CN86108413A - 光接收元件 - Google Patents

Abstract

一种光接收元件，它包括基底和多层结构的光接收层。该多层结构至少有一层由非晶硅组成的光敏层或者有光敏层和表面层。上述基底有一个由球形凹痕组成的不规则表面，每个凹痕都有微小的不规则内表面。在光接收层内，表面层具有的光带隙和被表面层覆盖的光敏层具有的光带隙在二者界面上直接匹配。该表面层由包括抗磨层和防反射层的多层结构组成。

Description

本发明涉及一种对电磁波，例如光（这里所说的光具有广义的含意，它包括紫外光、可见光、红外光、X射线和γ射线）敏感的光接收元件。更准确地说，本发明涉及一种经改进的特别适用于相干光，例如激光束的光接收元件。

已知的记录数字图象信息的方法是根据数字图象信息，先用调制的激光束对光接收元件进行光扫描形成静电潜象，然后按照要求对该潜象显影或者进一步作转印，定影或者类似的处理。特别是在采用电子照像术成象的方法中，通常使用氦氖激光器或使用尺寸小、价格便宜的半导体激光器（其发射波长一般为650至820毫微米）作为光源。

顺便提及，在使用半导体激光器的情况下，适用于电子照像术的那些光接收元件由包含硅原子的无定形材料（以下简称“a-Si”）组成。例如，在日本公开特许公报NO.86341/1979和No.83746/1981中，已就其价值作了评述，这是因为它们具有高维氏硬度;对环境污染较小;而且同其他类型的已知光接收元件相比，在光敏范围内具有极好的匹配特性。

然而，当构成上述光接收元件的光接收层由单层结构的a-Si层形成时，为了在保持它们具有高光敏性的同时，保持电子照像术所要求的大于10¹²Ωcm的暗电阻，需要在该层中加入一定量的氢原子或卤素原子或者再加入硼原子。因此，设计光接收元件的自由度受到相当严格的限制，例如在形成光接收层时要求严格控制各种各样的条件。这样，在考虑到暗电阻降低到某种程度时高光敏性还能有效地被利用，已经做出了一些建议来克服设计中自由度这样一些问题。那就是光接收层是由具有不同电导率的两层或两层以上叠合而成，其中过渡层在光接收层内形成，如同在日本公开特许公报No.171743/1979，4053/1982和No.4172/1982中公开的那样;或者是采用多层结构来改善视在暗电阻，其中将阻挡层置于支承体和光接收层之间和/或光接收层的上表面上，例如，在日本公开特许公报No.52178/1981、No.52179/1981、No.52180/1981、No.58159/1981、No.58160/1981和No.58161/1981中所公开的那样。

然而，具有多层结构光接收层的光接收元件，就其每层而言都有厚度不匀性。在使用这种元件进行激光记录时，由于激光束是相干光束，因此从激光束辐照的一侧上光接收层的自由表面反射的反射光和由构成光接收层的每层之间以及支承体与光接收层之间的界面（以下将该自由表面和层界面两者都用“界面”表示）反射的反射光彼此间经常发生干涉。

干涉的结果使可见图象中出现所谓的干涉条纹图象，导致图象出现缺陷。特别是在形成具有高灰度的中间色调图象的情况下，得到的图象将变得很难识别。

此外，还存在很重要的问题，那就是由于在光接收层中激光束的吸收下降，如同使用的半导体激光束的波长范围增加一样，上述的干涉现象将变得更加明显。

就两层或两层以上（多层）结构而言，每层都发生干涉现象，而且这些层彼此之间又发生叠加的干涉现象，从而显出干涉条纹图案，该图案直接影响到转印元件，因而将干涉条纹传输和定影于该接收元件上，这样就在与该干涉条纹图案相应的可见图象中带来缺陷。

为了克服这些问题，建议采用下列方法。例如，（a）用金刚石刀具加工支承体表面，形成具有±500埃-±10000埃不平度的一个光散射表面（例如，可参考日本公开特许公报No.162975/1983）。（b）用发黑氧化铝膜处理法处理铝支承体表面或者用碳粉、彩色颜料或染料分散到树脂内的方法设置光接收层（例如，可参考日本公开特许公报No.165845/1982）。（c）用毛面（satin-line）氧化铝膜处理工艺处理支承体表面或用喷砂的方法使支承体表面成细粒状的不平整面，从而使铝支承体表面上形成防反射散射层（例如，可参考日本公开特许公报No.16554/1982）。

虽然这些建议的方法都在一定程度上有满意的效果，但是它们都不能完全消除在图象上形成的干涉条纹图案。

在方法（a）中，因为在支承体表面上形成了许多特殊区域t的不规则部分，由于光散射效应，能在某种程度上防止干涉条纹图案的产生。然而，尽管有光的散射，但仍然还有光的正反射分量，所以，由于所存在的正反射光而造成的干涉条纹图案依然存在。此外，由于在支承体表面光的散射效应，辐照点变宽，从而造成分辩率显著下降。

在方法（b）中，仅靠发黑氧化铝膜处理方法得到完全吸收是不可能的，在支承体表面上依然有反射光。而在设置有分散颜料的树脂层的情况下，存在着各种问题，在制备a-Si层时，树脂层中产生的气体，会造成所形成的光接收层的质量明显下降，即在形成的a-Si层上，该树脂层被等离子体损坏，在那里由于表面状态的恶化，固有的吸收功能下降，对随后形成的a-Si层起到不良效果。

在方法（c）中，例如涉及到入射光的问题，入射光的一部分在光接收层的表面被反射成为反射光，然而余下的部分作为透射光进入到光接收层的内部。而透射光的一部分作为漫射光在支承体的表面被散射;余下的部分有规则地被反射而成为反射光，其中一部分作为出射光向外射出。因此，出射光是与反射光干涉的一个分量。无论如何，由于该光线的存在，干涉条纹图案不能完全消除。

顺便提一下，在这种情况下，为了阻止干涉现象的发生，虽然试图增加在支承体表面的漫射性能以便使在光接收层内部不发生多次反射，可是这样做会使在光接收层内相当多的光被漫射，造成晕光作用，最终导致分辨率下降。

尤其在多层结构的光接收元件中，如果将支承体表面不规则地弄粗糙的话，那么第一层表面的反射光、第二层的反射光和支承体表面的正反射光将彼此干涉，在光接收元件内按照每层的厚度产生干涉条纹图案。因此，在多层结构的光接收元件内，靠支承体表面的不匀粗糙度不能完全阻止干涉条纹的产生。

在采用喷砂或类似的其他方法形成支承体的不匀粗糙表面的情况下，由于粗糙表面引起的散射经常发生在各粗糙区之间，而在粗糙表面内的不匀度恰恰产生在同一区域内，从而造成有关生产控制的问题。此外，相对而言大的突起经常是无规律地形成，而且这样的大突起在光接收层中将造成局部损坏。

再有，既使支承体表面的粗糙度是有规则的，由于光接收层通常是随着支承体表面的不平形状而沉积的，所以在支承体上的不平倾斜面与光接收层上的不平倾斜面彼此平行，在那里入射光产生亮暗区。再有，在光接收层内，由于在整个光接收层上厚度不均匀，从而产生亮暗相间的条纹图案。因此，支承体仅仅采用规则的粗糙表面不能完全阻止干涉条纹图案的产生。

进而，在规则粗糙表面的支承体上沉积多层结构的光接收层的情况下，由于在每层间界面上的反射光的干涉与在支承体表面上的正反射光和在光接收层表面的反射光之间的干涉相互影响，其情况比在单层结构的光接收元件中干涉条纹的产生更为复杂。

而且，这种多层结构的接收元件内反射光造成的干涉问题与表面层关系更甚。这就是，如上所述，如果表面层的厚度不均匀，由于存在表面层和与其紧贴的光敏层之间的界面上的反射光将发生干涉，给光接收层的功能带来干扰。

在形成表面层时和由于磨损，特别是在光接收层使用时的局部磨损，将导致表面层的厚度不匀。尤其是后一种情况，它将造成如上所述的干涉条纹产生，此外，还将造成在整个光接收元件表面上灵敏度变化、灵敏度不一致或者类似的问题。

为了消除该表面层的这些问题，虽然试图采用尽可能地增加表面层厚度的方法，但是它导致了剩余电势的增加，而且更增加了表面层厚度的不均匀性，因为具有这种表面层的光接收元件包含产生在该层形成时所具有的灵敏度变化和灵敏度不一致等问题的因素，该光接收元件给出的图象与初始的图象有很大不同。

本发明的目的是提供一种光接收元件，它由主要是a-Si构成的光接收层组成，它不存在上述的那些问题，而且能满足各种要求。

这就是说，本发明的主要目的是提供一种光接收元件，它具有由a-Si构成的光接收层，其电学性质、光学性质和光导性质始终是大体稳定的，几乎与工作环境无关。它极好地克服了光疲劳，在重复使用时不会老化，还有极佳的耐久性和防潮性能，无剩余电势或极少剩余电势出现，很容易进行生产控制。

本发明的另一个目的是提供一种光接收元件，它具有由a-Si构成的光接收层，在整个可见光范围内，该层具有很高的光敏性，特别是它与半导体激光器具有极好的匹配性质，而且显示出快速的光响应特性。

本发明的又一个目的是提供一种光接收元件，它具有由a-Si构成的光接收层，该层具有很高的光敏性，高S/N比率和耐高压性质。

本发明再一个目的是提供一种光接收元件，它具有由a-Si构成的光接收层，在支承体和设置在支承体上的一层之间或者各叠层之间具有极好的紧密结合性，在结构布置和高的层质量上它有极好的致密性和稳定性。

本发明还有一个目的是提供一种光接收元件，它具有由a-Si构成的光接收层，该层适合于用相干光成象，既使在长期反复使用之后也不会在反向显影时产生干涉条纹图案和出现斑点，不会出现有缺陷的或者模糊的图象，显现出具有清晰中间色调的高密度，具有高分辨率並能产生高质量图象。

参照各附图，阅读本发明的最佳实施例的下列说明，将会对本发明的各种目的和特征更加清楚。

这些附图是：

图1（A）-（C）是本发明光接收元件的典型实例的示意图;

图2和图3是表示本发明光接收元件内防止产生干涉条纹的原理的局部放大图，其中：

图2是防止在光接收元件内出现干涉条纹的视图，其中支承体的表面是由球形凹痕组成的不平表面;而

图3是通常的光接收元件内产生干涉条纹的视图，其中光接收元件是沉积在被规则地弄粗糙的支承体表面上;

图4和图5是本发明光接收元件支承体表面上的不平形状和制成该不平形状的方法的示意图;

图6（A）和图6（B）是适合用于在本发明光接收元件支承体上制成不平形状的装置的一种结构例子示意图，其中;

图6（A）是其正视图;

图6（B）是其垂直剖视图;

图7至图15是在本发明光接收元件的光接收层的光敏层内，氧原子、碳原子和氮原子其中至少一种，以及Ⅲ族或Ⅴ族原子沿层厚方向上的分布状态图;

图16至图18是在本发明光接收元件的光接收层的表面层内，氧原子、碳原子和氮原子其中至少一种沿层厚方向上的分布状态图，在图16至图18的每幅图内，其纵坐标均代表光接收层的厚度，而横坐标均代表每种原子的分布密度;

图19是采用辉光放电工艺方法的生产装置示意图，作为本发明光接收元件的光接收层制备装置的一个实例;

图20是用激光束进行图象曝光的装置的示意图;以及

图21至图45是在根据本发明形成的光接收层中气体流速的变化图，其中纵坐标表示沿层厚方向的位置，而横坐标表示气体流速。

为克服上述传统的光接收元件存在的问题，並达到前述的目的，的局部放大图，其中：

图2是防止在光接收元件内出现干涉条纹的视图，其中支承体的表面是由球形凹痕组成的不平表面;而

图3是通常的光接收元件内产生干涉条纹的视图，其中光接收元件是沉积在被规则地弄粗糙的支承体表面上;

图4和图5是本发明光接收元件支承体表面上的不平形状和制成该不平形状的方法的示意图;

图6（A）和图6（B）是适合用于在本发明光接收元件支承体上制成不平形状的装置的一种结构例子示意图，其中;

图6（A）是其正视图;

图6（B）是其垂直剖视图;

图7至图15是在本发明光接收元件的光接收层的光敏层内，氧原子、碳原子和氮原子其中至少一种，以及Ⅲ族或Ⅴ族原子沿层厚方向上的分布状态图;

图16至图18是在本发明光接收元件的光接收层的表面层内，氧原子、碳原子和氮原子其中至少一种沿层厚方向上的分布状态图，在图16至图18的每幅图内，其纵坐标均代表光接收层的厚度，而横坐标均代表每种原子的分布密度;

图19是采用辉光放电工艺方法的生产装置示意图，作为本发明光接收元件的光接收层制备装置的一个实例;

图20是用激光束进行图象曝光的装置的示意图;以及

图21至图45是在根据本发明形成的光接收层中气体流速的变化图，其中纵坐标表示沿层厚方向的位置，而横坐标表示气体流速。

为克服上述传统的光接收元件存在的问题，並达到前述的目的，本发明进行了认真地探讨，从而在下述的研究成果的基础上，做出了这一发明。

该研究成果之一为：对于在支承体上为多层结构的光接收元件里形成的图象中出现干涉条纹图案的问题可以通过在支承体表面上设置由许多球形凹痕构成的不平表面，而每个凹痕都有微小的不规则内表面的这种方法有效地克服。

再一项研究成果为;表面层的光带隙和直接设置在表面层下面的光敏层的光带隙，在表面层和光敏层之间的界面上相匹配。在包括表面层和支承体上面的光敏层的光接收元件中，入射光在表面层和光敏层之间界面上的反射光能被阻止，例如在形成表面层时产生的层厚不匀和/或表面层磨损时产生的层厚不匀而造成的干涉条纹或者灵敏度不一致的问题都能被有效地克服。

又一项研究成果为：表面层为一多层结构，在其最外面有一抗磨层，而且在光接收元件里的防反射层至少包括表面层和支承体上面的光敏层，在表面层和光敏层的界面上，入射光的反射能被有效地阻止，还有例如在形成表面层时产生的层厚不匀和/或表面层磨损时产生的层厚不匀而造成的干涉条纹或者灵敏度不一致的问题，也能有效地克服。

在上述研究成果的基础上，完成了本发明。本发明的构成之一是，光接收元件包括支承体和有多层结构的光接收层，该光接收层中至少有一层光敏层，该光敏层是由含硅原子的无定形材料以及从氧原子、碳原子和氮原子中至少选择一种构成，其中支承体具有由许多球形凹痕构成的不规则表面，每个凹痕都有微小的不规则内表面。

