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JPH0215869B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0215869B2
JPH0215869B2 JP58249090A JP24909083A JPH0215869B2 JP H0215869 B2 JPH0215869 B2 JP H0215869B2 JP 58249090 A JP58249090 A JP 58249090A JP 24909083 A JP24909083 A JP 24909083A JP H0215869 B2 JPH0215869 B2 JP H0215869B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
atoms
layer region
concentration
gas
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58249090A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60136751A (en
Inventor
Keishi Saito
Yukihiko Oonuki
Shigeru Oono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP58249090A priority Critical patent/JPS60136751A/en
Priority to US06/662,977 priority patent/US4579797A/en
Priority to FR8416293A priority patent/FR2569057B1/en
Priority to GB08426988A priority patent/GB2150751B/en
Priority to DE19843439147 priority patent/DE3439147A1/en
Publication of JPS60136751A publication Critical patent/JPS60136751A/en
Publication of JPH0215869B2 publication Critical patent/JPH0215869B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

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

本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、X線、γ線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある電子写真用光導電部
材に関する。 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マツチングした吸
収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無公害であること、更には固体撮
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は重要な
点である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば独国公開第2746967号公報、
同第2855718号公報には電子写真用像形成部材と
しての応用、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。 しかしながら、従来のa−Siで構成された光導
電層を有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、
光応答性等の電気的、光学的、光導電的特性、及
び耐湿性等の使用環境特性の点、更には経時的安
定性の点において、総合的な特性向上を図る必要
があるという更に改良される可き点が存するのが
実情である。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に図ろうとす
ると、従来においては、その使用時において残留
電位が残る場合が度々観測され、この種の光導電
部材は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用
による疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴ
ースト現象を発する様になるとか、或いは、高速
で繰返し使用すると応答性が次第に低下する等の
不都合な点が生ずる場合が少なくなかつた。 更には、a−Siは可視光領域の短波長側に較べ
て、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸
収係数が比較的小さく、現在実用化されている半
導体レーザとのマツチングに於いて、また、通常
使用されているハロゲンランプや螢光灯を光源と
する場合、長波長側の光を有効に使用し得ていな
いという点に於いて、夫々改良される余地が残つ
ている。 又、別には、照射される光が光導電層中に於い
て、充分吸収されずに、支持体に到達する光の量
が多くなると、支持体自体が光導電層を透過して
来る光に対する反射率が高い場合には、光導電層
内に於いて多重反射による干渉が起つて、画像の
「ボケ」が生ずる一要因となる。 この影響は、解像度を上げる為に、照射スポツ
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザ
を光源とする場合には大きな問題となつている。 更に、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を図るため
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
子や燐原子が、或いはその他の特性改良のために
他の原子が、各々構成原子として光導電層中に含
有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如何
によつては、形成した層の電気的或いは光導電的
特性に問題が生ずる場合がある。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないこと、或いは暗部において、支持体
側よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が
生ずる場合が少なくない。 従つてa−Si材料そのものの特性改良が図られ
る一方で光導電部材を設計する際に、上記した様
な問題の総てが解決される様に工夫される必要が
ある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材や固体撮像装
置、読取装置等に使用される光導電部材としての
適用性とその応用性という観点から総括的に鋭意
研究検討を続けた結果、シリコン原子を母体と
し、水素原子H又はハロゲン原子Xのいずれか一
方を少なくとも含有するアモルフアス材料、所謂
水素化アモルフアスシリコン、ハロゲン化アモル
フアスシリコン、或いはハロゲン含有水素化アモ
ルフアスシリコン〔以後これ等の総称的表記とし
て「a−Si(H,X」を使用する〕から構成され、
光導電性を示す光受容層を有する光導電部材の層
構成を以後に説明される様な特定化の下に設計さ
れて作成された光導電部材は実用上著しく優れた
特性を示すばかりでなく、従来の光導電部材と較
べてみてもあらゆる点において凌駕しているこ
と、殊に電子写真用の光導電部材として著しく優
れた特性を有していること及び長波長側に於ける
吸収スペクトル特性に優れていることを見出した
点に基づいている。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制限を受けない
全環境型であり、長波長側の光感度特性に優れる
と共に耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際し
ても劣化現象を起さず、残留電位が全く又は殆ん
ど観測されない電子写真用光導電部材を提供する
ことを主たる目的とする。 本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優
れ、且つ光応答の速い電子写真用光導電部材を提
供することである。 本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
て有効に適用され得る程度に、静電像形成の為の
帯電処理の際の電荷保持能が充分ある光導電部材
を提供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、画像のボ
ケのない、高品質画像を得る事が容易に出来る電
子写真用の光導電部材を提供することである。 本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性、
高SN比特性を有する電子写真用光導電部材を提
供することである。 本発明の電子写真用光導電部材は、電子写真用
光導電部材用の支持体と、含有量1〜10×
105atomic ppmのゲルマニウム原子を含む非晶
質材料で構成された層厚30Å〜50μの第1の層領
域(G)およびシリコン原子を含む(ゲルマニウ
ム原子を含まない)非晶質材料で構成された層厚
0.5〜90μの第2の層領域(S)が前記支持体側よ
り順に設けられた層構成の光導電性を示す層厚1
〜100μの第一の層とシリコン原子および1×10-3
〜90atomic%の炭素原子を含む非晶質材料で構
成された層厚0.03〜30μの第二の層とから成る光
受容層と、で構成された電子写真用光導電部材で
あつて、前記第一の層は、シリコン原子とゲルマ
ニウム原子と窒素原子との和に対して0.001〜
50atomic%の窒素原子を含有する層領域(N)
と伝導性を制御する物質(C)を0.01〜5×
104atomic ppm含有する層領域(PN)を有し、
前記伝導性を制御する物質(C)の分布濃度の最
大値が前記第2の層領域(S)中で且つ前記支持
体側の方にある事を特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の電子写真用光導電部材は、前記した諸問
題の総てを解決し得、極めて優れた電気的、光学
的、光導電的特性、電気的耐圧性及び使用環境特
性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には、可干渉光の使用に於いても干渉を充分
防止することが出来るとともに、画像形成への残
留電位の影響が全くなく、その電気的特性が安定
しており高感度で、高SN比を有するものであつ
て、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高
く、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高
い、高品質の画像を安定して繰返し得ることがで
きる。 更に、本発明の電子写真用光導電部材は、全可
視光域に於いて光感度が高く、殊に半導体レーザ
とのマツチングに優れ、且つ応答性が速い。 以下、図面に従つて、本発明の電子写真用光導
電部材に就て詳細に説明する。 第1図は、本発明の電子写真用光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示した模式的構成
図である。 第1図に示す光導電部材100は、光導電部材
用としての支持体101の上に、第一の層()
102と第二の層()105とから成る光受容
層107を有し、該光受容層107は自由表面1
06を一方の端面に有している。 第一の層()102は、支持体101側より
ゲルマニウム原子と、必要に応じてシリコン原子
(Si)、水素原子(H)、ハロゲン原子(X)の少
なくとも1つを含む非晶質材料〔以後「a−Ge
(Si,H,X)と略記する〕で構成された第1の
層領域(G)103とa−Si(H,X)で構成さ
れ光導電性を有する第2の層領域(S)104と
が順に積層された層構造を有する。 第一の層()102は窒素原子を含有すると
共に、伝導特性を制御する物質(C)を含有し、
該物質(C)は、第一の層()102に於いて
は、その層厚方向の分布濃度の最大値が第2の層
領域(S)中にあり且つ第2の層領域(S)に於
いては支持体101側の方に多く分布する状態で
含有される。 第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウム原
子は、支持体の表面と平行な面内方向に於いて
は、均一な状態で含有されるが、層厚方向には、
均一であつても不均一であつても差支えない。 又、第1の層領域(G)に於けるゲルマニウム
原子の分布状態が層厚方向に不均一な場合には、
その層厚方向に於ける分布濃度Cを、支持体側或
いは第2の層領域(S)側に向つて、次第に、或
いはステツプ状に、又は、線型的に変化させるこ
とが望ましい。 殊に、第1の層領域(G)中に於けるゲルマニ
ウム原子の分布状態が、全層領域にゲルマニウム
原子が連続的に分布し、ゲルマニウム原子の層厚
方向の分布濃度Cが支持体側より第2の層領域
(S)に向つて減少する変化が与えられている場
合には、第1の層領域(G)と第2の層領域
(S)との間に於ける親和性に優れ、且つ後述す
る様に支持体側端部に於いてゲルマニウム原子の
分布濃度Cを極端に大きくすることにより、半導
体レーザ等を使用した場合の、第2の層領域
(S)では殆んど吸収し切れない長波長側の光を
第1の層領域(G)に於いて、実質的に完全に吸
収することが出来、支持体面からの反射による干
渉を防止することが出来ると共に、層領域(G)
と層領域(S)との界面での反射を充分押えるこ
とが出来る。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の第1の層領域(G)中に含有されるゲル
マニウム原子の層厚方向の分布状態の典型的例が
示される。 第2図乃至第10図において、横軸はゲルマニ
ウム原子の分布濃度Cを、縦軸は、第1の層領域
(G)の層厚を示し、tBは支持体側の第1の層領
域(G)の端面の位置を、tTは支持体側とは反対
側の第1の層領域(G)の端面の位置を示す。即
ち、ゲルマニウム原子の含有される第1の層領域
(G)はtB側よりtT側に向つて層形成がなされる。 第2図には、第1の層領域(G)中に含有され
るゲルマニウム原子の層厚方向の分布状態の第1
の典型例が示される。 第2図に示される例では、ゲルマニウム原子の
含有される第1の層領域(G)が形成される支持
体の表面と該第1の層領域(G)の表面とが接す
る界面位置tBよりt1の位置までは、ゲルマニウム
原子の分布濃度CがC1なる一定の値を取りなが
らゲルマニウム原子が形成される第1の層領域
(G)に含有され、位置t1よりは濃度C2より界面
位置tTに至るまで徐々に連続的に減少されてい
る。界面位置tTにおいてはゲルマニウム原子の分
布濃度CはC3とされる。 第3図に示される例においては、含有されるゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは位置tBより位置tT
に至るまで濃度C4から徐々に連続的に減少して
位置tTにおいて濃度C5となる様な分布状態を形成
している。 第4図の場合には、位置tBより位置t2まではゲ
ルマニウム原子の分布濃度Cは濃度C6と一定値
とされ、位置t2と位置tTとの間において、徐徐に
連続的に減少され、位置tTにおいて、分布濃度C
は実質的に零とされている(ここで実質的に零と
は検出限界量未満で場合である)。 第5図の場合には、ゲルマニウム原子の分布濃
度Cは位置tBより位置tTに至るまで、濃度C8より
連続的に徐々に減少され、位置tTにおいて実質的
に零とされている。 第6図に示す例においては、ゲルマニウム原子
の分布濃度Cは、位置tBと位置t3間においては、
濃度C9と一定値であり、位置tTにおいては濃度
C10とされる。位置t3と位置tTとの間では、分布濃
度Cは一次関数的に位置t3より位置tTに至るまで
減少されている。 第7図に示される例においては、分布濃度Cは
位置tBより位置t4までは濃度C11の一定値を取り、
位置t4より位置tTまでは濃度C12より濃度C13まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に至るまで、ゲルマニウム原子の分布濃度Cは濃
度C14より実質的に零に至る様に一次関数的に減
少している。 第9図においては、位置tBより位置t5に至るま
ではゲルマニウム原子の分布濃度Cは、濃度C15
より濃度C16まで一次関数的に減少され、位置t5
と位置tTとの間においては、濃度C16の一定値と
された例が示されている。 第10図に示される例においては、ゲルマニウ
ム原子の分布濃度Cは位置tBにおいて濃度C17
あり、位置t6に至るまではこの濃度C17より初め
はゆつくりと減少され、t6の位置付近において
は、急激に減少されて位置t6では濃度C18とされ
る。 位置t6と位置t7との間においては、初め急激に
減少されて、その後は、緩かに徐々に減少されて
位置t7で濃度C19となり、位置t7と位置t8との間で
は、極めてゆつくりと徐々に減少されて位置t8
おいて、濃度C20に至る。位置t8と位置tTの間にお
いては、濃度C20より実質的に零になる様に図に
示す如き形状の曲線に従つて減少されている。 以上、第2図乃至第10図により、第1の層領
域(G)中に含有されるゲルマニウム原子の層厚
方向の分布状態の典型例の幾つかを説明した様
に、本発明においては、支持体側において、ゲル
マニウム原子の分布濃度Cの高い部分を有し、界
面tT側においては、前記分布濃度Cは支持体側に
較べて可成り低くされた部分を有するゲルマニウ
ム原子の分布状態が第1の層領域(G)に設けら
れている。 本発明に於ける光導電部材を構成する第一の層
()を構成する第1の層領域(G)は好ましく
は上記した様に支持体側の方にゲルマニウム原子
が比較的高濃度で含有されている局在領域Aを有
するが望ましい。 本発明に於いては局在領域(A)は、第2図乃
至第10図に示す記号を用いて説明すれば、界面
位置tBより5μ以内に設けられるのが望ましいもの
である。 本発明においては、上記局在領域(A)は、界
面位置tBより5μ厚までの全層領域(LT)とされる
場合もあるし、又、層領域(LT)の一部とされ
る場合もある。 局在領域(A)を層領域(LT)の一部とする
か又は全部とするかは、形成される層に要求され
る特性に従つて適宜決められる。 局在領域(A)はその中に含有されるゲルマニ
ウム原子の層厚方向の分布状態としてゲルマニウ
ム原子の分布濃度の最大値Cnaxがシリコン原子と
の和に対して、好ましくは1000atomic ppm以
上、より好適には5000atomic ppm以上、最適に
は1×104atomic ppm以上とされる様な分布状
態となり得る様に層形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、ゲルマニウム原子の
含有される第1の層領域(G)は、支持体側から
の層厚で5μ以内(tBから5μ厚の層領域)に分布濃
度の最大値Cnaxが存在する様に形成されるのが好
ましい。 本発明において、第1の層領域(G)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量は、本発明の目
的が効果的に達成される様に所望に従つて適宜決
められるが、好ましくは1〜10×105atomic
ppm、より好ましくは100〜9.5×105atomic
ppm、最適には500〜8×105atomic ppmとされ
るのが望ましい。 本発明に於いて第1の層領域(G)と第2の層
領域(S)との層厚は、本発明の目的を効果的に
達成させる為の重要な因子の1つであるので形成
される光導電部材に所望の特性が充分与えられる
様に、光導電部材の設計の際に充分なる注意が払
われる必要がある。 本発明に於いて、第1の層領域(G)の層厚
TBは、好ましくは30Å〜50μ、より好ましくは40
Å〜40μ、最適には50Å〜30μとされるのが望ま
しい。 又、第2の層領域(S)の層厚Tは、好ましく
は0.5〜90μ、より好ましくは1〜80μ、最適には
2〜50μとされるのが望ましい。 第1の層領域(G)の層厚TBと第2の層領域
(S)の層厚Tの和(TB+T)は、両層領域に要
求される特性と光受容層全体に要求される特性と
の相互間の有機的関連性に基づいて、光導電部材
の層設計の際に所望に従つて、適宜決定される。 本発明の光導電部材に於いては、上記の(TB
+T)の数値範囲は、好ましくは1〜100μ、よ
り好適には1〜80μ、最適には2〜50μとされる
のが望ましい。 本発明のより好ましい実施態様例に於いては、
上記の層厚TB及び層厚Tとしては、好ましくは
TB/T≦1なる関係を満足する際に、夫々に対
して適宜適切な数値が選択されるのが望ましい。 上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値
の選択に於いて、より好ましくはTB/T≦0.9、
最適にはTB/T≦0.8なる関係が満足される様に
層厚TB及び層厚Tの値が決定されるのが望まし
い。 本発明に於いて、第1の層領域(G)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量が1×
105atomic ppm以上の場合には、第1の層領域
(G)の層厚TBは成可く薄くされるのが望まし
く、好ましくは30μ以下、より好ましくは25μ以
下、最適には20μ以下とされるのが望ましい。 本発明に於いて、第一の層()を構成する第
1の層領域(G)又は/及び第2の層領域(S)
中に必要に応じて含有されるハロゲン原子(X)
としては、具体的にはフツ素、塩素、臭素、ヨウ
素が挙げられ、殊にフツ素、塩素を好適なものと
して挙げることが出来る。 本発明において、a−Ge(Si,H,X)で構成
される第1の層領域(G)を形成するには、例え
ばグロー放電法、スパツタリング法、或いはイオ
ンプレーテイング法等の放電現象を利用する真空
堆積法によつて成される。例えば、グロー放電法
によつて、a−Ge(Si,H,X)で構成される第
1の層領域(G)を形成するには、基本的にはゲ
ルマニウム原子Geを供給し得るGe供給用の原料
ガスと、必要に応じてシリコン原子(Si)を供給
し得るSi供給用の原料ガス、水素原子(H)導入
用の原料ガス又は/及びハロゲン原子(X)導入
用の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に
所望のガス圧状態で導入して、該堆積室内にグロ
ー放電を生起させ、予め所定位置に設置されてあ
る所定の支持体表面上に層形成すれば良い。ゲル
マニウム原子を不均一に分布させるには含有され
るゲルマニウム原子の分布濃度Cを所望の変化率
曲線に従つて制御しながらa−Ge(Si,H,X)
からなる層を形成させれば良い。 又、スパツタリング法で形成する場合には、例
えばAr,He等の不活性ガス又はこれ等のガスを
ベースとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成され
たターゲツト、或いは、該ターゲツトとGeで構
成されたターゲツトの二枚を使用して、又は、Si
とGeの混合されたターゲツトを使用して、必要
に応じて、He,Ar等の稀釈ガスで稀釈されたGe
供給用の原料ガス又はSi供給用の原料ガスを、必
要に応じて、水素原子(H)又は/及びハロゲン
原子(X)導入用のガスと共に、スパツタリング
用の堆積室に導入し、所望のガスのプラズマ雰囲
気を形成すると共に、前記Ge供給用の原料ガス
又は/及びSi供給用の原料ガスのガス流量を所望
の変化率曲線に従つて制御し乍ら、前記のターゲ
ツトをスパツタリングしてやれば良い。 イオンプレーテイング法の場合には、例えば多
結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマ
ニウム又は単結晶ゲルマニウムとを、夫々蒸発源
として蒸着ボードに収容し、この蒸発源を抵低加
熱法、或いは、エレクトロンビーム法(EB法)
等によつて加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガ
スプラズマ雰囲気中を通過させる以外は、スパツ
タリング法の場合と同様にする事で行うことが出
来る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
と成り得る物質としては、SiH4,Si2H6,Si3H8
Si4H10等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅
素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙
げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でSiH4,Si2H6が好ましいも
のとして挙げられる。 Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、
GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H12
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等のガス状
態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効
に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成
作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点
で、GeH4,Ge2H6,Ge3H8が好ましいものとし
て挙げられる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む水素化硅素化合物も有効なもの
として本発明においては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF,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出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si2F6,SiCl4,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。 この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Ge供給用の原料ガ
スと共にSiを供給し得る原料ガスとしての水素化
硅素ガスを使用しなくとも、所望の支持体上にハ
ロゲン原子を含むa−SiGeから成る第1の層領
域(G)を形成する事が出来る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
1の層領域(G)を作成する場合、基本的には、
例えばSi供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGe供給用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウ
ムとAr,H2,He等のガス等を所定の混合比とガ
ス流量になる様にして第1の層領域(G)を形成
する堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ
等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによつ
て、所望の支持体上に第1の層領域(G)を形成
し得るものであるが、水素原子の導入割合の制御
を一層容易になる様に計る為にこれ等のガスに更
に水素ガス又は水素原子を含む硅素化合物のガス
も所望量混合して層形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 スパツタリング法、イオンプレーテイング法の
何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を
導入するには、前記のハロゲン化合物又は前記の
ハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2、或いは前記した
シラン類又は/及び水素化ゲルマニウム等のガス
類をスパツタリング用の堆積室中に導入して該ガ
ス類のプラズマ雰囲気を形成してやれば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF,HCl,
HBr,HI等のハロゲン化水素、SiH2F2
SiH2I2,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3
のハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF3
GeH2F2,GeH3F1,GeHCl3,GeH2Cl2
GeH3Cl,GeHBr3,GeH2Br2,GeH3Br,
GeHI3,GeH2I2,GeH3I等の水素化ハロゲン化
ゲルマニウム、等の水素原子を構成要素の1つと
するハロゲン化物、GeF4,GeCl4,GeBr4
GeI4,GeF2,GeCl2,GeBr2,GeI2等のハロゲン
化ゲルマニウム、等々のガス状態の或いはガス化
し得る物質も有効な第1の層領域(G)形成用の
出発物質として挙げる事が出来る。 これ等の物質の中で水素原子を含むハロゲン化
物は、第1の層領域(G)形成の際に層中にハロ
ゲン原子の導入と同時に電気的或いは光電的特性
の制御に極めて有効な水素原子も導入されるの
で、本発明においては好適なハロゲン導入用の原
料として使用される。 水素原子を第1の層領域(G)中に構造的に導
入するには、上記の他にH2或いはSiH4,Si2H6
Si3H8,Si4H10等の水素化硅素をGeを供給する為
のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物と、或い
は、GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H12
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge2H20等の水素化
ゲルマニウムとSiを供給する為のシリコン又はシ
リコン化合物と、を堆積室中に共存させて放電を
生起させる事でも行う事が出来る。 本発明の好ましい例において、形成される光導
電部材の第1の層領域(G)中に含有される水素
原子(H)の量又はハロゲン原子(X)の量又は
水素原子とハロゲン原子の量の和(H+X)は好
ましくは0.01〜40atomic%、より好適には0.05〜
30atomic%、最適には0.1〜25atomic%とされる
のが望ましい。 第1の層領域(G)中に含有される水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)の量を制御
するには、例えば支持体温度又は/及び水素原子
(H)、或いはハロゲン原子(X)を含有させる為
に使用される出発物質の堆積装置系内へ導入する
量、放電電力等を制御してやれば良い。 本発明の光導電部材に於いては、ゲルマニウム
原子の含有されない第2の層領域(S)、ゲルマ
ニウム原子の含有される第1の層領域(G)に
は、伝導特性を制御する物質(C)を含有させる
ことにより、該第2の層領域(S)及び該第1の
層領域(G)の伝導特性を所望に従つて任意に制
御することができる。 この際、第2の層領域(S)に含有される前記
物質(C)は、第1の層領域(G)の全領域又は
一部の層領域に含有されて良いが、いずれの場合
も支持体側の方に多く分布する状態として含有さ
れる必要がある。 即ち、第2の層領域(S)に設けられる物質
(C)の含有される層領域(SPN)は、第2の層
領域(S)の全層領域として設けられるか又は、
第2の層領域(S)の一部として支持体側端部層
領域(SE)として設けられる。前者の前層領域
として設けられる場合には、その分布濃度C(S)
支持体側の方向に向つて、線型的に又はステツプ
状に、或いは曲線的に増大する様に設けられる。 分布濃度C(S)が曲線的に増大する場合には支持
体側に向つて、単調的に増大する様に伝導性を制
御する物質(C)を第2の層領域(S)中に設け
るのが望ましい。 層領域(SPN)を第2の層領域(S)中に、
その一部として設ける場合には、層領域(SPN)
中に於ける物質(C)の分布状態は支持体の表面
と平行な面内方向に於いては均一とされるが、層
厚方向に於いては均一でも不均一でも差支えな
い。この場合、層領域(SPN)に於いて、物質
(C)が層厚方向に不均一に分布する様に設ける
には、前記の第1の層領域(S)の全層領域に設
ける場合と同様の分布濃度線となる様に設けるの
が望ましい。 第1の層領域(G)に伝導性を制御する物質
(C)を含有させて該物質(C)の含有される層
領域(GPN)を設ける場合も第2の層領域(S)
に層領域(SPN)を設ける場合と同様に行うこ
とが出来る。 本発明に於いては、第1の層領域(G)及び第
2の層領域(S)のいずれにも伝導特性を制御す
る物質(C)を含有させる場合、両層領域に含有
される物質(C)は同種でも互いに異種であつて
も良い。 しかしながら、両層領域に同種の伝導性を制御
する物質(C)を含有させる場合には、該物質
(C)の層厚方向に於ける最大分布濃度が第2の
層領域(S)にある、即ち、第2の層領域(S)
の内部又は、第1の層領域(G)との界面にある
様に設けるのが好ましい。祥に、前記の最大分布
濃度が第1の層領域(G)との接触界面又は、該
界面近傍に設けるのが望ましい。 本発明に於いては、上記の様に第一の層()
中に伝導特性を制御する物質(C)を含有させて
該物質(C)を含有する層領域(PN)を、第2
の層領域(S)の少なくとも一部の層領域を占め
る様に好ましくは第2の層領域(S)の支持体側
端部層領域(S)Eとして設ける。 層領域(PN)が第1の層領域(G)及び第2
の層領域(S)の両者に跨る様に設けられる場合
には、伝導特性を制御する物質(C)の層領域
(GPN)に於ける最大分布濃度C(G)naxと、層領域
(SPN)に於ける最大分布濃度C(S)naxとの間には
C(G)nax<C(S)naxなる関係式が成立する様に物質
(C)が第一の層()中に含有される。 層領域(PN)に含有される伝導性を制御する
物質(C)としては、所謂、半導体分野で云われ
る不純物を挙げることが出来、本発明に於いて
は、Si又はGeに対して、p型伝導特性を与える
p型不純物、及びn型伝導特性を与えるn型不純
物を挙げることが出来る。 具体的には、p型不純物としては周期律表第
族に属する原子(第族原子)、例えば、B(硼
素)、Al(アルミニウム)、Ga(ガリウム)、In(イ
ンジウム)、Tl(タリウム)等があり、殊に好適
に用いられるのは、B,Gaである。 n型不純物としては、周期律表第族に属する
原子(第族原子)、例えば、P(燐)、As(砒
素)、Sb(アンチモン)、Bi(ビスマス)等であり、
殊に、好適に用いられるのは、P,Asである。 本発明において、第一の層()中に設けられ
る層領域(PN)に含有される伝導特性を制御す
る物質(C)の含有量は、該層領域(PN)に要
求される伝導特性、或いは該層領域(PN)が直
に接触して設けられる支持体或いは他の層領域と
の接触界面における特性との関係等、有機的関連
性において、適宜選択することが出来る。又、前
記層領域に直に接触して設けられる他の層領域の
特性や、該他の層領域との接触界面における特性
との関係も考慮されて、伝導特性を制御する物質
(C)の含有量が適宜選択される。 本発明において、層領域(PN)中に含有され
る伝導特性を制御する物質(C)の含有量は、好
ましくは0.01〜5×104atomic ppm、より好適に
は0.5〜1×104atomic ppm、最適には1〜5×
103atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明において伝導特性を支配する物質(C)
が含有される層領域(PN)を第1の層領域
(G)と第2の層領域(S)の接触界面に接して、
或いは層領域(PN)の一部が第1の層領域
(G)の少なくとも一部を占める様にし、且つ層
領域(PN)における該物質(C)の含有量を、
好ましくは30atomic ppm以上、より好適には
50atomic ppm以上、最適には100atomic ppm以
上とすることによつて、例えば該含有させる物質
が前記のp型不純物の場合には、光受容層の自由
表面が極性に帯電処理を受けた際に支持体側か
ら第2の層領域(S)中へ注入される電子の移動
を効果的に阻止することが出来、又、前記含有さ
せる物質が前記のn型不純物の場合には、光受容
層の自由表面が極性に帯電処理を受けた際に、
支持体側から第2の層領域(G)中へ注入される
正孔の移動を効果的に阻止することが出来る。 上記の様な場合には、本発明の前述した基本構
成の下に前記層領域(PN)を除いた部分の層領
域(Z)には、層領域(PN)に含有される伝導
特性を支配する物質の極性とは別の極性の伝導特
性を支配する物質を含有させても良いし、或い
は、同極性の伝導特性を支配する物質を、層領域
(PN)に含有される実際の量よりも一段と少な
い量にして含有させても良いものである。 この様な場合、前記層領域(Z)中に含有され
る前記伝導特性を支配する物質の含有量は、層領
域(PN)に含有される前記物質の極性や含有量
に応じて所望に従つて適宜決定されるものである
が、好ましくは0.001〜1000atomic ppm、より好
適には0.05〜500atomic ppm、最適には0.1〜
200atomic ppmとされるのが望ましい。 本発明において、層領域(PN)及び層領域
(Z)に同種の伝導性を支配する物質を含有させ
る場合には、層領域(Z)における含有量は、好
ましくは30atomic ppm以下とするのが望まし
い。 上記した場合の他に、本発明においては、第一
の層()中に、一方の極性を有する伝導性を支
配する物質を含有させた層領域と、他方の極性を
有する伝導性を支配する物質を含有させた層領域
とを直に接触する様に設けて、該接触領域に所謂
空乏層を設けることも出来る。つまり、例えば第
一の層()中に、前記のp型不純物を含有する
層領域と前記のn型不純物を含有する層領域とを
直に接触する様に設けて所謂p−n接合を形成し
て、空乏層を設けることが出来る。 第11図乃至第24図には、第一の層()中
に含有される伝導特性を制御する物質(C)の層
厚方向の分布状態の典型的例が示される。 これ等の図に於いて、横軸は物質(C)の層厚
方向の分布濃度C(PN)を、縦軸は第一の層の支持体
側からの層厚tを示してある。図中、tBは支持体
側の第1の層領域(G)の端面の位置、tTは反対
側の第2の層領域(S)の端面の位置、t0は、層
領域(G)と層領域(S)の接触界面の位置を示
す。 第11図には、第一の層()中に含有される
伝導特性を制御する物質(C)の層厚方向の分布
状態の第1の典型例が示される。 第11図に示される例では、物質(C)は、第
1の層領域(G)には含有されておらず、第2の
層領域(S)にのみ濃度C1の一定分布濃度で含
有されている。つまり、第2の層領域(S)はt0
とt1間の端部層領域に物質(C)が濃度C1の一定
の分布濃度で含有されている。 第12図の例では、第1の層領域(G)には、
物質(C)は万偏無く含有されてはいるが、第2
の層領域(S)には物質(C)は含有されてな
い。 そして、物質(C)はt0とt2の間の層領域に
は、分布濃度がC2と一定濃度で含有され、t2とtT
の間の層領域にはC2よりは遥かに低い濃度C3
一定濃度で含有されている。 この様な分布濃度C(PN)で物質(C)を第一の層
()を構成する第2の層領域(S)に含有させ
ることで、第1の層領域(G)より第2の層領域
(S)に注入される電荷の表面方向への移動を効
果的に阻止することが出来ると同時に、光感度及
び暗抵抗の向上を計ることが出来る。 第13図の例では、第2の層領域(S)に物質
(C)が万偏無く含有されてはいるが、t0に於け
る濃度C4より上表面方向に単調的に減少してtT
於いて濃度0となる様に分布濃度C(PN)が変化して
いる状態で物質(C)が含有されている。第1の
層領域(G)には物質(C)は含有されてない。 第14図及び第15図の例の場合は、物質
(C)が第2の層領域(S)の下部端部層領域に
偏在的に含有されている例である。即ち、第14
図及び第15図の例の場合は、第2の層領域
(S)は、物質(C)の含有されている層領域と、
物質(C)の含有されていない層領域とが、この
順で支持体側より積層された層構造を有する。 第14図と第15図の例の場合に於いて異なる
点は、第14図の場合が分布濃度C(PN)がt0とt3
に於いてt0の位置での濃度C5よりt3の位置での濃
度0まで単調的に減少しているのに対して、第1
5図の場合は、t0とt4間に於いて、t0の位置での
濃度C6よりt4の位置での濃度0まで線形的に連続
して減少していることである。第14図及び第1
5図の例の場合も、第1の層領域(G)には物質
(C)は含有されていない。 第16図乃至第24図の例に於いては、第2の
層領域(S)は、物質(C)が含有されている層
領域と、物質(C)が含有されてない層領域が支
持体側よりこの順で積層された2層構造を有して
いるのが共通している。その中で、第17図乃至
第21図の例に於いては、いずれも第1の層領域
(G)に於ける物質(C)の分布状態は、第2の
層領域(S)との界面位置t0より支持体側に向つ
て減少している分布濃度C(PN)の変化状態を有して
いることである。 第23図及び第24図の例の場合は、第一の層
()の全層領域に亘つて層厚方向に物質(C)
が万偏無く含有されている。 加えて第23図の場合は、第1の層領域(G)
に於いては、tBに於ける濃度C23よりt0に於ける濃
度C22までtBよりt0に向つて線形的に増加し、第2
の層領域(S)に於いては、t0に於ける濃度C22
よりtTに於ける濃度0までt0よりtTに向つて単調
的に連続して減少している。 第24図の場合は、tBとt13の間の層領域に於い
ては、濃度C24の一定分布濃度で物質(C)が含
有され、t13とtTの間の層領域に於いては、濃度
C25より線形的に減少して、tTに於いて0に至つ
ている。 以上第11図乃至第24図に於いて、第一の層
()中に於ける伝導性を制御する物質(C)の
分布濃度C(PN)の変化例の代表的な場合を説明した
様に、いずれの例に於いても、物質(C)の最大
分布濃度が第2の層領域(S)に存する様に物質
(C)が第一の層()中に含有される。 本発明に於いて、a−Si(H,X)で構成され
る第2の層領域(S)を形成するには前記した第
1の層領域(G)形成用の出発物質()の中よ
り、Ge供給用の原料ガスとなる出発物質を除い
た出発物質〔第2の層領域(S)形成用の出発物
質()〕を使用して、第1の層領域(G)を形
成する場合と同様の方法と条件に従つて行うこと
が出来る。 即ち、本発明に於いて、a−Si(H,X)で構
成される第2の層領域(S)を形成するには例え
ばグロー放電法、スパツタリング法、或いはイオ
ンプレーテイング法等の放電現象を利用する真空
堆積法によつて成される。例えば、グロー放電法
によつて、a−Si(H,X)で構成される第2の
層領域(S)を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原
料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導入
用の又は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料
ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入し
て、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所
定位置に設置されてある所定の支持表面上にa−
Si(H,X)からなる層を形成させれば良い。又、
スパツタリング法で形成する場合には、例えば
Ar,He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベー
スとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成されたタ
ーゲツトをスパツタリングする際、水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用のガ
スをスパツタリング用の堆積室に導入しておけば
良い。 本発明に於いて、形成される第一の層()を
構成する第2の層領域(S)中に含有される水素
原子(H)の量又はハロゲン原子(X)の量又は
水素原子とハロゲン原子の量の和(H+X)は、
好ましくは1〜40atomic%、より好適には5〜
30atomic%、最適には5〜25atomic%とされる
のが望ましい。 第一の層()を構成する層領域中に、伝導特
性を制御する物質(C)、例えば、第族原子或
いは第族原子を構造的に導入して前記物質
(C)の含有された層領域(PN)を形成するに
は、層形成の際に、第族原子導入用の出発物質
或いは第族原子導入用の出発物質をガス状態で
堆積室中に、第一の層()を形成する為の出発
物質と共に導入してやれば良い。この様な第族
原子導入用の出発物質と成り得るものとしては、
常温常圧でガス状の又は、少なくとも層形成条件
下で容易にガス化し得るものが採用されるのが望
ましい。その様な第族原子導入用の出発物質と
して具体的には硼素原子導入用としては、B2H6
B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,B6H14
等の水素化硅素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲ
ン化硅素等が挙げられる。この他、AlCl3
GaCl3,Ga(CH33,InCl3,TlCl3等も挙げるこ
とが出来る。 第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいて有効に使用されるのは、燐原子導入用とし
ては、PH3,P2H4等の水素化燐、PH4I,PF3
PF5,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,AsF5,SbH3,SbF3,SbF5
SbCl3,SbCl5,BiH3,BiCl3,BiBr3等の第族
原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げる
ことが出来る。 本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と
高暗抵抗化、更には、支持体と第一の層()と
の間の密着性の改良を計る目的の為に、第一の層
()中には、窒素原子が含有される。第一の層
()中に含有される窒素原子は、第一の層()
の全層領域に万偏なく含有されても良いし、或い
は、第一の層()の一部の層領域のみの含有さ
せて偏在させても良い。 又、窒素原子の分布状態は分布濃度C(N)が
第一の層()の層厚方向に於いては、均一であ
つても、分布濃度C(N)が層厚方向には不均一
であつても良い。 本発明に於いて、第一の層()に設けられる
窒素原子の含有されている層領域(N)は、光感
度と暗抵抗の向上を主たる目的とする場合には、
第一の層()の全層領域を占める様に設けら
れ、支持体と第一の層()又は第1の層領域
(G)と第2の層領域(S)との間の密着性の強
化を計るのを主たる目的とする場合には、第一の
層()の支持体側端部層領域または、第1と第
2の層領域界面近傍の領域を占める様に設けられ
る。 前者の場合、層領域(N)中に含有される窒素
原子の含有量は、高光感度を維持する為に比較的
少なくされ、後者の場合には、層間の密着性の強
化を確実に計る為に比較的多くされるのが望まし
い。 又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の
為には、支持体側に於いて比較的高濃度に分布さ
せ、第一の層の自由表面側に於いて比較的低濃度
に分布させるか、或いは、第一の層の自由表面側
の表層領域には、窒素原子を積極的には含有させ
ない様な窒素原子の分布状態を層領域(N)中に
形成すれば良い。 又、さらに支持体または第1の層領域(G)か
ら第2の層領域(S)への荷電の注入を防止して
見掛け上暗抵抗を上げることを目的とする場合
は、第1の層領域(G)の支持体側端部に高濃度
に窒素原子を分布させるか第1の層領域と第2の
層領域の界面近傍を高濃度に窒素原子を分布させ
る。 第25図乃至第40図には、第一の層()全
体としての窒素原子の分布状態の典型的例が示さ
れる。尚、これ等の図の説明に当つて断わること
なく使用される記号は、第11図乃至第24図に
於いて使用したのと同様の意味を持つ。 第25図に示される例では、位置tBより位置t1
までは窒素原子分布濃度C1と一定値とされ、位
置t1から位置tTまで窒素原子分布濃度C2と一定と
されている。 第26図で示される例では、位置tBより位置t2
までは窒素原子分布濃度C3と一定値とされ、位
置t2より位置t3までは窒素原子分布濃度C4とさ
れ、位置t3から位置tTまでは窒素原子分布濃度C5
とされて3段階で窒素原子分布濃度を減少させて
いる。 第27図の例では、位置tBより位置t4まで窒素
原子分布濃度C6とし、位置t4から位置tTまで窒素
原子分布濃度C7とされている。 第28図の例では、位置tBより位置t5まで窒素
原子分布濃度C8とし、位置t5から位置t6まで窒素
原子分布濃度C9とし、位置t6から位置tTまで窒素
原子分布濃度C10としている。このように3段階
で窒素原子分布濃度を増加している。 第29図の例では、位置tBより位置t7まで窒素
原子分布濃度C11とし、位置t7から位置t8まで窒素
原子分布濃度C12とし、位置t8から位置tTまで窒素
原子分布濃度C13としている。支持体側および自
由表面側で窒素原子分布濃度が高くなるようにし
てある。 第30図に示される例では、位置tBより位置t9
までは窒素原子分布濃度C14とされ、位置t9から
位置t10まで窒素原子分布濃度C15とし、位置t10
ら位置tTまで窒素原子分布濃度C14としている。 第31図に示される例では、位置tBから位置t11
まで窒素原子分布濃度C16として位置t11から位置
t12まで窒素原子分布濃度をC17と階段状に増加さ
せ、位置t12から位置tTまで窒素原子分布濃度C18
と減少させている。 第32図の例では、位置tBから位置t13まで窒素
原子分布濃度C19とし、位置t13から位置t14まで窒
素原子分布濃度をC20と階段状に増加させ、位置
t14から位置tTまで窒素原子分布濃度を初期の濃度
よりも少ない濃度C21としている。 第33図に示される例では、位置tBから位置t15
まで窒素原子分布濃度はC22とし、位置t15から位
置t16まで窒素原子分布濃度をC23に減少させ、位
置t16から位置t17まで窒素原子分布濃度C24と階段
状に増加させ、位置t18から位置tTまで窒素原子分
布濃度をC23まで減少させている。 第34図に示される例では、窒素原子の分布濃
度C(N)は、位置tBより位置tTに至つて分布濃
度0からC25まで連続的に単調増加している。 第35図に示される例では、窒素原子の分布濃
度C(N)は、位置tBに於いて、分布濃度C26で、
該分布濃度C26より、位置t18に至るまでは単調的
に連続して減少し、位置t18で分布濃度C27となつ
ている。位置t18より位置tTの間に於いては、窒素
原子の分布濃度C(N)は、位置t18より連続して
単調的に増加し、位置tTに於いて分布濃度C28
なつている。 第36図の例に於いては、第35図の例と比較
的類似しているが、異なるのは、位置t19と位置
t20に於いて、窒素原子が含有されてないことで
ある。 位置tBと位置t19の間では、位置tBに於ける分布
濃度C29より位置t19に於ける分布濃度0まで連続
的に単調減少し、位置t20と位置tTの間では、位置
t20に於ける分布濃度0より位置tBに於ける分布濃
度C30まで連続的に単調増加している。 本発明の光導電部材に於いては、第34図乃至
第36図にその典型例が示される様に、第一の層
()の下部表面又は/及び上部表面側により多
く窒素原子を含有させ且つ第一の層()の内部
に向つてはより少なく窒素原子を含有させると共
に、窒素原子の層厚方向への分布濃度C(N)を
連続的に変化させることで、例えば第一の層
()の高光感度化、高暗抵抗化を図つている。 その他、第34図乃至第36図に於いては、窒
素原子の分布濃度C(N)を、連続的に変化させ
ることで窒素原子の含有による層厚方向に於ける
屈折率の変化を緩やかにしてレーザ光等の可干渉
光によつて生ずる干渉を効果的に防止している。 第37図に示される例では、位置tBより位置t21
までは窒素原子濃度C31とされ、位置t21から位置
t22まで増加し位置t22で窒素原子濃度はピーク値
C32になる。位置t22から位置t23まで窒素原子濃度
は減少し位置tTで窒素原子濃度C31となる。 第38図に示される例では、位置tBから位置t24
までは窒素原子濃度C33とされ位置t24から位置t25
まで急激に増加し位置t25で窒素原子濃度はピー
ク値C34をとり位置t25から位置tTまで窒素原子濃
度がほとんど零になるまで減少する。 第39図に示される例では、位置tBから位置t26
まで窒素原子濃度がC35からC36までゆるやかに増
加し、位置t26で窒素原子濃度はピーク値C36とな
る。位置t26から位置tTまで窒素原子濃度は急激に
減少して位置tTで窒素原子濃度C35となる。 第40図に示される例では、位置tBで窒素原子
濃度C37で位置t27まで窒素原子濃度は減少し窒素
原子濃度C38となる。位置t27から位置t28まで窒素
原子濃度はC38で一定である。位置t28から位置t29
まで窒素原子濃度は増加し、位置t29で窒素原子
濃度はピーク値C39をとる。位置t29から位置tT
で窒素原子濃度は減少し位置tTで窒素原子濃度
C38となる。 本発明に於いて、層領域(N)が第一の層
()の全域を占めるか、或いは、第一の層()
の全域を占めなくとも、層領域(N)の層厚T0
の第一の層()の層厚Tに占める割合が充分多
い場合には、層領域(N)に含有される窒素原子
の含有量の上限は、前記の値より充分少なくされ
るのが望ましい。 本発明の場合には、層領域(N)の層厚T0
第一の層()の層厚Tに対して占める割合が5
分の2以上となる様な場合には、層領域(N)中
に含有される窒素原子の量の上限は、シリコン原
子、ゲルマニウム原子、窒素原子の3者の和〔以
後「T(SiGeN)」と記す〕に対して、好ましく
は30atomic%以下、より好ましくは20atomic%
以下、最適には10atomic%以下とされるのが望
ましい。 本発明において、第一の層()を構成する窒
素原子の含有される層領域(N)は、上記した様
に支持体側及び自由表面側近傍の方に窒素原子が
比較的高濃度で含有されている局在領域(B)を
有するものとして設けられるのが望ましく、前者
の場合には、支持体と第一の層との間の密着性を
より一層向上させること及び受容電位の向上を計
ることが出来る。 上記局在領域(B)は、第25図乃至第40図
に示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBまた
は自由表面tTより5μ以内に設けられるのが望まし
い。 本発明においては、上記局在領域(B)は、界
面位置tBまたは自由表面tTより5μ厚までの全層領
域(LT)とされる場合もあるし、又、層領域
(LT)の一部とされる場合もある。 局在領域(B)を層領域(LT)の一部とする
か又は全部とするかは、形成される層に要求され
る特性に従つて適宜決められる。 局在領域(B)は、その中に含有される窒素原
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、好ましくは500atomic ppm
以上、より好適には800atomic ppm以上、最適
には1000atomic ppm以上とされる様な分布状態
となり得る様に層形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、窒素原子の含有され
る層領域(N)は、支持体側または自由表面から
の層厚で5μ以内(tBまたはtTから5μ厚の層領域)
に分布濃度の最大値Cmaxが存在する様に形成さ
れるのが望ましい。 本発明に於いて、層領域(N)が第一の層
()の全域を占めるか、或いは、第一の層()
の全域を占めなくとも、層領域(N)の層厚T0
の第一の層()の層厚Tに占める割合が充分多
い場合には、層領域(N)に含有される窒素原子
の含有量の上限は、前記の値より充分少なくされ
るのが望ましい。 本発明の場合には、層領域(N)の層厚T0
第一の層()の層厚Tに対して占める割合が5
分の2以上となる様な場合には、層領域(N)中
に含有される窒素原子の量の上限は、T
(SiGeN)に対して好ましくは30atomic%以下、
より好ましくは20atomic%以下、最適には
10atomic%以下とされるのが望ましい。 本発明に於いては、本発明の目的をより効果的
に達成する為に層領域(N)に於ける窒素原子の
層厚方向に於ける分布濃度線は、全領域に於いて
滑らかであつて且つ連続している様に層領域
(N)中に窒素原子が含有されるのが望ましい。
又、前記分布濃度線が、その最大分布濃度Cmax
を第一の層()の内部に存在する様に設計され
ることにより、後述される効果が顕著に発揮され
る。 本発明に於いては、前記の最大分布濃度Cmax
は、好ましくは、第一の層()の支持体とは反
対の表面(第1図では自由表面側)の近傍に設け
られるのが望ましい。この場合、最大分布濃度
Cmaxを適当に選ぶことで光受容層の自由表面側
より帯電処理を受けた際に該表面から光受容層内
部に電荷が注入されるのを効果的に阻止すること
が出来る。 又、前記自由表面近傍に於いては、窒素原子の
分布濃度が自由表面に向つて最大分布濃度Cmax
より急峻に減少する様に窒素原子を第一の層
()に含有されることにより、多湿雰囲気中で
の耐久性を一層向上させることが出来る。 窒素原子の分布濃度曲線を最大分布濃度Cmax
を第一の層()の内部に有する場合には、更に
分布濃度の極大値が支持体側の方に存する様に分
布濃度曲線を設計して、窒素原子を含有させるこ
とにより支持体と第一の層()との間の密着性
と電荷注入阻止を向上させることが出来る。 本発明に於いて、窒素原子は、第一の層()
の中央部層領域に於いては、暗抵抗の増大を努め
るも光感度を低下させない程度の量範囲で含有さ
せることが望ましい。 本発明に於いて、窒素原子の最大分布濃度
Cmaxは、T(SiGeN)に対して、好ましくは
67atomic%以下、より好ましくは50atomic%以
下、最適には40atomic%以下とされるのが望ま
しい。 本発明に於いて、第一の層()に設けられる
層領域(N)に含有される窒素原子の含有量は、
層領域(N)自体に要求される特性、或いは該層
領域(N)が支持体に直に接触して設けられる場
合には、該支持体との接触界面に於ける特性との
関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択するこ
とが出来る。 又、前記層領域(N)に直に接触して他の層領
域が設けられる場合には、該他の層領域の特性や
該他の層領域との接触界面に於ける特性との関係
も考慮されて、窒素原子の含有量が適宜選択され
る。 層領域(N)中に含有される窒素原子の量は、
形成される光導電部材に要求される特性に応じて
所望に従つて適宜決められるが、T(SiGeN)に
対して好ましくは0.001〜50atomic%、より好ま
しくは0.002〜40atomic%、最適には0.003〜
30atomic%とされるのが望ましい。 本発明に於いて、第一の層()に窒素原子の
含有された層領域(N)を設けるには、第一の層
()の形成の際に窒素原子導入用の出発物質を
第一の層()形成用の出発物質と共に使用し
