域
(G)103中に含有される。 本発明の光導電部材においては、第1の層領域
(G)中に含有されるゲルマニウム原子の分布状
態は、層厚方向においては、前記の様な分布状態
を取り、支持体の表面と平行な面内方向には均一
な分布状態とされるのが望ましいものである。 本発明に於いては、第一の層領域(G)上に設
けられる第2の層領域(S)中には、ゲルマニウ
ム原子は含有されておらずこの様な層構造に第一
の非晶質層()を形成することによつて可視光
領域を含む、比較的短波長から比較的長波長迄の
全領域の波長の光に対して光感度が優れている光
導電部材とし得るものである。 又、第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウ
ム原子の分布状態は、全層領域にゲルマニウム原
子が連続的に分布し、ゲルマニウム原子の層厚方
向の分布濃度Cが支持体側より第2の層領域
(S)に向つて減少する変化が与えられているの
で、第1の層領域(G)と第2の層領域(S)と
の間に於ける親和性に優れ、且つ後述する様に支
持体側端部に於いてゲルマニウム原子の分布濃度
Cを極端に大きくすることにより半導体レーザ等
を使用した場合の、第2の層領域(S)では殆ど
吸収し切れない長波長側の光を第1の層領域
(G)に於いて実質的に完全に吸収することが出
来、支持体面からの反射による干渉を防止するこ
とが出来る。 又、本発明の光導電部材に於いては、第1の層
領域(G)と第2の層領域(S)とを構成する非
晶質材料の夫々がシリコン原子という共通の構成
要素を有しているので、積層界面に於いて化学的
な安定性の確保が充分成されている。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の第1の層領域(G)中に含有されるゲル
マニウム原子の層厚方向の分布状態の典型的例が
示される。 第2図乃至第10図において、横軸はゲルマニ
ウム原子の分布濃度Cを、縦軸は、第1の層領域
(G)の層厚を示し、tBは支持体側の第1の層領
域(G)の端面の位置を、tTは支持体側とは反対
側の第1の層領域(G)の端面の位置を示す。即
ち、ゲルマニウム原子の含有される第1の層領域
(G)はtB側よりtT側に向つて層形成がなされる。 第2図には、第1の層領域(G)中に含有され
るゲルマニウム原子の層厚方向の分布状態の第1
の典型例が示される。 第2図に示される例では、ゲルマニウム原子の
含有される第1の層領域(G)が形成される表面
と該第1の層領域(G)の表面とが接する界面位
置tBよりt1の位置までは、ゲルマニウム原子の分
布濃度CがC1なる一定の値を取り乍らゲルマニ
ウム原子が形成される第1の層領域(G)に含有
され、位置t1より濃度C2より界面位置tTに至るま
で徐々に連続的に減少されている。界面位置tT
おいてはゲルマニウム原子の分布濃度CはC3
される。 第3図に示される例においては、含有されるゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは位置tBより位置tT
に至るまで濃度C4から徐々に連続的に減少して
位置tTにおいて濃度C5となる様な分布状態を形成
している。 第4図の場合には、位置tBより位置t2まではゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C6と一定値
とされ、位置t2と位置tTとの間において、徐徐に
連続的に減少され、位置tTにおいて、分布濃度C
は実質的に零とされている(ここで実質的に零と
は検出限界量未満の場合である)。 第5図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは位置tBより位置tTに至るまで、濃度C3より
連続的に徐々に減少され、位置tTにおいて実質的
に零とされている。 第6図に示す例においては、ゲルマニウム原子
の分布濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、
濃度C9と一定値であり、位置tTにおいては濃度
C10される。位置t3と位置tTとの間では、分布濃度
Cは一次関数的に位置t3より位置tTに至るまで減
少されている。 第7図に示される例においては、分布濃度Cは
位置tBより位置t4までは濃度C11の一定値を取り、
位置t4より位置tTまでは濃度C12より濃度C13まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃
度C14より実質的に零に至る様に一次関数的に減
少している。 第9図においては、位置tBより位置t5に至るま
ではゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C15
より濃度C16まで一次関数的に減少され、位置t5
と位置tTとの間においては、濃度C16の一定値と
された例が示されている。 第10図に示される例においては、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cは位置tBにおいて濃度C17
あり、位置t6に至るまではこの濃度C17より初め
はゆつくりと減少され、t6の位置付近において
は、急激に減少されて位置t6では濃度C18とされ
る。 位置t6と位置t7との間においては、初め急激に
減少されて、その後は、緩かに徐々に減少されて
位置t7で濃度C19となり、位置t7と位置t8との間で
は、極めてゆつくりと徐々に減少されて位置t8
おいて、濃度C20に至る。位置t8と位置tTの間にお
いては、濃度C20より実質的に零になる様に図に
示す如き形状の曲線に従つて減少されている。 以上、第2図乃至第10図により、第1の層領
域(G)中に含有されるゲルマニウム原子の層厚
方向の分布状態の典型例の幾つかを説明した様
に、本発明においては、支持体側において、ゲル
マニウム原子の分布濃度Cの高い部分を有し、界
面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側に
較べて可成り低くされた部分を有するゲルマニウ
ム原子の分布状態が第1の層領域(G)に設けら
れている。 本発明に於ける光導電部材を構成する第1の非
晶質層()を構成する第1の層領域(G)はき
好ましくは上記した様に支持体側の方にゲルマニ
ウム原子が比較的高濃度で含有されている局在領
域(A)を有するのが望ましい。 本考案に於いては局在領域(A)は、第2図乃
至第10図に示す信号を用いて説明すれば、界面
位置tBより5μ以内に設けられるのが望ましいもの
である。 本発明においては、上記局在領域(A)は、界
面位置tBより5μ厚までの全層領域(LT)とされる
場合もあるし、又、層領域(LT)の一部とされ
る場合もある。 局在領域Aを層領域(LT)の一部とするか又
は全部とするかは、形成される非晶質層に要求さ
れる特性に従つて適宜決められる。 局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニ
ウム原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウ
ム原子の分布濃度の最大値Cnaxがシリコン原子に
対して、通常は1000atomic ppm以上、最適には
5000atomic ppm以上、最適には1×104atomic
ppm以上とされる様な分布状態となり得る様に層
形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の
含有される第1の層領域(G)は、支持体側から
の層厚で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃
度の最大値Cnaxが存在する様に形成されるのが好
ましいものである。 本発明において、第1の層領域(G)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量としては、本発
明の目的が効果的に達成される様に所望に従つて
適宜決められるが、通常は1〜9.5×105atomic
ppm、好ましくは100〜8.0×105atomic ppm、最
適には500〜7×105atomic ppmとされるのが望
ましいものである。 本発明に於いて第1の層領域(G)と第2の層
領域(S)との層厚は、本発明の目的を効果的に
達成させる為の重要な因子の1つであるので形成
される光導電部材に所望の特性が充分与えられる
様に、光導電部材の設計の際に充分なる注意が払
われる必要がある。 本発明に於いて、第1の層領域(G)の層厚
TBは、通常の場合、30Å〜50μ、好ましくは40Å
〜40μ、最適には50Å〜30μとされるが望ましい。 又、第2の層領域(S)の層厚Tは、通常の場
合、0.5〜90μ、好ましくは1〜80μ、最適には2
〜50μとされるのが望ましい。 第1の層領域(G)の層厚TBと第2の層領域
(S)の層厚Tの和(TB+T)としては、両層領
域に要求される特性の第一の非晶質層()全体
に要求される特性との相互間の有機的関連性に基
いて、光導電部材の層設計の際に所望に従つて、
適宜決定される。 本発明の光導電部材に於いては、上記の(TB
+T)の数値範囲としては通常の場合1〜100μ、
好適には1〜80μ、最適には2〜50μとされるの
が望ましい。 本発明のより好ましい実施態様例に於いては、
上記の層厚TB及び層厚Tとしては、通常はTB
T≦1なる関係を満足する際に、夫々に対して適
宜適切な数値が選択されるのが望ましい。 上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値
の選択に於いて、より好ましくは、TB/T≦0.9、
最適にはTB/T≦0.8なる関係が満足される様に
層厚TB及び層厚Tの値が決定されるのが望まし
いものである。 本発明に於いて、第1の層領域(G)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量が1×105
atomic ppm以上の場合には、第1の層領域
(G)の層厚TBとしては、成可く薄くされるのが
望ましく、好ましくは30μ以下、より好ましくは
25μ以下、最適には20μ以下とされるが望ましい
ものである。 本発明の光導電部材に於いては、第1の層領域
(G)中に於けるゲルマニウム原子の分布状態は、
該層領域(G)の全層領域にゲルマニウム原子が
連続的に分布し、ゲルマニウム原子の層厚方向の
分布濃度Cが支持体側より第一の非晶質層()
の自由表面側に向つて、減少する変化が与えられ
ているので、分布濃度Cの変化率曲線を所望に従
つて任意に設計することによつて、要求される特
性を持つた第一の非晶質層()を所望通りに実
現することが出来る。 例えば、第1の層領域(G)中に於けるゲルマ
ニウムの分布濃度Cを支持体側に於いては、充分
高め、第1の層領域(G)の自由表面側に於いて
は、極力低める様な、分布濃度Cの変化をゲルマ
ニウム原子の分布濃度曲線に与えることによつ
て、可視光領域を含む、比較的短波長から比較的
長波長迄の全領域の波長の光に対して光感度化を
図ることが出来る。 又、後述される様に第1の層領域(G)の支持
体側端部に於いて、ゲルマニウム原子の分布濃度
Cを極端に大きくすることにより、半導体レーザ
を使用した場合の、レーザ照射面側にある第2の
層領域(S)に於いて充分吸収し切れない長波長
側の光を層領域(G)に於いて、実質的に完全に
吸収することが出来、支持体面からの反射による
干渉を効果的に防止することが出来る。 本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と
高暗抵抗化、更には、支持体と第一の非晶質層
()との間の密着性の改良を図る目的の為に、
第一の非晶質層()中には、酸素原子が含有さ
れる。 第一の非晶質層()中に含有される酸素原子
は、第一の非晶質層()の全層領域に万偏なく
含有されても良いし、或いは、第一の非晶質層
()の一部の層領域のみに含有させて偏在させ
ても良い。 又、酸素原子の分布状態は分布濃度C(O)が、
第一の非晶質層()の層厚方向に於いては、均
一であつても、第2図乃至第10図を用いて説明
したゲルマニウム原子の分布状態と同様に分布濃
度C(O)が層厚方向には不均一であつても良い。 詰り、酸素原子の分布濃度C(O)が層厚方向
に不均一である場合の酸素原子の分布状態は、第
2図乃至第10図を用いてゲルマニウム原子の場
合と同様に説明され得る。 本発明に於いて、第一の非晶質層()に設け
られる酸素原子の含有されている層領域(O)
は、光感度と暗抵抗の向上を主たる目的とする場
合には、第一の非晶質層()の全層領域を占め
る様に設けられ、支持体と第一の非晶質層()
との間の密着性の強化を図るのを主たる目的とす
る場合には、第一の非晶質層()の支持体側端
部層領域を占める様に設けられる。 前者の場合、層領域(O)中に含有される酸素
原子の含有量は、高光感度を維持する為に、比較
的少なくされ、後者の場合には、支持体との密着
性の強化を確実に図る為に比較的多くされるのが
望ましい。 又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の
為には、支持体側に於いて比較的高濃度に分布さ
せ、第一の非晶質層()の自由表面側に於いて
比較的低濃度に分布させるか、或いは、第一の非
晶質層()の自由表面側の表層領域には、酸素
原子を積極的には含有させない様な酸素原子の分
布状態を層領域(O)中に形成すれば良い。 本発明に於いて、第一の非晶質層()に設け
られる層領域(O)に含有される酸素原子の含有
量は、層領域(O)自体に要求される特性、或い
は該層領域(O)が支持体に直に接触して設けら
れる場合には、該支持体との接触界面に於ける特
性との関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択
することが出来る。 又、前記層領域(O)に直に接触して他の層領
域が設けられる場合には、該他の層領域の特性
や、該他の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考慮されて、酸素原子の含有量が適宜選択
される。 層領域(O)中に含有される酸素原子の量は、
形成される光導電部材に要求される特性に応じて
所望に従つて適宜決められるが、通常の場合、
0.001〜50atomic%、好ましくは、0.002〜
40atomic%、最適には0.003〜30atomic%とされ
るのが望ましいものである。 本発明に於いて、層領域(O)が第一の非晶質
層()の全域を占めるか、或いは、第一の非晶
質層()の全域を占めなくとも、層領域(O)
の層厚T0の第一の非晶質層()の層厚Tに占
める割合が充分多い場合には、層領域(O)に含
有される酸素原子の含有量の上限は、前記の値よ
り充分少なくされるのが望ましい。 本発明の場合には層領域(O)の層厚T0が非
晶質層の層厚Tに対して占める割合が5分の2以
上となる様な場合には、層領域(O)中に含有さ
れる酸素原子の量の上限としては、通常は、
30atomic%以下、好ましくは、20atomic%以下、
最適には10atomic%以下とされるのが望ましい
ものである。 本発明において、第一の非晶質層()を構成
する酸素原子の含有される層領域(O)は、上記
した様に支持体側の方に酸素原子が比較的高濃度
で含有されている局在領域(B)を有するものと
して設けられるのが望ましく、この場合には、支
持体と第一の非晶質層()との間の密着性をよ
り一層向上させることが出来る。 上記局在領域(B)は、第2図乃至第10図に
示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBより5μ
以内に設けられるのが望ましい。 本発明においては、上記局在領域(B)は、界
面位置tBより5μ厚までの全層領域(LT)とされる
場合もあるし、又、層領域(LT)の一部とされ
る場合もある。 局在領域を層領域(LT)の一部とするか又は
全部とするかは、形成される非晶質層に要求され
る特性に従つて適宜決められる。 局在領域(B)はその中に含有される酸素原子
の層厚方向の分布状態として酸素原子の分布濃度
の最大値Cnaxが通常は500atomic ppm以上、好
適には800atomic ppm以上、最適には
1000atomic ppm以上とされる様な分布状態とな
り得る様に層形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、酸素原子の含有され
る層領域(O)は、支持体側からの層厚で5μ以
内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃度の最大値
Cnaxが存在する様に形成されるのが望ましい。 本発明において、必要に応じて、第一の非晶質
層()を構成する第1の層領域(G)及び第2
の層領域(S)中に含有されるハロゲン原子
(X)としては、具体的にはフツ素、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。 本発明において、a−SiGe(H,X)で構成さ
れる第1の層領域(G)を形成するには例えばグ
ロー放電法、スパツタリング法、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、a−SiGe
(H,X)で構成される第1の層領域(G)を形
成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供
給し得るSi供給用の原料ガスとゲルマニウム原子
(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガスと必要
に応じて水素原子(H)導入用の原料ガス又は/
及びハロゲン原子(X)導入用の原料ガスを、内
部が減圧にし得る堆積室内に所望のガス圧状態で
導入して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、
予め所定位置に設置されてある所定の支持体表面
上に含有されるゲルマニウム原子の分布濃度を所
望の変化率曲線に従つて制御し乍らa−SiGe
(H,X)からなる層を形成させれば良い。又、
スパツタリング法で形成する場合には、例えば
Ar,He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベー
スとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成されたタ
ーゲツト、或いは、該ターゲツトとGeで構成さ
れたターゲツトの二枚を使用して、又は、Siと
Geの混合されたターゲツトを使用して、必要に
応じてHe,Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGe供給
用の原料ガスを、必要に応じて、水素原子(H)
又は/及びハロゲンナ原子(X)導入用のガスを
スパツタリング用の堆積室に導入し、所望のガス
のプラズマ雰囲気を形成すると共に、前記Ge供
給用の原料ガスのガス流量を所望の変化率曲線に
従つて制御し乍ら、前記のターゲツトをスパツタ
リングしてやれば良い。 イオンプレーテイング法の場合には例えば、多
結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマ
ニウム又は単結晶ゲルマニウムとを、夫々蒸発源
として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加
熱法、或いは、エレクトロンビーム法(EB法)
等によつて加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガ
スプラズマ雰囲気中を通過させる以外は、スパツ
タリング法の場合と同様にする事で行うことが出
来る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
と成り得る物質としては、SiH4,Si2H6,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、層作成作業時の取扱い易さ、Si供
給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。 Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、
GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H12,Ge6
H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等のガス状態の
又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効に使
用されるものとして挙げられ、殊に、層作成作業
時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点で、
GeH4,Ge2H6,Ge3H8が好ましいものとして挙
げられる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えば、ハロゲンガス、ハロゲ
ン化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換され
たシラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得る
ハロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む水素化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,CF,CF3
BrF5,BrF3,IF3,IF7,IC,IBr等のハロゲ
ン間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si2F6,SiC4,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。 この様なハロゲン原子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、Ge供給用の原料ガ
スと共にSiを供給し得る原料ガスとしての水素化
硅素ガスを使用しなくとも、所望の支持体上にハ
ロゲン原子を含むa−SiGeから成る第1の層領
域(G)を形成する事が出来る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
1の層領域(G)を作成する場合、基本的には、
例えばSi供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGe供給用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウ
ムとAr,H2,He等のガス等を所定の混合比とガ
ス流量になる様にして第1の層領域(G)を形成
する堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ
等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによつ
て、所望の支持体上に第1の層領域(G)を形成
し得るものであるが、水素原子の導入割合の制御
を一層容易になる様に図る為にこれ等のガスに更
に水素ガス又は水素原子を含む硅素化合物のガス
も所望量混合して層形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 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、或いは前記したシ
ラン類又は/及び水素化ゲルマニウム等のガス類
をスパツタリング用の堆積室中に導入して該ガス
類のプラズマ雰囲気を形成してやれば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF,HC,
HBr,HI等のハロゲン化水素、SiH2F2,SiH2
I2,SiH22,SiHC3,SiH2Br2,SiHBr3
のハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF3,GeH2
F2,GeH3F,GeHC3,GeH22,GeH3
,GeHBr3,GeH2Br2,GeH3Br,GeHI3
GeH2I2,GeH3I等の水素化ハロゲン化ゲルマニ
ウム、等の水素原子を構成要素の1つとするハロ
ゲン化合、GeF4,GeC4,GeBr4,GeI4
GeF2,GeC2,GeBr2,GeI2等のハロゲン化ゲ
ルマニウム、等々のガス状態の或いはガス化し得
る物質も有効な第1の層領域(G)形成用の出発
物質として挙げる事が出来る。 これ等の物質の中水素原子を含むハロゲン化物
は、第1の層領域(G)形成の際に層中にハロゲ
ン原子の導入と同時に電気的或いは光電的特性の
制御に極めて有効な水素原子も導入されるので、
本発明においては好適なハロゲン導入用の原料と
して使用される。 水素原子を第1の層領域(G)中に構造的に導
入するには、上記の他にH2、或いはSiH4,Si2