本发明的另一种构成是，光接收元件包括支承体和以硅原子基无定形材料制成的光敏层以及表面层所构成的光接收层，其中支承体具有由许多球形凹痕构成的不规则表面，每个凹痕都有微小的不规则内表面。

本发明的又一种构成是，光接收元件包括支承体和由光敏层和表面层所构成的光接收层，该光敏层是由含硅原字的无定形材料以及从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种构成，其中支承体具有由许多球形凹痕构成的不规则表面，每个凹痕都有微小的不规则内表面。

本发明的又一种构成是，光接收元件包括支承体和由光敏层与表面层构成的光接收层，该光敏层是由至少含有硅原子的无定形材料构成，而表面层是由含硅原子的无定形材料以及从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种构成，其中光带隙在光敏层和表面层之间的界面上相匹配，以及该支承体具有由许多球形凹痕构成的不规则表面，每个凹痕都有微小的不规则内表面。

本发明的再一种构成是，光接收元件包括支承体和由光敏材料与表面层构成的光接收层，该光敏材料是由至少含有硅原子的无定形材料构成，而该表面层为一多层结构，它包括在其最外面的抗磨层和在其内面的防反射层，以及该支承体具有由许多球形凹痕构成的不规则表面，每个凹痕都有微小的不规则内表面。

这里，涉及到以上所述的支承体表面形状的研究成果是基于发明者进行的各种实验所得到的论据而做出的。

为了更好地了解上述论据，可参考附图作以下的解释。

图1（A）到图1（C）是表明属于本发明的光接收元件100的层状结构的典型实施例简图。每个图中所示的光接收元件都是由支承体101和在其上形成的光接收层构成。支承体101具有许多类似的细小球形凹痕构成的不规则表面，而且每个凹痕都有微小的不规则内表面。此光接收层是沿着该不规则表面的斜度变化形成的，其中图1（A）是表明本发明的光接收元件100的层状结构的第一个典型实施例简图，图中示出支承体101、光接收层102、第一层102′、第二层102″和光接收层102的自由表面103。

图1（B）是表明本发明的光接收元件100的层状结构的第二个典型实施例简图，图中示出支承体101、光敏层104、表面层105和表面层105的自由表面103;以及

图1（C）是表明本发明的光接收元件100的层状结构的第三个典型实施例简图，图中示出支承体101、光敏层104′、表面层105′和表面层105′的自由表面103。

图2和图3表明在本发明的光接收元件中产生干涉条纹图案的问题是如何解决的。

图3是一种传统的光接收元件的局部放大图，其中多层结构的光接收层沉积在支承体上，支承体表面被规则的弄粗糙。图中分别画出第一层301、第二层302、自由表面303和第一层、第二层间的界面304。正如图3所表明的那样，在支承体表面用磨削或类似的其他方法被规则地弄粗糙的情况下，由于光接收层通常是沿着支承体表面的不平形状而形成的，因此支承体表面上的不平形状的倾斜面和光接收层表面上的不平形状的倾斜面是彼此平行的。

因为平行的缘故，总会出现以下问题。例如，在包含两层（即第一层301和第二层302）的多层结构的光接收元件中就是如此。由于第一层和第二层间的界面304是同自由表面303平行的，所以在界面304上的反射光R₁的方向和在自由表面上的反射光R₂的方向彼此相同，因此，由第二层厚度决定的干涉条纹就产生了。

图2是图1的局部放大图。正如图2所表明的那样，由许多细小球形凹痕构成的不平形状是在本发明的光接收元件的支承体表面上形成的，同时在其上按此不平形状又形成了光接收层。因此，在具有多层结构的光接收元件中，例如在光接收层包含有第一层201和第二层202的光接收元件中，第一层201和第二层202间的界面204和自由表面203都是随着支承体表面的不平形状分别地形成由球形凹痕构成的不平外形。假定在界面204上形成的球形凹痕的曲率半径为R₁，而在自由表面上形成的球形凹痕的曲率半径为R₂，由于R₁和R₂不一样，因此在界面204上的反射光和在自由表面203上的反射光彼此有不同的反射角，即图2中的θ₁不等于θ₂，因此它们的反射光的方向也不相同。此外，按照图2上L₁、L₂和L₃所表示的光程差L₁+L₂-L₃不是恒定的，而是可变的，因此就出现了类似所谓牛顿环现象的共享干涉（Sharing interference），所以在凹痕里，干涉条纹就分散了。这样，假如从微观的观点考虑，认为干涉条纹应当出现在由光接收元件产生的图象内的话，用肉眼是无法辨认的。

这就是说，由于穿过光接收层並在层界面上反射的光和在支承体表面上反射的光之间的干涉在图象中形成条纹图案，在支承体上形成的具有多层结构光接收层的光接收元件中，支承体要具有这样一种表面形状，以致能够得到可以形成极佳图象的一种光接收元件。

顺便指出，在本发明的光接收元件的支承体表面上，由球形凹痕形成的不平形状的曲率半径R和宽度D，对于要在本发明的光接收元件中达到阻止干涉条纹出现的良好效果，是一个重要的因素。本发明者作了各种各样的实验，从而找到了以下论据。

那就是，如果曲率半径R和宽度D满足下列关系式：

D/R≥0.035

由于共享干涉的原因，在每个凹痕中都将有0.5条或0.5条以上的牛顿环出现。再有，如果它们满足以下关系式：

D/R≥0.055

由于共享干涉的原因，在每个凹痕中都将有1条或1条以上的牛顿环出现。

由上可知，比值D/R最好大于0.035，而为了在每个凹痕里分散在整个光接收元件上产生的干涉条纹，借此阻止在光接收元件中出现干涉条纹，大于0.055的比值则更可取。

再有，凹痕形成的不平处的宽度D最大值为500微米，最好小于200微米，然而小于100微米则更可取。

此外，在支承体球形凹痕内表面上形成的微小的不规则部分的高度，即球形凹痕内表面的表面粗糙度r_max（最大值）要求在0.5微米到20微米范围之内。那就是说，在r_max小于0.5微米的情况下，不能产生满意的散射效果。然而，在它超过20微米的情况下，该微小不规则部分的高度值同球形凹痕的高度值相比变得太大，从而防碍了球形凹痕形成所要求的球形，结果使这种光接收元件不能有效地阻止干涉条纹的出现。此外还需指出，当在这种支承体上沉积光接收层时，制成的光接收元件变成具有这样一种光接收层，其表面的不平不合需要地增大，它往往在形成的可见象中造成缺陷。

本发明是在上述研究成果的基础上完成的。

参照附图对本发明的光接收元件作更详细的描述。

图1（A）是表明光接收元件100的典型结构简图，它体现本发明的第一特征，图中示出支承体101，它具有由许多球形凹痕构成的不规则表面，而且每个凹痕都有不规则的内表面，光接收层102、第一层102′、第二层102″和自由表面103。以下将对支承体101和光接收层102予以描述。

支承体101

本发明的光接收元件上的支承体101，具有比光接收元件所要求的分辨率更小的细微不平表面，该不平表面是由许多球形凹痕所构成，每个凹痕都有微小的不规则内表面。

支承体的表面形状和加工该形状的最佳方法的一个实例将参照图4和图5具体说明。但是应当指出，本发明的光接收元件上的支承体形状及其加工方法並不仅限于此。

图4是本发明的光接收元件上支承体的表面形状的典型实例的一个简图，其中不平外形的一部分被放大绘出。

图4示出支承体401、支承体表面402、由球形凹痕（球形空穴）403所形成的不规则形状、球形凹痕具有微小不规则内表面404和刚性球403′，该种球具有不规则的表面404′。

图4还示出加工支承体表面形状的最佳方法的一个实例。即靠重力使刚性球403′从支承体表面402上方的预定高度下落，並与支承体表面402相撞，由此形成具有微小不规则内表面404的球形凹痕。曲率半径R′大体上相同的许多刚性球403′从相同高度h同时或依次下落，从而在支承体表面402上形成了许多球形凹痕403，每个球形凹痕大体上都具有几乎相同的曲率半径R和几乎相等的宽度D。

图5（A）到图5（C）示出形成不平外形的支承体的典型实施例，在上述表面上，不平外形是由许多球形凹痕构成，每个球形凹痕都具有微小的不规则内表面。

在图5（A）到图5（C）中，示出了支承体501、支承体表面502、具有微小的不规则（未画出）内表面504或504′的球形凹痕（球形空穴）以及带有微小的不规则（未画出）表面503或503′的刚性球。

在图5（A）所示的实施例中，曲率半径几乎相同的和宽度几乎相等的许多凹痕（球形空穴）503、503、…是在它们彼此紧密搭接时形成的，由于许多球503′…、503′…有规律地从同一高度落到支承体501的表面502上的不同位置从而形成有规律的不平外形。在这种情况下，为了形成彼此搭接的凹痕503、503…，自然要求这些球503′、503′…靠重力下落，而且是每个球503′、503′…同支承体表面502的碰撞时间要彼此错开。

另外，在图5（B）所示的实施例中，具有两种曲率直径和两种宽度的许多凹痕504、504′…在支承体501的表面502上是以彼此紧密搭接方式形成的，从而在该表面上构成了具有不规则高度的不平表面。该不平表面是由两种不同直径的球503、503′…彼此从相同或不同高度下落而形成的。

再有，在图5（C）（支承体表面的正视剖面图）所示的实施例中，具有几乎相同的曲率直径和多种宽度的凹痕504、504、…是在它们彼此搭接时形成的，由于许多相同直径的球503、503、…从相同高度无规律地落到支承体501的表面502上，从而形成不规则的不平表面。

如上所述，最好采用具有微小不规则表面的一些刚性球分别地下落到支承体表面的方法形成支承体表面的不平外形，该支承体表面是由许多球形凹痕构成，每个凹痕都有不规则的内表面。在这种情况下，适当地选择不同的条件，例如刚性球的直径、下落高度、刚性球和支承体表面的硬度或下落球的数量，即可在支承体表面上以预定的密度形成许多具有所要求的曲率半径和宽度的球形凹痕。也就是说，根据给定的目的，用选择上述的不同条件，可随意调整支承体表面上形成的不平外形的高度和间距，从而能够得到具有所要求的不平外形的支承体表面的支承体。

为了在光接收元件中把支承体表面加工成不平外形，曾建议借助于金刚石切削工具用车床、铣刀（milling    Cutter）等进行磨削加工的方法来形成这样一种不平外形，这种方法在某种程度上是有效的。然而，该方法带来很多问题，它需要使用切削油，在切削加工过程中不可避免地要清除切削屑和残留在切削表面上的切削油，这种方法毕竟使得加工复杂化，而且工作效率低。在本发明中，由于支承体的不平表面是由上述的球形凹痕形成的，因此具有所要求的不平表面的支承体可以方便地制造出来而没有任何上述问题存在。

用于本发明的支承体101既可以是导体，也可以是绝缘体。例如，导体支承体可以包括金属，象NiCr不锈钢、Al、Cr、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt和Pb或它们的合金。

例如，电绝缘支承体可以包括合成树脂薄膜或薄层，象聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺;玻璃、陶瓷和纸张。最好是对电绝缘支承体其中至少一个表面进行导电处理，並在这样处理过的表面上设置一光接收层。

例如，在使用玻璃材料时，在其表面上设置由NiCr、Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In₂O₃、SnO₂或ITO（In₂O₃+SnO₂）等制成的一层薄膜，从而使其具有导电性。在使用合成树脂薄膜时，例如使用聚酯薄膜时，可采用真空镀膜、电子束气相沉积、溅射等方法设置一层象NiCr、Al、Ag、Pv、Zn、Ni Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、V、Tl或Pt的金属薄膜;或者采用在表面上加金属叠层的方法使其表面具有导电性。支承体可以有各种外形，例如圆筒形、带形或者平板形，可根据使用情况适当确定。例如，在使用图1（A）至图1（C）所示的光接收元件中的一种作为成像元件用于电子照像术时，在连续高速复制的情况下，最好将该元件制成无接头的环带形或圆筒形。支承体的厚度要合适地选定，以便形成符合要求的光接收元件。在光接收元件要求有柔韧性的情况下，在能够满足作为支承体所具有的功能的范围内要做得尽可能地薄。然而，考虑到支承体的制造和操作或其机械强度，其厚度通常要大于10微米。

在使用本发明的光接收元件作为电子照像术中使用的光接收元件时，参照图6（A）和图6（B）对制造支承体表面的装置的一个实施例作一说明，但本发明並不仅限于此。

在光接收元件的支承体用于电子照像术时，要使用冷拔管制成圆筒基体，该冷拔管是使用传统的挤压加工方法将铝合金或其他类似材料制成筒形管（a    boat    hall    tube）或卷筒管（a    mandrel    tube），再一次冷拔加工，接下来进行光学热处理或回火处理。然后，使用如图6（A）和图6（B）所示的制造设备，在圆筒基体的支承体表面上形成不平外形。用于在支承体表面上形成上述不平外形的刚性球包括，例如不锈钢、铝、钢、镍、黄铜和其他类似金属，陶瓷和塑料制成的各种刚性球。在所有这些球中，考虑到耐用性和降低成本，不锈钢或钢材料制成的刚性球最可取。这些球的硬度可以比支承体的硬度高或者低。

然而，在需要反复使用这些刚性球的情况下，要求刚性球的硬度比支承体的硬度高。

为了形成上述支承体表面的特殊形状，需要使用带有微小不规则表面的刚性球。

这种刚性球可以采用适合的机械加工方法，如压花和附加波纹等塑料加工处理的方法;将表面弄粗糙的方法，如毛面精加工（Sating    finishing），或化学处理方法，例如酸腐蚀或碱腐蚀，来制造。

在刚性球表面所形成的不规则形状（高度）或硬度，可以通过对刚性球的表面进行不同的处理方法来适当调整。这些表面处理方法有：电解抛光、化学抛光或精密抛光、阳极氧化处理、化学涂覆、离子抛光（Planting）、玻璃糖瓷（Vitreous    enameling）、涂漆、蒸涂薄膜成形或化学气相淀积、（CVD）薄膜成形。

图6（A）和图6（B）是整个制造设备的剖视示意图。图中示出供制造支承体用铝制圆筒601，圆筒601的表面可预先加工制成具有适当的光滑度。圆筒601支撑在转轴602上，並由适当的驱动装置603（如电动机）带动围绕轴心旋转。其转速是在考虑到所形成的球形凹痕的密度和所提供的刚性球的数量而加以确定和控制的。

