DE3143764C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, das auf elektromagnetische Wellen wie Ultraviolettstrahlen, sichtbares Licht, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen anspricht.

Photoleiter, aus denen photoleitfähige Schichten für elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien wie z. B. Bilderzeugungsmaterialien, Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen bzw. -Bildabtastvorrichtungen oder Manuskript-Lesevorrichtungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis [Photostrom (I _p )/Dunkelstrom (I _d )], Spektraleigenschaften, die den elektromagnetischen Wellen entsprechen, mit denen sie bestrahlt werden, eine gute photoelektrische Empfindlichkeit bzw. ein gutes Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Wert des Dunkelwiderstandes haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Außerdem ist es bei einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bzw. -Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß Restbilder innerhalb einer festgelegten Zeit leicht beseitigt werden können. Im Fall eines elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials, das in eine für die Anwendung in einem Büro vorgesehene elektrophotographische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Bilderzeugungsmaterial nicht gesundheitsschädlich ist.

Von dem vorstehenden erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) aus Photoleiter Beachtung gefunden. Beispielsweise ist aus der DE-OS 27 46 967 eine Anwendung von a-Si für ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial bekannt, während aus der GB-PS 20 29 642 eine Anwendung von a-Si für eine Lesevorrichtung mit photoelektrischer Wandlung bekannt ist.

Aus der DE-OS 28 55 718 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial bzw. Bilderzeugungsmaterial bekannt, das einen Schichtträger sowie eine aus amorphem Material bestehende photoleitfähige Schicht mit Siliciumatomen als Matrix und darin enthaltenen Wasserstoffatomen aufweist.

Bei den bekannten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien mit aus a-Si gebildeten photoleitfähigen Schichten sind jedoch hinsichtlich verschiedener elektrischer, optischer und Photoleitfähigkeitseigenschaften wie des Dunkelwiderstandswertes, der Photoempfindlichkeit und der photoelektrischen Empfindlichkeit bzw. des Ansprechens auf Licht sowie ihres Verhaltens bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen bei der Anwendung wie der Witterungs- und Feuchtigkeitsbeständigkeit noch weitere Verbesserungen erforderlich. Aus diesem Grund und auch im Hinblick auf ihre Produktivität und die Möglichkeit ihrer Massenfertigung können solche elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien noch nicht in wirksamer Weise in der Praxis als Bilderzeugungsmaterialien, Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen bzw. -Bildabtastvorrichtungen oder Lesevorrichtungen angewandt werden.

Beispielsweise wird bei der Anwendung als Bilderzeugungsmaterial oder in einer elektrophotographischen Vorrichtung oft ein Restpotential beobachtet, das während der Anwendung des elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials verbleibt. Wenn ein solches elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Häufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Verwendung oder eine sogenannte Geisterbild-Erscheinung unter Erzeugung von Restbildern, hervorgerufen.

Bei einer Anzahl von durch die Erfinder durchgeführten Versuchen wurde zwar festgestellt, daß ein a-Si-Material, das die photoleitfähige Schicht eines elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials bildet, im Vergleich mit Se, CdS oder ZnO oder mit bekannten organischen Photoleitern wie Polyvinylcarbazol oder Trinitrofluorenon eine Anzahl von Vorteilen aufweist, jedoch wurde ermittelt, daß auch bei dem a-Si-Material noch verschiedene Probleme gelöst werden müssen. Eines dieser Probleme besteht darin, daß die Dunkelabschwächung auffällig schnell ist, wenn ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial mit einer aus einer a-Si-Einzelschicht aufgebauten photoleitfähigen Schicht, die Eigenschaften aufweist, die sie für die Anwendung in einer bekannten Solarzelle geeignet machen, einer Ladungsbehandlung zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern auf der photoleitfähigen Schicht unterzogen wird, weshalb es schwierig ist, ein übliches Elektrophotographieverfahren anzuwenden. Diese Neigung ist in einer feuchten Atmosphäre noch stärker ausgeprägt, und zwar in manchen Fällen in einem solchen Ausmaß, daß vor der Entwicklung überhaupt keine Ladung aufrechterhalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, das einen hohen Dunkelwiderstand und eine hohe Photoempfindlichkeit zeigt, so daß bei seiner Anwendung als elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial auch im Fall der wiederholten Anwendung und unter einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit Bilder mit hoher Qualität, die eine hohe Bilddichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben, erhalten werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit den im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Fig. 2 bis 12 sind schematische Darstellungen der Verteilungsprofile des Gehalts der Sauerstoffatome in den photoleitfähigen Schichten der bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Fig. 13 zeigt einen schematischen Schnitt der Schichtstruktur einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Fig. 14 ist ein Flußschema, das zur Erläuterung eines Beispiels einer Vorrichtung für die Herstellung des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials dient.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung, die zur Erläuterung eines typischen Beispiels für den Aufbau des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials dient.

Das in Fig. 1 gezeigte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 100 weist einen Schichtträger 101, eine als Sperrschicht dienende Zwischenschicht 102, die ggf. auf dem Schichtträger ausgebildet ist, und eine photoleitfähige Schicht 103 auf, die aus amorphem Material besteht, das Siliciumatome als Matrix und ggf. Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, und mindestens in einem Teil davon einen Schichtbereich aufweist, der Sauerstoffatome enthält, wobei der Gehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht ungleichmäßig verteilt ist.

Durch das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial, das so hergestellt worden ist, daß es die vorstehend beschriebene Schichtstruktur hat, werden alle Probleme überwunden, die vorstehend erwähnt worden sind, und dieses elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial zeigt ausgezeichnete elektrische, optische und Photoleitfähigkeitseigenschaften und ein gutes Anpassungsvermögen an die Umgebungsbedingungen während seiner Verwendung.

Besonders in dem Fall, daß das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial als Bilderzeugungsmaterial eingesetzt wird, ist es während einer Ladungsbehandlung in zufriedenstellender Weise zum Aufnehmen bzw. zum Tragen von Ladungen befähigt, ohne daß die Bilderzeugung durch Restpotentiale beeinträchtigt wird, und das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial hat auch in einer Atmosphäre mit einer hohen Feuchtigkeit stabile elektrische Eigenschaften. Außerdem ist das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial in hohem Maße photoempfindlich, und es weist ein hohes S/N-Verhältnis sowie eine gute Gebrauchsleistung bei wiederholter Verwendung auf, weshalb damit in konstanter Weise sichtbare Bilder erzeugt werden können, die eine hohe Qualität, eine hohe Bilddichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben.

Der Schichtträger 101 kann entweder elektrisch leitend oder isolierend sein. Als Beispiele für elektrisch leitende Werkstoffe können Metalle wie NiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.

Als isolierende Schichtträger können im allgemeinen Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, Polycarbonate, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Polyamide und andere Kunstharze gehören, Glas, keramische Werkstoffe, Papier und andere Substanzen eingesetzt werden. Diese isolierenden Schichtträger können geeigneterweise auf mindestens einer ihrer Oberflächen einer Behandlung unterzogen werden, durch die sie elektrisch leitend gemacht werden, und die anderen Schichten werden geeigneterweise auf der Seite des Schichtträgers ausgebildet, die elektrisch leitend gemacht worden ist.

Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht werden, indem auf dem Glas eine dünne Schicht aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂ oder ITO (In₂O₃+SnO₂) ausgebildet wird. Alternativ kann eine Kunstharzfolie wie eine Polyesterfolie auf ihrer Oberfläche durch Aufdampfen, Elektronenstrahlabscheidung oder Zerstäuben eines Metalls wie NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren mit einem solchen Metall elektrisch leitend gemacht werden. Der Schichtträger 101 kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, beispielsweise in Form eines Zylinders, eines Bandes oder einer Platte, und seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. Wenn das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 100 von Fig. 1 beispielsweise als Bilderzeugungsmaterial eingesetzt werden soll, kann es für die Verwendung in einem kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet werden. Der Schichtträger 101 kann eine in geeigneter Weise festgelegte Dicke haben, so daß ein gewünschtes elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gebildet werden kann. Wenn das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial flexibel sein soll, wird der Schichtträger mit der Maßgabe, daß er in ausreichendem Maße seine Funktion als Schichtträger erfüllen können muß, so dünn wie möglich ausgebildet. In einem solchen Fall hat der Schichtträger jedoch im allgemeinen unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit eine Dicke von mindestens 10 µm.

Die als Sperrschicht dienende Zwischenschicht 102 hat die Funktion, daß sie in wirksamer Weise eine Injektion von freien Ladungsträgern von der Seite des Schichtträgers 101 her in die photoleitfähige Schicht 103 verhindert, während sie den Phototrägern, die in der photoleitfähigen Schicht 103 durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen erzeugt werden und sich in Richtung zu dem Schichtträger 101 bewegen, einen leichten Durchtritt von der Seite der photoleitfähigen Schicht 103 her durch die Zwischenschicht 102 hindurch zu der Seite des Schichtträgers 101 hin ermöglicht.

Es kann zwar eine Zwischenschicht 102 mit der vorstehend beschriebenen Funktion vorgesehen werden, es ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial nicht unbedingt notwendig, eine solche Zwischenschicht 102 auszubilden, weil die Grenzfläche zwischen dem Schichtträger 101 und der photoleitfähigen Schicht 103 in dem Fall, daß die photoleitfähige Schicht 103 direkt auf dem Schichtträger 101 ausgebildet wird, in ausreichendem Maße eine der Funktion der Zwischenschicht 102 ähnliche Funktion zeigen kann.

Die Zwischenschicht 102, die so gebildet wird, daß sie die vorstehend beschriebene Funktion in vollem Maße zeigt, kann geeigneterweise auch so gebildet werden, daß sie zu einem elektrischen Kontakt und einem mechanischen Anhaften zwischen dem Schichtträger 101 und der photoleitfähigen Schicht 103 führt. Als Substanzen für die Bildung der Zwischenschicht 102 können die meisten Substanzen angewendet werden, soweit diese die verschiedenen, vorstehend erwähnten Eigenschaften in gewünschtem Ausmaß ergeben können.

Als besonders wirksame Substanzen für die Bildung der Zwischenschicht 102 können beispielsweise amorphe Materialien, die Siliciumatome als Matrix und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart, ggf. zusammen mit Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, enthalten {nachstehend als a-[Si _x (C,N)_1-x ] _y (H,X)_1-y , worin 0<x<1; 0<y<1, bezeichnet}, elektrisch isolierende Metalloxide und elektrisch isolierende organische Verbindungen erwähnt werden.

Das Halogen bei den Halogenatome (X) enthaltenden Vertretern der die vorstehend erwähnte Zwischenschicht 102 bildenden amorphen Materialien ist F, Cl, Br oder J und vorzugsweise F oder Cl.

Typische Beispiele für die vorstehend erwähnten amorphen Materialien, die in wirksamer Weise für die Bildung der Zwischenschicht 102 eingesetzt werden können, sind amorphe Materialien mit Kohlenstoffatomen wie a-Si _a C_1-a , a-(Si _b C_1-b ) _c H_1-c , a-(Si _d C_1-d ) _e X_1-e und a-(Si _f C_1-f ) _g (H+X)_1-g ; amorphe Materialien mit Stickstoffatomen wie a-Si _h N_1-h , a-(Si _i N_1-i ) _j H_1-j , a-(Si _k N_1-k ) _l X_1-l , a-(Si _m N_1-m ) _n (H+X)_1-n und amorphe Materialien mit Sauerstoffatomen wie a-Si _o O_1-o , a-(Si _p O_1-p ) _q H_1-q , a-(Si _r O_1-r ) _s X_1-s , a-(Si _t O_1-t ) _u (H+X)_1-u . Es können auch amorphe Materialien erwähnt werden, die in den vorstehend erwähnten amorphen Materialien zwei oder drei Atomarten aus der Gruppe C-, N- und O-Atome enthalten (worin O<a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u<1).

Diese amorphen Materialien können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Eigenschaften gewählt werden, die die Zwischenschicht 102 haben muß, damit die Schichtstruktur in der bestmöglichen Weise gestaltet wird und damit die darauffolgende Herstellung der über dieser Zwischenschicht 102 auszubildenden photoleitfähigen Schicht 103 leicht durchgeführt werden kann. Vom Gesichtspunkt der Eigenschaften aus werden vorzugsweise amorphe Materialien mit Stickstoffatomen und mit Sauerstoffatomen und insbesondere amorphe Materialien mit Sauerstoffatomen gewählt.

Die aus den vorstehend erwähnten amorphen Materialien gebildete Zwischenschicht 102 kann beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenbedampfungsverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren gebildet werden.

