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JPH0756571B2 - Light receiving member - Google Patents
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JPH0756571B2 - Light receiving member - Google Patents

Light receiving member

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JPH0756571B2
JPH0756571B2 JP60110496A JP11049685A JPH0756571B2 JP H0756571 B2 JPH0756571 B2 JP H0756571B2 JP 60110496 A JP60110496 A JP 60110496A JP 11049685 A JP11049685 A JP 11049685A JP H0756571 B2 JPH0756571 B2 JP H0756571B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、光(ここでは広義の光であつて、紫外線、可
視光線、赤外線、X線、γ線等を意味する。)のような
電磁波に対して感受性のある光受容部材に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to light (here, light in a broad sense, which means ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.). The present invention relates to a light receiving member that is sensitive to electromagnetic waves.

〔従来技術の説明〕[Description of Prior Art]

固体撮像装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、高感度で、SN比〔光電流(Ip)/暗
電流(Id)〕が高く、照射する電磁波のスペクトル特性
に適合した吸収スペクトル特性を有すること、光応答性
が速く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時において
人体に対して無公害であること、更には固体撮像装置に
おいては、残像を所定時間内に容易に処理することがで
きること等の特性が要求される。殊に、事務機としてオ
フ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
害性が重要な点である。
As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an image forming member for electrophotography in an image forming field, or a document reading device, it has high sensitivity and an SN ratio [photocurrent (Ip) / dark current (Id) ], Having an absorption spectrum characteristic adapted to the spectrum characteristic of an electromagnetic wave to be irradiated, having a fast photoresponsiveness and having a desired dark resistance value, being non-polluting to the human body during use, The solid-state image pickup device is required to have a characteristic such that an afterimage can be easily processed within a predetermined time. Particularly, in the case of an electrophotographic image forming member incorporated in an electrophotographic apparatus used as an office machine as an office machine, the pollution-free property at the time of use is an important point.

この様な点に立脚して最近注目されている光受容材料に
アモルフアスシリコン(以後a−Siと表記する。)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の使用、また、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。
Amorphous assilicon (hereinafter referred to as a-Si) is a light-receiving material that has recently received attention based on such a point. For example, German Patent Publication Nos. 2746967 and 2855718 disclose the same. Use as an image forming member for electrophotography, and application to German Patent Publication No. 2933411 describes a photoelectric conversion reader.

しかしながら、従来のa−Siで構成された光受容層を有
する光受容部材は、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、及び使用環境特性の点、
更には経時的安定性及び耐久性の点において、各々、個
々には特性の向上が計られているが、総合的な特性向上
を計る上で更に改良される余地が多々存在するのが実情
である。
However, the conventional light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si has the following problems in terms of electrical resistance, darkness, photosensitivity, photoresponsiveness, and other electrical, optical, and photoconductive characteristics, and operating environment characteristics. ,
Furthermore, in terms of stability over time and durability, each has been individually improved in characteristics, but in reality there is a lot of room for further improvement in measuring overall characteristics. is there.

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法では
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、この種の光受容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等の不都合な点が
少なくなかつた。
For example, when it is applied to an electrophotographic image forming member, it is often observed that a residual potential remains in the conventional method when it is attempted to obtain high photosensitivity and high dark resistance at the same time. However, when it is used repeatedly for a long time, fatigue is accumulated due to repeated use, and a so-called ghost phenomenon that causes an afterimage is generated.

又、a−Si材料で光受容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受
容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
性や電気的耐圧性に問題が生ずる場合があつた。
When the light-receiving layer is made of an a-Si material, in order to improve its electrical and photoconductive properties, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms and chlorine atoms, and electrically conductive type are used. A boron atom, a phosphorus atom, etc. are contained in the light-receiving layer as constituent atoms, respectively, for the purpose of controlling, or other atoms for improving other characteristics. The manner of containing these constituent atoms is not limited. As a result, problems may occur in the electrical or photoconductive properties or the electrical withstand voltage of the formed layer.

即ち、例えば、形成した光受容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、暗部における支持体側よりの電荷の注入の阻止が
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、クリーニングにブレードを用い
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。
That is, for example, the life of the photocarriers formed by light irradiation in the formed light-receiving layer is not sufficient in the layer, or the injection of charges from the support side in the dark part is not sufficiently blocked, or , The image transferred to the transfer paper is generally called "white blank", which is considered to be an image defect which is considered to be caused by a local discharge breakdown phenomenon, and which is considered to be caused by the rubbing when a blade is used for cleaning, which is commonly called "white". Image defects called "streaking" have occurred. Further, when used in a humid atmosphere or used immediately after being left in a humid atmosphere for a long time, the so-called blurring of an image rarely occurs.

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べき問題がいくつかある。
Furthermore, when the layer thickness is more than 10 μm, the layer is taken out from the vacuum deposition chamber for layer formation, and then the layer floats or peels from the surface of the support, or the layer is cracked with the passage of time in the air. You will win by causing phenomena such as occurring. This phenomenon occurs particularly in the case of a drum-shaped support which is usually used in the electrophotographic field, and there are some problems to be solved in terms of stability over time. is there.

また更に、a−Siで構成された光受容層を有する光受容
部材は、全波長にわたり高い感度を有していて、特に長
波長域における光感度が、セレン系感光体等に比べて優
れているという特徴を有している。しかし、近年、光導
体レーザ(770〜800μm)を光源とする電子写真法を用
いたレーザプリンタの実用化が試みられているところ、
この種のプリンタにあつては高速化が要求されることか
ら、a−Siで構成された光受容層を有する光受容部材の
長波長域における更なる増感が必要となつてきている。
Furthermore, a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si has high sensitivity over all wavelengths, and is particularly excellent in light sensitivity in the long wavelength region as compared with selenium-based photoreceptors. It has the characteristic of being However, in recent years, there has been an attempt to put a laser printer using an electrophotographic method using a light guide laser (770 to 800 μm) as a light source into practical use.
Since high speed is required for this type of printer, further sensitization in the long wavelength region of the light receiving member having the light receiving layer made of a-Si is required.

従つてa−Si材料そのものの特性改良が計られる一方で
光受容部材を設計する際に、上記した様な問題が解決さ
れ且つまた前述の要求が満たされる様に工夫される必要
がある。
Therefore, while the characteristics of the a-Si material itself are improved, it is necessary to devise so as to solve the above-mentioned problems and satisfy the above-mentioned requirements when designing the light receiving member.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は、a−Siで構成された光受容層を有する光受容
部材について、上述の諸問題を解決し、そして上述の要
求を満たすようにすることを目的とするものである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to satisfy the above-mentioned requirements in a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si.

すなわち、本発明の主たる目的は、電気的、光学的、光
導電的特性が使用環境に殆んど依存することなく実質的
に常時安定しており、耐光疲労に優れ、繰返し使用に際
しても劣化現象を起こさず耐久性、耐湿性に優れ、残留
電位が全く又は殆んど観測されない、a−Siで構成され
た光受容層を有する光受容部材を提供することにある。
That is, the main object of the present invention is that electrical, optical, and photoconductive properties are substantially stable regardless of the use environment, are substantially stable to light, and have excellent light fatigue resistance, and even when repeatedly used, a deterioration phenomenon. It is an object of the present invention to provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si, which does not cause deterioration, has excellent durability and moisture resistance, and has no or almost no residual potential observed.

本発明の別の目的は、全可視光域において光感度が高
く、とくに半導体レーザとのマツチング性に優れ、且つ
光応答の速い、a−Siで構成された光受容層を有する光
受容部材を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a photoreceptive member having a photoreceptive layer composed of a-Si, which has a high photosensitivity in the entire visible light region, an excellent matching property with a semiconductor laser, and a fast photoresponse. To provide.

本発明の更に別の目的は、高光感度性、高SN比特性及び
高電気的耐圧性を有する、a−Siで構成された光受容層
を有する光受容部材を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a light-receiving member having a light-receiving layer composed of a-Si, which has high photosensitivity, high SN ratio characteristics, and high electrical withstand voltage.

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、a−
Siで構成された光受容層を有する光受容部材を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide excellent adhesion between the layer provided on the support and the support or between the layers of the laminated layers,
The structure is precise and stable, and the layer quality is high.
It is to provide a light receiving member having a light receiving layer composed of Si.

本発明の更に他の目的は、長期の使用にあつても画像欠
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
のできるa−Siで構成された光受容層を有する電子写真
用の光受容部材を提供することにある。
Still another object of the present invention is to obtain a high-quality image having no image defects or image blurring, high density, clear halftone and high resolution even during long-term use. Another object of the present invention is to provide a light-receiving member for electrophotography having a light-receiving layer composed of a-Si.

本発明のもう1つの他の目的は、電子写真用像形成部材
として適用した場合、静電像形成のための帯電処理の際
の電荷保持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて
有効に適用され得る優れた電子写真特性を有する、a−
Siで構成された光受容層を有する光受容部材を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is that, when applied as an electrophotographic image forming member, it has a sufficient charge retention capacity during charging processing for electrostatic image formation, and the ordinary electrophotographic method is extremely effective. A-, which has excellent electrophotographic properties that can be applied
It is to provide a light receiving member having a light receiving layer composed of Si.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

本発明は、上述の目的を達成するものであつて、電子写
真用像形成部材や、固体撮像装置、読取装置等に使用さ
れる光受容部材としてのa−Siの製品成立性、適用性、
応用性等の事項を含めて総括的に鋭意研究を続けた結
果、シリコン原子(Si)とゲルマニウム原子(Ge)を母
体とする非晶質材料、特にシリコン原子とゲルマニウム
原子を母体とし、水素原子(H)又はハロゲン原子
(X)の少なくともいずれか一方を含有する非晶質材
料、いわゆる水素化アモルフアスシリコンゲルマニウ
ム、ハロゲン化アモルフアスシリコンゲルマニウム、あ
るいはハロゲン含有水素化アモルフアスシリコンゲルマ
ニウム〔以下、「a−SiGe(H,X)」と表記する。〕で
構成される層領域を有する光受容部材の層構成を以下に
記載する様に特定化して作成された光受容部材が、実用
上著しく優れた特性を示すばかりでなく、従来の光受容
部材と比較してもあらゆる点において凌駕しているこ
と、特に電子写真用の光受容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い出したことに基づい
て完成せしめたものである。
The present invention achieves the above-mentioned object, and is product applicability, applicability of a-Si as a light receiving member used in an image forming member for electrophotography, a solid-state imaging device, a reading device, and the like,
As a result of continuing comprehensive and comprehensive research including applicability, etc., an amorphous material having silicon atoms (Si) and germanium atoms (Ge) as a base, particularly silicon atoms and germanium atoms as a base, and hydrogen atoms (H) or an amorphous material containing at least one of halogen atoms (X), so-called hydrogenated amorphous silicon germanium, amorphous hydrogenated silicon germanium, or halogen-containing amorphous hydrogenated silicon germanium [hereinafter, referred to as " a-SiGe (H, X) ". ] The light-receiving member produced by specifying the layer structure of the light-receiving member having the layer region constituted by the following not only exhibits remarkably excellent characteristics in practical use, but also a conventional light-receiving member. Compared with all, it is superior in all respects, has particularly excellent characteristics as a light receiving member for electrophotography, and has excellent absorption spectrum characteristics in the long wavelength side. It was completed based on the finding.

即ち、本発明の光受容部材は、支持体と、シリコン原子
を母体とし、ゲルマニウム原子を層厚方向に均一な分布
状態で含有する第一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有しない第二の層領域とを有し、
且つ、周期律表第III族または第V族に属する原子をそ
の濃度分布が前記支持体側の方に高くして表面側に向か
って減少する領域を有するように層厚方向に不均一な分
布状態で含有する非晶質材料で構成された1〜100μm
の層厚の第一の層と、シリコン原子を母体とし、炭素原
子を含有し、更に、水素原子または水素原子とハロゲン
原子を該水素原子の含有量あるいは該水素原子と該ハロ
ゲン原子との含有量の和が0.01〜40atomic%である量含
有し、且つ周期律表第III族または第V族に属する原子
を層厚方向に均一な分布状態で1.0〜104atomic ppm含有
する非晶質材料で構成された3×10-3〜30μmの層厚の
第二の層とが支持体側から順に積層された光受容層を有
し、前記第一の層または第二の層の少なくともいずれか
一方に層厚方向に均一な分布状態で窒素原子が含有され
ていることを特徴とする。
That is, the light receiving member of the present invention is a support and a first layer region containing silicon atoms as a matrix and containing germanium atoms in a uniform distribution state in the layer thickness direction and a silicon atom as a matrix and not containing germanium atoms. A second layer region and
And a non-uniform distribution state in the layer thickness direction so that the concentration distribution of atoms belonging to Group III or Group V of the periodic table becomes higher toward the support side and decreases toward the surface side. 1-100 μm composed of amorphous material contained in
A first layer having a layer thickness of, a silicon atom as a base material, a carbon atom, and further a hydrogen atom or a hydrogen atom and a halogen atom in the content of the hydrogen atom or the content of the hydrogen atom and the halogen atom. amorphous material sum of the amount is an amount containing a 0.01~40atomic%, that and a periodic table group III or V atoms belonging to a uniform distribution state in the layer thickness direction contained 1.0 to 10 4 atomic ppm And a second layer having a layer thickness of 3 × 10 −3 to 30 μm, which is laminated in this order from the support side, and has a light-receiving layer, and at least one of the first layer and the second layer. In addition, nitrogen atoms are contained in a uniform distribution state in the layer thickness direction.

そして前記第一の層を構成するシリコン原子を母体とす
る非晶質材料として、特にシリコン原子(Si)を母体と
し水素原子(H)又はハロゲン原子(X)の少なくとも
いずれか一方を含有するアモルフアス材料、即ち、a−
Si(H,X)を用いる。前記第二の層を構成するシリコン
原子を母体とし炭素原子(C)および伝導性を制御する
物質を含有する非晶質材料として、特にシリコン原子
(Si)を母体とし、炭素原子(C)、伝導性を制御する
物質および水素原子(H)又は水素原子(H)とハロゲ
ン原子(X)を含有するアモルフアス材料〔以下、「a
−SiCM(H,X)」(但し、Mは伝導性を制御する物質を
表わす。)と表記する。〕を用いる。なお、本明細書に
おいては、第二の層に含有される水素原子又は水素原子
とハロゲン原子を、便宜上、“水素原子又は/及びハロ
ゲン原子”と表現する場合もある。
Then, as an amorphous material having a silicon atom as a base material constituting the first layer, particularly, an amorphous material containing a silicon atom (Si) as a base material and containing at least one of a hydrogen atom (H) and a halogen atom (X). Material, ie a-
Si (H, X) is used. An amorphous material containing a silicon atom forming the second layer as a host and containing a carbon atom (C) and a substance for controlling conductivity, particularly a silicon atom (Si) as a host, and a carbon atom (C), A substance that controls conductivity and an amorphous material containing a hydrogen atom (H) or a hydrogen atom (H) and a halogen atom (X) [hereinafter referred to as "a
-SiCM (H, X) "(where M represents a substance that controls conductivity). ] Is used. In the present specification, the hydrogen atom or the hydrogen atom and the halogen atom contained in the second layer may be expressed as “hydrogen atom and / or halogen atom” for convenience.

前記の伝導性を制御する物質としては、半導体分野に於
ていう、いわゆる不純物を挙げることができ、P型伝導
性を与える周期律表第III族に属する原子(以下単に
「第III族原子」と称す。)、又は、n型伝導性を与え
る周期律表第V族に属する原子(以下単に「第V族原
子」と称す。)を用いる。具体的には、第III族原子と
しては、B(硼素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウ
ム)、In(インジウム)、Tl(タリウム)等が挙げられ
るが、特に好ましくは、B、Gaを用いる。また、第V族
原子としては、P(燐)、As(砒素)、Sb(アンチモ
ン)、Bi(ビスマス)等が挙げられるが、特に好ましく
は、P、Asを用いる。そして、第一の層に含有せしめる
伝導性を制御する物質と、第二の層に含有せしめる伝導
性を制御する物質とは、同じであつても、或いは、異な
つていてもよい。
Examples of the substance that controls the conductivity include so-called impurities in the field of semiconductors, and an atom belonging to Group III of the periodic table that gives P-type conductivity (hereinafter simply referred to as “Group III atom”). Or an atom belonging to Group V of the periodic table that gives n-type conductivity (hereinafter simply referred to as “Group V atom”). Specific examples of the group III atom include B (boron), Al (aluminum), Ga (gallium), In (indium), and Tl (thallium). Particularly preferably, B and Ga are To use. Examples of the Group V atom include P (phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi (bismuth), and the like, but P and As are particularly preferably used. The conductivity-controlling substance contained in the first layer and the conductivity-controlling substance contained in the second layer may be the same or different.

ところで本発明の光受容部材において、第一の層の支持
体と接する一部の層領域中にゲルマニウムを均一な分布
状態で含有せしめる目的は、長波長側における吸収スペ
クトル特性を向上せしめることにある。そしてゲルマニ
ウム原子を支持体と接する一部の層領域中に均一な分布
状態で含有してなる第一の層を有する本発明の光受容部
材は、特に電子写真用の光受容部材として用いた場合、
全可視光域において光感度が高く、かつ光応答性に優れ
ているといつた際立つた特性を示す。また、本発明の光
受容部材では支持体と接する一部の層領域にゲルマニウ
ム原子を含有せしめるため、特に半導体レーザー等の長
波長のものを用いた場合において、ゲルマニウム原子を
含有する該層領域が、該長波長側の光を完全に吸収する
ため、支持体表面からの反射によつて生ずる干渉という
現象の発生を防止することができるものである。
By the way, in the light receiving member of the present invention, the purpose of incorporating germanium in a uniform distribution state in a part of the layer region in contact with the support of the first layer is to improve the absorption spectrum characteristic on the long wavelength side. . Then, the light receiving member of the present invention having a first layer containing a germanium atom in a uniform distribution state in a part of the layer region in contact with the support is used particularly as a light receiving member for electrophotography. ,
It exhibits outstanding characteristics when it has high photosensitivity and excellent photoresponsiveness in the entire visible light range. Further, in the light receiving member of the present invention, in order to contain a germanium atom in a part of the layer region in contact with the support, especially when using a long wavelength one such as a semiconductor laser, the layer region containing a germanium atom is Since the light on the long wavelength side is completely absorbed, it is possible to prevent the phenomenon of interference caused by the reflection from the surface of the support.