て、形成される層中にその量を制御し乍ら含有し
てやれば良い。 層領域(N)を形成するのにグロー放電法を用
いる場合には、第一の層()形成用の出発物質
の中から所望に従つて選択されたものに窒素原子
導入用の出発物質が加えられる。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の中の大概のものが使用
され得る。 例えばシリコン原子(Si)を構成原子とする原
料ガスと、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、或いは、シリコン原子(Si)を構成原子
とする原料ガスと、シリコン原子(Si)、窒素原
子(N)及び水素原子(H)の3つを構成原子と
する原料ガスとを混合して使用することが出来
る。 又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子
(H)とを構成原子とする原料ガスに窒素原子
(N)を構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 層領域(N)を形成する際に使用される窒素原
子(N)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、具体的には例えば
窒素(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラジン
(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモ
ニウム(NH4N3)等のガス状の又はガス化し得
る窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物を挙
げることが出来る。この他に、窒素原子(N)の
導入に加えて、ハロゲン原子(X)の導入も行え
るという点から、三弗化窒素(F3N)、四弗化窒
素(F4N2)等のハロゲン化窒素化合物を挙げる
ことが出来る。 本発明に於いては、層領域(N)中には、窒素
原子で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することが出
来る。酸素原子を層領域(N)に導入する為の酸
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(N2O)、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(Si)と酸素原子(O)と水素原子(H)とを
構成原子とする、例えば、ジシロキサン
(H3SiOSiH3)、トリシロキサン
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等を挙
げることが出来る。 スパツタリング法によつて、窒素原子を含有す
る層領域(N)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良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、窒素原子と必要に応じて水素原子又は/
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を形成して前記Siウエーハーをスパツタリングす
れば良い。 又、別には、Siと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
て使用され得る。 本発明に於いて、第一の層()の形成の際
に、窒素原子の含有される層領域(N)を設ける
場合、該層領域(N)に含有される窒素原子の分
布濃度C(N)を層厚方向に変化させて所望の層
厚方向の分布状態(depth profile)を有する層
領域(N)を形成するには、グロー放電の場合に
は、分布濃度C(N)を変化させるべき窒素原子
導入用の出発物質のガスを、そのガス流量を所望
の変化率曲線に従つて適宜変化させながら、堆積
室内に導入することによつて成される。例えば手
動あるいは外部駆動モーター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良い。このとき、流量の変化
率は線型である必要はなく、例えばマイコン等を
用いて、あらかじめ設計された変化率曲線に従つ
て流量を制御し、所望の含有率曲線を得ることも
できる。 層領域(N)をスパツタリング法によつて形成
する場合、窒素原子の層厚方向の分布濃度C(N)
を層厚方向で変化させて窒素原子の層厚方向の所
望の分布状態(depth profile)を形成するには、
第一には、グロー放電法による場合と同様に、窒
素原子導入用の出発物質をガス状態で使用し、該
ガスを堆積室中へ導入する際のガス流量を所望に
従つて適宜変化させることによつて成される。 第二には、スパツタリング用のターゲツト、例
えばSiとSi3N4との混合されたターゲツトを使用
するのであれば、SiとSi3N4との混合比を、ター
ゲツトの層厚方向に於いて、予め変化させておく
ことによつて成される。 第1図に示される光導電部材100においては
第一の層()102上に形成される第二の層
()105は自由表面を有し、主に耐湿性、連
続繰返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特
性、耐久性において本発明の目的を達成する為に
設けられる。 又、本発明においては、第一の層()102
と第二の層()105とを構成する非晶質材料
の各々がシリコン原子という共通の構成要素を有
しているので、積層界面において化学的な安定性
の確保が充分成されている。 本発明における第二の層()は、シリコン原
子(Si)と炭素原子(C)と、必要に応じて水素
原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)とを含
む非晶質材料〔以後、「a−(SixC1-xy(H,X)
1-y」但し、0<x,y<1と記す〕で構成され
る。 a−(SixC1-xy(H,X)1-yで構成される第二
の層()の形成はグロー放電法、スパツタリン
グ法、イオンプランテーシヨン法、イオンプレー
テイング法、エレクトロンビーム法等によつて成
される。これ等の製造法は、製造条件、設備資本
投下の負荷程度、製造規模、作製される光導電部
材に所望される特性等の要因によつて適宜選択さ
れて採用されるが、所望する特性を有する光導電
部材を製造する為の作製条件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ハロゲ
ン原子を、作製する第二の層()中に導入する
のが容易に行える等の利点からグロー放電法或い
はスパツターリング法が好適に採用される。 更に、本発明においては、グロー放電法とスパ
ツターリング法とを同一装置系内で併用して第二
の層()を形成しても良い。 グロー放電法によつて第二の層()を形成す
るのは、a−(SixC1-xy(H,X)1-y形成用の原
料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合
比で混合して、支持体の設置してある真空堆積用
の堆積室に導入し、導入されたガスを、グロー放
電を生起させることでガスプラズマ化して、前記
支持体上に既に形成されてある第一の層()上
に a−(SixC1-xy(H,X)1-yを堆積させれば良い。 本発明において、a−(SixC1-xy(H,X)1-y
形成用の原料ガスとしては、シリコン原子(Si)、
炭素原子(C)、水素原子(H)、ハロゲン原子
(X)の中の少なくとも1つを構成原子とするガ
ス状の物質又はガス化し得る物質をガス化したも
のの中の大概のものが使用され得る。 Si,C,H,Xの中の1つとしてSiを構成原子
とする原料ガスを使用する場合は、例えばSiを構
成原子とする原料ガスと、Cを構成原子とする原
料ガスと、必要に応じてHを構成原子とする原料
ガス又は/及びXを構成原子とする原料ガスとを
所望の混合比で混合して使用するか、又はSiを構
成原子とする原料ガスと、C及びHを構成原子と
する原料ガス又は/及びXを構成原子とする原料
ガスとを、これも又、所望の混合比で混合する
か、或いはSiを構成原子とする原料ガスと、Si,
C及びHの3つを構成原子とする原料ガス又は、
Si、C及びXの3つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。 又、別には、SiとHとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良いし、SiとXとを構成原子とする原料ガ
スにCを構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 本発明において、第二の層()中に含有され
るハロゲン原子(X)として好適なのはF,Cl,
Br,Iであり、殊にF,Clが望ましいものであ
る。 本発明において、第二の層()を形成するの
に有効に使用される原料ガスと成り得るものとし
ては、常温常圧においてガス状態のもの又は容易
にガス化し得る物質を挙げることが出来る。 本発明において、第二の層()形成用の原料
ガスとして有効に使用されるのは、SiとHとを構
成原子とするSiH4,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、ハロゲン
単体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合物、ハロ
ゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、水素化硅
素等を挙げる事が出来る。 具体的には、飽和炭化水素としてはメタン
(CH4)、エタン(C2H6)、プロパン(C3H8)、n
−ブタン(n−C4H10)、ペンタン(C5H12)、エ
チレン系炭化水素としては、エチレン(C2H4)、
プロピレン(C3H6)、ブテン−1(C4H8)、ブテ
ン−2(C4H8)、イソブチレン(C4H8)、ペンテ
ン(C5H10)、アセチレン系炭化水素としては、
アセチレン(C2H2)、メチルアセチレン
(C3H4)、ブチン(C4H6)、ハロゲン単体として
は、フツ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲンガ
ス、ハロゲン化水素としては、FH,HI,HCl,
HBr,ハロゲン間化合物としては、BrF,ClF,
ClF3,ClF5,BrF5,BrF3,IF7,IF5,ICl,IBr、
ハロゲン化硅素としてはSiF4,Si2F6,SiCl4
SiCl3Br,SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I,SiBr4
ハロゲン置換水素化硅素としては、SiH2F2
SiH2Cl2,SiHCl3,SiH3Cl,SiH3Br,SiH2Br2
SiHBr3、水素化硅素としては、SiH4,Si2H8
Si4H10等のシラン(Silane)類、等々を挙げるこ
とが出来る。 これ等の他にCF4,CCl4,CBr4,CHF3
CH2F2,CH3F,CH3Cl,CH3Br,CH3I,
C2H5Cl等のハロゲン置換パラフイン系炭化水素、
SF4,SF6等のフツ素化硫黄化合物、Si(CH34
Si(C2H54等のケイ化アルキルやSiCl(CH33
SiCl2(CH32,SiCl3CH3等のハロゲン含有ケイ化
アルキル等のシラン誘導体も有効なものとして挙
げることが出来る。 これ等の第二の層()形成物質は、形成され
る第二の層()中に、所定の組成比でシリコン
原子、炭素原子及びハロゲン原子と必要に応じて
水素原子とが含有される様に、第二の層()の
形成の際に所望に従つて選択されて使用される。 例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子と
の含有が容易に成し得て且つ所望の特性の層が形
成され得るSi(CH34と、ハロゲン原子を含有さ
せるものとしてのSiHCl3,SiH2Cl2,SiCl4或い
はSiH3Cl等を所定の混合比にしてガス状態で第
二の層()形成用の装置内に導入してグロー放
電を生起させることによつてa−(SixC1-xy(Cl
+H)1-yから成る第二の層()を形成すること
が出来る。 スパツターリング法によつて第二の層()を
形成するには、単結晶又は多結晶のSiウエーハー
又はCウエーハー又はSiとCが混合されて含有さ
れているウエーハーをターゲツトとして、これ等
を必要に応じてハロゲン原子又は/及び水素原子
を構成要素として含む種々のガス雰囲気中でスパ
ツターリングすることによつて行えば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、CとH又は/及びXを導入する為の原料
ガスを、必要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパ
ツター用の堆積室中に導入し、これ等のガスのガ
スプラズマを形成して前記Siウエーハーをスパツ
ターリングすれば良い。 又、別には、SiとCとは別々のターゲツトとし
て、又はSiとCの混合した一枚のターゲツトを使
用することによつて、必要に応じて水素原子又
は/及びハロゲン原子を含有するガス雰囲気中で
スパツターリングすることによつて成される。
C,H及びXの導入用の原料ガスとなる物質とし
ては前述したグロー放電の例で示した第二の層
()形成用の物質がスパツターリング法の場合
にも有効な物質として使用され得る。 本発明において、第二の層()をグロー放電
法又はスパツターリング法で形成する際に使用さ
れる稀釈ガスとしては、所謂・希ガス、例えば
He,Ne,Ar等が好適なものとして挙げること
が出来る。 本発明における第二の層()は、その要求さ
れる特性が所望通りに与えられる様に注意深く形
成される。 即ち、Si,C、必要に応じてH又は/及びXを
構成原子とする物質は、その作成条件によつて構
造的には結晶からアモルフアスまでの形態を取
り、電気物性的には、導電性から半導体性、絶縁
性までの間の性質を、又光導電的性質から非光導
電的性質までの間の性質を、各々示すので本発明
においては、目的に応じた所望の特性を有するa
−(SixC1-xy(H,X)1-yが形成される様に、所
望に従つてその作成条件の選択が厳密に成され
る。例えば、第二の層()を電気的耐圧性の向
上を主な目的として設けるにはa−(SixC1-xy
(H,X)1-yは使用環境において電気絶縁性的挙
動の顕著な非晶質材料として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上
を主たる目的として第二の層()が設けられる
場合には上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和
され、照射される光に対してある程度の感度を有
する非晶質材料としてa−(SixC1-xy(H,X)1
−yが作成される。 第一の層()の表面にa−(SixC1-xy(H,
X)1-yから成る第二の層()を形成する際、層
形成中の支持体温度は、形成される層の構造及び
特性を左右する重要な因子であつて、本発明にお
いては、目的とする特性を有するa−(SixC1-xy
(H,X)1-yが所望通りに作成され得る様に層作
成時の支持体温度が厳密に制御されるのが望まし
い。 本発明における、所望の目的が効果的に達成さ
れる為の第二の層()の形成法に併せて適宜最
適温度範囲が選択されて、第二の層()の形成
が実行されるが、好ましくは20〜400℃、より好
適には50〜350℃、最適には100〜300℃とされる
のが望ましい。第二の層()の形成には、層を
構成する原子の組成比の微妙な制御や層厚の制御
が他の方法に較べて比較的容易である事等の為
に、グロー放電法やスパツターリング法の採用が
有利であるが、これ等の層形成法で第二の層
()を形成する場合には、前記の支持体温度と
同様に層形成の際の放電パワーが作成されるa−
(SixC1-xyX1-yの特性を左右する重要な因子の1
つである。 本発明における目的が達成される為の特性を有
するa−(SixC1-xyX1-yが生産性良く効果的に作
成される為の放電パワー条件は、好ましくは10〜
300W、より好適には20〜250W、最適には50〜
200Wとされるのが望ましい。 堆積室内のガス圧は好ましくは0.01〜1Torr、
より好適には0.1〜0.5Torr程度とされるのが望ま
しい。 本発明においては第二の層()を作成する為
の支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲と
して前記した範囲の値が挙げられるが、これ等の
層作成フアクターは、独立的に別々に決められる
ものではなく、所望特性のa−(SixC1-xy(H,
X)1-yから成る第二の層()が形成される様に
相互的有機的関連性に基づいて各層作成フアクタ
ーの最適値が決められるのが望ましい。 本発明の光導電部材における第二の層()に
含有される炭素原子の量は、第二の層()の作
成条件と同様、本発明の目的を達成する所望の特
性が得られる第二の層()が形成される重要な
因子である。本発明における第二の層()に含
有される炭素原子の量は、第二の層()を構成
する非晶質材料の種類及びその特性に応じて適宜
所望に応じて決められるものである。 即ち、前記一般式a−(SixC1-xy(H,X)1-y
で示される非晶質材料は、大別すると、シリコン
原子と炭素原子とで構成される非晶質材料〔以
後、「a−SiaC1-a」と記す。但し、0<a<1〕、
シリコン原子と炭素原子と水素原子とで構成され
る非晶質材料〔以後、「a−(SibC1-bcH1-c」と
記す。但し、0<b,c<1〕、シリコン原子と
炭素原子とハロゲン原子と必要に応じて水素原子
とで構成される非晶質材料〔以後、「a−(Sid
C1-de(H,X)1-e」と記す。但し0<d,e<
1〕に分類される。 本発明において、第二の層()がa−Sia
C1-aで構成される場合、第二の層()に含有さ
れる炭素原子の量は、好ましくは1×10-3
90atomic%、より好適には1〜80atomic%、最
適には10〜75atomic%とされるのが望ましい。
即ち、先のa−SiaC1-aのaの表示で行えば、a
が好ましくは0.1〜0.99999、より好適には0.2〜
0.99、最適には0.25〜0.9である。 本発明において、第二の層()がa−(Sib
C1-bcH1-cで構成される場合、第二の層()に
含有される炭素原子の量は、好ましくは1×10-3
〜90atomic%とされ、より好ましくは1〜
90atomic%、最適には10〜80atomic%とされる
のが望ましい。水素原子の含有量は、好ましくは
1〜40atomic%、より好ましくは2〜35atomic
%、最適には5〜30atomic%とされるのが望ま
しく、これ等の範囲に水素含有量がある場合に形
成される光導電部材は、実際面において優れたも
のとして充分適用させ得るものである。 即ち、先のa−(SibC1-bcH1-cの表示で行え
ば、bが好ましくは0.1〜0.99999、より好適には
0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、cが好ましくは
0.6〜0.99、より好適には0.65〜0.98、最適には0.7
〜0.95であるのが望ましい。 第二の層()が、a−(SidC1-de(H,X)1
−eで構成される場合には、第二の層()中に含
有される炭素原子の含有量は、好ましくは1×
10-3〜90atomic%、より好適には1〜90atomic
%、最適には10〜80atomic%とされるのが望ま
しい。ハロゲン原子の含有量は、好ましくは1〜
20atomic%、より好適には1〜18atomic%、最
適には2〜15atomic%とされるのが望ましく、
これ等の範囲にハロゲン原子含有量がある場合に
作成される光導電部材を実際面に充分適用させ得
るものである。必要に応じて含有される水素原子
の含有量は、好ましくは19atomic%以下、より
好適には13atomic%以下とされるのが望ましい。 即ち、先のa−(SidC1-de(H,X)1-eのd,
eの表示で行えば、dが好ましくは0.1〜
0.99999、より好適には0.1〜0.99、最適には0.15
〜0.9、eが好ましくは0.8〜0.99、より好適には
0.82〜0.99、最適には0.85〜0.98であるのが望ま
しい。 本発明における第二の層()の層厚の数範囲
は、本発明の目的を効果的に達成する為の重要な
因子の1つである。 本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目
的に応じて適宜所望に従つて決められる。 又、第二の層()の層厚は、該層()中に
含有される炭素原子の量や第一の層()の層厚
との関係においても、各々の層領域に要求される
特性に応じた有機的な関連性の下に所望に従つて
適宜決定される必要がある。 更に加え得るに、生産性や量混性を加味した経
済性の点においても考慮されるのが望ましい。 本発明における第二の層()の層厚は、好ま
しくは0.003〜30μ、より好適には0.004〜20μ、最
適には0.005〜10μとされるのが望ましい。 本発明において使用される支持体は、導電性で
も電気絶縁性であつても良い。導電性支持体とし
ては、例えば、NiCr、ステンレス、Al,Cr,
Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd等の金属
又はこれ等の合金が挙げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の
合成樹脂のフイルム又はシート、ガラス、セラミ
ツク、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面
を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。 例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr,
Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,
Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O3+SnO2)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フ
イルムであれば、NiCr,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、その表面に導電性が
付与される。支持体の形状としては、円筒状、ベ
ルト状、板状等任意の形状とし得、所望によつ
て、その形状は決定されるのが、例えば、第1図
の光導電部材100を電子写真用像形成部材とし
て使用するのであれば連続高速複写の場合には、
無端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。支
持体の厚さは、所望通りの光導電部材が形成され
る様に適宜決定されるが、光導電部材として可撓
性が要求される場合には、支持体としての機能が
充分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くさ
れる。而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び
取扱い上、機械的強度等の点から、好ましくは、
10μ以上とされる。 次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。 第41図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の202〜206のガスボンベには、本発
明の光導電部材を形成するための原料ガスが密封
されており、その1例としてたとえば202は
Heで稀釈されたSiF4ガス(純度99.999%、以下
SiF4/Heと略す)ボンベ、203はHeで稀釈さ
れたGeF4ガス(純度99.999%、以下GeF4/Heと
略す)ボンベ、204はNH3ガス(純度99.99%、
以下NH3と略す)ボンベ、205はHeで稀釈さ
れてB2H6ガス(純度99.999%、以下、B2H6/He
と略す)ボンベ、206はHeガス(純度99.999
%)ボンベである。 これらのガスを反応室201に流入させるには
ガスボンベ202〜206のバルブ222〜22
6、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、及び各ガス配管
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232,23
3、流出バルブ217〜221を閉じる。 次にシリンダー状基体237上に光受容層を形
成する場合の1例をあげると、ガスボンベ202
よりSiF4/Heガス、ガスボンベ203より
GeF4/Heガス、ガスボンベ204よりNH3
ス、ガスボンベ206よりH2ガスを、バルブ2
22,223,224,226を夫々開いて出口
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を徐徐に開けて、マスフローコン
トローラ207,208,209,211内に
夫々を流入させる。引い続いて流出バルブ21
7,218,219,221、補助バルブ232
を徐々に開いて夫々のガスを反応室201に流入
させる。このときのSiF4/Heガス流量とGeF4
Heガス流量とNH3ガス流量とH2ガス流量との比
が所望の値になるように流出バルブ217,21
8,219,221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
させて基体237上に第1の層領域(G)を形成
する。所望の層厚に第1の層領域(G)が形成さ
れた時点に於いてすべてのバルブを完全に閉じ
る。SiF4/HeガスボンベをSiH4/He(SiH4純度
99.999%)ボンベにかえて、SiH4/Heガスボン
ベライン、B2H6/Heガスボンベライン、C2H4
ガスボンベラインを使用して第1の層領域(G)
の形成と同様なバルブ操作を行つて、所望のグロ
ー放電条件に設定して、所望時間グロー放電を維
持することで、前記の第1の層領域(G)上にゲ
ルマニウム原子が実質的に含有されてない第2の
層領域(S)を形成することが出来る。 この様にして、第1の層領域(G)と第2の層
領域(S)とで構成された第一の層()が基体
237上に形成される。 上記の様にして所望層厚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ガスの夫々を必要に
応じてHe等の稀釈ガスで稀釈して、所望の条件
に従つて、グロー放電を生起させることによつて
成される。 第二の層()中にハロゲン原子を含有させる
には、例えばSiF4ガスとC2H4ガス、或いはこれ
にSiH2ガスを加えて上記と同様にして第二の層
()を形成することによつて成される。 夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バル
ブ以外の流出バルブは全て閉じることは言うまで
もなく、又夫々の層を形成する際、前層の形成に
使用したガスが反応室201内、流出バルブ21
7〜221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、流出バルブ21
7〜221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必要に応じて行う。 第二の層()中に含有される炭素原子の量は
例えば、グロー放電による場合はSiH4ガスと、
C2H4ガスの反応室210内に導入される流量比
を所望に従つて変えるか、或いは、スパツターリ
ングで層形成する場合には、ターゲツトを形成す
る際シリコンウエハとグラフアイトウエハのスパ
ツタ面積比率を変えるか、又はシリコン粉末とグ
ラフアイト粉末の混合比率を変えてターゲツトを
成型することによつて所望に応じて制御すること
が出来る。第二の層()中に含有されるハロゲ
ン原子(X)の量は、ハロゲン原子導入用の原料
ガス、例えばSiF4ガスが反応室201内に導入さ
れる際の流量を調整することによつて成される。 又、層形成を行つている間は層形成の均一化を
計るため基体237はモータ239により一定速
度で回転させてやるのが望ましい。 以下実施例について説明する。 実施例 1 第41図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に第1表に示す条件で電子写真用
像形成部材としての各試料を形成した(第2表参
照)。 各試料に於ける不純物原子(B又はP)の含有
分布濃度は、第42図に、又、窒素原子の含有分
布濃度は第43A図及び第43B図に示される。
各原子の分布濃度は各対応するガスの流量比を予
め設計された変化率線に従つて変化させることに
よつて制御した。 こうして得られた各試料を、帯電露光実験装置
に設置し5.0kVで0.3sec間コロナ帯電を行い、
直ちに光像を照射した。光像はタングステンラン
プ光源を用い、2lux・secの光量を透過型のテス
トチヤートを通して照射させた。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を各試料の光受容層表面をカス
ケードすることによつて、光受容層表面上に良好
なトナー画像を得た。光受容層上のトナー画像
を、5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した
所、各試料ともに解像力に優れ、階調再現性のよ
い鮮明な高濃度の画像が得られた。 上記に於いて、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、静電像の形成を行つた以外は、上記と同
様にして、各試料に就いてトナー転写画像の画質
評価を行つたところ、各試料とも解像力に優れ、
階調再現性の良い鮮明な高品位の画像が得られ
た。 実施例 2 第41図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に第3表に示す条件で電子写真用