转筒604支撑在转轴602上，並以与圆筒601相同的旋转方向旋转。转筒604内装有许多刚性球，每个刚性球都具有微小的不规则表面605、605…。在转筒604的内壁上设有许多凸起的肋606、606…用来容纳这些刚性球，由于转筒604的旋转作用，这些刚性球被运送到上部位置。然后，当转筒604的转速保持在某一适当值时，刚性球605、605，…便连续不断地下落並碰撞圆筒601的表面，从而形成许多球形凹痕，每个凹痕都具有不规则的内表面。

该制造设备可采用以下结构，即在转筒604的圆形壁上均匀打孔，以便使喷射状的清洗液可以通过，清洗液是由安装在转筒604外部的一个或多个喷淋管607喷出的，因此，圆筒601、刚性球605、605、…，亦即转筒604内部都被清洗液清洗。

在那种情况下，由于刚性球之间或刚性球与转筒内侧相接触而产生的静电所造成的异物可被清洗掉，从而形成没有这种异物的符合要求的圆筒表面形状。使用的清洗液不应含有任何不平固体或残渣。在这方面，不挥发油本身，或是它与诸如三氯乙烷或三氯乙烯清洗液的混合物是优良的清洗液。

光接收层102

光接收层102设置在上述支承体101上，它由硅原子基无定形材料构成，更可取的是，由含硅原子（Si）和至少含有氢原子（H）和卤素原子（X）之中一种原子的无定形材料（以下简称为“a-Si（H、X）”）构成，而且还可以附加导电物质。本发明的光接收元件中的光接收层102有一多层结构。例如，在图1（A）所示的实施例中，它包括第一层102′、第二层102″和光接收层与支承体相对的一侧的自由表面103。

光接收层中包含有卤素原子（X），具体地说就是包含有氟、氯、溴和碘原子，而其中最可取的是氟和氯原子。光接收层102中所含的氢原子（H）的量，卤素原子（X）的量或氢原子和卤素原子的总量（H+X）通常为1-40atm%，最好是5-30atm%。

在本发明的光接收元件里，光接收层的厚度对于有效地达到本发明的目的是一个重要因素。因此，在设计光接收元件时必须给予足够的重视，以使该元件具有预期的性能。该层厚度通常为1-10微米，最好是1-80微米，更可取的是2-50微米。

顺便指出，在本发明的光接收元件的光接收层中，包括从氧原子、碳原子、氮原子中选择至少一种，其主要目的是为了增加光接收元件的光敏性和暗电阻，以及改善支承体和光接收层之间的紧密结合性能。

当光接收层102中加入从氧原子、碳原子和氮原子中选择的至少一种时，按照上述目的或期望的效果，沿层厚方向，它可以是均匀分布或不均匀分布，而且相应地其含量也可据此而改变。

也就是说，为了增加光接收元件的光敏性和暗电阻，可使该元素在光接收层的整个层区均匀分布。这时，在光接收层中，从碳原子、氧原子和氮原子中选择至少一种的含量可以相当的少。

为了改善支承体和光接收层之间的紧密结合性能，可以从碳原子、氧原子和氮原子中选择至少一种在光接收层中支承体一侧的部分层区内均匀分布，或者在光接收层中支承体一侧上使从碳原子、氧原子和氮原子中选择至少一种的分布密度较大。在这种情况下，从碳原子、氧原子和氮原子中选择至少一种的含量相对较大，以保证改善光接收层与支承体的紧密结合性能。

另一方面，本发明的光接收元件的光接收层中，从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的含量也可以在考虑结构关系时确定。例如，除考虑上述光接收层要求的特性外，可考虑在与支承体相接触的界面上的特性。通常，含量为0.001-50atm%，最好取0.002-40atm%，最适合取0.003-30atm%。顺便指出，在将该元素加入到光敏层的整个层区，或者加入到该层的部分层区时，在光接收层的层厚内加入该元素的层区越厚，其含量的上限越小。也就是说，如果加入该种元素的层区厚度为光接收层厚度的2/5，那么含量一般小于30atm%，最好小于20atm%，最适合的是取小于10atm%。

随后，参照图7到图15来描述几个实施例，其中，在本发明的光接收层内支承体一侧上，包含有相当大量的从氧原子、碳原子和氮原子中选择的至少一种，从支承体一侧到自由表面一侧其含量逐渐减少，而在靠近光接收层自由表面一侧其含量减到相当少或者减到实质上为零。然而，本发明将不受这些实例的限制。在下文中，从碳原子、氧原子和氮原子中选择的至少一种将简写为“原子（O，C，N）”。

在图7到图15中，横坐标表示原子（O，C，N）的分布密度C，纵坐标表示光接收层的厚度，t_B表示支承体和光接收层之间界面的位置，而t_T表示光接收层自由表面的位置。

图7示出沿层厚方向光接收层中所含原子（O、C、N）的分布状态的第一个典型实施例。在此实施例中，从光接收层和支承体之间的界面位置t_B到位置t₁，原子（O，C，N）的分布密度等于常数C₁;从位置t₁到自由表面位置t_T，分布密度C从密度C₂连续减小，然后原子（O，C，N）的分布密度C减小到位置t_T时的C₃值。

在图8所示的另一典型实施例中，光接收层中所含的原子（O，C，N）的分布密度C是从位置t_B时的密度C₄连续减小到位置t_T时的C₅值。

在图9所示的实施例中，从位置t_B到位置t₂，原子（O，C，N）的分布密度C保持为常数C₆;从位置t₂到位置t_T，原子（O，C，N）的分布密度C由密度C₇连续逐渐减小;在位置t_T时，原子（O，C，N）的分布密度C实质上为零。

在图10所示的实施例中，从位置t_B到位置t_T，原子（O，C，N）的分布密度C从C₈连续逐渐减小，而在位置t_T处，原子（O，C，N）的分布密度C实质上为零。

在图11所示的实施例中，在位置t_B和位置t₃之间，原子（O，C，N）的分布密度C等于常数C₉，而在位置t₃和位置t_T之间，密度从C₉线性地减小到C₁₀。

在图12所示的实施例中，从位置t_B到位置t₄，原子（O，C，N）的分布密度C等于常数C₁₁，而在位置t₄和位置t_T之间，密度从C₁₂线性地减小到C₁₃。

在图13所示的实施例中，从位置t_B到位置t_T，原子（O，C，N）的分布密度C线性地减小，直到密度C₁₄减小到实质上为零。

在图14所示的实施例中，从位置t_B到位置t₅，原子（O，C，N）的分布密度C线性地减小，由C₁₅减小到C₁₆，然后从位置t₅到位置t_T，保持为常数C₁₆。

最后，在图15所示的实施例中，在位置t_B时，原子（O，C，N）的分布密度C等于C₁₇，开始逐渐下降，再急速减小到接近t₆位置时的密度C₁₈，然后在位置t上（从位置t₅到位置t₆）继续减小。随后，从位置t₆到位置t₇，该密度起初急速减小，继而逐渐缓慢减小到t₇位置时的密度C₁₉。再往后，在位置t₇到位置t₈之间，该密度较平缓地减小到t₈位置时的密度C₂₀。最后，从位置t₈到位置t_T，该密度由C₂₀逐渐减小到实质上为零。

由图7到图15所示实施例可以看出，在这种情况下，原子（O，C，N）的分布密度在光接收层位于支承体一侧较高，而在自由表面那一侧的第一层上，分布密度相当低或者实质上等于零。支承体和光接收层之间紧密结合性能的改善，能够通过在光接收层位于支承体的那一侧上设置相对高的原子（O，C，N）分布密度的局部区而有效地达到，该局部区最好设置在距支承体表面和光接收层之间的界面t_B5微米之内的位置上。

在光接收层位于支承体那一侧上是部分地还是全部地设置包含原子（O，C，N）的局部区可以按照形成的光接收层所要求的特性适当地确定。该局部区里原子（O，C，N）的含量需达到如此程度，即在该分布区域中原子（O，C，N）的分布密度C的最大值需大于500atm    ppm，最好大于800atm    ppm，最适合取大于1000atm    ppm。

在本发明的光接收元件中，控制电导率的物质可以以均匀的或非均匀的分布状态加到光接收层102的整个层区或部分层区内。

应当指出，半导体领域中的所谓杂质，可以作为控制电导率的材料，其中适合使用的有属于元素周期表中第Ⅲ族的原子、它们具有P型导电性（以下简称为“Ⅲ族原子”）或者属于元素周期表中第Ⅴ族的原子，它们具有n型导电性（以下简称为“Ⅴ族原子”）。更准确地说，Ⅲ族原子中包括B（硼）、Al（铝）、Ga（镓）、In（铟）和Ti（钛），其中B和Ga最好。Ⅴ族原子中包括，例如P（磷）、As（砷）、Sb（锑）和Bi（钡），其中P和Sb最佳。

当把Ⅲ族或Ⅴ族原子作为控制电导率的材料加入到本发明的光接收层时，它们究竟是包含在整个层区中还是部分层区中，可依据下述的目的或所期望的效果而定，其含量也是可以改变的。

也就是说，如果主要目的在于控制光接收层的导电类型和/或电导率的话，那么该物质就需要包含在光敏层的整个层区内，其中Ⅲ族和Ⅴ族原子的含量可以相当的少，通常从1×10^-3-1×10³atm ppm，最好从5×10^-2-5×10²atm ppm，最适合取1×10^-1-2×10²atm ppm。

当把Ⅲ族或Ⅴ族原子以均匀分布状态加入到与支承体相接触的该层区的部分区域时，或者该原子加入到使Ⅲ族或Ⅴ族原子在沿层厚方向上的分布密度在靠近支承体那一侧较高时，则包含这种Ⅲ族或Ⅴ族原子的局部层区或者以较高密度包含它们的区域，就起到一种电荷注入阻挡层的作用。这就是说，在加入Ⅲ族原子的情况下，当光接收层的自由表面上被充电而成为正极时，则可有效地阻止注入的电子从支承体一侧向光接收层迁移。反之，在加入Ⅲ族原子的情况下，当光接收层的自由表面上被充电而成为负极时，则可有效地阻止注入的带正电的空穴从支承体一侧向光接收层迁移。在这种情况下，其含量相当的大。具体说，通常它为30-5×10⁴atm ppm，最好是50-1×10⁴atm ppm，最可取的是1×10²-5×10³atm ppm。这样，为了有效地达到上述效果，除了以上所说的之外，尚需在层厚t和层厚t₀之间确立这样的关系式：t/t+t₀≤0.4，其中t为该层区局部的厚度或包含高密度该物质局部层区的厚度;t₀为除去上述部分的光敏层的厚度。更准确地说，最好此关系式的值小于0.35，最合适取小于0.3。再有该层区的厚度通常为3×10^-3-10微米，最好为4×10^-5-8微米，最适合取5×10^-5-5微米。

还需要指出的是，有一种典型的实施例，即掺入光接收层的第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子是如此分布的：使得掺入量在靠近支承体的一侧相当的大，並从支承体一侧到自由表面一侧逐步减小，掺入量在靠近自由表面的一侧的端部相当的小或基本上等於零，这类实施例可以用图7到图15所示的同类实施例来说明，在图7到图15中举例说明了氧、碳、氮各元素中的至少一种的原子渗入这一光接收层的种种情况。但是，这决不意味着本发明仅局限於这些实施例。

正如图7到图15给出的实施例所示，第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子的分布密度C在光接收层靠近支承体的一侧的区域中较大，而在光接收层靠近自由表面一侧的区域中是相当低的，甚至实际上减小到零。这样，通过设置一个第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子在靠近支承体一侧的区域中密度分布相对较大的局部区域的方法，则前述效应，即在第Ⅲ族原子或Ⅴ族原子以较高密度分布的薄层区域可以形成一个电荷注入阻挡层的这一效果就更为显著。所述局部区域最好设置在从与支承体表面相临的界面起5微米的区域中。

上面已描述了关于第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子的分布状态的各种效应，为获得具有能够达到预期目的的性能的光接收元件，当然需要将第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子的分布状态和第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子的含量适当地加以组合。例如，对于在靠近支承体一侧的光接收层的端部设置了电荷注入阻挡层的场合，在光接收层中，而不是在电荷注入阻挡层中，就可以包含某种用于控制电导率的物质，这种物质的极性与包含在电荷注入阻挡层中的、用于控制电导率的物质的极性是相反的。在光接收层中，也可以包含某种与电荷注入阻挡层中控制电导率的物质具有相同极性的物质，但其含量比在电荷注入阻挡层中的含量要小得多。

在按照本发明制造的光接收元件中，还可以设置一种包含有电绝缘材料的所谓阻挡层来代替电荷注入阻挡层，用它来作为设置在支承体一侧端部上的这一层，或者将阻挡层和电荷注入阻挡层两层共同作为元件的这一层。用于构成阻挡层的材料可以是无机电绝缘材料，如Al₂O₃，SiO₂，Si₃N₄等等，也可以是有机电绝缘材料，如聚碳酸酯等等。

图1（B）是一幅用来描述本发明第二类实施方案中的光接收元件的典型层结构的示意图。在图中已标明了光接收元件100，支承体101，自由表面103，光敏层104，和表面层105。如图1（B）所示，在这类实施例中的光接收元件包含有一个具有光敏层104的光接收层和在支承体101上的表面层105，其中的光接收层与前述如图1（A）所示的本发明的第一类实施方案中的光接收层是不同的，但这两类实施方案中都具有支承体101，这一点是相同的。

下面将给出对光敏层104和表面层105的具体说明。

光敏层104

光敏层104是设置在支承体101上的一个薄层，它是由以硅原子为主体的无定形材料构成的，若由包含有硅原子（Si）及氢原子（H）或卤素原子（X）中的至少一种原子的无定形材料（以下简写为“a-Si（H，X）”）构成则更好些。光敏层104中最好还包含有某种用于控制电导率的物质。光敏层104可以是某种多层结构，其中最好还包括有一个所谓的阻挡层，这一阻挡层是由电荷注入阻挡层和/或包含有某种用于控制电导率的物质的电绝缘材料构成的。

包含在光敏层104中的卤素原子和用于控制电导率的物质与包含在图1（A）所示的光接收层101中的是相同的。光敏层亦与图1（A）所示的光接收层102是相同的，它也带有一个设置在临近支承体101一侧上的光敏层104处的阻挡层，这一阻挡层也是由包含有高密度的第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子的电荷注入阻挡层和/或电绝缘材料构成的。

表面层105

表面层105在前述的光敏层104之上，而且，表面层一般可分为下述四种类型。

其一，表面层是由包含着一种均匀分布状态的氧原子的a-Si（H，X）材料（即a-SiO（H，X））构成的。

按照本发明，表面层104设置在光接收层之上，以便改善防潮性、不间断重复使用性、电气耐压性、抗环境影响和耐久性。用将氧原子掺入到构成表面层的无定形材料之中的方法，可以实现上述目的。