また、本発明の光受容部材は、第一の層の全層領域又は
一部の層領域に前記の伝導性を制御する物質である第II
I族原子又は第V族原子を不均一な分布状態で含有する
ものであるが、第一の層に伝導性を制御する物質を含有
せしめることにより、第一の層の伝導型又は/及び伝導
率の制御、電荷阻止層の形成、第一の層と第二の層との
間の電荷の移送の向上、あるいは、帯電処理時における
見掛け上の暗抵抗の増大等の作用効果を奏するものであ
る。そして後に詳しく述べるように、伝導性を制御する
物質を含有せしめる第一の層の層領域が全層領域である
か又は一部の層領域であるかあるいは第一の層に含有せ
しめる伝導性を制御する物質の伝導型が第二の層に含有
せしめる伝導性を制御する物質の伝導型と同じであるか
又は異なつているかによつて、前述の奏される作用効果
は異なるものであり、目的及び期待する作用効果に応じ
て、伝導性を制御する物質を含有せしめる層領域および
伝導性を制御する物質の伝導型を適宜選択する必要があ
る。
Further, the light receiving member of the present invention is a material which controls the conductivity in the whole layer region or a part of the layer region of the first layer II
Although it contains a group I atom or a group V atom in a non-uniform distribution state, the conductivity type and / or conduction of the first layer can be improved by incorporating a substance that controls conductivity into the first layer. Rate control, formation of a charge blocking layer, improvement of charge transfer between the first layer and the second layer, or increase of apparent dark resistance during charging treatment. is there. Then, as will be described later in detail, the layer region of the first layer containing the substance for controlling the conductivity is the whole layer region or a part of the layer region, or the conductivity contained in the first layer is Depending on whether the conductivity type of the controlling substance is the same as or different from the conductivity type of the substance controlling the conductivity contained in the second layer, the above-mentioned action and effect are different. It is necessary to appropriately select the layer region containing the substance controlling the conductivity and the conductivity type of the substance controlling the conductivity according to the expected effect.

更に、本発明の光受容部材は第一の層の全層領域又は一
部の層領域および第二の層の全領域の少なくともいずれ
かに窒素原子を均一又は不均一な状態で含有するもので
あり、窒素原子を含有せしめることにより光受容部材の
高光感度化と高暗抵抗化、および支持体と第一の層の間
又は第一の層と第二の層の間の密着性の良化等の作用効
果を奏するものである。そして、これらの作用効果につ
いても、窒素原子を第一の層の全層領域に含有せしめる
か、又は第一の層の一部の層領域に含有せしめるか、又
は第二の層に含有せしめるかあるいは均一な分布状態で
含有せしめるか又は不均一な分布状態で含有せしめるか
によつて異なつているものであり、目的と期待する作用
効果に応じて、窒素原子を含有せしめる層又は層領域お
よび分布状態を適宜選択する必要がある。
Further, the light receiving member of the present invention contains a nitrogen atom in a uniform or non-uniform state in at least one of the entire layer region or a part of the first layer and the entire region of the second layer. Yes, by incorporating a nitrogen atom, the photoreceptive member has high photosensitivity and high dark resistance, and improved adhesion between the support and the first layer or between the first layer and the second layer. And the like. Also, regarding these actions and effects, whether the nitrogen atom is contained in the entire layer region of the first layer, or in a part of the layer region of the first layer, or in the second layer. Or, it is different depending on whether it is contained in a uniform distribution state or a non-uniform distribution state, and depending on the purpose and expected effect, the layer or layer region and the distribution in which the nitrogen atom is contained. It is necessary to select the state appropriately.

本発明の光受容部材の第二の層は光受容部材の耐湿性、
連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、お
よび耐久性を向上させるために第一の層上に設けられる
ものであつて、このことは第二の層に炭素原子を含有せ
しめることにより達成できる。さらに、こうした第二の
層を第一の層上に設けると、残留電位の発生および帯電
処理時における静電荷的痕跡傷の発生等の問題を生ずる
場合が多々あるが、第二の層に前述の伝導性を制御する
物質である第III族原子又は第V族原子を含有せしめる
ことによりこうした問題の発生を未然に防止できる。
The second layer of the photoreceptor of the present invention is the moisture resistance of the photoreceptor,
It is provided on the first layer in order to improve continuous repeated use characteristics, electric pressure resistance, use environment characteristics, and durability, which is due to the inclusion of carbon atoms in the second layer. Can be achieved. Further, when such a second layer is provided on the first layer, problems such as generation of residual potential and generation of electrostatic trace scratches during charging treatment often occur. By containing a group III atom or a group V atom, which is a substance that controls the conductivity of, the occurrence of such a problem can be prevented.

本発明の光受容部材の第一の層および第二の層には必要
に応じて水素原子(H)又は/ハロゲン原子(X)を含
有せしめる。該ハロゲン原子(X)としては、具体的に
はフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられるが、特に好
ましいものはフツ素および塩素である。そして、本発明
の第一の層および第二の層に含有せしめる水素原子
(H)の量またはハロゲン原子(X)の量、あるいは水
素原子とハロゲン原子(H+X)の量の和(但し、第二
の層においては水素原子(H)の量または水素原子とハ
ロゲン原子(H+X)の量の和)は、一般的には1×10
-2〜4×10atomic%とするが、好ましくは5×10-2〜3
×10atomic%、最適には1×10-1〜25atomic%とする。
The first layer and the second layer of the light receiving member of the present invention may contain a hydrogen atom (H) or a halogen atom (X), if necessary. Specific examples of the halogen atom (X) include fluorine, chlorine, bromine and iodine, and particularly preferable ones are fluorine and chlorine. Then, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) contained in the first layer and the second layer of the present invention, or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H + X) (however, In the two layers, the amount of hydrogen atoms (H) or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H + X) is generally 1 × 10 5.
-2 to 4 x 10 atomic%, preferably 5 x 10 -2 to 3
× 10 atomic%, optimally 1 × 10 -1 to 25 atomic%.

以下、図面により本発明の光受容部材の具体的層構成に
ついてより詳しく説明する。
Hereinafter, the specific layer structure of the light receiving member of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

第1〜4図は本発明の光受容部材の層構成を説明するた
めの模式図であり、各図において100は光受容部材、101
は支持体、102は第一の層、103は第二の層、104は自由
表面、105〜110は層領域を示す。
1 to 4 are schematic views for explaining the layer structure of the light receiving member of the present invention, in each of which 100 is a light receiving member, 101
Is a support, 102 is a first layer, 103 is a second layer, 104 is a free surface, and 105 to 110 are layer regions.

支持体 本発明に用いる支持体101は、導電性のものであつて
も、また電気絶縁性のものであつてもよい。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Al、Cr、Mo、
Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pb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、紙等が挙げら
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し、該導電処理された表面
側に光受容層を設けるのが望ましい。
Support The support 101 used in the present invention may be either conductive or electrically insulating. As the conductive support, for example, NiCr, stainless steel, Al, Cr, Mo,
Examples include metals such as Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pb, and alloys thereof. Examples of the electrically insulating support include films or sheets of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene and polyamide, glass, ceramics, paper and the like. It is preferable that at least one surface of these electrically insulating supports is subjected to a conductive treatment, and a light receiving layer is provided on the surface side subjected to the conductive treatment.

例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr、Al、Cr、
Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3、SnO2、I
TO(In2O3+SnO2)等から成る薄膜を設けることによつ
て導電性を付与し、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、Al、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、その表面に導電性を付与する。支持体の形状は、円
筒状、ベルト状、板状等任意の形状が使用可能である。
用途、所望によつて、その形状は適宜に決めることので
きるものであるが、例えば、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、所望通りの光受容部材を形成しうる様に適宜決定す
るが、光受容部材として可撓性が要求される場合には、
支持体としての機能を充分発揮しうる範囲内で可能な限
り薄くすることができる。しかしながら、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
以上にされる。
For example, if it is glass, NiCr, Al, Cr,
Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , I
Conductivity is provided by providing a thin film made of TO (In 2 O 3 + SnO 2 ) or the like, or synthetic resin film such as polyester film is made of NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni,
A thin film of metal such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the metal, Conductivity is given to the surface. The support may have any shape such as a cylindrical shape, a belt shape, or a plate shape.
The shape can be appropriately determined depending on the application and the desire. For example, in the case of continuous high-speed copying, when used as an electrophotographic image forming member, an endless belt shape or a cylindrical shape. Is desirable. The thickness of the support is appropriately determined so that a desired light receiving member can be formed, but when flexibility is required as the light receiving member,
It can be made as thin as possible within a range where the function as a support can be sufficiently exhibited. However, in terms of mechanical strength and the like in terms of manufacturing and handling the support, it is usually 10 μm.
That is all.

第一の層 第一の層102は、前記支持体101上に設けるものであつ
て、支持体側よりゲルマニウム原子を含有するa−Si
(H,X)、即ちa−SiGe(H,X)で構成される層領域105
とゲルマニウム原子を含有しないa−Si(H,X)で構成
される層領域106とが順に積層された層構成を有するも
のである。第2図は該層構成を模式的に示すものであ
る。そして、本発明の光受容部材の第一の層102には、
伝導性を制御する物質である第III族原子又は第V族原
子、および必要に応じて窒素原子を含有するものであ
り、第III族原子又は第V族原子は該層102の全層領域又
は一部の層領域に均一な分布状態で分布しており、窒素
原子は該層102の全層領域又は一部の層領域に均一な分
布状態で分布している。ここで均一な分布状態とは、含
有せしめる原子の分布状態が、第一の層の支持体表面と
平行な面方向および第一の層の層厚方向の双方において
均一であることをいい、不均一な分布状態とは、含有せ
しめる原子の分布濃度が、第一の層の支持体表面と平行
な面方向においては均一であるが、第一の層の層厚方向
においては不均一であることをいう。
First Layer The first layer 102 is provided on the support 101, and is a-Si containing a germanium atom from the support side.
(H, X), that is, a layer region 105 composed of a-SiGe (H, X)
And a layer region 106 made of a-Si (H, X) containing no germanium atom are laminated in this order. FIG. 2 schematically shows the layer structure. Then, in the first layer 102 of the light receiving member of the present invention,
A group III atom or a group V atom which is a substance for controlling conductivity, and a nitrogen atom if necessary, and the group III atom or the group V atom is the whole layer region of the layer 102 or The nitrogen atoms are distributed in a uniform distribution state in a part of the layer area, and the nitrogen atoms are distributed in a uniform distribution state in the entire layer area or a part of the layer area of the layer 102. Here, the uniform distribution state means that the distribution state of the contained atoms is uniform in both the plane direction parallel to the support surface of the first layer and the layer thickness direction of the first layer. A uniform distribution state means that the distribution concentration of atoms contained is uniform in the plane direction parallel to the support surface of the first layer, but non-uniform in the layer thickness direction of the first layer. Say.

本発明の光受容部材は、第一の層102の支持体と接する
一部の層領域105にゲルマニウム原子を均一な分布状態
で含有しているため、長波長側における吸収スペクトル
特性が向上し、比較的短波長から比較的長波長までの全
可視光域において光感度が高く、且つ光応答性が優れて
いるといつた際立つた特性を有するところのものとな
る。そして、半導体レーザー等の長波長のものを光源と
して用いた場合、ゲルマニウム原子を含有しない層領域
106では殆んど吸収しきれない長波長域の光を、ゲルマ
ニウム原子を含有する層領域105では実質的に完全に吸
収することができるため、支持体表面からの反射による
干渉といつた現象の発生を未然に防止できる。したがつ
て、支持体と接する一部の層領域105にゲルマニウム原
子を含有せしめることは、特に重要である。そして、第
一の層の支持体と接する一部の層領域105に含有せしめ
るゲルマニウム原子の量は、本発明の目的を達成しうる
所望の特性に従つて適宜決められるものであり、通常は
1〜9.5×105atomic ppmとするが、好ましくは1×102
〜8×105atomic ppm、最適には5×102〜7×105atomi
c ppmとするのが望ましい。
The light-receiving member of the present invention contains germanium atoms in a uniform distribution state in a part of the layer region 105 in contact with the support of the first layer 102, so that the absorption spectrum characteristic on the long wavelength side is improved, If the photosensitivity is high and the photoresponsiveness is excellent in the entire visible light region from a relatively short wavelength to a relatively long wavelength, it will have outstanding characteristics. When a long-wavelength laser such as a semiconductor laser is used as a light source, a layer region containing no germanium atom
Light in the long wavelength range, which is hardly absorbed by 106, can be substantially completely absorbed by the layer region 105 containing germanium atoms, so that interference due to reflection from the support surface and a phenomenon Occurrence can be prevented in advance. Therefore, it is particularly important to incorporate germanium atoms in a part of the layer region 105 which is in contact with the support. The amount of germanium atoms contained in a part of the layer region 105 in contact with the support of the first layer is appropriately determined according to the desired characteristics that can achieve the object of the present invention, and is usually 1 〜9.5 × 10 5 atomic ppm, preferably 1 × 10 2
~ 8 x 10 5 atomic ppm, optimally 5 x 10 2 to 7 x 10 5 atomi
It is desirable to use c ppm.

ゲルマニウム原子を含有する層領域105の層厚(TG)と
ゲルマニウム原子を含有しない層領域106の層厚(T)
とは、本発明の目的を効率的に達成する為には重要な要
因の1つであり、形成される光受容部材に所望の特性が
充分に与えられる様に、光受容部材の設計の際にはこれ
等の層厚について充分な注意を払わなければならない
が、層領域105の層厚(TB)は通常3×10-3〜50μとす
るが好ましくは4×10-3〜40μ、最適には5×10-3〜50
μとするのが望ましい。また、層領域106の層厚(T)
は通常0.5〜90μとするが、好ましくは1〜80μ、最適
には2〜50μとするのが望ましい。
The layer thickness of the layer region 105 containing germanium atoms (T G ) and the layer thickness of the layer region 106 not containing germanium atoms (T)
Is one of the important factors for efficiently achieving the object of the present invention, and is important in designing the light receiving member so that the light receiving member to be formed can be sufficiently provided with desired characteristics. However, the layer thickness (T B ) of the layer region 105 is usually 3 × 10 −3 to 50 μ, but preferably 4 × 10 −3 to 40 μ, Optimal 5 × 10 -3 to 50
It is desirable to set to μ. Also, the layer thickness (T) of the layer region 106
Is usually 0.5 to 90 μ, preferably 1 to 80 μ, and most preferably 2 to 50 μ.

さらに、層領域105の層厚(TB)と層領域106の層厚
(T)との和(TB+T)は、両方の層領域に要求される
特性と第一の層全体に要求される特性、さらには光受容
層全体に要求される特性との相互的かつ有機的関連性に
基づいて、光受容部材の層形成の際に充分に考慮して決
定する必要があり、通常は1〜100μとするが、好まし
くは1〜80μ、最適には2〜50μとするのが望ましい。
Furthermore, the sum (T B + T) of the layer thickness of the layer region 105 (T B ) and the layer thickness of the layer region 106 (T B + T) is required for both the layer regions and for the entire first layer. Characteristics, and further, based on the mutual and organic relationship with the characteristics required for the entire light-receptive layer, it needs to be sufficiently taken into consideration when forming the layer of the light-receptive member, and usually 1 Although it is set to ˜100 μ, preferably 1 to 80 μ, and optimally 2 to 50 μ.

さらにまた、上記の層領域105の層厚(TB)と層領域106
の層厚(T)は、TB/T≦1なる関係を満足するように、
各々を決定するのが望ましく、より好ましくはTB/T≦0.
9、最適にはTB/T≦0.8なる関係を満足するように決定す
るのが望ましい。
Furthermore, the layer thickness (T B ) of the layer region 105 and the layer region 106 are
The layer thickness (T) of is to satisfy the relationship of T B / T ≦ 1,
It is desirable to determine each, more preferably T B / T ≤ 0.
9. Optimally, it is desirable to determine so as to satisfy the relationship of T B /T≦0.8.

前記層領域105の層厚は、該層領域105に含有せしめるゲ
ルマニウム原子の量も考慮して決める必要があり、例え
ば、含有せしめるゲルマニウム原子の量が1×105atomi
c ppm以上である場合には層領域105の層厚(TB)として
はかなり薄くするのが望ましく、具体的には30μ以下、
好ましくは25μ以下、最適には20μ以下とするのが望ま
しい。
It is necessary to determine the layer thickness of the layer region 105 in consideration of the amount of germanium atoms contained in the layer region 105. For example, the amount of germanium atoms contained is 1 × 10 5 atomi.
When it is c ppm or more, it is desirable that the layer thickness (T B ) of the layer region 105 is considerably thin, specifically, 30 μm or less,
It is preferably 25 μm or less, and most preferably 20 μm or less.

本発明の第一の層に伝導性を制御する物質である第III
族原子又は第V族原子を含有せしめることによつて奏さ
れる作用効果は、後述するごとく、該原子の分布状態に
よつて、あるいは、第一の層に含有せしめる第III族原
子又は第V族原子の伝導型が、第二の層に含有せしめる
第III族原子又は第V族原子の伝導型と同じであるか又
は異なつているかによつて異なるものである。したがつ
て、目的に応じた所望の特性を有する光受容部材を得る
ためには、第III族原子又は第V族原子を不均一な分布
状態で含有せしめる層領域を全層領域とするか又は一部
の層領域とするか、および第III族原子は第V族原子の
伝導型を第二の層のものと同じにするか、又は異なるも
のとするかを適宜選択する必要がある。さらに、第一の
層に含有せしめる第III族原子又は第V族原子の量も、
目的とする作用効果に応じて異なることから、目的に応
じた所望の特性を有する光受容部を得るためには、第一
の層に含有せしめる第III族原子又は第V族原子の量に
ついても適宜選択する必要がある。
The first layer of the present invention is a conductivity controlling substance III
As will be described later, the action and effect obtained by containing a group atom or a group V atom depends on the distribution state of the atom or a group III atom or a group V atom contained in the first layer. The conductivity type of the group atom differs depending on whether it is the same as or different from the conductivity type of the group III atom or the group V atom contained in the second layer. Therefore, in order to obtain a light-receiving member having desired characteristics depending on the purpose, the layer region containing the group III atom or the group V atom in a non-uniform distribution state is used as the whole layer region, or It is necessary to appropriately select whether to form a part of the layer region and to make the group III atom have the same conductivity type as the group V atom or that of the second layer. Further, the amount of the group III atom or the group V atom contained in the first layer is also
The amount of the Group III atom or the Group V atom to be contained in the first layer is also different in order to obtain a light-receiving part having desired characteristics depending on the purpose because it depends on the intended action and effect. It is necessary to select it appropriately.