H6,Si3H8,Si4H10等の水素化硅素をGeを供給
する為のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と
或いは、GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5
H12,Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等の水
素化ゲルマニウムSiを供給する為のシリコン又は
シリコン化合物と、を堆積室中に共存させて放電
を生起させる事でも行う事が出来る。 本発明の好ましい例において、形成される第一
の非晶質層()を構成する第1の層領域(G)
中に含有される水素原子(H)の量又はハロゲン
原子(X)の量又は水素原子とハロゲン原子の量
の和(H+X)は通常の場合0.01〜40atomic%、
好適には0.05〜30atomic%最適には0.1〜
25atomic%とされるのが望ましい。 第1の層領域(G)中に含有される水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)の量を制御
するには、例えば支持体温度又は/及び水素原子
(H)、或いはロゲン原子Xを含有させる為に使用
される出発物質の堆積装置系内へ導入する量、放
電電力等を制御してやれば良い。 本発明に於いて、a−Si(H,X)で構成され
る第2の層領域(S)を形成するには、前記した
第1の層領域(G)形成用の出発物質()の中
より、G供給用の原料ガスとなる出発物質を除い
た出発物質〔第2の層領域(S)形成用の出発物
質()〕を使用して第1の層領域(G)を形成
する場合と、同様の方法と条件に従つて行うこと
が出来る。 即ち、本発明において、a−Si(H,X)で構
成される第2の層領域(S)を形成するには例え
ばグロー放電法、スパツタリング法、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、a−Si(H,X)で構成される第2の
層領域(S)を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子Siを供給し得るSi供給用の原料ガ
スと共に、必要に応じて水素原子(H)導入用の
又は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料ガス
を、内部が減圧にし得る堆積室内に導入して、該
堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所定位置
に設置されてある所定の支持表面上にa−Si(H,
X)からなる層を形成させれば良い。又、スパツ
タリング法で形成する場合には、例えばAr,He
等の不活性ガス又はこれ等のガスをベースとした
混合ガスの雰囲気中でSiで構成されたターゲツト
をスパツタリングする際、水素原子(H)又は/
及びハロゲン原子(X)導入用のガスをスパツタ
リング用の堆積室に導入しておけば良い。 本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム
原子の含有される第1の層領域(G)の上に設け
られ、ゲルマニウム原子の含有されない第2の層
領域(S)には、伝導特性を制御する物質を含有
させることにより、該層領域(S)の伝導特性を
所望に従つて任意に制御することが出来る。 この様な物質としては、所謂、半導体分野で云
われる不純物を挙げることが出来、本発明に於い
ては、形成される第2の層領域(S)を構成する
a−Si(H,X)に対して、P型伝導特性を与え
るP型不純物、及びn型伝導特性を与えるn型不
純物を挙げることが出来る。 具体的には、P型不純物としては周期律表第
族に属する原子(第族原子)、例えば、B(硼
素)、A(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、In
(インジウム)、T(タリウム)等があり、殊に
好適に用いられるのは、B,Gaである。 n型不純物としては、周期律表第族に属する
原子(第族原子)、例えば、P(燐)、As(砒
素)、Sb(アンチモン)、Bi(ビスマス)等であり、
殊に、好適に用いられるのは、P,Asである。 本発明に於いて、第2の層領域(S)に含有さ
れる伝導特性を制御する物質の含有量は該層領域
(S)に要求される伝導特性、或いは該層領域
(S)に直に接触して設けられる他の層領域の特
性や、該他の層領域との接触界面に於ける特性と
の関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択する
ことが出来る。 本発明に於いて、第2の層領域(S)中に含有
される伝導特性を制御する物質の含有量として
は、通常の場合、0.001〜1000atomic ppm、好適
には0.05〜500atomic ppm、最適には0.1〜
200atomic ppmとされるのが望ましいものであ
る。 第2の層領域(S)中に伝導特性を制御する物
質、例えば第族原子或いは第族原子を構造的
に導入するには、層形成の際に第族原子導入用
の出発物質或いは第族原子導入用の出発物質を
ガス状態で堆積室中に、第2の層領域を形成する
為の他の出発物質と共に導入してやれば良い。こ
の様な第族原子導入用の出発物質と成り得るも
のとしては、常温常圧でガス状の又は、少なくと
も層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用
されるのが望ましい。その様な第族原子導入の
出発物質として具体的には硼素原子導入用として
は、B2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6
H12,B6H14等の水素化硼素、BF3,BC3
BBr3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この
他、AC3,GaC3,Ga(CH33,InC3
TC3等も挙げることが出来る。 第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいて有効に使用されるのは、燐原子導入用とし
ては、PH3,P2H4等の水素化燐、PH4I,PF3
PF5,PC3,PC5,PBr3,PBr5,PI3等のハ
ロゲン化燐が挙げられる。この他、AsH3
AsF3,AsC3,AsBr3,AsF5,SbH3,SbF3
SbF5,SbC3,SbC5,BiH3,BiC3,BiBr3
等も第族原子導入用の出発物質の有効なものと
して挙げることが出来る。 本発明に於いて、第一の非晶質層()に酸素
原子の含有された層領域(O)を設けるには、第
一の非晶質層()の形成の際に酸素原子導入用
の出発物質を前記した第一の非晶質層()形成
用の出発物質と共に使用して、形成される層中に
その量を制御し乍ら含有してやれば良い。層領域
(O)を形成するのにグロー放電法を用いる場合
には、前記した第一の非晶質層()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。 例えばシリコン原子(Si)を構成原子とする原
料ガスと、酸素原子Oを構成原子とする原料ガス
と、必要に応じて水素原子(H)又は及びハロゲ
ン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを所望
の混合比で混合して使用するか、又は、シリコン
原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、酸素原
子(O)及び水素原子(H)を構成原子とする原
料ズスとを、これも又所望の混合比で混合する
か、或いは、シリコン原子(Si)を構成原子とす
る原料ガスと、シリコン原子(Si)、酸素原子
(O)及び水素原子(H)の3つを構成原子とす
る原料ガスとを混合して使用することが出来る。 又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子
(H)とを構成原子とする原料ガスに酸素原子
(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)、シリコン原子(Si)と酸素原子
(O)と水素原子(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。 スパツタリング法によつて、酸素原子を含有す
る第一の非晶質層()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
をターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲気
中でスパツタリングすることによつて行えば良
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
水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
構成原子として含有するガス雰囲気中でスパツタ
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、スパツタリングの場合にも有効なガスとし
て使用され得る。 本発明において、第一の非晶質層()の形成
の際に酸素原子の含有される層領域(O)を設け
る場合、該層領域(O)に含有される酸素原子の
分布濃度C(O)を層厚方向に変化させて所望の
層厚方向の分布状態(depth profile)を有する
層領域(O)を形成するには、グロー放電の場合
には分布濃度C(O)を変化させるべき酸素原子
導入用の出発物質のガスを、そのガス流量を所望
の変化率曲線に従つて適宜変化させ乍ら、堆積室
内に導入することによつて成される。例えば、手
動あるいは外部駆動モータ等の通常用いられてい
る何らかの方法により、ガス流路系の途中に設け
られた所定のニールドバルブの開口を漸次変化さ
せる操作を行えば良い。このとき、流量の変化率
は線型である必要はなく、例えばマイコン等を用
いて、あらかじめ設計された本科率曲線に従つて
流量を制御し、所望の含有率曲線を得ることもで
きる。層領域(O)をスパツタリング法によつて
形成する場合、酸素原子の層厚方向の分布濃度C
(O)を層厚方向で変化させて、酸素原子の層厚
方向の所望の分布状態(depth profile)を形成
するには、第一にはグロー放電法による場合と同
様に酸素原子導入用の出発物質をガス状態で使用
し、該ズスを堆積室中へ導入する際のガス流量を
所望に従つて適宜変化させることによつて成され
る。第二にはスパツタリング用のターゲツトを、
例えばSiとSiO2との混合されたターゲツトを使
用するのであれば、SiとSiO2との混合比をター
ゲツトの層厚方向に於いて予め変化させておくこ
とによつて成される。 本発明に於いて、形成される非晶質層を構成す
る第2の層領域(S)中に含有される水素原子
(H)の量又はハロゲン原子(X)の量又は水素
原子とハロゲン原子の量の和(H+X)は通常の
場合1〜40atomic%、好適には5〜30atomic%、
最適には5〜25atomic%、とされるが望ましい。 第1図に示される光導電部材100に於いては
第一の非晶質層()102上に形成される第二
の非晶質層()103は自由表面を有し、主に
耐湿性、連続繰返し使用特性、耐圧性、使用環境
特性、耐久性に於いて本発明の目的を達成する為
に設けられる。 又、本発明においては、第一の非晶質層()
102と第二の非晶質層()103とを構成す
る非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の
構成要素を有しているので、積層界面に於いて化
学的な安定性の確保が充分成されている。 本発明に於ける第二の非晶質層()は、シリ
コン原子(Si)と炭素原子(C)と、必要に応じ
て水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)
とを含む非晶質材料(以後、「a−(SixC1-xy
(H,X)1-y」、但し、0<x,y<1、と記す)
で構成される。 a−(SixC1-xy(H,X)1-yで構成される第二
の非晶質層()の形成はグロー放電法、スパツ
タリング法、イオ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。これ等の製造法は、製造条件、設
備資本投下の負荷程度、製造規模、作製される光
導電部材に所望される特性等の要因によつて適宜
選択されて採用されるが、所望する特性を有する
光導電部材を製造する為の作製条件に制御が比較
的容易である、シリコン原子と共に炭素原子及び
ロゲン原子を、作製する第二の非晶質層()中
に導入するのが容易に行える等の利点からグロー
放電法或はスパツターリング法が好適に採用され
る。 更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の非晶質層()を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の非晶質層()を
形成するには、a−(SixC1-xy(H,X)1-y形成
用の原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量
の混合比で混合して、支持体の設置してある真空
堆積用の堆積室に導入し、導入されたガスを、グ
ロー放電を生起させることでガスプラズマ化し
て、前記支持体上に既に形成されてある第一の非
晶質層()上にa−(SixC1-xy(H,X)1-y
堆積させれば良い。 本考案に於いて、a−(SixC1-xy(H,X)1-y
形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、
炭素原子(C)、水素原子(H)、ハロゲン原子
(X)の中の少なくとも1つの構成原子とするガ
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。 Si,C,H,Xの中の1つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構
成原子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原
料ガスと、必要に応じてHを構成原子とする原料
ガス又は/及びXを構成原子とする原料ガスとを
所望の混合比で混合して使用するか、又はSiを構
成原子とする原料ガスと、C及びHを構成原子と
する原料ガス又は/及びC及びXを構成原子とす
る原料ガスとを、これも又、所望の混合比で混合
するか、或いは、Siを構成原子とする原料ガス
と、Si,C及びHの3つを構成原子とする原料ガ
ス又は、Si,C及びXの3つを構成原子とする原
料ガスとを混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良いし、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明に於いて、第二の非晶質層()中に含
有されるハロゲン原子(X)として好適なのは
F,C,Br,Iであり、殊にF,Cが望ま
しいものである。 本発明に於いて、第二の非晶質層()を形成
するのに有効に使用される原料ガスと成り得るも
のとしては、常温常圧に於いてガス状態のもの又
は容易にガス化し得る物質を挙げることが出来
る。 本発明に於いて、第二の非晶質層()形成用
の原料ガスとして有効に使用されるのは、SiとH
とを構成原子とするSiH4,SiH2H6,Si3H8,Si4
H10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
〜4の飽和炭化水素、炭素数2〜4のエチレン系
炭化水素、炭素数2〜3のアセチレン系炭化水
素、ハロゲン単体、ハロゲン化水素、ハロゲン間
化合物、ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅
素、水素化硅素等を挙げる事が出来る。 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(C3
H4)、ブチン(C4H6)、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,HC,HBr、
ハロゲン間化合物としては、BrF,CF,C
F3,CF5,BrF5,BrF3,IF7,IF5,IC,
IBrハロゲン化硅素としてはSiF4,Si2F6,SiC
,SiC3Br,SiC2Br2,SiCBr3,SiC3I,
SiBr4、ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2
F2,SiH22,SiHC3,SiH3C,SiH3Br,
SiH2Br2、SiHBr3、水素化硅素としては、SiH4
Si2H8,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、CF4,CC4CBr4,CHF3
CH2F2,CH3F,CH3C,CH3Br,CH3I,
C2H5C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
(CH34,Si(C2H54、等のケイ化アルキルやSiC
(CH33,SiC2(CH32,SiC3CH3等のハ
ロゲン含有ケイ化アルキル名とのシラン誘導体も
有効なものとして挙げることが出来る。 これ等の第二の非晶質層()形成物質は、形
成される第二の非晶質層()中に、所定の組成
比でシリコン原子、炭素原子及びハロゲン原子と
必要に応じて水素原子とが含有される様に、第二
の非晶質層()の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層が形
成され得るSi(CH34と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHC3,SiH22,SiC4
或いはSiH3C等を所定の混合比にしてガス状
態で第二の非晶質層()形成用の装置内に導入
してグロー放電を生起させることによつてa−
(SixC1-xy(C+H)1-yから成る第二の非晶質
層()を形成することが出来る。 スパツターリング法によつて第二の非晶質層
()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、これ等を必要に応じてハロゲン原子又は/及
び水素原子を構成要素として含む種々のガス雰囲
気中でスパツターリングすることによつて行えば
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、CとH又は/及び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とは別々のターゲツトとし
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、必要に応じて水素原子又
は/及びハロゲン原子を含有するガス雰囲気中で
スパツターリングすることによつて成される。
C,H及びXの導入用の原料ガスとなる物質とし
ては先述したグロー放電の例で示した第二の非晶
質層()形成用の物質がスパツターリング法の
場合にも有効な物質として使用され得る。 本発明に於いて、第二の非晶質層()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。 本発明に於ける第二の非晶質層()は、その
要求される特性が所望通りに与えられる様に注意
深く形成される。 即ち、Si,C、必要に応じてH又は/及びXを
構成原子とする物質は、その作成条件によつて構
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、導電性から半導体性、絶縁
性までの間の性質を、又光導電的性質から非光導
電的性質までの間の性質を、各々示すので本発明
に於いては、目的に応じた所望の特性を有するa
−(SixC1-xy(H,X)1-yが形成される様に、所
望に従つてその作成条件の選択が厳密に成され
る。例えば、第二の非晶質層()を耐圧性の向
上を主な目的として設けるにはa−(SixC1-xy
(H,X)1-yは使用環境に於いて電気絶縁性的挙
動の顕著な非晶質材料として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第二の非晶質層()が設け
られる場合には上記の電気絶縁性の度合はある程
度緩和され、照射される光に対してある程度の感
度を有する非晶質材料としてa−(SixC1-xy
(H,X)1-yが作成される。 第一の非晶質層()の表面にa−(SixC1-xy
(H,X)1-yから成る第二の非晶質層()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
a−(SixC1-xy(H,X)1-yが所望通りに作成さ
れ得る様に層作成時の支持体温度が厳密に制御さ
れるのが望ましい。 本発明に於ける、所望の目的が効果的に達成さ
れる為の第二の非晶質層()の形成法に伴せて
適宜最適範囲が選択されて、第二の非晶質層
()の形成が実行されるが、通常の場合、20〜
400℃、好適には50〜350℃、最適には100〜300℃
とされるのが望ましいものである。第二の非晶質
層()の形成には、層を構成する原子の組成比
の微妙な制御や層厚の制御が他の方法に較べて比
較的容易である事等の為に、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
層形成法で第二の非晶質層()を形成する場合
には、前記の支持体温度と同様に層形成の際の放
電パワーが作成されるa−(SixC1-xy(H,X)1
−yの特性を左右する重要な因子の1つである。 本発明に於ける目的が達成する為の特性を有す
るa−(SixC1-xy(H,X)1-yが生産性良く効果
的に作成される為の放電パワー条件としては通常
10〜300W、好適には20〜250W、最適には50w〜
200Wとされるのが望ましいものである。 堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には、0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ましい。 本発明に於いては第二の非晶質層()を作成
する為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値
範囲として前記した範囲の値が挙げられるが、こ
れ等の層作成フアクターは、独立的に別々に決め
られるものではなく、所望特性のa−(SixC1-xy
(H,X)1-yからなる第二の非晶質層()が形
成される様に相互的有機的関連性に基づいて各層
作成フアクターの最適値が決められるのが望まし
い。 本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層
()に含有される炭素原子の量は、第二の非晶
質層()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第二の非晶質層
()が形成される重要な因子である。 本発明に於ける第二の非晶質層()に含有さ
れる炭素原子の量は、第二の非晶質層()を構
成する非晶質材料の種類及びその特性に応じて適
宜所望に応じて決められるものである。 即ち、前記一般式a−(SixC1-xy(H,X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と炭素原子とで構成される非晶質材料(以後
「a−SiaC1-a」と記す。但し、0<a<1)、シ
リコン原子と炭素原子と水素原子とで構成される
非晶質材料(以後「a−(SibC1-bCH1-e」と記
す。但し、0<b,c<1)、シリコン原子と炭
素原子とハロゲン原子と必要に応じて水素原子と
で構成される非晶質材料(以後、「a−(SidC1-d
e(H,X)1-e」と記す。但し、0<d,e<1)
に分類される。 本発明に於いて、第二の非晶質層()がa−
SiaC1-aで構成される場合、第二の非晶質層()
に含有される炭素原子の量は通常としては、1×
10-3〜90atomic%、好適には1〜80atomic%、
最適には10〜75atomic%とされるのが望ましい
ものである。即ち、先のa−SiaC1-aのaの表示
で行えば、aが通常は0.1〜0.99999、好適には0.2
〜0.99、最適には0.25〜0.9である。 本発明に於いて、第二の非晶質層()がa−
(SibC1-bcH1-cで構成される場合、第二の非晶質
層()に含有される炭素原子の量は、通常1×
10-3〜90atomic%とされ、好ましくは1〜
90atomic%、最適には10〜80atomic%とされる
のが望ましいものである。水素原子の含有量とし
ては、通常の場合1〜40atomic%、好ましくは
2〜35atomic%、最適には5〜30atomic%とさ
れるのが望ましく、これ等の範囲に水素含有量が
ある場合に形成される光導電部材は、実際面に於
いて優れたものとして充分適用させ得るものであ
る。 即ち、先のa−(SibC1-bcH1-cの表示で行えば