在按照本发明构造的这种光敏元件中，因为构成光敏层104和表面层105的无定形层均包含有共同的成分-硅原子，所以可以确保在光敏层104和表面层105之间的界面上的化学稳定性。

氧原子是以一种均匀分布的状态包含在表面层105中的，因此，随着氧原子含量的增加，前述的各种性质可以得到改善。但是，如果氧原子的含量过大，表面层的质量将会降低，它的电性能和机械性能也将恶化。根据上述分析，氧原子的含量通常为0.001至90atm%，取1至90atm%更好些，最为合适的是取10至80atm%。

在表面层中还应包含有氢原子或卤素原子中的一种或几种，而包含在表面层105中的氢原子（H）的含量、卤素原子（X）的含量，或者是氢原子和卤素原子总和（H+X）的含量，通常为1至40atm%，取5至30atm%更好些，最为合适的是取5至25atm%。

为了获得预期的性能，在制备表面层105时必须极为小心仔细。也就是说，随着各组份原子中的任一种原子含量的变化和其他制作条件的改变，含有作为组份原子的硅原子、氧原子，以及氢原子和/或卤素原子的物质的状态可从结晶态变化到无定形态，表面层的电气性能可以从电导性变化到半导体性和电绝缘性，表面层的光电性能也可以从光导性变化到非光导性，因此，适当地选择各组份原子中每一种原子的含量和制作条件，对于能否形成具有预期性能的表面层105是重要的。

例如，在主要是为了改善电气耐压性而设置表面层105时，构成表面层105的无定形材料应该以某种特定的方式形成以便使它能在工作条件下显示出非同一般的电绝缘性能，而对于主要是为了改善不间断重复使用性或抗环境影响性而设置表面层105的情况，构成表面层105的无定形层应该以另一种方式形成，使得它对于照射光具有某种程度的光敏感性，既使它的电绝缘性能等级会多少有些降低。

在本发明中，表面层的厚度也是能否有效地获得本发明效果的一个重要因素，而且，这一厚度可以根据所要达到的目的来适当地确定。但是，还必须根据包含在这一层中的氧原子、卤素原子和氢原子的含量或者根据对这一表面层所要求的性质，以彼此相关且有机联系的观点来确定表面层的厚度。这一厚度还应该从经济的角度，如生产能力或成批生产能力来确定。根据上述分析，这一表面层的厚度通常为3×10^-3至30μm，取4×10^-3至20μm更好些，最为合适的是5×10^-3至10μm。

表面层105的第二种实施方案。表面层105是由包含有氧（O）、碳（C）、氮（N）诸元素中至少一种元素的原子、最好还包括有氢原子（H）或卤素原子（X）中的至少一种原子的a-Si材料（以下简写为“a-Si（O，C，N）（H，X）”）构成的。这种表面层还具有减少入射光在光接收元件自由表面103上的反射並增加透射率的功能，以及改善光接收元件的防潮性、不间断重复使用性、电气耐压性、抗环境影响性、耐久性等等性能。

对于这种情况，表面层具有的光带隙Eopt，和直接与表面层设置在一起的光敏层104所具有的光带隙Eopt，两者必须在表面层105和光敏层104之间的界面上相互匹配，或是这两个光带隙的匹配应达到这样一种程度，使得它实际上能够防止入射光在表面层105和光敏层104之间的界面上反射。

还需要指出的是，作为上述条件的补充，为确保有足够量的入射光到达设置在表面层105之下的光敏层104，表面层具有的光带隙Eopt在靠近自由表面一侧的表面层105的端部应该足够的大，这一点是重要的。还有，对於这种采用位于表面层105与光敏层104之间界面上的光带隙Eopt、並使光带隙Eopt在表面层靠近自由表面一侧的端部处制做得足够的大的情况，表面层具有的光带隙Eopt在沿表面层厚度方向上是连续变化的。

当用于调节表面层内光带隙Eopt的原子受到控制时，在沿表面层厚度方向上的表面层的光带隙Eopt的值就可以用控制氧（O）、碳（C）、氮（N）诸元素中至少一种元素的原子含量的方法来控制。

具体地说，在临近表面层的光敏层的端部，氧（O）、碳（C）、氮（N）诸元素中的至少一种元素的原子（以下简写为“原子（O，C，N）”）的含量可以调节到零或接近於零。

在光敏层中，从靠近表面层一侧的端部到靠近自由表面一侧的端部，原子（O，C，N）的含量是连续增加的。为了防止入射光在自由表面上的反射，在靠近自由表面一侧的端部附近应包含有足够量的原子（O，C，N）。对于原子（O，C，N）在表面层中分布状态，下面将参照图16到图18对几种典型的实例进行说明，但这绝不意味着本发明仅局限于这些实施例。

从图16到图18中，横坐标代表原子（O，C，N）和硅原子密度分布，而纵坐标代表表面层的厚度t，其中，t_T代表光敏层和表面层之间的界面的位置，t_F代表自由表面的位置，实线代表原子（O，C，N）的密度分布的变化情况，虚线代表硅原子（Si）的密度分布的变化情况。

图16给出了说明包含在表面层中的原子（O，C，N）和硅原子（Si）沿层厚方向的分布状态的第一个实施例。在这个实施例中，从界面位置t_T到位置t₁，原子（O，C，N）的密度C呈线性地增加，密度从零一直增加到C₁，与此同时，硅原子的密度从C₂线性地减小到C₃。从位置t₁到到位置t_F，原子（O，C，N）和硅原子的密度C分别保持为固定密度C₁和C₃。

在图17所示的实施例中，由界面位置t_T到位置t₃，原子（O，C，N）的密度C从密度零线性地增加到C₄，而在位置t₃到位置t_F，这一密度C保持为固定密度C₄。另一方面，由位置t_T到位置t₂，硅原子的密度C从密度C₅线性地减少到密度C₆，由位置t₂到位置t₃，再从密度C₆线性地减小到密度C₇，在位置t₃到位置t_F，硅原子的密度保持为固定密度C₇。在形成表面层的初始阶段，硅原子的密度较高，对于这种情况，薄层的形成速度增加。降低硅原子在这个实施例的两个阶段中的分布密度，可使薄层形成速率得到补偿。

在图18所示的实施例中，从位置t_T到位置t₄，原子（O，C，N）的分布密度是从零连续地增加到密度C₈，而硅原子（Si）的分布密度C则是从密度C₉连续地减少到C₁₀。从位置t₄到位置t_F，原子（O，C，N）的密度和硅原子密度分别保持为固定密度C₈和C₁₀。在原子（O，C，N）的密度是连续逐步增加的这种实施例中，在沿表面层厚度方向上，反射率的变化系数可以基本上保持不变。

正如图16至图18所示，按照本发明制成的光接收元件的表面层中，要求设置一个下述的层区，在这一区域中，靠近光敏层一侧的表面层的端部处的原子（O，C，N）的密度基本为零，然后，原子密度随着向自由表面的过渡而连续增大，並且在自由表面一侧上的表面层端部处达到相当大的值。对于这种情况，这一层区的厚度通常大于0.1微米，以便使其具有防反射层和保护层的功能。

在表面层中还应包含有氢原子和卤素原子中的至少一种原子。在这一表面层中，氢原子（H）的含量、卤素原子（X）的含量或者是氢原子与卤素原子之和（H+X）的含量通常为1至40atm%，取5至30atm%更好些，最为合适的是取5至25atm%。

还应指出的是，对于本发明，表面层的厚度也是能否有效地达到本发明的目的的一个最重要的因素。这一厚度应根据预期的目的来适当地确定，而且需要根据包含在表面层中的氧原子、碳原子、氮原子、卤素原子和氢原子的含量或者是根据对表面层所要求的性能，以彼此相关的且有机联系的观点来确定。表面层厚度还应该从经济的角度，例如生产能力或成批生产能力来确定。根据上述分析，表面层的厚度通常为3×10^-3至30微米，取4×10^-3至20微米更好些，最为合适的是取5×10^-3至10微米。

表面层105的第三个实施例。在这一实施例中，表面层105具有减小光接收层自由表面上的反射率並增加透射率的功能，即防反射的功能，还有改善光接收元件的防潮性、不间断重复使用性、电气耐压性、抗环境影响性和耐久性等等性能。

用于形成这种表面层的材料需要满足下述条件，包括：它应该使所形成的薄层具有优异的防反射功能和改善上述各种性能的功能，以及在光接收元件的光导率方面並不产生所不需要的效应的功能，並且具有充分的可电子照相性，例如具有在某一水准上的抗电性，它还应该具有优异的耐溶剂性，使得在液体显影过程中表面层並不会降低已制成的第一层的各种性能。那些可以满足上述各种条件的、並可有效使用的材料包括下述材料中的一种或几种，如无机氟化物、无机氧化物、无机硫化物，即MgF₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、ZnS、CeO₂、CeF₃、Ta₂O₅、AlF₃、NaF等等。

还需指出的是，为了有效地提供一种防反射功能，需要有选择地采用那些能够满足下述等式

$\mathrm{n\; =}\sqrt{n{}_a}$

的条件的材料。其中，n代表用于形成表面层材料的折射率，na代表直接与表面层层叠在一起的构成光敏层的薄层的折射率。

现在举例说明上述的无机氟化物、无机氧化物、无机硫化物或其混合物中的几种材料的折射率。它们的折射率随所要制作的薄层的类型、制作条件及其它类似因素的不同而多少有些变化。在括号中的数目字代表折射率。

ZrO₂（2.00），TiO₂（2.26），ZrO₂/TiO₂＝6/1（2.08），TiO₂/ZrO₂＝3/1（2.20），GeO₂（2.23），ZnS（2.24），Al₂O₃（1.63），CeF₃（1.60），Al₂O₃/ZrO₂＝1/1（1.66），MgF₂（1.38）

表面层的厚度d最好还应满足由下列等式表示的条件

d＝ (λ)/(4n) m（n为正奇数）

其中，d为表面层厚度，n为构成表面层的材料的折射率，λ为辐射光的波长。特别要注意的是，对于照射光波长是在从近红外光到可见光之间的波长范围内的这种情况，表面层的厚度d最好限定在0.05至2微米之间。

表面层105的最后一个实施例。在这一实施例中，表面层105是一个至少包括有一个在最外层的抗磨层和一个在内层的防反射层的多层结构，以便能克服干涉条纹的问题，或由于表面层厚度的不规则引起的光敏性的不均一。也就是说，在这种带有多层结构的表面层的光接收元件中，由于表面层具有许多个界面，在各个界面上的反射是彼此抵消的，因此，可以降低在表面层与光敏层之间的界面上的反射，从而可以克服在已有技术中反射率因表面层厚度的不规则而变化的问题。

当然，用上述具有所要求的性质的抗磨层（最外层）和防反射层（内层）可以构成一个作为单层结构的表面层，也可以构成一个作为双层结构或多层结构的表面层。

将表面层制作为一个这样的多层结构，由抗磨层（最外层）和防反射层（内层）组成的这一表面层的光带隙就有所不同。具体地说，抗磨层（最外层）的折射率、防反射层（内层）的折射率以及表面层直接设置其上的光敏层的折射率也应制做得彼此不同。

若各折射率满足下列等式，就可将光敏层和表面层之间的界面上的反射降低到零。等式为

n₃＝ $\sqrt{n{}_1\mathrm{·n}{}_2}$ （其中n₁＜n₃＜n₂）

2n₃d＝（1/2+m）λ （m为整数）

其中，n₁为光敏层的折射率，n₂为构成表面层的抗磨层的折射率，n₃为防反射层的折射率，d为防反射层的厚度，λ为入射光的波长。

虽然在上述实施例中定义了关系n₁＜n₃＜n₂，但它们的关系並不总是局限於此，比如，其关系也可能是n₁＜n₂＜n₃。

还需要指出的是，构成表面层的材料需要满足下述条件，包括：它应该具有降低对光接收元件入射的光的反射率並增加透射率的功能、具有改善光接收元件的防潮性、不间断重复使用性、电气耐压性、抗环境影响性及耐久性等性能，而且，在光接收元件的光导率方面，它具有不产生所不需要的效应的功能，並具有可电子照相性，例如它具有在某一水准上的抗电性，此外还应该具有优异的抗溶剂性，使得在液体显影过程中不会降低已制成的光敏层的各种性能。那些可以满足上述各种条件的、並可有效使用的材料，包括：各种含有硅原子（Si）和由氧（O）、碳（C）、氮（N）诸元素中至少一种元素的原子的无定形材料，最好是还包含有氢原子（H）和卤素原子（X）中的至少一种原子的无定形材料（以下简写为“a-Si（O，C，N）（H，X）”），或包括下述材料的一种，如无机氟化物、无机氧化物、无机硫化物，即MgF₂，Al₂O₃，ZnS，TiO₂，ZrO₂，CeO₂，CeF₃，AlF₃，NaF等等。

在用一种含有硅原子和氧原子、碳原子、氮原子中至少一种原子的无定形材料构成表面层的情况下，调节表面层中的氧原子、碳原子、氮原子的含量使它们在抗磨层和防反射层内含量不同，从而使各折射率彼此不同。特别需要指出的是，在用a-SiH材料构成光敏层，並用a-SiCH材料构成表面层时，应使抗磨层中碳原子的含量比防反射层中碳原子的含量要大，而光敏层的折射率n₁、防反射层的折射率n₃、抗磨层的折射率n₂和抗磨层的厚度d分别为：n₁≈20，n₂≈3.5，n₃≈2.65，d＝755

。而且，调节表面层中氧原子、碳原子、氮原子的含量使它们在抗磨层和防反射层内含量不同，可以使每一层的折射率彼此不同。特别需要指出的是，抗磨层可以由a-SiC（H，X）材料构成，防反射层可以由a-SiN（N，X）材料或a-SiO（H，X）材料构成。

氧、碳、氮诸元素中至少有一种元素的原子以均匀分布的状态包含在组成表面层的抗磨层和防反射层中。随着上述原子的含量增加，前述的各种性能可以得到改善，但是，如果这一含量过大，表面层的质量将会降低，它的电性能和机械性能也将会恶化。根据上述分析，包含在表面层中的上述原子的含量通常可为0.001至90atm%，取1至90atm%更好些，最为合适的是取10至80atm%。而且，在表面层中需要包含有氢原子和卤素原子中的至少一种原子时，包含在表面层中的氢原子（H）的含量、卤素原子（X）的含量或者是氢原子与卤素原子之和（H+X）的含量通常可为1至40atm%，取5至30atm%更好些，最为合适的是取5至25atm%。