即ち、第一の層の全層領域に第III族原子又は第V族原
子を含有せしめる場合には、第一の層の伝導性及び/又
は伝導率を制御するという作用効果を奏する。そしてこ
の場合、第一の層領域に含有せしめる第III族原子又は
第V族原子の量は比較的少量でよく、通常は1×10-3
1×103atomic ppmとするが、好ましくは5×10-2〜5
×102atomic ppm、最適には1×10-1〜2×102atomic p
pmとするのが望ましい。又、この場合、第一の層に含有
せしめる伝導性を制御する物質の伝導型は、後述する第
二の層に含有せしめるものの伝導型と同じであつても、
あるいは異なつていてもよい。
That is, when a group III atom or a group V atom is contained in the entire layer region of the first layer, the effect of controlling the conductivity and / or the conductivity of the first layer is obtained. In this case, the amount of the group III atom or the group V atom contained in the first layer region may be relatively small, usually 1 × 10 −3 to
The concentration is set to 1 × 10 3 atomic ppm, preferably 5 × 10 −2 to 5
× 10 2 atomic ppm, optimally 1 × 10 -1 to 2 × 10 2 atomic p
pm is preferred. Further, in this case, even if the conductivity type of the substance controlling the conductivity contained in the first layer is the same as that of the substance contained in the second layer described later,
Alternatively, they may be different.

また、第一の層について、支持体と接する側において第
III族原子又は第V族原子の含有量が比較的多量とな
り、第二の層と接する側において第III族原子又は第V
族原子の含有量が比較的少量となるかあるいは実質的に
ゼロに近くなるようにした場合、第III族原子又は第V
族原子を比較的多量に含有する層領域によつて電荷阻止
層が形成されるという作用効果を奏する。この場合、第
一の層は含有せしめる第III族原子又は第V族原子の量
は比較的多量であつて、通常は3×10〜5×104atomic
ppmとするが、好ましくは5×10〜1×104atomic ppm、
最適には1×102〜5×103atomic ppmとする。
In addition, regarding the first layer, the first layer is provided on the side in contact with the support.
The content of the group III atom or the group V atom becomes relatively large, and the group III atom or the group V atom is present on the side in contact with the second layer.
When the content of the group atom is set to be relatively small or substantially close to zero, the group III atom or the group V atom
The charge-blocking layer is formed by the layer region containing a relatively large amount of group atoms. In this case, the first layer contains a relatively large amount of group III atoms or group V atoms, and is usually 3 × 10 to 5 × 10 4 atomic.
ppm, but preferably 5 × 10 to 1 × 10 4 atomic ppm,
The optimum value is 1 × 10 2 to 5 × 10 3 atomic ppm.

次に第一の層に含有せしめる第III族原子又は第V族原
子の量が、支持体側においては比較的多量であつて、支
持体側から第二の層との界面に向つて減少し、第二の層
との界面付近においては、比較的少量となるかあるいは
実質的にゼロに近くなるように、第III族原子又は第V
族原子を分布させる場合の典型的例のいくつかを、第5
図乃至第13図によつて説明するが、本発明はこれらの例
によつて限定されるものではない。各図において、横軸
は第III族原子又は第V族原子の分布濃度Cを、縦軸は
第一の層102の層厚を示し、tBは支持体101側と第一の層
との界面位置を、tTは第二の層103と第一の層との界面
位置を示す。
Next, the amount of the group III atom or the group V atom contained in the first layer is relatively large on the support side and decreases from the support side toward the interface with the second layer. In the vicinity of the interface with the second layer, the amount of the group III atom or the group V atom should be relatively small or substantially zero.
Some typical examples of distributing group atoms are described in
Although the description will be made with reference to FIGS. 13 to 13, the present invention is not limited to these examples. In each drawing, the horizontal axis represents the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom, the vertical axis represents the layer thickness of the first layer 102, and t B represents the side of the support 101 and the first layer. The interface position, t T, represents the interface position between the second layer 103 and the first layer.

第5図は、第一の層中に含有せしめる第III族原子又は
第V族原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例を示し
ている。該例では、第III族原子又は第V族原子を含有
する第一の層と支持体表面とが接する界面位置tBよりt1
までは、第III族原子又は第V族原子の分布濃度CがC1
なる一定値をとり、位置t1より第一の層が第二の層と接
する界面位置tTまでは、第III族原子又は第V族原子の
分布濃度Cが濃度C2から位置連続的に減少し、界面位置
tTにおいては第III族原子又は第V族原子の分布濃度C
がC3となる。
FIG. 5 shows a first typical example of the distribution state of the group III atoms or the group V atoms contained in the first layer in the layer thickness direction. In this example, from the interface position t B at which the first layer containing a Group III atom or a Group V atom and the surface of the support are in contact with each other, t 1
Until the distribution concentration C of group III atoms or group V atoms is C 1
From the position t 1 to the interface position t T where the first layer is in contact with the second layer, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is continuously changed from the concentration C 2 to the position. Decrease interface position
At t T , the distribution concentration C of group III atoms or group V atoms C
Becomes C 3 .

第6図は、他の典型例の1つを示している。該例では、
第一の層に含有せしめる第III族原子又は第V族原子の
分布濃度Cは、位置tBから位置tTにいたるまで、濃度C4
から連続的に減少し、位置tTにおいて濃度C5となる。
FIG. 6 shows one of other typical examples. In that example,
The distribution concentration C of the group III atom or the group V atom contained in the first layer is C 4 from the position t B to the position t T.
It continuously decreases from and reaches the concentration C 5 at the position t T.

第7図に示す例では、位置tBからt2までは第III族原子
又は第V族原子の分布濃度Cが濃度C6なる一定値を保
ち、位置t2から位置tTにいたるまでは、第III族原子又
は第V族原子の分布濃度Cは濃度C7から徐々に連続的に
減少して位置tTにおいては第III族原子又は第V族原子
の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。但し、ここで実質
的にゼロとは、検出限界量未満の場合をいう。
In the example shown in FIG. 7, from the position t B to t 2 keeps the constant value distribution concentration C of the group III atoms or group V atoms is concentration C 6, up to the position t T from the position t 2 , The distribution concentration C of the group III atom or the group V atom gradually and continuously decreases from the concentration C 7, and the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is substantially zero at the position t T. Becomes However, the term "substantially zero" here means that the amount is less than the detection limit amount.

第8図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは位置tBよりも位置tTにいたるまで、濃度C8
ら連続的に徐々に減少し、位置tTにおいては第III族原
子又は第V族原子の分布濃度Cは実質的にゼロとなる。
In the example shown in FIG. 8, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom gradually decreases continuously from the concentration C 8 until reaching the position t T from the position t B , and at the position t T. The distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is substantially zero.

第9図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは位置tBよりも位置t3の間においては濃度C9
一定値にあり、位置t3から位置tTの間においては、濃度
C9から濃度C10となるまで、一次関数的に減少する。
In the example shown in FIG. 9, the distribution concentration C of the group III atoms or group V atoms is a constant value of the concentration C 9 is between the position t 3 from the position t B, the position t T from the position t 3 Between the concentrations
It decreases in a linear function from C 9 to the concentration C 10 .

第10図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは、位置tBより位置t4にいたるまでは濃度C11
の一定値にあり、位置t4より位置tTまでは濃度C12から
濃度C13となるまで一次関数的に減少する。
In the example shown in FIG. 10, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is the concentration C 11 from the position t B to the position t 4.
Is constant and decreases from the position t 4 to the position t T in a linear function from the concentration C 12 to the concentration C 13 .

第11図に示す例においては、第III族原子又は第V族原
子の分布濃度Cは、位置tBから位置tTにいたるまで、濃
度C14から実質的にゼロとなるまで一次関数的に減少す
る。
In the example shown in FIG. 11, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom has a linear function from the position t B to the position t T and from the concentration C 14 to substantially zero. Decrease.

第12図に示す例では、第III族原子又は第V族原子の分
布濃度Cは、位置tBから位置t5にいたるまで濃度C15
ら濃度C16となるまで一次関数的に減少し、位置t5から
位置tTまでは濃度C16の一定値を保つ。
In the example shown in FIG. 12, the distributed concentration C of the group III atom or the group V atom decreases linearly from the position t B to the position t 5 until the concentration C 15 to the concentration C 16 . The constant value of the concentration C 16 is maintained from the position t 5 to the position t T.

最後に、第13図に示す例では、第III族原子又は第V族
原子の分布濃度Cは、位置tBにおいて濃度C17であり、
位置tBから位置t6までは濃度C17からはじめはゆつくり
減少して、位置t6付近では急激に減少し、位置t6では濃
度C18となる。次に、位置t6から位置t7までははじめの
うちは急激に減少し、その後は緩やかに徐々に減少し、
位置t7においては濃度C19となる。更に位置t7と位置t8
の間では極めてゆつくりと徐々に減少し、位置t8におい
て濃度C20となる。また更に、位置t8から位置tTにいた
るまでは、濃度C20から実質的にゼロとなるまで徐々に
減少する。
Finally, in the example shown in FIG. 13, the distribution concentration C of the group III atom or the group V atom is the concentration C 17 at the position t B ,
From the position t B to the position t 6 , the concentration C 17 starts to decrease gradually, and then decreases sharply near the position t 6 and reaches the concentration C 18 at the position t 6 . Next, from the position t 6 to the position t 7, at the beginning, it decreases sharply, and thereafter it gradually decreases gradually,
The concentration is C 19 at the position t 7 . Furthermore, position t 7 and position t 8
Between them, the concentration is extremely slow and gradually decreases, and the concentration becomes C 20 at the position t 8 . Furthermore, from the position t 8 to the position t T , the concentration C 20 gradually decreases until it becomes substantially zero.

第5図〜第13図に示した例のごとく、第一の層の支持体
側に近い側に第III族原子又は第V族原子の分布濃度C
の高い部分を有し、第一の層の第二の層との界面側にお
いては、該分布濃度Cがかなり低い濃度の部分あるいは
実質的にゼロに近い濃度の部分を有する場合にあつて
は、支持体側に近い部分に第III族原子又は第V族原子
の分布濃度が比較的高濃度である局在領域を設けるこ
と、好ましくは該局在領域Aを支持体表面と接触する界
面位置から5μ以内に設けることにより、第III族原子
又は第V族原子の分布濃度が高濃度である層領域が電荷
注入阻止層を形成するという前述の作用効果がより一層
効率的に奏される。
As in the example shown in FIGS. 5 to 13, the distribution concentration C of group III atoms or group V atoms C on the side of the first layer close to the support side.
In the case where the distribution concentration C has a considerably low concentration portion or a concentration portion substantially close to zero on the interface side of the first layer with the second layer. Providing a localized region having a relatively high concentration distribution of group III atoms or group V atoms in a portion near the support side, preferably from the interface position where the localized region A contacts the surface of the support By providing the thickness within 5 μm, the above-described effect that the layer region in which the distribution concentration of the group III atom or the group V atom is high forms the charge injection blocking layer is more efficiently achieved.

また、上述の場合とは逆に、第一の層の第二の層と接す
る側において伝導性を制御する物質である第III族原子
又は第V族原子が比較的多量となるように含有せしめる
場合、第一の層と第二の層に含有せしめる伝導性を制御
する物質の伝導型が同じであれば、第一の層と第二の層
の間のエネルギーレベル的整合性を向上せしめ、両層間
での電荷の移送を高めるという作用効果が奏され、この
作用効果は第二の層の層厚が厚く、暗抵抗が高い場合に
特に顕著である。
Contrary to the above-mentioned case, a relatively large amount of a group III atom or a group V atom, which is a substance that controls conductivity, is contained on the side of the first layer which is in contact with the second layer. In this case, if the conductivity types of the substances controlling the conductivity contained in the first layer and the second layer are the same, the energy level consistency between the first layer and the second layer is improved, The effect of enhancing the transfer of charges between the two layers is exhibited, and this effect is particularly remarkable when the layer thickness of the second layer is large and the dark resistance is high.

さらに、第一の層の第二の層と接する側において比較的
多量となるように伝導性を制御する物質である第III族
原子又は第V族原子を含有せしめる場合において、第一
の層と第二の層の層に含有せしめる伝導性を制御する物
質の伝導型が異なつていれば、該多量に含有せしめた層
領域は積極的に第一の層と第二の層の接合部となり、帯
電処理時における見掛け上の暗抵抗の増大をはかるとい
う作用効果が奏される。
Furthermore, in the case where a group III atom or a group V atom, which is a substance that controls conductivity, is contained so that the amount of the first layer is in contact with the second layer in a relatively large amount, If the conductivity type of the substance that controls the conductivity contained in the second layer is different, the layer region containing a large amount of the substance positively becomes a junction between the first layer and the second layer. The effect of increasing the apparent dark resistance during the charging process is achieved.

いずれの場合にも、第一の層の第二の層と接する側にお
いて第III族原子又は第V族原子を比較的多量となるよ
うに含有せしめる場合の、第III族原子又は第V族原子
の第一の層における分布状態の典型例のいくつかは、前
述の第5図乃至第13図により示した典型例の層厚方向を
逆にしたものすなわち、tBを第二の層103と第一の層102
との界面位置とし、tTを支持体と第一の層の界面位置と
したものによつて、同様に説明される。そして、第二の
層と接する側において、第III族原子又は第V族原子を
比較的多量に含有せしめる場合は、その量は比較的わず
かな量でよく、通常は1×10-3〜1×103atomic ppmと
するが、好ましくは5×10-2〜5×102atomic ppm、最
適には1×10-1〜2×102atomic ppmとするのが望まし
い。
In any case, a group III atom or a group V atom when a relatively large amount of a group III atom or a group V atom is contained on the side of the first layer in contact with the second layer Some of the typical examples of the distribution state in the first layer are those obtained by reversing the layer thickness direction of the typical example shown in FIGS. 5 to 13, that is, t B is the second layer 103. First layer 102
The same explanation will be made by using the position of the interface between and as t and the position of the interface between the support and the first layer as t T. When a relatively large amount of Group III atom or Group V atom is contained on the side in contact with the second layer, the amount thereof may be relatively small, usually 1 × 10 -3 to 1 The concentration is set to x10 3 atomic ppm, preferably 5 x 10 -2 to 5 x 10 2 atomic ppm, and most preferably 1 x 10 -1 to 2 x 10 2 atomic ppm.

以上、第III族原子又は第V族原子の分布状態につい
て、個々に各々の作用効果を記述したが、所望の目的を
達成しうる特性を有する光受容部材を得るについては、
これらの第III族原子又は第V族原子の分布状態および
第一の層に含有せしめる第III族原子又は第V族原子の
量を、必要に応じて適宜組み合わせて用いるものである
ことは、いうまでもない。
As described above, the action and effect of each of the distribution states of the group III atoms or the group V atoms have been described individually. For obtaining the light receiving member having the characteristics capable of achieving the desired purpose,
It is said that the distribution state of these Group III atoms or Group V atoms and the amount of Group III atoms or Group V atoms contained in the first layer are used in an appropriate combination as necessary. There is no end.

本発明の光受容部材は第一の層に窒素原子を含有せしめ
ることにより、第一の層の光感度および暗抵抗が増大
し、さらに、支持体と第一の層又は第一の層と第二の層
の密着性が良化するものである。
In the light-receiving member of the present invention, by containing a nitrogen atom in the first layer, the photosensitivity and dark resistance of the first layer are increased, and further, the support and the first layer or the first layer and the first layer. The adhesion of the second layer is improved.

第一の層の窒素原子を含有せしめる層領域は、第一の層
の全層領域であつてもよく、また、一部の層領域であつ
てもよい。さらに、該層領域における窒素原子の分布状
態は、均一であつてもよく、また、不均一であつてもよ
い。そして、後述するごとく、窒素原子を含有せしめる
層領域が全層領域であるか又は一部の層領域であるかに
より、あるいは窒素原子の該領域における分布状態が均
一であるか不均一であるかによつて、奏されるところの
作用効果は異なるものである。したがつて、所望の目的
および期待する作用効果を効率的に達成しうる光受容部
材を得るためには、窒素原子を含有せしめる層領域およ
び分布状態を適宜選択する必要がある。さらに、第一の
層に含有せしめる窒素原子の量も、目的及び期待する作
用効果に応じて異なるものであることから、所望の目的
・作用効果を奏する光受容部材を得るためには、第一の
層に含有せしめる窒素原子の量についても適宜選択する
必要がある。
The layer region containing nitrogen atoms in the first layer may be the entire layer region of the first layer or a part of the layer region. Further, the distribution state of nitrogen atoms in the layer region may be uniform or non-uniform. Then, as described later, whether the layer region containing the nitrogen atoms is the whole layer region or a part of the layer region, or whether the distribution state of the nitrogen atoms in the region is uniform or non-uniform Therefore, the action and effect to be played are different. Therefore, in order to obtain a light-receiving member that can efficiently achieve the desired purpose and expected effect, it is necessary to appropriately select the layer region containing nitrogen atoms and the distribution state. Furthermore, since the amount of nitrogen atoms contained in the first layer also differs depending on the purpose and the expected effect, it is necessary to obtain the light receiving member having the desired purpose and effect. It is also necessary to appropriately select the amount of nitrogen atoms contained in the layer.

即ち、第1図において模式的に示すごとく、第一の層の
全層領域に窒素原子を含有せしめる場合、第一の層の光
感度および暗抵抗を増大させるという効果が奏される。
この場合、第一の層に含有せしめる窒素原子の量は、高
光感度を維持するために、比較的少量とする。
That is, as schematically shown in FIG. 1, when nitrogen atoms are contained in the entire layer region of the first layer, the photosensitivity and dark resistance of the first layer are increased.
In this case, the amount of nitrogen atoms contained in the first layer is made relatively small in order to maintain high photosensitivity.