像形成部材としての各試料を形成した(第4表参
照)。各試料における不純物原子の含有分布濃度
は第42図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第
44図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 3 第41図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に第5表に示す条件で電子写真用
像形成部材としての試料(試料No.31−1〜37−
12)を夫々作成した(第6表)。 各試料に於ける不純物原子の含有分布濃度は第
42図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第43
A及び第43B図及び44図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 4 第41図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に第7表に示す条件で電子写真用
像形成部材としての試料(試料No.41−1〜46−
16)を夫々作成した(第8表)。 第1の層領域(G)の形成時のGeH4ガスの流
量比を予め設計された変化率線に従つて変化させ
て第45図に示すGe分布濃度となる様に層領域
(G)を形成し、また第2の層領域(S)の形成
時のB2H6ガス及びPH3ガスの流量比を予め設計
された変化率線に従つて変化させて第42図に示
す不純物分布濃度となる様に層領域(S)を形成
した。 又、第1の層領域(G)の形成時のNH3ガス
の流量比を予め設計された変化率線に従つて変化
させて第43A図及び第43B図に示すN分布濃
度となる様に第1の層領域(G)を形成した。 これ等の試料の夫々に就て実施例1と同様の画
像評価を行つたところ、いずれの試料も高品質の
画像を得ることが出来る。 実施例 5 第41図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に第9表に示す条件で実施例1と
同様に各ガス流量比を制御して電子写真用像形成
部材としての試料(試料No.51−1〜56−12)を
夫々作成した(第10表)。 各試料に於ける不純物原子の含有分布濃度は第
42図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第44
図に、ゲルマニウム原子の含有分布濃度は第45
図に示される。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て、38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰
返し使用テストを行つたところ、いずれの試料も
画像品質の低下は見られなかつた。 実施例 6 第41図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に第11表に示す条件で実施例1と
同様に各ガスの流量比を制御して電子写真用像形
成部材としての試料(試料No.61−1〜610−13)
を夫々作成した(第12表)。 各試料に於ける不純物原子の含有分布濃度は第
42図に、又、窒素原子の含有分布濃度は第43
A図、第43B図及び第44図に示され、ゲルマ
ニウム原子の含有分布濃度が第45図に示され
る。 これ等の試料の夫々に就て、実施例1と同様の
画像評価テストを行つたところ、いずれの試料も
高品質のトナー転写画像を与えた。又、各試料に
就て38℃、80%RHの環境に於いて20万回の繰返
し使用テストを行つたところ、いずれの試料も画
像品質の低下は見られなかつた。 実施例 7 第二の層()の作成条件を第13表に示す各条
件にした以外は、実施例1の試料No.11−1,12−
1,13−1と同様の条件と手順に従つて電子写真
用像形成部材の夫々(試料No.11−1−1〜11−1
−8、12−1−1〜12−1−8、13−1−1〜13
−1−8の24個の試料)を作成した。 こうして得られた各電子写真用像形成部材の夫
夫を個別に複写装置に設置し、各実施例に記載し
たのと同様の条件によつて、各実施例に対応した
電子写真用像形成部材の夫々について、転写画像
の総合画質評価と繰り返し連続使用による耐久性
の評価を行つた。 各試料の転写画像の総合画質評価と、繰り返し
連続使用による耐久性の評価の結果を第14表に示
す。 実施例 8 第二の層()の形成時、シリコンウエハとグ
ラフアイトのターゲツト面積比を変えて、第二の
層()におけるシリコン原子と炭素原子の含有
量比を変化させる以外は、実施例1の試料No.11−
2と全く同様な方法によつて像形成部材の夫々を
作成した。こうして得られた像形成部材の夫々に
つき、実施例1に述べた如き、作像、現像、クリ
ーニングの工程を約5万回繰り返した後、画像評
価を行つたところ第15表の如き結果を得た。 実施例 9 第二の層()の層の形成時、SiH4ガスと
C2H4ガスの流量比を変えて、第二の層()に
おけるシリコン原子と炭素原子の含有量比を変化
させる以外は実施例1の試料No.11−3と全く同様
な方法によつて像形成部材の夫々を作成した。 こうして得られた各像形成部材につき、実施例
1に述べた如き方法で転写までの工程を約5万回
繰り返した後、画像評価を行つたところ、第16表
の如き結果を得た。 実施例 10 第二の層()の層の形成時、SiH4ガス、
SiF4ガス、C2H4ガスの流量比を変えて、第二の
層()におけるシリコン原子と炭素原子の含有
量比を変化させる以外は、実施例1の試料No.11−
4と全く同様な方法によつて像形成部材の夫々を
作成した。こうして得られた各像形成部材につき
実施例1に述べた如き作像、現像、クリーニング
の工程を約5万回繰り返した後、画像評価を行つ
たところ第17表の如き結果を得た。 実施例 11 第二の層()の層厚を変える以外は、実施例
1の試料No.11−5と全く同様な方法によつて像形
成部材の夫々を作成した。実施例1に述べた如
き、作像、現像、クリーニングの工程を繰り返し
第18表の結果を得た。
The present invention is based on light (here, light in a broad sense, ultraviolet light).
rays, visible rays, infrared rays, X-rays, gamma rays, etc.)
Electrophotographic photoconductive parts sensitive to electromagnetic waves such as
Regarding materials. Solid-state imaging devices or electronics in the image forming field
Photoconductivity in photographic image forming members and document reading devices
As a photoconductive material forming a layer, it is highly sensitive and SN
The ratio [photocurrent (Ip)/dark current (Id)] is high and the irradiation
Absorption that matches the spectral characteristics of electromagnetic waves
It has spectral characteristics and fast photoresponsiveness.
It must have a desired dark resistance value, and it must have a desired dark resistance value.
It must be non-polluting to the human body and solid-state photography.
In imaging devices, afterimages can be easily removed within a predetermined time.
Characteristics such as being able to manage
In particular, electronic photocopying machines used in offices as business machines
In the case of an electrophotographic imaging member incorporated into a real device.
In some cases, non-polluting during the above use is important.
It is a point. Based on these points, light guide has recently been attracting attention.
Amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is used as an electrical material.
For example, German Publication No. 2746967,
Publication No. 2855718 describes an image forming member for electrophotography.
The application of photoelectric technology in German publication no.
An application to a conversion reader is described. However, the conventional light guide made of a-Si
A photoconductive member having a conductive layer has a dark resistance value, photosensitivity,
electrical, optical, photoconductive properties such as photoresponsiveness, and
In terms of usage environment characteristics such as moisture resistance and
Need to improve overall characteristics in terms of quality
There is a point that can be further improved.
This is the reality. For example, when applied to an electrophotographic imaging member
Attempts were made to achieve high light sensitivity and high dark resistance at the same time.
Conventionally, when using the product, there is no residual
Cases where a potential remains are often observed, indicating that this type of photoconductivity
If parts are used repeatedly for a long time, they will
Accumulation of fatigue due to
If the
If you use it repeatedly, the responsiveness will gradually decrease.
There were many cases where inconveniences occurred. Furthermore, compared to the short wavelength side of the visible light region, a-Si
Therefore, the absorption in the wavelength region longer than the wavelength region on the long wavelength side is
It has a relatively small absorption coefficient and is currently in practical use.
In matching with conductor lasers,
The halogen lamp or fluorescent lamp used is the light source.
In this case, the long wavelength light cannot be used effectively.
There is still room for improvement in each aspect.
ing. In addition, if the irradiated light is in the photoconductive layer,
The amount of light that reaches the support without being fully absorbed.
When the amount increases, the support itself passes through the photoconductive layer.
If the reflectance of the incoming light is high, the photoconductive layer
Interference due to multiple reflections occurs within the image, resulting in
This is one of the causes of "blur". This effect is due to the fact that the illumination spot is
The smaller the size, the larger the size, especially for semiconductor lasers.
This is a big problem when using the light source as a light source. Furthermore, when configuring the photoconductive layer with a-Si material,
in order to improve its electrical and photoconductive properties.
In addition, hydrogen atoms or halo atoms such as fluorine atoms and chlorine atoms
Gen atoms, and boron atoms for control of electrical conductivity type
or phosphorus atoms, or for other property improvements.
Other atoms are included in the photoconductive layer as constituent atoms, respectively.
However, how are these constituent atoms contained?
Depending on the electrical or photoconductive
There may be problems with the characteristics. That is, for example, when a formed photoconductive layer is exposed to light,
Lifespan of photocarriers generated in this layer
If the support is not strong enough or in the dark,
This may be due to insufficient prevention of charge injection from the side.
This occurs in many cases. Therefore, efforts have been made to improve the properties of the a-Si material itself.
On the other hand, when designing photoconductive materials, the above-mentioned
It is necessary to devise ways to solve all of these problems.
be. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
- Regarding Si, image forming members for electrophotography and solid-state imaging devices
As a photoconductive member used in equipment, reading devices, etc.
Comprehensive and thorough from the perspective of applicability and applicability
As a result of continued research and consideration, we found that silicon atoms are the base material.
and either a hydrogen atom H or a halogen atom X
Amorphous materials containing at least
Hydrogenated amorphous silicon, halogenated amorphous silicon
Fuas silicon or halogen-containing hydrogenated ammonium
Rufus silicon [hereinafter referred to as a generic term]
is composed of "a-Si (H, X")],
Layer of a photoconductive member having a photoreceptive layer exhibiting photoconductivity
The configuration is designed with specificity as explained below.
The photoconductive material created using this method has outstanding practical properties.
It not only shows the characteristics but also compares with conventional photoconductive materials.
It is superior in all respects.
It is particularly excellent as a photoconductive member for electrophotography.
It has the characteristic that
We found that it has excellent absorption spectrum characteristics.
Based on points. The present invention always has electrical, optical, and photoconductive properties.
Stable and almost unrestricted by usage environment
Compatible with all environments and has excellent photosensitivity characteristics on the long wavelength side
In addition, it has excellent resistance to light fatigue, and can withstand repeated use.
No deterioration phenomenon occurs even when the product is used, and there is no or almost no residual potential.
To provide a photoconductive member for electrophotography that is not observed
The main purpose is to Another object of the present invention is to provide light sensitivity in the entire visible light range.
It has a high degree of accuracy and is especially good for matching with semiconductor lasers.
We propose a photoconductive member for electrophotography that has a fast photoresponse.
It is to provide. Another object of the invention is to provide an imaging member for electrophotography.
When applied as a
for electrostatic imaging to the extent that it can be effectively applied.
Photoconductive material with sufficient charge retention ability during charging treatment
The goal is to provide the following. Still another object of the present invention is to
Images with clear tones and high resolution
An electronic device that allows you to easily obtain high-quality images without any blemishes.
An object of the present invention is to provide a photoconductive member for photographic use. Yet another object of the present invention is high photosensitivity,
Providing a photoconductive member for electrophotography with high signal-to-noise ratio characteristics.
It is to provide. The photoconductive member for electrophotography of the present invention is for use in electrophotography.
Support for photoconductive member and content 1 to 10×
TenFiveAmorphous containing atomic ppm germanium atoms
A first layer region with a layer thickness of 30 Å to 50 μ made of high quality material
(G) and containing silicon atoms (germanium
Layer thickness composed of amorphous material (does not contain atoms)
A second layer region (S) of 0.5 to 90 μm is formed from the support side.
Layer thickness 1 showing the photoconductivity of the layer structure provided in the order of
~100μ first layer and silicon atoms and 1×10-3
Constructed of an amorphous material containing ~90 atomic% carbon atoms.
and a second layer with a layer thickness of 0.03 to 30μ.
A photoconductive member for electrophotography consisting of a receptor layer and
The first layer may include silicon atoms and germanium.
0.001 to the sum of nium atoms and nitrogen atoms
Layer region containing 50 atomic% nitrogen atoms (N)
and the substance that controls conductivity (C) by 0.01 to 5
TenFourhaving a layer region (PN) containing atomic ppm;
The maximum distribution concentration of the substance (C) that controls conductivity
a large value is in the second layer region (S) and in the support
It is characterized by being located on the side of the body. It was designed to have the layer structure described above.
The electrophotographic photoconductive member of the present invention has the above-mentioned problems.
Extremely superior electrical and optical technology that can solve all problems
physical properties, photoconductive properties, electrical voltage resistance, and usage environment characteristics.
Show your gender. In particular, it has been applied as an electrophotographic imaging member.
In some cases, even when using coherent light, there is sufficient interference
It can be prevented and there is no residue left on image formation.
There is no influence of storage potential, and its electrical characteristics are stable.
It is highly sensitive and has a high signal-to-noise ratio.
It has excellent light fatigue resistance, repeated use characteristics, and high concentration.
The halftones are clear, and the resolution is high.
You can reliably obtain high-quality images over and over again.
Wear. Furthermore, the photoconductive member for electrophotography of the present invention has all possible
High photosensitivity in the visual range, especially semiconductor lasers
Excellent matching with other devices and quick response. Hereinafter, according to the drawings, the electrophotographic light guide of the present invention will be described.
The electrical components will be explained in detail. FIG. 1 shows the layers of the electrophotographic photoconductive member of the present invention.