值得进一步指出的是，在用下述的无机氟化物、无机氧化物、无机硫化物中的至少一种化合物构成表面层时，应该有选择地使用上述各材料，以便使光敏层、抗磨层、防反射层各层的折射率彼此不同。当考虑到上述种种化合物以及它们的混合物的不同的折射率时，便可以满足前述的条件。括号中的数目字代表无机化合物或其混合物的折射率。

ZrO₂（2.00），TiO₂（2.26），ZrO₂/TiO₂＝6/1（2.09），TiO₂/ZrO₂＝3/1（2.20），GeO₂（2.23），ZnS（2.24），Al₂O₃（1.63），GeF₃（1.60），Al₂O₃/ZrO₂＝1/1（1.68），MgF₂（1.38）

当然，上述的各反射率多少会由于制作的薄层的类型和制作条件的不同而有些变化。

表面层的厚度是否有效地达到本发明的目的的重要因素之一，这一厚度应该根据预期的目的来适当的确定，而且需要根据包含在表面层中的氧原子、碳原子、氮原子、卤素原子和氢原子的含量或者是根据对表面层所要求的性能，以一种彼此相关且有机连系的观点来确定。表面层厚度还应该从经济的角度，例如生产能力或者成批生产能力等来确定。根据上述分析，这一表面层的厚度通常可为3×10^-3至30微米，取4×10^-3至20微米更好些，更为合适的是取55×10^-3至10微米。

图1（C）是一幅描述本发明第三类实施方案中光接收元件的典型层结构的示意图。在图中标明了光接收元件100，支承体101，自由表面103，光敏层104′和表面层105′。

如图1（C）所示，在本发明的第三类实施例中，光接收元件也包括有在支承体101上的、带有光敏层和表面层的光接收层，这一点与前述的图1（B）所示的光接收元件是相同的。当然，其中的支承体101也与图1（A）、图1（B）所示的支承体相同的。但是构成光敏层104′和表面层105′的材料却与前述构成光敏层104和表面层105的材料不同。下面将给出对光敏层104′和表面层105′的具体说明。

光敏层104′

光敏层104′是一个设置在支承体101上的薄层。它是由包含有硅原子和氧原子、碳原子、氮原子中至少一种原子的无定形材料构成的，若还包含有氢原子或卤素原子中的至少一种（以下简称为“a-Si（O，C，N）（H，X）”），则更为适合。如果需要的话，最好还包含有某种用于控制电导率的物质。光敏层104′还可以是某种多层结构，其中，最好包括有一个包含某种控制电导率的物质的电荷注入阻挡层和/或一个阻挡层。

能够掺入到光敏层104′中的卤素原子和它的含量与前述的包含在光接收层102的光敏层104中的卤素原子及其含量是相同的。而且可以包含在光敏层104′中的、由氧、碳、氮诸元素中选取的至少一种元素的原子（以下简称为“原子（O，C，N）”）的含量以及原子（O，C，N）的分布状态也是与前述过的实施例的光接收层102中的情况是一样的。这就是说，原子（O，C，N）可以以均匀分布的形式包含在光敏层104′的全部或部分层区中，也可以以非均匀分布的形式包含在光敏层104′的全部或部分层区中，这一点可见图7到图16所示之例。

还要指出的是，可以加入到光敏层104′中用来控制电导率的物质的含量，即第Ⅲ族原子或第Ⅴ族原子的含量，以及它们的分布状态也同它们在光接收层102和光敏层104中的含量和分布状态相同。

一个包含有高密度的第Ⅲ族原子和第Ⅴ族原子的电荷注入阻挡层和/或一个由电绝缘材料构成的阻挡层也可以设置在临近支承体一侧的光敏层104′中，其设置方式也与图1（A）所示的光接收层102的设置方式和图1（B）所示的光敏层104的设置方式相同。

表面层105′

表面层105′设置在前述的光敏层104′之上。而且，表面层105′一般可分为下述四种类型。

第一实施例，它是由一种包含氧原子、碳原子、氮原子中至少一种原子的无定形硅材料（以下简称为“a-Si（O，C，N）（H，X）”）构成的，其中氧、碳、或氮原子中的一种不是以均匀状态包含在第一层中的。表面层105′是为了改善防潮性、连续重复使用性、电气耐压性、抗环境影响性、耐久性等等性能而设置的。将氧原子、碳原子、氮原子中的至少一种原子加入到构成表面层的无定形材料之中，便可以实现上述目的。

因为构成表面层105′和光敏层104′的无定形材料均包含有共同的成分-硅原子，所以能够确保在光敏层104′和表面层105′之间的界面上的化学稳定性。

氧原子、碳原子、氮原子是以一种均匀分布的状态包含在表面层105′中的，随着上述原子含量的增加，前述的种种性质可以获得改善。但是，如果含量过大，表面层的质量将会降低，它的电性能和机械性能也将恶化。根据上述分析，这一原子含量通常可为0.001至90atm%，取1至90atm%更好些，最为合适的是取10至80atm%。

在表面层105′中，还应该包含有氢原子或卤素原子中的至少一种原子，而包含在表面层105′中的氢原子（H）的含量、卤素原子（X）的含量或者是氢原子和卤素原子之和（H+X）的含量通常可为1至40atm%，取5至30atm%更好些，最为合适的是取5至25atm%。

为了获得预期的性能，在制作表面层时必须极为小心仔细。这也就是说，因为含有作为组份原子的硅原子和由氧原子、碳原子、氮原子中选出的至少一种原子，以及氢原子和/或卤素原子的前述物质的性变化到半导体性或电绝缘性的，光导性能是从光导性到非光导性的，所以，适当地选择各组份原子中的每一种原子的含量和制作条件，对于形成具有预期性能的表面层是重要的。

例如，在主要是为了改善电气耐压性而设置表面层时，构成表面层105′的无定形材料应被制成为在工作条件下能显示出明显的电绝缘性能的材料。对於主要是为了改善连续重复使用性，或抗环境影响性而设置表面层的情况，构成表面层105′的无定形材料应该这样制成，使得它对於辐照光具有一定程度上的光敏感性，既使它的电绝缘性能等级会多少有些降低。

值得指出的是，表面层105′的厚度也是能否有效地达到本发明目的的一个重要因素，这一厚度可以根据所要求的目的而适当地确定，还应该根据氧原子、碳原子、氮原子、卤素原子和氢原子的含量或者根据对表面层所预期的性能，以一种彼此相关且有机联系的观点来确定这一表面层厚度。根据上述分析，表面层厚度通常可为5×10^-5至30微米，取4×10^-5至20微米更好些，最为合适的是取5×10^-5至10微米。

表面层105′的第二个实施方案。表面层105′是由包含有氧原子（O）、碳原子（C）、氮原子（N）中至少一种原子的、最好还包含有氢原子（H）和卤素原子（X）中至少一种原子的a-Si（以下简称“a-Si（O，C，N）（H，X）”）构成的。它具有减小入射光在自由表面103上的反射並增大透射率的功能，以及改善光接收元件的防潮性、连续重复使用性、电气耐压性、抗环境影响性、耐久性等等性能。

对于这种情况，表面层105′具有的光带隙Eopt和直接与表面层设置在一起的光敏层104′具有的光带隙Eopt两者必须在表面层105′和光敏层104′之间的界面上相互匹配。或者说，这两个光带隙间的匹配应达到这样一种程度，使得它实际上能够阻止入射光在表面层105′和光敏层104′之间界面上的反射。

还需要指出的是，除上述条件外，为了确保有足够量的入射光到达设置在表面层之下的光敏层104′（表面层104′设置在自由表面一侧的表面层105′端部之下），表面层具有的光带隙Eopt在自由表面一侧的表面层105′的端部应足够地大，这一点是重要的。而且，在表面层105′与光敏层104′之间的界面上，光带隙应制做得相匹配。对于在自由表面一侧的表面层的端部处的光带隙Eopt是足够大的情况，光带隙在沿表面层厚度方向上是连续变化的。

通过控制包含在表面层中的、作为调节光带隙的原子的氧原子（O）、碳原子（C）、氮原子（N）中的至少一种原子的含量，可以控制表面层光带隙Eopt在沿表面层厚度方向上的值。

具体地说，当在与表面层105′相临的光敏层104′的端部区域中並不含有氧原子（O）、碳原子（C）、氮原子（N）中至少一种原子（以下简称为“原子（O，C，N）”）时，在临近光敏层的表面层端部处，原子（O，C，N）的含量应调节到零或接近於零。在另一方面，当在与表面层105′相临的光敏层104′的端部区域含有原子（O，C，N）时，在临近光敏层的表面层端部区域中和在临近表面层的光敏层的端部区域中，原子（O，C，N）的含量应调节到彼此相等或接近相等。在表面层中，从靠近光敏层一侧的端部到自由表面一侧的端部，原子（O，C，N）的含量是连续增加的。为了防止入射光在自由表面上反射，在自由表面一侧的端部附近应包含有足够量的原子（O，C，N）。对于原子（O，C，N）在表面层中的分布状态，下面对参照图16到图18对几种典型实例进行了说明，但是，这绝不意味着本发明仅局限于这些实施例。

在图16到图18中，横坐标代表原子（O，C，N）的密度C和硅原子的密度C的分布，纵坐标代表表面层的厚度t，其中t_T表示光敏层和表面层界面的位置，t_F表示自由表面的位置，实线表示原子（O，C，N）密度分布的变化，虚线表示硅原子（Si）密度分布的变化。

图16给出了表面层中原子（O，C，N）和硅原子（Si）沿层厚方向上的分布状态的第一个典型实施例。在此实施例中，随着t从界面位置t_T变化到位置t₁，原子（O，C，N）密度C的分布从O到C₁呈线性增加，而硅原子密度分布则从C₁到C₃呈线性降低。从位置t₁到t_F，原子（O，C，N）的密度和硅原子的密度分别保持为常数C₁和C₃。

在图17所给的实施例中，从界面位置t_T到位置t₃，原子（O，C，N）的分布密度C是从O线性增加到C₄，从位置t₃到位置t_F，在密度C₄保持不变;而另一方面，硅原子的分布密度C则在位置t_T到位置t₂的区间从密度C₅线性降低到密度C₆，从位置t₂到位置t₃区间，再从C₆线性降低到密度C₇，并在位置t₃到位置t_F区间保持为密度C₇不变。当在形成表面层的初始阶段，硅原子密度较高时，膜层形成的速率是增大的，对于这种情况，用降低在如实施例所示的两个阶段中的硅原子的密度分布的方法，膜层形成速率就会得到补偿。

在图18所示的实施例中，从位置t_T到位置t₄，原子（O，C，N）的密度分布是从密度O到密度C₈连续增加的，而硅原子（Si）的密度分布则从密度C₉到密度C₁₀连续降低，从位置t₄到位置t_F区间，原子（O，C，N）的密度分布和硅原子（Si）的密度分布分别保持为密度C₈和密度C₁₀。如本实施例所示，当原子（O，C，N）的密度分布逐渐连续增加时，表面层中折射指数的变化系数沿其层厚方向可以基本上保持为常数。

正如图16到图18所示，在表面层105′中，可以期望在表面层靠近光敏层那一端的原子（O，C，N）的密度分布基本上降低到零，而这一密度分布沿着向自由表面的方向上是连续增加的，并在表面层靠近自由表面的那一端形成一个具有较高密度的层区。在这种情况下，此层区的厚度通常可定为大于0.1微米，以便使它能起着防反射层和保护层的作用。

在表面层中，最好还包含有氢原子和卤素原子中的至少一种，氢原子（H）的含量、卤素原子（X）的含量、或其两者之和（H+X）的含量通常是1至40atm%，取5至30atm%较好些，最合适的是取5至25atm%。

表面层105′的厚度对于有效地实现本发明的目的，也是一个重要的因素，而且它可以根据所要达到的目的来适当地确定。还必须根据层中所含氧原子、碳原子、氮原子、卤素原子和氢原子的数量或是根据对表面层所要求的特性，以一种彼此相关的且有机联系着的观点来确定层厚。进而也还应该从经济观点来考虑，比如其实际生产和大批生产的可能性。

根据上述分析，表面层厚度通常可为3×10^-3至30微米，取4×10^-3至20微米较好些，最好的厚度是从5×10^-3至10微米。

图1（B）所示的光接收元件的表面层105的第三和第四实施例，可以作为表面层105′的第三和第四实施例。这也就是说，在第三实施例中有一个具有防反射作用的表面层，在第四实施例中提供了一个具有多层结构的表面层，其中至少在最外侧有一抗磨层，在内侧有一防反射层。

若采用上述的本发明中的光接收元件的层结构，则所有前述的，在由含无定形硅的光接收层组成的光接收元件中存在着的各种问题都可以得到克服。特别是在用相干激光束做光源时，采用本发明的光接收元件可以明显地避免因干涉现象而在所形成的图象上出现的干涉条纹图案，因此可以得到高质量的图象。

还应该指出的是，由于本发明所提供的光接收元件对全部可见光区都具有高光敏特性，而且在长波范围内有着极好的光敏特性，所以它特别适合于与半导体激光器相匹配，并具有迅速的光学响应和极好的电、光性能及电导特性，以及电气耐压性和抗环境影响的能力。

特别是在将此光接收元件用于电子照象技术中时，在图象生成时根本不会产生所不希望出现的剩余电势效应。它还具有稳定的、高灵敏度和高信噪比的电特性，良好地耐光性和可重复使用的特性，高图象密度，清晰的中间色调，并可再现高分辨率的高质量图象。

现在再来说明本发明制作这种光接收层的方法。本发明光接收层中的无定形材料是用利用放电现象的真空沉积方法制备的，比如采用辉光放电、真空溅射和离子喷镀等工艺。采用何种工艺制备，应根据各种因素来适当选择，比如应根据生产条件、所需的设备价格、生产规模和所要制造的光接收元件应具备的特性等等来选择。辉光放电和溅射工艺是比较合适的，因为它们对制作具有所要求特性的光接收元件的制备条件较容易进行控制，并且易于将碳原子、氢原子同硅原子一起加入到光接收层中。在同一设备中可结合使用辉光放电和溅射工艺。

基本过程如下，比如，采用辉光放电法制做具有a-Si（H，X）的光接收层时，是将能提供硅原子（Si）的气态含硅原料和能提供氢原子（H）和/或卤素原子（X）的气态原料引入到室内压力能够被降低的沉积室，在沉积室内产生辉光放电，并在一支承物表面上形成含有a-Si（H，X）的光接收层，该支承物是预先喷镀在一定位置上的。

用来提供Si的气态原料可以是气态的或可气化的硅氢化合物（硅烷类），如SiH₄，Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀等等。其中，SiH₄和Si₂H₆最易于制作光接收层，且提供Si的效率最高。