また、第2図において模式的に示すごとく、第一の層の
支持体と接する一部の層領域105に窒素原子を均一な分
布状態で含有せしめるか、あるいは第一の層の支持体と
接する側で窒素原子の分布濃度が比較的高くなるように
窒素原子を含有せしめる場合には、支持体101と第一の
層の密着性が良化するという作用効果が奏される。さら
に、第3図において模式的に示すごとく、第一の層の第
二の層と接する一部の層領域106に窒素原子を均一な分
布状態で含有せしめるか、あるいは第一の層の第二の層
と接する側で窒素原子の分布濃度が比較的高くなるよう
に窒素原子を含有せしめる場合には、第一の層と第二の
層の密着性が良化するという作用効果が奏される。更に
また、第一の層と第二の層の密着性を良化させるという
作用効果は後に述べるところの第二の層に窒素原子を均
一な分布状態で含有せしめることによつても達成しうる
ものである。
Further, as schematically shown in FIG. 2, a part of the layer region 105 which is in contact with the support of the first layer is made to contain nitrogen atoms in a uniform distribution state, or is contacted with the support of the first layer. When nitrogen atoms are contained so that the distribution concentration of nitrogen atoms is relatively high on the side, the effect of improving the adhesion between the support 101 and the first layer is achieved. Further, as schematically shown in FIG. 3, a part of the layer region 106 of the first layer which is in contact with the second layer is made to contain nitrogen atoms in a uniform distribution state, or the second layer of the first layer is included. When nitrogen atoms are contained so that the distribution concentration of nitrogen atoms on the side in contact with the layer is relatively high, the effect of improving the adhesion between the first layer and the second layer is achieved. . Furthermore, the effect of improving the adhesion between the first layer and the second layer can also be achieved by incorporating nitrogen atoms in the second layer, which will be described later, in a uniform distribution state. It is a thing.

第一の層の支持体側または第一の層の第二の層と接する
側において窒素原子が比較的多量となるように不均一に
分布せしめるについては、先に記述した第III族原子又
は第V族原子を不均一に分布せしめる場合と同様であ
り、その典型的な例は第5図乃至第11図に示されている
が、本発明においてそれらの例に限定されるものではな
い。
Regarding the non-uniform distribution of the nitrogen atoms in the first layer on the side of the support or on the side of the first layer which is in contact with the second layer, the non-uniform distribution of the nitrogen atoms is described in Group III atoms or V It is similar to the case where the group atoms are nonuniformly distributed, and typical examples thereof are shown in FIGS. 5 to 11, but the present invention is not limited to these examples.

そして、支持体と第一の層又は第一の層と第二の層の密
着性の良化を図つて、窒素原子を含有せしめる場合、第
一の層に含有せしめる窒素原子の量は、密着性を確実と
するために比較的多量とするのが好ましい。
Then, in order to improve the adhesion between the support and the first layer or between the first layer and the second layer, when a nitrogen atom is contained, the amount of the nitrogen atom contained in the first layer is It is preferable to use a relatively large amount to ensure the stability.

さらに、前述のごとく本発明においては窒素原子を第一
の層の支持体と接する側において比較的高濃度に含有せ
しめることにより支持体と第一の層の密着性を向上せし
めることが可能となるが、この場合、窒素原子を高濃度
で含有せしめた局在領域を有するようにすると、より一
層密着性の向上を図ることができる。この様な局在領域
は第5図乃至第13図に示す記号を用いて記載すれば、界
面位置tBより5μ以内に設けることが望ましく、このよ
うな局在領域は窒素原子を含有する一部の層領域105の
全部であつてもよく、また、一部の層領域のさらに一部
であつてもよい。
Further, as described above, in the present invention, by containing a nitrogen atom in a relatively high concentration on the side of the first layer which is in contact with the support, it is possible to improve the adhesion between the support and the first layer. However, in this case, if a localized region containing a high concentration of nitrogen atoms is provided, the adhesion can be further improved. If such a localized region is described by using the symbols shown in FIGS. 5 to 13, it is desirable to provide it within 5 μm from the interface position t B. Such a localized region contains a nitrogen atom. It may be the whole of the partial layer region 105 or a part of the partial layer region.

以上、窒素原子の分布状態について各々にその作用効果
を記載したが、本発明の光受容部材において、これらの
作用効果の2つ以上を同時に奏するようにするために
は、窒素原子を含有せしめる層領域および窒素原子の分
布状態を適宜組み合わせて用いることはいうまでもな
い。例えば、支持体と第一の層との間の密着性の良化お
よび第一の層の光感度と暗抵抗の向上の双方を達成しう
るようにするためには、第一の層の支持体側において比
較的高濃度となるように窒素原子を分布せしめ、その他
の層領域においては比較的低濃度となるように窒素原子
を分布せしめればよい。
In the above, the action and effect are described for each distribution state of nitrogen atoms. However, in the light receiving member of the present invention, in order to simultaneously exhibit two or more of these action and effects, a layer containing a nitrogen atom is included. It goes without saying that the regions and the distribution state of nitrogen atoms are appropriately combined and used. For example, in order to improve both the adhesion between the support and the first layer and the improvement of the photosensitivity and dark resistance of the first layer, the support of the first layer is required. Nitrogen atoms may be distributed so as to have a relatively high concentration on the body side, and nitrogen atoms may be distributed so as to have a relatively low concentration in other layer regions.

本発明において第一の層に含有せしめる窒素原子の量
は、第一の層自体に要求される特性、あるいは支持体又
は第二の層と接する一部層領域に含有せしめる場合にお
いては、隣接する層又は支持体の特性との関係等、相互
的且つ有機的関連性を考慮して決定され、通常は1×10
-3〜50atomic%とするが、より好ましくは2×10-3〜40
atomic%、最適には3×10-3〜30atomic%とする。ま
た、窒素原子を第一の層の全層領域に含有せしめるか、
あるいは窒素原子を含有する一部の層領域の第一の層に
占める割合が充分に大きい場合には、窒素原子の量の上
限は、前記の値より充分小さくすることが望ましい。例
えば窒素原子を含有する一部の層領域の層厚が、第一の
層の層厚の5分の2以上となるような場合には該一部の
層領域に含有せしめる窒素原子の量の上限は、通常30at
omic%とするが、より好ましくは20atomic%、最適には
10atomic%以下とする。
In the present invention, the amount of nitrogen atoms contained in the first layer is adjacent to each other in the properties required for the first layer itself or in the case where it is contained in a partial layer region in contact with the support or the second layer. Determined in consideration of mutual and organic relationships such as the relationship with the characteristics of the layer or support, usually 1 x 10
-3 to 50 atomic%, more preferably 2 x 10 -3 to 40
atomic%, optimally 3 × 10 −3 to 30 atomic%. In addition, by including nitrogen atoms in the entire layer region of the first layer,
Alternatively, when the proportion of a part of the layer region containing nitrogen atoms in the first layer is sufficiently large, the upper limit of the amount of nitrogen atoms is preferably sufficiently smaller than the above value. For example, when the layer thickness of a part of the layer region containing nitrogen atoms is two fifths or more of the layer thickness of the first layer, the amount of nitrogen atoms contained in the part of the layer region is The upper limit is usually 30 at
Omic%, but more preferably 20 atomic%, optimally
It should be 10 atomic% or less.

さらに、窒素原子を高濃度に含有する局在領域を形成す
る場合、窒素原子の層厚方向の分布状態として、窒素原
子の分布濃度の最大値Cmaxが通常5×102atomic ppm以
上、より好ましくは8×102atomic ppm以上、最適には
1×103atomic ppm以上となるような分布状態を形成す
ることが望ましい。
Further, when forming a localized region containing a high concentration of nitrogen atoms, the maximum distribution value of nitrogen atoms, C max, is usually 5 × 10 2 atomic ppm or more, as the distribution state of nitrogen atoms in the layer thickness direction. It is desirable to form a distribution state of preferably 8 × 10 2 atomic ppm or more, and most preferably 1 × 10 3 atomic ppm or more.

本発明においては、第一の層中に窒素原子を含有せしめ
ることにより、前述のごとき効果を得るものであるが、
これらの効果を更に一層助長させる目的で、前述の窒素
原子に加えて更に酸素原子を第一の層に含有せしめるこ
とができる。また、本発明の窒素原子は、第二の層に含
有せしめてもよいことは前述のとおりであるが、この場
合にも同じ目的で酸素原子を更に含有せしめることがで
きる。酸素原子を含有せしめるにあたり、その分布状態
や含有量等は窒素原子の場合と同様であつて、即ち、高
光感度化及び高暗抵抗化を主たる目的とする場合には、
第一の層の全層領域に含有せしめ、その量は比較的少量
であり、また支持体と第一の層又は第一の層と第二の層
との密着性の向上を主たる目的とする場合には、先に示
した第2図や第3図に示すように、第一の層の一部の層
領域に均一あるいは不均一な分布状態で、比較的多量に
含有せしめる。そして、窒素原子と酸素原子の含有せし
める層領域、含有量、あるいはそれらの原子の分布状態
は、同じであつてもよく、あるいは異なつていてもよ
い。
In the present invention, by containing a nitrogen atom in the first layer, to obtain the effects as described above,
For the purpose of further promoting these effects, oxygen atoms can be further contained in the first layer in addition to the above-mentioned nitrogen atoms. Further, as described above, the nitrogen atom of the present invention may be contained in the second layer, but in this case as well, an oxygen atom can be further contained for the same purpose. In containing the oxygen atom, the distribution state and the content thereof are the same as in the case of the nitrogen atom, that is, when the main purpose is to achieve high photosensitivity and high dark resistance,
It is contained in the entire area of the first layer, and its amount is relatively small, and its main purpose is to improve the adhesion between the support and the first layer or between the first layer and the second layer. In this case, as shown in FIGS. 2 and 3 described above, a relatively large amount is contained in a part of the first layer in a uniform or non-uniform distribution state. The layer regions containing nitrogen atoms and oxygen atoms, the contents thereof, or the distribution state of these atoms may be the same or different.

本発明の第一の層には、以上の説明ごとく、ゲルマニウ
ム原子、第III族原子又は第V族原子、窒素原子、酸素
原子を含有せしめるもであるが、これらの各々の原子
は、本発明において目的とする所望の特性を効率的に得
るように、各原子の含有量および各原子の分布状態を適
宜選択して用いるものであつて、各々の原子を含有せし
める層領域は互いに異なつていてもよく、さらには互い
に一部が重なり合つていてもよい。以下、第4図にその
1例を示すが、該例によつて本発明が限定されることは
ない。第4図に示す例では、第一の層が支持体側より、
層領域108、層領域109、層領域110の層領域から成るも
のであり、層領域108はゲルマニウム原子及び第III族原
子又は第V族原子を高濃度に含有し、さらに窒素原子を
含有しているものとし、層領域109は第III族原子又は第
V族原子を低濃度に含有し、さらに窒素原子を含有して
いるものとする。そして、層領域110はゲルマニウム原
子および第III族原子又は第V族原子、および窒素原子
のいずれも含有しないものとする。
As described above, the first layer of the present invention may contain a germanium atom, a Group III atom or a Group V atom, a nitrogen atom, and an oxygen atom. In order to efficiently obtain the desired characteristics in the above, the content of each atom and the distribution state of each atom are appropriately selected for use, and the layer regions containing each atom are different from each other. Alternatively, they may partially overlap with each other. Hereinafter, one example thereof is shown in FIG. 4, but the present invention is not limited to the example. In the example shown in FIG. 4, the first layer is from the support side,
The layer region 108, the layer region 109, and the layer region 110 are layer regions, and the layer region 108 contains a germanium atom and a group III atom or a group V atom at a high concentration, and further contains a nitrogen atom. It is assumed that the layer region 109 contains a group III atom or a group V atom at a low concentration and further contains a nitrogen atom. The layer region 110 is assumed to contain neither germanium atom, group III atom or group V atom, nor nitrogen atom.

第一の層102の層厚は、本発明の目的を効率的に達成す
るための重要な要因の1つであり、所望の目的に応じて
適宜決定するものである。また、第一の層に含有せしめ
るゲルマニウム原子、第III族原子又は第V族原子、窒
素原子、酸素原子、および水素原子又は/及びハロゲン
原子の量、あるいは第一の層と第二の層相互の層厚等の
関係において、要求される特性に応じて、相互的かつ有
機的関連性の下に決定する必要もある。更に、生産性や
量産性をも加味した経済性の点においても充分に考慮す
る必要がある。こうしたことから第一の層の層厚は通常
は1〜1×102μとするが、好ましくは1〜80μ、最適
には2〜50μとするのが望ましい。
The layer thickness of the first layer 102 is one of the important factors for efficiently achieving the object of the present invention, and is appropriately determined according to the desired object. Further, the amount of germanium atom, group III atom or group V atom, nitrogen atom, oxygen atom, and hydrogen atom and / or halogen atom contained in the first layer, or the mutual amount of the first layer and the second layer. It is also necessary to determine mutual relations and organic relations depending on required characteristics in relation to the layer thickness of the. In addition, it is necessary to fully consider the economical efficiency in consideration of productivity and mass productivity. For this reason, the layer thickness of the first layer is usually 1 to 1 × 10 2 μ, preferably 1 to 80 μ, and most preferably 2 to 50 μ.

本発明の光受容部材の第二の層103は、a−SiC(H,X)
で構成され、該層の全層領域に伝導性を制御する物質を
均一な分布状態で含有しているものであつて、耐湿性、
連続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、お
よび耐久性等を向上させる目的で、第一の層上に設けら
れる。そしてこの目的は、第二の層を構成するアモルフ
アス材料に炭素原子を構造的に導入せしめることにより
達成できる。第二の層に炭素原子を構造的に導入する場
合、炭素原子の量の増加に伴つて、前述の特性は向上す
るが、炭素原子の量が多すぎると層品質が低下し、電気
的および機械的特性も低下する。こうしたことから、炭
素原子の含有量は通常は、1×10-3〜90atomic%とし、
好ましくは1〜90atomic%、最適には10〜80atomic%と
する。
The second layer 103 of the light receiving member of the present invention is a-SiC (H, X).
Which contains a substance for controlling conductivity in a uniform distribution state in all layer regions of the layer, wherein the moisture resistance is
It is provided on the first layer for the purpose of improving continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, durability and the like. This object can be achieved by structurally introducing carbon atoms into the amorphous material forming the second layer. When the carbon atoms are structurally introduced into the second layer, the above-mentioned properties are improved with the increase of the amount of carbon atoms, but if the amount of carbon atoms is too large, the layer quality is deteriorated, and the electrical and Mechanical properties are also reduced. Therefore, the content of carbon atoms is usually 1 × 10 −3 to 90 atomic%,
It is preferably 1 to 90 atomic%, and most preferably 10 to 80 atomic%.

さらに、連続繰返し使用特性および耐久性の向上のため
には、第二の層の層厚を厚くすることが好ましいが、層
厚が厚くなると残留電位の発生原因となる。そうした残
留電位の発生は、第二の層に伝導性を制御する物質、即
ち、第III族原子又は第V族原子を含有せしめることに
より防止するかあるいは実質的な影響がない程度に抑止
することができる。また、通常の場合のこの種の第二の
層は、機械的耐久性には優れているが、先端が鋭角なも
ので該層の表面を摺擦したり、あるいは押圧したりする
と、表面にいわゆる傷として残らないにしても、帯電処
理時には静電荷的痕跡傷となつて現われ、トナー転写画
像の画像品質の低下をきたしてしまう場合が多々ある。
こうした場合にも、第二の層に前述の伝導性を制御す物
質を含有せしめることにより、そうした問題の発生を未
然に防止できる。したがつて、第二の層に伝導性を制御
する物質であるところの第III族原子又は第V族原子を
含有せしめることは、本発明の目的を達成し得る所望の
特性を有する第二の層を形成するについて重要である。
そして、第二の層に含有せしめる第III族原子又は第V
族原子の量は、通常は1.0〜104atomic ppmとするが、好
ましくは10〜5×103atomic ppm、最適には102〜5×10
3atomic ppmとするのが望ましい。
Further, in order to improve the characteristics of continuous repeated use and durability, it is preferable to increase the layer thickness of the second layer, but when the layer thickness is increased, residual potential is generated. The generation of such residual potential should be prevented by containing a substance that controls conductivity in the second layer, that is, a group III atom or a group V atom, or should be suppressed to such an extent that there is no substantial effect. You can Further, the second layer of this kind in the usual case is excellent in mechanical durability, but when the surface of the layer is rubbed or pressed with a sharp tip, the surface of the layer is Even if it does not remain as a so-called scratch, it often appears as an electrostatic charge trace scratch during the charging process, and often causes deterioration of the image quality of the toner transfer image.
Even in such a case, by causing the second layer to contain the above-mentioned substance that controls the conductivity, it is possible to prevent such a problem from occurring. Therefore, the inclusion of a Group III atom or a Group V atom, which is a substance that controls conductivity, in the second layer makes it possible for the second layer to have a desired property for achieving the object of the present invention. Important for forming layers.
Then, a Group III atom or a V group contained in the second layer
The amount of family atoms, usually is a 1.0 to 10 4 atomic ppm, preferably 10~5 × 10 3 atomic ppm, and optimally 10 2 to 5 × 10
3 atomic ppm is preferable.

本発明の光受容部材の第二の層103には、第一の層102と
第二の層103との間の密着性を良化するため、窒素原子
あるいは酸素原子を該層103の全層領域に均一な分布状
態で含有せしめることもでき、特に、第一の層102が少
くとも窒素原子を、そしてまた酸素原子をも含有しない
場合には、第二の層103に少くとも窒素原子を、そして
必要に応じて酸素原子を含有せしめる。そして、第二の
層103に含有せしめる窒素原子あるいは酸素原子の量
は、通常は1×10-3〜50atomic%とするが、より好まし
くは2×10-3〜40atomic%、最適には3×10-3〜30atom
ic%とする。
In the second layer 103 of the light receiving member of the present invention, in order to improve the adhesion between the first layer 102 and the second layer 103, nitrogen atoms or oxygen atoms are added to all layers of the layer 103. It can also be contained in the region in a uniform distribution state, particularly in the case where the first layer 102 contains at least nitrogen atoms, and also does not contain oxygen atoms, the second layer 103 contains at least nitrogen atoms. , And, if necessary, contain an oxygen atom. The amount of nitrogen atoms or oxygen atoms contained in the second layer 103 is usually 1 × 10 −3 to 50 atomic%, more preferably 2 × 10 −3 to 40 atomic%, most preferably 3 ×. 10 -3 to 30 atom
ic%.