bが通常は0.1〜0.99999、好適には0.1〜0.99、最
適には0.15〜0.9、cが通常0.6〜0.99、好適には
0.65〜0.98、最適には0.7〜0.95であるのが望まし
い。 第二の非晶質層()が、a−(SidC1-de
(H,X)1-eで構成される場合には、第二の非晶
質層()中に含有される炭素原子の含有量とし
ては、通常、1×10-3〜90atomic%、好適には
1〜90atomic%、最適には10〜80atomic%とさ
れるのが望ましいものである。ハロゲン原子の含
有量としては、通常の場合1〜20atomic%好適
には1〜18atomic%、最適には2〜15atomic%
とされるのが望ましく、これ等の範囲にハロゲン
原子含有量がある場合に形成される光導電部材を
実際面に於いて充分適用させ得るものである。必
要に応じて含有される水素原子の含有量として
は、通常の場合19atomic%以下、好適には
13atomic%以下とされるのが望ましいものであ
る。 即ち、先のa−(SidC1-de(H,X)1-eのd,
eの表示で行えば、dが通常、0.1〜0.99999、好
適には0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、eが通常
0.8〜0.99、好適には0.82〜0.99、最適には0.85〜
0.98であるのが望ましい。 本発明に於ける第二の非晶質層()の層厚の
数範囲は、本発明の目的を効果的に達成する為の
重要な因子の1つである。 本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 又、第二の非晶質層()の層厚は、該層
()中に含有される炭素原子の量や第一の非晶
質層()の層厚との関係に於いても、各々の層
領域に要求される特性に応じた有機的な関連性の
下に所望に従つて適宜決定される必要がある。 更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経
済性の点に於いて考慮されるのが望ましい。 本発明に於ける第二の非晶質層()の層厚と
しては、通常0.003〜30μ、好適には0.004〜20μ、
最適には0.005〜10μとされるのが望ましいもので
ある。 本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、A、
Cr,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の
合成樹脂のフイルム又はシート、ガラス、セラミ
ツク、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面
を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。 例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、
A、Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,
Pt,Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O3+SnO2)等
から成る薄膜を設けることによつて導電性が付与
され、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂
フイルムであれば、NiCr、A、Ag,Pb,Zn,
Ni,Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt
等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス
パツタリング等でその表面に設け、又は前記金属
でその表面をラミネート処理して、その表面に導
電性が付与される。支持体の形状としては、円筒
状、ベルト状、板状等任意の形状とし得、所望に
よつて、その形状は決定されるが、例えば、第1
図の光導電部材100を電子写真用像形成部材と
して使用するのであれば連続高速複写の場合に
は、無端ベルト状又は円筒状とするのが望まし
い。支持体の厚さは、所望通りの光導電部材が形
成される様に適宜決定されるが、光導電部材とし
て可撓性が要求される場合には、支持体としての
機能が充分発揮される範囲内であれば可能な限り
薄くされる。而乍ら、この様な場合支持体の製造
上及び取扱い上、機械的強度等の点から、通常
は、10μ以上とされる。 次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。 第11図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、
本発明の光導電部材を形成するための原料ガスが
密封されており、その1例としてたとえば110
2は、Heで稀釈されたSiH4ガス(純度99.999%、
以下SiH4/Heと略す。)ボンベ、1103はHe
で稀釈されたGeH4ガス(純度99.999%、以下
GeH4/Heと略す。)ボンベ、1104はHeで稀
釈されたSiF4ガス(純度99.99%、以下SiF4/He
と略す。)ボンベ、1105はNOガス(純度
99.999%)ボンベ、1106はC2H4ガス(純度
99.999%)ボンベである。 これらのガスを反応室1101に流入させるに
はガスボンベ1102〜1106のバルブ112
2〜1126、リークバルブ1135が閉じられ
ていることを確認し、又、流入バルブ1112〜
1116、流出バルブ1117〜1121、補助
バルブ1132,1133が開かれていることを
確認して、先づメインバルブ1134を開いて反
応室1101、及び各ガス配管内を排気する。次
に真空計1136の読みが約5×10-6torrになつ
た時点で補助バルブ1132,1133、流出バ
ルブ1117〜1121を閉じる。 次にシリンダー状基体1137上に第一の非晶
質層()を形成する場合の1例をあげると、ガ
スボンベ1102よりSiH4/Heガス、ガスボン
ベ1103よりGeH4/Heガス、ガスボンベ11
05よりNOガスをバルブ1122,1123,
1124を開いて出口圧ゲージ1127,112
8,1129の圧を1Kg/cm2に調整し、流入バル
ブ1112,1113,1114を徐々に開け
て、マスフロコントローラ1107,1108,
1109内に夫々流入させる。引き続いて流出バ
ルブ1117,1118,1119、補助バルブ
1132を徐々に開いて夫々のガスを反応室11
01に流入させる。このときのSiH4/Heガス流
量とGeH4/Heガス流量とNOガス流量との比が
所望の値になるように流出バルブ1117,11
18,1119を調整し、又、反応室1101内
の圧力が所望の値になるように真空計1136の
読みを見ながらメインバルブ1134の開口を調
整する。そして基体1137の温度が加熱ヒータ
ー1138により50〜400℃の範囲の温度に設定
されていることを確認された後、電源1140を
所望の電力に設定して反応室1101内にグロー
放電を生起させ、同時にあらかじめ設計された変
化率曲線に従つてGeH4/Heガスの流量を手動あ
るいき外部駆動モータ等の方法によつてバルブ1
118の開口を漸次変化させる操作を行なつて形
成される層中に含有されるゲルマニウム原子の分
布濃度を制御する。 上記の様にして、所望時間グロー放電を維持し
て、所望層厚に、基体1137上に第1の層領域
(G)を形成する。所望層厚に第1の層領域(G)
が形成された段階に於いて、流出バルブ1118
を完全に閉じること、及び必要に応じて放電条件
を変える以外は、同様な条件と手順に従つて所望
時間グロー放電を維持することで第1の層領域
(G)上にゲルマニウム原子の実質的に含有され
ない第2の層領域(S)を形成することが出来
る。 第2の層領域(S)中に、伝導性を支配する物
質を含有させるには、第2の層領域(S)の形成
の際に例えばB2H6,PH3等のガスを堆積室11
01の中に導入するガスに加えてやれば良い。 第一の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させる場合には、上記のガスに、例えばSiF4ガス
を更に付加して、グロー放電を生起させれば良
い。 又、第一の非晶質層()中に水素原子を含有
させずにハロゲン原子を含有させる場合には、先
のSiH4/Heガス及びGeH4/Heガスの代りに、
SiF4/Heガス及びGeF4/Heガスを使用すれば
良い。 上記の様にして所望層厚に形成された第一の非
晶質層()上に第二の非晶質層()を形成す
るには、第一の非晶質層()の形成の際と同様
なバルブ操作によつて、例えばSiH4ガス,C2H4
ガスの夫々を必要に応じてHe等の稀釈ガスで稀
釈して、所望の条件に従つて、グロー放電を生起
させることによつて成される。 第二の非晶質層()中にハロゲン原子を含有
させるには、例えばSiF4ガスとC2H4ガス、或い
は、これにSiH4ガスを加えて上記と同様にして
第二の非晶質層()を形成することによつて成
される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまで
もなく、又夫々の層を形成する際、前層の形成に
使用したガスが反応室1101内、流出バルブ1
117〜1121から反応室1101内に至るガ
ス配管内に残留することを避けるために、流出バ
ルブ1117〜1121を閉じ、補助バルブ11
32,1133を開いてメインバルブ1134を
全開して系内を一旦高真空に排気する操作を必要
に応じて行う。 第二の非晶質層()中に含有される炭素原子
の量は例えば、グロー放電による場合はSiH4
スと、C2H4ガスの反応室1101内に導入され
る流量比を所望に従つて変えるか、或いは、スパ
ツターリングで層形成する場合には、ターゲツト
を形成する際シリコンウエハとグラフアイトウエ
ハのスパツタ面積比率を変えるか、又はシリコン
粉末とグラフアイト粉末の混合比率を変えてター
ゲツトを成型することによつて所望に応じて制御
することが出来る。第二の非晶質層()中に含
有されるハロゲン原子(X)の量は、ハロゲン原
子導入用の原料ガス、例えばSiF4ガスが反応室1
101内に導入される際の流量を調整することに
よつて成される。 又、層形成を行つている間は層形成の均一化を
計るため基体1137はモータ1139により一
定速度で回転させてやるのが望ましい。 以下実施例について説明する。 実施例 1 第11図に示した製造装置により、シリンダー
状のA基体上に第1表に示す条件で第12図に
示すガス流量比の変化率曲線に従つてGeH4/He
ガスとSiH4/Heガスのガス流量比を層作成経過
時間と共に変化させて第一の非晶質層()を形
成し、次いで第1表に示す条件で第二の非晶質層
を形成して電子写真用像形成部材を得た。 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5.0kVで0.3set間コロナ帯電を行
い、直ち光像を照射した光像はタングステンラン
プ光源を用い、2lux.set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
ヤリアーを含む)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
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。 実施例 2 第11図に示した製造装置により、第2表に示
す条件で第13図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、第一の非晶質
層()を形成した以外は、実施例1と同様にし
て電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 3 第11図に示した製造装置により、第3表に示
す条件で第14図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、第一の非晶質
層()を形成した以外は、実施例1と同様にし
て、電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 4 第11図に示した製造装置により、第4表に示
す条件で第15図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、第一の非晶質
層()を形成した以外は、実施例1と同様にし
て、電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 5 第11図に示した製造装置により、第5表に示
す条件で第16図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、第一の非晶質
層()を形成した以外は、実施例1と同様にし
て、電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 6 第11図に示した製造装置により、第6表に示
す条件で第17図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、第一の非晶質
層()を形成した以外は、実施例1と同様にし
て、電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 7 第11図に示した製造装置により、第7表に示
す条件で第18図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガスのガ
ス流量比を層作成経過時間と共に変化させ、その
他の条件は実施例1と同様にして、第一の非晶質
層()を形成した以外は、実施例1と同様にし
て、電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 8 実施例1に於いて、SiH4/Heガスの代わり
に、Si2H6/Heガスを使用し、第8表に示す条件
にした以外は、実施例1と同様にして、電子写真
用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 9 実施例1に於いて、SiH4/Heガスの代わり
に、SiF4/Heガスを使用し、第9表に示す条件
にした以外は、実施例1と同様にして電子写真用
像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 10 実施例1に於いて、SiH4/Heガスの代わり
に、(SiH4/He+SiF4/He)ガスを使用し、第
10表に示す条件にした以外は、実施例1と同様の
条件にして電子写真用像形成部材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 11 実施例1〜10に於いて、第3層の作成条件を第
11表に示す条件にした以外は、各実施例に示す条
件と同様にして電子写真用像形成部材を夫々を形
成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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
したところ第11A表に示す結果が得られる。 実施例 12 実施例1〜10に於いて、第3層の作成条件を第
12表に示す条件にした以外は、各実施例に示す条
件と同様にして電子写真用像形成部材の夫々を形
成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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
したところ第12A表に示す結果が得られた。 実施例 13 第11図に示した製造装置により、第13表に示
す条件で第19図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガス、
NOガスとSiH4/Heガス、とのガス流量比を層
作成経過時間と、共に夫々変化させ、その他の条
件は実施例1と同様にして、電子写真用像形成部
材を形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 14 第11図に示した製造装置により、第14表に示
す条件で第20図に示すガス流量比の変化率曲線
に従つて、GeH4/HeガスとSiH4/Heガス、
NOガスとSiH4/Heガスとのガス流量比を層作
成経過時間と共に夫々変化させ、その他の条件は
実施例1と同様にして、電子写真用像形成部材を
形成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、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質が得られた。 実施例 15 実施例1〜10に於いて、光源をタングステンラ
ンプの代わりに810nmのGaAs系半導体レーザ
(10mW)を用いて、静電像の形成を行つた以外
は、実施例1と同様のトナー画像形成条件にし
て、実施例1〜10と同様の条件で作成した電子写
真用像形成部材の夫々に就いてトナー転写画像の
画質評価を行つたところ、解像力に優れ、階調再
現性の良い鮮明な高品位の画像が得られた。 実施例 16 非晶質層()の作成条件を第15表に示す各条
件にした以外は、実施例2〜10の各実施例と同様
の条件と手順に従つて電子写真用像形成部材の夫
夫(試料No.12−201〜12−208,12−301〜12−
308,…,12−1001〜12−1009の72個の試料)を
作成した。 こうして得られた各電子写真用像形成部材の夫
夫を個別に複写装置に設置し、5kVで0.2sec間
コロナ帯電を行い、光像を照射した。光源はタン
グステンランプを用い、光量は1.0lux.secとした。
潜像は荷電性の現像剤(トナーとキヤリヤを含
む)によつて現像され、通常の紙に転写された。
転写画像は、極めて良好なものであつた。転写さ
れないで電子写真用像形成部材上に残つたトナー
は、ゴムブレードによつてクリーニングされた。
このような工程を繰り返し10万回以上行つても、
いずれの場合も画像の劣化は見られなかつた。 各試料の転写画像の総合画質評価と繰返し連続
使用による耐久性の評価の結果を第15A表に示
す。 実施例 17 非晶質層()の形成時の際に、スパツターリ
ング法を採用し、シリコンウエハとグラフアイト
のターゲツト面積比を変えて、非晶質層()に
於けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変化
させる以外は、実施例1と全く同様な方法によつ
て像形成部材の夫々を作成した。こうして得られ
た像形成部材の夫々につき、実施例1に述べた如
き、作像、現象、クリーニングの工程を約5万回
繰返した後画像評価を行つたところ第16表の如き
結果を得た。 実施例 18 非晶質層()の層の形成時、SiH4ガスとC2
H4ガスの流量比を変えて、非晶質層()に於
けるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変化さ
せる以外は実施例1と全く同様な方法によつて像
形成部材の夫夫を作した。こうして得られた各像
形成部材につき、実施例1に述べた如き方法で転
写までの工程を約5万回繰り返した後、画像評価
を行つたところ、第17表の如き結果を得た。 実施例 19 非晶質層()の層の形成時、SiH4ガス、
SiF4ガス、C2H4ガスの流量比を変えて、非晶質
層()に於けるシリコン原子と炭素原子の含有
量比を変化させる以外は、実施例1と全く同様な
方法によつて像形成部材の夫々を作成した。こう
して得られた各像形成部材につき実施例1に述べ
た如き作像、現像、クリーニングの工程を約5万
回繰り返した後、画像評価を行つたところ第18表
の如き結果を得た。 実施例 20 非晶質層()の層厚を変える以外は、実施例
1と全く同様な方法によつて像形成部材の夫々を
作成した。実施例1に述べた如き、作像、現像、
クリーニングの工程を繰り返し第19表の結果を得
た。
The present invention is directed to light (here, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, r-rays, etc.)
It relates to photoconductive members sensitive to electromagnetic waves such as. As a photoconductive material forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive and
It must have a high signal-to-noise ratio [photocurrent (I p )/dark current (I d )], have absorption spectrum characteristics that match the spectrum characteristics of the irradiated electromagnetic waves, have fast photoresponsiveness, and have a desired dark resistance value. Solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being non-polluting to the human body during use, and being able to easily dispose of afterimages within a predetermined time.