各卤素化合物都可以作为气态原料以引入卤素原子和气态或可气化的卤素化合物，如气态卤素、卤素化合物、卤间化合物等，而以卤代硅烷衍生物为最好。上述的气态原料可以是卤素气体，如氟、氯、溴、碘;卤间化合物，如BrF，ClF，ClF₃、BrF₂，BrF₃，IF₇，ICL，IBr，等等;以及硅卤化物，如SiF₄，Si₂H₆，SiCL₄，SiBr₄。使用上述的气态或可气化的硅卤化物为这一气态原料为最好，其原因为不需要另外加入提供Si的气态原料，就可以制成具有含卤素原子的a-Si的光接收层。

用于提供氢原子的气态原料包括下述的气态或可气化材料，如氢气;卤化物，如HF，HCL，HBr，HI;硅氢化物，如SiH₄，Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀;或是卤代硅氢化物，如SiH₂F₂，SiH₂I₂，SiH₂Cl₂，SiHCl₃，SiH₂Br₂，SiHBr₃。采用上述气态原料具有很大优点，因为氢原子（H）的含量容易控制，而氢原子的含量对于电性能和光电性能的控制是极为有效的。其中，又以使用上述的卤氢化物或卤代硅氢化物为最佳，因为此时氢原子（H）也随着卤素原子被一起引入了。

另外，通过如控制支承体的温度，控制引入沉积室内的以提供氢原子和/或卤素原子的原料的量，以及控制放电功率等方法，可以控制在含a-Si的光接收层内的氢原子（H）和/或卤素原子的量。

当采用反应溅射工艺或离子喷镀工艺制造含a-Si（H，X）层时，例如采用溅射法时，可用将气态卤素化合物，或含卤素原子的硅化合物引入到沉积室中的方法引入卤素原子，以形成一个气状等离子气氛。

在引入氢原子时，所用的气态原料可以是H₂，或前述的气态硅烷化合物，将其引入溅射沉积室，以形成这一气体的等离子气氛。

例如，在反应溅射工艺过程中，采用Si靶，引入含卤素原子的气体和H₂气，并同时引入适量的惰性气体，如He或Ar等，到沉积室内，以形成等离子区，然后溅射Si靶，由此而在支承体上形成一含a-Si（H）的层区。当利用辉光放电、溅射或离子喷镀工艺，用含有a-Si（H，X）的、在其中还添加有Ⅲ族或Ⅴ族原子以及氮原子、氧原子或碳原子的无定形材料形成这一薄层时，可将用于引入Ⅲ族或Ⅴ族元素原子的原料、用于引入氮气的原料、用于引入氧气的原料或用于引入碳原子的原料与用于形成a-Si（H，X）的原料结合使用，并根据所需制造的a-Si（H，X）薄层，来控制它们在所制光接收中的含量。

例如，当利用辉光放电、溅射或离子喷镀工艺制作具有含Ⅲ族或Ⅴ族元素原子的a-Si（H，X）的一个薄层或一个层区时，可将引入Ⅲ族或Ⅴ族元素原子的原料，与根据上述的制作含a-Si（H，X）光接收层的要求而引入的用来形成a-Si（H，X）的原料结合使用，并控制它们进入薄层的量。

特别是用引入硼原子的材料作为原料以引入Ⅲ族原子时，原料可以是硼氢化物，包括：B₂H₆，B₄H₁₀，B₅H₉，B₅H₁₁，B₆H₁₀，B₆H₁₂，和B₆H₁₄;以及硼卤化物，包括：BF₃，BCl₃，和BBr₃;也可以是AlCl₃，CaCl₃，Ga（CH₃）₂，InCl₃，TlCl₃及类似的化合物。

用来引入Ⅴ族元素原子的原料，特别是用来引入磷原子的引入材料，它们可以是磷氢化物，如PH₃，P₂H₆，以及磷卤化物，如PH₄I，PF₃，PF₅，PCl₃，PCl₅，PBr₃，PBr₅，PI₃。除此以外，AsH₃，AsF₅，AsCl₃，AsBr₃，AsF₃，SbH₃，SbF₃，SbF₅，SbCl₃，SbCl₅，BiH₃，SiCl₃，BiBr₃等也可以作为能有效地引入Ⅴ族元素原子的原料。

当采用辉光放电法制作含氧原子的薄层或层区时，将能引入氧原子的原料加入到从上述各组材料中选出的原料中，以制成光接收层，大部分含氧原子的、至少是以氧原子为组分原子的气态或可气化的物质都可用来作为引入氧原子的原料。

例如，其原料可采用由下述各种原料按一定比例组成的混合物：含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料，含氧原子（O）并以其作为组份原子的气态原料，根据需要还可加上含氢原子（H）和/或卤素原子（X）并以其作为组份原子的气态原料。还可以采用另一种由下述各原料按一定比例组合的混合物：含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料，含氧原子（O）和氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料。或是以下述原料组成的混合物：含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料，含硅原子（Si）、氧原子（O）和氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料。

进而也可以使用由含硅原子（Si）和氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料和含氧原子（O）并以其作为组份原子的气态原料构成的混合物。

还需特别指出的是，下述材料亦可使用：氧气（O₂），臭氧（O₃），一氧化氮（NO），二氧化氮（NO₂），氧化二氮（N₂O），三氧化二氮（N₂O₃）、四氧化二氮（N₂O₄），五氧化二氮（N₂O₅），三氧化氮（NO₃），以及包含有硅原子（Si）、氧原子（O）和氢原子（H）、并以其作为组份原子的低硅氧烷，如二硅氧烷（H₃SiOSiH₃）、三硅氧烷（H₃SiOHSiHOSiH₃）等等。

当采用溅射工艺制作含氧原子的薄层或层区时，可将单晶硅或多晶硅片、SiO₂片或是含Si和SiO₂的混合体的薄片作为溅射靶，在各种气氛中进行溅射。

在用Si片作靶时，将用来引入氧原子和选用的氢原子和/或卤素原子的气态原料用稀释气体进行稀释并充入溅射沉积室，形成带有这些气体的气态等离子体，并用Si片进行溅射。

此外，溅射也可以在稀释气体气氛下，或在至少含有氢原子（H）和/或卤素原子（X）并以其作为组份原子的气体气氛下进行。当上述气体作为溅射气体时，可利用单独的Si靶、SiO₂靶或是用一个Si和SiO₂的混合靶溅射。在上述的辉光放电工艺的例子中所用的引入氧原子的气态原料，也可以作为溅射工艺中引入氧原子的有效气体。

在辉光放电工艺中，为形成含有氮原子的薄层或层区，可将作为引入氮原子的原料加到上述的制造光接收层的、按需要所选用的原料中去。大部分含有或至少以氮原子为组份原子的气态或可气化原料都可以作为引入氮原子的原料来使用。

例如，可以采用由下述原料按一定比例组成的混合物：含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料，含氮原子（N）并以其作为组份原子的气态原料，以及选用的含氢原子（H）和/或卤素原子（X）并以其作为组份原子的气态原料。或者是采用某种由含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料与含氮原子（N）和氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料以一定比例组成的混合物。

另外，也可以用由含氮原子（N）并以其作为组份原子的气态原料与含硅原子（Si）和氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料组成的混合物作为这一原料。

可以有效地用来作为引入氮原子（N）以形成含氮原子的薄层或层区的气态原料包括气态或可气化的氮、以及氮化物、叠氮化物等含N并以其作为组份原子或含N和H并以其作为组份原子的化合物，它们是：氮气（N₂），氨气（NH₃），联氨（H₂NNH₂），叠氮化氢（HN₃），和叠氮化铵（NH₄N₃）等等。此外，象三氟化氮（F₃N）和四氟化二氮（F₄N₂）等氮卤化物也可以使用，它们在引入氮原子（N）的同时也引入卤素原子（X）。

采用溅射工艺也可以制作含氮原子的薄层或层区，其方法是使用单晶硅片或多晶硅片、或是Si₃N₄片、含Si和Si₃N₄的混合物薄片作为轰击靶，在各种气氛下进行溅射。

例如，当用Si晶片作靶时，将用来引入氮原子和，如果需要的话，氢原子和/或卤素原子的气态原料用所选的稀释气体进行稀释，并送入沉积室，以形成这些气体的等离子体，并对Si晶片进行溅射。

再如，亦可用Si和Si₃N₄作为两种单独的靶，或是用含有Si和Si₃N₄的混合物的单一靶，在稀释气体的气氛下、或是在至少含有氢原子（H）和/或卤素原子（X）并以其作为组份原子的气体作为溅射气体的气氛下进行溅射。至于引入氮原子的气态原料，凡前述的用于辉光放电工艺中的引入氮原子的气态原料都可有效地用于溅射工艺中。

含碳原子的光接收层亦可以通过辉光放电工艺来制作，其原料可以使用由下述各种原料以一定比例组成的混合物：含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料，含碳原子（C）并以其作为组份原子的气态原料，以及选用的含氢原子（H）和/或卤素原子（X）并以其作为组份原子的气态原料。还可以使用由下述原料以一定比例组成的混合物：含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料，含碳原子（C）和氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料。或是使用由含硅原子（Si）并以其作为组份原子的气态原料与含硅原子（Si）、碳原子（C）、氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料组成的混合物，以及由含硅原子（Si）和氢原子（H）并以其作为组份原子的气态原料与含碳原子（C）并以其作为组份原子的气态原料组成的混合物。

可以采用溅射工艺制做含a-SiC（H，X）的薄层或层区，其方法是使用一个单晶硅片或多晶硅片、一个C（石墨）片或一个含Si和C的混合物的薄片作为轰出靶，将其在所需要的气氛下进行溅射。

当采用Si片作靶时，可将引入碳原子、氢原子和/或卤素原子的气态原料送入沉积室，同时也将选用的稀释气体，如Ar和He等，送入室内，形成这些气体的气态等离子体，并对Si片进行溅射。

当采用Si和C作为单独的两种靶时，或是采用含Si和C的混合体的单一靶时，可将引入氢原子和/或卤素原子的气态原料作为溅射气体，选择稀释气体对其进行稀释，并送入沉积室，从而形成气体等离子体并进行溅射。前述在辉光放电工艺中所用的各种气态原料，都可用在溅射工艺中作为引入各种原子的气态原料。

在这里能有效地应用的气态原料包括含C和H并以其作为组份原子的气态硅氢化物，如各种硅烷类，SiH₄，Si₂H₆，Si₃H₈，Si₄H₁₀，以及其它含C和H并以其作为组份原子的化合物，如含1到4个碳原子的饱和碳氢化合物，含2到4个碳原子的烯类碳氢化合物，以及含2到3个碳原子的炔类碳氢化合物。

特别需要指出的是，饱和碳氢化合物中可使用的有：甲烷（CH₄），乙烷（C₂H₆），丙烷（C₃H₈），n-丁烷（n-C₄H₁₀），和戊烷（C₅H₁₂）;烯类碳氢化合物中可使用的有：乙烯（C₂H₄），丙烯（C₃H₆），丁烯-1（C₄H₈），丁烯-2（C₄H₈），异丁烯（C₄H₈），和戊烯（C₅H₁₀）;炔类碳氢化合物中可使用的有：乙炔（C₂H₂），甲基乙炔（C₃H₄）和丁炔（C₄H₆）。

含有Si、C和H并以其作为组份原子的气态原料包括烷基硅，如Si（CH₃）₄和Si（C₂H₅）₄。除此之外，氢气H₂当然也可作为引入氢原子（H）的气态原料。

依据本发明，当采用辉光放电、溅射或离子喷镀工艺制做光接收层时，用控制送入沉积室的各原料气体的流速及各气体流速之比的方法，来控制引入a-Si（H，X）中的氧原子、碳原子、氮原子和Ⅲ族或Ⅴ族元素原子的量。

制备光接收层的条件，如支承体的温度、沉积室的气压和放电功率等等，都是能否制成具有所需特性的光接收元件的重要因素，这些条件应该在考虑所制光接收层的性能时进行适当选择。进而，可能因光接收层内所含各种原子的种类和数量的不同，其制做条件也会不同，因此还必须根据光接收层中所含各种原子的种类和数量来确定制做条件。

具体地讲，支承体温度通常为30至350℃，而以50至250℃为更好，沉积室中的气压通常为0.01至1乇，特别是以0.1至0.5乇为最合适，放电功率通常为0.005至50W/Cm²，以0.01到30W/cm²为更好，最好的范围是0.01至20W/cm²。

然而在实际上，制做条件如支承体的温度、放电功率和沉积室中的气压，一般并不能彼此无关地分别确定。制做的最佳条件应根据形成具有所需特性的无定形材料层时的相应关系和有机联系来确定。

同时应说明一点，根据本发明，在制做光接收层时，前述的各种条件都应保持恒定，以使光接收层中所含的氧原子、碳原子、氮原子、Ⅲ族或Ⅴ族元素的原子、或氢原子和/或卤素原子的分布状态保持一致。

进一步讲，按本发明所给的制作光接收层的方法，通过改变各种原子沿厚度方向上的密度分布，来制造在光接收层内含有氧原子、碳原子、氮原子、或Ⅲ族或Ⅴ族元素的原子，并且各种原子沿层厚方向具有所需的分布状态的光敏层时，如在采用辉光放电工艺时，可根据预期的变化指数，用适当改变用来引入氧原子、碳原子、氮原子、或Ⅲ族或Ⅴ族元素的原子的气态原料送入沉积室时的气流速度，同时保持其它条件不变的方法，来制做这一薄层。具体来说就是，可以用手动方式或其它任何常用装置，如外部驱动电机，来逐步改变送气系统中指定的某针形阀的开启程度，以改变气体流速。在这种情况下，流速的变化并不一定要求是线性的，但应按所要求的含量曲线变化，亦可用微机或其类似设备按预先设计好的变化系数曲线来控制流速。

此外，当采用溅射工艺制做光接收层时，通过引入氧原子、碳原子、氮原子、或Ⅲ族或Ⅴ族元素原子的气态原料，并根据各气体送进沉积室所预期的变化指数改变气流速度，可以制成沿层厚方向上的密度分布是有变化的、氧原子、碳原子、氮原子、或Ⅲ族或Ⅴ族元素原子具有所需要的分布状态的光接收层，所用方法可以和辉光放电工艺中所用的方法相同。

进一步而言，在本发明中的表面层中还可含有无机氟化物、无机氧化物和无机硫化物中的一种，这是因为在制做表面层时必须在某一光学量级上控制层的厚度。可以采用下述工艺制作表面层：蒸镀、溅射、气相等离子体、光CVD（化学气相沉积）、热CVD以及其它类似工艺。当然，必须考虑下述各种因素，如制做表面层的材料种类、生产条件、所需的设备价格以及生产规模等，来对这些工艺进行适当的选择。