第二の層103は、所望通りの特性が得られるように注意
深く形成する必要がある。即ち、シリコン原子、炭素原
子、水素原子及び/又はハロゲン原子、および第III族
原子又は第V族原子を構成原子とする物質は、各構成原
子の含有量やその他の作成条件によつて、形態は結晶状
態から非晶質状態までをとり、電気的物性は導電性か
ら、半導電性、絶縁性までを、さらに光電的性質は光導
電的性質から非光導電的性質までを、各々示すため、目
的に応じた所望の特性を有する第二の層103を形成しう
るように、各構成原子の含有量や作成条件等を選ぶこと
が重要である。
The second layer 103 needs to be carefully formed to obtain the desired properties. That is, a substance having a silicon atom, a carbon atom, a hydrogen atom and / or a halogen atom, and a group III atom or a group V atom as a constituent atom has a morphology depending on the content of each constituent atom and other preparation conditions. Is a crystalline state to an amorphous state, and the electrical properties are conductive, semiconductive, and insulating, and the photoelectric property is photoconductive to non-photoconductive. It is important to select the content of each constituent atom, the preparation conditions, etc. so that the second layer 103 having desired characteristics according to the purpose can be formed.

例えば、第二の層103を電気的耐圧性の向上を主たる目
的として設ける場合には、第二の層103を構成する非晶
質材料は、使用条件下において電気絶縁的挙動の顕著な
ものとして形成する。又、第二の層103を連続繰返し使
用特性や使用環境特性の向上を主たる目的として設ける
場合には、第二の層103を構成する非晶質材料は、前述
の電気的絶縁性の度合はある程度緩和するが、照射する
光に対してある程度の感度を有するものとして形成す
る。
For example, when the second layer 103 is provided mainly for the purpose of improving electrical withstand voltage, the amorphous material forming the second layer 103 has a remarkable electrical insulating behavior under use conditions. Form. Further, when the second layer 103 is provided mainly for the purpose of improving continuous repeated use characteristics and use environment characteristics, the amorphous material forming the second layer 103 has a degree of electrical insulation described above. Although it is relaxed to some extent, it is formed so as to have some sensitivity to irradiation light.

また、本発明において、第二の層の層厚も本発明の目的
を効率的に達成するための重要な要因の1つであり、所
期の目的に応じて適宜決定されるものであるが、該層に
含有せしめる第III族原子、第V族原子、炭素原子、ハ
ロゲン原子、水素原子の量、あるいは第二の層に要求さ
れる特性に応じて相互的かつ有機的関連性の下に決定す
る必要がある。更に、生産性や量産性をも加味した経済
性の点においても考慮する必要もある。こうしたことか
ら、第二の層の層厚は通常は3×10-3〜30μとするが、
より好ましくは4×10-3〜20μ、特に好ましくは5×10
-3〜10μとする。
Further, in the present invention, the layer thickness of the second layer is also one of the important factors for efficiently achieving the object of the present invention, and is appropriately determined according to the intended purpose. , According to the amount of Group III atom, Group V atom, carbon atom, halogen atom, hydrogen atom contained in the layer, or the characteristics required for the second layer, under mutual and organic relationships. Need to decide. In addition, it is necessary to consider the economical aspect in consideration of productivity and mass productivity. For this reason, the layer thickness of the second layer is usually 3 × 10 −3 to 30 μ,
More preferably 4 × 10 −3 to 20 μ, and particularly preferably 5 × 10 3.
-3 to 10μ.

本発明の光受容部材は前記のごとき層構成としたことに
より、前記したアモルフアスシリコンで構成された光受
容層を有する光受容部材の諸問題の総てを解決でき、極
めて優れた電気的、光学的、光導電的特性、電気的耐圧
性及び使用環境特性を示すものであつて、また、全可視
光域において光感度が高く、特に長波長域における光感
度が高く、且つ、光応答性が優れているものであり、半
導体レーザとのマツチング性に優れている。さらに、電
子写真用像形成部材として適用した場合には、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、繰返し使用特性に優れ、濃度が高く、ハーフトー
ンが鮮明に出て、かつ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。
The light-receiving member of the present invention has the layer structure as described above, and can solve all of the problems of the light-receiving member having the light-receiving layer composed of the amorphous silicon described above, and have an extremely excellent electrical property. It exhibits optical and photoconductive characteristics, electrical withstand voltage characteristics, and operating environment characteristics, and has high photosensitivity in the entire visible light range, particularly high light sensitivity in the long wavelength range, and photoresponsiveness. Is excellent and excellent in matching property with a semiconductor laser. Furthermore, when applied as an electrophotographic image forming member, there is no effect of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable and highly sensitive, and it has a high SN ratio. It is possible to stably and repeatedly obtain a high-quality image having excellent light resistance and repeated use characteristics, high density, clear halftone, and high resolution.

又、本発明の光受容部材は支持体上に形成される光受容
層が、層自体が強靱であつて、高速で長時間連続的に繰
返し使用することができる。
Further, in the light-receiving member of the present invention, the light-receiving layer formed on the support has a strong layer itself, and can be repeatedly used at high speed for a long time continuously.

次に本発明の光受容層の形成方法について説明する。Next, a method for forming the light receiving layer of the present invention will be described.

本発明の光受容層を構成する非晶質材料はいずれもグロ
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行わ
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、作製される光受容部材に所望される
特性等の要因によつて適宜選択されて採用されるが、所
望の特性を有する光受容部材を製造するに当つての条件
の制御が比較的容易であり、シリコン原子と共に炭素原
子及び水素原子の導入を容易に行い得る等のことからし
て、グロー放電法或いはスパツタリング法が好適であ
る。そして、グロー放電法とスパツタリング法とを同一
装置系内で併用して形成してもよい。
Any of the amorphous materials forming the light receiving layer of the present invention is formed by a vacuum deposition method utilizing a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method. These manufacturing methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as the manufacturing conditions, the load level of capital investment, the manufacturing scale, and the desired characteristics of the light receiving member to be manufactured. Since it is relatively easy to control the conditions for producing the light receiving member having, and the carbon atom and the hydrogen atom can be easily introduced together with the silicon atom, the glow discharge method or the sputtering method is used. It is suitable. Then, the glow discharge method and the sputtering method may be used together in the same apparatus system.

例えば、グロー放電法によつて、a−Si(H,X)で構成
される層を形成するには、基本的にはシリコン原子(S
i)を供給し得るSi供給用の原料ガスと共に、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
置した所定の支持体表面上にa−Si(H,X)か成る層を
形成する。
For example, in order to form a layer composed of a-Si (H, X) by the glow discharge method, basically, silicon atoms (S
Introducing a source gas for introducing hydrogen atoms (H) and / or for introducing halogen atoms (X) together with a source gas for supplying Si capable of supplying i) into a deposition chamber where the pressure inside can be reduced,
A glow discharge is generated in the deposition chamber to form a layer of a-Si (H, X) on the surface of a predetermined support placed in advance at a predetermined position.

必要に応じて層中に含有せしめるハロゲン原子(X)と
しては、具体的にはフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げ
られるが、フツ素、塩素が好ましい。
Specific examples of the halogen atom (X) to be contained in the layer as needed include fluorine, chlorine, bromine and iodine, but fluorine and chlorine are preferable.

前記Si供給用の原料ガスとしては、SiH4、Si2H6、Si
3H8、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)が挙げられ、殊に、層作成作業のし易
さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH4、Si2H6が好まし
い。
The raw material gas for supplying Si includes SiH 4 , Si 2 H 6 , and Si.
Examples thereof include silicon hydrides (silanes) in a gas state such as 3 H 8 and Si 4 H 10 , which can be gasified, and particularly SiH 4 in terms of ease of layer formation work and good Si supply efficiency. , Si 2 H 6 are preferred.

前記水素原子供給用の原料ガスとしては、H2ガス、HC
l、HF、HBr、HI等のハロゲン化物、SiH4、Si2H6、Si
3H8、Si4H10等の前記水素化硅素、あるいはSiH2F2、SiH
2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等のハロゲン置
換水素化硅素等のガス状態の又はガス化しうるものを用
いることができ、これ等の原料ガスを用いた場合には、
電気的あるいは光電的特性の制御という点で極めて有効
であるところの水素原子の含有量の制御を容易にできる
ため有効である。さらにハロゲン化水素又はハロゲン置
換水素化硅素を用いた場合には、水素原子の導入ととも
にハロゲン原子も導入されるので有効である。
As the raw material gas for supplying the hydrogen atoms, H 2 gas, HC
l, HF, HBr, HI and other halides, SiH 4 , Si 2 H 6 , Si
3 H 8, Si 4 H 10 the hydrogenation, such as silicon or SiH 2 F 2, SiH,
2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 and the like halogen-substituted silicon hydride or the like in the gas state or gasifiable can be used, when using these source gases Is
This is effective because it is easy to control the content of hydrogen atoms, which is extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties. Further, when a hydrogen halide or a halogen-substituted silicon hydride is used, a halogen atom is introduced together with the introduction of a hydrogen atom, which is effective.

また、前記ハロゲン原子導入用の原料ガスとしては、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
ン化合物が好ましい。具体的には、ハロゲン化合物とし
ては、フツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガス、Br
F、ClF、ClF3、BrF5、BrF3、IF3、IF7、ICl、IBr等のハ
ロゲン間化合物を挙げることができ、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、SiF4、Si2F6、SiCl4、SiBr4等のハロ
ゲン化硅素が好ましいものとして挙げられる。
Further, as the source gas for introducing the halogen atom, many halogen compounds can be mentioned, for example, a halogen gas,
Gaseous or gasifiable halogen compounds such as halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives are preferred. Specifically, halogen compounds include fluorine, chlorine, bromine, iodine halogen gas, Br
F, ClF, ClF 3, BrF 5, BrF 3, IF 3, IF 7, ICl, may be mentioned interhalogen compounds such as IBr, silicon compounds containing halogen atoms, what is called, silane derivatives substituted by halogen atom As preferable examples, silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 are preferable.

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を使用してグロ
ー放電法により形成する場合には、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、所定の
支持体上にハロゲン原子を含むa−Siから成る層を形成
する事ができる。ハロゲン原子導入用の原料ガスとして
前記の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できるが、これ等の他に、HF、
HCl、HBr、HI等のハロゲン化水素、SiH2F2、SiH2I2、Si
H2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等のハロゲン置換水素
化硅素、等々のガス状態の或いはガス化し得る、水素原
子を構成要素の1つとするハロゲン化物も有効な出発物
質として挙げる事ができる。
In the case of forming by a glow discharge method using a silicon compound containing such a halogen atom, a halogen atom can be formed on a predetermined support without using a silicon hydride gas as a raw material gas capable of supplying Si. It is possible to form a layer of a-Si containing The halogen compound or a halogen-containing silicon compound can be effectively used as a raw material gas for introducing a halogen atom, but in addition to these, HF,
Hydrogen halide such as HCl, HBr, HI, SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , Si
Halogen-substituted silicon hydrides such as H 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , and SiHBr 3 and the like, which are in a gas state or can be gasified, and which have a hydrogen atom as one of the constituent elements are also effective starting materials. I can name it.

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、層形成の際に
層中にハロゲン原子の導入と同時に電気的或いは光電的
特性の制御に極めて有効な水素原子も導入しうるので、
好適なハロゲン原子導入用の原料として使用できる。
Halides containing these hydrogen atoms, since it is possible to introduce a hydrogen atom very effective in controlling the electrical or photoelectric properties simultaneously with the introduction of a halogen atom in the layer during layer formation,
It can be used as a suitable raw material for introducing a halogen atom.

グロー放電法を用いて、ハロゲン原子を含む層を形成す
る場合、基本的には、Si供給用の原料ガスであるハロゲ
ン化硅素ガスとAr、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、所定の支持体上に層を形成し得るものであるが、
水素原子の導入を計る為にこれ等のガスに更に水素原子
を含む硅素化合物のガスも所定量混合してもよい。
When a layer containing halogen atoms is formed by using the glow discharge method, basically, a halogen gas, which is a raw material gas for supplying Si, and a gas such as Ar and He are mixed at a predetermined mixing ratio and gas flow rate. As described above, a layer can be formed on a predetermined support by introducing a glow discharge into the deposition chamber to form a plasma atmosphere of these gases.
In order to measure the introduction of hydrogen atoms, a predetermined amount of a silicon compound gas containing hydrogen atoms may be mixed with these gases.

又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合して使用してもよい。
Further, each gas may be used not only as a single type but also as a mixture of a plurality of types at a predetermined mixing ratio.

反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイング法に
依つてa−Si(H,X)から成る層を形成するには、例え
ばスパツタリング法の場合にはSiから成るターゲツトを
使用して、これを所定のガスプラズマ雰囲気中でスパツ
タリングし、イオンプレーテイング法の場合には、多結
晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源として蒸着ボー
トに収容し、このシリコン蒸発源を抵抗加熱法、或いは
エレクトロンビーム法(EB法)等によつて加熱蒸発させ
飛翔蒸発物を所定のガスプラズマ雰囲気中を通過させる
事で行うことができる。
In order to form a layer of a-Si (H, X) by the reaction sputtering method or the ion plating method, for example, in the case of the sputtering method, a target made of Si is used, and this is used for a predetermined gas plasma. In the case of ion plating, which is sputtered in the atmosphere, polycrystalline silicon or single crystal silicon is housed in a vapor deposition boat as an evaporation source, and this silicon evaporation source is a resistance heating method, an electron beam method (EB method), etc. Therefore, it can be carried out by heating and evaporating and allowing the flying evaporate to pass through a predetermined gas plasma atmosphere.

その際、スパツタリング法、イオンプレーテイング法の
何れの場合でも形成される層中にハロゲン原子を導入す
るについては、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よい。
At that time, in the case of introducing a halogen atom into the layer formed by any of the sputtering method and the ion plating method, the gas of the halogen compound or the silicon compound containing the halogen atom is introduced into the deposition chamber. Then, a plasma atmosphere of the gas may be formed.

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等のガスを
スパツタリング用の堆積室中に導入して、該ガスのプラ
ズマ雰囲気を形成してやればよい。具体的には例えば、
反応スパツタリング法の場合には、Siターゲツトを使用
し、ハロゲン原子導入用のガス及びH2ガスを必要に応じ
てHe、Ar等の不活性ガスも含めて堆積室内に導入してプ
ラズマ雰囲気を形成し、前記Siターゲツトをスパツタリ
ングすることによつて、支持体上にa−Si(H,X)から
成る層を形成する。
When introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, for example, a gas such as H 2 or the above-mentioned silanes is introduced into the deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gas. You can do it. Specifically, for example,
In the case of the reaction sputtering method, a Si target is used, and a gas for introducing a halogen atom and H 2 gas are also introduced into the deposition chamber together with an inert gas such as He and Ar as necessary to form a plasma atmosphere. Then, the Si target is sputtered to form a layer of a-Si (H, X) on the support.

グロー放電法、スパツタリング法あるいはイオンプレー
テイング法を用いてa−Si(H,X)にゲルマニウム原
子、第III族原子又は第V族原子、窒素原子あるいはさ
らに酸素原子、あるいは炭素原子を含有せしめた非晶質
材料で構成される層を形成するには、前述のa−Si(H,
X)で構成される層形成の際に、ゲルマニウム原子、第I
II族原子又は第V族原子、窒素原子、酸素原子、又は炭
素原子導入用の出発物質をa−Si(H,X)形成用の出発
物質と共に使用し、形成する層中へのそれぞれの量を制
御しながら行なう。
A-Si (H, X) was made to contain germanium atom, group III atom or group V atom, nitrogen atom or further oxygen atom or carbon atom by glow discharge method, spattering method or ion plating method. To form a layer composed of an amorphous material, the a-Si (H,
X) when forming a layer composed of germanium atoms,
A starting material for introducing a group II atom or a group V atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a carbon atom is used together with a starting material for forming a-Si (H, X), and the respective amounts in the layer to be formed. Control.

例えば、グロー放電法によつて、a−SiGe(H,X)で構
成される層を形成するには、基本的にはシリコン原子
(Si)を供給しうるSi供給用の原料ガスと共に、ゲルマ
ニウム原子(Ge)を供給しうるGe供給用の原料ガスと、
水素原子(H)を供給しうるH供給用の又は/及びハロ
ゲン原子(X)を供給しうるX供給用の原料ガスを、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した所定の支
持体表面上にa−SiGe(H,X)から成る層を形成する。
For example, in order to form a layer composed of a-SiGe (H, X) by the glow discharge method, basically, a source gas for supplying Si capable of supplying silicon atoms (Si) is used together with germanium. Source gas for supplying Ge, which can supply atoms (Ge),
A source gas for supplying H, which can supply hydrogen atoms (H), and / or X, which can supply halogen atoms (X), is introduced into a deposition chamber whose inside can be decompressed, and a glow gas is introduced into the deposition chamber. A discharge is generated to form a layer of a-SiGe (H, X) on the surface of a predetermined support placed in advance at a predetermined position.

前記Ge供給用の原料ガスとしてはGeH4、Ge2H6、Ge3H8
Ge4H10、Ge5H12、Ge6H14、Ge7H16、Ge8H18、Ge9H20等の
ガス状態の又はガス化しうる水素化ゲルマニウムが挙げ
られ、特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およびGe3H8が好ましい。
As the raw material gas for supplying Ge, GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 ,
Ge 4 H 10, Ge 5 H 12, Ge 6 H 14, Ge 7 H 16, Ge 8 H 18, Ge 9 H 20 , etc. germanium hydride capable or gasified gas state are exemplified in, particularly during layer formation working GeH 4 , Ge 2 H 6, and Ge 3 H 8 are preferable from the viewpoints of easy handling, good Ge supply efficiency, and the like.