Wenn die Zwischenschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren gebildet wird, werden die gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung des vorstehend erwähnten amorphen Materials, die, falls dies notwendig ist, mit einem verdünnenden Gas in einem gewünschten Mischungsverhältnis vermischt sein können, in eine zur Vakuumabscheidung dienende Kammer eingeführt, und das eingeführte Gas wird durch Anregung einer Glimmentladung in dem Gas in ein Gasplasma umgewandelt, wodurch die zur Bildung des vorstehend erwähnten amorphen Materials dienende Substanz auf dem Schichtträger 102 abgeschieden wird.

Beispiele für die Substanzen, die in wirksamer Weise als Ausgangsmaterialien für die Bildung einer aus amorphen Materialien mit Kohlenstoffatomen bestehenden Zwischenschicht 102 eingesetzt werden können, sind gasförmige Siliciumhydride, die aus Si- und H-Atomen bestehen, z. B. Silane wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀, und aus C- und G-Atomen bestehende Kohlenwasserstoffe, z. B. gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen oder Acetylen-Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. Im einzelnen können als typische Beispiele gesättigte Kohlenwasserstoffe wie Methan (CH₄), Ethan (C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂), ethylenische Kohlenwasserstoffe wie Ethylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈) und Penten (C₅H₁₀) und Acetylen-Kohlenwasserstoffe wie Acetylen (C₂H₂), Methylacetylen (C₃H₄) und Butin (C₄H₆) erwähnt werden.

Typische Beispiele für aus Si-, C- und H-Atomen bestehende gasförmige Ausgangsmaterialien sind Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄. Zusätzlich zu diesen gasförmigen Ausgangsmaterialien kann als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen natürlich auch H₂ in wirksamer Weise eingesetzt werden.

Von den gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung einer aus Halogenatome enthaltenden, amorphen Materialien mit Kohlenstoffatomen gebildeten Zwischenschicht 102 können als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen beispielsweise einfache Halogensubstanzen wie Halogene, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide und halogensubstituierte Siliciumhydride eingesetzt werden. Als besondere Beispiele können einfache Halogensubstanzen, z. B. gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom und Jod, Halogenwasserstoffe wie HF, HJ, HCl und HBr, Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF, ClF₃, ClF₅, BrF₅, BrF₃, JF₇, JF₅, JCl und JBr, Siliciumhalogenide wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃, Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃, SiCl₃J und SiBr₄ und halogensubstituierte Siliciumhydride wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br₂ und SiHBr₃ erwähnt werden.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien können halogensubstituierte Paraffin-Kohlenwasserstoffe wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen wie SF₄ und SF₆, Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄ und halogenhaltige Alkylsilane wie SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂, SiCl₃CH₃ erwähnt werden.

Diese Substanzen für die Bildung der Zwischenschicht können in geeigneter Weise gewählt und in gewünschter Weise so zur Bildung der Zwischenschicht eingesetzt werden, daß Siliciumatome und Kohlenstoffatome und, falls notwendig, Halogenatome und Wasserstoffatome in einem gewünschten Zusammensetzungsverhältnis in die gebildete Zwischenschicht eingebaut werden können.

Eine aus a-(Si _f C_1-f ) _g (X+H)_1-g bestehende Zwischenschicht kann beispielsweise gebildet werden, indem man Si(CH₃)₄, durch das leicht Siliciumatome, Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome eingebaut werden können und das eine als Sperrschicht dienende Zwischenschicht mit erwünschten Eigenschaften bilden kann, zusammen mit einer zum Einbau von Halogenatomen dienenden Verbindung wie SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂ oder SiH₃Cl in einem geeigneten Mischungsverhältnis im gasförmigen Zustand in ein zur Bildung der Zwischenschicht dienendes Vorrichtungssystem einführt und anschließend darin eine Glimmentladung anregt.

Wenn das Glimmentladungsverfahren zur Bildung einer aus einem amorphen Material mit Stickstoffatomen bestehenden Zwischenschicht 102 angewendet wird, kann ein gewünschtes Ausgangsmaterial aus den vorstehend für die Bildung der Zwischenschicht erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt werden, und ein Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen wird zusammen damit eingesetzt. Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Stickstoffatomen bei der Bildung der Zwischenschicht 102 können Verbindungen erwähnt werden, die aus N- oder N- und H-Atomen bestehen. Zu diesen Verbindungen gehören Stickstoff (N₂) sowie gasförmige oder vergasbare Nitride und Azide wie Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃). Zusätzlich kann auch eine Stickstoffhalogenidverbindung, beispielsweise Stickstofftrifluorid (NF₃) oder Stickstofftetrafluorid (N₂F₄), durch die Stickstoffatome und Halogenatome eingebaut werden können, eingesetzt werden.

Wenn das Glimmentladungsverfahren für die Bildung einer aus einem amorphen Material mit Sauerstoffatomen bestehenden Zwischenschicht 102 angewendet wird, wird ein gewünschtes Ausgangsmaterial aus den vorstehend für die Bildung der Zwischenschicht erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt, und ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen wird zusammen damit eingesetzt. Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Sauerstoffatomen bei der Bildung der Zwischenschicht 102 können Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃) erwähnt werden.

Außer diesen Ausgangsmaterialien für die Bildung der Zwischenschicht können beispielsweise auch Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Distickstoffoxid (N₂O), Stickstoffmonoxid (NO), Distickstofftrioxid (N₂O₃), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅) und Stickstofftrioxid (NO₃) erwähnt werden.

Wie vorstehend beschrieben wurde, werden bei der Bildung einer Zwischenschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren die zur Bildung der Zwischenschicht dienenden Ausgangsmaterialien in geeigneter Weise so aus den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt, daß eine Zwischenschicht gebildet werden kann, die die gewünschten Eigenschaften hat und aus den gewünschten Materialien besteht. Bei der Anwendung des Glimmentladungsverfahrens können beispielsweise als Ausgangsmaterial für die Bildung der Zwischenschicht 102 ein einzelnes Gas wie Si(CH₃)₄ oder SiCl₂(CH₃)₂ oder eine Gasmischung, beispielsweise das System SiH₃-N₂O, das System SiH₄-O₂(-Ar), das System SiH₃-NO₂, das System SiH₄-O₂-N₂, das System SiCl₄-NO-H₂, das System SiH₄-NH₃, das System SiCl₄-NH₃, das System SiH₄-N₂, das System SiH₄-NH₃-NO, das System Si(CH₃)₄-SiH₄ oder das System SiCl₂(CH₃)₂-SiH₄ eingesetzt werden.

Alternativ kann die Zwischenschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet werden, indem man eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder C-Scheibe oder eine Scheibe, die Si enthält, worin C eingemischt ist, als Target einsetzt und indem man diese Targets in verschiedenen Atmosphären zerstäubt. Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird das gasförmige Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen oder Halogenatomen, das gegebenenfalls, falls dies erwünscht ist, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, in die zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeführt, wird ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und wird eine Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe bewirkt. Bei anderen Verfahren kann die Zerstäubung in einer mindestens Wasserstoffatome oder Halogenatome enthaltenden Gasatmosphäre bewirkt werden, indem getrennte Targets aus Si und C oder eine Platte bzw. Folie aus einer Mischung von Si und C angewendet wird.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Kohlenstoffatomen, Wasserstoffatomen oder Halogenatomen in die gebildete Zwischenschicht können auch bei dem Zerstäubungsverfahren die vorstehend im Zusammenhang mit dem Glimmentladungsverfahren erwähnten gasförmigen Ausgangsmaterialien geeignet sein.

Für die Bildung einer aus einem amorphen Material mit Stickstoffatomen bestehenden Zwischenschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren können als Target eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine Si₃N₄-Scheibe oder eine Scheibe, die Si und darin eingemischtes Si₃N₄ enthält, eingesetzt und kann die Zerstäubung in verschiedenen Gasatmosphären bewirkt werden.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen, ggf. zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, beispielsweise H₂ und N₂ oder NH₃, die, falls dies erwünscht ist, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeführt, in der ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und die vorstehend erwähnte Si-Scheibe zerstäubt wird.

Alternativ kann die Zerstäubung im Fall der Verwendung von Si und Si₃N₄ als getrennten Targets oder im Fall der Verwendung eines Targets aus einer platten- bzw. folienförmigen Mischung von Si und Si₃N₄ in einer verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die H-Atome und/oder X-Atome enthält, bewirkt werden.

Von den in den Beispielen für die Bildung der Zwischenschicht durch das Glimmentladungsverfahren erwähnten Ausgangsmaterialien können die zum Einbau von Stickstoffatomen dienenden gasförmigen Ausgangsmaterialien auch im Fall der Zerstäubung als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Stickstoffatomen eingesetzt werden.

Für die Bildung einer aus einem amorphen Material mit Sauerstoffatomen bestehenden Zwischenschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren können eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine SiO₂-Scheibe oder eine Scheibe, die Si und darin eingemischtes SiO₂ enthält, als Target eingesetzt werden, und die Zerstäubung kann in verschiedenen Gasatmosphären bewirkt werden.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen, ggf. zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, beispielsweise SiH₄ und O₂ oder O₂, die mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, falls dies erwünscht ist, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeführt, in der ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und die vorstehend erwähnte Si-Scheibe zerstäubt wird.

Alternativ kann die Zerstäubung im Fall der Verwendung von Si und SiO₂ als getrennten Targets oder im Fall der Verwendung eines Targets aus einer platten- oder folienförmigen Mischung von Si und SiO₂ in einer verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die H-Atome und/oder X-Atome enthält, bewirkt werden.

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen können auch im Fall der Zerstäubung die in den Beispielen für die Bildung der Zwischenschicht nach dem Glimmentladungsverfahren als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Sauerstoffatomen erwähnten Vertreter der Ausgangsmaterialien in wirksamer Weise eingesetzt werden.

Als verdünnendes Gas, das bei der Bildung der Zwischenschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, sind Edelgase wie He, Ne und Ar geeignet.

Wenn die Zwischenschicht 102 aus dem vorstehend beschriebenen amorphen Material besteht, wird sie sorgfältig so gebildet, daß die erforderlichen Eigenschaften genau wie beschrieben erzielt werden können.

Eine aus Si-Atomen und mindestens einem Vertreter von C-, N- und O- und ggf. H- und/oder X-Atomen bestehende Substanz kann je nach den Herstellungsbedingungen verschiedene Formen annehmen, die sich von einer kristallinen bis zu einer amorphen Form erstreckt, und sie kann elektrische Eigenschaften annehmen, die von den Eigenschaften einer elektrisch leitenden Substanz über die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators und von den Eigenschaften einer photoleitfähigen bis zu den Eigenschaften einer nicht photoleitfähigen Substanz reichen. Die Herstellungsbedingungen der Zwischenschicht werden genau ausgewählt, damit amorphe Materialien gebildet werden können, die mindestens in bezug auf das Licht des sichtbaren Bereichs nicht photoleitfähig sind.

Die Zwischenschicht 102 dient zur Verhinderung der Injektion von freien Ladungsträgern von der Seite des Schichtträgers 101 her in die photoleitfähige Schicht 103, während den Phototrägern, die in der photoleitfähigen Schicht 103 erzeugt worden sind, eine leichte bzw. glatte Bewegung und ein leichter Durchtritt durch die Zwischenschicht 102 zu der Seite des Schichtträgers 101 hin ermöglicht wird. Aus diesem Grund ist es erwünscht, daß die vorstehend erwähnten amorphen Materialien so gebildet werden, daß sie mindestens im sichtbaren Bereich des Lichts das Verhalten eines elektrischen Isolators zeigen.

Die Zwischenschicht 102 wird auch so gebildet, daß sie bezüglich des Durchtritts von Ladungsträgern einen Beweglichkeitswert hat, der einen glatten Durchtritt von in der photoleitfähigen Schicht 103 erzeugten Phototrägern durch die Zwischenschicht 102 ermöglicht.

Als eine andere entscheidende Bedingung für die Herstellung der Zwischenschicht 102 aus dem amorphen Material mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften kann die Schichtträgertemperatur während der Herstellung der Zwischenschicht erwähnt werden.

Mit anderen Worten, die Schichtträgertemperatur während der Bildung einer aus dem vorstehend erwähnten amorphen Material bestehenden Zwischenschicht 102 auf der Oberfläche des Schichtträgers 101 stellt eine wichtige Einflußgröße dar, die die Struktur und die Eigenschaften der gebildeten Zwischenschicht beeinflußt. Die Schichtträgertemperatur wird während der Bildung der Zwischenschicht genau gesteuert, damit das vorstehend erwähnte amorphe Material so hergestellt werden kann, daß es genau die gewünschten Eigenschaften hat.