Schematic configuration shown schematically to explain the configuration
It is a diagram. The photoconductive member 100 shown in FIG.
On top of the support 101 for use, a first layer ()
102 and a second layer ( ) 105
layer 107, the light-receiving layer 107 has a free surface 1
06 on one end face. The first layer ( ) 102 is formed from the support 101 side.
Germanium atoms and optionally silicon atoms
(Si), hydrogen atoms (H), and halogen atoms (X).
Amorphous material containing at least one [hereinafter referred to as “a-Ge
(Si, H, X)]
Consisting of layer region (G) 103 and a-Si (H,X)
a second layer region (S) 104 having photoconductivity;
It has a layered structure in which these are laminated in order. If the first layer ( ) 102 contains nitrogen atoms
Both contain a substance (C) that controls conduction properties,
The substance (C) is present in the first layer () 102.
The maximum value of the distribution concentration in the layer thickness direction is the second layer.
in the region (S) and in the second layer region (S)
In this case, it is distributed more toward the support 101 side.
Contains. Germanium source in the first layer region (G)
In the in-plane direction parallel to the surface of the support
is contained in a uniform state, but in the layer thickness direction,
It may be uniform or non-uniform. Also, germanium in the first layer region (G)
When the distribution state of atoms is non-uniform in the layer thickness direction,
The distribution concentration C in the layer thickness direction is determined from the support side or
or gradually toward the second layer region (S) side, or
or stepwise or linearly.
is desirable. In particular, germanium in the first layer region (G)
The distribution state of umium atoms is germanium in the entire layer region.
Atoms are continuously distributed, and the layer thickness of germanium atoms is
Distribution concentration C in the direction is from the support side to the second layer region
If a decreasing change toward (S) is given,
In this case, the first layer region (G) and the second layer region
(S) and has excellent affinity with
As shown in the figure, germanium atoms are formed at the end of the support.
By extremely increasing the distribution concentration C, semiconductor
Second layer region when using a body laser etc.
(S) absorbs almost no light on the long wavelength side.
In the first layer region (G), the absorption is substantially completely
It is possible to prevent drying due to reflection from the support surface.
It is possible to prevent the layer area (G) from
It is possible to sufficiently suppress reflection at the interface between the layer region (S) and the
I can do that. FIG. 2 to FIG. 10 show the light guide in the present invention.
Gel contained in the first layer region (G) of the electrical member
A typical example of the distribution state of manium atoms in the layer thickness direction is
shown. In Figures 2 to 10, the horizontal axis is germanium.
The vertical axis represents the distribution concentration C of umium atoms in the first layer region.
Indicates the layer thickness of (G), tBis the first layer region on the support side
The position of the end face of area (G) is tTis opposite to the support side
The position of the end face of the first layer region (G) on the side is shown. Immediately
First, the first layer region containing germanium atoms
(G) is tBT from the sideTLayering takes place towards the sides. In FIG. 2, the content contained in the first layer region (G) is shown.
The first distribution state of germanium atoms in the layer thickness direction
A typical example is shown. In the example shown in Figure 2, the germanium atom
Support on which the first layer region (G) containing is formed
The surface of the body and the surface of the first layer region (G) are in contact with each other.
interface position tBMoret1Up to the position, germanium
The distribution concentration C of atoms is C1while taking a certain value
The first layer region where germanium atoms are formed
Contained in (G), position t1Rather than concentration C2More interface
position tTis gradually and continuously reduced until
Ru. Interface position tTIn this case, the fraction of germanium atoms is
Cloth density C is C3It is said that In the example shown in Figure 3, the contained
The distribution concentration C of rumanium atoms is at position tBMore positionT
Concentration C up toFourgradually and continuously decreasing from
position tTconcentration C atFiveForm a distribution state such that
are doing. In the case of Figure 4, position tBMore position2until then
The distribution concentration C of rumanium atoms is the concentration C6and a constant value
and position t2and position tTgradually between
Continuously decreased position tT, the distribution concentration C
is substantially zero (here, substantially zero and
is below the detection limit). In the case of Figure 5, the distribution concentration of germanium atoms is
Degree C is position tBMore positionTup to the concentration C8Than
Continuously gradually decreased position tTsubstantially in
It is said to be zero. In the example shown in Figure 6, germanium atoms
The distribution concentration C of is given by the position tBand position t3In between,
Concentration C9is a constant value, and the position tTIn the case of concentration
CTenIt is said that position t3and position tTThe distribution density is
The degree C is a linear function of the position t3More positionTup to
has been reduced. In the example shown in FIG. 7, the distribution concentration C is
position tBMore positionFouruntil the concentration C11Take a constant value of
position tFourMore positionTuntil the concentration C12More concentration C13to
It is assumed that the distribution state decreases linearly. In the example shown in FIG. 8, the position tBMore positionT
Until , the distribution concentration C of germanium atoms is
degree C14It decreases linearly to more effectively reach zero.
There are a few. In Figure 9, position tBMore positionFiveuntil
Then, the distribution concentration C of germanium atoms is the concentration C15
More concentration C16is linearly decreased until the position tFive
and position tTBetween, the concentration C16with a constant value of
An example is shown. In the example shown in FIG.
The distribution concentration C of mu atoms is at position tBconcentration C at17in
Yes, position t6This concentration C until it reaches17the beginning
is gradually decreased, and t6around the position of
is sharply decreased at position t6Then the concentration C18considered to be
Ru. position t6and position t7At first, the relationship between
decreased, and then slowly decreased gradually
position t7At concentration C19and position t7and position t8between
is very slowly and gradually reduced to position t.8to
, the concentration C20leading to. position t8and position tTBetween
Then, the concentration C20In the figure, so that it becomes more substantially zero.
It is reduced according to a curve of the shape shown. As described above, from FIGS. 2 to 10, the first layer region
Layer thickness of germanium atoms contained in region (G)
As we have explained some typical examples of direction distribution states,
In addition, in the present invention, gel is formed on the support side.
It has a part with a high distribution concentration C of manium atoms, and
face tTOn the side, the distribution concentration C is on the support side.
germanium, which has a considerably lowered area compared to
The distribution state of atoms is provided in the first layer region (G).
It is. First layer constituting the photoconductive member in the present invention
The first layer region (G) constituting () is preferably
As mentioned above, there are germanium atoms on the support side.
It has a localized region A in which it is contained at a relatively high concentration.
It is desirable to do so. In the present invention, the localized region (A) is shown in FIG.
To explain using the symbols shown in Figure 10, the interface
position tBIt is preferable to set the distance within 5μ.
It is. In the present invention, the localized region (A) is a field
surface position tBFull layer area up to 5μ thick (LT) is said to be
In some cases, the layer region (LT) is considered part of
In some cases. The localized region (A) is transformed into a layered region (LT) as part of
Whether it is all or all depends on the layer being formed
It is determined as appropriate according to the characteristics. The localized region (A) is the germanium contained therein.
Germanium atoms are distributed in the layer thickness direction.
Maximum value C of the distribution concentration of mu atomsnaxis a silicon atom
preferably less than 1000 atomic ppm
above, more preferably 5000 atomic ppm or more, optimally
is 1×10FourDistribution pattern that is considered to be more than atomic ppm
It is desirable that the layer be formed in such a way that it can be formed into a layer. That is, in the present invention, germanium atoms
The first layer region (G) contained is from the support side
Within 5μ at layer thickness (tBThe distribution concentration is in the layer region of 5μ thick from
Maximum value of degrees CnaxIt is preferable that the structure be formed so that there is
Delicious. In the present invention, contained in the first layer region (G)
The content of germanium atoms is determined according to the aim of the present invention.
Make appropriate decisions according to your wishes so that the objectives are effectively achieved.
preferably from 1 to 10×10Fiveatomic
ppm, more preferably 100-9.5×10Fiveatomic
ppm, optimally 500 to 8×10Fiveconsidered to be atomic ppm
It is desirable to In the present invention, the first layer region (G) and the second layer
The layer thickness of the region (S) effectively achieves the purpose of the present invention.
Formation is one of the important factors to achieve
The desired properties are sufficiently imparted to the photoconductive member to be used.
As such, due care must be taken when designing photoconductive materials.
need to be taught. In the present invention, the layer thickness of the first layer region (G)
TBis preferably 30Å to 50μ, more preferably 40
Desired to be Å~40μ, optimally 50Å~30μ.
Yes. Further, the layer thickness T of the second layer region (S) is preferably
is 0.5 to 90μ, more preferably 1 to 80μ, optimally
It is desirable that the thickness be 2 to 50μ. Layer thickness T of the first layer region (G)Band second layer area
The sum of the layer thicknesses T of (S) (TB+T) is required for both layer regions.
Required characteristics and characteristics required for the entire photoreceptive layer
Based on the organic relationship between the photoconductive members
It is determined as desired when designing the layers. In the photoconductive member of the present invention, the above (TB
The numerical range of +T) is preferably 1 to 100μ, etc.
The preferred value is 1 to 80μ, optimally 2 to 50μ.
is desirable. In a more preferred embodiment of the present invention,
Above layer thickness TBAnd the layer thickness T is preferably
TBWhen satisfying the relationship /T≦1, for each
It is desirable that appropriate values be selected accordingly. Layer thickness T in the above caseBand the value of layer thickness T
In selecting T, more preferably TB/T≦0.9,
Optimally TB/T≦0.8 so that the relationship is satisfied
Layer thickness TBIt is desirable that the values of the layer thickness T and the layer thickness T be determined.
stomach. In the present invention, contained in the first layer region (G)
The content of germanium atoms is 1×
TenFiveIn the case of atomic ppm or more, the first layer region
(G) layer thickness TBIt is desirable to make it as thin as possible.
preferably 30μ or less, more preferably 25μ or less
The optimum thickness is preferably 20μ or less. In the present invention, the first layer constituting the first layer () is
1 layer region (G) or/and second layer region (S)
Halogen atom (X) contained as necessary in
Specifically, fluorine, chlorine, bromine, and iodine
Among them, fluorine and chlorine are particularly preferred.
It can be mentioned as follows. In the present invention, composed of a-Ge (Si, H, X)
To form the first layer region (G), for example
Glow discharge method, sputtering method, or ionic
Vacuum that utilizes discharge phenomena such as amplating method
It is done by a deposition method. For example, glow discharge method
According to
In order to form layer region 1 (G), basically
Raw material for supplying Ge that can supply rumanium atoms Ge
Supply gas and silicon atoms (Si) if necessary
Introducing hydrogen atoms (H) as a raw material gas for supplying Si
Introducing raw material gas or/and halogen atom (X) for
The raw material gas for
Glue is introduced into the deposition chamber at the desired gas pressure.
– to generate an electrical discharge and to
The layer may be formed on the surface of a predetermined support. gel
In order to distribute the manium atoms non-uniformly, it is necessary to
The distribution concentration C of germanium atoms is set to the desired rate of change.
a-Ge(Si,H,X) while controlling according to the curve
What is necessary is to form a layer consisting of. In addition, when forming by sputtering method, e.g.
For example, inert gas such as Ar, He, etc.
composed of Si in a mixed gas atmosphere based on
target, or a combination of the target and Ge.
Using two of the prepared targets, or Si
Using a mixed target of
Ge diluted with diluent gas such as He, Ar etc.
The raw material gas for supply or the raw material gas for Si supply is
Hydrogen atom (H) or/and halogen as required
Sputtering with gas for introducing atoms (X)
The plasma atmosphere of the desired gas is introduced into the deposition chamber for
At the same time as forming gas, the raw material gas for supplying Ge
Or/and desired gas flow rate of raw material gas for Si supply
while controlling according to the rate of change curve of
All you have to do is sputter the Tsuto. In the case of ion plating, for example,
Crystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium
aluminum or single crystal germanium as evaporation sources, respectively.
The evaporation source is housed in the evaporation board as a
Thermal method or electron beam method (EB method)
etc. to heat and evaporate the flying evaporated matter to the desired gas.
Except for passing through a spasm atmosphere,
This can be done in the same way as the talling method.
come. Raw material gas for supplying Si used in the present invention
SiH is a substance that can becomeFour,Si2H6,Si3H8
SiFourHTensilicon hydride in a gaseous state or capable of being gasified, such as
Elements (silanes) are listed as being effectively used.
In particular, ease of handling during layer creation work and Si supply
SiH in terms of good feeding efficiency, etc.Four,Si2H6is preferable
It is mentioned as Substances that can be used as raw material gas for Ge supply include:
GeHFour,Ge2H6,Ge3H8,GeFourHTen,GeFiveH12
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20gaseous such as
germanium hydride is effective
It is used for layer creation, especially for layer creation.
Ease of handling during work, good Ge supply efficiency, etc.
So, GeHFour,Ge2H6,Ge3H8is preferred.
can be mentioned. For introducing halogen atoms used in the present invention
Many halogenated gases are effective as raw material gases for
For example, halogen gas, halogen
compounds, interhalogens, halogen-substituted
Gaseous or gasifiable materials such as silane derivatives
Preferred examples include rogene compounds. Furthermore, silicon atoms and halogen atoms
Constituent halves in a gaseous state or capable of being gasified
Silicon hydride compounds containing rogen atoms are also effective.
In the present invention, the following can be mentioned. Halogen compounds that can be suitably used in the present invention
Specifically, the substances include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF3
BrFFive,BrF3,IF3,IF7, ICl, IBr, etc.
Intermediate compounds can be mentioned. Silicon compounds containing halogen atoms, so-called halogens
Examples of silane derivatives substituted with carbon atoms include
For example, SiFFour,Si2F6,SiClFour, SiBrFouretc.
Silicon rogenide is preferred.
I can do it. Adopts silicon compounds containing such halogen atoms
The characteristic light guide of the present invention is produced by the glow discharge method.
When forming electrical parts, raw material gas for Ge supply is required.
Hydrogenation as a raw material gas that can supply Si along with gas
can be deposited on the desired support without the use of silicon gas.
A first layer region made of a-SiGe containing rogen atoms
It is possible to form a region (G). According to the glow discharge method,
When creating the layer area (G) of 1, basically,
For example, silicon halide, which is the raw material gas for supplying Si.
and germanium hydride, which is the raw material gas for supplying Ge.
Mu and Ar, H2, He and other gases at a predetermined mixing ratio.
Form the first layer region (G) so that the flow rate becomes
This is introduced into a deposition chamber to generate a glow discharge.
By forming a plasma atmosphere of gases such as
to form a first layer region (G) on a desired support.
However, it is possible to control the introduction ratio of hydrogen atoms.
to these gases to make it even easier to measure
Hydrogen gas or silicon compound gas containing hydrogen atoms
They may also be mixed in desired amounts to form a layer. In addition, each gas can be used not only as a single species but also in a predetermined mixing ratio.
It is safe to use a mixture of multiple types.
Ru. Sputtering method, ion plating method
In either case, halogen atoms are added to the layer formed.
To introduce the above-mentioned halogen compounds or the above-mentioned
A silicon compound gas containing halogen atoms is introduced into the deposition chamber.
to form a plasma atmosphere of the gas.
That's fine. In addition, when introducing hydrogen atoms, hydrogen atom guide
Necessary raw material gas, e.g. H2, or the above
Gases such as silanes and/or germanium hydride
The gas is introduced into a deposition chamber for sputtering.
All that is required is to form a plasma atmosphere of gases. In the present invention, raw materials for introducing halogen atoms
The halogen compounds or halogens listed above as gases
Silicon compounds containing gen are used as effective ones.
In addition, HF, HCl,
Hydrogen halides such as HBr, HI, SiH2F2
SiH2I2,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3etc
halogen-substituted silicon hydride, and GeHF3
GeH2F2, GeH3F1, GeHCl3, GeH2Cl2
GeH3Cl, GeHBr3, GeH2Br2, GeH3Br,
GeHI3, GeH2I2, GeH3Hydrogenation and halogenation of I, etc.
germanium, etc., with hydrogen atoms as one of its constituent elements
halides, GeFFour, GeClFour, GeBrFour
GeIFour, GeF2, GeCl2, GeBr2, GeI2etc. halogen
Germanium oxide, etc. in gaseous state or gasified
Materials that can be used are also effective for forming the first layer region (G).
It can be mentioned as a starting material. Halogenated substances containing hydrogen atoms in these substances
When forming the first layer region (G), halogens are added to the layer.
Electrical or photoelectric properties upon introduction of gen atoms
Hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling
Therefore, in the present invention, a suitable source for introducing halogen is
used as a fee. Hydrogen atoms are structurally introduced into the first layer region (G).
In addition to the above, press H2Or SiHFour,Si2H6
Si3H8,SiFourHTenTo supply Ge with silicon hydride such as
germanium or germanium compound, or
is GeHFour,Ge2H6,Ge3H8,GeFourHTen,GeFiveH12
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge2H20Hydrogenation of etc.
Silicon or Si to supply germanium and Si
A discharge is generated by coexisting a recon compound and a recon compound in the deposition chamber.
It can also be done by causing it to occur. In a preferred embodiment of the invention, the light guide formed
Hydrogen contained in the first layer region (G) of the electrical member
The amount of atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) or
The sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H+X) is favorable.
Preferably 0.01~40atomic%, more preferably 0.05~
30 atomic%, optimally 0.1 to 25 atomic%
is desirable. Hydrogen atoms contained in the first layer region (G)
Control the amount of (H) or/and halogen atom (X)
For example, support temperature or/and hydrogen atom
(H) or to contain a halogen atom (X)
Introducing into the deposition system the starting materials used for
It is sufficient to control the amount, discharge power, etc. In the photoconductive member of the present invention, germanium
Second layer region (S) containing no atoms, germanium
In the first layer region (G) containing nium atoms
contains a substance (C) that controls conduction properties.
By this, said second layer region (S) and said first layer region (S)
The conduction properties of the layer region (G) can be controlled arbitrarily as desired.
can be controlled. At this time, the above contained in the second layer region (S)
The substance (C) covers the entire first layer region (G) or
It may be contained in some layer areas, but in any case
It is also contained in a state where it is distributed more towards the support side.
need to be That is, the material provided in the second layer region (S)
The layer region (SPN) containing (C) is the second layer
Provided as a full layer area of the area (S), or
Support side end layer as part of the second layer region (S)
It is established as an area (SE). The former region
If it is provided as a distribution concentration C(S)but
linearly or stepwise in the direction of the support side.
It is provided so as to increase in a shape or a curve. Distribution concentration C(S)Supported if increases in a curvilinear manner
The conductivity is controlled so that it monotonically increases toward the body side.
A controlling substance (C) is provided in the second layer region (S).
It is desirable to layer region (SPN) into the second layer region (S),
If provided as part of the layer area (SPN)
The distribution state of substance (C) inside is the surface of the support.
It is assumed that the layer is uniform in the in-plane direction parallel to the
It does not matter if it is uniform or non-uniform in the thickness direction.
stomach. In this case, in the layer region (SPN), the material
(C) is provided so that it is distributed non-uniformly in the layer thickness direction.
In this case, it is set in the entire layer area of the first layer area (S).
It should be set so that the distribution concentration line is the same as when
is desirable. Material that controls conductivity in the first layer region (G)
A layer containing the substance (C) by containing (C)
Also when providing a region (GPN), the second layer region (S)
This can be done in the same way as when creating a layer region (SPN) in
I can do that. In the present invention, the first layer region (G) and the first layer region (G)
The conduction properties can be controlled in either of the two layer regions (S).
When containing substance (C), it is contained in both layer regions.
The substances (C) to be treated may be of the same type but different from each other.
Also good. However, controlling the same kind of conductivity in both layer regions
When containing a substance (C) that
The maximum distribution concentration in the layer thickness direction of (C) is the second
in the layer region (S), i.e. the second layer region (S)
or at the interface with the first layer region (G)
It is preferable to provide the same. In fact, the maximum distribution
The concentration is at the contact interface with the first layer region (G) or at the contact interface with the first layer region (G).
It is desirable to provide it near the interface. In the present invention, as described above, the first layer ()
Containing a substance (C) that controls conduction characteristics inside
The layer region (PN) containing the substance (C) is
occupies at least a part of the layer area (S) of
Preferably, the support side of the second layer region (S)
Provided as an end layer region (S)E. The layer region (PN) is the first layer region (G) and the second layer region (G).
When provided so as to straddle both layer regions (S) of
includes a layer region of material (C) that controls the conduction properties.
Maximum distribution concentration C at (GPN)(G)naxand the layer area
Maximum distribution concentration C at (SPN)(S)naxBetween
C(G)nax<C(S)naxSo that the relational expression is established,
(C) is contained in the first layer (). Control the conductivity contained in the layer region (PN)
The substance (C) is what is called in the semiconductor field.
In the present invention, impurities can be mentioned.
gives p-type conductivity to Si or Ge
p-type impurity and n-type impurity that provides n-type conduction characteristics
I can name things. Specifically, as a p-type impurity,
Atoms belonging to the group (Group atoms), for example, B (B)
element), Al (aluminum), Ga (gallium), In
Especially suitable are Tl (thallium), etc.
B and Ga are used for this purpose. As an n-type impurity, it belongs to group of the periodic table.
atoms (group atoms), e.g. P (phosphorus), As (arsenic)
element), Sb (antimony), Bi (bismuth), etc.
In particular, P and As are preferably used. In the present invention, provided in the first layer ()
to control the conductive properties contained in the layer region (PN).