Particularly in the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-polluting property during use is an important point. Based on these points, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is a photoconductive material that has recently attracted attention. As a photographic image forming member, application to a photoelectric conversion reader is described in DE 2933411. However, conventional photoconductive members having photoconductive layers composed of a-Si have poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, as well as moisture resistance. The reality is that there are points that can be further improved in terms of usage environment characteristics and stability over time, and it is necessary to improve overall characteristics. For example, when applied to an electrophotographic image forming member, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, in the past, it was often observed that residual potential remained during use. When a conductive member is used repeatedly for a long period of time, fatigue accumulates due to repeated use, resulting in a so-called ghost phenomenon that causes an afterimage, or when used repeatedly at high speed, the response gradually decreases, etc. There were many cases where problems occurred. Furthermore, a-Si has a relatively smaller absorption coefficient in the long wavelength region than in the short wavelength region of the visible light region, which makes it difficult to match with semiconductor lasers currently in practical use. However, when the commonly used halogen lamps and fluorescent lamps are used as light sources, there remains room for improvement in that they cannot effectively use light on the long wavelength side. In addition, if the amount of irradiated light that reaches the support without being sufficiently absorbed in the photoconductive layer increases, the support itself will reflect the light that has passed through the photoconductive layer. When the ratio is high, interference due to multiple reflections occurs within the photoconductive layer, which is one of the causes of "blurring" of images. This effect becomes larger as the irradiation spot is made smaller in order to increase the resolution, and is a major problem especially when a semiconductor laser is used as the light source. Alternatively, when the photoconductive layer is composed of a-Si material, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms, chlorine atoms, etc., and electrically conductive type Boron atoms, phosphorus atoms, etc. are contained in the photoconductive layer as constituent atoms to control the properties of the photoconductive layer, and other atoms are included in the photoconductive layer to improve properties. In the past, problems may arise in the electrical or photoconductive properties or voltage resistance of the formed layer. That is, for example, the lifetime of photocarriers generated by light irradiation in the formed photoconductive layer is not sufficient, or the attention of charge from the support side is not sufficiently blocked in dark areas, or ,
There may be image defects commonly called "white spots" on the image transferred to the transfer paper, which are thought to be caused by a local discharge breakdown phenomenon. In some cases, so-called image defects called "white streaks" occur. Furthermore, when used in a humid atmosphere or immediately after being left in a humid atmosphere for a long time, so-called blurring of the image often occurs. 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. You can win by causing phenomena such as ``happening''. This phenomenon often occurs especially when the support is a drum-shaped support commonly used in the field of electrophotography, and there are points that can be solved in terms of stability over time. . Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is necessary to take measures to solve all of the above-mentioned problems when designing photoconductive members. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of intensive research and study on Si from the viewpoint of its applicability as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, solid-state imaging devices, reading devices, etc., we found that silicon atoms an amorphous material containing at least either a hydrogen atom (H) or a halogen atom (X), so-called hydrogenated amorphous silicon, halogenated amorphous silicon, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon [hereinafter referred to as "hydrogenated amorphous silicon"] ``a-Si(H,X)'' is used as a generic notation for The photoconductive materials designed and produced under this method not only exhibit extremely superior properties in practical use, but also exceed conventional photoconductive materials in every respect, especially when used in electrophotography. This is based on the discovery that it has extremely excellent properties as a photoconductive member and that it has excellent absorption spectrum properties on the long wavelength side. 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, has excellent photosensitivity characteristics on the long wavelength side, and is extremely resistant to light fatigue. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member that does not deteriorate even after repeated use and has no or almost no residual potential observed. Another object of the present invention is to provide a photoconductive member that has high photosensitivity in the entire visible light range, has excellent matching with semiconductor lasers in particular, and has fast photoresponse. Another object of the present invention is to maintain charge retention during charging processing for electrostatic image formation to such an extent that ordinary electrophotography can be applied very effectively when applied as an image forming member for electrophotography. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member having sufficient performance. 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. Yet another object of the present invention is high photosensitivity,
Another object of the present invention is to provide a photoconductive member having high signal-to-noise ratio characteristics. Another object of the present invention is to provide excellent adhesion between a layer provided on a support and the support and between laminated layers, a dense and stable structural arrangement, and a quality layer. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member with high quality. Still another object of the present invention is to provide high density images without any image defects or blurring during long-term use.
An object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography in which it is possible to easily obtain high-quality images with clear halftones and high resolution. The photoconductive member of the present invention includes a support for the photoconductive member, a first layer region made of an amorphous material containing silicon atoms and germanium atoms on the support, and a first layer region containing silicon atoms as a matrix. and a first amorphous layer having a layered structure in which a second layer region made of an amorphous material not containing germanium and exhibiting photoconductivity is provided in order from the support side, and silicon atoms and carbon atoms. A second material made of an amorphous material with
an amorphous layer, wherein the distribution concentration of germanium atoms in the first layer region decreases from the support toward the side opposite to the support, and The crystalline substance is characterized by containing oxygen atoms. The photoconductive member of the present invention designed to have the above-mentioned layer structure can solve all of the above-mentioned problems, and has extremely excellent electrical, optical, photoconductive properties, and pressure resistance. and usage environment characteristics. In particular, when applied as an image forming member for electrophotography, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical properties are stable, it is highly sensitive, and it is highly sensitive.
It has a high signal-to-noise ratio, has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Further, the photoconductive member of the present invention has high photosensitivity in the entire visible light range, is particularly excellent in matching with semiconductor lasers, and has fast optical response. In addition, the photoconductive member of the present invention has an amorphous layer formed on the support, which is tough and has excellent adhesion to the support, and can be continuously used at high speed for a long time. Can be used repeatedly. Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically shown to explain the layer configuration of a photoconductive member according to a first embodiment of the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIG. 1 has a first amorphous layer ( ) 102 and a second amorphous layer ( ) 105 on a support 101 for the photoconductive member, The amorphous layer ( ) 105 has a free surface 10
6 on one end face. The first amorphous layer ( ) 102 is formed from a-Si(H,X) containing germanium atoms (hereinafter referred to as "a-
The first
layer region (G) 103 and a second layer region (S) 10 composed of a-Si(H,X) and having photoconductivity.
It has a layered structure in which 4 and 4 are laminated in order. The germanium atoms contained in the first layer region (G) 103 are continuous in the thickness direction of the first layer region (G) 103 and on the side where the support 101 is provided. on the opposite side (second amorphous layer 105
It is contained in the first layer region (G) 103 in such a manner that it is more distributed on the side of the support 101 than on the side of the first layer (G). In the photoconductive member of the present invention, the germanium atoms contained in the first layer region (G) have the above-mentioned distribution state in the layer thickness direction, and are parallel to the surface of the support. It is desirable to have a uniform distribution state in the in-plane direction. In the present invention, germanium atoms are not contained in the second layer region (S) provided on the first layer region (G), and the first amorphous layer has such a layer structure. By forming a transparent layer (), it is possible to make a photoconductive member that has excellent photosensitivity to light in the entire wavelength range from relatively short wavelengths to relatively long wavelengths, including the visible light region. be. In addition, the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G) is such that germanium atoms are continuously distributed in the entire layer region, and the distribution concentration C of germanium atoms in the layer thickness direction increases from the support side to the second layer region. Since the change decreases toward the layer region (S), there is excellent affinity between the first layer region (G) and the second layer region (S), and as will be described later. By making the distribution concentration C of germanium atoms extremely large at the edge of the support, when a semiconductor laser or the like is used, the second layer region (S) absorbs almost no light on the longer wavelength side. can be substantially completely absorbed in the first layer region (G), and interference due to reflection from the support surface can be prevented. Further, in the photoconductive member of the present invention, each of the amorphous materials constituting the first layer region (G) and the second layer region (S) has a common constituent element of silicon atoms. Therefore, chemical stability is sufficiently ensured at the laminated interface. 2 to 10 show typical examples of the distribution state of germanium atoms contained in the first layer region (G) of the photoconductive member of the present invention in the layer thickness direction. 2 to 10, the horizontal axis represents the distribution concentration C of germanium atoms, the vertical axis represents the layer thickness of the first layer region (G), and t B represents the first layer region (G) on the support side. t T indicates the position of the end surface of the first layer region (G) on the side opposite to the support side. That is, in the first layer region (G) containing germanium atoms, layers are formed from the t B side toward the t T side. FIG. 2 shows the first distribution state of germanium atoms contained in the first layer region (G) in the layer thickness direction.