Die Schichtträgertemperatur während der Bildung der Zwischenschicht 102, die geeigneterweise innerhalb eines optimalen Bereichs gewählt wird, der von dem für die Bildung der Zwischenschicht 102 angewandten Verfahren abhängt, beträgt im allgemeinen 20° bis 300°C und vorzugsweise 50° bis 250°C. Für die Bildung der Zwischenschicht 102 wird geeigneterweise das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren angewendet, weil diese Verfahren im Vergleich mit anderen Verfahren eine relativ leicht durchführbare, genaue Steuerung des Atomverhältnisses der die Zwischenschicht bildenden Elemente oder der Schichtdicke ermöglichen können, wenn in dem gleichen System anschließend die photoleitfähige Schicht 103 auf der Zwischenschicht 102 und, falls dies erwünscht ist, außerdem eine Deckschicht auf der photoleitfähigen Schicht 103 gebildet wird. In dem Fall, daß die Zwischenschicht 102 nach diesen Schichtbildungsverfahren gebildet wird, können als wichtige Einflußgrößen, die ähnlich wie die vorstehend beschriebene Schichtträgertemperatur die Eigenschaften der herzustellenden Zwischenschicht beeinflussen, auch die Entladungsleistung und der Gasdruck während der Schichtbildung erwähnt werden.

Die Entladungsleistung beträgt im allgemeinen 1 bis 300 W und vorzugsweise 2 bis 150 W, damit in wirksamer Weise mit einer guten Produktivität eine Zwischenschicht 102 hergestellt wird, deren Eigenschaften zur Erzielung des gewünschten Zwecks führen. Der Gasdruck in der Abscheidungskammmer beträgt im allgemeinen 4 µbar bis 6,7 mbar und vorzugsweise 10,7 µbar bis 0,67 mbar.

Ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung der Zwischenschicht 102 stellt auch der Gehalt an Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen in der Zwischenschicht 102 eine wichtige Einflußgröße hinsichtlich der Bildung einer Zwischenschicht mit den erwünschten Eigenschaften dar.

Bei der Bildung einer aus a-Si _a C_1-a bestehenden Zwischenschicht 102 kann der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 60 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 65 bis 80 Atom-% und insbesondere 70 bis 75 Atom-% betragen, d. h. daß der Index a 0,1 bis 0,4, vorzugsweise 0,2 bis 0,35 und insbesondere 0,25 bis 0,3 betragen kann. Wenn die Zwischenschicht 102 aus a-(Si _b C_1-b ) _c H_1-c besteht, beträgt der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 30 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 40 bis 90 Atom-% und insbesondere 50 bis 80 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index b im allgemeinen 0,1 bis 0,5, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 beträgt, während der Index c im allgemeinen 0,60 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere 0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die Zwischenschicht 102 aus a-(Si _d C_1-d ) _e X_1-e oder aus a-(Si _f C_1-f ) _g (H+X)_1-g besteht, beträgt der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 40 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 50 bis 90 Atom-% und insbesondere 60 bis 80 Atom-% und beträgt der Gehalt an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen und Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt, d. h. daß die Indizes d und f im allgemeinen 0,1 bis 0,47, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 betragen, während die Indizes e und g im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,85 bis 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen.

Wenn die Zwischenschicht 102 aus einem amorphen Material mit Stickstoffatomen gebildet ist, beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im Fall von a-Si _h N_1-h im allgemeinen 43 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 43 bis 50 Atom-%, d. h. daß der Index h im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43 bis 0,50 beträgt.

Wenn die Zwischenschicht 102 aus a-(Si _i N_1-i ) _j H_1-j besteht, beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im allgemeinen 25 bis 55 Atom-% und vorzugsweise 35 bis 55 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen im allgemeinen 2 bis 35 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index i im allgemeinen 0,43 bis 0,6 und vorzugsweise 0,43 bis 0,5 beträgt, während der Index j im allgemeinen 0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die Zwischenschicht 102 aus a-(Si _k N_1-k ) _l X_1-l oder aus a-(Si _m N_1-m ) _n (H+X)_1-n besteht, beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im allgemeinen 30 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 40 bis 60 Atom-% und beträgt der Gehalt an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen und Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und vorzugsweise 2 bis 15 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt, d. h. daß die Indizes k und m im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43 bis 0,49 betragen, während die Indizes l und n im allgemeinen 0,8 bis 0,99 und vorzugsweise 0,85 bis 0,98 betragen.

Wenn die Zwischenschicht 102 aus einem amorphen Material mit Sauerstoffatomen gebildet ist, beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der aus a-Si _o O_1-o bestehenden Zwischenschicht 102 im allgemeinen 60 bis 67 Atom-% und vorzugsweise 63 bis 67 Atom-%, d. h. daß der Index o im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt. Wenn die Zwischenschicht 102 aus a-(Si _p O_1-p ) _q H_1-q besteht, beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Zwischenschicht 102 im allgemeinen 39 bis 66 Atom-% und vorzugsweise 42 bis 64 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen im allgemeinen 2 bis 35 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index p im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt, während der Index q im allgemeinen 0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,70 bis 0,95 beträgt. Wenn die Zwischenschicht 102 aus a-(Si _r O_1-r ) _s X_1-s oder aus a-(Si _t O_1-t ) _u (H+X)_1-u besteht, beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Zwischenschicht 102 im allgemeinen 48 bis 66 Atom-% und vorzugsweise 51 bis 66 Atom-% und beträgt der Gehalt an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen und Wasserstoffatomen, wenn außerdem Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und vorzugsweise 2 bis 15 Atom-%, wobei der Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt, d. h. daß der Index r oder t im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt, während der Index s oder u im allgemeinen 0,80 bis 0,99 und vorzugsweise 0,85 bis 0,98 beträgt.

Als elektrisch isolierende Metalloxide für die Bildung der Zwischenschicht 102 können vorzugsweise Metalloxide wie Al₂O₃, BeO, CaO, Cr₂O₃, P₂O₅, ZrO₂, HfO₂, GeO₂, Y₂O₃, TiO₂, Ce₂O₃, MgO, MgO · Al₂O₃ oder SiO₂ · MgO erwähnt werden. Zur Bildung der Zwischenschicht 102 kann auch eine Mischung aus 2 oder mehr Arten dieser Metalloxide eingesetzt werden.

Die aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid bestehende Zwischenschicht 102 kann durch das Vakuumabscheidungsverfahren, das chemische Aufdampfverfahren (CVD-Verfahren), das Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenbedampfungsverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren oder durch andere Verfahren gebildet werden.

Für die Bildung der Zwischenschicht 102 durch das Zerstäubungsverfahren kann beispielsweise eine zur Bildung einer Zwischenschicht dienende Scheibe als Target eingesetzt und in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen wie He, Ne oder Ar zerstäubt werden.

Wenn das Elektronenstrahlverfahren angewendet wird, wird ein Ausgangsmaterial für die Bildung der Zwischenschicht in ein Abscheidungsschiffchen hineingebracht, das seinerseits mit einem Elektronenstrahl bestrahlt werden kann, um eine Aufdampfung dieses Ausgangsmaterials zu bewirken.

Die Zwischenschicht 102 wird so ausgebildet, daß sie elektrisch isolierendes Verhalten zeigt, weil die Zwischenschicht 102 die Funktion hat, ein Eindringen von Ladungsträgern von der Seite des Schichtträgers 101 her in die photoleitfähige Schicht 103 in wirksamer Weise zu verhindern und einen leichten Durchtritt der in der photoleitfähigen Schicht 103 erzeugten Phototräger, die sich zu dem Schichtträger 101 hin bewegen, von der Seite der photoleitfähigen Schicht 103 durch die Zwischenschicht 102 zu der Seite des Schichtträgers 101 hin zu ermöglichen.

Der numerische Bereich der Schichtdicke der Zwischenschicht ist eine wichtige Einflußgröße für die wirksame Erfüllung des vorstehend erwähnten Zweckes. Mit anderen Worten, die Injektion von freien Ladungsträgern in die photoleitfähige Schicht 103 von der Seite des Schichtträgers 101 her kann durch die Zwischenschicht nicht in ausreichendem Maße verhindert werden, wenn die Schichtdicke der Zwischenschicht zu gering ist. Andererseits ist die Wahrscheinlichkeit, daß die in der photoleitfähigen Schicht 103 erzeugten Phototräger zu der Seite des Schichtträgers 101 hin durchtreten, sehr gering, wenn die Zwischenschicht zu dick ist. Demnach kann in diesen beiden Fällen die Aufgabe der Erfindung nicht in wirksamer Weise gelöst werden.

Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Gesichtspunkte beträgt die Dicke der Zwischenschicht 102 im allgemeinen 3,0 bis 100,0 nm und vorzugsweise 5,0 bis 60,0 nm, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen.

Um die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise zu lösen, besteht die auf dem Träger 101 vorgesehene photoleitfähige Schicht 103 aus a-Si(H, X) mit den nachstehend erläuterten Halbleitereigenschaften, wobei die photoleitfähige Schicht 103 außerdem mit Sauerstoffatomen dotiert wird, die in der nachstehend beschriebenen Weise in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht verteilt sind.

a-Si(H, X) vom p-Typ: Dieser Typ enthält nur einen Akzeptor oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor, wobei die Konzentration des Akzeptors (N _a ) relativ höher als die Konzentration des Donators ist.

a-Si(H, X) vom p^--Typ: Es handelt sich dabei um einen Typ von , der den Akzeptor in einer niedrigeren Akzeptorkonzentration (N _a ) als der Typ enthält, wenn er nur einen Akzeptor enthält, oder der den Akzeptor in einer im Vergleich mit dem Typ relativ niedrigeren Konzentration enthält, wenn er sowohl einen Akzeptor als auch einen Donator enthält.

a-Si(H, X) vom n-Typ: Dieser Typ enthält nur einen Donator oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor, wobei die Konzentration des Donators (N _α ) relativ höher als die Konzentration des Akzeptors ist.

a-Si(H, X) vom n^--Typ: Es handelt sich dabei um einen Typ von , der den Donator in einer niedrigeren Donatorkonzentration (N _α ) als der Typ enthält, wenn er nur einen Donator enthält, oder der den Donator im Vergleich mit dem Typ in einer relativ niedrigeren Konzentration enthält, wenn er sowohl einen Akzeptor als auch einen Donator enthält.

a-Si(H, X) vom i-Typ: Bei diesem Typ gilt:

N _a ≃ N _α ≃ 0 oder N _a ≃ N _α .

Typische Beispiele für Halogenatome, die in der photoleitfähigen Schicht 103 enthalten sein können, sind Fluor, Chlor, Brom und Jod, wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt werden.

In der photoleitfähigen Schicht des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials ist ein Schichtbereich vorgesehen, der Sauerstoffatome enthält, die in den zu der Oberfläche des Schichtträgers im wesentlichen parallelen Ebenen gleichmäßig verteilt sind, jedoch in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht ungleichmäßig verteilt sind. Zusätzlich zu diesem besonderen Merkmal sind die Sauerstoffatome gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an der Seite der Oberfläche, die dem Schichtträger entgegengesetzt ist (d. h. an der Seite der in Fig. 1 gezeigten freien Oberfläche 104), stärker angereichert, so daß sich der Höchstwert C _max des Gehalts der Sauerstoffatome im Verteilungsprofil des Gehalts der Sauerstoffatome an der vorstehend erwähnten Oberfläche oder in der Nähe davon befindet.

In den Fig. 2 bis 5 werden typische Beispiele für die Verteilung der in der photoleitfähigen Schicht eines elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit einer solchen Verteilung des Gehalts der Sauerstoffatome enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht gezeigt. In den Fig. 2 bis 5 zeigt auf der Ordinatenachse t den Abstand der einzelnen Ebenen der photoleitfähigen Schicht 103, die der Oberfläche des Schichtträgers parallel sind, von t₀, wobei t₀ die Lage der Grenzfläche zwischen der photoleitfähigen Schicht 103 einerseits und dem Schichtträger 101 oder der Zwischenschicht 102 andererseits (die Lage der unteren Oberfläche) bezeichnet, während t _s die Lage der Grenzfläche der photoleitfähigen Schicht 103 an der Seite der freien Oberfläche 104 (die gleiche Lage wie die in Fig. 1 gezeigte, freie Oberfläche 104, d. h. die Lage der oberen Oberfläche) bezeichnet, wobei der Abstand t von t₀ in Richtung auf t _s ansteigt. Die Abszissenachse zeigt die Verteilung des Gehalts der Sauerstoffatome, C, in jeder Lage bzw. Ebene in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht 103, wobei der Gehalt der Sauerstoffatome in der Richtung des Pfeils ansteigt. C _max bezeichnet den Höchstwert des Gehalts der Sauerstoffatome, der in einer bestimmten Lage in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht 103 vorliegt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist der Gehalt der in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome so in der photoleitfähigen Schicht 103 verteilt, daß der Gehalt der Sauerstoffatome von der Lage t₀ der unteren Oberfläche ausgehend in Richtung zu der Lage t _s der oberen Oberfläche kontinuierlich monoton ansteigt, bis er in der Lage t₁ den Höchstwert des Gehalts T _max erreicht, worauf der Gehalt C in dem Intervall bis zu der Lage t _s der oberen Oberfläche den Wert C _max ohne Veränderung beibehält.