The content of the substance (C) required in the layer region (PN) is
The required conduction properties or the layer area (PN) are
a support or other layer area provided in contact with the
organic relationships, such as the relationship with the properties at the contact interface.
It can be selected as appropriate depending on the gender. Also, before
of other layer areas provided in direct contact with the recording area.
properties and properties at the contact interface with other layer regions
The relationship between substances that control conduction properties is also taken into consideration.
The content of (C) is appropriately selected. In the present invention, contained in the layer region (PN)
The content of the substance (C) that controls the conduction properties of
Preferably 0.01~5×10Fouratomic ppm, more preferred
is 0.5~1×10Fouratomic ppm, optimally 1-5×
Ten3It is preferable to set it as atomic ppm. Substance (C) that controls conduction properties in the present invention
The layer region (PN) containing
In contact with the contact interface between (G) and the second layer region (S),
Or part of the layer region (PN) is the first layer region
(G), and the layer
The content of the substance (C) in the region (PN) is
Preferably 30 atomic ppm or more, more preferably
50 atomic ppm or more, optimally 100 atomic ppm or more
By the above, for example, the substance to be included
is the above-mentioned p-type impurity, free of the photoreceptive layer.
When the surface is polarized and charged, the support side
Movement of electrons injected into the second layer region (S) from
It can effectively prevent the above-mentioned
If the substance to be exposed is the above-mentioned n-type impurity, the photoreceptor
When the free surface of the layer is subjected to polar charging treatment,
Injected from the support side into the second layer region (G)
The movement of holes can be effectively prevented. In the above case, the above-mentioned basic structure of the present invention
The layer area excluding the layer area (PN) below the formation
In the region (Z), there is a conduction contained in the layer region (PN).
conduction characteristics with a polarity different from the polarity of the material that governs its properties.
It may contain a substance that controls sex, or
is the material that governs the conduction properties of the same polarity in the layer region
much less than the actual amount contained in (PN).
It may be contained in a small amount. In such a case, the material contained in the layer region (Z)
The content of the substance that governs the conduction properties varies depending on the layer region.
The polarity and content of the above substances contained in the range (PN)
It shall be determined as appropriate according to the desire.
but preferably 0.001 to 1000 atomic ppm, more preferably
Suitably 0.05~500atomic ppm, optimally 0.1~
It is desirable to set it to 200 atomic ppm. In the present invention, a layer region (PN) and a layer region
(Z) contains a substance that controls the same kind of conductivity.
In the case where the content in the layer region (Z) is
Preferably, it should be 30 atomic ppm or less.
stomach. In addition to the above-mentioned cases, in the present invention, the first
in the layer () supporting conductivity with one polarity.
The polarity of the layer region containing the substance to be disposed and the polarity of the other
A layer region containing a substance that controls conductivity
are placed in direct contact with each other, and a so-called
A depletion layer can also be provided. That is, for example,
Contains the above p-type impurity in the first layer ()
layer region and the layer region containing the n-type impurity,
They are placed in direct contact to form a so-called p-n junction.
Thus, a depletion layer can be provided. In Figures 11 to 24, in the first layer ()
layer of substance (C) that controls conduction properties contained in
A typical example of the distribution state in the thickness direction is shown. In these figures, the horizontal axis is the layer thickness of material (C)
Directional distribution concentration C(PN), the vertical axis is the support of the first layer
The layer thickness t from the side is shown. In the figure, tBis the support
The position of the end face of the first layer region (G) on the side, tTis against
The position of the end face of the second layer region (S) on the side, t0is a layer
Indicates the position of the contact interface between region (G) and layer region (S).
vinegar. FIG. 11 shows the amount contained in the first layer ().
Distribution of substance (C) that controls conduction properties in the layer thickness direction
A first typical example of the condition is shown. In the example shown in FIG. 11, the substance (C)
It is not contained in the first layer region (G) and is not contained in the second layer region (G).
Concentration C only in layer region (S)1Contained with a constant distribution concentration of
is possessed. In other words, the second layer region (S) is t0
and t1The substance (C) has a concentration C in the end layer region between1constant
It is contained in a distributed concentration of In the example of FIG. 12, in the first layer region (G),
Substance (C) is contained evenly, but the second
The layer region (S) does not contain the substance (C).
stomach. And the substance (C) is t0and t2In the layer area between
has a distribution concentration of C2is contained at a constant concentration, t2and tT
The layer area between C2The concentration C is much lower than3of
Contained at a certain concentration. Such a distribution concentration C(PN)The first layer of substance (C) is
() in the second layer region (S) constituting the
By doing so, the second layer region (G) is separated from the first layer region (G).
It is effective to move the charge injected into (S) toward the surface.
It can be effectively prevented, and at the same time, the photosensitivity and
It is possible to measure the improvement in light and dark resistance. In the example of FIG. 13, the material is added to the second layer region (S).
Although (C) is uniformly contained, t0in
concentration CFourt decreases monotonically toward the upper surface.Tto
The distribution concentration C is such that the concentration becomes 0 at(PN)has changed
Substance (C) is contained in the state where it is present. first
The layer region (G) does not contain the substance (C). In the case of the examples in Figures 14 and 15, the substance
(C) is in the lower end layer region of the second layer region (S).
This is an example where it is unevenly contained. That is, the 14th
In the case of the example shown in the figure and FIG. 15, the second layer region
(S) is a layer region containing substance (C);
This layer area does not contain substance (C).
It has a layered structure in which the layers are stacked in order from the support side. The difference is in the cases of the examples in Figures 14 and 15.
In the case of Fig. 14, the points are distributed concentration C(PN)ist0and t3while
In t0Concentration C at positionFiveMoret3Darkness at position
While the degree decreases monotonically to 0, the first
In the case of figure 5, t0and tFourIn between, t0at the position of
Concentration C6MoretFourContinuous linearly until concentration 0 at position
This means that the number of people living in Japan is decreasing. Figure 14 and 1
In the case of the example shown in Fig. 5, the first layer region (G) also contains a substance.
(C) is not contained. In the examples of FIGS. 16 to 24, the second
The layer region (S) is a layer containing the substance (C)
area and the layer area that does not contain substance (C) are supported.
It has a two-layer structure laminated in this order from the holding side.
What they have in common is that Among them, Figure 17 to
In the example of FIG. 21, both are in the first layer region.
The distribution state of substance (C) in (G) is the second
Interface position t with layer region (S)0towards the support
The distribution concentration C is decreasing due to(PN)has a change state of
It is that you are. In the case of the examples in Figures 23 and 24, the first layer
Substance (C) in the layer thickness direction over the entire layer area of ()
are contained evenly. In addition, in the case of FIG. 23, the first layer region (G)
In tBConcentration C attwenty threeMoret0darkness in
degree Ctwenty twountil tBMoret0increases linearly towards the second
In the layer region (S) of t0Concentration C attwenty two
MoretTt up to 0 concentration at0MoretTmonotonous towards
has been decreasing continuously. In the case of Figure 24, tBand t13In the layer area between
So, the concentration Ctwenty fourContains substance (C) at a constant distribution concentration of
possessed, t13and tTIn the layer region between
Ctwenty fivemore linearly decreasing, tTreaches 0 at
ing. In the above figures 11 to 24, the first layer
() of the substance (C) that controls conductivity in
Distribution concentration C(PN)Explained typical cases of changes in
Similarly, in each example, the maximum of substance (C)
The substance has a distributed concentration in the second layer region (S).
(C) is contained in the first layer (). In the present invention, it is composed of a-Si(H,X).
To form the second layer region (S), the above-mentioned step
In the starting material () for forming the layer region (G) of
excluding the starting material which becomes the raw material gas for Ge supply.
[Starting material for forming the second layer region (S)]
Shape the first layer region (G) using
be carried out in the same manner and under the same conditions as those used in
I can do it. That is, in the present invention, a structure composed of a-Si(H,X)
For example, to form the second layer region (S)
Glow discharge method, sputtering method, or ionic
Vacuum that utilizes discharge phenomena such as amplating method
It is made by a deposition method. For example, glow discharge method
, the second composed of a-Si(H,X)
To form the layer region (S), basically the above-mentioned steps are performed.
Si supply source that can supply silicon atoms (Si)
Hydrogen atoms (H) are introduced as necessary along with the feed gas
or/and raw material for introducing halogen atoms (X)
A gas is introduced into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure.
A glow discharge is generated in the deposition chamber, and a predetermined
a- on a given support surface in place;
A layer made of Si(H,X) may be formed. or,
For example, when forming by sputtering method,
Inert gas such as Ar, He, etc. or a base gas such as
A silicon-based material is
When sputtering a target, hydrogen atoms
(H) or/and halogen atom (X) introduction gas
If the gas is introduced into the deposition chamber for sputtering,
good. In the present invention, the first layer () to be formed is
Hydrogen contained in the constituent second layer region (S)
The amount of atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) or
The sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H+X) is
Preferably 1 to 40 atomic%, more preferably 5 to 40 atomic%
30 atomic%, optimally 5-25 atomic%
is desirable. There is a conductive characteristic in the layer region constituting the first layer ().
Substances that control the properties (C), such as group atoms or
Alternatively, group atoms may be structurally introduced to form the substance.
To form a layer region (PN) containing (C)
is the starting material for the introduction of group atoms during layer formation.
Alternatively, the starting material for introducing group atoms may be in a gaseous state.
Starting to form the first layer () in the deposition chamber
It is best to introduce it together with the substance. a tribe like this
Possible starting materials for atom introduction include:
gaseous or at least layer-forming conditions at room temperature and pressure;
It is desirable that materials that can be easily gasified under
Delicious. Starting materials for the introduction of such group atoms and
Specifically, for the introduction of boron atoms, B2H6
BFourHTen,BFiveH9,BFiveH11,B6HTen,B6H12,B6H14
Silicon hydride, BF etc.3, BCl3,BBr3etc. halogen
Examples include silicon oxide. In addition, AlCl3
GaCl3, Ga(CH3)3,InCl3, TlCl3I also list
I can do that. As a starting material for the introduction of group atoms,
It is effectively used for introducing phosphorus atoms.
So, PH3,P2HFourHydrogenated phosphorus, PH etc.FourI, P.F.3
P.F.Five, PCl3, PClFive, PBr3, PBrFive, P.I.3etc. halogen
Examples include phosphorus chloride. In addition, AsH3,AsF3
AsCl3, AsBr3,AsFFive,SbH3,SbF3,SbFFive
SbCl3,SbClFive, BiH3, BiCl3, BiBr3etc. family
Listed as effective starting materials for atom introduction
I can do it. In the photoconductive member of the present invention, high photosensitivity and
High dark resistance, furthermore, support and first layer ()
For the purpose of improving the adhesion between
Nitrogen atoms are contained in (). first layer
The nitrogen atoms contained in () are the first layer ()
It may be evenly contained in the entire layer area, or
contains only some layer regions of the first layer ()
It may also be unevenly distributed. In addition, the distribution state of nitrogen atoms is such that the distribution concentration C(N) is
The first layer () is uniform in the thickness direction.
However, the distribution concentration C(N) is non-uniform in the layer thickness direction.
It's okay to be. In the present invention, provided in the first layer ()
The layer region (N) containing nitrogen atoms is photosensitive.
If the main purpose is to improve the power and dark resistance,
It is set so that it occupies the entire layer area of the first layer ().
, the support and the first layer ( ) or the first layer region
(G) and the second layer region (S)
If the main purpose is to measure the
The support side end layer region of the layer () or the first and second layer regions
It is provided so as to occupy the area near the interface between the two layer regions.
Ru. In the former case, nitrogen contained in the layer region (N)
The atomic content is relatively low to maintain high photosensitivity.
In the latter case, the strength of the adhesion between the layers
It is desirable that the amount be relatively large in order to reliably measure the
stomach. Also, the purpose of achieving both the former and the latter at the same time.
In order to
and relatively low concentration on the free surface side of the first layer.
or on the free surface side of the first layer.
Nitrogen atoms are actively included in the surface layer of the
The distribution state of nitrogen atoms in the layer region (N)
Just form it. Furthermore, the support or the first layer region (G)
to prevent charge injection into the second layer region (S).
When the purpose is to increase the apparent dark resistance
is a high concentration at the support side end of the first layer region (G).
Nitrogen atoms are distributed between the first layer region and the second layer region.
Nitrogen atoms are distributed in high concentration near the interface of the layer region.
Ru. Figures 25 to 40 show the entire first layer ().
A typical example of the distribution state of nitrogen atoms as a body is shown.
It will be done. Please note that we do not wish to explain any of these figures.
Symbols used without exception are shown in Figures 11 to 24.
It has the same meaning as used in . In the example shown in FIG. 25, the position tBMore position1
Up to nitrogen atom distribution concentration C1is assumed to be a constant value, and the position
Placement1from position tTNitrogen atom distribution concentration up to C2and constant
has been done. In the example shown in FIG. 26, the position tBMore position2
Up to nitrogen atom distribution concentration C3is assumed to be a constant value, and the position
Placement2More position3Up to nitrogen atom distribution concentration CFourTosa
, position t3from position tTUp to nitrogen atom distribution concentration CFive
The nitrogen atom distribution concentration is reduced in three stages.
There is. In the example in Figure 27, position tBMore positionFourup to nitrogen
Atomic distribution concentration C6and position tFourfrom position tTup to nitrogen
Atomic distribution concentration C7It is said that In the example in Figure 28, position tBMore positionFiveup to nitrogen
Atomic distribution concentration C8and position tFivefrom position t6up to nitrogen
Atomic distribution concentration C9and position t6from position tTup to nitrogen
Atomic distribution concentration CTenIt is said that 3 steps like this
The nitrogen atom distribution concentration is increasing. In the example of Figure 29, position tBMore position7up to nitrogen
Atomic distribution concentration C11and position t7from position t8up to nitrogen
Atomic distribution concentration C12and position t8from position tTup to nitrogen
Atomic distribution concentration C13It is said that Support side and self
The nitrogen atom distribution concentration should be high on the outer surface side.
There is. In the example shown in FIG. 30, position tBMore position9
Up to nitrogen atom distribution concentration C14and position t9from
position tTenNitrogen atom distribution concentration up to C15and position tTenmosquito
ra position tTNitrogen atom distribution concentration up to C14It is said that In the example shown in FIG. 31, the position tBfrom position t11
Nitrogen atom distribution concentration up to C16as position t11from position
t12Nitrogen atomic distribution concentration up to C17and increased stepwise.
Set, position t12from position tTNitrogen atom distribution concentration up to C18
and is decreasing. In the example in Figure 32, position tBfrom position t13up to nitrogen
Atomic distribution concentration C19and position t13from position t14until nitrogen
The elementary atom distribution concentration is C20and stepwise increase in position
t14from position tTnitrogen atom distribution concentration up to the initial concentration
concentration less than Ctwenty oneIt is said that In the example shown in FIG. 33, the position tBfrom position t15
The nitrogen atom distribution concentration is up to Ctwenty twoand position t15Kara position
Placement16Nitrogen atomic distribution concentration up to Ctwenty threedecrease to
Placement16from position t17Nitrogen atom distribution concentration up to Ctwenty fourand stairs
increase position t18from position tTUp to nitrogen atoms
Cloth density Ctwenty threehas been reduced to. In the example shown in Figure 34, the distribution concentration of nitrogen atoms is
The degree C(N) is the position tBMore positionTThe distribution density becomes
degree 0 to Ctwenty fiveIt continues to monotonically increase up to . In the example shown in Figure 35, the distribution concentration of nitrogen atoms is
The degree C(N) is the position tB, the distribution concentration C26in,
The distribution concentration C26From position t18It's monotonous until
continuously decreases to position t18distribution concentration C27Tonatsu
ing. position t18More positionTIn between, nitrogen
The distribution concentration of atoms C(N) is given by the position t18more consecutively
increases monotonically, position tTThe distribution concentration C at28and
It's summery. In the example in Figure 36, compare with the example in Figure 35.
Similar but different in position t19and position
t20Because it does not contain nitrogen atoms,
be. position tBand position t19Between position tBdistribution in
Concentration C29More position19Continuous until distribution concentration 0 in
decreases monotonically, and the position t20and position tTbetween the positions
t20The distribution density at position t from 0Bdistribution density in
degree C30It continues to monotonically increase up to . In the photoconductive member of the present invention, FIGS.
As a typical example is shown in Fig. 36, the first layer
( ) on the lower surface and/or upper surface side.
The inside of the first layer () contains nitrogen atoms.
In order to
, the distribution concentration C(N) of nitrogen atoms in the layer thickness direction is
By continuously changing, for example, the first layer
Efforts are being made to increase the light sensitivity and dark resistance of (). In addition, in Figures 34 to 36, nitrogen
Continuously changing the distribution concentration C(N) of elementary atoms
In the layer thickness direction due to the inclusion of nitrogen atoms,
Coherence of laser light, etc. is achieved by slowing the change in refractive index.
It effectively prevents interference caused by light. In the example shown in FIG. 37, the position tBMore positiontwenty one
Up to the nitrogen atomic concentration C31and position ttwenty onefrom position
ttwenty twoincreases to position ttwenty twoThe nitrogen atom concentration is the peak value
C32become. position ttwenty twofrom position ttwenty threeNitrogen atomic concentration up to
decreases and position tTand the nitrogen atomic concentration C31becomes. In the example shown in FIG. 38, the position tBfrom position ttwenty four
Up to the nitrogen atomic concentration C33and position ttwenty fourfrom position ttwenty five
increases rapidly until position ttwenty fiveThe nitrogen atom concentration is p
value C34Take position ttwenty fivefrom position tTNitrogen concentration up to
The degree decreases until it is almost zero. In the example shown in FIG. 39, position tBfrom position t26
Nitrogen atomic concentration up to C35from C36slowly increasing to
addition, position t26The nitrogen atom concentration is the peak value C36Tona
Ru. position t26from position tTThe nitrogen atomic concentration rapidly increases until
decrease position tTand the nitrogen atomic concentration C35becomes. In the example shown in FIG. 40, the position tBnitrogen atom in
Concentration C37at position t27The nitrogen atomic concentration decreases until nitrogen
Atomic concentration C38becomes. position t27from position t28up to nitrogen
The atomic concentration is C38is constant. position t28from position t29
The nitrogen atom concentration increases until the position t29nitrogen atom in
Concentration is peak value C39Take. position t29from position tTMa
The nitrogen atom concentration decreases at position tTNitrogen atomic concentration at
C38becomes. In the present invention, the layer region (N) is the first layer.
() or the first layer ()
Even if it does not occupy the entire area of the layer area (N), the layer thickness T0
The proportion of the first layer () in the layer thickness T is sufficiently large.
If the nitrogen atoms contained in the layer region (N)
The upper limit of the content of
It is desirable to In the case of the present invention, the layer thickness T of the layer region (N)0but
The ratio of the first layer () to the layer thickness T is 5
In the case where it is more than 2/2, in the layer area (N)
The upper limit for the amount of nitrogen atoms contained in
The sum of the three elements: germanium atom, germanium atom, and nitrogen atom [hereinafter referred to as
later written as “T (SiGeN)”], preferably
is less than 30 atomic%, more preferably 20 atomic%
Below, the optimum value is preferably 10 atomic% or less.
Delicious. In the present invention, nitrogen constituting the first layer ()
The layer region (N) containing elementary atoms is as described above.
Nitrogen atoms are near the support side and the free surface side.
Localized region (B) containing relatively high concentration
It is desirable that the former be provided as having
In the case of , the adhesion between the support and the first layer is
We plan to further improve the acceptance potential.
Rukoto can. The above localized region (B) is shown in FIGS. 25 to 40.
To explain using the symbols shown in , the interface position tBAlso
is the free surface tTIt is desirable to set the distance within 5μ.
stomach. In the present invention, the localized region (B) is a field
surface position tBor free surface tTFull layer area up to 5μ thick
Area (LT), or the layer area
(LT). The localized region (B) is transformed into a layered region (LT) as part of
Whether it is all or all depends on the layer being formed
It is determined as appropriate according to the characteristics. The localized region (B) is the nitrogen source contained therein.
The distribution concentration of nitrogen atoms is expressed as the distribution state of the atoms in the layer thickness direction.
The maximum value Cmax of the degree is preferably 500 atomic ppm
or more, more preferably 800 atomic ppm or more, optimal
The distribution state is such that it is said to be more than 1000 atomic ppm.
It is desirable that the layers be formed in such a way that the following can be achieved. That is, in the present invention, nitrogen atom-containing
The layer area (N) that
Within 5μ for layer thickness (tBor tT(from 5μ thick layer area)
is formed such that there is a maximum value Cmax of the distribution concentration at
It is desirable that In the present invention, the layer region (N) is the first layer.
() or the first layer ()
Even if it does not occupy the entire area of the layer area (N), the layer thickness T0
The proportion of the first layer () in the layer thickness T is sufficiently large.
If the nitrogen atoms contained in the layer region (N)
The upper limit of the content of
It is desirable to In the case of the present invention, the layer thickness T of the layer region (N)0but
The ratio of the first layer () to the layer thickness T is 5
In the case where it is more than 2/2, in the layer area (N)
The upper limit of the amount of nitrogen atoms contained in T
(SiGeN) preferably 30 atomic% or less,
More preferably less than 20 atomic%, optimally
It is desirable that it be 10 atomic% or less. In the present invention, the purpose of the present invention can be achieved more effectively.
of nitrogen atoms in the layer region (N) to achieve
The distribution concentration line in the layer thickness direction is
The layer area is smooth and continuous.