A typical example is shown. In the example shown in FIG. 2, from the interface position t B where the surface where the first layer region (G) containing germanium atoms is formed and the surface of the first layer region (G) contact, t 1 Up to the position, the distribution concentration C of germanium atoms takes a constant value of C 1 and is contained in the first layer region (G) in which germanium atoms are formed, and from the position t 1 to the interface position from the concentration C 2 It is gradually and continuously decreased until t T. At the interface position tT , the distribution concentration C of germanium atoms is C3 . In the example shown in FIG. 3, the distribution concentration C of the germanium atoms contained is from the position t B to the position t T
A distribution state is formed in which the concentration gradually and continuously decreases from C 4 until reaching C 5 at position t T . In the case of Fig. 4, the distribution concentration C of germanium atoms is constant at a concentration C6 from position t B to position t 2 , and gradually and continuously between position t 2 and position t T. reduced, and at position t T , the distribution concentration C
is substantially zero (substantially zero here means less than the detection limit amount). In the case of Fig. 5, the distribution concentration C of germanium atoms is gradually decreased from the concentration C 3 from position t B to position t T , and becomes substantially zero at position t T. . In the example shown in FIG. 6, the distribution concentration C of germanium atoms between position t B and position t 3 is as follows:
The concentration C is a constant value of 9 , and at the position t T the concentration
C 10 will be done. Between the position t 3 and the position t T , the distribution concentration C is linearly decreased from the position t 3 to the position t T . In the example shown in FIG. 7, the distribution concentration C takes a constant value of concentration C 11 from position t B to position t 4 ,
From position t4 to position tT , the distribution state is such that the concentration decreases linearly from C12 to C13 . In the example shown in FIG. 8, from position t B to position t T
Up to , the distribution concentration C of germanium atoms decreases linearly from the concentration C 14 to substantially zero. In FIG. 9, the distribution concentration C of germanium atoms from position t B to position t 5 is the concentration C 15
The concentration C is linearly decreased to 16 , and the position t 5
An example is shown in which the concentration C 16 is kept at a constant value between and the position t T . In the example shown in FIG. 10, the distribution concentration C of germanium atoms is a concentration C 17 at the position t B , and is gradually decreased from this concentration C 17 until reaching the position t 6 , and then at t 6 . Near the position, the concentration decreases rapidly to a concentration C18 at position t6 . Between position t 6 and position t 7 , the concentration is decreased rapidly at first, then slowly and gradually decreased to reach C 19 at position t 7 , and then between position t 7 and position t 8 Then, it is gradually decreased very slowly to reach the concentration C 20 at position t 8 . Between position t8 and position tT , the concentration is reduced from C20 to substantially zero according to a curve shaped as shown in the figure. As described above with reference to FIGS. 2 to 10, some typical examples of the distribution state of germanium atoms contained in the first layer region (G) in the layer thickness direction, in the present invention, On the support side, there is a part where the distribution concentration C of germanium atoms is high, and on the interface tT side, the distribution state of germanium atoms has a part where the distribution concentration C is considerably lower than that on the support side. is provided in the layer region (G). The first layer region (G) constituting the first amorphous layer () constituting the photoconductive member in the present invention preferably has a relatively high concentration of germanium atoms on the support side as described above. It is desirable to have a localized region (A) containing a high concentration. In the present invention, the localized region (A) is desirably provided within 5 μm from the interface position tB , as explained using the signals shown in FIGS. 2 to 10. In the present invention, the localized region (A) may be the entire layer region (L T ) up to 5μ thick from the interface position t B , or may be a part of the layer region (L T ). In some cases, it may be done. Whether the localized region A is a part or all of the layer region (L T ) is determined as appropriate depending on the characteristics required of the amorphous layer to be formed. The localized region (A) is a distribution state of germanium atoms contained therein in the layer thickness direction, and the maximum distribution concentration C nax of germanium atoms is usually 1000 atomic ppm or more, optimally, relative to silicon atoms.
5000 atomic ppm or more, optimally 1×10 4 atomic
It is desirable that the layer be formed in such a way that it can have a distribution state of ppm or more. That is, in the present invention, the first layer region (G) containing germanium atoms has the maximum distribution concentration C nax within 5 μm in layer thickness from the support side (layer region 5 μ thick from t B) . It is preferable that it be formed so that there is. In the present invention, the content of germanium atoms contained in the first layer region (G) is appropriately determined as desired so as to effectively achieve the object of the present invention, but usually 1 ~9.5× 105 atomic
ppm, preferably 100 to 8.0×10 5 atomic ppm, optimally 500 to 7×10 5 atomic ppm. In the present invention, the layer thickness of the first layer region (G) and the second layer region (S) is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. Considerable care must be taken in the design of the photoconductive member to ensure that the photoconductive member has the desired properties. In the present invention, the layer thickness of the first layer region (G)
T B is typically 30 Å to 50 μ, preferably 40 Å
The thickness is desirably ~40μ, optimally 50Å~30μ. Further, the layer thickness T of the second layer region (S) is usually 0.5 to 90μ, preferably 1 to 80μ, and optimally 2
It is desirable that the thickness be ~50μ. The sum (T B +T) of the layer thickness T B of the first layer region (G) and the layer thickness T of the second layer region (S) is the first amorphous layer having the characteristics required for both layer regions. When designing the layers of the photoconductive member, depending on the organic relationship between the properties and the properties required for the entire layer,
To be determined accordingly. In the photoconductive member of the present invention, the above (T B
The numerical range of +T) is usually 1 to 100μ,
The thickness is preferably 1 to 80μ, most preferably 2 to 50μ. In a more preferred embodiment of the present invention,
The above layer thickness T B and layer thickness T are usually T B /
When satisfying the relationship T≦1, it is desirable that appropriate numerical values be selected for each. In selecting the numerical values of the layer thickness T B and the layer thickness T in the above case, it is more preferable that T B /T≦0.9,
Optimally, it is desirable that the values of layer thickness T B and layer thickness T be determined so that the relationship T B /T≦0.8 is satisfied. In the present invention, the content of germanium atoms contained in the first layer region (G) is 1×10 5
In the case of atomic ppm or more, the layer thickness T B of the first layer region (G) is desirably as thin as possible, preferably 30μ or less, more preferably
The thickness is desirably 25μ or less, optimally 20μ or less. In the photoconductive member of the present invention, the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G) is as follows:
Germanium atoms are continuously distributed in the entire layer region of the layer region (G), and the distribution concentration C of germanium atoms in the layer thickness direction increases from the support side to the first amorphous layer ().
Since a decreasing change is given toward the free surface side of The crystalline layer ( ) can be realized as desired. For example, the distribution concentration C of germanium in the first layer region (G) should be sufficiently increased on the support side and as low as possible on the free surface side of the first layer region (G). By applying changes in the distribution concentration C to the distribution concentration curve of germanium atoms, photosensitivity can be achieved for light in the entire wavelength range from relatively short wavelengths to relatively long wavelengths, including the visible light region. It is possible to aim for In addition, as will be described later, by extremely increasing the distribution concentration C of germanium atoms at the end of the first layer region (G) on the support side, when a semiconductor laser is used, the laser irradiation surface side The layer region (G) can substantially completely absorb the light on the longer wavelength side that cannot be fully absorbed in the second layer region (S), and the light is reflected from the support surface. Interference can be effectively prevented. In the photoconductive member of the present invention, for the purpose of increasing photosensitivity and increasing dark resistance, and further improving the adhesion between the support and the first amorphous layer (),
Oxygen atoms are contained in the first amorphous layer (). The oxygen atoms contained in the first amorphous layer ( ) may be evenly contained in the entire layer area of the first amorphous layer ( ), or the oxygen atoms contained in the first amorphous layer ( It may be contained and unevenly distributed only in a part of the layer region of the layer (). In addition, the distribution state of oxygen atoms is such that the distribution concentration C(O) is
In the layer thickness direction of the first amorphous layer (), even if it is uniform, the distribution concentration C(O) is similar to the distribution state of germanium atoms explained using FIGS. 2 to 10. may be non-uniform in the layer thickness direction. The distribution state of oxygen atoms when the distribution concentration C(O) of oxygen atoms is non-uniform in the layer thickness direction can be explained in the same way as the case of germanium atoms using FIGS. 2 to 10. In the present invention, a layer region (O) containing oxygen atoms provided in the first amorphous layer ()
is provided so as to occupy the entire layer area of the first amorphous layer () when the main purpose is to improve photosensitivity and dark resistance.
When the main purpose is to strengthen the adhesion between the first amorphous layer and the first amorphous layer, it is provided so as to occupy the end layer region of the first amorphous layer on the side of the support. In the former case, the content of oxygen atoms contained in the layer region (O) is kept relatively low in order to maintain high photosensitivity, while in the latter case, it ensures enhanced adhesion with the support. It is desirable that the amount be relatively large in order to achieve this goal. In addition, in order to achieve both the former and the latter at the same time, a relatively high concentration is distributed on the support side, and a relatively low concentration is distributed on the free surface side of the first amorphous layer (). Or, in the surface layer region on the free surface side of the first amorphous layer (), a distribution state of oxygen atoms is created in the layer region (O) such that oxygen atoms are not actively included. Just form it. In the present invention, the content of oxygen atoms contained in the layer region (O) provided in the first amorphous layer () depends on the characteristics required of the layer region (O) itself or the layer region. When (O) is provided in direct contact with the support, it can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the relationship with the properties at the contact interface with the support. In addition, when another layer region is provided in direct contact with the layer region (O), the relationship with the characteristics of the other layer region and the characteristics at the contact interface with the other layer region. The content of oxygen atoms is appropriately selected taking into account the following. The amount of oxygen atoms contained in the layer region (O) is
It can be determined as desired depending on the characteristics required of the photoconductive member to be formed, but in normal cases,
0.001~50atomic%, preferably 0.002~
It is desirable that the content be 40 atomic%, optimally 0.003 to 30 atomic%. In the present invention, whether the layer region (O) occupies the entire area of the first amorphous layer () or even if the layer region (O) does not occupy the entire area of the first amorphous layer (), the layer region (O)
If the proportion of the first amorphous layer () with a layer thickness T 0 in the layer thickness T is sufficiently large, the upper limit of the content of oxygen atoms contained in the layer region (O) is the above value. It is desirable that the amount be sufficiently reduced. In the case of the present invention, if the ratio of the layer thickness T 0 of the layer region (O) to the layer thickness T of the amorphous layer is two-fifths or more, The upper limit of the amount of oxygen atoms contained in
30 atomic% or less, preferably 20 atomic% or less,
Optimally, it is desirable to set it to 10 atomic% or less. In the present invention, the layer region (O) containing oxygen atoms constituting the first amorphous layer () contains oxygen atoms at a relatively high concentration toward the support side, as described above. It is desirable to provide the support with localized regions (B), and in this case, the adhesion between the support and the first amorphous layer () can be further improved. The above localized region (B) can be explained using the symbols shown in FIGS. 2 to 10, by 5μ from the interface position tB .
It is desirable that it be established within In the present invention, the localized region (B) may be the entire layer region (L T ) up to 5μ thick from the interface position t B , or may be a part of the layer region (L T ). In some cases, it may be done. Whether the localized region is a part or all of the layer region (L T ) is determined as appropriate depending on the characteristics required of the amorphous layer to be formed. The localized region (B) has a distribution state of oxygen atoms contained therein in the layer thickness direction, and the maximum value C nax of the distribution concentration of oxygen atoms is usually 500 atomic ppm or more, preferably 800 atomic ppm or more, most preferably 800 atomic ppm or more.
It is desirable to form a layer so that a distribution state of 1000 atomic ppm or more can be achieved. That is, in the present invention, the layer region (O) containing oxygen atoms has the maximum distribution concentration within 5 μm in layer thickness from the support side (layer region 5 μ thick from t B ).
It is desirable that the formation be such that C nax is present. In the present invention, if necessary, the first layer region (G) and the second layer region constituting the first amorphous layer () may be
Specifically, the halogen atoms (X) contained in the layer region (S) include fluorine, chlorine, bromine,
Examples include iodine, and particularly preferred are fluorine and chlorine. In the present invention, the first layer region (G) composed of a-SiGe (H, It is done by a deposition method. For example, by glow discharge method, a-SiGe
To form the first layer region (G) composed of (H, Possible raw material gas for supplying Ge and raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) as necessary or/
and introducing a raw material gas for introducing halogen atoms (X) into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure at a desired gas pressure to generate a glow discharge within the deposition chamber;
While controlling the distribution concentration of germanium atoms contained on the surface of a predetermined support that has been placed at a predetermined position in advance according to a desired rate of change curve, a-SiGe
It is sufficient to form a layer consisting of (H,X). or,
For example, when forming by sputtering method,
Using a target made of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, or using two targets made of this target and Ge, or , Si and
Using a mixed target of Ge, the raw material gas for supplying Ge diluted with a diluent gas such as He, Ar, etc. as necessary is converted into hydrogen atoms (H).
Or/and a gas for introducing halogen atoms (X) is introduced into the deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of a desired gas, and the gas flow rate of the raw material gas for supplying Ge is adjusted to a desired rate of change curve. Therefore, the target may be sputtered while being controlled. In the case of the ion plating method, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal germanium are housed in a deposition boat as evaporation sources, and the evaporation sources are heated using a resistance heating method or an electron beam. Law (EB Law)
This can be carried out in the same manner as in the sputtering method, except that the evaporated material is heated and evaporated by a method such as the above method, and the flying evaporated material is passed through a desired gas plasma atmosphere. Substances that can be used as raw material gas for supplying Si used in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 ,
Gaseous or gasifiable silicon hydride (silanes) such as Si 4 H 10 can be effectively used, especially because of its ease of handling during layer creation work and good Si supply efficiency. In this respect, SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred. Substances that can be used as raw material gas for Ge supply include:
GeH4 , Ge2H6 , Ge3H8 , Ge4H10 , Ge5H12 , Ge6
Germanium hydride in a gaseous state or which can be gasified, such as H 14 , Ge 7 H 16 , Ge 8 H 18 , Ge 9 H 20 , etc., can be mentioned as one that can be effectively used, and in particular, it is easy to handle during layer formation work. In terms of Ge supply efficiency, etc.