Wenn das hergestellte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 100 eine photoleitfähige Schicht 103 mit einer freien Oberfläche 104, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, aufweist, kann der Gehalt der Sauerstoffatome in der Nähe der Lage t _s der oberen Oberfläche auf einen Wert erhöht werden, der viel größer als der Gehalt der Sauerstoffatome in anderen Bereichen ist, wodurch der freien Oberfläche 104 eine verbesserte Befähigung zum Tragen solcher Ladungen verliehen wird. In diesem Fall hat ein solcher Schichtbereich die Funktion einer sogenannten Sperrschicht.

Demnach kann in der photoleitfähigen Schicht 103 eine obere Sperrschicht gebildet werden, indem man den Gehalt der Sauerstoffatome in der Nähe der freien Oberfläche 104 der photoleitfähigen Schicht 103 im Vergleich mit dem Gehalt der Sauerstoffatome in anderen Schichtbereichen sehr stark anreichert. Alternativ kann auch unter Verwendung von Substanzen, die die gleichen Eigenschaften haben wie die Substanzen, aus denen die Zwischenschicht 102 besteht, eine Deckschicht auf der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 103 gebildet werden. Die Deckschicht kann in diesem Fall geeigneterweise eine Dicke von 3,0 nm bis 5 µm und vorzugsweise eine Dicke von 5,0 nm bis 2 µm haben.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist in dem Schichtbereich in dem unteren Anteil zwischen t₀ und t₂ kein Sauerstoffatom oder eine unterhalb des nachweisbaren Grenzwertes liegende Menge von Sauerstoffatomen enthalten. Von der Lage t₂ bis zu der Lage t₃ steigt der Gehalt der Sauerstoffatome gemäß einer Funktion erster Ordnung oder in Annäherung an eine Funktion erster Ordnung monoton an, bis er in der Lage t₃ den Höchstwert des Gehalts C _max erreicht. In dem Schichtbereich zwischen t₃ und t _s sind die Sauerstoffatome in gleichmäßiger Verteilung mit dem Höchstwert des Gehalts C _max enthalten.

Fig. 3 ist so dargestellt, als ob in dem Intervall zwischen t₀ und t₂ überhaupt kein Sauerstoff enthalten wäre, weil eine unterhalb des feststellbaren Grenzwertes liegende Menge von Sauerstoffatomen, falls überhaupt Sauerstoffatome vorhanden sind, ähnlich behandelt wird, als ob kein Sauerstoff enthalten wäre.

Demnach enthält ein Schichtbereich, für den ein Sauerstoffgehalt von 0 angegeben wird (beispielsweise der Schichtbereich zwischen t₀ und t₂ in Fig. 3), überhaupt keine Sauerstoffatome oder nur eine unterhalb des feststellbaren Grenzwertes liegende Menge von Sauerstoffatomen. Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik liegt der feststellbare Grenzwert des Gehalts der Sauerstoffatome bei 200 Atom-ppm, auf Siliciumatome bezogen.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind die Sauerstoffatome im unteren Schichtbereich der photoleitfähigen Schicht 103 zwischen t₀ und t₄ in gleichmäßiger und gleichbleibender Verteilung enthalten, so daß ihr Gehalt C einen konstanten Wert von C₁ hat, während die Sauerstoffatome in dem oberen Schichtbereich zwischen t₄ und t _s gleichmäßig und gleichbleibend mit dem Höchstwert des Gehalts C _max verteilt sind. In dem oberen und dem unteren Schichtbereich liegen demnach verschiedene Werte des Gehalts der Sauerstoffatome C ohne stetigen Übergang vor.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die Sauerstoffatome in der photoleitfähigen Schicht 103 von der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage t₅ mit einem konstanten Wert des Gehalts C₂ enthalten, und der Gehalt der Sauerstoffatome steigt von der Lage t₅ ausgehend bis zu der Lage t₆ allmählich an. Von der Lage t₆ ausgehend steigt der Gehalt der Sauerstoffatome bis zu der Lage der oberen Oberfläche t _s , wo er den Höchstwert des Gehalts C _max erreicht, steil an.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es als eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials zur Erzielung einer hohen Photoempfindlichkeit und von stabilen Bildeigenschaften erwünscht, daß die Sauerstoffatome in der photoleitfähigen Schicht 103 in einer solchen Verteilung enthalten sind, daß ihr Gehalt bei Annäherung ihrer Lage an die Lage der oberen Oberfläche t _s ansteigt.

Im Fall einer Verteilung, wie sie in den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 5 gezeigt wird, bei denen die in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome in der Weise in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht verteilt sind, daß sie an der dem Schichtträger 101 entgegengesetzten Seite stärker angereichert sind, beträgt der Gesamtgehalt C _t der in dem gesamten Schichtbereich enthaltenen Sauerstoffatome im allgemeinen 0,05 bis 30 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, und der Höchstwert des Gehalts der Sauerstoffatome C _max an der dem Schichtträger 101 entgegengesetzten Oberfläche oder in der Nähe dieser Oberfläche in diesem Schichtbereich beträgt im allgemeinen 0,3 bis 67 Atom-%, vorzugsweise 0,5 bis 67 Atom-% und insbesondere 1,0 bis 67 Atom-%.

Bei den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials kann die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise erfüllt werden, indem man Sauerstoffatome gemäß einem gewünschten Verteilungsprofil so in die photoleitfähige Schicht 103 hineingibt, daß die in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht 103 ungleichmäßig verteilt sind, wobei der Höchstwert C _max des Gehalts der Sauerstoffatome an der Lage t _s der oberen Oberfläche oder in der Nähe von t _s vorliegt und wobei der Gehalt der Sauerstoffatome von der Lage t _s der oberen Oberfläche ausgehend in Richtung zu der Lage t₀ der unteren Oberfläche abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in der ganzen photoleitfähigen Schicht stellt eine wichtige Einflußgröße für die Lösung der Aufgabe der Erfindung dar.

Der Gesamtgehalt der in der photoleitfähigen Schicht enthaltenen Sauerstoffatome liegt im allgemeinen in dem vorstehend angegebenen Bereich, er beträgt jedoch vorzugsweise 0,05 bis 20 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen, und insbesondere 0,05 bis 10 Atom-%.

In den Fig. 6 bis 12 werden andere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials gezeigt. Bei diesen Ausführungsformen weist das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial mindestens einen Schichtbereich auf, in dem die in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome in den zu der Oberfläche des Schichtträgers annähernd parallelen Ebenen im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, jedoch in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht ungleichmäßig verteilt sind, wobei die Sauerstoffatome so verteilt sind, daß sie an der Seite der Oberfläche, an der der Schichtträger 101 vorgesehen ist, stärker angereichert sind als im mittleren Anteil dieses Schichtbereichs.

Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen weist die photoleitfähige Schicht 103 im Unterschied zu den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen mindestens einen Schichtbereich auf, bei dem der Höchstwert des Gehalts der Sauerstoffatome an der Oberfläche an der Seite, an der der Schichtträger 101 vorgesehen ist, oder in der Nähe dieser Oberfläche vorliegt.

In den Fig. 6 bis 12 haben die Ordinatenachse und die Abszissenachse die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 2 bis 5. Unter dem mit einem Wert von 0 angegebenen Sauerstoffgehalt ist zu verstehen, daß der Gehalt der Sauerstoffatome im wesentlichen 0 beträgt, wie es vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 5 beschrieben worden ist. Darunter, daß der Gehalt der Sauerstoffatome im wesentlichen 0 beträgt, ist zu verstehen, daß die Menge der Sauerstoffatome in dem betreffenden Anteil des Schichtbereichs unter dem vorstehend beschriebenen, feststellbaren Grenzwert liegt, so daß der Fall eingeschlossen ist, daß Sauerstoffatome tatsächlich in einer unterhalb des feststellbaren Grenzwerts liegenden Menge enthalten sind.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind die in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome so durch die photoleitfähige Schicht 103 hindurch verteilt, daß der Gehalt der Sauerstoffatome von der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage t₁ den konstanten Wert C₁ hat und daß der Gehalt der Sauerstoffatome von dem Gehalt C₂ in der Lage t₁ ausgehend bis zu der Lage der oberen Oberfläche t _s gemäß einer Funktion erster Ordnung abnimmt, bis der Gehalt der Sauerstoffatome beim Erreichen der Lage der oberen Oberfläche t _s einen Wert von im wesentlichen 0 erreicht.

Bei der Ausführungsform von Fig. 6 kann der photoleitfähigen Schicht 103 in dem an ihre untere Oberfläche angrenzenden Schichtbereich durch starke Erhöhung des Gehalts der Sauerstoffatome C zwischen den Lagen t₀ und t₁ in ausreichendem Maße die Funktion einer Sperrschicht verliehen werden.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind die in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome so verteilt, daß der Gehalt der Sauerstoffatome von der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage t₁ den konstanten Wert C₁ hat, während der Gehalt der Sauerstoffatome von der Lage t₁ ausgehend in Richtung zu der Lage der oberen Oberfläche t _s unter Ausbildung einer leicht gekrümmten Kurve im Verteilungsprofil allmählich abnimmt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt der Sauerstoffatome von t₀ bis t₁ den konstanten Wert C₁, und der Gehalt der Sauerstoffatome nimmt von t₁ bis t₂ gemäß einer Funktion erster Ordnung ab, während der Gehalt der Sauerstoffatome von t₂ bis t _s wieder einen konstanten Wert (C₂) hat. Bei dieser Ausführungsform kann dem an die obere Oberfläche angrenzenden Schichtbereich der photoleitfähigen Schicht 103 in ausreichendem Maße die Funktion einer Sperrschicht verliehen werden, indem der Gehalt der Sauerstoffatome C₂ in dem an die obere Oberfläche angrenzenden Schichtbereich (dem Anteil zwischen t₂ und t _s in Fig. 8) durch Einbau einer ausreichenden Menge von Sauerstoffatomen auf einen Wert gebracht wird, der dazu führt, daß dieser Schichtbereich die Funktion einer Sperrschicht zeigen kann.

Alternativ kann im Fall der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform der Gehalt der Sauerstoffatome C auch an beiden Oberflächenseiten der photoleitfähigen Schicht 103 so erhöht werden, daß er viel größer ist als der Gehalt der Sauerstoffatome in dem inneren Anteil der photoleitfähigen Schicht, wodurch es ermöglicht wird, daß die an die beiden Oberflächen angrenzenden Schichtbereiche die Funktion von Sperrschichten erfüllen.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ist das Verteilungsprofil der Sauerstoffatome zwischen t₀ und t₂ dem in Fig. 7 gezeigten Verteilungsprofil ähnlich, jedoch wird im ganzen ein anderes Verteilungsprofil erhalten, weil der Gehalt der Sauerstoffatome bei t₂ ohne stetigen Übergang steil ansteigt, so daß er zwischen t₂ und t _s den Wert C₂ hat.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist das Verteilungsprofil zwischen t₀ und t₃ dem in Fig. 7 gezeigten Verteilungsprofil ähnlich, jedoch wird zwischen t₃ und t₂ ein Schichtbereich gebildet, in dem der Sauerstoffgehalt im wesentlichen 0 ist, während zwischen t₂ und t _s eine große Menge von Sauerstoffatomen mit einem Gehalt von C₂ enthalten ist.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt der Sauerstoffatome zwischen t₀ und t₁ den konstanten Wert C₁, und der Gehalt der Sauerstoffatome nimmt von einem Wert von C₃ in der Lage t₁ ausgehend bis zu einem Wert von C₄ in der Lage t₂ zwischen t₁ und t₂ gemäß einer Funktion erster Ordnung ab, während der Gehalt der Sauerstoffatome zwischen t₂ und t _s wieder erhöht ist und den konstanten Wert C₂ hat.

Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt der Sauerstoffatome zwischen t₀ und t₁ den konstanten Wert C₁, und auch zwischen t₂ und t _s wird ein Verteilungsprofil mit einem konstanten Wert von C₂ des Gehalts der Sauerstoffatome gebildet, während der Gehalt der Sauerstoffatome zwischen t₁ und t₂ von dem Wert C₃ in der Lage t₁ ausgehend in Richtung zu dem mittleren Anteil der photoleitfähigen Schicht allmählich abnimmt und von dem mittleren Anteil ausgehend in Richtung zu der Lage t₂, wo er den Wert C₄ erreicht, wieder allmählich zunimmt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen ein Schichtbereich vorgesehen, der an der auf der Seite des Schichtträgers 101 befindlichen Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 103 oder in der Nähe dieser Oberfläche einen Höchstwert des Gehalts der Sauerstoffatome aufweist, so daß die Sauerstoffatome dort stärker angereichert sind als in dem mittleren Anteil der photoleitfähigen Schicht 103. Außerdem kann, falls dies erforderlich ist, auch in dem Oberflächenbereich der photoleitfähigen Schicht 103, der die zu dem Schichtträger entgegengesetzte Seite der photoleitfähigen Schicht darstellt, ein Schichtbereich vorgesehen werden, in dem der Gehalt der Sauerstoffatome größer ist als in dem mittleren Anteil der photoleitfähigen Schicht 103. Außerdem kann an der unteren Oberfläche oder in der Nähe dieser Oberfläche auch ein Schichtbereich gebildet werden, in dem der Gehalt der Sauerstoffatome sehr stark angereichert ist, so daß dieser Schichtbereich in ausreichendem Maße die Funktion einer Sperrschicht erfüllen kann.

Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen kann der Höchstwert C _max des Gehalts der in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome im Verteilungsprofil des Gehalts der Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht zur wirksamen Erfüllung der Aufgabe der Erfindung im allgemeinen einen Wert von 0,3 bis 67 Atom-%, vorzugsweise einen Wert von 0,5 bis 67 Atom-% und insbesondere einen Wert von 1,0 bis 67 Atom-% haben.

Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials sind die in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht 103 hinsichtlich ihres Gehalts ungleichmäßig verteilt, wobei durch die Werte des Gehalts der Sauerstoffatome ein Verteilungsprofil gebildet wird, bei dem der Gehalt der Sauerstoffatome von der Nähe des an die untere Oberfläche angrenzenden Schichtbereichs ausgehend in Richtung zu dem mittleren Anteil der photoleitfähigen Schicht 103 abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der in der photoleitfähigen Schicht 103 enthaltenen Sauerstoffatome stellt jedoch eine entscheidende Einflußgröße für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung dar.

Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in der photoleitfähigen Schicht 103 beträgt im allgemeinen 0,05 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,05 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,05 bis 10 Atom-%.

Fig. 13 ist die schematische Darstellung eines Schnittes einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.

Das in Fig. 13 gezeigte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 1300 weist ähnlich wie das unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial einen Schichtträger 1301, eine ggf. auf dem Schichtträger 1301 vorgesehene, als Sperrschicht dienende Zwischenschicht 1302 und eine photoleitfähige Schicht 1303 auf, wobei die photoleitfähige Schicht 1303 Sauerstoffatome enthält, die in zu der Oberfläche des Schichtträgers 1301 im wesentlichen parallelen Ebenen im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, jedoch in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht ungleichmäßig verteilt sind, wobei die Sauerstoffatome in den jeweiligen Anteilen der Schichtbereiche 1304, 1305 und 1306 verschieden verteilt sind. D. h. daß die photoleitfähige Schicht 1303 aus einem unteren Schichtbereich 1304, in dem die Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht im wesentlichen gleichmäßig mit dem Gehalt C₁ verteilt sind, einem oberen Schichtbereich 1306, in dem die Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht im wesentlichen gleichmäßig mit dem Gehalt C₂ verteilt sind, und einem zwischen dem unteren und dem oberen Schichtbereich ausgebildeten Zwischenschichtbereich 1305, in dem die Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht im wesentlichen gleichmäßig mit dem Gehalt C₃ verteilt sind, besteht.

Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform können die Werte C₁, C₂ und C₃ des Gehalts der Sauerstoffatome in den jeweiligen Schichtbereichen in gewünschter Weise variiert werden, wobei jedoch die Beziehung C₃<C₁, C₂ erfüllt sein muß. Zur wirksameren Lösung der Aufgabe der Erfindung beträgt die Obergrenze des Wertes C₁ oder C₂ jedoch im allgemeinen 66 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 64 Atom-% oder weniger und insbesondere 51 Atom-% oder weniger, während die Untergrenze von C₁ oder C₂ im allgemeinen 11 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 15 Atom-% oder mehr und insbesondere 20 Atom-% oder mehr beträgt. Die Obergrenze des Wertes C₃ kann im allgemeinen 10 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 5 Atom-% und insbesondere 2 Atom-% betragen, während die Untergrenze des Wertes C₃ im allgemeinen 0,01 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 0,02 Atom-% oder mehr und insbesondere 0,03 Atom-% oder mehr beträgt.

Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in der photoleitfähigen Schicht 1303 kann im allgemeinen 0,05 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,05 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,05 bis 10 Atom-% betragen.

Wie es vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde, muß die Zwischenschicht 1302 nicht unbedingt vorgesehen werden, wenn die im Fall der direkten Ausbildung der photoleitfähigen Schicht auf dem Schichtträger 1301 zwischen dem Schichtträger 1301 und der photoleitfähigen Schicht 1303 gebildete Grenzfläche in ausreichendem Maße die gleiche Funktion wie die vorstehend beschriebene Zwischenschicht 1302 zeigen kann.

Außerdem kann, falls dies erwünscht ist, einem Schichtbereichsanteil der photoleitfähigen Schicht 1303 durch den Einbau einer ausreichenden Menge von Sauerstoffatomen in den Oberflächen-Schichtbereich der photoleitfähigen Schicht 1303 auf der Seite des Schichtträgers 1301 die gleiche Sperrschichtfunktion wie der Zwischenschicht 1302 verliehen werden, so daß auf die Zwischenschicht 1302 auch verzichtet werden kann. Wenn einem Schichtbereichsanteil der photoleitfähigen Schicht 1303 die Funktion einer Sperrschicht verliehen wird, beträgt der Gehalt der Sauerstoffatome, der erforderlich ist, damit dieser Anteil eine solche Funktion zeigt, im allgemeinen 39 bis 69 Atom-%, vorzugsweise 42 bis 66 Atom-% und insbesondere 48 bis 66 Atom-%, wobei sich diese Werte auf die Siliciumatome beziehen.

Eine im wesentlichen aus a-Si(H, X) bestehende, photoleitfähige Schicht, die Sauerstoffatome enthält, kann durch ein Vakuumaufdampfverfahren unter Anwendung einer Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenbedampfungsverfahren, gebildet werden. Für die Bildung der photoleitfähigen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen in eine Abscheidungskammer eingeführt, in der die Glimmentladung erzeugt wird, wodurch auf der Oberfläche eines vorgegebenen Schichtträgers, der vorher in eine festgelegte Lage gebracht worden ist, eine aus a-Si(H, X) bestehende photoleitfähige Schicht gebildet wird. Für den Einbau von Sauerstoffatomen in die zu bildende photoleitfähige Schicht kann während der Bildung der photoleitfähigen Schicht ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen in die Abscheidungskammer eingeleitet werden.

Wenn die photoleitfähige Schicht nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet werden soll, kann bei der Durchführung der Zerstäubung eines aus Si gebildeten Targets in einer Atmosphäre, die aus einem Inertgas wie Ar oder He oder aus einer Gasmischung auf der Grundlage eines solchen Gases besteht, ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in die zur Zerstäubung dienende Kammer eingeführt werden.

Als Verfahren zum Einbau von Sauerstoffatomen in die photoleitfähige Schicht kann während der Bildung dieser Schicht ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen in die Abscheidungskammer eingeleitet werden, oder ein zum Einbau von Sauerstoffatomen dienendes Target, das vorher in der Abscheidungskammer angeordnet worden ist, kann bei einem alternativen Verfahren während der Bildung der photoleitfähigen Schicht zerstäubt werden.

Wirksame Beispiele für das zum Einbau von Siliciumatomen dienende gasförmige Ausgangsmaterial, das bei der Bildung der photoleitfähigen Schicht einzusetzen ist, sind gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀. SiH₄ und Si₂H₆ werden im Hinblick auf ihre leichte Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich des Einbaus von Siliciumatomen besonders bevorzugt.

Als wirksames gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen, das bei der Bildung der photoleitfähigen Schicht einzusetzen ist, kann eine Anzahl von Halogenverbindungen wie gasförmige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen und halogensubstituierte Silanderivate, die gasförmig oder vergasbar sind, erwähnt werden.

Alternativ ist auch der Einsatz von Halogenatome enthaltenden, gasförmigen oder vergasbaren Siliciumverbindungen, die aus Siliciumatomen und Halogenatomen gebildet sind, wirksam.

Typische Beispiele für Ausgangsmaterialien zum Einbau von Halogenatomen, die vorzugsweise eingesetzt werden, sind gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₇, JF₅, JCl oder JBr.

Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung werden Siliciumhalogenide wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄ oder SiBr₄ bevorzugt.

Wenn das erfindungsgemäße elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial nach dem Glimmentladungsverfahren unter Einsatz einer Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf dem Schichtträger eine aus a-Si : X bestehende photoleitfähige Schicht gebildet werden, ohne daß als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen ein gasförmiges Siliciumhydrid eingesetzt wird.

Das grundlegende Verfahren zur Bildung einer Halogenatome enthaltenden photoleitfähigen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren besteht darin, daß ein zum Einbau von Siliciumatomen dienendes, gasförmiges Ausgangsmaterial, nämlich ein gasförmiges Siliciumhalogenid, und ein Gas wie Ar, H₂ oder He in einem festgelegten Verhältnis in einer geeigneten Gasströmungsmenge in die zur Bildung der photoleitfähigen Schicht dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Glimmentladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden und dadurch auf einem vorbestimmten Schichtträger eine photoleitfähige Schicht zu bilden. Zum Einbau von Wasserstoffatomen kann eine photoleitfähige Schicht auch gebildet werden, indem man eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumverbindung in einem geeigneten Verhältnis mit diesen Gasen vermischt.

Alle Gase, die zum Einbau einer bestimmten Atomart dienen, können entweder als einzelne Gasart oder in Form einer Mischung von mehreren Gasarten in einem festgelegten Verhältnis eingesetzt werden. Zur Bildung einer aus a-Si(H, X) bestehenden photoleitfähigen Schicht nach dem reaktiven Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenbedampfungsverfahren wird ein aus Si bestehendes Target eingesetzt, das im Fall des Zerstäubungsverfahrens in einer geeigneten Gasplasmaatmosphäre zerstäubt wird. Alternativ wird im Fall des Ionenbedampfungsverfahrens ein polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium als Verdampfungsquelle in ein Aufdampfschiffchen hineingebracht, und die Silicium-Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren verdampft, wobei den verdampften, fliegenden Substanzen ein Durchtritt durch eine geeignete Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Während dieser Verfahrensweise kann zum Einbau von Halogenatomen in die gebildete photoleitfähige Schicht beim Zerstäubungsverfahren und beim Ionenbedampfungsverfahren eine gasförmige Halogenverbindung, wie sie vorstehend erwähnt worden ist, oder eine Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung, wie sie vorstehend erwähnt worden ist, in die Abscheidungskammer eingeführt werden, um in der Abscheidungskammer eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas zu bilden.

Wenn Wasserstoffatome eingebaut werden, können ein zum Einbau von Wasserstoffatomen dienendes, gasförmiges Ausgangsmaterial wie H₂ oder die vorstehend erwähnten Silane in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer, in der eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas gebildet werden kann, eingeleitet werden.

Die Sauerstoffatome, die in der gebildeten photoleitfähigen Schicht mit einem gewünschten Verteilungsprofil in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht enthalten sind, können in die photoleitfähige Schicht eingeführt werden, indem während der Bildung dieser Schicht ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen in einer festgelegten, auf das Wachstum der photoleitfähigen Schicht abgestimmten Strömungsmenge in die Abscheidungskammer, in der die photoleitfähige Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Ionenbedampfungsverfahren oder dem reaktiven Zerstäubungsverfahren gebildet wird, eingeleitet wird.

Für die Bildung der photoleitfähigen Schicht nach dem Zerstäubungsverfahren kann in der vorstehend erwähnten Abscheidungskammer ein zum Einbau von Sauerstoffatomen dienendes Target vorgesehen werden, das in Abstimmung mit dem Wachstum der photoleitfähigen Schicht zerstäubt werden kann.

