DE3151146C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Aufzeichnungsmaterial ist aus der DE-OS 28 55 718 bekannt.

Das Aufzeichnungsmaterial ist gegenüber elektromagnetischen Wellen wie Licht, wozu in weitestem Sinne Ultraviolettstrahlen, sichtbares Licht, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen gehören, empfindlich bzw. spricht auf elektromagnetische Wellen an.

Fotoleiter, die fotoleitfähige Schichten für elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien, wie z. B. Bilderzeugungsmaterialien, Festkörper-Bildaufnahme- bzw. -Bildabtastvorrichtungen oder Manuskript-Lesevorrichtungen, bilden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes Signal-Rausch-(S/N-)Verhältnis [Fotostrom (I _p )/Dunkelstrom (I _d )], Spektraleigenschaften, die an die Spektraleigenschaften der elektromagnetischen Wellen, mit denen sie bestrahlt werden, angepaßt sind, Spektraleigenschaften, die an die Wellenlängeneigenschaften des Lichtes angepaßt sind, das von Halbleiterlasern emittiert wird, die in neuerer Zeit unter Erzielung bemerkenswerter Fortschritte weiterentwickelt worden sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Wert des Dunkelwiderstandes haben, und sie dürfen während ihrer Verwendung keine Schädigung der Gesundheit verursachen. Bei Festkörper-Bildaufnahme- bzw. -Bildabtastvorrichtungen ist es außerdem erforderlich, daß Restbilder innerhalb einer festgelegten Zeit leicht beseitigt werden können. Besonders im Fall eines elektrofotografischen Bilderzeugungsmaterials, das in eine als Büromaschine anzuwendende elektrofotografische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist die vorstehend erwähnte Eigenschaft der fehlenden Gesundheitsschädlichkeit wichtig.

Unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Gesichtspunkte hat amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) in neuerer Zeit Aufmerksamkeit als Fotoleiter gefunden. Aus den DE-OS 27 46 967 und 28 55 718 sind z. B. Anwendungen von a-Si für elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien, die beispielsweise als Bilderzeugungsmaterialien geeignet sind, bekannt, und aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für eine Lesevorrichtung mit fotoelektrischer Wandlung bekannt.

So ist aus der DE-OS 28 55 718 ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial bekannt, das einen Träger, eine Sperrschicht und eine fotoleitfähige Schicht aus einem amorphen Material mit einer Matrix aus Siliciumatomen, die 10 bis 40 Atom-% Wasserstoffatome und 10^-3 bis 10^-6 Atom-% eines den Ladungstyp bestimmenden Fremdstoffes enthält, aufweist.

Die elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien mit fotoleitfähigen Schichten aus dem bekannten a-Si sind jedoch hinsichtlich verschiedener elektrischer, optischer und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie des Dunkelwiderstandswertes, der Fotoempfindlichkeit und des Ansprechens auf Licht sowie in bezug auf das Verhalten gegenüber den Umgebungsbedingungen und die Alterungsbeständigkeit beim Betrieb, wie die Feuchtigkeitsbeständigkeit, noch verbesserungsbedürftig. Sie sind daher auch im Hinblick auf ihre Produktivität und die Möglichkeit ihrer Massenfertigung nicht für den praktischen Einsatz als Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen bzw. -Bildabtastvorrichtungen, Lesevorrichtungen oder Bilderzeugungsmaterialien geeignet.

Wenn solche elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien als elektrofotografische Bilderzeugungsmaterialien eingesetzt werden, wird beispielsweise oft ein während des Betriebes des Bilderzeugungsmaterials verbleibendes Restpotential beobachtet. Wenn ein solches elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial über eine lange Zeit wiederholt angewendet wird, werden verschiedene Nachteile, wie eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Verwendung oder ein sogenanntes Geisterphänomen, wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen.