Preferred examples include GeH 4 , Ge 2 H 6 and Ge 3 H 8 . Many halogen compounds are effective as the raw material gas for introducing halogen atoms used in the present invention, such as halogen gas, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives, etc. Preferred examples include halogen compounds that can be gasified. Further, a silicon hydride compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom and a halogen atom, can also be mentioned as an effective compound in the present invention. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, CF, CF 3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 3 , IF 7 , IC, and IBr. Preferred examples of silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiC 4 , and SiBr 4 . I can do it. When forming the characteristic photoconductive member of the present invention using a glow discharge method using such a silicon compound containing a halogen atom, the material gas that can supply Si together with the material gas for supplying Ge is used. The first layer region (G) made of a-SiGe containing halogen atoms can be formed on a desired support without using silicon hydride gas. When creating the first layer region (G) containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically:
For example, silicon halide, which will be the raw material gas for supplying Si, germanium hydride, which will be the raw material gas for Ge supply, and gases such as Ar, H 2 , He, etc., are mixed at a predetermined mixing ratio and gas flow rate. A first layer region (G) is deposited on the desired support by introducing a layer region (G) into a deposition chamber and generating a glow discharge to form a plasma atmosphere of these gases. However, in order to make it easier to control the ratio of hydrogen atoms introduced, a desired amount of hydrogen gas or a silicon compound gas containing hydrogen atoms may be further mixed with these gases to form a layer. It may be formed. 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 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 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 gases such as the above-mentioned silanes and/or germanium hydride, is introduced into the deposition chamber for sputtering. It is sufficient to form a gaseous plasma atmosphere. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as the raw material gas for introducing halogen atoms, but in addition, HF, HC,
Hydrogen halides such as HBr, HI, SiH 2 F 2 , SiH 2
Halogen-substituted silicon hydrides such as I 2 , SiH 2 C 2 , SiHC 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , and GeHF 3 , GeH 2
F2 , GeH3F , GeHC3 , GeH2C2 , GeH3C
, GeHBr 3 , GeH 2 Br 2 , GeH 3 Br, GeHI 3 ,
Hydrogenated germanium halides such as GeH 2 I 2 and GeH 3 I, halogen compounds containing hydrogen atoms as one of their constituent elements, GeF 4 , GeC 4 , GeBr 4 , GeI 4 ,
Germanium halides such as GeF 2 , GeC 2 , GeBr 2 , GeI 2 and the like, gaseous or gasifiable substances can also be mentioned as useful starting materials for forming the first layer region (G). The halides containing hydrogen atoms in these substances introduce halogen atoms into the layer when forming the first layer region (G), and at the same time introduce hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties. Since it will be introduced,
In the present invention, it is used as a suitable raw material for introducing halogen. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the first layer region (G), in addition to the above, H 2 , SiH 4 , Si 2
Silicon hydride such as H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 and germanium or germanium compound for supplying Ge, or GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 , Ge 4 H 10 , Ge Five
Silicon or a silicon compound for supplying germanium hydride, such as H 12 , Ge 6 H 14 , Ge 7 H 16 , Ge 8 H 18 , Ge 9 H 20 , etc., coexists in the deposition chamber to generate a discharge. It can also be done by letting someone do it. In a preferred example of the present invention, the first layer region (G) constituting the first amorphous layer () to be formed
The amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) contained therein, or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H+X), is usually 0.01 to 40 atomic%,
Suitably 0.05~30atomic% Optimally 0.1~
It is desirable to set it to 25 atomic%. In order to control the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the first layer region (G), for example, the support temperature or/and the amount of hydrogen atoms (H) or halogen atoms What is necessary is to control the amount of the starting material used to incorporate X into the deposition system, the discharge power, etc. In the present invention, in order to form the second layer region (S) composed of a-Si(H,X), the starting material () for forming the first layer region (G) described above is The first layer region (G) is formed using the starting material [starting material for forming the second layer region (S) ()] excluding the starting material that becomes the raw material gas for supplying G from the inside. It can be carried out according to the same method and conditions as in the case of That is, in the present invention, a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method is used to form the second layer region (S) composed of a-Si (H, It is made by a vacuum deposition method. For example, in order to form the second layer region (S) composed of a-Si (H, A source gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or a source gas for introducing halogen atoms (X) as needed is introduced into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure, and a glow is generated in the deposition chamber. A discharge is generated to deposit a-Si(H,
What is necessary is to form a layer consisting of X). In addition, when forming by sputtering method, for example, Ar, He
When sputtering a target composed of Si in an atmosphere of an inert gas such as or a mixed gas based on these gases, hydrogen atoms (H) or /
Also, a gas for introducing halogen atoms (X) may be introduced into the deposition chamber for sputtering. In the photoconductive member of the present invention, the second layer region (S) provided on the first layer region (G) containing germanium atoms and not containing germanium atoms has conductive properties. By including a controlling substance, the conductive properties of the layer region (S) can be controlled as desired. Such substances include so-called impurities in the semiconductor field, and in the present invention, a-Si(H,X) constituting the second layer region (S) to be formed. In contrast, examples include a P-type impurity that provides P-type conduction characteristics, and an n-type impurity that provides N-type conduction characteristics. Specifically, the P-type impurity is an atom belonging to a group of the periodic table (group atom), such as B (boron), A (aluminum), Ga (gallium), In
(indium), T (thallium), etc., and B and Ga are particularly preferably used. Examples of n-type impurities include atoms belonging to a group of the periodic table (group atoms), such as P (phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi (bismuth), etc.
In particular, P and As are preferably used. In the present invention, the content of the substance that controls the conduction properties contained in the second layer region (S) depends on the conduction properties required for the layer region (S) or directly on the layer region (S). It can be selected as appropriate based on the organic relationship, such as the characteristics of other layer regions provided in contact with the layer region and the relationship with the characteristics at the contact interface with the other layer regions. In the present invention, the content of the substance controlling conduction properties contained in the second layer region (S) is usually 0.001 to 1000 atomic ppm, preferably 0.05 to 500 atomic ppm, and optimally is 0.1~
It is desirable that the content be 200 atomic ppm. In order to structurally introduce substances that control the conduction properties into the second layer region (S), for example group atoms or group atoms, starting materials for introducing group atoms or group atoms can be added during layer formation. The starting material for introducing atoms may be introduced in a gaseous state into the deposition chamber together with other starting materials for forming the second layer region. As a starting material for such introduction of group atoms, it is desirable to employ a material that is gaseous at room temperature and pressure, or that can be easily gasified at least under layer-forming conditions. Specifically, starting materials for such group group atom introduction include B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6
Boron hydride such as H 12 , B 6 H 14 , BF 3 , BC 3 ,
Examples include boron halides such as BBr 3 . In addition, AC 3 , GaC 3 , Ga(CH 3 ) 3 , InC 3 ,
TC 3 etc. can also be mentioned. In the present invention, effective starting materials for introducing group atoms include hydrogenated phosphorus such as PH 3 , P 2 H 4 , PH 4 I, PF 3 ,
Examples include phosphorus halides such as PF 5 , PC 3 , PC 5 , PBr 3 , PBr 5 and PI 3 . In addition, AsH 3 ,
AsF 3 , AsC 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF 3 ,
SbF 5 , SbC 3 , SbC 5 , BiH 3 , BiC 3 , BiBr 3
etc. can also be mentioned as effective starting materials for the introduction of group atoms. In the present invention, in order to provide the layer region (O) containing oxygen atoms in the first amorphous layer (), it is necessary to prepare a layer region (O) containing oxygen atoms during the formation of the first amorphous layer (). The starting material may be used together with the above-mentioned starting material for forming the first amorphous layer (), and the amount thereof may be controlled and contained in the layer to be formed. When a glow discharge method is used to form the layer region (O), oxygen atoms are introduced into a material selected as desired from among the starting materials for forming the first amorphous layer (O) described above. The starting materials for are added. 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, a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (Si), a raw material gas whose constituent atoms are oxygen atoms O, and a raw material gas whose constituent atoms are hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X) as necessary. or a raw material gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms and a raw material gas containing oxygen atoms (O) and hydrogen atoms (H) in a desired mixing ratio. , also by mixing at a desired mixing ratio, or by mixing a raw material gas containing silicon atoms (Si) with three atoms: silicon atoms (Si), oxygen atoms (O), and hydrogen atoms (H). It can be used by mixing with the raw material gas which is the constituent atoms. Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms (Si) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing oxygen atoms (O) as constituent atoms. Specifically, for example, oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ),
Nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrogen monooxide (N 2 O), nitrogen sesquioxide (N 2 O 3 ), nitrogen tetroxide (N 2 O 4 ), nitrogen pentoxide (N 2 O 5 ), nitrogen trioxide (NO 3 ), silicon atoms (Si), oxygen atoms (O), and hydrogen atoms (H), such as disiloxane (H 3 SiOSiH 3 ), trisiloxane (H Examples include lower siloxanes such as 3 SiOSiH 2 OSiH 3 ). To form the first amorphous layer containing oxygen atoms by the sputtering method, single-crystal or polycrystalline Si wafers or SiO 2 wafers are targeted, and they are placed in various gas atmospheres. This can be done by sputtering. For example, if a Si wafer is used as a target, oxygen atoms and optionally hydrogen atoms or/
Then, the raw material gas for introducing halogen atoms is diluted with a diluent gas as necessary and introduced into a sputtering deposition chamber, and a gas plasma of these gases is formed to sputter the Si wafer. good. 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 hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) as constituent atoms. As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing oxygen atoms among the raw material gases shown in the glow discharge example described above can be used as an effective gas also in the case of sputtering. In the present invention, when a layer region (O) containing oxygen atoms is provided when forming the first amorphous layer (), the distribution concentration C( In order to form a layer region (O) having a desired depth profile by changing O) in the layer thickness direction, the distribution concentration C(O) is changed in the case of glow discharge. This is accomplished by introducing a gas as a starting material for introduction of oxygen atoms into the deposition chamber while appropriately changing the gas flow rate according to a desired rate of change curve. For example, the opening of a predetermined needled valve provided in the middle of the gas flow path system may be gradually changed using any commonly used method such as manual operation or an externally driven motor. At this time, the rate of change in the flow rate does not need to be linear; for example, a microcomputer or the like may be used to control the flow rate according to a pre-designed rate curve to obtain a desired content rate curve. When the layer region (O) is formed by a sputtering method, the distribution concentration C of oxygen atoms in the layer thickness direction
In order to change (O) in the layer thickness direction and form a desired distribution state (depth profile) of oxygen atoms in the layer thickness direction, firstly, as in the glow discharge method, a This is accomplished by using the starting material in a gaseous state and appropriately varying the gas flow rate at which the solution is introduced into the deposition chamber as desired. Second, the target for sputtering,
For example, if a target containing a mixture of Si and SiO 2 is used, this can be achieved by changing the mixing ratio of Si and SiO 2 in advance in the direction of the layer thickness of the target. In the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) or hydrogen atoms and halogen atoms contained in the second layer region (S) constituting the amorphous layer to be formed The sum of the amounts (H+X) is usually 1 to 40 atomic%, preferably 5 to 30 atomic%,
The optimum value is 5 to 25 atomic%, but it is desirable. In the photoconductive member 100 shown in FIG. 1, the second amorphous layer ( ) 103 formed on the first amorphous layer ( ) 102 has a free surface and is mainly moisture resistant. , in order to achieve the objects of the present invention in terms of continuous repeated use characteristics, pressure resistance, use environment characteristics, and durability. Further, in the present invention, the first amorphous layer ()
102 and the second amorphous layer (103) each have a common constituent element of silicon atoms, ensuring chemical stability at the laminated interface. It is fully accomplished. The second amorphous layer () in the present invention comprises silicon atoms (Si), carbon atoms (C), and hydrogen atoms (H) or/and halogen atoms (X) as necessary.
(hereinafter referred to as "a-(Si x C 1-x ) y
( H ,
Consists of. The second amorphous layer ( ) composed of a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y can be formed by glow discharge method, sputtering method, ion plantation method, ion spray This is done by the Teing method, electron beam method, etc. These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, amount of equipment capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured. It is relatively easy to control the manufacturing conditions for manufacturing a photoconductive member having silicon atoms, and it is easy to introduce carbon atoms and rogen atoms into the second amorphous layer (2) to be manufactured. Due to these advantages, the glow discharge method or the sputtering method is preferably employed. Furthermore, in the present invention, the second amorphous layer ( ) may be formed by using a glow discharge method and a sputtering method in the same apparatus system. In order to form the second amorphous layer () by the glow discharge method, the raw material gas for forming a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y is added as necessary. The gas is mixed with a diluted gas at a predetermined mixing ratio and introduced into a deposition chamber for vacuum deposition in which a support is installed, and the introduced gas is turned into gas plasma by generating a glow discharge. What is necessary is to deposit a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y on the first amorphous layer ( ) already formed on the support. In the present invention, a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y
As raw material gas for formation, silicon atoms (Si),
Most of gaseous substances or gasified substances having at least one constituent atom among carbon atoms (C), hydrogen atoms (H), and halogen atoms (X) can be used. . When using a raw material gas containing Si as one of Si, C, H, and X, for example, a raw material gas containing Si and a raw material gas containing C, as necessary. Depending on the situation, a raw material gas containing H as a constituent atom and/or a raw material gas containing X as a constituent atom may be mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing Si and C and H may be used. The raw material gas containing constituent atoms and/or the raw material gas containing C and and H as constituent atoms, or a raw material gas containing Si, C, and X as constituent atoms can be mixed and used. Alternatively, a raw material gas containing Si and H as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing C as constituent atoms, or a raw material gas containing Si and X as constituent atoms may be mixed with C. Raw material gases serving as constituent atoms may be mixed and used. In the present invention, F, C, Br, and I are preferable as the halogen atoms (X) contained in the second amorphous layer ( ), with F and C being particularly preferable. In the present invention, raw material gases that can be effectively used to form the second amorphous layer () include those in a gaseous state at room temperature and pressure, or those that can be easily gasified. Can list substances. In the present invention, Si and H are effectively used as raw material gases for forming the second amorphous layer ().
SiH 4 , SiH 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 whose constituent atoms are
Silicon hydride gas such as silanes such as H 10 , whose constituent atoms are C and H, for example, carbon number 1
~4 saturated hydrocarbons, ethylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms, simple halogens, hydrogen halides, interhalogen compounds, silicon halides, halogen-substituted silicon hydrides, Examples include silicon hydride. 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 (C 3 H 6 ), 1-butene (C 4 H 8 ), 2-butene (C 4 H 8 ), isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C 5 H 10 ), and acetylenic hydrocarbons. ,
Acetylene (C 2 H 2 ), Methylacetylene (C 3
H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), and halogen alone:
Halogen gases such as fluorine, chlorine, bromine, and iodine, and hydrogen halides include FH, HI, HC, HBr,
Interhalogen compounds include BrF, CF, C
F 3 , CF 5 , BrF 5 , BrF 3 , IF 7 , IF 5 , IC,
IBr silicon halides include SiF 4 , Si 2 F 6 , SiC
4 , SiC 3 Br, SiC 2 Br 2 , SiCBr 3 , SiC 3 I,
SiBr 4 , SiH 2 as halogen-substituted silicon hydride
F 2 , SiH 2 C 2 , SiHC 3 , SiH 3 C, SiH 3 Br,
SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , as silicon hydride, SiH 4 ,
Examples include silanes such as Si 2 H 8 and Si 4 H 10 . In addition to these, CF 4 , CC 4 CBr 4 , CHF 3 ,
CH 2 F 2 , CH 3 F, CH 3 C, CH 3 Br, CH 3 I,
Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as C 2 H 5 C, fluorinated sulfur compounds such as SF 4 and SF 6 , Si
Alkyl silicides such as (CH 3 ) 4 , Si(C 2 H 5 ) 4 and SiC
Silane derivatives with halogen-containing alkyl silicide names such as (CH 3 ) 3 , SiC 2 (CH 3 ) 2 and SiC 3 CH 3 can also be mentioned as effective. These second amorphous layer () forming substances contain silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms as necessary in a predetermined composition ratio in the second amorphous layer () to be formed. It is selected and used as desired when forming the second amorphous layer (2) so that it contains atoms. For example, Si(CH 3 ) 4 can easily contain silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms and can form a layer with desired characteristics, and SiHC 3 and SiH can contain halogen atoms. 2C2 , SiC4 ,
Alternatively, a-
A second amorphous layer ( ) consisting of (Si x C 1-x ) y (C+H) 1-y can be formed. To form the second amorphous layer () by the sputtering method, target a single-crystal or polycrystalline Si wafer, a C wafer, or a wafer containing a mixture of Si and C; These may be performed by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and/or hydrogen atoms as constituent elements, if necessary. For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing C and H or/and The Si wafer may be sputtered by forming a gas plasma of the above gas. Alternatively, a gas atmosphere containing hydrogen atoms and/or halogen atoms can be created as necessary by using Si and C as separate targets or by using a mixed target of Si and C. This is done by sputtering inside.