Als Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise zum Einbau von Sauerstoffatomen eingesetzt werden, können Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃) und aus Si-, O- und H-Atomen bestehende, niedere Siloxane wie Disiloxan H₃SiOSiH₃ oder Trisiloxan H₃SiOSiH₂OSiH₃ erwähnt werden. Als Material für die Bildung eines zum Einbau von Sauerstoffatomen dienenden Targets können in wirksamer Weise SiO₂ und SiO eingesetzt werden.

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen, das bei der Bildung der photoleitfähigen Schicht einzusetzen ist, können in wirksamer Weise die vorstehend erwähnten Halogenverbindungen oder halogenhaltigen Siliciumverbindungen eingesetzt werden. Zusätzlich dazu können als wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung der photoleitfähigen Schicht auch gasförmige oder vergasbare Halogenide eingesetzt werden, an deren Aufbau Wasserstoffatome beteiligt sind, wozu Halogenwasserstoffe wie HF, HCl, HBr oder HJ und halogensubstituierte Siliciumhydride wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ oder SiHBr₃ gehören.

Diese Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten, können vorzugsweise als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen eingesetzt werden, weil gleichzeitig mit dem Einbau von Halogenatomen Wasserstoffatome eingebaut werden können, die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder photoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind.

Statt nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren können Wasserstoffatome auch dadurch in die Struktur der amorphen Schicht eingebaut werden, daß in der Abscheidungskammer unter Anwendung von Siliciumverbindungen als Quelle für den Einbau von Siliciumatomen in gleichzeitiger Gegenwart von H₂ oder einem gasförmigen Silan wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀ eine Entladung angeregt wird.

Im Fall des reaktiven Zerstäubungsverfahrens unter Anwendung eines Si-Targets werden beispielsweise ein zum Einbau von Halogenatomen dienendes Gas und H₂-Gas, ggf. zusammen mit einem Inertgas wie He oder Ar, in die Abscheidungskammer eingeleitet, um in der Abscheidungskammer eine Plasmaatmosphäre zu bilden, worauf das Si-Target zerstäubt wird. Dadurch kann eine im wesentlichen aus a-Si(H, X) bestehende photoleitfähige Schicht mit erwünschten Eigenschaften erhalten werden.

Außerdem kann auch zusammen mit den vorstehend erwähnten Gasen ein Gas wie B₂H₆, PH₃ oder PF₃ eingeführt werden, wodurch zusätzlich eine Dotierung mit Fremdstoffen bewirkt wird.

Die Menge der Wasserstoffatome oder der Halogenatome, die in der photoleitfähigen Schicht des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials enthalten sind, oder die Gesamtmenge der Wasserstoffatome und der Halogenatome kann im allgemeinen 1 bis 40 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% betragen.

Der Gehalt der in die photoleitfähige Schicht eingebauten Wasserstoff- und/oder Halogenatome kann gesteuert werden, indem beispielsweise Einflußgrößen wie die Temperatur des Schichtträgers während der Abscheidung und/oder die Mengen der zum Einbau von Wasserstoff- oder Halogenatomen eingesetzten, in die Abscheidungskammer eingeführten Ausgangsmaterialien oder die Entladungsleistung gesteuert werden.

Zur Herstellung einer photoleitfähigen Schicht vom n-Typ, p-Typ oder i-Typ können während der Bildung der photoleitfähigen Schicht durch das Glimmentladungsverfahren oder das reaktive Zerstäubungsverfahren Fremdstoffe vom n-Typ, Fremdstoffe vom p-Typ oder Fremdstoffe von beiden Typen, die den Typ der elektrischen Leitfähigkeit steuern, in einer gesteuerten Menge in die photoleitfähige Schicht eingebaut werden.

Als Fremdstoff, der in die photoleitfähige Schicht einzubauen ist, damit der photoleitfähigen Schicht die Neigung zum i-Typ oder p-Typ verliehen wird, kann vorzugsweise ein Element der Gruppe IIIA des Periodensystems wie B, Al, Ga, In oder Tl erwähnt werden.

Andererseits kann vorzugsweise ein Element der Gruppe VA des Periodensystems wie N, P, As, Sb oder Bi eingesetzt werden, um der photoleitfähigen Schicht die Neigung zum n-Typ zu verleihen.

Die Menge, in der der Fremdstoff in die photoleitfähige Schicht einzubauen ist, damit der gewünschte Leitfähigkeitstyp erhalten wird, kann im Fall eines Fremdstoffs der Gruppe IIIA des Periodensystems 3×10^-2 Atom-% oder weniger und im Fall eines Fremdstoffs der Gruppe VA des Periodensystems 5×10^-3 Atom-% oder weniger betragen.

Die Schichtdicke der photoleitfähigen Schicht, die geeigneterweise so festgelegt wird, daß die in der photoleitfähigen Schicht erzeugten Phototräger mit einem guten Wirkungsgrad transportiert werden können, beträgt im allgemeinen 3 bis 100 µm und vorzugsweise 5 bis 50 µm.

Beispiel 1

Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.

Ein Molybdänblech (Schichtträger) 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer festgelegten Lage in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Der Schichtträger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Schichtträgers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung für die Heizvorrichtung 1408 erhöht, indem sie unter Messung der Temperatur des Schichtträgers variiert wurde, bis sich die Temperatur auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.

Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mitH₂ bis zu einer SiH₄-Konzentration von 10 Volumen-% verdünnt worden war (nachstehend als SiH₄(10)/H₂ bezeichnet, und das Ventil 1432 der Bombe 1412, die O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit He bis zu einer O₂-Konzentration von 0,1 Volumen-% verdünnt worden war (nachstehend als O₂(0,1)/He bezeichnet), geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu O₂(0,1)/He-Gas den Wert 10 : 0,3 erreichte. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der In 86452 00070 552 001000280000000200012000285918634100040 0002003143764 00004 86333nendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte.

Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden 3 h lang aufrechterhalten, wodurch eine aus einem Siliciumatome und Sauerstoffatome enthaltenden amorphen Material bestehende photoleitfähige Schicht gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1427 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429 zur Einführung von O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 allmählich geöffnet, während O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) unter einem an dem Auslaßmanometer 1439 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen gelassen wurde, und die Strömungsmenge des O₂-Gases wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 so stabilisiert, daß ihr Wert ¹/₁₀ der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug.

Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung einer oberen Sperrschicht mit einer Dicke von 60,0 nm 10 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet, und der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden, wodurch der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf einen Wert von 13 nbar oder weniger gebracht wurde. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm. Das auf diese Weise hergestellte Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Bilderzeugungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Bilddichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Beispiel 2

Ein Schichtträger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Schichtträgers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Gasbombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und das Ventil 1432 der Gasbombe 1412, die O₂(0,1)/He enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu O₂(0,1)/He-Gas den Wert 10 : 0,3 erhielt. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 abgelesene Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der photoleitfähigen Schicht auf dem Schichtträger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich erhöht, wobei das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He während der Bildung der photoleitfähigen Schicht so reguliert wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 1 : 1 betrug.

Nach der Beendigung der Bildung der photoleitfähigen Schicht wurde das Ausströmventil 1427 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429 zur Einführung von O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 allmählich geöffnet, während O₂-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer 1439 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen gelassen wurde. Anschließend wurde das Hilfsventil 1441-3 allmählich geöffnet, wobei die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 gleichzeitig so eingestellt wurde, daß die Strömungsmenge des O₂-Gases unter Erzielung eines Wertes stabilisiert wurde, der ¹/₁₀ der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug.

Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung einer oberen Sperrschicht 15 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 Bilder auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Beispiel 3

Ein Schichtträger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Schichtträgers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 und anschließend die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2, der Ausströmventile 1426 und 1427 und der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und das Ventil 1432 der Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Einströmventile 1421 und 1422 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 10 : 0,3 erhielt.

Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, bis sie so weit geöffnet waren, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 abgelesene Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der photoleitfähigen Schicht auf dem Schichtträger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich erhöht, wobei das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu O₂(0,1)/He-Gas während der Bildung der photoleitfähigen Schicht so reguliert wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 1 : 10 betrug.

Nach der Bildung der photoleitfähigen Schicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit der darauf ausgebildeten, photoleitfähigen Schicht aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatte die gebildete Schicht eine Dicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 Bilder auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Beispiel 4

Auf einem Schichtträger aus Molybdän wurde unter den gleichen Verfahrensbedingungen, wie in Beispiel 3 beschrieben, eine photoleitfähige Schicht gebildet, wobei die Bedingungen jedoch in der nachstehend angegebenen Weise abgeändert wurden. Die Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, wurde durch eine SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthaltende Bombe ersetzt, und die Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, wurde durch eine Bombe ersetzt, die mit Argongas (Reinheit: 99,999%) gefüllt war, in dem 0,2 Volumen-% Sauerstoff enthalten waren (nachstehend als O₂(0,2)/Ar bezeichnet). Das Verhältnis der Strömungsmenge des SiF₄-Gases zu der Strömungsmenge von O₂(0,2)/Ar im Anfangszustand der Abscheidung der photoleitfähigen Schicht wurde auf den Wert 1 : 0,6 eingestellt, und das Verhältnis dieser Strömungsmengen wurde nach dem Beginn der Schichtbildung kontinuierlich erhöht, bis es bei Beendigung der Abscheidung der photoleitfähigen Schicht 1 : 18 betrug. Außerdem wurde die Eingangsleistung für die Glimmentladung so abgeändert, daß sie 100 W betrug. In diesem Fall hatte die gebildete Schicht eine Dicke von etwa 18 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungsmaterials wurde die Bilderzeugung auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 getestet, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.

Beispiel 5

Ein Schichtträger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Schichtträgers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1428 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1418 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden.

Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427, 1428 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das Ventil 1432 der Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, und das Ventil 1433 der Bombe 1413, die B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit H₂ bis zu einer B₂H₆-Konzentration von 50 Volumen-ppm verdünnt worden war (nachstehend als B₂H₆(50)/H₂ bezeichnet), geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436, 1437 bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421, 1422 und 1423 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas, O₂(0,1)/He-Gas und B₂H₆(50)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416, 1417 bzw. 1418 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1418 so eingestellt, daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 10 : 0,3 erhielt und das Zuführungsverhältnis von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(50)/H₂ 50 : 1 betrug. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 3 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die vorstehenden Bedingungen wurden zur Bildung einer photoleitfähigen Schicht 3 h lang beibehalten. Danach wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429 zur Einführung von O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 allmählich geöffnet, während O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) unter einem an dem Auslaßmanometer 1439 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen gelassen wurde. Dann wurde die Menge des O₂-Gases durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 so stabilisiert, daß sie ¹/₁₀ der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug, während das Hilfsventil 1441-3 gleichzeitig allmählich geöffnet wurde.

Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung einer oberen Sperrschicht mit einer Dicke von 60,0 nm 10 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm. Das auf diese Weise hergestellte Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,1 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Bilderzeugungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Bilddichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte Bilderzeugungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von 0,8 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen. Dann wurde durch Kopieren auf ein Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) und Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.

Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel erhaltene elektrophotographische Bilderzeugungsmaterial die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als auch für positive Ladungspolarität als Bilderzeugungsmaterial geeignet ist.

Beispiel 6

Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.

Ein Molybdänblech (Schichtträger) 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer festgelegten Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Das Target 1404 war durch Aufbringen von hochreinem Graphit (99,999%) auf hochreines, polykristallines Silicium (99,999%) gebildet worden. Der Schichtträger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Schichtträgers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Bei diesem Arbeitsvorgang waren alle Ventile mit Ausnahme des Hauptventils geschlossen.

Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Danach wurden die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 geschlossen. Das Ventil 1435 der Bombe 1415, die Argongas (Reinheit: 99,999%) enthielt, wurde geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer 1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurde das Einströmventil 1425 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung von Argongas in die Abscheidungskammer 1401 allmählich geöffnet wurde. Anschließend wurde das Ausströmventil 1430 allmählich geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck einen Wert von 0,67 µbar erreicht hatte. Nachdem sich die Strömungsmenge in diesem Zustand stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreicht hatte. Nachdem festgestellt worden war, daß die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1420 stabilisiert war, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei geschlossener Blende eingeschaltet, wodurch zwischen dem Target 1404 und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W fließen gelassen wurde. Während die vorstehend beschriebenen Bedingungen so abgestimmt wurden, daß eine stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde 1 min lang auf diese Weise fortgesetzt, wodurch eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 10,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1430 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, wodurch die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 erhöht, wobei die Eingangsspannung unter Messung der Temperatur des Schichtträgers geändert wurde, bis die Temperatur des Schichtträgers unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert war. Das Verfahren wurde anschließend in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wodurch eine photoleitfähige Schicht gebildet wurde. Mit dem auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungsmaterial wurde die Bilderzeugung auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier), ähnlich wie in Beispiel 1 beschrieben, getestet, wobei eine sehr klare und scharfe Bildqualität erhalten wurde.