It is desirable that (N) contains a nitrogen atom.
Also, the distribution concentration line has its maximum distribution concentration Cmax
is designed to exist inside the first layer ()
By doing so, the effects described later will be clearly demonstrated.
Ru. In the present invention, the maximum distribution concentration Cmax
is preferably opposite to the support of the first layer ().
Provided near the paired surface (free surface side in Figure 1)
It is desirable to be able to do so. In this case, the maximum distribution concentration
By appropriately selecting Cmax, the free surface side of the photoreceptive layer can be
When subjected to charging treatment, the inside of the photoreceptive layer is
to effectively prevent charge from being injected into the
I can do it. In addition, near the free surface, nitrogen atoms
Maximum distribution concentration Cmax when the distribution concentration is towards the free surface
Nitrogen atoms are added to the first layer so that they decrease more steeply.
() in a humid atmosphere.
The durability of can be further improved. The distribution concentration curve of nitrogen atoms is the maximum distribution concentration Cmax
in the first layer (), further
The distribution is divided so that the maximum value of the distribution concentration is on the side of the support.
Design the fabric concentration curve to include nitrogen atoms.
and the adhesion between the support and the first layer ()
This can improve charge injection prevention. In the present invention, nitrogen atoms are present in the first layer ().
In the central layer region, efforts are made to increase the dark resistance.
However, it is contained in an amount that does not reduce photosensitivity.
It is desirable to In the present invention, the maximum distribution concentration of nitrogen atoms
Cmax is preferably for T(SiGeN)
67 atomic% or less, more preferably 50 atomic% or less
Below, the optimal value is preferably 40 atomic% or less.
Yes. In the present invention, provided in the first layer ()
The content of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is
Characteristics required for the layer region (N) itself or the layer
If the region (N) is provided in direct contact with the support
In this case, the characteristics of the contact interface with the support
Make appropriate selections in terms of organic relationships such as relationships.
I can do that. In addition, other layer regions may be directly contacted with the layer region (N).
If a layer area is provided, the characteristics of the other layer area and
Relationship with characteristics at the contact interface with other layer regions
The content of nitrogen atoms is selected appropriately, taking into account
Ru. The amount of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is
Depending on the characteristics required for the photoconductive member to be formed.
Although it can be determined appropriately according to the desire, T (SiGeN)
preferably 0.001 to 50 atomic%, more preferably
Ideally 0.002~40atomic%, optimally 0.003~
It is desirable to set it to 30 atomic%. In the present invention, nitrogen atoms are added to the first layer ().
To provide a contained layer region (N), the first layer
The starting material for nitrogen atom introduction during the formation of ()
Used with starting materials for the formation of the first layer ()
and contain the amount in the formed layer while controlling the amount.
Just do it. Glow discharge method is used to form layer region (N)
If present, starting materials for the formation of the first layer ()
Nitrogen atoms selected from among
Starting material for introduction is added. Such a nitrogen source
At least a nitrogen source is used as a starting material for the introduction of nitrogen.
A gaseous substance whose constituent atoms are atoms that can be gasified
Most of the gasified substances used are
can be done. For example, a material whose constituent atoms are silicon atoms (Si).
Raw material gas and raw material containing nitrogen atoms (N) as constituent atoms
gas and, if necessary, hydrogen atoms (H) or/and
A raw material gas containing halogen atoms (X) as constituent atoms
Use by mixing at the desired mixing ratio, or use the
A raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (Si),
Nitrogen atom (N) and hydrogen atom (H) as constituent atoms
The raw material gas is also mixed at the desired mixing ratio.
Or, the constituent atoms of silicon atoms (Si)
raw material gas, silicon atoms (Si), and nitrogen sources.
The three constituent atoms are the child (N) and the hydrogen atom (H).
It can be used by mixing with raw material gas.
Ru. Also, separately, silicon atoms (Si) and hydrogen atoms
Nitrogen atoms in the raw material gas whose constituent atoms are (H)
Used by mixing raw material gases whose constituent atoms are (N)
You may do so. Nitrogen source used when forming layer region (N)
As a source gas for introducing nitrogen (N)
Starting materials usefully used include, in particular, e.g.
Nitrogen (N2), ammonia (NH3), hydrazine
(H2NNH2), hydrogen azide (HN3), ammo azide
Nium (NHFourN3), etc., which are gaseous or capable of being gasified.
Nitrogen compounds such as nitrogen, nitrides and azides are listed.
You can get it. In addition, nitrogen atoms (N)
In addition to the introduction, halogen atoms (X) can also be introduced.
Nitrogen trifluoride (F3N), Nitrogen tetrafluoride
element (FFourN2) and other halogenated nitrogen compounds.
I can do it. In the present invention, nitrogen is present in the layer region (N).
In order to further enhance the effect obtained with atoms, nitrogen
In addition to atoms, it is also possible to contain oxygen atoms.
come. Acid for introducing oxygen atoms into the layer region (N)
For example, oxygen is used as a raw material gas for introducing elementary atoms.
(O2), ozone (O3), nitric oxide (NO), dioxide
Nitrogen (NO2), nitrogen monoxide (N2O), sesquioxide
Nitrogen (N2O3), trinitrogen tetraoxide (N2OFour), pentoxide
Nitrogen (N2OFive), nitrogen trioxide (NO3), silicon raw material
(Si), oxygen atom (O), and hydrogen atom (H)
Constituent atoms, e.g. disiloxane
(H3SiOSiH3), trisiloxane
(H3SiOSiH2OSiH3) and other lower siloxanes.
You can get it. Nitrogen-containing
To form the layer region (N), single crystal or polycrystalline
Si wafer or Si3NFourWafer or Si
Si3NFourA wafer containing a mixture of
These are used as targets in various gas atmospheres.
This can be done by sputtering. For example, using a Si wafer as a target
If so, the nitrogen atom and optionally the hydrogen atom or/
and raw material gas for introducing halogen atoms.
Dilute with diluting gas as necessary to make it suitable for sputtering.
A gas plasma of these gases is introduced into the deposition chamber.
The Si wafer is sputtered by forming
That's fine. Also, separately, Si and Si3NFourtarget different from
as or Si and Si3NFourA single target mixed with
By using the
in an atmosphere of diluent gas as a gas or at least
Hydrogen atom (H) or/and halogen atom (X)
Sputtering in a gas atmosphere containing constituent atoms
It is done by ringing. Introduction of nitrogen atom
As raw material gas for
The raw material gas for introducing nitrogen atoms into the raw material gas shown in
gas is also effective in sputtering.
can be used. In the present invention, when forming the first layer ()
A layer region (N) containing nitrogen atoms is provided in
In this case, the amount of nitrogen atoms contained in the layer region (N)
Create a desired layer by changing the cloth concentration C(N) in the layer thickness direction.
Layer with depth profile
To form the region (N), in the case of glow discharge
is the nitrogen atom whose distribution concentration C(N) should be changed.
Select the starting material gas for introduction and its desired gas flow rate.
Deposition while changing the rate of change appropriately according to the rate of change curve of
This can be done by introducing it indoors. For example, the hand
Usually used as motor or external drive motor etc.
installed in the middle of the gas flow path system by some method.
Gradually change the opening of a given needle valve
All you have to do is do the operation to make it happen. At this time, the change in flow rate
The rate does not have to be linear; for example, when using a microcomputer, etc.
to follow a pre-designed rate of change curve using
You can also control the flow rate to obtain the desired content curve.
can. Form layer region (N) by sputtering method
In this case, the distribution concentration of nitrogen atoms in the layer thickness direction C(N)
is changed in the layer thickness direction to determine the location of nitrogen atoms in the layer thickness direction.
To form the desired depth profile,
Firstly, as with the glow discharge method,
The starting material for introducing elementary atoms is used in a gaseous state, and the
Adjust the gas flow rate when introducing gas into the deposition chamber as desired.
Therefore, it can be achieved by changing it appropriately. Second, targets for sputtering, e.g.
For example, Si and Si3NFourusing a mixed target with
If so, Si and Si3NFourThe mixing ratio with
Change the layer thickness direction of the layer in advance.
It is accomplished by In the photoconductive member 100 shown in FIG.
A second layer formed on the first layer ( ) 102
()105 has a free surface and is mainly moisture resistant,
Continuous repeated use characteristics, electrical voltage resistance, usage environment characteristics
In order to achieve the purpose of the present invention in terms of performance and durability,
provided. Further, in the present invention, the first layer ( ) 102
and the second layer ( ) 105
each have a common constituent element, silicon atoms.
chemical stability at the laminated interface.
have been sufficiently ensured. The second layer () in the present invention is a silicon raw material.
(Si), carbon atom (C), and hydrogen as necessary
Contains an atom (H) or/and a halogen atom (X)
[hereinafter referred to as “a-(SixC1-x)y(H,X)
1-y” However, it is written as 0<x, y<1].
Ru. a-(SixC1-x)y(H,X)1-yThe second consists of
The layer () is formed by glow discharge method, sputtering
method, ion plantation method, ion play
made by the Teing method, electron beam method, etc.
be done. These manufacturing methods depend on the manufacturing conditions and equipment capital.
Drop load level, manufacturing scale, photoconductive part to be manufactured
Selection is made as appropriate depending on factors such as the desired properties of the material.
photoconductive materials with the desired properties.
It is relatively easy to control the manufacturing conditions for manufacturing parts.
Along with silicon atoms, carbon atoms and halogen
Introducing atoms into the second layer to be prepared ()
Glow discharge method or
The sputtering method is preferably employed. Furthermore, in the present invention, glow discharge method and spa
The second method can be used in conjunction with the Tuttering method within the same system.
A layer () may be formed. Forming the second layer () by glow discharge method
is a-(SixC1-x)y(H,X)1-yraw material for formation
Mix a predetermined amount of feed gas with diluent gas as needed
For vacuum deposition with mixed ratio and support installed
The gas is introduced into the deposition chamber of the
By generating electricity, the gas becomes plasma and the above-mentioned
on the first layer () already formed on the support
to a-(SixC1-x)y(H,X)1-yAll you have to do is deposit it. In the present invention, a-(SixC1-x)y(H,X)1-y
As raw material gas for formation, silicon atoms (Si),
Carbon atom (C), hydrogen atom (H), halogen atom
A group whose constituent atoms are at least one of (X)
Gasified substances or substances that can be gasified
Most of them can be used. Si as one of the constituent atoms among Si, C, H, and X
When using a raw material gas that is
A raw material gas consisting of constituent atoms and a source gas containing C as constituent atoms.
raw material gas and, if necessary, raw material containing H as a constituent atom
gas or/and source gas containing X as a constituent atom
Use by mixing at the desired mixing ratio, or use Si as a structure.
A raw material gas with constituent atoms and C and H as constituent atoms.
raw material gas or/and raw material containing X as a constituent atom
and gas, also at the desired mixing ratio.
Or, a raw material gas containing Si as a constituent atom and Si,
A raw material gas containing three constituent atoms of C and H, or
A raw material gas containing three constituent atoms: Si, C, and X.
Can be used in combination. In addition, there is also a raw material gas whose constituent atoms are Si and H.
mixed with raw material gas containing C as a constituent atom.
It is also possible to use a raw material gas containing Si and X as constituent atoms.
mixed with raw material gas containing C as a constituent atom.
You may do so. In the present invention, contained in the second layer ()
Suitable halogen atoms (X) are F, Cl,
Br, I, with F, Cl being particularly desirable.
Ru. In the present invention, forming the second layer ()
It can be used as a raw material gas that can be effectively used for
The gas must be in a gas state at room temperature and pressure, or it can be easily
There are substances that can be gasified. In the present invention, the raw material for forming the second layer ()
The gases that can be effectively used are Si and H.
SiH as a constituent atomFour,Si2H6,Si3H8,SiFourHTenetc.
Silicon hydride gas such as silane, C and H
and, for example, saturated carbon atoms with 1 to 4 carbon atoms.
Hydrocarbon, ethylene hydrocarbon having 2 to 4 carbon atoms,
Acetylenic hydrocarbons with 2 to 3 carbon atoms, halogens
Single substance, hydrogen halide, interhalogen compound, halo
silicon hydride, halogen-substituted silicon hydride, silicon hydride
I can list the basics. Specifically, methane is a saturated hydrocarbon.
(CHFour), ethane (C2H6), propane (C3H8), n
-butane (n-CFourHTen), pentane (CFiveH12),workman
Ethylene (C2HFour),
Propylene (C3H6), butene-1 (CFourH8), Butte
N-2 (CFourH8), isobutylene (CFourH8), pente
(CFiveHTen), as acetylenic hydrocarbons,
Acetylene (C2H2), methylacetylene
(C3HFour), butin (CFourH6), as a single halogen
is a halogen gas of fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
Hydrogen halides include FH, HI, HCl,
HBr, interhalogen compounds include BrF, ClF,
ClF3,ClFFive,BrFFive,BrF3,IF7,IFFive, ICl, IBr,
SiF as silicon halideFour,Si2F6,SiClFour
SiCl3Br, SiCl2Br2,SiClBr3,SiCl3I, SiBrFour
As halogen-substituted silicon hydride, SiH2F2
SiH2Cl2,SiHCl3,SiH3Cl, SiH3Br, SiH2Br2
SiHBr3, as silicon hydride, SiHFour,Si2H8
SiFourHTenSilanes such as
I can do that. In addition to these, CFFour,CClFour, CBrFour,CHF3
CH2F2,CH3F, CH3Cl, CH3Br, CH3I,
C2HFiveHalogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as Cl,
science fictionFour,SCIENCE FICTION6Fluorinated sulfur compounds such as Si(CH3)Four
Si(C2HFive)FourAlkyl silicides such as SiCl(CH3)3
SiCl2(CH3)2,SiCl3CH3Halogen-containing silicification such as
Silane derivatives such as alkyl are also listed as effective.
You can get it. These second layer () forming substances are
silicon with a predetermined composition ratio in the second layer ()
atoms, carbon atoms and halogen atoms as appropriate
of the second layer () so that hydrogen atoms are contained.
They are selected and used as desired during formation. For example, silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms
can be easily incorporated and a layer with desired properties can be formed.
Si(CH3)Fourand contains halogen atoms.
SiHCl as a material3,SiH2Cl2,SiClFourOr
is SiH3Cl, etc. are mixed in a predetermined mixing ratio in a gas state.
It is introduced into the device for forming the second layer () and released with glow.
By generating electricity, a-(SixC1-x)y(Cl
+H)1-yforming a second layer () consisting of
I can do it. The second layer () by sputtering method
To form a single or polycrystalline Si wafer
Or C wafer or a mixture of Si and C.
Targeting wafers that are
halogen atom or/and hydrogen atom as necessary
spa treatment in various gas atmospheres containing
This can be done by tuttering. For example, using a Si wafer as a target
Then, the raw materials for introducing C and H or/and X
Add the gas to the spa, diluting it with diluent gas if necessary.
These gases are introduced into the deposition chamber for
The Si wafer is sputtered by forming a sputtering plasma.
All you have to do is tarling. Additionally, Si and C are separate targets.
or using a single target with a mixture of Si and C.
By using hydrogen atoms or
is/and in a gas atmosphere containing halogen atoms.
It is done by sputtering.
As a material that becomes the raw material gas for introducing C, H and
This is the second layer shown in the glow discharge example above.
() When the forming material is sputtering method
It can also be used as an effective substance. In the present invention, the second layer () is glow discharged
Used when forming by sputtering method or sputtering method.
The diluent gas used is so-called noble gas, for example.
He, Ne, Ar, etc. are preferred.
I can do it. The second layer () in the present invention
carefully shaped to give the desired characteristics.
will be accomplished. That is, Si, C, H or/and X as necessary.
The composition of the substances used as constituent atoms depends on the conditions for their creation.
Structurally, it takes forms ranging from crystals to amorphous.
In terms of electrical properties, it ranges from conductive to semiconducting to insulating.
properties ranging from photoconductive to non-photoconductive.
Since the properties up to the electrical properties are shown respectively, the present invention
In this case, a that has the desired characteristics depending on the purpose
−(SixC1-x)y(H,X)1-yin places so that
The creation conditions are strictly selected according to the wishes.
Ru. For example, the second layer () may be used to improve electrical resistance.
In order to provide the upper main purpose, a-(SixC1-x)y
(H,X)1-yelectrically insulating behavior in the usage environment.
It is created as a highly dynamic amorphous material. In addition, improvements in continuous repeated use characteristics and usage environment characteristics
A second layer () is provided with the main purpose of
In some cases, the degree of electrical insulation mentioned above is relaxed to some extent.
and has a certain degree of sensitivity to the light that is irradiated.
a-(SixC1-x)y(H,X)1
-yis created. a-(Si) on the surface of the first layer ()xC1-x)y(H,
X)1-yWhen forming the second layer () consisting of the layer
The temperature of the support during formation depends on the structure of the layer being formed and
This is an important factor that influences the characteristics, and is
In this case, a-(SixC1-x)y
(H,X)1-ylayered so that it can be created as desired.
It is desirable that the temperature of the support during formation be strictly controlled.
stomach. The desired objective of the present invention is effectively achieved.
Depending on the method of forming the second layer () for
The suitable temperature range is selected to form the second layer ()
is carried out, preferably at 20-400℃, more preferably
Suitably 50 to 350℃, optimally 100 to 300℃
is desirable. For the formation of the second layer (), the layer
Subtle control of the composition ratio of constituent atoms and control of layer thickness
Because it is relatively easy compared to other methods, etc.
The use of glow discharge method and sputtering method
Advantageously, these layering methods do not allow the formation of a second layer.
(), the above support temperature and
Similarly, the discharge power during layer formation is created a-
(SixC1-x)yX1-yOne of the important factors that influences the characteristics of
It is one. Having the characteristics for achieving the object of the present invention
to a-(SixC1-x)yX1-yis productive and effective.
The discharge power conditions for this are preferably 10~
300W, more preferably 20~250W, optimally 50~
It is desirable that it be 200W. The gas pressure in the deposition chamber is preferably 0.01 to 1 Torr,
More preferably, it is about 0.1 to 0.5 Torr.
Yes. In the present invention, in order to create the second layer ()
Support temperature, desired numerical range of discharge power and
The values in the range mentioned above can be mentioned, but these
Layer creation factors can be determined independently and separately
a-(SixC1-x)y(H,
X)1-yso that a second layer () consisting of
Create factors for each layer based on mutual organic relationships
It is desirable to be able to determine the optimal value of -. The second layer () in the photoconductive member of the present invention
The amount of carbon atoms contained depends on the composition of the second layer ().
The desired features to achieve the objectives of the invention as well as the conditions for formation
The second layer (in which the properties are obtained) is formed.
It is a factor. Contained in the second layer () in the present invention
The amount of carbon atoms possessed constitutes the second layer ()
as appropriate depending on the type of amorphous material to be used and its characteristics.
It can be determined according to your wishes. That is, the general formula a-(SixC1-x)y(H,X)1-y
Amorphous materials shown in can be roughly divided into silicon
Amorphous material composed of atoms and carbon atoms [hereinafter referred to as
After that, “a-SiaC1-a”. However, 0<a<1],
Composed of silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms
[hereinafter referred to as “a-(SibC1-b)cH1-c"and
write down However, 0<b, c<1], silicon atom and
Carbon atoms, halogen atoms, and hydrogen atoms if necessary
[hereinafter referred to as "a-(Sid
C1-d)e(H,X)1-e”. However, 0<d, e<
1]. In the present invention, the second layer () is a-Sia
C1-acontained in the second layer ()
The amount of carbon atoms contained is preferably 1×10-3~
90 atomic%, more preferably 1-80 atomic%, most
It is preferably 10 to 75 atomic%.
That is, the previous a-SiaC1-aIf we do this in the representation of a, then a
is preferably 0.1 to 0.99999, more preferably 0.2 to
0.99, optimally 0.25-0.9. In the present invention, the second layer () is a-(Sib
C1-b)cH1-cIf the second layer consists of ()
The amount of carbon atoms contained is preferably 1×10-3
~90 atomic%, more preferably 1~
90 atomic%, optimally 10-80 atomic%
is desirable. The content of hydrogen atoms is preferably
1 to 40 atomic%, more preferably 2 to 35 atomic%
%, ideally 5 to 30 atomic%.
If the hydrogen content is within these ranges,
The resulting photoconductive member has excellent practical properties.
It can be fully applied as such. That is, the previous a-(SibC1-b)cH1-cDo it with the display
For example, b is preferably 0.1 to 0.99999, more preferably
0.1-0.99, optimally 0.15-0.9, preferably c
0.6-0.99, more preferably 0.65-0.98, optimally 0.7
~0.95 is desirable. The second layer () is a-(SidC1-d)e(H,X)1
-eincluded in the second layer ().
The content of carbon atoms is preferably 1×
Ten-3~90 atomic%, more preferably 1-90 atomic
%, optimally 10 to 80 atomic% is desirable.
Yes. The content of halogen atoms is preferably 1 to
20 atomic%, more preferably 1-18 atomic%, most
It is preferable that the content be between 2 and 15 atomic%.
If the halogen atom content is within these ranges,
The produced photoconductive member can be fully applied to the actual field.