Nach den Erfahrungen aus einer Vielzahl von Versuchen, die von den Erfindern durchgeführt worden sind, hat a-Si-Material, das die fotoleitfähige Schicht eines elektrofotografischen Bilderzeugungsmaterials bildet, zwar im Vergleich mit bekannten anorganischen Fotoleitern, wie Se, CdS, ZnO, oder mit organischen Fotoleitern, wie Polyvinylcarbazol oder Trinitrofluorenon, eine Anzahl von Vorteilen, jedoch wurde auch festgestellt, daß es verschiedene Probleme aufweist, die gelöst werden müssen. Wenn zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern auf der fotoleitfähigen Schicht eines elektrofotografischen Bilderzeugungsmaterials, die aus einer a-Si-Monoschicht besteht, der die Eigenschaften für den Einsatz in einer bekannten Solarzelle verliehen worden sind, eine Ladungsbehandlung durchgeführt wird, ist nämlich der Dunkelabfall bemerkenswert schnell, weshalb es schwierig ist, ein bekanntes Elektrofotografieverfahren anzuwenden. Diese Neigung wird unter einer feuchten Atmosphäre in manchen Fällen in einem solchen Ausmaß weiter vertärkt, daß vor der Entwicklung überhaupt keine Ladung aufrechterhalten wird.

Außerdem zeigen die bekannten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien in dem Bereich der Wellenlängen, die länger sind als die Wellenlängen des Langwellenbereiches, einen Absorptionskoeffizienten, der im Vergleich mit dem Absorptionskoeffizienten im Kurzwellenbereich des sichtbaren Lichtes relativ kleiner ist. Dies bedeutet, daß hinsichtlich der Anpassung an Halbleiterlaser noch Raum für Verbesserungen bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Art derart zu verbessern, daß es stabile elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften hat, die von der Umgebung, in der es eingesetzt wird, insbesondere auch im Fall einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit im wesentlichen unabhängig sind, im gesamten Bereich des sichtbaren Lichtes und auch im Bereich der längeren Wellenlängen eine ausgezeichnete Fotoempfindlichkeitseigenschaften hat und hinsichtlich der Anpassung an einen Halbleiterlaser hervorragend ist und daß mit dem Aufzeichnungsmaterial leicht Bilder hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung haben, erzeugt werden können.

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

Die erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die

Fig. 1 bis 9 zeigen schematische Schnittdarstellungen, die zur Erläuterung der Schichtstrukturen der erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien dienen;

Fig. 10 zeigt ein schematisches Ablaufschema, das zur Erläuterung einer Ausführungsform der für die Herstellung der erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien eingesetzten Vorrichtung dient.

Das in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 stellt eine grundlegende Ausführungsform dar und hat einen Schichtaufbau mit einem Träger 101, einer auf dem Träger ausgebildeten Trägerseiten-Sperrschicht 102 und einer in direkter Berührung mit der Trägerseiten-Sperrschicht 102 ausgebildeten fotoleitfähigen Schicht 103, wobei die fotoleitfähige Schicht aus einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 und einer Fotoladungsträger-Transportschicht 105 besteht und demnach einen Aufbau mit getrennten Funktionen hat.

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

Als isolierende Träger können geeigneterweise Folien oder Platten aus Kunstharzen wie Polyestern, Polyethylen, Polycarbonaten, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol oder Polyamide, Gläser, keramische Materialien, Papiere und andere Materialien eingesetzt werden. Diese isolierenden Träger können geeigneterweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer Behandlung unterzogen worden ist, durch die sie elektrisch leitend gemacht worden ist, und die anderen Schichten werden geeigneterweise auf der Seite ausgebildet, die durch eine solche Behandlung elektrisch leitend gemacht worden ist.

Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht werden, indem auf dem Glas eine dünne Schicht aus einem Material wie NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂ oder ITO(In₂O₃+SnO₂) gebildet wird. Alternativ kann einer Folie aus einem Kunstharz, beispielsweise einer Polyesterfolie, durch Vakuumaufdampfung, Abscheidung mittels eines Elektronenstrahls 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 eine elektrisch leitende Oberfläche verliehen werden. Der Träger kann in irgendeiner Form, beispielsweise in Form eines Zylinders, eines Bandes, einer Platte oder einer anderen Form, gestaltet sein, und die Form des Trägers kann in der gewünschten Weise festgelegt werden. Wenn das in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 beispielsweise als Bilderzeugungsmaterial verwendet werden soll, kann es beispielsweise erwünscht sein, aus dem Bilderzeugungsmaterial für den Einsatz zum kontinuierlichen Kopieren mit einer hohen Geschwindigkeit ein endloses Band oder einen Zylinder zu bilden. Der Träger kann eine Dicke haben, die so festgelegt wird, daß ein gewünschtes elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gebildet werden kann. Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial flexibel sein muß, wird der Träger möglichst dünn gemacht, soweit dies mit seiner Funktion als Träger vereinbar ist. In einem solchen Fall beträgt die Dicke vom Standpunkt der Fertigung und der Handhabung des Trägers sowie seiner mechanischen Festigkeit jedoch im allgemeinen 10 µm oder mehr.

Die Trägerseiten-Sperrschicht 102 hat die Funktionen, eine Injektion freier Ladungsträger aus dem Träger 101 in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 oder aus der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 in den Träger 101 in wirksamer Weise zu verhindern und den Fotoladungsträgern, die in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen erzeugt werden und die sich in Richtung zu dem Träger 101 bewegen, einen leichten Durchgang durch die Trägerseiten-Sperrschicht aus der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 zu dem Träger 101 zu ermöglichen.

Die Trägerseiten-Sperrschicht 102 besteht aus einem amorphen Material mit einer Matrix aus Siliciumatomen, die mindestens eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart und außerdem, falls notwendig, Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält {diese amorphen Materialien werden nachstehend kurz als

a-[Si _x (C, N, O)_₁-x ] _y (H, X)_1-y ,

worin 0<x<1; 0<y<1, bezeichnet}, oder die Sperrschicht 102 besteht aus einem elektrisch isolierenden Trägerseiten-Metalloxid.

Als Halogenatome (X) werden F und Cl bevorzugt.

Typische Beispiele für die amorphen Materialien, die in wirksamer Weise zur Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 eingesetzt werden können, sind

Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Materialien 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 ;
Stickstoffatome enthaltende amorphe Materialien 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 und a-(Si _m N_1-m ) _n (H+X)_1-n ;
Sauerstoffatome enthaltende amorphe Materialien 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 und a-(Si _t O_1-t ) _u (H+X)_1-u

und des weiteren amorphe Materialien, die in den vorstehenden, amorphen Materialien mindestens zwei aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählte Atormarten 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 werden in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der Trägerseiten-Sperrschicht 102, der optimalen Gestaltung des Schichtaufbaus und der Leichtigkeit der kontinuierlichen Herstellung der auf der Trägerseiten-Sperrschicht 102 ausgebildeten Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 und Fotoladungsträger- Transportschicht 105 gewählt. Besonders vom Standpunkt der Eigenschaften aus wird vorzugsweise ein amorphes Material gewählt, das Kohlenstoffatome oder Stickstoffatome enthält.

Die aus dem vorstehend erwähnten, amorphen Material bestehende Trägerseiten-Sperrschicht 102 kann durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenbedampfungsverfahren, das Elektronenstrahlverfahren oder andere Verfahren gebildet werden. Diese Fertigungsverfahren werden in Abhängigkeit von Einflußgrößen wie den Fertigungsbedingungen, dem für die Betriebsanlage erforderlichen Kapitalaufwand, dem Fertigungsmaßstab und den gewünschten Eigenschaften der herzustellenden, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien gewählt.

Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren wird jedoch vorzugsweise angewendet, weil diese Verfahren den Vorteil haben, daß die Bedingungen für die Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mit gewünschten Eigenschaften leicht gesteuert werden können und daß es einfach ist, in die hergestellte Trägerseiten-Sperrschicht 102 zusammen mit Siliciumatomen andere erforderliche Atome wie Kohlenstoffatome, Stickstoffatome, Sauerstoffatome, Wasserstoffatome und Halogenatome einzubauen.

Außerdem können zur Bildung der Trägerseiten- Sperrschicht 102 das Glimmentladungsverfahren und das Zerstäubungsverfahren in Kombination in dem gleichen Vorrichtungssystem angewendet werden.

Für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren werden gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des vorstehend erwähnten, amorphen Materials, die, falls dies erforderlich ist, in einem gewünschten Mischungsverhältnis mit einem Verdünnungsgas vermischt sein können, in eine zur Vakuumaufdampfung dienende Kammer eingeleitet, in die der Träger 101 hineingebracht worden ist, und das eingeleitete Gas wird durch Anregung einer Glimmentladung in der Kammer in ein Gasplasma umgewandelt, wodurch das vorstehend erwähnte amorphe Material auf dem Träger 101 abgeschieden wird.

Zu den Substanzen, die in wirksamer Weise als Ausgangsmaterialien für die Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht 102, die aus einem Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Material besteht, eingesetzt werden können, gehören gasförmige Siliciumhydride, die aus Siliciumatomen und Wasserstoffatomen bestehen, beispielsweise Silane wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀, und Kohlenwasserstoffe, die aus Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen bestehen, beispielsweise gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Ethylen-Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen oder Acetylen-Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen.

Im einzelnen können als typische Beispiele für solche Ausgangsmaterialien gesättigte Kohlenwasserstoffe wie Methan (CH₄), Ethan (C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂), Ethylen-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 gasförmige Ausgangsmaterialien, die Siliciumatome, Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome enthalten, sind Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄. Zusätzlich zu diesen gasförmigen Ausgangsmaterialien kann natürlich H₂ in wirksamer Weise als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen eingesetzt werden.

Zu den für den Einbau von Halogenatomen dienenden, gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht 102, die aus einem Kohlenstoff- und Halogenatome enthaltenden amorphen Material besteht, gehören beispielsweise einfache Halogene, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide und halogensubstituierte Siliciumhydride.

Im einzelnen können als Beispiele für solche gasförmigen Ausgangsmaterialien einfache Halogene wie die gasförmigen bzw. in Gasform eingesetzten Halogene 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, SiCl₃Br, SiCl₃Br₂, SiClBr₃, SiCl₃J, SiBr₄ und halogensubstituierte Silane wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br₂, SiHBr₃ erwähnt werden.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien können als Ausgangsmaterialien, die für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht geeignet sind, halogensubstituierte Paraffin-Kohlenwasserstoffe wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen wie SF₄ und SF₆ und halogenhaltige Alkylsilane wie SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ und SiCl₃CH₃ erwähnt werden.

Diese zur Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht dienenden Ausgangsmaterialien werden in gewünschter Weise gewählt und so bei der Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht eingesetzt, daß in der gebildeten Trägerseiten-Sperrschicht Siliciumatome und Kohlenstoffatome und, falls notwenig, Halogenatome oder Wasserstoffatome in einem einer gewünschten Zusammensetzung entsprechenden Verhältnis enthalten sind.

Beispielsweise können Si(CH₃)₄, mit dem auf einfache Weise ein Einbau von Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen erzielt und eine Trägerseiten-Sperrschicht mit gewünschten Eigenschaften gebildet werden kann, und SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂ oder SiH₃Cl als Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen in einem festgelegten Mischungsverhältnis im gasförmigen Zustand in eine zur Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht dienende Vorrichtung eingeführt werden, wobei in der Vorrichtung zur Bildung einer aus a-(Si _f C_1-f ) _g (X+H)_1-g bestehenden Trägerseiten-Sperrschicht eine Glimmentladung angeregt wird.