Beispiel 7

Eine photoleitfähige Schicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 gebildet, jedoch wurde die O₂(0,2)/Ar-Gas enthaltende Bombe 1412 durch eine Bombe ersetzt, die He-Gas enthielt, in dem 0,2 Volumen-% O₂-Gas enthalten waren.

In diesem Fall hatte die gebildete Schicht eine Dicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses Bilderzeugungsmaterials wurde in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, ein Bild auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) erzeugt, wobei ein sehr klares Bild erhalten wurde.

Beispiel 8

Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.

Ein Molybdänblech (Schichtträger) 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer festgelegten Lage in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Der Schichtträger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Schichtträgers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung für die Heizvorrichtung 1408 erhöht, indem sie unter Messung der Temperatur des Schichtträgers variiert wurde, bis sich die Temperatur auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.

Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1441, die SiH₄(10)/H₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und das Ventil 1434 der Bombe 1414, die O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1439 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden die Einströmventile 1421 und 1424 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1419 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1426 und 1429 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1141-1 und 1441-3 geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1419 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas zu O₂ den Wert 10 : 1 erreichte. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-3 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 3 W erzeugt. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden 10 min lang aufrechterhalten, wodurch auf dem Schichtträger aus Molybdän eine 60,0 nm dicke, untere Sperrschicht gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1429 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1422 und das Ausströmventil 1427 zur Einführung von O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 allmählich geöffnet, während O₂(0,1)/He-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer 1437 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1412 durch das Ventil 1432 hindurchströmen gelassen wurde. Die Menge des O₂(0,1)/He-Gases wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so stabilisiert, daß das Verhältnis der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases zu der Strömungsmenge des O₂(0,1)/He-Gases 1 : 1 betrug.

Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 10 W. Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen begann die Bildung einer photoleitfähigen Schicht auf der unteren Sperrschicht, und gleichzeitig wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge im Verlauf von 3 h kontinuierlich vermindert, bis das Verhältnis der Strömungsmenge des SiH₄(10)H₂-Gases zu der Strömungsmenge des O₂(0,1)/He-Gases nach 3 h den Wert 10 : 0,3 erreicht hatte. Die Schichtbildung wurde auf diese Weise 3 h lang durchgeführt. Dann wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm.

Das auf diese Weise hergestellte Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbilds bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Bilderzeugungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Bilddichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Beispiel 9

Ein Schichtträger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 8 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Schichtträgers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426 und 1427 und der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das Ventil 1431 der Gasbombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, und das Ventil 1432 der Gasbombe 1412, die O₂(0,1)/He enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 1 : 10 erhielt.

Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis an dem Pirani-Manometer 1442 ein Druck von 0,13 mbar angezeigt wurde. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der photoleitfähigen Schicht auf dem Schichtträger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich vermindert, und das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He wurde während der Bildung der photoleitfähigen Schicht so reguliert, daß es 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 10 : 0,3 betrug.

Nach der Beendigung der Bildung der photoleitfähigen Schicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurde. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1401 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 Bilder auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) erzeugt, wodurch sehr klare Bilder erhalten wurden.

Beispiel 10

Eine untere Sperrschicht und eine photoleitfähige Schicht wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 auf einem Schichtträger aus Molybdän gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis der Strömungsmenge von O₂-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß es ¹/₁₀ betrug. Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung eingeschaltet. Dabei wurde die Eingangsleistung ähnlich wie vorstehend beschrieben auf einen Wert von 3 W eingestellt.

Unter diesen Bedingungen wurde die Glimmentladung zur Bildung einer oberen Sperrschicht mit einer Dicke von 90,0 nm 15 min lang aufrechterhalten, und dann wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm

Unter Anwendung dieses Bilderzeugungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wodurch sehr klare Bilder erhalten wurden.

Beispiel 11

Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 wurde auf einem Schichtträger aus Molybdän eine photoleitfähige Schicht gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis der Strömungsmenge von O₂-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß sein Wert ¹/₁₀ betrug. Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle zur erneuten Einleitung der Glimmentladung eingeschaltet, wobei die Eingangsleistung ähnlich wir vorstehend beschrieben auf einen Wert von 3 W eingestellt wurde.

Die Glimmentladung wurde unter diesen Bedingungen zur Bildung einer oberen Sperrschicht mit einer Dicke von 90,0 nm 10 min lang aufrechterhalten. Dann wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf einen Wert von 13 nbar oder weniger gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses Bilderzeugungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 Bilder auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) erzeugt, wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.

Beispiel 12

Ein Schichtträger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 8 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Schichtträgers nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war, wurden die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 und anschließend die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2, der Ausströmventile 1426 und 1427 und der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das Ventil 1431 der SiH₄(10)/H₂-Gas enthaltenden Bombe 1411 und das Ventil 1432 der O₂(0,1)/He enthaltenden Bombe 1412 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 allmählich geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He den Wert 1 : 10 erhielt.

Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,4 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem auch als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der photoleitfähigen Schicht auf dem Schichtträger unter den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich vermindert, wobei das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He während der Bildung der photoleitfähigen Schicht so reguliert wurde, daß das Verhältnis 2,5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 10 : 0,3 betrug. Dieses Verhältnis wurde 30 min lang aufrechterhalten, und dann wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge im Gegensatz zu dem vorangehenden Arbeitsgang kontinuierlich erhöht, bis das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He 2,5 h nach dem Beginn der Erhöhung der Strömungsmenge auf einen Wert von 1 : 10 eingestellt worden war.

Nach der Beendigung der Bildung der photoleitfähigen Schicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 17 µm. Unter Anwendung dieses Bilderzeugungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 Bilder auf einem Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) erzeugt, wodurch sehr klare Bilder erhalten wurden.

Beispiel 13

Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8 wurde auf einem Schichtträger aus Molybdän eine untere Sperrschicht gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1429 geschlossen. Danach wurden das Ventil 1432 der O₂(0,1)/He-Gas enthaltenden Bombe 1412 und das Ventil 1433 der Bombe 1413, die B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit H₂ bis zu einer B₂H₆-Konzentration von 50 Volumen-ppm verdünnt worden war (nachstehend als B₂H₆(50)/H₂ bezeichnet), geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer 1437 bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1422 und 1423 zur Einführung des O₂(0,1)/He-Gases und des B₂H₆(50)/H₂-Gases in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 bzw. 1418 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 allmählich geöffnet, wobei die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1418 so eingestellt wurden, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He 1 : 10 und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(50)/H₂ 1 : 5 betrug. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis an dem Pirani-Manometer 1442 0,13 mbar angezeigt wurden.

Nachdem festgestellt worden war, daß die Gaszufuhr und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt und in der Abscheidungskammer 1401 erneut eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W eingeleitet wurde.

Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der photoleitfähigen Schicht auf dem Schichtträger unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge kontinuierlich vermindert, wobei das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂(0,1)/He während der Bildung der photoleitfähigen Schicht so reguliert wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung 10 : 0,3 betrug. Nachdem die photoleitfähige Schicht auf diese Weise 5 h lang gebildet worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.

Das auf diese Weise hergestellte Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Bilderzeugungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Bilddichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte Bilderzeugungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen. Dann wurde durch Kopieren auf ein Bildempfangsmaterial [Kopierpapier) und Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.

Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel erhaltene elektrophotographische Bilderzeugungsmaterial die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als auch für positive Ladungspolarität als Bilderzeugungsmaterial geeignet ist.

Beispiel 14

Auf einem Schichtträger aus Molybdän wurde unter den gleichen Verfahrensbedingungen wie in Beispiel 9 beschrieben eine photoleitfähige Schicht gebildet, wobei die Bedingungen jedoch in der nachstehend angegebenen Weise abgeändert wurden. Die Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, wurde durch eine SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthaltende Bombe ersetzt, und die Bombe 1412, die O₂(0,1)/He-Gas enthielt, wurde durch eine Bombe ersetzt, die mit Argongas (Reinheit: 99,999%) gefüllt war, in dem 0,2 Volumen-% Sauerstoff enthalten waren (nachstehend als O₂(0,2)/Ar bezeichnet). Das Verhältnis der Strömungsmenge des SiF₄-Gases zu der Strömungsmenge von O₂(0,2)/Ar im Anfangszustand der Abscheidung der photoleitfähigen Schicht wurde auf den Wert 1 : 18 eingestellt, und die Strömungsmenge von O₂(0,2)/Ar wurde nach dem Beginn der Schichtbildung kontinuierlich vermindert, so daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiF₄-Gas zu O₂(0,2)/Ar-Gas bei Beendigung der Abscheidung der photoleitfähigen Schicht 1 : 0,6 betrug. Außerdem wurde die Eingangsleistung für die Glimmentladung so abgeändert, daß sie 100 W betrug. In diesem Fall hatte die gebildete Schicht eine Dicke von etwa 18 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungsmaterials wurde die Bilderzeugung auf einem Bilderzeugungsmaterial (Kopierpapier) nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 getestet, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.

Beispiel 15

Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.

Ein Molybdänblech (Schichtträger) 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer festgelegten Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Das Target 1404 war durch Aufbringen von hochreinem Graphit (Reinheit: 99,999%) auf hochreines polykristallines Silicium (Reinheit: 99,999%) gebildet worden. Der Schichtträger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Schichtträgers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Während dieses Arbeitsganges waren alle Ventile mit Ausnahme des Hauptventils geschlossen.

Dann wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Danach wurden die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 geschlossen. Das Ventil 1435 der Bombe 1415, die Argongas (Reinheit: 99,999%) enthielt, wurde geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer 1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden das Einströmventil 1425 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung von Argongas in die Abscheidungskammer 1401 allmählich geöffnet wurde. Anschließend wurde das Ausströmventil 1430 allmählich geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck einen Wert von 0,67 µbar erreicht hatte. Nachdem sich die Strömungsmenge in diesem Zustand stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreicht hatte. Nachdem festgestellt worden war, daß die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1420 stabilisiert war, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei geschlossener Blende eingeschaltet, wodurch zwischen dem Target 1404 und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W fließen gelassen wurde. Während die vorstehend beschriebenen Bedingungen so abgestimmt wurden, daß eine stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde mit der Bildung einer Schicht begonnen. Die Entladung wurde auf diese Weise 1 min lang fortgesetzt, wodurch eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 10,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1430 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, wodurch die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 erhöht, wobei die Eingangsspannung unter Messung der Temperatur des Schichtträgers geändert wurde, bis die Temperatur des Schichtträgers unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert war.

Das Verfahren wurde anschließend in ähnlicher Weise wie in Beispiel 9 unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wodurch eine photoleitfähige Schicht gebildet wurde. Mit dem auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungsmaterial wurde die Bilderzeugung auf einem Bilderzeugungsmaterial (Kopierpapier) ähnlich wie in Beispiel 8 beschrieben getestet, wobei eine sehr klare und scharfe Bildqualität erhalten wurde.

Beispiel 16

Eine photoleitfähige Schicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 14 auf einem Schichtträger aus Molybdän gebildet, jedoch wurde die O₂(0,2)/Ar-Gas enthaltende Bombe 1412 durch eine Bombe ersetzt, die He-Gas enthielt, in dem 0,2 Volumen-% O₂-Gas enthalten waren.

In diesem Fall hat die gebildete Schicht eine Dicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses Bilderzeugungsmaterials wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 8 beschrieben ein Bild auf einem Bilderzeugungsmaterial (Kopierpapier) erzeugt, wobei ein sehr klares Bild erhalten wurde.

Beispiel 17

Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14 gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.

Ein Molybdänblech (Schichtträger) 1409 (10 cm×10 cm; Dicke: 0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer festgelegten Lage in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Der Schichtträger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite des Schichtträgers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung für die Heizvorrichtung 1408 erhöht, indem sie unter Messung der Temperatur des Schichtträgers variiert wurde, bis sich die Temperatur auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.

Dann wurden die Hilfsventile 1141-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile 1421 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, und das Ventil 1434 der Bombe 1414, die O₂-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1439 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden die Einströmventile 1421 und 1424 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und O₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1419 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1426 und 1429 allmählich geöffnet, worauf die Hilfsventile 1441-1 und 1441-3 geöffnet wurden. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1419 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu O₂ den Wert 10 : 1 erreichte. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-3 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte.

Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß das Einströmen der Gase und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 3 W erzeugt. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden 10 min lang aufrechterhalten, wodurch ein einen Anteil einer photoleitfähigen Schcht bildender, unterer Schichtbereich mit einer Dicke von 60,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1429 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1422 und das Ausströmventil 1427 zur Einführung von O₂(0,1)/He-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 allmählich geöffnet, während O₂(0,1)/He-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer 1437 abgelesenen Druck von 0,98 bar durch das Ventil 1432 der Bombe 1412 hindurchströmen gelassen wurde. Das Verhältnis der Gasströmungsmenge von O₂(0,1)/He-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde durch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt, daß es 0,3 : 10 betrug.

Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 10 W. Nachdem unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen 5 h lang ein einen Anteil der photoleitfähigen Schicht bildender Zwischenschichtbereich gebildet worden war, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Die Strömungsmenge des O₂-Gases wurde durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß ihr Wert ¹/₁₀ der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug. Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug ähnlich wie vorstehend beschrieben 3 W.

Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines einen Anteil der photoleitfähigen Schicht bildenden, oberen Schichtbereichs mit einer Dicke von 90,0 nm 15 min lang aufrechterhalten worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.

Das auf diese Weise hergestellte Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Bilderzeugungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Bilddichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Beispiel 18

Ein Schichtträger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 17 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 17 bis zu einem Druck von 67 nbar evakuiert wurde. Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 17 wurden die Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und die Einströmventile 1421, 1422, 1424 und 1425 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen der Hilfsventile 1441-1, 1441-2 und 1441-3, der Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und der Einströmventile 1421, 1422, 1424 und 1425 wurde das Ventil 1435 der Argongas (Reinheit: 99,999%) enthaltenden Bombe 1415 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurde das Einströmventil 1425 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung des Argongases in die Abscheidungskammer 1401 allmählich geöffnet wurde. Das Ausströmventil 1430 wurde allmählich geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,67 µbar erreichte. Nachdem sich die Strömungsmenge unter diesen Bedingungen stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Die Blende 1405 wurde geöffnet, und nachdem festgestellt worden war, daß sich die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1420 stabilisiert hatte, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem Target 1404, das eine auf eine hochreine, polykristalline Siliciumscheibe (Reinheit: 99,999%) aufgebrachte, hochreine Graphitscheibe (Reinheit: 99,999%) aufwies, und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W fließen gelassen wurde. Unter diesen Bedingungen, die so abgestimmt waren, daß eine stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde auf diese Weise 1 min lang unter Bildung einer Zwischenschicht mit einer Dicke von 10,0 nm fortgesetzt. Danach wurde die Hochfrequenz-Stromquelle zur Unterbrechung der Entladung abgeschaltet. Anschließend wurden das Ausströmventil 1430 und die Blende 1405 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, um die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar zu entgasen. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 unter Messung der Temperatur des Schichtträgers erhöht, bis sich die Temperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert hatte. Das Verfahren wurde anschließend unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 17 durchgeführt, wodurch eine photoleitfähige Schicht gebildet wurde. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten Bilderzeugungsmaterials wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 17 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei eine sehr klare und scharfe Bildqualität erhalten wurde.

Beispiel 19

Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 17 wurde auf einem Schichtträger aus Molybdän ein unterer Schichtbereich gebildet, der einen Anteil einer photoleitfähigen Schicht bildete. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil 1429 geschlossen, und danach wurden das Ventil 1432 der O₂(0,1)/He-Gas enthaltenden Bombe 1412 und das Ventil 1433 der B₂H₆(50)/H₂-Gas enthaltenden Bombe 1413 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1437 bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile 1422 und 1423 zur Einführuung von O₂(0,1)/He-Gas und B₂H₆(50)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 bzw. 1418 allmählich geöffnet. Anschließend wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 allmählich geöffnet, und die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1418 wurden so reguliert, daß das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu der Strömungsmenge von O₂(0,1)/He 10 : 0,3 und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu der Strömungsmenge von B₂H₆(50)/H₂-Gas 50 : 1 betrug. Dann wurden die Öffnungen der Hilfsventile 1441-1 und 1441-2 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 wieder eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 wieder unter Verengung seiner Öffnung eingestellt, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte.

Nachdem festgestellt worden war, daß sich das Einströmen der Gase und der Innendruck stabilisiert hatten, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wieder eingeschaltet, wodurch zur erneuten Einleitung einer Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W in der Abscheidungskammer 1401 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden zur Bildung eines Zwischenschichtbereichs, der einen Anteil einer photoleitfähigen Schicht bildete, 5 h lang aufrechterhalten. Danach wurden die Ausströmventile 1427 und 1428 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis der Strömungsmenge von O₂-Gas zu SiH₄(10)/H₂-Gas wurde durch Regulierung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416 so stabilisiert, daß es ¹/₁₀ betrug.

Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug ähnlich wie bei der Bildung des unteren Schichtbereichs 3 W. Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines einen Antel einer photoleitfähigen Schicht bildenden oberen Schichtbereichs mit einer Dicke von 90 nm 15 min lang fortgesetzt worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Schichtträger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.

Das auf diese Weise hergestellte Bilderzeugungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das Bilderzeugungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem Bilderzeugungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem Bilderzeugungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein Bilderzeugungsmaterial (Kopierpapier) kopiert wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Bilddichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte Bilderzeugungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials auftreffen gelassen. Dann wurde durch Kopieren auf ein Bildempfangsmaterial (Kopierpapier) und Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.

Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel erhaltene elektrophotographische Bilderzeugungsmaterial die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als auch für positive Ladungspolarität als Bilderzeugungsmaterial geeignet ist.

Beispiel 20

Die SiH₄(10)/H₂-Gas enthaltende Bombe 1411 wurde vorher durch eine Bombe ersetzt, die SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, und auf einem Schichtträger aus Molybdän wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 18 eine Zwischenschicht gebildet. Dann wurden bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 das Ausströmventil 1430 und die Blende 1405 geschlossen, worauf das Hauptventil 1410 zum Entgasen der Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar vollständig geöffnet wurde. Danach wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung 1408 unter Messung der Temperatur des Schichtträgers erhöht, bis sich die Temperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert hatte. Danach wurden bei geschlossener Blende 1405 SiF₄-Gas und O₂-Gas bei der Bildung des unteren Schichtbereichs und des oberen Schichtbereichs eingesetzt, wobei das Verhältnis ihrer Strömungsmenge auf einen Wert von 1 : 1 eingestellt wurde, während bei der Bildung des Zwischenschichtbereichs SiF₄-Gas und O₂(0,1)/He-Gas unter Einstellung des Verhältnisses ihrer Strömungsmenge auf einen Wert von 2 : 1 eingesetzt wurden. Die Eingangsleistung für die Glimmentladung betrug 100 W. Während ansonsten die gleichen Bedingungen wie in Beispiel 17 eingehalten wurden, wurde eine photoleitfähige Schicht gebildet.

Nach der Bildung der photoleitfähigen Schicht wurden die Ausströmventile 1426 und 1428 bei abgeschalteter Heizvorrichtung 1408 geschlossen, und die Blende 1405 wurde wieder geöffnet. Als der Schichtträger auf eine Temperatur von 100°C abgekühlt worden war, wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der Zwischenschicht eine Deckschicht gebildet.

Nachdem auf dem Schichtträger in der vorstehend beschriebenen Weise die Zwischenschicht, die photoleitfähige Schicht und die Deckschicht gebildet worden waren, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet, und das Ausströmventil 1430 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1425 wurden bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen, wodurch der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf 13 nbar oder einen niedrigeren Wert gebracht wurde. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Schichtträger mit den darauf ausgebildeten Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses Bilderzeugungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 17 Bilder auf einem Kopierpapier erzeugt, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.

Claims (39)

1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtträger und einer aus amorphem Material bestehenden photoleitfähigen Schicht, die Siliciumatome als Matrix und ggf. Wasserstoffatome enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht mindestens in einem Teil davon einen Schichtbereich aufweist, der Sauerstoffatome enthält, wobei der Gehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht ungleichmäßig verteilt ist, und daß die photoleitfähige Schicht neben oder anstelle von Wasserstoffatomen Halogenatome enthalten kann.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Schichtbereich der photoleitfähigen Schicht im Verteilungsprofil des Gehalts der Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht einen Höchstwert des Gehalts der Sauerstoffatome aufweist.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilungsprofil des Gehalts der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht den Höchstwert C _max des Gehalts der Sauerstoffatome an der Seite der Oberfläche der photoleitfähigen Schicht, die dem Schichtträger entgegengesetzt ist, aufweist.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Höchstwert C _max 0,3 bis 67 Atom-% beträgt.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Höchstwert C _max 0,3 bis 67 Atom-% und der Gesamtgehalt der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich 0,05 bis 30 Atom-% beträgt.

6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilungsprofil des Gehalts der Sauerstoffatome in dem Schichtbereich in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht den Höchstwert C _max des Gehalts der Sauerstoffatome an der Seite der photoleitfähigen Schicht, die dem Schichtträger zugewandt ist, aufweist.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht aus einem unteren Schichtbereich, in dem der Gehalt der Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist und den Wert C₁ hat, einem oberen Schichtbereich, in dem der Gehalt der Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist und den Wert C₂ hat, und einem zwischen dem unteren und dem oberen Schichtbereich ausgebildeten Zwischenschichtbereich, in dem der Gehalt der Sauerstoffatome in der Richtung der Dicke der photoleitfähigen Schicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist und den Wert C₃ hat, besteht, wobei die Werte C₁ und C₂ größer als der Wert C₃ sind.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte C₁ und C₂ 11 bis 66 Atom-% betragen und der Wert C₃ 0,01 bis 10 Atom-% beträgt.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt der Sauerstoffatome 0,05 bis 30 Atom-% beträgt.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht einen den Typ der elektrischen Leitfähigkeit steuernden Fremdstoff enthält.

11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht eine Dicke von 3 bis 100 µm hat.

12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zwischen dem Schichtträger und der photoleitfähigen Schicht eine Zwischenschicht vorgesehen ist.

13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Sperrschicht ist.

14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome als Matrix und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart enthält.

15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid besteht.

16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht eine Dicke von 3,0 bis 100,0 nm hat.

17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich auf der photoleitfähigen Schicht eine Deckschicht vorgesehen ist.

18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht eine Sperrschicht ist.

19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome als Matrix und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart enthält.

20. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material außerdem Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält.

21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel Si _a C_1-a ,worin a=0,1 bis 0,4, dargestellt wird.

22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _b C_1-b ) _c H_1-c ,worin b=0,1 bis 0,5 und c=0,6 bis 0,99, dargestellt wird.

23. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _d C_1-d ) _e X_1-e ,worin X ein Halogenatom bedeutet, d=0,1 bis 0,47 und e=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.

24. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _f C_1-f ) _g (H+X)_-1g ,worin X ein Halogenatom bedeutet, f=0,1 bis 0,47 und g=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.

25. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel Si _h N_1-h ,worin h=0,43 bis 0,6, dargestellt wird.

26. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _i N_1-i ) _j H_1-j ,worin i=0,43 bis 0,6 und j=0,65 bis 0,98, dargestellt wird.

27. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _k N_1-k ) _l X_1-l ,worin X ein Halogenatom bedeutet, k=0,43 bis 0,60 und l=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.

28. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _m N_1-m ) _n (H+X)_1-n ,worin X ein Halogenatom bedeutet, m=0,43 bis 0,60 und n=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.

29. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel Si _o O_1-o ,worin o=0,33 bis 0,40, dargestellt wird.

30. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _p O_1-p ) _q H_1-q ,worin p=0,33 bis 0,40 und q=0,65 bis 0,98, dargestellt wird.

31. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _r O_1-r ) _s X_1-s ,worin X ein Halogenatom bedeutet, r=0,33 bis 0,40 und s=0,80 bis 0,99, dargestellt wird.

32. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material durch die Formel (Si _t O_1-t ) _u (H+X)_1-u ,worin X ein Halogenatom bedeutet, t=0,33 bis 0,40 und u=0,80 bis 0,99, dargestellt wird.

33. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid besteht.

34. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht eine Dicke von 3,0 nm bis 5 µm hat.

35. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome in der photoleitfähigen Schicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.

36. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Halogenatome in der photoleitfähigen Schicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.

37. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der photoleitfähigen Schicht Wasserstoffatome und Halogenatome enthalten sind.

38. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe des Gehalts der Wasserstoffatome und der Halogenatome 1 bis 40 Atom-% beträgt.

39. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome 19 Atom-% oder weniger beträgt.