反応スパツタリング法或いはイオンプレーテイング法を
用いてa−SiGe(H,X)から成る層を形成するには、例
えばスパツタリング法の場合にはSiから成るターゲツト
とGeから成るターゲツトの二つを、或いはSiとGeから成
るターゲツトを使用して、これを所望のガスプラズマ雰
囲気中でスパツタリングし、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。
To form a layer made of a-SiGe (H, X) by using the reactive sputtering method or the ion plating method, for example, in the case of the sputtering method, two targets of Si and Ge are used, or Using a target composed of Si and Ge, this is sputtered in a desired gas plasma atmosphere, and in the case of the ion plating method, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal germanium are used. Are respectively accommodated in vapor deposition boats as vaporization sources, and the vaporization sources are heated and vaporized by a resistance heating method, an electron beam method (EB method) or the like, and flying evaporates are passed through a desired gas plasma atmosphere.

この際、スパツタリング法、イオンプレーテイング法の
何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を導入す
るには、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原子
を含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガスの
プラズマ雰囲気を形成してやればよいものである。
At this time, in order to introduce a halogen atom into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, the gas of the halogen compound or the silicon compound containing the halogen atom is introduced into the deposition chamber. What is necessary is just to introduce and form a plasma atmosphere of the gas.

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
やればよい。
When introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, for example, H 2 or the above-mentioned silanes and / or gases such as germanium hydride are introduced into the deposition chamber for sputtering and A plasma atmosphere of gases may be formed.

例えばグロー放電法によつて第III族原子又は第V族原
子を含有するa−Si(H,X)から構成される層又は層領
域を形成するには、前述のa−Si(H,X)形成用の原料
ガスと、第III族原子又は第V族原子導入用の原料ガス
と、必要に応じてHeガス、Arガス等の稀釈ガスとを所定
量の混合比で混合して、支持体101の設置してある真空
堆積用の堆積室に導入し、導入さ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101
上に第III族原子又は第V族原子を含有するa−Si(H,
X)を堆積させればよい。そのような第III族原子又は第
V族原子導入用の出発物質としては第III族原子又は第
V族原子を構成原子とするガス状態の物質又はガス化し
うる物質をガス化したものであれば、いずれのものであ
つてもよい。
For example, in order to form a layer or a layer region composed of a-Si (H, X) containing a group III atom or a group V atom by a glow discharge method, the a-Si (H, X) described above is used. ) A raw material gas for forming, a raw material gas for introducing a group III atom or a group V atom, and, if necessary, a diluting gas such as He gas or Ar gas are mixed at a predetermined mixing ratio and supported. The support 101 is introduced into a deposition chamber for vacuum deposition of the body 101, and the introduced gas is turned into gas plasma by causing glow discharge.
A-Si (H, containing a Group III atom or a Group V atom thereon
X) should be deposited. As a starting material for introducing such a group III atom or a group V atom, a substance in a gas state having a group III atom or a group V atom as a constituent atom or a gasified substance capable of being gasified is used. , Any of them may be used.

本発明において第III族原子導入用の出発物質として有
効に使用されるものとしては、具体的には硼素原子導入
用として、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、B6H12
B6H14等の水素化硅素、BF3、BCl3、BBr3等のハロゲン化
硅素等を挙げることができるが、この他、AlCl3、GaC
l3、InCl3、TlCl3等も挙げることができる。
What is effectively used as a starting material for introducing a Group III atom in the present invention, specifically for introducing a boron atom, B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 ,
B 6 H 14 hydrogenated such silicon, but BF 3, BCl 3, can be exemplified BBr 3 and halogenated silicon or the like, this addition, AlCl 3, GAC
l 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned.

本発明において第V族原子導入用の出発物質として有効
に使用されるのは、具体的には燐原子導入用としては、
PH3、P2H4等の水素化燐、PH4I、PF3、PF5、PCl3、PC
l5、PBr3、PBr5、PI3等のハロゲン化燐が挙げられる。
この他、AsH3、AsF3、AsCl3、AsBr3、AsF5、SbH3、Sb
F3、SbF5、SbCl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、BiBr5等も挙げ
ることができる。
In the present invention, what is effectively used as a starting material for introducing a Group V atom is, specifically, for introducing a phosphorus atom,
PH 3 , P 2 H 4 , etc.Phosphorus hydride, PH 4 I, PF 3 , PF 5 , PCl 3 , PC
Examples thereof include phosphorus halides such as l 5 , PBr 3 , PBr 5 , and PI 3 .
In addition, AsH 3 , AsF 3 , AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , Sb
Other examples include F 3 , SbF 5 , SbCl 3 , SbCl 5 , BiH 3 , BiCl 3 , and BiBr 5 .

また、例えば窒素原子を含有する層又は層領域を形成す
るには、窒素原子導入用の出発物質を、前述のa−Si
(H,X)で構成される層形成用の出発物質とともに使用
して、形成される層又は層領域中にその量を制御しなが
ら含有せしめる。
Further, for example, in order to form a layer or a layer region containing a nitrogen atom, a starting material for introducing a nitrogen atom is added to the above a-Si.
It is used together with the starting material for forming a layer composed of (H, X) and is contained in the formed layer or layer region in a controlled amount.

即ち、窒素原子を含有する層又は層領域をグロー放電法
を用いて形成するには、前述のa−Si(H,X)で構成さ
れる層をグロー放電法により形成する際に用いる出発物
質の中から所望に従つて適宜選択したものに、窒素原子
導入用の出発物質が加えられる。例えばシリコン原子
(Si)を構成原子とする原料ガスと、窒素原子(N)を
構成原子とする原料ガスと、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、窒素
原子(N)及び水素原子(H)を構成原子とする原料ガ
スとを、これも又所望の混合比で混合するかして使用す
ることができる。
That is, in order to form a layer or layer region containing a nitrogen atom by the glow discharge method, the starting material used when forming the layer composed of a-Si (H, X) described above by the glow discharge method. A starting material for introducing a nitrogen atom is added to the above selected ones as desired. For example, a raw material gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms, a raw material gas containing nitrogen atoms (N) as constituent atoms, and optionally hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X) as constituent atoms. Used as a raw material gas mixed with a desired mixing ratio, or
A raw material gas containing silicon atoms (Si) as constituent atoms and a raw material gas containing nitrogen atoms (N) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms are also mixed at a desired mixing ratio and used. be able to.

又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子(H)とを
構成原子とする原料ガスに窒素原子(N)を構成原子と
する原料ガスを混合して使用してもよい。
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 nitrogen atoms (N) as constituent atoms.

その様な窒素原子導入用の出発物質としては、少なくと
も窒素原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものであれば、いずれのものであ
つてもよい。
As a starting material for introducing such a nitrogen atom, any material may be used as long as it is a gasified substance containing at least nitrogen atoms as constituent atoms or a gasifiable substance.

窒素原子導入用の出発物質としては、具体的には、窒素
原子を構成原子とするかあるいは窒素原子と水素原子を
構成原子とする、窒素(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラ
ジン(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモニウム
(NH4N3)等の窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物
を挙げることができる。この他に、三弗化窒素(F3N)、
四弗化窒素(F4N2)等のハロゲン化窒素化合物を挙げるこ
とができ、これらのハロゲン化窒素化合物を用いる場
合、窒素原子(N)の導入に加えて、ハロゲン原子
(X)導入もできる。
As a starting material for introducing a nitrogen atom, specifically, nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrazine (H) having a nitrogen atom as a constituent atom or a nitrogen atom and a hydrogen atom as constituent atoms is used. 2 NNH 2 ), hydrogen azide (HN 3 ), ammonium azide
Examples thereof include nitrogen such as (NH 4 N 3 ), and nitrogen compounds such as nitrides and azides. In addition to this, nitrogen trifluoride (F 3 N),
Nitrogen tetrafluoride (F 4 N 2 ) and the like can be mentioned. When these halogenated nitrogen compounds are used, in addition to the introduction of the nitrogen atom (N), the introduction of the halogen atom (X) is also required. it can.

本発明に於いては、前述のように、窒素原子を含有せし
めることにより得られる効果を更に助長させる為に、窒
素原子に加えて、更に酸素原子を含有せしめることがで
きるが、酸素原子を含有せしめるための酸素原子導入用
の原料ガスとしては、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(N
2O)、三二酸化窒素(N2O3)、四三酸化窒素(N2O4)、五二
酸化窒素(N2O5)、三酸化窒素(NO3)、シリコン原子(S
i)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
とができる。
In the present invention, as described above, in order to further promote the effect obtained by containing a nitrogen atom, an oxygen atom can be further contained in addition to the nitrogen atom, but the oxygen atom is contained. Examples of the raw material gas for introducing oxygen atoms for quenching include oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), and nitrogen monoxide (N 2 ).
2 O), nitrogen trioxide (N 2 O 3 ), trinitrogen trioxide (N 2 O 4 ), nitrogen pentoxide (N 2 O 5 ), nitric oxide (NO 3 ), silicon atom (S
i), an oxygen atom (O), and a hydrogen atom (H) as constituent atoms, and examples thereof include lower siloxanes such as disiloxane (H 3 SiOSiH 3 ), trisiloxane (H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 ), and the like. You can

スパツターリング法によつて、窒素原子を含有する層領
域を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハー又
はSi3N4ウエーハー、又はSiとSi3N4が混合されて含有さ
れているウエーハーをターゲツトとして、これ等を種々
のガス雰囲気中でスパツタリングすることによつて行え
ばよい。
According to the sputtering method, in order to form a layer region containing a nitrogen atom, a single crystal or polycrystalline Si wafer or Si 3 N 4 wafer, or Si and Si 3 N 4 are mixed and contained. This may be performed by using the existing wafer as a target and sputtering these in various gas atmospheres.

例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用すれば、
窒素原子と必要に応じて水素原子又は/及びハロゲン原
子を導入する為の原料ガスを、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よい。
For example, if you use a Si wafer as a target,
A raw material gas for introducing a nitrogen atom and, if necessary, a hydrogen atom and / or a halogen atom is diluted with a diluting gas, if necessary, and then introduced into a deposition chamber for a sputter, and gas of these gases is introduced. Plasma may be formed and the Si wafer may be sputtered.

又、別には、SiとSi3N4とは別々のターゲツトとして、
又はSiとSi3N4の混合し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。窒素原
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窒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でき
る。
Separately, Si and Si 3 N 4 are used as separate targets.
Alternatively, by using a single target in which Si and Si 3 N 4 are mixed, at least hydrogen atoms (H) or / and halogen atoms (X) are contained in an atmosphere of a diluting gas as a gas for a sputter. It is formed by sputtering in a gas atmosphere containing the constituent atoms. As the raw material gas for introducing nitrogen atoms, the raw material gas for introducing nitrogen atoms in the raw material gas shown in the example of the glow discharge described above,
It can also be used as an effective gas for spattering.

スパツタリング法によつて、酸素原子を含有する層を形
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、又はSiとSiO2が混合されて含有されている
ウエーハーをターゲツトとして、これ等を種々のガス雰
囲気中でスパツタリングすることによつて行えばよい。
To form a layer containing oxygen atoms by the sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer or SiO 2 is used.
It may be carried out by using a wafer or a wafer containing Si and SiO 2 mixed as a target, and sputtering these in various gas atmospheres.

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
ツタリングすればよい。
For example, if you use a Si wafer as a target,
A raw material gas for introducing hydrogen atoms and / or halogen atoms, if necessary, is diluted with a diluting gas, if necessary, and then introduced into a deposition chamber for spatters. Plasma may be formed and the Si wafer may be sputtered.

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の混合した一つ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できる。
Alternatively, by using Si and SiO 2 as separate targets, or by using a single target of Si and SiO 2 mixture, in the atmosphere of diluting gas as a gas for the sputter or at least hydrogen. It is formed by sputtering in a gas atmosphere containing 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 example of glow discharge described above can be used as an effective gas in the case of sputtering.

例えば、第二の層は第III族原子又は第V族原子を含有
するa−SiC(H,X)〔以下、a−SiCM(H,X)(但し、
Mは第III族原子又は第V族原子を表わす。)と表記す
る。〕で構成されるものであるが、グロー放電法によつ
て第二の層を形成するには、a−SiCM(H,X)形成用の
原料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比で
混合して、支持体101の設置してある真空堆積用の堆積
室に導入し、導入さ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
てある第一の層上にa−SiCM(H,X)を堆積させればよ
い。
For example, the second layer contains a-SiC (H, X) [hereinafter a-SiCM (H, X) (however, containing a Group III atom or a Group V atom.
M represents a Group III atom or a Group V atom. ). ] In order to form the second layer by the glow discharge method, a raw material gas for forming a-SiCM (H, X) is diluted with a diluting gas and a predetermined amount if necessary. The mixture is mixed at a mixing ratio of 1, and is introduced into a deposition chamber for vacuum deposition in which the support 101 is installed, and the introduced gas is converted into gas plasma by causing glow discharge to be already formed on the support. It is sufficient to deposit a-SiCM (H, X) on the first layer.

a−SiCM(H,X)形成用の原料ガスとしては、Si、C、
H及び/又はハロゲン原子、及び第III族原子又は第V
族原子の中の少なくとも一つを構成原子とするガス状の
物質又はガス化し得る物質をガス化したものであれば、
いずれのものであつてもよい。
Source gases for forming a-SiCM (H, X) include Si, C,
H and / or halogen atom, and group III atom or group V
If a gaseous substance or a gasifiable substance having at least one of the group atoms as a constituent atom is gasified,
It may be either one.

Si、C、H及び/又はハロゲン原子、第III族原子又は
第V族原子の中の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、H及び/又はハ
ロゲン原子を構成原子とする原料ガスを第III族原子又
は第V族原子を構成原子とする原料ガスを所望の混合比
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及び/又はハロゲン原子を構成原子と
する原料ガスと、第III族原子又は第V族原子を構成原
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及び/又はハロゲン原子の3つを構成原子とする
原料ガスと第III族原子又は第V族原子を構成原子とす
る原料ガスとを混合して使用することができる。
When a source gas containing Si as a constituent atom as one of Si, C, H and / or a halogen atom, a Group III atom or a Group V atom is used, for example, a source gas containing Si as a constituent atom is used. , C as a constituent atom, and a source gas having a constituent atom of H and / or a halogen atom are mixed at a desired mixing ratio with a raw material gas having a group III atom or a group V atom as a constituent atom. Used or a source gas containing Si as a constituent atom, a source gas containing C and H and / or a halogen atom as a constituent atom, and a source gas containing a Group III atom or a Group V atom as a constituent atom Is also mixed in a desired mixing ratio, or a source gas containing Si as a constituent atom and Si, C
Further, a raw material gas containing three H and / or halogen atoms as constituent atoms and a raw material gas containing group III atoms or group V atoms as constituent atoms can be mixed and used.

又、別には、SiとH及び/又はハロゲン原子とを構成原
子とする原料ガスにCを構成原子とする原料ガスと第II
I族原子又は第V族原子を構成原子とする原料ガスとを
混合して使用してもよい。
In addition, separately, a source gas containing Si and H and / or a halogen atom as a constituent atom and a source gas containing C as a constituent atom
You may use it, mixing the raw material gas which makes a group I atom or a group V atom a constituent atom.

a−SiC(H,X)で構成される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Si
H4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等のシラン(Silane)類等の水
素化硅素ガス、CとHとを構成原子とする、例えば炭素
数1〜4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等が挙げ
られる。
Effectively used as a raw material gas for forming a layer composed of a-SiC (H, X) is Si containing Si and H as constituent atoms.
Silicates such as H 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 and the like, hydrogenated silicon gas such as silanes, and saturated carbons having C and H as constituent atoms, for example, having 1 to 4 carbon atoms. Hydrogen, C2-C4 ethylene hydrocarbon, C2-C3 acetylene hydrocarbon, etc. are mentioned.

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(C
5H10)、アセチレン系炭化水素としては、アセチレン(C2
H2)、メチルアセチレン(C3H4)、ブチン(C4H6)等が挙げ
られる。
Specifically, the saturated hydrocarbons include methane (CH 4), ethane (C 2 H 6), propane (C 3 H 8), n- butane (nC 4 H 10),
As pentane (C 5 H 12 ), ethylene-based hydrocarbon, ethylene (C 2 H 4 ), propylene (C 3 H 6 ), butene-1 (C 4 H 8 ), butene-2 (C 4 H 8 ). , Isobutylene (C 4 H 8 ), pentene (C
5 H 10 ), acetylene-based hydrocarbons include acetylene (C 2
H 2 ), methylacetylene (C 3 H 4 ), butyne (C 4 H 6 ) and the like.

SiとCとHとを構成原子とする原料ガスとしては、Si(C
H3)4、Si(C2H5)4等のケイ化アルキルを挙げることがで
きる。これ等の原料ガスの他、H導入用の原料ガスとし
ては勿論H2も使用できる。
As a source gas containing Si, C and H as constituent atoms, Si (C
Mention may be made of alkyl silicides such as H 3 ) 4 and Si (C 2 H 5 ) 4 . In addition to these raw material gases, H 2 can of course be used as the raw material gas for introducing H.

第III族原子導入用の出発物質として具体的には硼素原
子導入用としては、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B
6H10、B6H12、B6H14等の水素化硼素、BF3、BCl3、BBr3
等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、AlCl3、G
aCl3、Ga(CH3)2、InCl3、TlCl3等も挙げることができ
る。
Specifically as a starting material for introducing a group III atom, for introducing a boron atom, B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B
6 H 10, B 6 H 12 , B 6 H 14 borohydride such as, BF 3, BCl 3, BBr 3
And the like. In addition to this, AlCl 3 , G
Other examples include aCl 3 , Ga (CH 3 ) 2 , InCl 3 and TlCl 3 .