Wenn zur Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht 102, die aus einem Stickstoffatome enthaltenden amorphen Material besteht, das Glimmentladungsverfahren angewendet wird, können aus den vorstehend für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht erwähnten Ausgangsmaterialien in gewünschter Weise ausgewählte Ausgangsmaterialien in Kombination mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen eingesetzt werden.

Als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Stickstoffatomen können gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen, die aus Stickstoffatomen oder aus Stickstoffatomen und Wasserstoffatomen bestehen, wie Stickstoff (N₂), Nitride und Azide erwähnt werden, wozu beispielsweise Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃) gehören. Es ist außerdem auch möglich, eine Stickstoffhalogenidverbindung wie Stickstofftrifluorid (NF₃) oder Stickstofftetrafluorid (N₂F₄) einzusetzen, durch die Stickstoffatome und Halogenatome eingebaut werden können.

Wenn für die Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht 102, die aus einem Sauerstoffatome enthaltenden amorphen Material besteht, das Glimmentladungsverfahren angewendet wird, wird aus den vorstehend für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht erwähnten Ausgangsmaterialien ein gewünschtes Ausgangsmaterial ausgewählt, und in Kombination damit kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen eingesetzt werden. Als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Sauerstoffatomen können die meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen in vergaster Form eingesetzt werden, die Sauerstoffatome enthalten.

Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial eingesetzt werden soll, das Siliciumatome enthält, kann beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome enthält, und, falls notwendig, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Alternativ kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome und Wasserstoffatome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Außerdem kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome, Sauerstoffatome und Wasserstoffatome enthält, eingesetzt werden.

Bei einem anderen Verfahren kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome und Wasserstoffatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome enthält, eingesetzt werden.

Im einzelnen können als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Sauerstoffatomen beispielsweise Sauerstoff (O₂), Ozon O₃), Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstoffoxid (N₂O), Distickstofftrioxid (N₂O₃), Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅), Stickstofftrioxid (NO₃) und niedere Siloxane, die Silicium-, Sauerstoff- und Wasserstoffatome enthalten, wie Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃) erwähnt werden.

Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die Ausgangsmaterialien für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht bei der Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren in geeigneter Weise so aus den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt, daß eine Trägerseiten-Sperrschicht 102 gebildet wird, die die gewünschten Eigenschaften hat und aus den gewünschten Atomarten besteht. Wenn das glimmentladungsverfahren angewendet wird, können beispielsweise als Ausgangsmaterial für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 ein einzelnes Gas wie Si(CH₃)₄ oder SiCl₂(CH₃)₂ oder eine Gasmischung wie das System SiH₄-N₂O, das System SiH₄-O₂(-Ar), das System SiH₄-NO₂, das System SiH₄-O₂-N₂, das System SiCl₄-CO₂-H₂, 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 SiCl(CH₃)₂-SiH₄ eingesetzt werden.

Für die Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht 102, die aus einem Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Material besteht, nach dem Zerstäubungsverfahren werden eine Einkristall- Silicium-Scheibe oder eine polykristalline Silicium-Scheibe oder eine Kohlenstoff-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Silicium und Kohlenstoff enthalten ist, als Target eingesetzt und in einer aus verschiedenen Gasen bestehenden Atmosphäre zerstäubt.

Wenn eine Silicium-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen oder Halogenatomen, das, falls erwünscht, mit einem Verdünnungsgas verdünnt sein kann, in einer zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, wobei in der Abscheidungskammer ein Gasplasma gebildet und die Silicium-Scheibe zerstäubt wird.

Alternativ können Silicium und Kohlenstoff als getrennte Targets in Form eines plattenförmigen Targets aus einer Mischung von Silicium und Kohlenstoff eingesetzt weren, wobei die Zerstäubung in einer mindestens Wasserstoffatome oder Halogenatome enthaltenden Gasatmosphäre durchgeführt wird.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Kohlenstoffatomen oder Wasserstoffatomen oder Halogenatomen können auch im Fall des Zerstäubungsverfahrens die Ausgangsmaterialien eingesetzt werden, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Glimmentladungsverfahren erwähnt worden sind.