It is something that Hydrogen atoms included as necessary
The content of is preferably less than or equal to 19 atomic%, and more
Preferably, it is 13 atomic % or less. That is, the previous a-(SidC1-d)e(H,X)1-ed,
If expressed as e, d is preferably 0.1~
0.99999, more preferably 0.1-0.99, optimally 0.15
~0.9, e is preferably 0.8~0.99, more preferably
0.82 to 0.99, ideally 0.85 to 0.98
Yes. Number range of layer thickness of the second layer () in the present invention
are important for effectively achieving the purpose of the present invention.
This is one of the factors. In order to effectively achieve the purpose of the present invention,
It can be determined as desired depending on the situation. Also, the layer thickness of the second layer () is
The amount of carbon atoms contained and the thickness of the first layer ()
Also, in relation to
According to the desired organic relationship according to the characteristics
It needs to be decided accordingly. In addition, it is possible to add a
It is also desirable to consider the cost-effectiveness. The layer thickness of the second layer () in the present invention is preferably
preferably 0.003 to 30μ, more preferably 0.004 to 20μ, most preferably
It is preferably 0.005 to 10μ. The support used in the present invention is electrically conductive.
It may also be electrically insulating. As a conductive support
For example, NiCr, stainless steel, Al, Cr,
Metals such as Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, etc.
Or an alloy of these may be mentioned. As the electrically insulating support, polyester, polyester, etc.
Liethylene, polycarbonate, cellulose acetate
Tate, polypropylene, polyvinyl chloride, poly
Vinylidene chloride, polystyrene, polyamide, etc.
Synthetic resin film or sheet, glass, ceramic
Tsuku, paper, etc. are usually used. electrical insulation of these
The sexual support preferably has at least one surface thereof.
is conductively treated, and the other side is on the conductively treated surface side.
Preferably, layers are provided. For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Pd,In2O3, SnO2,ITO(In2O3+SnO2) etc.
Conductivity is imparted by providing a thin film of
or synthetic resin film such as polyester film.
For ilms, NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni,
Gold such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc.
Vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering
Provided on the surface with a ring etc., or attached with the metal mentioned above.
The surface is laminated to make it conductive.
Granted. The shape of the support body may be cylindrical or base.
It can be of any shape such as a bolt shape or a plate shape, and can be shaped as desired.
For example, the shape is determined as shown in Figure 1.
The photoconductive member 100 is used as an electrophotographic image forming member.
In the case of continuous high-speed copying,
It is desirable to have an endless belt shape or a cylindrical shape. support
The thickness of the holder is determined so that the desired photoconductive member is formed.
Although it is determined as appropriate to
When functionality is required, the function as a support is
As thin as possible within the range where it can be fully utilized
It will be done. However, in such cases, the manufacturing of the support and
From the viewpoint of handling, mechanical strength, etc., it is preferable to
It is considered to be 10μ or more. Next, an outline of an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be described.
Let me explain about the abbreviation. Figure 41 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus.
vinegar. Gas cylinders 202 to 206 in the diagram are
Raw material gas for forming bright photoconductive members is sealed
For example, 202 is
SiF diluted with HeFourGas (purity 99.999% or less)
SiFFour/He) cylinder, 203 diluted with He
GeFFourGas (purity 99.999%, hereinafter referred to as GeF)Four/He and
abbreviated) cylinder, 204 is NH3Gas (99.99% purity,
Below NH3) cylinder, 205 diluted with He
B2H6Gas (purity 99.999%, below, B2H6/He
) cylinder, 206 is He gas (purity 99.999
%) It is a cylinder. To flow these gases into the reaction chamber 201
Valves 222-22 of gas cylinders 202-206
6. Check that the leak valve 235 is closed.
Also check the inlet valves 212-216 and outlet valves.
Lubes 217-221, auxiliary valves 232, 233
Make sure that the main bar is opened and
Open the tube 234 to access the reaction chamber 201 and each gas pipe.
Exhaust the inside. Next, the reading on the vacuum gauge 236 is approximately 5×
Ten-6When it becomes torr, the auxiliary valves 232, 23
3. Close the outflow valves 217-221. Next, a light-receiving layer is formed on the cylindrical substrate 237.
To give an example of a case where the gas cylinder 202
More SiFFour/He gas, from gas cylinder 203
GeFFour/He gas, NH from gas cylinder 2043Ga
H from gas cylinder 2062gas, valve 2
Open 22, 223, 224, 226 respectively and exit
The pressure of pressure gauges 227, 228, 229, 231
1Kg/cm2and adjust the inflow valves 212, 213,
Gradually open 214 and 216 and install the mass flow controller.
Inside trollers 207, 208, 209, 211
Let each of them flow in. Subsequently, the outflow valve 21
7,218,219,221, auxiliary valve 232
are gradually opened to allow each gas to flow into the reaction chamber 201.
let SiF at this timeFour/He gas flow rate and GeFFour/
He gas flow rate and NH3Gas flow rate and H2Ratio to gas flow rate
the outflow valves 217, 21 so that the value is the desired value.
8, 219, 221, and the reaction chamber 201
Adjust the vacuum gauge 236 so that the pressure inside reaches the desired value.
Adjust the opening of main valve 234 while checking the reading.
do. Then, the temperature of the base body 237 becomes higher than that of the heating heater 2.
38, the temperature is set in the range of 50 to 400℃.
After confirming that the
Glow discharge is generated in the reaction chamber 201 by setting the
to form a first layer region (G) on the base body 237.
do. The first layer region (G) is formed to a desired layer thickness.
Completely close all valves when
Ru. SiFFour/SiH gas cylinderFour/He(SiHFourpurity
99.999%) SiH instead of cylinderFour/He gas bong
Veraine, B.2H6/He gas cylinder line, C2HFour
First layer area (G) using gas cylinder line
Perform the same valve operation as for forming the desired globules.
– Set the discharge conditions to maintain glow discharge for the desired time.
By holding the layer, a gap is formed on the first layer region (G).
a second material substantially free of rumanium atoms;
A layer region (S) can be formed. In this way, the first layer region (G) and the second layer
The first layer () consisting of the region (S) is the base
237. First layer formed to desired layer thickness as described above
() to form a second layer () on top of the first
by the same valve operation as in the formation of the layer ().
For example, SiHFourgas, C2HFourneed gas each
Depending on the desired conditions, dilute with diluent gas such as He.
By causing a glow discharge according to
will be accomplished. Including halogen atoms in the second layer ()
For example, SiFFourgas and C2HFourgas or this
to SiH22nd layer as above adding gas
This is done by forming (). Gas outflow valve required when forming each layer
Needless to say, close all outflow valves except for
Also, when forming each layer, there is no difference in the formation of the previous layer.
The used gas is inside the reaction chamber 201 and the outflow valve 21
Inside the gas piping from 7 to 221 to inside the reaction chamber 201
Outflow valve 21 to avoid residual
7 to 221, and auxiliary valves 232 and 233.
Open the main valve 234 fully and clean the system once.
Perform operations to evacuate to high vacuum as necessary. The amount of carbon atoms contained in the second layer () is
For example, in the case of glow discharge, SiHFourgas and
C2HFourFlow rate ratio of gas introduced into reaction chamber 210
be changed as desired or sputtered.
When forming a layer by
Spa of silicon wafer and graphite wafer
Change the ivy area ratio or use silicone powder and glue.
Target by changing the mixing ratio of roughite powder
Control as desired by molding
I can do it. Halogen contained in the second layer ()
The amount of halogen atoms (X) is the raw material for introducing halogen atoms.
gas, e.g. SiFFourGas is introduced into the reaction chamber 201.
This is done by adjusting the flow rate when the water is released. Also, while forming layers, make sure that the layer formation is uniform.
For measurement, the base 237 is driven at a constant speed by a motor 239.
It is preferable to rotate it by degrees. Examples will be described below. Example 1 By the manufacturing equipment shown in Fig. 41, cylinder
For electrophotography under the conditions shown in Table 1 on an Al substrate of
Each sample was formed as an imaging member (see Table 2).
(see). Containment of impurity atoms (B or P) in each sample
The distribution concentration is shown in Figure 42, and the nitrogen atom content
The fabric density is shown in Figures 43A and 43B.
The distribution concentration of each atom predicts the flow rate ratio of each corresponding gas.
to change the rate of change according to the designed rate of change line.
I controlled it. Each sample obtained in this way was exposed to a charged exposure experimental device.
installed at 5.0 kV for 0.3 seconds,
A light image was immediately irradiated. The optical image is a tungsten run
A transmission type test using a light source with a light intensity of 2 lux sec.
It was irradiated through a tochiat. Immediately thereafter, use a charged developer (toner and
(including Yaliar) on the surface of the photoreceptive layer of each sample.
Good coverage on the photoreceptive layer surface by cladding
I got a nice toner image. Toner image on photoreceptive layer
was transferred onto transfer paper using 5.0kV corona charging.
However, each sample has excellent resolution and excellent gradation reproducibility.
A clear, high-density image was obtained. In the above, the light source is replaced by a tungsten lamp.
810nm GaAs semiconductor laser (10mW)
Same as above except that the electrostatic image was formed using
The image quality of the toner transfer image for each sample was
Upon evaluation, each sample had excellent resolution;
Clear, high-quality images with good gradation reproducibility can be obtained.
Ta. Example 2 By the manufacturing equipment shown in Fig. 41, cylinder
For electrophotography under the conditions shown in Table 3 on an Al substrate of
Each sample was formed as an image forming member (see Table 4).
(see). Concentration distribution of impurity atoms in each sample
is shown in Figure 42, and the concentration distribution of nitrogen atoms is shown in Figure 42.
This is shown in Figure 44. For each of these samples, the same procedure as in Example 1 was carried out.
When we conducted an image evaluation test, all samples showed
It gave a high quality toner transfer image. Also, for each sample
Repeatedly 200,000 times in an environment of 38℃ and 80%RH
When we conducted a usage test, all samples showed no image quality.
No deterioration in image quality was observed. Example 3 By the manufacturing equipment shown in Fig. 41, cylinder
For electrophotography under the conditions shown in Table 5 on an Al substrate of
Samples as image forming members (Sample No. 31-1 to 37-
12) respectively (Table 6). The distribution concentration of impurity atoms in each sample is
In Figure 42, the nitrogen atom content distribution concentration is shown in Figure 43.
A and 43B and 44. For each of these samples, the same procedure as in Example 1 was carried out.
When we conducted an image evaluation test, all samples showed
It gave a high quality toner transfer image. Also, for each sample
Repeatedly 200,000 times in an environment of 38℃ and 80%RH
When we conducted a usage test, all samples showed no image quality.
No deterioration in image quality was observed. Example 4 By the manufacturing equipment shown in Fig. 41, cylinder
For electrophotography under the conditions shown in Table 7 on an Al substrate of
Samples as image forming members (Sample Nos. 41-1 to 46-
16) respectively (Table 8). GeH when forming the first layer region (G)Fourgas flow
The quantity ratio is changed according to a pre-designed change rate line.
The layer area is divided so that the Ge distribution concentration shown in Fig. 45 is obtained.
(G) and also the formation of the second layer region (S)
Time B2H6Gas and PH3Design the gas flow ratio in advance
Figure 42 shows the change according to the rate of change line.
The layer region (S) is formed so that the impurity distribution concentration is as follows.
did. Also, when forming the first layer region (G), NH3gas
The flow rate ratio is varied according to a pre-designed rate of change line.
The N distribution concentration shown in Figures 43A and 43B is
The first layer region (G) was formed so as to have the same degree. A similar picture as in Example 1 was drawn for each of these samples.
Image evaluation revealed that all samples were of high quality.
Images can be obtained. Example 5 By the manufacturing equipment shown in Fig. 41, cylinder
Example 1 and
Form an image for electrophotography by controlling the flow rate ratio of each gas in the same way.
Samples as parts (sample Nos. 51-1 to 56-12)
(Table 10). The distribution concentration of impurity atoms in each sample is
In Figure 42, the nitrogen atom content distribution concentration is shown in Figure 44.
In the figure, the content distribution concentration of germanium atoms is 45th.
As shown in the figure. For each of these samples, the same procedure as in Example 1 was carried out.
When we conducted an image evaluation test, all samples showed
It gave a high quality toner transfer image. Also, for each sample
The test was repeated 200,000 times in an environment of 38℃ and 80%RH.
When we conducted a reuse test, all samples showed
No deterioration in image quality was observed. Example 6 By the manufacturing equipment shown in Fig. 41, cylinder
Example 1 and the conditions shown in Table 11 were prepared on a shaped Al substrate.
Similarly, by controlling the flow rate ratio of each gas, it is possible to form images for electrophotography.
Samples as component parts (Sample No. 61-1 to 610-13)
(Table 12). The distribution concentration of impurity atoms in each sample is
In Figure 42, the nitrogen atom content distribution concentration is shown in Figure 43.
As shown in Figures A, 43B and 44, germanium
The concentration distribution of Ni atoms is shown in Figure 45.
Ru. For each of these samples, the same procedure as in Example 1 was carried out.
When we conducted an image evaluation test, all samples showed
It gave a high quality toner transfer image. Also, for each sample
Repeatedly 200,000 times in an environment of 38℃ and 80%RH
When we conducted a usage test, all samples showed no image quality.
No deterioration in image quality was observed. Example 7 Articles showing the conditions for creating the second layer () in Table 13
Samples No. 11-1 and 12- of Example 1 were
Electrophotography according to the same conditions and procedures as 1, 13-1
Each of the image forming members for use (sample Nos. 11-1-1 to 11-1)
-8, 12-1-1 to 12-1-8, 13-1-1 to 13
-1-8) were created. The husband of each electrophotographic image forming member thus obtained
The husband was placed separately in the copying machine and described in each example.
Under the same conditions as above,
For each electrophotographic imaging member, the transferred image
Overall image quality evaluation and durability through repeated continuous use
We conducted an evaluation. Comprehensive image quality evaluation of transferred images of each sample and repetition
Table 14 shows the results of durability evaluation after continuous use.
vinegar. Example 8 When forming the second layer (), the silicon wafer and
By changing the roughite target area ratio,
Containment of silicon and carbon atoms in the layer ()
Sample No. 11- of Example 1 except for changing the quantitative ratio.
2. Each of the image forming members is
Created. For each of the image forming members thus obtained,
image formation, development, and clearing as described in Example 1.
After repeating the cleaning process approximately 50,000 times, the image evaluation
When the test was carried out, the results shown in Table 15 were obtained. Example 9 When forming the second layer (), SiHFourgas and
C2HFourBy changing the gas flow ratio, the second layer ()
Change the content ratio of silicon atoms and carbon atoms in
Exactly the same as Sample No. 11-3 of Example 1 except for
Each of the imaging members was prepared by a method according to the following methods. For each image forming member thus obtained, Examples
The process up to transfer was repeated approximately 50,000 times using the method described in 1.
After repeating the image evaluation, Table 16
I got results like this. Example 10 When forming the second layer (), SiHFourgas,
SiFFourgas, C2HFourBy changing the gas flow rate ratio, the second
Containment of silicon and carbon atoms in the layer ()
Sample No. 11- of Example 1 except for changing the quantitative ratio.
4. Each of the image forming members is
Created. For each imaging member thus obtained
Imaging, development and cleaning as described in Example 1
After repeating the process approximately 50,000 times, image evaluation is performed.
The results shown in Table 17 were obtained. Example 11 Example except for changing the layer thickness of the second layer ()
The image was formed in exactly the same manner as Sample No. 11-5 in 1.
Each of the component parts was created. As described in Example 1
The process of image creation, development, and cleaning is repeated.
The results shown in Table 18 were obtained.

【表】【table】

【表】【table】

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【表】【table】

【表】【table】

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

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

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

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

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

第1図は、本発明の電子写真用光導電部材の層
構成を説明する為の模式的層構成図、第2図乃至
第10図は夫々第1の層領域(G)中のゲルマニ
ウム原子の分布状態を説明する為の説明図、第1
1図乃至第24図は、夫々、第一の層()中の
不純物原子の、第25図乃至第40図は夫々窒素
原子の分布状態を説明する為の説明図、第41図
は本発明で使用された装置の模式的説明図で、第
42図,第43A図,第43B図,第44図,第
45図は夫々本発明の実施例に於ける各原子の分
布状態を示す説明図である。 100…光導電部材、101…支持体、102
…第一の層()、103…第1の層領域(G)、
104…第2の層領域(S)、105…第二の層
()、107…光受容層。
FIG. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the photoconductive member for electrophotography of the present invention, and FIGS. 2 to 10 respectively show germanium atoms in the first layer region (G). Explanatory diagram for explaining the distribution state, 1st
1 to 24 are explanatory diagrams for explaining the distribution state of impurity atoms in the first layer ( ), FIGS. 25 to 40 are explanatory diagrams for explaining the distribution state of nitrogen atoms, respectively, and FIG. 41 is an explanatory diagram for explaining the distribution state of nitrogen atoms, respectively. FIG. 42, FIG. 43A, FIG. 43B, FIG. 44, and FIG. 45 are explanatory diagrams showing the distribution state of each atom in the embodiment of the present invention, respectively. It is. 100...Photoconductive member, 101...Support, 102
...first layer (), 103...first layer region (G),
104...Second layer region (S), 105...Second layer (), 107...Photoreceptive layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電子写真用光導電部材用の支持体と、含有量
1〜10×105atomic ppmのゲルマニウム原子を
含む非晶質材料で構成された層厚30Å〜50μの第
1の層領域(G)およびシリコン原子を含む(ゲ
ルマニウム原子を含まない)非晶質材料で構成さ
れた相厚0.5〜90μの第2の層領域(S)が前記支
持体側より順に設けられた層構成の光導電性を示
す層厚1〜100μの第一の層とシリコン原子およ
び1×10-3〜90atomic%の炭素原子を含む非晶
質材料で構成された層厚0.03〜30μの第二の層と
から成る光受容層と、で構成された電子写真用光
導電部材であつて、前記第一の層は、シリコン原
子とゲルマニウム原子と窒素原子との和に対して
0.001〜50atomic%の窒素原子を含有する層領域
(N)と伝導性を制御する物質(C)を0.01〜5
×104atomic ppm含有する層領域(PN)を有
し、前記伝導性を制御する物質(C)の分布濃度
の最大値が前記第2の層領域(S)中で且つ前記
支持体側の方にある事を特徴とする電子写真用光
導電部材。 2 第1の層領域(G)中にシリコン原子が含有
されている特許請求の範囲第1項に記載の電子写
真用光導電部材。 3 第1の層領域(G)中に於るゲルマニウム原
子の分布状態が、層厚方向に不均一である特許請
求の範囲第1項に記載の電子写真用光導電部材。 4 第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウム
原子の分布状態が、層厚方向に均一である特許請
求の範囲第1項に記載の電子写真用光導電部材。 5 第1の層領域(G)及び第2の層領域(S)
の少なくともいずれか一方に水素原子が含有され
ている特許請求の範囲第1項に記載の電子写真用
光導電部材。 6 第1の層領域(G)及び第2の層領域(G)
の少なくともいずれか一方にハロゲン原子が含有
されている特許請求の範囲第1項または同第5項
に記載の電子写真用光導電部材。 7 第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウム
原子の分布状態が、前記支持体側の方に多く分布
する分布状態である特許請求の範囲第2項に記載
の電子写真用光導電部材。 8 伝導性を支配する物質が周期律表第族に属
する原子である特許請求の範囲第1項に記載の電
子写真用光導電部材。 9 伝導性を支配する物質が周期律表第族に属
する原子である特許請求の範囲第1項に記載の電
子写真用光導電部材。
[Scope of Claims] 1. A support for a photoconductive member for electrophotography ; a layer region (G) and a second layer region (S) having a phase thickness of 0.5 to 90 μ and made of an amorphous material containing silicon atoms (but not containing germanium atoms) are provided in order from the support side. A first layer with a layer thickness of 1 to 100 μm exhibiting the photoconductivity of the composition and a second layer with a layer thickness of 0.03 to 30 μm consisting of an amorphous material containing silicon atoms and 1×10 −3 to 90 atomic % of carbon atoms. a photoreceptive layer comprising a layer of
A layer region containing 0.001 to 50 atomic% of nitrogen atoms (N) and a substance controlling conductivity (C) of 0.01 to 5 atomic%
The layer region (PN) contains ×10 4 atomic ppm, and the maximum value of the distribution concentration of the conductivity controlling substance (C) is in the second layer region (S) and toward the support side. A photoconductive member for electrophotography characterized by the following. 2. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the first layer region (G) contains silicon atoms. 3. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G) is non-uniform in the layer thickness direction. 4. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G) is uniform in the layer thickness direction. 5 First layer region (G) and second layer region (S)
The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein at least one of the above contains a hydrogen atom. 6 First layer region (G) and second layer region (G)
The photoconductive member for electrophotography according to claim 1 or 5, wherein at least one of the halogen atoms contains a halogen atom. 7. The photoconductive member for electrophotography according to claim 2, wherein the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G) is such that more germanium atoms are distributed toward the support side. 8. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance that controls conductivity is an atom belonging to Group 3 of the periodic table. 9. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance controlling conductivity is an atom belonging to Group 3 of the periodic table.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0492769U (en) * 1990-12-19 1992-08-12

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