第V族原子導入用の出発物質として、具体的には燐原子
導入用としては、PH3、P2H4等の水素化燐、PH4I、PF3
PF5、PCl3、PCl5、PBr3、PBr5、PI3等のハロゲン化燐が
挙げられる。この他、AsH3、AsF3、AsCl3、AsBr3、As
F5、SbH3、SbF3、SbF5、SbCl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、B
iBr5等も第V族原子導入用の出発物質の有効なものとし
て挙げることができる。
As a starting material for introducing a Group V atom, specifically, for introducing a phosphorus atom, phosphorus hydride such as PH 3 , P 2 H 4, etc., PH 4 I, PF 3 ,
Examples thereof include phosphorus halides such as PF 5 , PCl 3 , PCl 5 , PBr 3 , PBr 5 , and PI 3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 , AsCl 3 , AsBr 3 , As
F 5 , SbH 3 , SbF 3 , SbF 5 , SbCl 3 , SbCl 5 , BiH 3 , BiCl 3 , B
iBr 5 and the like can also be mentioned as effective starting materials for introducing a Group V atom.

スパツタリング法によつてa−SiCM(H,X)で構成され
る第二の層を形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエ
ーハー又はC(グラフアイト)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、これ等を所望のガス雰囲気中でスパツタリングす
ることによつて行う。
To form the second layer composed of a-SiCM (H, X) by the sputtering method, a single crystal or polycrystalline Si wafer or C (graphite) wafer, or Si and C
This is performed by using a wafer containing mixed and contained as a target, and sputtering these in a desired gas atmosphere.

例えばSiウエーハーをターゲツトとして使用する場合に
は、炭素原子、第III族原子又は第V族原子、および水
素原子又は/及びハロゲン原子を導入するための原料ガ
スを、必要に応じてAr、He等の稀釈ガスで稀釈して、ス
パツタ用の堆積室内に導入し、これ等のガスのガスプラ
ズマを形成してSiウエーハーをスパツタリングすればよ
い。
For example, when a Si wafer is used as a target, a raw material gas for introducing a carbon atom, a group III atom or a group V atom, and a hydrogen atom and / or a halogen atom, Ar, He It is only necessary to dilute the Si wafer with a diluting gas and introduce it into the deposition chamber for the sputtering, form a gas plasma of these gases, and sputter the Si wafer.

又、SiとCとは別々のターゲツトとするか、あるいはSi
とCの混合した1枚のターゲツトとして使用する場合に
は、スパツタ用のガスとして第III族原子又は第V族原
子、および水素原子又は/及びハロゲン原子導入用の原
料ガスを、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツタ
用の堆積室内に導入し、ガスプラズマを形成してスパツ
タリングすればよい。該スパツタリング法に用いる各原
子の導入用の原料ガスとしては、前述のグロー放電法に
用いる原料ガスがそのまま使用できる。
Also, Si and C should be different targets or Si
When used as a single target of a mixture of C and C, a group III atom or a group V atom and a raw material gas for introducing a hydrogen atom and / or a halogen atom as a gas for the spatula may be added, if necessary. It may be diluted with a diluting gas and then introduced into a deposition chamber for spatters to form gas plasma for spattering. As the raw material gas for introducing each atom used in the sputtering method, the raw material gas used in the glow discharge method can be used as it is.

以上記述したように、本発明の光受容部材の光受容層の
第一の層および第二の層は、グロー放電法、スパツタリ
ング法等を用いて形成するが、第一の層および第二の層
に含有せしめるゲルマニウム原子、第III族原子又は第
V族原子、窒素原子あるいはさらに酸素原子、炭素原
子、あるいは水素原子及び/又はハロゲン原子の各各の
含有量の制御は、堆積室内へ流入する、各各の原子供給
用出発物質のガス流量あるいは各各の原子供給用出発物
質間のガス流量比を制御することにより行われる。
As described above, the first layer and the second layer of the light-receiving layer of the light-receiving member of the present invention are formed by using the glow discharge method, the sputtering method, or the like. The content of each germanium atom, group III atom or group V atom, nitrogen atom or oxygen atom, carbon atom, or hydrogen atom and / or halogen atom contained in the layer is controlled by flowing into the deposition chamber. , By controlling the gas flow rate of each starting material for atom supply or the gas flow rate ratio between the starting materials for atom supply.

また、第一の層および第二の層形成時の支持体温度、堆
積室内のガス圧、放電パワー等の条件は、所望の特性を
有する光受容部材を得るためには重要な要因であり、形
成する層の機能に考慮をはらつて適宜選択されるもので
ある。さらに、これらの層形成条件は、第一の層および
第二の層に含有せしめる上記の各原子の種類及び量によ
つても異なることもあることから、含有せしめる原子の
種類あるいはその量等にも考慮をはらつて決定する必要
もある。
The conditions such as the temperature of the support during formation of the first layer and the second layer, the gas pressure in the deposition chamber, and the discharge power are important factors for obtaining a light receiving member having desired characteristics. It is appropriately selected in consideration of the function of the layer to be formed. Furthermore, these layer forming conditions may differ depending on the type and amount of each of the above-mentioned atoms to be contained in the first layer and the second layer. It is also necessary to make a decision after careful consideration.

具体的には、a−Si(H,X)からなる層を形成する場
合、あるいは第III族原子又は第V族原子、窒素原子、
酸素原子、炭素原子等を含有せしめたa−Si(H,X)か
らなる層を形成する場合には、支持体温度は、通常50〜
350℃とするが、特に好ましくは50〜250℃とする。堆積
室内のガス圧は、通常0.01〜1Torrとするが、特に好ま
しくは0.1〜0.5Torrとする。また、放電パワーは0.005
〜50W/cm2とするのが通常であるが、より好ましくは0.0
1〜30W/cm2、特に好ましくは0.01〜20W/cm2とする。a
−SiGe(H,X)からなる層を形成する場合、あるいは第I
II族原子又は第V族原子、窒素原子、酸素原子等を含有
せしめたa−SiGe(H,X)からなる層を形成する場合に
ついては、支持体温度は、通常50〜350℃とするが、よ
り好ましくは50〜300℃、特に好ましくは100〜300℃と
する。そして、堆積室内のガス圧は、通常0.01〜5Torr
とするが、好ましくは、0.001〜3Torrとし、特に好まし
くは0.1〜1Torrとする。また、放電パワーは0.005〜50W
/cm2とするのが通常であるが、好ましくは0.01〜30W/cm
2とし、特に好ましくは0.01〜20W/cm2とする。
Specifically, when a layer made of a-Si (H, X) is formed, or when a group III atom or a group V atom, a nitrogen atom,
When forming a layer made of a-Si (H, X) containing oxygen atoms, carbon atoms, etc., the support temperature is usually 50 to
The temperature is 350 ° C., but particularly preferably 50 to 250 ° C. The gas pressure in the deposition chamber is usually 0.01 to 1 Torr, but particularly preferably 0.1 to 0.5 Torr. The discharge power is 0.005
It is usually set to 50 W / cm 2 , but more preferably 0.0
1 to 30 W / cm 2 , and particularly preferably 0.01 to 20 W / cm 2 . a
-When forming a layer of SiGe (H, X), or
When a layer made of a-SiGe (H, X) containing a group II atom or a group V atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or the like is formed, the support temperature is usually 50 to 350 ° C. , More preferably 50 to 300 ° C, particularly preferably 100 to 300 ° C. The gas pressure in the deposition chamber is usually 0.01-5 Torr.
However, it is preferably 0.001 to 3 Torr, and particularly preferably 0.1 to 1 Torr. Also, the discharge power is 0.005-50W
It is usually set to / cm 2 , but preferably 0.01 to 30 W / cm
2 and particularly preferably 0.01 to 20 W / cm 2 .

しかし、これらの層形成を行うについての支持体温度、
放電パワー、堆積室内のガス圧の具体的条件は、通常に
は個々に独立しては容易には決め難いものである。した
がつて、所望の特性の非晶質材料層を形成すべく、相互
的且つ有機的関連性に基づいて、層形成の至適条件を決
めるのが望ましい。
However, the support temperature for performing these layer formations,
The specific conditions of the discharge power and the gas pressure in the deposition chamber are usually difficult to determine individually and independently. Therefore, in order to form the amorphous material layer having the desired characteristics, it is desirable to determine the optimum conditions for forming the layer based on the mutual and organic relationships.

ところで、本発明において第一の層中および第二の層中
に含有せしめるゲルマニウム原子、第III族原子又は第
V族原子、窒素原子、酸素原子、および炭素原子の分布
状態を均一とするためには、第一の層および第二の層を
形成するに際して、前記の諸条件を一定に保つことが必
要である。
By the way, in order to make the distribution state of the germanium atom, the group III atom or the group V atom, the nitrogen atom, the oxygen atom, and the carbon atom contained in the first layer and the second layer in the present invention uniform. It is necessary to keep the above conditions constant when forming the first layer and the second layer.

また、本発明において、第一の層の形成の際に、該層中
に含有せしめる第III族原子又は第V族原子あるいは窒
素原子又は酸素原子の分布濃度を層厚方向に変化させて
所望の層厚方向の分布状態を有する第一の層を形成する
には、グロー放電法を用いる場合であれば、第III族原
子又は第V族原子導入用の出発物質あるいは窒素原子導
入用の出発物質又は酸素原子導入用の出発物質のガスの
堆積室内に導入する際のガス流量を、所望の変化率に従
つて適宜変化させ、その他の条件を一定に保ちつつ形成
する。そして、ガス流量を変化させるには、具体的に
は、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
られた所定のニードルバルブの開口を漸次変化させる操
作を行えばよい。このとき、流量の変化率は線型である
必要はなく、例えばマイコン等を用いて、あらかじめ設
計された変化率曲線に従つて流量を制御し、所望の含有
率曲線を得ることもできる。
Further, in the present invention, at the time of forming the first layer, the distribution concentration of the group III atom or the group V atom, the nitrogen atom or the oxygen atom contained in the layer is changed in the layer thickness direction to obtain a desired value. To form the first layer having a distribution in the layer thickness direction, if a glow discharge method is used, a starting material for introducing a group III atom or a group V atom or a starting material for introducing a nitrogen atom Alternatively, the gas flow rate when introducing the gas of the starting material for introducing oxygen atoms into the deposition chamber is appropriately changed according to the desired rate of change, and other conditions are kept constant. Then, in order to change the gas flow rate, specifically, for example, manually or by some commonly used method such as an external drive motor, gradually open the opening of a predetermined needle valve provided in the middle of the gas flow path system. It suffices to perform an operation to change. At this time, the rate of change of the flow rate does not need to be linear, and the desired rate of content curve can be obtained by controlling the flow rate according to a previously designed rate-of-change curve using, for example, a microcomputer.

また、第一の層をスパツタリング法を用いて形成する場
合、第III族原子又は第V族原子あるいは酸素原子又は
窒素原子の層厚方向の分布濃度を層厚方向で変化させて
所望の層厚方向の分布状態を形成するには、グロー放電
法を用いた場合と同様に、第III族原子又は第V族原子
導入用の出発物質あるいは窒素原子導入用の出発物質又
は酸素原子導入用の出発物質をガス状態で使用し、該ガ
スを堆積室内へ導入する際のガス流量を所望に従つて変
化させる。
When the first layer is formed by using the sputtering method, the distribution concentration of the group III atom, the group V atom, the oxygen atom or the nitrogen atom in the layer thickness direction is changed in the layer thickness direction to obtain a desired layer thickness. As in the case of using the glow discharge method, a starting material for introducing a group III atom or a group V atom, a starting material for introducing a nitrogen atom, or a starting material for introducing an oxygen atom is used to form a directional distribution state. The substance is used in the gaseous state and the gas flow rate in introducing the gas into the deposition chamber is varied as desired.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例1乃至13に従つて、より詳細に説
明するが、本発明はこれ等によつて限定されるものでは
ない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples 1 to 13, but the present invention is not limited thereto.

各実施例においては、第一の層および第二の層をグロー
放電法を用いて形成した。第14図はグロー放電法による
本発明の光受容部材の製造装置である。
In each example, the first layer and the second layer were formed using the glow discharge method. FIG. 14 shows an apparatus for manufacturing the light receiving member of the present invention by the glow discharge method.

図中の202,203,204,205,206のガスボンベには、本発明
の夫々の層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、202はHeで稀釈されたS
iH4ガス(純度99.999%、以下SiH4/Heと略す)ボンベ、
203はHeで稀釈されたB2H6ガス(純度99.999%、以下B2H
6/Heと略す)ボンベ、204はHeで稀釈されたNH3ガス(純
度99.999%、以下NH3/Heと略す)ボンベ、205はC2H4
ス(純度99.999%)ボンベ、206はHeで稀釈されたGeH4
ガス(純度99.999%、以下GeH4/Heと略す)ボンベであ
る。
The gas cylinders 202, 203, 204, 205, and 206 in the figure are sealed with the raw material gas for forming each layer of the present invention. As an example, for example, 202 is S diluted with He.
iH 4 gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as SiH 4 / He) cylinder,
203 is B 2 H 6 gas diluted with He (purity 99.999%, hereinafter B 2 H
6 / He) cylinder, 204 is NH 3 gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as NH 3 / He) cylinder diluted with He, 205 is C 2 H 4 gas (purity 99.999%) cylinder, 206 is He GeH 4 diluted in
It is a gas (purity 99.999%, hereinafter abbreviated as GeH 4 / He) cylinder.

形成される層中にハロゲン原子を導入する場合には、Si
H4ガスに代えて、例えば、SiF4ガスを用いる様にボンベ
を代えればよい。
When halogen atoms are introduced into the formed layer, Si is used.
Instead of the H 4 gas, for example, the cylinder may be replaced by using SiF 4 gas.

これらのガスを反応室201に流入させるにはガスボンベ2
02〜206のバルブ222〜226、リークバルブ235が閉じられ
ていることを確認し又、流入バルブ212〜216、流出バル
ブ217〜221、補助バルブ232,233が開かれていることを
確認して、先ずメインバルブ234を開いて反応室201、ガ
ス配管内を排気する。次に真空計236の読みが約5×10
-6torrになつた時点で、補助バルブ232,233、流出バル
ブ217〜221を閉じる。
A gas cylinder 2 is used to allow these gases to flow into the reaction chamber 201.
Check that the valves 222 to 226 and the leak valve 235 of 02 to 206 are closed, and that the inflow valves 212 to 216, the outflow valves 217 to 221, and the auxiliary valves 232 and 233 are opened. The main valve 234 is opened to exhaust the reaction chamber 201 and the gas pipe. Next, the reading of the vacuum gauge 236 is about 5 x 10
When the pressure reaches -6 torr, the auxiliary valves 232 and 233 and the outflow valves 217 to 221 are closed.

基体シリンダー237上に第一の層102を形成する場合の1
例をあげる。ガスボンベ202よりSiH4/Heガス、ガスボン
ベ203よりB2H6/Heガス、ガスボンベ204よりNH3/Heガ
ス、ガスボンベ206よりGeH4/Heガスの夫々をバルブ222,
223,224,226を開いて出口圧ゲージ227,228,229,231の圧
を1kg/cm2に調整し、流入バルブ212,213,214,216を徐々
に開けて、マスフロコントローラ207,208,209,211内に
流入させる。引き続いて流出バルブ217,218,219,221、
補助バルブ232,233を徐々に開いてガスを反応室201内に
流入させる。このときのSiH4/Heガス流量、B2H6/Heガス
流量、NH3/Heガス流量およびGeH4/Heガス流量の比が所
望の値になるように流出バルブ217,218,219,221を調整
し、又、反応室201内の圧力が所望の値になるように真
空計236の読みを見ながらメインバルブ234の開口を調整
する。そして基体シリンダー237の温度が加熱ヒーター2
38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240を所望の電力に設定して反応
室201内にグロー放電を生起せしめるとともに、マイク
ロコンピユーター(図示せず)を用いて、あらかじめ設
計された変化率線に従つて、B2H6/Heガス流量、NH3/He
ガス流量、SiH4/Heガス流量の比を制御しながら、基体
シリンダー237上に先ず、ゲルマニウム原子と硼素原子
及び窒素原子とを含有する層領域を形成する。
1 when forming the first layer 102 on the base cylinder 237
Here's an example. Valve 222, SiH 4 / He gas from gas cylinder 202, B 2 H 6 / He gas from gas cylinder 203, NH 3 / He gas from gas cylinder 204, GeH 4 / He gas from gas cylinder 206
223, 224, 226 are opened to adjust the pressure of the outlet pressure gauges 227, 228, 229, 231 to 1 kg / cm 2 , the inflow valves 212, 213, 214, 216 are gradually opened to flow into the mass flow controllers 207, 208, 209, 211. Continued outflow valves 217,218,219,221,
The auxiliary valves 232 and 233 are gradually opened to allow the gas to flow into the reaction chamber 201. The SiH 4 / He gas flow rate, B 2 H 6 / He gas flow rate, NH 3 / He gas flow rate and GeH 4 / He gas flow rate at this time are adjusted so that the ratio becomes a desired value, and the outflow valves 217,218,219,221 are adjusted, or The opening of the main valve 234 is adjusted while watching the reading of the vacuum gauge 236 so that the pressure in the reaction chamber 201 becomes a desired value. The temperature of the base cylinder 237 is the heater 2
After it is confirmed by 38 that the temperature is set in the range of 50 to 400 ° C., the power supply 240 is set to a desired power to cause glow discharge in the reaction chamber 201, and a micro computer (not shown). ) According to a predesigned rate-of-change line, B 2 H 6 / He gas flow rate, NH 3 / He
First, a layer region containing germanium atoms, boron atoms and nitrogen atoms is formed on the base cylinder 237 while controlling the gas flow rate and the SiH 4 / He gas flow rate ratio.

次に所定時間経過後、GeH4/Heガス、NH3/Heガス及びB2H
6/Heガスの反応室201内への導入を各対応するガス導入
管のバルブを閉じて遮断し、引き続きグロー放電を所定
時間続けることによつて、ゲルマニウム原子、硼素原
子、及び窒素原子を含有しない層を形成せしめる。
Next, after a predetermined time, GeH 4 / He gas, NH 3 / He gas and B 2 H
6 / He gas is introduced into the reaction chamber 201 by shutting off the valve of each corresponding gas introduction pipe and shutting off, and by continuing glow discharge for a predetermined time, germanium atom, boron atom, and nitrogen atom are contained. Not allowed to form a layer.

第一の層中にハロゲン原子を含有せしめる場合には、上
記のガスに例えばSiF4/Heガスを更に付加して反応室に
送り込めばよい。
When a halogen atom is contained in the first layer, SiF 4 / He gas, for example, may be further added to the above gas and fed into the reaction chamber.