Für die Bildung einer aus einem Stickstoffatome enthaltenden amorphen Material bestehenden Trägerseiten-Sperrschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren werden eine Einkristall- oder eine polykristalline Silicium-Scheibe oder Si₃N₄-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Silicium und Si₃N₄ enthalten ist, als Target eingesetzt und in einer aus verschiedenen Gasen bestehenden Atmosphäre zerstäubt.

Wenn eine Silicium-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen und, falls erforderlich, Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen wie H₂ und N₂ oder NH₃, das, falls erwünscht, mit einem Verdünnungsgas verdünnt sein kann, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, wobei in der Abscheidungskammer ein Gasplasma gebildet und die Silicium-Scheibe zerstäubt wird.

Alternativ können Silicium und Si₃N₄ als getrennte Targets oder in Form eines plattenförmigen Targets aus einer Mischung von Silicium und Si₃N₄ eingesetzt werden, wobei die Zerstäubung in einer verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die mindestens Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, durchgeführt wird.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Stickstoffatomen können auch im Fall des Zerstäubungsverfahrens die Ausgangsmaterialien eingesetzt werden, die vorstehend im Zusammenhang mit dem Glimmentladungsverfahren als Ausgangsmaterialien für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht erwähnt worden sind.

Für die Bildung einer aus einem Sauerstoffatome enthaltenden amorphen Material bestehenden Trägerseiten-Sperrschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren werden eine Einkristall- oder eine polykristalline Silicium-Scheibe oder SiO₂-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Silicium und SiO₂ enthalten ist, als Target eingesetzt und in einer aus verschiedenen Gasen bestehenden Atmosphäre zerstäubt.

Wenn eine Silicium-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen und, falls erforderlich, Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, das, falls erwünscht, mit einem Verdünnungsgas verdünnt sein kann, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, wobei in der Abscheidungskammer ein Gasplasma gebildet und die Silicium-Scheibe zerstäubt wird.

Alternativ können Silicium und SiO₂ als getrennte Targets oder in Form eines plattenförmigen Targets aus einer Mischung von Silicium und SiO₂ eingesetzt werden, wobei die Zerstäubung in einer Gasatmosphäre durchgeführt wird, die mindestens Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält. Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Sauerstoffatomen können auch im Fall des Zerstäubungsverfahrens die vorstehend im Zusammenhang mit dem Glimmentladungsverfahren erwähnten Ausgangsmaterialien eingesetzt werden.

Beispiele für geeignete Verdünnungsgase, die bei der Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem Zerstäubungsverfahren eingesetzt werden können, sind Edelgase wie He, Ne oder Ar.

Wenn die Trägerseiten-Sperrschicht 102 eines erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials aus dem vorstehend beschriebenen amorphen Material besteht, wird die Trägerseiten-Sperrschicht in sorgfältiger Weise so gebildet, daß sie genau die gewünschten, erforderlichen Eigenschaften erhält.

Mit anderen Worten, ein Material, das aus Siliciumatomen und mindestens einer aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen ausgewählten Atomart sowie gegebenenfalls Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen besteht, kann in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen verschiedene Formen annehmen, die von kristallinen bis zu amorphen Formen reichen und elektrische Eigenschaften haben, die sich von den Eigenschaften eines Leiters über die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators bzw. von den Eigenschaften eines Fotoleiters bis zu den Eigenschaften einer nichtfotoleitfähigen Substanz erstrecken. Die Herstellungsbedingungen werden sorgfältig ausgewählt, damit amorphe Materialien gebildet werden können, die mindestens in bezug auf das Licht des sogenannten sichtbaren Bereiches nicht fotoleitfähig sind.