The material used as the raw material gas for introducing C, H and can be used as In the present invention, so-called rare gases such as He, Ne, Ar, etc. can be used as the diluting gas when forming the second amorphous layer () by a glow discharge method or a sputtering method. It can be mentioned as a suitable one. The second amorphous layer ( ) in the present invention is carefully formed so as to provide the desired properties. In other words, substances containing Si, C, and optionally H or/and In the present invention, it exhibits properties ranging from semiconducting to insulating, and properties ranging from photoconductive to non-photoconductive. a
-(Si x C 1-x ) y ( H , For example, to provide the second amorphous layer () with the main purpose of improving pressure resistance, a-(Si x C 1-x ) y
( H , In addition, when a second amorphous layer () is provided with the main purpose of improving the characteristics of continuous repeated use and the characteristics of the usage environment, the degree of electrical insulation described above is relaxed to some extent, and it becomes more resistant to the irradiated light. As an amorphous material with a certain degree of sensitivity, a-(Si x C 1-x ) y
(H,X) 1-y is created. a−(Si x C 1-x ) y on the surface of the first amorphous layer ()
When forming the second amorphous layer () consisting of (H, In the present invention, the temperature of the support during layer formation is controlled so that a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y having the desired properties can be formed as desired. It is desirable to have strict control. In the present invention, an optimal range is appropriately selected according to the method of forming the second amorphous layer () in order to effectively achieve the desired purpose, and the second amorphous layer ( ) formation is performed, but typically 20~
400℃, preferably 50-350℃, optimally 100-300℃
It is desirable that this is the case. In order to form the second amorphous layer (2018), we use a glow method, as it is relatively easy to finely control the composition ratio of the atoms that make up the layer and control the layer thickness compared to other methods. It is advantageous to adopt the discharge method or the sputtering method, but when forming the second amorphous layer () using these layer formation methods, the temperature during layer formation as well as the support temperature described above must be adjusted. A discharge power of a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1 is created.
-It is one of the important factors that influences the characteristics of y . The discharge power conditions for producing a-(Si x C 1-x ) y (H, usually
10~300W, preferably 20~250W, optimally 50W~
It is desirable that it be 200W. It is desirable that the gas pressure in the deposition chamber is usually about 0.01 to 1 Torr, preferably about 0.1 to 0.5 Torr. In the present invention, the preferable numerical ranges of the support temperature and discharge power for forming the second amorphous layer () include the above-mentioned ranges, but these layer forming factors are independent of each other. The desired characteristics a−(Si x C 1-x ) y
It is desirable that the optimum value of each layer formation factor be determined based on the mutual organic relationship so that the second amorphous layer ( ) consisting of (H,X) 1-y is formed. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer ( ) in the photoconductive member of the present invention achieves the object of the present invention, as do the conditions for forming the second amorphous layer ( ). This is an important factor in the formation of the second amorphous layer () that provides the desired properties. The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer (2) in the present invention can be determined as appropriate depending on the type and characteristics of the amorphous material constituting the second amorphous layer (2). It can be decided according to the That is, the general formula a-(Si x C 1-x ) y (H,X) 1-y
The amorphous material represented by can be broadly classified as an amorphous material composed of silicon atoms and carbon atoms (hereinafter referred to as "a-Si a C 1-a ", where 0<a<1) , an amorphous material composed of silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms (hereinafter referred to as "a-(Si b C 1-b ) C H 1-e ". However, 0<b, c<1) , an amorphous material composed of silicon atoms, carbon atoms, halogen atoms, and optionally hydrogen atoms (hereinafter referred to as "a-(Si d C 1-d )")
e (H,X) 1-e ''. However, 0<d, e<1)
are categorized. In the present invention, the second amorphous layer () is a-
The second amorphous layer () when composed of Si a C 1-a
The amount of carbon atoms contained in is usually 1×
10 -3 to 90 atomic%, preferably 1 to 80 atomic%,
Optimally, it is desirable to set it to 10 to 75 atomic%. That is, if we use the representation of a in a-Si a C 1-a above, a is usually 0.1 to 0.99999, preferably 0.2
~0.99, optimally 0.25-0.9. In the present invention, the second amorphous layer () is a-
(Si b C 1-b ) c H 1-c , the amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer () is usually 1×
10 -3 ~90 atomic%, preferably 1 ~
It is desirable that it be 90 atomic %, optimally 10 to 80 atomic %. The content of hydrogen atoms is usually 1 to 40 atomic%, preferably 2 to 35 atomic%, and optimally 5 to 30 atomic%. The photoconductive member thus prepared is of excellent practical application. That is, if expressed as a-(Si b C 1-b ) c H 1-c above, b is usually 0.1 to 0.99999, preferably 0.1 to 0.99, optimally 0.15 to 0.9, and c is usually 0.6. ~0.99, preferably
It is desirable that it be between 0.65 and 0.98, most preferably between 0.7 and 0.95. The second amorphous layer () is a-(Si d C 1-d ) e
When composed of ( H , It is desirable that the content be 1 to 90 atomic%, optimally 10 to 80 atomic%. The content of halogen atoms is usually 1 to 20 atomic%, preferably 1 to 18 atomic%, and optimally 2 to 15 atomic%.
It is desirable that the halogen atom content falls within these ranges, and photoconductive members formed when the halogen atom content is within these ranges can be sufficiently applied in practice. The content of hydrogen atoms contained as necessary is usually 19 atomic% or less, preferably
It is desirable that the content be 13 atomic% or less. That is, d of the previous a-(Si d C 1-d ) e (H,X) 1-e ,
If expressed as e, d is usually 0.1 to 0.99999, preferably 0.1 to 0.99, optimally 0.15 to 0.9, and e is usually
0.8~0.99, preferably 0.82~0.99, optimally 0.85~
A value of 0.98 is desirable. The number range of the layer thickness of the second amorphous layer in the present invention is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. In order to effectively achieve the object of the present invention, it can be determined as desired depending on the intended purpose. Also, the layer thickness of the second amorphous layer () is determined depending on the amount of carbon atoms contained in the layer () and the layer thickness of the first amorphous layer (). It needs to be appropriately determined as desired based on organic relationships depending on the characteristics required for each layer region. In addition, it is desirable to consider economic efficiency by taking into account productivity and mass production. The layer thickness of the second amorphous layer ( ) in the present invention is usually 0.003 to 30μ, preferably 0.004 to 20μ,
The optimum value is 0.005 to 10μ. The support used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, A,
Examples include metals such as Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. . Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, NiCr,
A, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti,
Conductivity can be imparted by providing a thin film made of Pt, Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 + SnO 2 ), etc., or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr ,A,Ag,Pb,Zn,
Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt
Conductivity is imparted to the surface by providing a thin film of a metal such as by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or by laminating the surface with the metal. The shape of the support may be any shape such as a cylinder, a belt, or a plate, and the shape is determined as desired.
If the photoconductive member 100 shown in the figure is used as an electrophotographic image forming member, it is preferably in the form of an endless belt or a cylinder in the case of continuous high-speed copying. The thickness of the support is determined appropriately so that a desired photoconductive member is formed, but if flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. It is made as thin as possible within this range. However, in such cases, the thickness is usually 10μ or more in view of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc. Next, an outline of an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained. FIG. 11 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus. Gas cylinders 1102 to 1106 in the diagram include
The raw material gas for forming the photoconductive member of the present invention is sealed, for example, 110
2 is SiH 4 gas diluted with He (99.999% purity,
Hereinafter, it will be abbreviated as SiH 4 /He. ) cylinder, 1103 is He
GeH4 gas diluted with (purity 99.999% or less)
Abbreviated as GeH 4 /He. ) cylinder, 1104 is SiF 4 gas diluted with He (purity 99.99%, hereinafter referred to as SiF 4 /He)
It is abbreviated as ) cylinder, 1105 is NO gas (purity
99.999%) cylinder, 1106 is C 2 H 4 gas (purity
99.999%) cylinder. In order to flow these gases into the reaction chamber 1101, valves 112 of gas cylinders 1102 to 1106 are used.
2-1126, confirm that the leak valve 1135 is closed, and also check that the inflow valve 1112-1126 is closed.
Step 1116: After confirming that the outflow valves 1117 to 1121 and the auxiliary valves 1132 and 1133 are open, first open the main valve 1134 to exhaust the reaction chamber 1101 and each gas pipe. Next, when the reading on the vacuum gauge 1136 reaches approximately 5×10 -6 torr, the auxiliary valves 1132 and 1133 and the outflow valves 1117 to 1121 are closed. Next, to give an example of forming the first amorphous layer () on the cylindrical substrate 1137, SiH 4 /He gas is supplied from the gas cylinder 1102, GeH 4 /He gas is supplied from the gas cylinder 1103, and the first amorphous layer () is formed from the gas cylinder 11.
From 05, NO gas is supplied to valves 1122, 1123,
Open 1124 and check the outlet pressure gauges 1127, 112
Adjust the pressure of 8, 1129 to 1 Kg/cm 2 , gradually open the inflow valves 1112, 1113, 1114, and mass flow controllers 1107, 1108,
1109 respectively. Subsequently, the outflow valves 1117, 1118, 1119 and the auxiliary valve 1132 are gradually opened to supply each gas to the reaction chamber 11.
01. The outflow valves 1117 and 11 are adjusted so that the ratio of the SiH 4 /He gas flow rate, GeH 4 /He gas flow rate, and NO gas flow rate at this time becomes a desired value
18 and 1119, and also adjust the opening of the main valve 1134 while checking the reading on the vacuum gauge 1136 so that the pressure inside the reaction chamber 1101 reaches the desired value. After confirming that the temperature of the substrate 1137 is set to a temperature in the range of 50 to 400°C by the heating heater 1138, the power source 1140 is set to the desired power to generate glow discharge in the reaction chamber 1101. At the same time, the flow rate of GeH 4 /He gas is controlled manually or by an externally driven motor or other method according to a pre-designed rate of change curve.
The distribution concentration of germanium atoms contained in the formed layer is controlled by performing an operation of gradually changing the apertures 118. In the manner described above, glow discharge is maintained for a desired period of time to form a first layer region (G) on the substrate 1137 to a desired layer thickness. First layer region (G) to desired layer thickness
At the stage where the outflow valve 1118 is formed, the outflow valve 1118
Substantially all germanium atoms are formed on the first layer region (G) by maintaining the glow discharge for the desired time following similar conditions and procedures, except for completely closing the It is possible to form a second layer region (S) which is not contained in the above. In order to contain a substance that controls conductivity in the second layer region (S), a gas such as B 2 H 6 or PH 3 is added to the deposition chamber when forming the second layer region (S). 11
It may be added to the gas introduced into 01. When halogen atoms are contained in the first amorphous layer (2), for example, SiF 4 gas may be further added to the above gas to generate glow discharge. Furthermore, in the case of containing halogen atoms instead of hydrogen atoms in the first amorphous layer (), instead of the above SiH 4 /He gas and GeH 4 /He gas,
SiF 4 /He gas and GeF 4 /He gas may be used. In order to form a second amorphous layer () on the first amorphous layer () formed to a desired layer thickness as described above, it is necessary to For example, SiH 4 gas, C 2 H 4
This is accomplished by diluting each of the gases with a diluent gas such as He as necessary to generate glow discharge according to desired conditions. In order to contain halogen atoms in the second amorphous layer (), for example, SiF 4 gas and C 2 H 4 gas, or by adding SiH 4 gas thereto, form the second amorphous layer in the same manner as above. This is done by forming a layer (). Needless to say, all the outflow valves other than those required for forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used to form the previous layer is not allowed to flow into or out of the reaction chamber 1101. Valve 1
In order to avoid gas remaining in the gas piping leading from 117 to 1121 into the reaction chamber 1101, the outflow valves 1117 to 1121 are closed, and the auxiliary valve 11
32, 1133 and fully open the main valve 1134 to temporarily evacuate the system to high vacuum, as necessary. For example, in the case of glow discharge, the amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer ( ) is determined by adjusting the flow rate ratio of SiH 4 gas and C 2 H 4 gas introduced into the reaction chamber 1101 as desired. Therefore, when forming a layer by sputtering, the sputtering area ratio of the silicon wafer and the graphite wafer should be changed when forming the target, or the mixing ratio of the silicon powder and the graphite powder should be changed. By molding the target, it can be controlled as desired. The amount of halogen atoms (X) contained in the second amorphous layer (2) is determined when the raw material gas for introducing halogen atoms, for example SiF 4 gas, is
This is done by adjusting the flow rate when introduced into 101. Further, during layer formation, it is desirable that the base 1137 be rotated at a constant speed by a motor 1139 in order to ensure uniform layer formation. Examples will be described below. Example 1 Using the production apparatus shown in FIG. 11, GeH 4 /He was deposited on the cylindrical A substrate under the conditions shown in Table 1 and according to the rate of change curve of the gas flow rate ratio shown in FIG.