另外补充一点，用无机化合物来形成表面层时，为操作简易和便于设定工艺条件起见，最好采用溅射工艺。这也就是说，应采用用于形成表面层的无机化合物作为溅射靶，氩气Ar作为溅射气体，用辉光放电和溅射无机化合物的方法沉积成表面层。

现在结合例1至例66来进一步详细叙述本发明，但本发明并不局限于这些操作实例。

在每个实施例中，光敏层都是用辉光放电工艺制成的，而表面层是用辉光放电工艺或溅射工艺制成的。图19所示的是根据本发明采用辉光放电工艺制备光接收元件的装备。

如图所示，气体贮罐1902、1903、1904、1905和1906内贮有用于形成本发明中相应薄层的气体原料，例如，在1902罐中是SiH₄气体（纯度为99.999%），1903罐中是用H₂稀释了的B₂H₆气体（纯度为99.999%，以下简称此罐中气体为B₂H₆/H₂），1904罐中是CH₄气体（纯度为99.999%），1905罐中是NH₄气体（纯度为99.999%），1906罐中是H₂气体（纯度为99.999%）。

在这些气体进入反应室1901前，要确定使用于1902-1906罐的气阀1922-1926和泄漏气阀1935是关闭的，送气阀1912-1916、排气阀1917-1921以及辅助气阀1932-1933是开启的。然后，先开启主气阀1934，排掉反应室1901内和管道中的气体。当真室表1936上的读数达到5×10^-6乇左右时，关上辅助气阀1932和1933以及排气阀1917-1921。

现在结合在园筒状基底1937上形成光接收层的例子来说明操作过程。打开气阀1922和1923，将1902气罐中的SiH₄气体和1903气罐中的B₂H₆/H₂气体分别引入到质量流量控制装置1907和1908，控制排气压力表1927和1928的压强到1Kg/Cm²，并逐渐开启送气阀1912和1913。逐渐开启排气阀1917和1918以及辅助气阀1932，将上述气体引入反应室1901。在这种情况下，调节排气阀1917和1918，以使气体SiH₄的流速和气体B₂H₆/H₂的流速的比率保持在某一预定的值。一边观察真空表1936的读数，一边调节主气阀1934的开启程度，以使反应室1901内的压强达到某一预定的值。在确认园筒状基底1937的温度已被加热器1938加热到50至400℃范围内后，将电源1940的电功率置于预先确定好的某一值，在反应室1901中产生辉光放电，同时利用微机（图中未示出）依据预先设计好的变化曲线来控制气体B₂H₆/H₂和气体SiH₄的流速。这样就首先在园筒状基底1937上形成了一个由含硼原子的a-Si（H，X）构成的光敏层。

其次要在光敏层之上形成一表面层。依上述的程序，将SiH₄气体和CH₄气体用选用的稀释气体，如He、Ar和He，分别进行稀释，用微机（图中未画出）依据事先设计好的系数变化曲线来控制SiH₄气体和CH₄气体的流速，并将其以预定的流速送入反应室1901，从而可制成一个由含碳原子的a-Si（H，X）构成的表面层。

当形成光敏层和表面层时，气态原料的流速用微机或其它类似装置控制着，这样可使反应室1901中的压强保持稳定，并维持一个稳定的利用稀释气体和引入各种原子的气态原料相结合的方法时的制膜条件。

除了制作薄层所需开启的排气阀外，其它所有的排气阀当然都应关闭着。另外，在制成了每一薄层之后，要关闭排气阀1917至1921，同时开启辅助气阀1932和1933，并充分开启主气阀1934，系统内部再次抽气到要求的高真空状态。这样做是为了避免已经使用过的、用来制作前一薄层的气体残留在反应室1901中和从排气阀1917至1921与反应室1901内部的这一段气体管路中。

验证试验1

直径0.6mm的SUS不锈钢刚性球经化学浸蚀后在每个刚性球体上形成了不平的表面。

浸蚀剂可以是酸，如盐酸、氢氟酸、硫酸或铬酸，也可以是强碱，如烧碱（氢氧化钠）。

在这个例子中，是使用1.0体积的浓缩盐酸和4.0体积的蒸馏水混合后的水溶液作为浸蚀剂。在刚性球体浸在溶液中的过程中，可以适当地调节浸蚀剂的酸浓度和其它必要条件，以使刚性球体的表面形成所希望的不平度。

验证试验2

在图6（A）和图6（B）所示的装置中，铝合金园筒（直径：60mm，长：298mm）的表面用刚性球进行了处理（参见图6（A）），所用的刚性球体已用验证试验1的方法处理成具有适度的微小不规则表面（不规则度的平均高度γ_max＝5μm），从而使得园筒表面上形成许多小凹痕，凹痕的内表面是不规则的。

对于刚性球体直径D、下降高度h、弯曲半径R和凹痕宽度D之间的关系，已经证实的有，弯曲半径R和凹痕宽度D是依赖于刚性球体的直径R′、下降高度h的，而且，凹痕之间的距离（即凹痕的密度或不平度的间距）可以通过控制园筒的旋转速率或旋转数，或是控制刚性球的降下量来调节到某一适当的值。

另外，通过研究R和D的数值之间的关系还证实了下列情况：R如果小于0.1mm就不太适用了，因为这种刚性球较轻并且较小，使得很难控制凹痕成为所要的形状;R大于2.0mm也不太合适，因为这种刚性球较重，其降落高度应该非常地低，如为调节这种刚性球体的降落高度，以获得预期的相当小的凹痕宽度D时，也会导致难于将凹痕形状控制为所希望的形状;还有，D值最好不要小于0.02mm，否则，为确保有一定的降落高度，若所用的刚性球尺寸较小且较轻，也很难控制凹痕使其具有希望得到的形状。在检验所形成的凹痕时，可验证每个凹痕的内表面是否都具有适度的微小不规则度。

操作实例1

铝合金园筒的表面用与验证试验2相同的方法进行处理，以获得园筒状A1支承体，其直径D、比率D/R已列于表1A的上部栏目内（园筒体编号：101-106）。

然后，在表1B所示的条件下，使用图19所示的加工装置，在A1支承体（园筒体编号：101-106）上形成光接收层。

光接收层中的硼原子是以下述比例加入的：B₂H₆/SiF₄＝100ppm，在整个层内的加入量为200ppm。

将这些光接收元件用波长为780毫微米、聚焦直径为80微米的辐射激光束，采用图20所示的设备曝光，随后经显影和转印，即可得到图象。在所获得的图象上的干涉条纹的情况示于表1A的下部栏目中。

图20（A）是整套曝光设备的示意图，图20（B）是该设备的侧视的示意图。在图中示出了光接收元件2001，半导体激光器2002，fθ透镜2003和多面镜2004。

为做比较，再采用与前述的同样方法在铝合金园筒上制作一光接收元件，但园筒的表面是用传统的切削工具（直径：60毫米，长度：298毫米，不平间距：100微米，不平浓度：3微米）处理的（园筒编号：107）。当在电子显微镜下观察这样制作的光接收元件时，支承体表面和光接收层间的界面与光接收层的表面是相互平行的。使用此光接收元件，按上述的同样方法获得图象，并用与上述的同样方式对图象进行评价，其结果也示于表1A的下部栏目中。

表1B

层制备步骤    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM） （W/cm²） （μ）

第一步 SiF₄SiF₄＝300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180 300 2

H₂H₂＝120

CH₄CH₄＝5

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 23

CH₄CH₄＝5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

实例2

除了按表2B所示的该层形成条件形成这些光接收层之外，光接收层以同实例1相同的方式在铝支承体（圆筒编号为101-107）上形成。

当以同实例1所示相同的方式在这样得到的光接收元件上形成图象时，在所得到的图象中出现干涉条纹的状态如表2A下栏所示。

表2B

层制备步骤    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM） （W/cm²） （μm）

第一步 SiF₄SiF₄＝350

NO    NO＝10    300    3

H₂H₂＝300

第二步 SiF₄SiF₄＝350

300    22

H₂H₂＝300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

实例3-7

除了按表3到表7所示的该层形成条件形成这些光接收层外，这些光接收元件是以同实例1相同的方式在实例1的铝支承体（圆筒编号为103-106）上制造的。在实例3-实例7中，当形成光接收层时使用的气体流速是按照在图21-图25中分别显示的流速变化曲线由微型电子计算机控制自动调整的。每个实例中光接收层所含的硼原子是按照同在实例1给定的条件加入的。

图象是以同实例1相同的方式形成在这样得到的光接收层上。

在这样得到的所有图象中，出现的干涉条纹是看不到的，因此图象的质量相当高。

表3（变化曲线：图21）

层制备步骤    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM） （W/cm²） （μm）

第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

NH₃NH₃＝10 300 2

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

NH₃NH₃＝10→0.5 300 2

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第三步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 17

NH₃NH₃＝0.5

第四步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 21

NH₃NH₃＝0.5→10

第五步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 2

NH₃NH₃＝10

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表4（变化曲线：图22）

层制备步骤    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM） （W/cm²） （μm）

第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

NO    NO＝5    300    3

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120→300

NO    NO＝5    300    1

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180→0

第三步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 21

NO    NO＝5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表5（变化曲线：图23）

层制备步骤    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM） （W/cm²） （μm）

第一步 SiH₄SiH₄＝350

H₂H₂＝0→300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝300→0 300 5

CH₄CH₄＝10→0

第二步 SiH₄SiH₄＝350

H₂H₂＝300 300 20

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表6（变化曲线：图24）

层制备步骤    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM） （W/cm²） （μm）

第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180 300 2

NH NH₃＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120→300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180→0 300 2

NH₃NH₃＝10→0.5

第三步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 21

NH₃NH₃＝0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表7（变化曲线：图25）

层制备步骤    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM） （W/cm²） （μm）

第一步 SiH₄SiH₄＝300

H₂H₂＝300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝200 300 1

NO    NO＝10

第二步 SiH₄SiH₄＝300

H₂H₂＝300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝200→0 300 2

NO    NO＝10

第三步 SiH₄SiH₄＝400

H₂H₂＝300 300 22

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

实例8-13

除了按表8到表13所示的该层形成条件形成这些光接收层外，这些光接收元件是以同实例1相同的方式在实例1的铝支承体（圆筒编号为103-106）上制造的。在实例11到实例13中，当形成光接收层时使用的B₂H₆/H₂气体和H₂气的流速是按照在图22-图23和图25中分别显示的流速变化曲线由微型电子计算机控制而自动调整的。

图象是以同实例1相同的方式形式在这样得到的光接收层上。

在这样得到的所有图象中，出现的干涉条纹是看不到的，因此图象的质量相当高。

表8

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

（＝3000ppm）    300    2

H₂H₂＝120

光敏层 第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 23

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝100

NO    NO＝500    200    0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表9

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

PH₃/H₂PH₃/H₂＝180

（＝3000ppm）    300    2

H₂H₂＝120

光敏层 第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 23

表面层 第二步 SiF₄SiF₄＝100

NO＝    NO＝500    200    0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表10

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 25

表面层 第二步 SiF₄SiF₄＝100

NO    NO＝500    200    0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表11（变化曲线：图22）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

（＝3000ppm）    300    3

H₂H₂＝120

光敏层 第二步 SiF₄SiF₄＝300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180→0

（＝3000ppm）    300    1

H₂H₂＝120→300

光敏层 第三步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 21

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝100

NO    NO＝500    200    0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表12（变化曲线：图23）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝300→0

（＝3000ppm）    300    5

H₂H₂＝0→300

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 20

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝100

NO    NO＝500    200    0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表13（变化曲线：图25）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiH₄SiH₄＝300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝2000

（＝3000ppm）    300    3

H₂H₂＝300

第二步 SiH₄SiH₄＝300

H₂H₂＝300 300 22

表面层 第三步 SiH₄SiH₄＝100

NO    NO＝500    200    0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

制作实例14-25

在实例1的铝支承体（第103-106号园筒）上制做光接收元件，除了制作条件如表14到表25所示外，其制作方法与实例1相同。

在实例16-19和21-24中，用于形成光接收层的气体的流速是用微计算机分别根据图26，22，27，24，25，28，29，30所示的流速变化曲线来自动调节的。

包含在光接收层中的硼原子是在与制作实例1相同的条件下加入的。

图象形成在与实例1相同的方法制得的光接收元件上。

在这样获得的图象中是检测不到干涉条纹的，图象具有很高的质量。

表14

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

CH₄CH₄＝5

H₂H₂＝120 300 3

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

CH₄CH₄＝5 300 22

H₂H₂＝300

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝20

NH₃NH₃＝600 200 0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表15

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 3

CH₄CH₄＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 22

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝20

NH₃NH₃＝600 200 0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表16（流速变化曲线图：图26）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μm）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

CH₄CH₄＝10 300 2

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

CH₄CH₄＝10→0.5 300 2

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第三步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 17

CH₄CH₄＝0.5

第四步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 2

CH₄CH₄＝0.5→10

第五步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 2

CH₄CH₄＝10

表面层 第六步 SiF₄SiF₄＝100

NO    NO＝500    200    0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表17（流速变化曲线图：图22）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

NH₃NH₃＝5 300 3

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120→300

NH₃NH₃＝5 300 1

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180→0

第三步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 21

NH₃NH₃＝5

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝10

CH₄CH₄＝600 200 0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表18（流速变化曲线图：图27）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝0→300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝300→0 300 5

NH₃NH₃＝10→0

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 20

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝10

CH₄CH₄＝600 200 0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表19（流速变化曲线图：图24）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180 300 2

NH₃NH₃＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120→300

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180→0 300 2

NH₃NH₃＝10→0.5

第三步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 21

NH₃NH₃＝0.5

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝10

CH₄CH₄＝600 200 0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表20

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

300    5

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

NO    NO＝5

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 22

NO    NO＝5

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝10

200    0.5

CH₄CH₄＝600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表21（流速变化曲线：图25）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiH₄SiH₄＝350

H₂H₂＝300

300    1

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝200

NO    NO-10

第二步 SiH₄SiH₄＝350

H₂H₂＝300

300    4

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝200→0

NO    NO＝10→0

第三步 SiH₄SiH₄＝350

300    20

H₂H₂＝300

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝10

200    0.5

CH₄CH₄＝600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表22（流速变化曲线：图28）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiH₄SiH₄＝350

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝200 300 4

NO    NO＝10→0.5

第二步 SiH₄SiH₄＝350

300    21

NO    NO＝0.5

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝10

200    0.5

CH₄CH₄＝600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表23（流速变化曲线：图29）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiH₄SiH₄＝350

H₂H₂＝300 300 3

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝250→0

CH₄CH₄＝10

第二步 SiH₄SiH₄＝350

300    22

H₂H₂＝300

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝100

200    0.5

NO    NO＝500

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表24（流速变化曲线：图30）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiH₄SiH₄＝400