上記の様な操作によつて、基体シリンダー237上に形成
された第一の層上に第二の層を形成するには、第一の層
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、PH3ガスの夫々を、必要に応じてHe等
の稀釈ガスで稀釈して、所望の流量比で反応室201中に
流し、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。
In order to form the second layer on the first layer formed on the base cylinder 237 by the operation as described above, the same valve operation as in the formation of the first layer is performed. For example, SiH 4
Each of the gas, C 2 H 4 gas and PH 3 gas is diluted with a diluting gas such as He, if necessary, and allowed to flow into the reaction chamber 201 at a desired flow ratio, and glow discharge according to desired conditions. It is done by giving rise to.

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
201内、流出バルブ217〜221から反応室201内に至るガス
配管内に残留することを避けるために、必要に応じて流
出バルブ217〜221を閉じ補助バルブ232,233を開いてメ
インバルブ234を全開して系内を一旦高真空に排気する
操作を行う。
Needless to say, all of the outflow valves other than the gas outflow valves necessary for forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used for forming the previous layer is the same as the reaction chamber.
In order to avoid remaining in the gas pipe from 201, the outflow valves 217 to 221 to the reaction chamber 201, the outflow valves 217 to 221 are closed and the auxiliary valves 232 and 233 are opened and the main valve 234 is fully opened as necessary. The system is temporarily evacuated to a high vacuum.

又、第二の層の層形成を行つている間は層形成の均一化
を図るため基体シリンダー237は、モーター239によつて
所望される速度で一定に回転させる。
Further, during the layer formation of the second layer, the base cylinder 237 is rotated at a desired speed by the motor 239 in order to make the layer formation uniform.

実施例1 第14図に示した製造装置を用いて、第1表に示す層形成
条件に従つて、通常の方法で洗浄したドラム状アルミニ
ウム基体上に層形成を行なつた。この際、B2H6/SiH4
ス流量比の変化は、予め設計した第15図に示す流量比変
化線に従つて、マイクロコンピユーター制御により、自
動的に調整した。
Example 1 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 14, layers were formed on a drum-shaped aluminum substrate that had been washed by a usual method under the layer forming conditions shown in Table 1. At this time, the change in the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio was automatically adjusted by micro computer control according to the flow rate change line shown in FIG. 15 which was designed in advance.

こうして得られた電子写真用のドラム状光受容部材を、
実験用に改造したキヤノン製高速複写機に設置し、キヤ
ノン製テストチヤートを原稿として、画像形成プロセス
条件(光源はタングステンランプを使用)を適宜選択
し、複写テストを行なつたところ、解像力に優れた高品
質の画像を得ることができた。
The drum-shaped light receiving member for electrophotography thus obtained,
It was installed in a Canon high-speed copying machine modified for experiment, and Canon test chart was used as a manuscript, the image forming process conditions (using a tungsten lamp as a light source) were appropriately selected, and a copying test was performed. Excellent resolution was obtained. I was able to get high quality images.

実施例2 第2表に示す層形成条件によりB2H6/SiH4ガス流量比及
びNH3/SiH4ガス流量比を各々第16図および第17図に示
す流量比変化線に従つて制御した以外は実施例1と同様
にして電子写真用のドラム状光受容部材を得、実施例1
と同様の複写テストを行なつたところ、解像力に優れた
高品質の画像を得ることができた。
Example 2 The B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio and the NH 3 / SiH 4 gas flow rate ratio were controlled according to the flow rate change lines shown in FIGS. 16 and 17, respectively, under the layer forming conditions shown in Table 2. A drum-shaped light-receiving member for electrophotography was obtained in the same manner as in Example 1 except that
When a copying test similar to the above was conducted, a high quality image excellent in resolution was obtained.

実施例3 第3表に示す層形成条件により、B2H6/SiH4ガス流量比
及びNH3/SiH4ガス流量比を各々第16図および第17図に
示す流量比変化線に従つて制御した以外は実施例1と同
様にして電子写真用のドラム状光受容部材を得、実施例
1と同様の複写テストを行なつたところ、解像力に優れ
た高品質の画像を得ることができた。
Example 3 Under the layer forming conditions shown in Table 3, the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio and the NH 3 / SiH 4 gas flow rate ratio were changed according to the flow rate change lines shown in FIGS. 16 and 17, respectively. A drum-shaped light-receiving member for electrophotography was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was controlled, and a copying test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, a high-quality image excellent in resolution was obtained. It was

実施例4 第4表に示す層形成条件により、B2H6/SiH4ガス流量比
を第18図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は実
施例1と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材を
得、実施例1と同様の複写テストを行なつたところ、解
像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
Example 4 For electrophotography in the same manner as in Example 1 except that the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio was controlled according to the flow rate change line shown in FIG. 18 under the layer forming conditions shown in Table 4. The drum-shaped light receiving member of No. 1 was obtained and the same copying test as in Example 1 was conducted. As a result, a high-quality image excellent in resolution was obtained.

実施例5 第5表に示す層形成条件により、B2H6/SiH4ガス流量比
を第19図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は実
施例1と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材を
得、実施例1と同様の複写テストを行なつたところ、解
像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
Example 5 For electrophotography in the same manner as in Example 1 except that the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio was controlled according to the flow rate change line shown in FIG. 19 under the layer forming conditions shown in Table 5. The drum-shaped light receiving member of No. 1 was obtained and the same copying test as in Example 1 was conducted. As a result, a high-quality image excellent in resolution was obtained.

実施例6 第6表に示す層形成条件により、NH3/SiH4ガス流量比
及びB2H6/SiH4ガス流量比を各々第17図および第20図に
示す流量比変化線に従つて制御した以外は実施例1と同
様にして電子写真用のドラム状光受容部材を得、実施例
1と同様の複写テストを行なつたところ、解像力に優れ
た高品質の画像を得ることができた。
Example 6 Under the layer forming conditions shown in Table 6, the NH 3 / SiH 4 gas flow rate ratio and the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio were set according to the flow rate change lines shown in FIGS. 17 and 20, respectively. A drum-shaped light-receiving member for electrophotography was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was controlled, and a copying test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, a high-quality image excellent in resolution was obtained. It was

実施例7 第7表に示す層形成条件により、B2H6/SiH4ガス流量比
を第15図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は実
施例1と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材を
得、実施例1と同様の複写テストを行なつたところ、解
像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
Example 7 For electrophotography in the same manner as in Example 1 except that the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio was controlled according to the flow rate change line shown in FIG. 15 under the layer forming conditions shown in Table 7. The drum-shaped light receiving member of No. 1 was obtained and the same copying test as in Example 1 was conducted. As a result, a high-quality image excellent in resolution was obtained.

実施例8 第8表に示す層形成条件により、B2H6/SiH4ガス流量比
を第15図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は実
施例1と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材を
得、実施例1と同様の複写テストを行なつたところ、解
像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
Example 8 For electrophotography in the same manner as in Example 1 except that the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio was controlled according to the flow rate change line shown in FIG. 15 under the layer forming conditions shown in Table 8. The drum-shaped light receiving member of No. 1 was obtained and the same copying test as in Example 1 was conducted. As a result, a high-quality image excellent in resolution was obtained.

実施例9 第1表に於ける第二の層(II)の形成の際に、その層厚
を第9表に示す如く種々変化させた以外は、実施例1と
同様の手順と略々同様の条件で各光受容部材(試料No.9
01〜907)を作成し、各々に実施例1と同様の画像形成
プロセスを適用して評価を行つたところ第9表に示す結
果を得た。
Example 9 The procedure was substantially the same as that of Example 1 except that the layer thickness was changed variously as shown in Table 9 when the second layer (II) in Table 1 was formed. Under the conditions of each light receiving member (Sample No. 9
Nos. 01 to 907) were prepared, and the same image forming process as in Example 1 was applied to each and evaluated, and the results shown in Table 9 were obtained.

実施例10 第1表に於ける第二の層(II)の形成の際にガス流量比
C2H4/SiH4の値を第10表に示す値とした以外は、実施例
1と同様の手順と略同様の条件で各光受容部材(試料N
o.1001〜1007)を作成し、実施例1と同様の評価を行つ
たところ、各各に於いて中間調の再現性が良く高品質の
画像を得ることができた。
Example 10 Gas flow rate ratio when forming the second layer (II) in Table 1
Except that the values of C 2 H 4 / SiH 4 shown in Table 10 were used, each of the light receiving members (Sample N
1001 to 1007) and evaluated in the same manner as in Example 1, it was possible to obtain a high quality image with good halftone reproducibility in each case.

又、繰返し連続使用による耐久性試験に於いても、初期
の画像品質に較べても何等遜色のない品質の画像を得る
ことができ、耐久性にも優れていることが実証された。
Also, in a durability test by repeated continuous use, it was proved that an image having a quality comparable to the initial image quality could be obtained and the durability was excellent.

実施例11 第1表に於ける第1の層(I)の形成の際にガス流量比
GeH4/SiH4の値を第11表に示す値とした以外は、実施例
1と同様の手順と略同様の条件で各光受容部材(試料N
o.1101〜1105)を作成し、実施例1と同様の評価を行つ
たところ、各々に於いて中間調の再現性が良く、高品質
の画像を得ることができた。
Example 11 Gas flow rate ratio when forming the first layer (I) in Table 1
Except that the values of GeH 4 / SiH 4 shown in Table 11 are used, each light receiving member (Sample N
Nos. 1101 to 1105) were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. In each case, halftone reproducibility was good and a high quality image could be obtained.

又、繰返し連続使用による耐久性試験に於いても、初期
の画像品質に較べても何等遜色のない品質の画像を得る
ことができ、耐久性にも優れていることが実証された。
Also, in a durability test by repeated continuous use, it was proved that an image having a quality comparable to the initial image quality could be obtained and the durability was excellent.

実施例12 第12表に示す層形成条件により、B2H6/SiH4ガス流量比
を第D図に示す流量比変化線に従つて制御した以外は実
施例1と同様にして電子写真用のドラム状光受容部材を
得、実施例1と同様の複写テストを行なつたところ、解
像力に優れた高品質の画像を得ることができた。
Example 12 For electrophotography in the same manner as in Example 1 except that the B 2 H 6 / SiH 4 gas flow rate ratio was controlled according to the flow rate change line shown in FIG. D under the layer forming conditions shown in Table 12. The drum-shaped light receiving member of No. 1 was obtained and the same copying test as in Example 1 was conducted. As a result, a high-quality image excellent in resolution was obtained.

実施例13 実施例1〜12に於いて、光源をタングステンランプの代
りに810nmのGaAs系半導体レーザ(10mW)を用いて静電
像の形成を行うと共に反転現像を施す以外は、各実施例
と同様の画像形成プロセスを適用して、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
の良い鮮明な高品質の画像を得ることができた。
Example 13 In each of Examples 1 to 12, except that a 810 nm GaAs semiconductor laser (10 mW) was used as a light source instead of a tungsten lamp to form an electrostatic image and reverse development was performed. When the image quality of the toner transfer image was evaluated by applying the same image forming process, it was possible to obtain a clear high quality image having excellent resolution and good gradation reproducibility.

〔発明の効果の概略〕[Outline of Effects of Invention]

本発明の光受容部材はa−Si(H,X)で構成された光受
容層を有するものであつて、該光受容部材の層構成を前
述のごとき特定のものとすることにより、a−Siで構成
された光受容層を有する従来の光受容部材における諸問
題を全て解決することができたものである。即ち、本発
明の光受容部材は特に優れた耐湿性、連続繰返し使用特
性、電気的耐圧性、使用環境特性及び耐久性等を有する
ものであり、また光感度及び暗抵抗性が向上する他、全
可視光域において光感度が高く、特に、半導体レーザー
とのマツチング性に優れ、且つ光応答性が速いといつた
際立つた特性を有するところのものとなる。そして、本
発明の光受容部材を電子写真用像形成部材として適用さ
せた場合には、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、それを用いて得られた画像は、濃
度が高く、ハーフトーンが鮮明に出る等、すぐれた極め
て秀でたものとなる。また、本発明の光受容部材は支持
体上に形成される光受容層は、層自体が強靱であつて、
また、支持体との密着性および支持体上に設けられた各
層間の密着性に優れているため高速で長時間連続的に繰
返し使用することができる。
The light-receiving member of the present invention has a light-receiving layer composed of a-Si (H, X), and the layer structure of the light-receiving member is specified as described above to obtain a- It is possible to solve all the problems in the conventional light receiving member having the light receiving layer composed of Si. That is, the light receiving member of the present invention has particularly excellent moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, durability, etc., and also improves light sensitivity and dark resistance. It has a high photosensitivity in the entire visible light region, in particular, an excellent mating property with a semiconductor laser, and a fast photoresponsive property has outstanding characteristics. When the light-receiving member of the present invention is applied as an electrophotographic image forming member, there is no effect of residual potential, its electrical characteristics are stable, and an image obtained using it is , High density, clear halftone, etc. Further, the light receiving member of the present invention has a light receiving layer formed on a support, and the layer itself is tough,
Further, since it is excellent in the adhesiveness with the support and the adhesiveness between the layers provided on the support, it can be repeatedly used continuously at high speed for a long time.

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

第1〜4図は本発明の光受容部材の層構造を模式的に示
した図であり、第5〜13図は本発明の光受容部材の第一
の層中における第III族原子又は第V族原子あるいは窒
素原子又は酸素原子の分布状態の典型例を示すための濃
度分布図であり、第14図は本発明の光受容部材を製造す
るための装置の一例で、グロー放電法による製造装置の
模式的説明図であり、第15〜20図は本発明の光受容部材
の層形成中のガス流量比の変化状態を示す図である。 100…光受容部材、101…支持体、102…第一の層、103…
第二の層、104…自由表面、105〜110…層領域、201…反
応室、202〜206…ガスボンベ、207〜211…マスフロコン
トローラ、212〜216…流入バルブ、217〜221…流出バル
ブ、222〜226…バルブ、227〜231…圧力調整器、232,23
3…補助バルブ、234…メインバルブ、235…リークバル
ブ、236…真空計、237…基体シリンダー、238…加熱ヒ
ーター、239…モーター、240…高周波電源。
FIGS. 1 to 4 are diagrams schematically showing the layer structure of the light receiving member of the present invention, and FIGS. 5 to 13 are group III atoms or groups in the first layer of the light receiving member of the present invention. FIG. 14 is a concentration distribution diagram showing a typical example of the distribution state of group V atoms, nitrogen atoms or oxygen atoms. FIG. 14 is an example of an apparatus for producing the light receiving member of the present invention, which is produced by a glow discharge method. FIG. 15 is a schematic explanatory view of the apparatus, and FIGS. 15 to 20 are views showing a change state of the gas flow rate ratio during layer formation of the light receiving member of the present invention. 100 ... Photoreceptive member, 101 ... Support, 102 ... First layer, 103 ...
2nd layer, 104 ... Free surface, 105-110 ... Layer area, 201 ... Reaction chamber, 202-206 ... Gas cylinder, 207-211 ... Mass flow controller, 212-216 ... Inflow valve, 217-221 ... Outflow valve, 222-226 ... Valve, 227-231 ... Pressure regulator, 232,23
3 ... Auxiliary valve, 234 ... Main valve, 235 ... Leak valve, 236 ... Vacuum gauge, 237 ... Base cylinder, 238 ... Heating heater, 239 ... Motor, 240 ... High frequency power supply.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】支持体と、シリコン原子を母体とし、ゲル
マニウム原子を層厚方向に均一な分布状態で含有する第
一の層領域とシリコン原子を母体としゲルマニウム原子
を含有しない第二の層領域とを有し、且つ、周期律表第
III族または第V族に属する原子をその濃度分布が前記
支持体側の方に高くして表面側に向かって減少する領域
を有するように層厚方向に不均一な分布状態で含有する
非晶質材料で構成された1〜100μmの層厚の第一の層
と、シリコン原子を母体とし、炭素原子を含有し、更
に、水素原子または水素原子とハロゲン原子を該水素原
子の含有量あるいは該水素原子と該ハロゲン原子との含
有量の和が0.01〜40atomic%である量含有し、且つ周期
律表第III族または第V族に属する原子を層厚方向に均
一な分布状態で1.0〜104atomic ppm含有する非晶質材料
で構成された3×10-3〜30μmの層厚の第二の層とが支
持体側から順に積層された光受容層を有し、前記第一の
層または前記第二の層の少なくともいずれか一方に層厚
方向に均一な分布状態で窒素原子が含有されていること
を特徴とする光受容部材。
1. A support, a first layer region containing silicon atoms as a matrix and containing germanium atoms in a uniform distribution state in the layer thickness direction, and a second layer region containing silicon atoms as a matrix and not containing germanium atoms. And has the periodic table
Amorphous containing atoms belonging to Group III or Group V in a non-uniform distribution state in the layer thickness direction so as to have a region whose concentration distribution increases toward the support side and decreases toward the surface side. A first layer having a layer thickness of 1 to 100 μm composed of a material, a silicon atom as a base material, a carbon atom, and further a hydrogen atom or a hydrogen atom and a halogen atom, the content of the hydrogen atom or the hydrogen The total amount of atoms and halogen atoms is 0.01 to 40 atomic%, and the atoms belonging to Group III or V of the periodic table are 1.0 to 10 4 in a uniform distribution state in the layer thickness direction. a light-receiving layer in which a second layer composed of an amorphous material containing atomic ppm and having a layer thickness of 3 × 10 −3 to 30 μm is sequentially laminated from the support side, and the first layer or the above At least one of the second layers contains nitrogen atoms in a uniform distribution state in the layer thickness direction. Light-receiving member, characterized in that it is.
【請求項2】前記第一の層または前記第二の層の少なく
ともいずれか一方に更に酸素原子が含有される特許請求
の範囲第1項に記載の光受容部材。
2. The light receiving member according to claim 1, wherein at least one of the first layer and the second layer further contains an oxygen atom.
【請求項3】前記酸素原子は層厚方向に均一に分布され
た状態で含有される特許請求の範囲第2項に記載の光受
容部材。
3. The light receiving member according to claim 2, wherein the oxygen atoms are contained in a state of being uniformly distributed in the layer thickness direction.
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