The first amorphous layer () was formed by changing the gas flow rate ratio of gas and SiH 4 /He gas with the elapsed layer formation time, and then the second amorphous layer was formed under the conditions shown in Table 1. An electrophotographic image forming member was obtained. The image-forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0kV for 0.3sets, and a light image was immediately irradiated using a tungsten lamp light source, transmitting a light amount of 2lux.set. It was irradiated through a mold test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0kV corona charging,
Clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 2 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, the gas flow rates of GeH 4 /He gas and SiH 4 /He gas were adjusted according to the rate of change curve of the gas flow rate ratio shown in FIG. 13 under the conditions shown in Table 2. An electrophotographic image forming member was produced in the same manner as in Example 1, except that the first amorphous layer () was formed by changing the ratio with the elapsed layer formation time and using the other conditions as in Example 1. was formed. 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 3 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, the gas flow rates of GeH 4 /He gas and SiH 4 /He gas were adjusted according to the change rate curve of the gas flow rate ratio shown in FIG. 14 under the conditions shown in Table 3. Electrophotographic image formation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the first amorphous layer () was formed by changing the ratio with the elapsed layer formation time and using the other conditions as in Example 1. A member was formed. 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 4 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, the gas flow rates of GeH 4 /He gas and SiH 4 /He gas were adjusted according to the rate of change curve of the gas flow rate ratio shown in FIG. 15 under the conditions shown in Table 4. Electrophotographic image formation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the first amorphous layer () was formed by changing the ratio with the elapsed layer formation time and using the other conditions as in Example 1. A member was formed. 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 5 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, the gas flow rates of GeH 4 /He gas and SiH 4 /He gas were adjusted according to the change rate curve of the gas flow rate ratio shown in FIG. 16 under the conditions shown in Table 5. Electrophotographic image formation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the first amorphous layer () was formed by changing the ratio with the elapsed layer formation time and using the other conditions as in Example 1. A member was formed. 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 6 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, the gas flow rates of GeH 4 /He gas and SiH 4 /He gas were adjusted according to the rate of change curve of the gas flow rate ratio shown in FIG. 17 under the conditions shown in Table 6. Electrophotographic image formation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the first amorphous layer () was formed by changing the ratio with the elapsed layer formation time and using the other conditions as in Example 1. A member was formed. 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 7 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, the gas flow rates of GeH 4 /He gas and SiH 4 /He gas were adjusted according to the rate of change curve of the gas flow rate ratio shown in FIG. 18 under the conditions shown in Table 7. Electrophotographic image formation was carried out in the same manner as in Example 1, except that the first amorphous layer () was formed by changing the ratio with the elapsed layer formation time and using the other conditions as in Example 1. A member was formed. 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 8 In the same manner as in Example 1, except that Si 2 H 6 /He gas was used instead of SiH 4 /He gas and the conditions shown in Table 8 were changed, electrons were A photographic imaging member was formed. 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 9 An electrophotographic image was produced in the same manner as in Example 1 except that SiF 4 /He gas was used instead of SiH 4 /He gas and the conditions shown in Table 9 were changed. A forming member was formed. 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 10 In Example 1, (SiH 4 /He + SiF 4 /He) gas was used instead of SiH 4 /He gas, and the
An electrophotographic image forming member was formed under the same conditions as in Example 1 except that the conditions shown in Table 10 were used. 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 In Examples 1 to 10, the conditions for creating the third layer were
Electrophotographic image forming members were formed under the same conditions as shown in each example except that the conditions shown in Table 11 were used. 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, the results shown in Table 11A were obtained. Example 12 In Examples 1 to 10, the conditions for creating the third layer were
Each of the electrophotographic image forming members was formed under the same conditions as shown in each Example except that the conditions shown in Table 12 were used. Using the thus obtained image forming member, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 12A were obtained. Example 13 GeH 4 /He gas, SiH 4 /He gas,
An electrophotographic image forming member was formed under the same conditions as in Example 1 except that the gas flow rate ratio of NO gas and SiH 4 /He gas was changed as well as the elapsed time of layer formation. 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 14 GeH 4 /He gas, SiH 4 /He gas,
An electrophotographic image forming member was formed under the same conditions as in Example 1, except that the gas flow rate ratio of NO gas and SiH 4 /He gas was varied with the elapsed time of layer formation. 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 15 In Examples 1 to 10, the same toner as in Example 1 was used, except that an 810 nm GaAs semiconductor laser (10 mW) was used as the light source instead of a tungsten lamp to form an electrostatic image. When the image quality of the toner transfer images was evaluated for each of the electrophotographic image forming members prepared under the same image forming conditions as in Examples 1 to 10, it was found that the images had excellent resolution and good gradation reproducibility. Clear, high-quality images were obtained. Example 16 An electrophotographic image forming member was prepared according to the same conditions and procedures as in Examples 2 to 10, except that the conditions for creating the amorphous layer () were as shown in Table 15. Huo (Sample No. 12-201~12-208, 12-301~12-
308,..., 72 samples from 12-1001 to 12-1009) were created. Each of the electrophotographic image forming members thus obtained was individually placed in a copying machine, corona charged at 5 kV for 0.2 seconds, and a light image was irradiated. A tungsten lamp was used as the light source, and the light intensity was 1.0 lux.sec.
The latent image was developed with a charged developer (containing toner and carrier) and transferred to regular paper.
The transferred image was extremely good. Toner remaining on the electrophotographic imaging member without being transferred was cleaned with a rubber blade.
Even after repeating this process over 100,000 times,
In either case, no image deterioration was observed. Table 15A shows the results of the overall image quality evaluation of the transferred image of each sample and the evaluation of durability through repeated and continuous use. Example 17 When forming an amorphous layer (), a sputtering method was adopted and the target area ratio of silicon wafer and graphite was changed to separate silicon atoms and carbon in the amorphous layer (). Each of the image forming members was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the content ratio of atoms was changed. For each of the image forming members thus obtained, the steps of image formation, development, and cleaning as described in Example 1 were repeated about 50,000 times, and then image evaluation was performed, and the results shown in Table 16 were obtained. . Example 18 When forming the amorphous layer (), SiH 4 gas and C 2
An image forming member was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the amorphous layer was changed by changing the flow rate ratio of H 4 gas. I made it. For each of the image forming members thus obtained, the steps up to transfer were repeated approximately 50,000 times using the method described in Example 1, and then image evaluation was performed, and the results shown in Table 17 were obtained. Example 19 When forming the amorphous layer (), SiH 4 gas,
The method was exactly the same as in Example 1, except that the flow rate ratio of SiF 4 gas and C 2 H 4 gas was changed to change the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in the amorphous layer (). Then, each of the image forming members was prepared. After repeating the image forming, developing and cleaning steps as described in Example 1 approximately 50,000 times for each image forming member thus obtained, image evaluation was performed and the results shown in Table 18 were obtained. Example 20 Each of the image forming members was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the layer thickness of the amorphous layer (2) was changed. Image formation, development, as described in Example 1
The cleaning process was repeated and the results shown in Table 19 were obtained.

【表】【table】

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【表】 ◎:優良 ○:良好
[Table] ◎: Excellent ○: Good

【表】【table】

【表】 ◎:優良 ○:良好
[Table] ◎: Excellent ○: Good

【表】【table】

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【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用に充分耐
える ×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use ×〓Produces image defects

【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分で
ある ×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use ×〓Produces image defects

【表】 ◎〓非常に良好 ○〓良好 △〓実用上充分である
×〓画像欠陥を生ずる
[Table] ◎〓Very good ○〓Good △〓Sufficient for practical use
× = Causes image defects

【表】 以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条
件を以下に示す。 基体温度:ゲルマニウム原子(Ge)含有層… …約200℃ ゲルマニウム原子(Ge)非含有層… …約250℃ 放電周波数:13.56MHz 反応時反応室内圧:0.3Torr
[Table] Common layer forming conditions in the above embodiments of the present invention are shown below. Substrate temperature: Germanium atom (Ge) containing layer... ...approx. 200℃ Germanium atom (Ge) non-containing layer... ...approx. 250℃ Discharge frequency: 13.56MHz Reaction chamber pressure during reaction: 0.3Torr

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々第一の層領域(G)中のゲルマニウム原子の
分布状態を説明する為の説明図、第11図は、本
発明で使用された装置の模式的説明図で、第12
図乃至第20図は夫々本発明の実施例に於けるガ
ス流量比の変化率曲線を示す説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……第一の非晶質層()、105……第二
の非晶質層()。
FIG. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the photoconductive member of the present invention, and FIGS. 2 to 10 each show the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G). FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of the device used in the present invention, and FIG.
20 are explanatory diagrams showing rate of change curves of the gas flow rate ratio in the embodiments of the present invention, respectively. 100...Photoconductive member, 101...Support, 1
02...First amorphous layer (), 105...Second amorphous layer ().

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光導電部材用の支持体と、該支持体上にシリ
コン原子とゲルマニウム原子とを母体とする非晶
質材料で構成され光導電性を示す第1の層領域と
シリコン原子を母体とし、ゲルマニウム原子を含
まない非晶質材料で構成され光導電性を示す第2
の層領域とが前記支持体側より順に設けられた層
構成の第1の非晶質層と、シリコン原子と炭素原
子とを母体とする非晶質材料で構成された第2の
非晶質層と、を有し、前記第1の層領域中に於け
るゲルマニウム原子の分布濃度が前記支持体側よ
り該支持体側とは反対の側に向かつて減少し、且
つ、前記第1の非晶質層には酸素原子が含有され
ている事を特徴とする光導電部材。 2 前記第1の層領域及び前記第2の層領域の少
なくともいずれか一方に水素原子が含有されてい
る特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 3 前記水素原子の含有量が0.01〜40atomic%で
ある特許請求の範囲第2項に記載の光導電部材。 4 前記第1の層領域及び前記第2の層領域の少
なくともいずれか一方にハロゲン原子が含有され
ている特許請求の範囲第1項に記載の光導電部
材。 5 前記ハロゲン原子の含有量が0.01〜40atomic
%である特許請求の範囲第4項に記載の光導電部
材。 6 前記第1の層領域及び前記第2の層領域の少
なくともいずれか一方に水素原子とハロゲン原子
が含有されている特許請求の範囲第1項に記載の
光導電部材。 7 前記水素原子とハロゲン原子の含有量の和が
0.01〜40atomic%である特許請求の範囲第6項に
記載の光導電部材。 8 前記ハロゲン原子はフツ素、塩素から選ばれ
る特許請求の範囲第4項又は第6項に記載の光導
電部材。 9 前記第1の層領域中に含有されるゲルマニウ
ム原子の量が1〜9.5×105atomic ppmである特
許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 10 前記ゲルマニウム原子の含有量が1×105
atomic ppm以上でかつ前記第1の層領域の層厚
が30μ以下である特許請求の範囲第9項に記載の
光導電部材。 11 前記第1の層領域の層厚Tが30Å〜50μで
ある特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 12 前記第2の層領域の層厚TBが0.5〜90μで
ある特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 13 前記第1の層領域と前記第2の層領域の層
厚の和(T+TB)が1〜100μである特許請求の
範囲第1項に記載の光導電部材。 14 前記第1の層領域の層厚Tと前記第2の層
領域の層厚TBとがTB/T≦1とされている特許
請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 15 前記酸素原子の分布濃度が前期非晶質層の
層厚方向に不均一に分布している特許請求の範囲
第1項に記載の光導電部材。 16 前記酸素原子の分布濃度は前記支持体側に
高い特許請求の範囲第15項に記載の光導電部
材。 17 前記酸素原子の含有量が0.001〜50atomic
%である特許請求の範囲第1項に記載の光導電部
材。 18 前記酸素原子の分布濃度の最大値が
500atomic ppm以上である特許請求の範囲第1
6項に記載の光導電部材。 19 前記第2の非晶質層の層厚は0.003〜30μで
ある特許請求の範囲第1項に記載の光導電部材。 20 前記第2の非晶質層には水素原子が含有さ
れている特許請求の範囲第1項に記載の光導電部
材。 21 前記水素原子の含有量は1〜40atomic%
である特許請求の範囲第20項に記載の光導電部
材。 22 前記第2の非晶質層には水素原子及びハロ
ゲン原子が含有されている特許請求の範囲第1項
に記載の光導電部材。 23 前記水素原子の含有量は19atomic%であ
り、ハロゲン原子の含有量は1〜20atomic%で
ある特許請求の範囲第22項に記載の光導電部
材。 24 前記炭素原子の含有量は1×10-3
90atomic%である特許請求の範囲第1項に記載
の光導電部材。
[Scope of Claims] 1. A support for a photoconductive member, and a first layer region on the support that exhibits photoconductivity and is composed of an amorphous material containing silicon atoms and germanium atoms as a matrix, and silicon. A second material that is composed of an amorphous material containing no germanium atoms and exhibits photoconductivity.
a first amorphous layer having a layer structure in which layer regions are provided in order from the support side, and a second amorphous layer made of an amorphous material having silicon atoms and carbon atoms as a matrix. and the distribution concentration of germanium atoms in the first layer region decreases from the support side toward the side opposite to the support side, and the first amorphous layer A photoconductive member characterized by containing oxygen atoms. 2. The photoconductive member according to claim 1, wherein at least one of the first layer region and the second layer region contains hydrogen atoms. 3. The photoconductive member according to claim 2, wherein the hydrogen atom content is 0.01 to 40 atomic%. 4. The photoconductive member according to claim 1, wherein at least one of the first layer region and the second layer region contains a halogen atom. 5 The content of the halogen atoms is 0.01 to 40 atomic
% of the photoconductive member according to claim 4. 6. The photoconductive member according to claim 1, wherein at least one of the first layer region and the second layer region contains hydrogen atoms and halogen atoms. 7 The sum of the contents of hydrogen atoms and halogen atoms is
The photoconductive member according to claim 6, wherein the content is 0.01 to 40 atomic%. 8. The photoconductive member according to claim 4 or 6, wherein the halogen atom is selected from fluorine and chlorine. 9. The photoconductive member according to claim 1, wherein the amount of germanium atoms contained in the first layer region is 1 to 9.5×10 5 atomic ppm. 10 The content of the germanium atoms is 1×10 5
10. The photoconductive member according to claim 9, wherein the thickness of the first layer region is atomic ppm or more and the layer thickness of the first layer region is 30 μm or less. 11. The photoconductive member according to claim 1, wherein the first layer region has a layer thickness T of 30 Å to 50 μ. 12. The photoconductive member according to claim 1, wherein the second layer region has a layer thickness T B of 0.5 to 90 μm. 13. The photoconductive member according to claim 1, wherein the sum of layer thicknesses (T+T B ) of the first layer region and the second layer region is 1 to 100 μ. 14. The photoconductive member according to claim 1, wherein a layer thickness T of the first layer region and a layer thickness T B of the second layer region satisfy T B /T≦1. 15. The photoconductive member according to claim 1, wherein the distribution concentration of the oxygen atoms is non-uniformly distributed in the layer thickness direction of the amorphous layer. 16. The photoconductive member according to claim 15, wherein the distribution concentration of the oxygen atoms is higher on the support side. 17 The content of oxygen atoms is 0.001 to 50 atomic
% of the photoconductive member according to claim 1. 18 The maximum value of the distribution concentration of the oxygen atoms is
Claim 1 which is 500 atomic ppm or more
The photoconductive member according to item 6. 19. The photoconductive member according to claim 1, wherein the second amorphous layer has a thickness of 0.003 to 30 μm. 20. The photoconductive member according to claim 1, wherein the second amorphous layer contains hydrogen atoms. 21 The content of hydrogen atoms is 1 to 40 atomic%
The photoconductive member according to claim 20. 22. The photoconductive member according to claim 1, wherein the second amorphous layer contains hydrogen atoms and halogen atoms. 23. The photoconductive member according to claim 22, wherein the hydrogen atom content is 19 atomic %, and the halogen atom content is 1 to 20 atomic %. 24 The content of the carbon atoms is 1×10 -3 ~
The photoconductive member according to claim 1, which has a content of 90 atomic %.
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