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝200→0 300 4

NH₃NH₃＝10→0

第二步 SiH₄SiH₄＝400 300 21

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝10

200    0.5

CH₄CH₄＝600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表25

层结构    使用的气体    流速    放电功率    层厚

（SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 25

CH₄CH₄＝5

表面层 SiF₄SiF₄＝20

200    0.5

NH₃NH₃＝600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

制作实例26-35

在实例1的铝支承体（第103-106号园筒）上制做光接收元件，除了表26至表35所示的制作条件外，其他均与实例1相同。在这些制作实例中的每一个，用于形成这一薄层和表面层的气体的流速是用微计算机控制装置根据表A所示的流速变化曲线图来自动调节的。

包含在光敏层中的硼原子是这样掺入的，使得B₂H₆SiF₄＝100ppm，在整个层上这一原子的掺入量约为200ppm。

表26

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiH₄SiH₄＝350

300    25

H₂H₂＝300

表面层 第二步 SiF₄SiF₄＝350→10

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

CH₄CH₄＝0→600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表27

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120 300 3

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

300    23

H₂H₂＝300

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝350→10

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

NH₃NH₃＝0→600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表28

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝0→300 300 5

B₂H₆/H₂B₂H₆＝300→0

第二步 SiF₄SiF₄＝350

300    20

H₂H₂＝300

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝350→100

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

NO    NO＝0→500

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表29

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120

300    3

B₂H₆/H₂B₂H₆＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120→300

300    1

B₂H₆/H₂B₂H₆＝180→0

第三步 SiF₄SiF₄＝300

300    21

H₂H₂＝300

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝300→10

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

NH₃NH₃＝0→600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表30

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 25

CH₄CH₄＝5

表面层 第二步 SiF₄SiF₄＝300→10

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

CH₄CH₄＝5→600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表31

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300

300    3

CH₄CH₄＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝350

300    23

H₂H₂＝300

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝350→10

H₂H₂＝300→0

300→200    1.5

CH₄CH₄＝0→300

NO    NO＝0→300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表32

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 2

CH₄CH₄＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 2

CH₄CH₄＝10→0.5

第三步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 21

CH₄CH₄＝0.5

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝350→10

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

CH₄CH₄＝0.5→600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表33

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120

300    3

NH₃NH₃＝5

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 22

NH₃NH₃＝5

表面层 第三步 SiF₄SiF₄＝300→10

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

NH₃NH₃＝5→600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表34

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

300    3

NH₃NH₃＝10

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120→300 300 2

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180→0

第三步 SiF₄SiF₄＝350

300    20

H₂H₂＝300

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝350→100

H₂H₂＝300→0 300→200 1.5

NO    NO＝0→500

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表35

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤    （SCCM）    （W）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120

300    3

NO    NO＝10

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 1

NO    NO＝10→0

第三步 SiF₄SiF₄＝300

300    21

H₂H₂＝300

表面层 第四步 SiF₄SiF₄＝300→10

H₂H₂＝300→0

300→200    1.5

NO    NO＝0→300

CH₄CH₄＝0→300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表A

实例编号 （1^＊） （2^＊）

26    -    图    31

27    -    图    32

28    图    33    图    34

29    图    22    图    35

30    -    图    36

31    -    图    37

32    图    38    图    39

33    -    图    40

34    图    41    图    42

35    图    43    图    37

（1^＊）表示制做光敏层时所用气体流速变化的曲线图。

（2^＊）表示制做表面层时所用气体流速变化的曲线图。

制作实例36-46

在这些实例中，光敏层是根据表36-46各表所示的制作条件制作在如实例1所用的铝支承体（园筒编号：103-106）上的。

在实例36和36中，表面层是采用溅射工艺、使用如表B上栏所示的表面层制作材料（1-20）制作的，制成的层厚如表B下部栏目所示，而在实例38-46中，表面层是采用溅射工艺，使用表C上部栏目中所示的制作材料制作的，制成的层厚如表C下部栏目所示。

在实例36、37、42、43、45和46中，用于制成光敏层的气态原料是利用微机分别根据图33、32、38、44、45和41所示的流速变化曲线自动调节流速的。光敏层所含硼原子是在与实例1中相同的条件下加入的。

当以和实例1相同的方式在这些光接收元件上形成图象时，可得到与实例1相同的满意的结果。

表36（流速变化曲线图：图33）

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝0→300 300 5

B₂H₆/H₂B₂H₆＝300→0

第二步 SiF₄SiF₄＝350

300    20

H₂H₂＝300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表37（流速变化曲线图：图22）

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120 300 3

B₂H₆/H₂B₂H₆＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120→300 300 1

B₂H₆/H₂B₂H₆＝180→0

第三步 SiF₄SiF₄＝300

300    21

H₂H₂＝300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表38

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiH₄SiH₄＝350

300    25

H₂H₂＝300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表39

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120 300 3

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

300    23

H₂H₂＝300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表40

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 25

CH₄CH₄＝5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表41

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 3

CH₄CH₄＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝350

300    23

H₂H₂＝300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表42（流速变化曲线图：图38）

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 2

CH₄CH₄＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 2

CH₄CH₄＝10→0.5

第三步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝300 300 21

CH₄CH₄＝0.5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表43（流速变化曲线图：图44）

层结构    层制备    所用气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 3

CH₄CH₄＝10

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 2

CH₄CH₄＝10→0

第三步 SiF₄SiF₄＝300

300    15

H₂H₂＝300

第四步 SiF₄SiF_c＝300→100

H₂H₂＝300→0 300→200 2

CH₄CH₄＝0→500

第五步 SiF₄SiF₄＝100

300→200    3

CH₄CH₄＝500

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表44

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120

300    3

NH₃NH₃＝5

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 22

NH₃NH₃＝5

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表45（变化曲线图：图45）

层结构    层制备    使用的气体    流速    放电功率    层厚

步骤 （SCCM） （W/cm²） （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝120

300    3

NO    NO＝10

B₂H₆/H₂B₂H₄＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝300

H₂H₂＝300 300 1

NO    NO＝10→0

第三步 SiF₄SiF₄＝300

300    15

H₂H₂＝300

第四步 SiF₄SiF₄＝300→20

H₂H₂＝300→0 300→200 2

CH₄CH₄＝0→600

第五步 SiF₄SiF₄＝20

300→200    3

CH₄CH₄＝600

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

表46（变化曲线图：图41）

层结构    层制备步骤    使用的气体    流速    层厚

（SCCM）    （μ）

光敏层 第一步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120

3

NH₃NH₃＝10

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180

第二步 SiF₄SiF₄＝350

H₂H₂＝120→300 2

B₂H₆/H₂B₂H₆/H₂＝180→0

第三步 SiF₄SiF₄＝350

20

H₂H₂＝300

铝基体温度：250℃

放电频率：13.56MHz

实例47-66

按照在表D和表E中给出的层制备条件，在例1中使用的铝支承体（试件编号103-106）上形成的光接收层。

在按例1所用的方式得到的光接收元件上形成图象时，该图象内看不到干涉条纹，而且图象质量极佳。

表D

光敏层    表面层

电荷注入    防反射层（内层）

阻挡层    从支承体起算    抗磨层

实例编号    第一层    第二层    第三层    （最外层）

47    -    19    2    -    -    3

48    -    19    8    -    -    5

49    -    20    12    -    -    5

50    -    20    12    -    -    16

51    -    20    12    13    -    3

52    -    20    12    13    4    1

53    -    17    4    -    -    1

54    -    18    4    -    -    1

55    23    20    6    -    -    7

56    24    20    4    -    -    9

57    25    20    4    -    -    10

58    -    20    4    -    -    11

59    23    20    13    -    -    2

60    23    20    14    -    -    2

61    23    20    15    -    -    2

62    23    20    14    15    -    2

63    23    20    14    15    4    2

64    -    21    4    -    -    1

65    26    21    4    -    -    1

66    27    22    4    -    -    1

此表中的数字代表在表B中所示的层编号

Claims (54)

1、一种光接收元件，它包括支承体和多层结构的光接收层，该多层结构至少有一层光敏层，该光敏层由一种包含硅原子和从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的无定形材料构成，上述支承体具有由许多球形凹痕组成的不规则表面，每个这样的球形凹痕都有微小的不规则的内表面。

2、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面由曲率直径相同的球形凹痕构成。

3、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面由曲率直径相同的和宽度相同的球形凹痕构成。

4、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由许多刚性球自由下落到该支承体表面上形成的，每个这样的球都有微小的不规则的表面。

5、由权利要求4限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由直径几乎相同的刚性球从几乎相同的高度自由下落到该支承体表面上形成的。

6、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中球形凹痕的曲率半径为R，宽度为D，它们满足下列关系式：

0.035≤ (D)/(R) ≤0.5。

7、由权利要求6限定的一种光接收元件，其中球形凹痕的宽度为D，它满足下列关系式：

D≤0.5mm。

8、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中微小的不规则部分高度为h，它满足下列关系式：

0.5μm≤h≤20μm。

9、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中支承体是一种金属件。

10、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中光敏层包含一种控制电导率的物质。

11、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中光接收层包括一层含有一种控制电导率的物质的电荷注入阻挡层，该层是组成光接收层中的一层。

12、由权利要求1限定的一种光接收元件，其中光接收层包括一阻挡层，该层是组成光接收层中的一层。

13、一种光接收元件，它包括支承体和光接收层，该光接收层有一层以硅原子为基的无定形材料组成的光敏层和一层表面层，上述支承体具有由球形凹痕构成的不规则表面，每个这样的球形凹痕都具有微小的不规则的内表面。

14、如权利要求13所述的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由曲率半径相同的球形凹痕构成的。

15、如权利要求13所述的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由曲率半径相同的和宽度相同的球形凹痕构成。

16、如权利要求13所述的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由许多刚性球自由下落到该支承体表面上形成的，每个这样的球都有微小的不规则的表面。

17、由权利要求16限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由直径几乎相同的刚性球从几乎相同的高度自由下落到该支承体表面上形成的。

18、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中球形凹痕的曲率半径为R，宽度为D，它们满足下列关系式：

0.035≤ (D)/(R) ≤0.5。

19、由权利要求18限定的一种光接收元件，其中球形凹痕的宽度为D，它满足下列关系式：

D≤0.5mm。

20、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中微小的不规则部分高度为h，它满足下列关系式：

0.5μm≤h≤20μm。

21、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中支承体是一种金属件。

22、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中光敏层包含一种控制电导率的物质。

23、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中光接收层包括一层含有一种控制电导率的物质的电荷注入阻挡层，该层是组成光接收层中的一层。

24、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中光接收层包括一阻挡层，该层是组成光接收层中的一层。

25、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中表面层由包含硅原子和氧原子的无定形材料组成。

26、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中表面层由一种包含硅原子和从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的无定形材料构成，並且光带隙在光敏层和表面层之间的界面上匹配。

27、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中表面层具有防反射功能。

28、由权利要求27限定的一种光接收元件，其中表面层是从无机氟化物、无机氧化物和无机硫化物中选择至少一种构成。

29、由权利要求28限定的一种光接收元件，其中表面层的厚度d满足下列关系式：

d＝ (λ)/(4n) m（m是正奇数），

式中：n是构成表面层的物质的折射率;

λ是辐照光波长。

30、由权利要求28限定的一种光接收元件，其中构成表面层的物质的折射率n和构成与该表面层紧接的光敏层的无定形材料的折射率n_a满足下列关系式：

$\mathrm{n\; =}\sqrt{n{}_a}$ 。

31、由权利要求13限定的一种光接收元件，其中表面层由多层结构组成，该多层结构包括最外面的抗磨层和内面的防反射层。

32、由权利要求31限定的一种光接收元件，其中表面层由一种包含硅原子和从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的无定形材料构成。

33、由权利要求31限定的一种光接收元件，其中表面层是从无机氟化物、无机氧化物和无机硫化物中选择的材料组成。

34、一种光接收元件，它包括支承体和光接收层，该光接收层有一层由一种包含硅原子和从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的无定形材料组成的光敏层和一层表面层，上述支承体具有由球形凹痕构成的不规则表面，每个这样的球形凹痕都具有微小的不规则的内表面。

35、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面由曲率半径相同的球形凹痕组成。

36、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面由曲率半径相同的和宽度相同的球形凹痕组成。

37、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由许多刚性球自由下落到该支承体表面上形成的，每个这样的球都具有微小的不规则的表面。

38、由权利要求37限定的一种光接收元件，其中支承体的不规则表面是由直径几乎相同的刚性球从几乎相同的高度自由下落到该支承体表面上形成的。

39、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中球形凹痕的曲率半径为R，宽度为D，它们满足下列关系式：

0.035≤ (D)/(R) ≤0.5。

40、由权利要求39限定的一种光接收元件，其中球形凹痕的宽度为D，它满足下列关系式：

D≤0.5mm。

41、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中微小的不规则部分高度为h，它满足下列关系式：

0.5μm≤h≤20μm。

42、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中支承体是一种金属件。

43、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中光敏层包含一种控制电导率的物质。

44、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中光接收层包括一层含有一种控制电导率的物质的电荷注入阻挡层，该层是组成光接收层中的一层。

45、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中光接收层包括一阻挡层，该层是组成光接收层中的一层。

46、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中表面层由一种包含硅原子和从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的无定形材料组成，並且，包含在构成光敏层和表面层材料里的从氧原子、碳原子和氮原子中选择的那些种原子彼此是不相同的。

47、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中表面层由一种包含硅原子和从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的无定形材料构成，並且光带隙在光敏层和表面层之间的界面上匹配。

48、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中表面层具有防反射功能。

49、由权利要求48限定的一种光接收元件，其中表面层是从无机氟化物、无机氧化物和无机硫化物中选择至少一种组成。

50、由权利要求49限定的一种光接收元件，其中表面层的厚度d满足下列关系式：

d＝ (λ)/(4n) m（m是正奇数），

式中：n是构成表面层的物质的折射率;

λ是辐射光波长。

51、由权利要求49限定的一种光接收元件，其中构成表面层的物质的折射率n和构成与该表面层紧接的光敏层的无定形材料的折射率n_a满足下列关系式：

$\mathrm{n\; =}\sqrt{n{}_a}$ 。

52、由权利要求34限定的一种光接收元件，其中表面层由多层结构组成，该多层结构包括最外面的抗磨层和内面的防反射层。

53、由权利要求52限定的一种光接收元件，其中表面层由一种包含硅原子和从氧原子、碳原子和氮原子中选择至少一种的无定形材料组成。

54、由权利要求52限定的一种光接收元件，其中表面层是从无机氟化物、无机氧化物和无机硫化物中选择的材料组成。

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