Die Trägerseiten-Sperrschicht 102 wird geeigneterweise so gebildet, daß sie elektrisch isolierendes Verhalten zeigt, weil sie die Funktion hat, eine Injektion von freien Ladungsträgern aus dem Träger 101 in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 oder aus der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 in den Träger 101 zu verhindern und den in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 erzeugten Fotoladungsträgern eine ungehinderte Bewegung und einen leichten Durchgang durch die Trägerseiten-Sperrschicht zu dem Träger 101 zu ermöglichen.

Die Trägerseiten-Sperrschicht 102 wird auch so gebildet, daß sie in bezug auf den Durchgang von Ladungsträgern einen Beweglichkeitswert hat, dessen Ausmaß den Durchgang der in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 erzeugten Fotoladungsträger durch die Trägerseiten-Sperrschicht 102 ermöglicht.

Als wichtige Einflußgröße bei den Bedingungen für die Herstellung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 aus dem vorstehend erwähnten amorphen Material mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften kann die Trägertemperatur während der Herstellung der Trägerseiten-Sperrschicht erwähnt werden.

Mit anderen Worten, bei der Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102, die aus dem vorstehend erwähnten amorphen Material besteht, auf der Oberfläche des Trägers 101 stellt die Trägertemperatur während der Schichtbildung eine wichtige Einflußgröße dar, die die Struktur und die Eigenschaften der gebildeten Trägerseiten-Sperrschicht beeinflußt. Die Trägertemperatur wird während der Schichtbildung sorgfältig gesteuert, so daß das vorstehend erwähnte amorphe Material so hergestellt werden kann, daß es genau die erwünschten Eigenschaften hat.

Damit die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise gelöst werden kann, beträgt die geeigneterweise innerhalb eines von dem für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 angewendeten Verfahren abhängenden, optimalen Bereiches gewählte Trägertemperatur während der Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 im allgemeinen 100° bis 300°C und vorzugsweise 150° bis 250°C. Für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 wird vorteilhafterweise das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren angewendet, weil bei diesen Verfahren im Vergleich mit anderen Verfahren eine relativ einfach durchführbare, genaue Steuerung des Verhältnisses der Atomarten, aus denen jede Schicht gebildet ist, oder der Dicke der Schichten möglich ist, wenn kontinuierlich im gleichen System die fotoleitfähige Schicht 103 auf der Trägerseiten-Sperrschicht 102 und, falls erwünscht, außerdem eine dritte Schicht auf der fotoleitfähigen Schicht 103 gebildet wird. Im Fall der Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 nach diesen Schichtbildungsverfahren können in ähnlicher Weise wie die vorstehend beschriebene Trägertemperatur als wichtige Einflußgrößen, die die Eigenschaften der herzustellenden Trägerseiten-Sperrschicht 102 beeinflussen, auch die Entladungsleistung und der Gasdruck während der Schichtbildung erwähnt werden.

Als Bedingung für die wirksame, mit einer guten Produktivität erfolgende Herstellung einer Trägerseiten-Sperrschicht 102, die die Eigenschaften hat, durch die die Aufgabe der Erfindung gelöst wird, beträgt die Entladungsleistung im allgemeinen 1 bis 300 W und vorzugsweise 2 bis 150 W. Der Gasdruck in der Abscheidungskammer beträgt im allgemeinen 4 µbar bis 6,7 mbar und vorzugsweise etwa 10,7 µbar bis 0,67 mbar.

Für die Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht, die die gewünschten Eigenschaften hat, durch die die Aufgabe der Erfindung gelöst wird, stellt in ähnlicher Weise wie die Bedingungen für die Herstellung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 auch der Gehalt an Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen in der Trägerseiten-Sperrschicht 102 des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials eine wichtige Einflußgröße dar.

Wenn die Trägerseiten-Sperrschicht 102 aus a-Si _a C_1-a besteht, beträgt der auf Siliciumatome bezogene Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 60 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 65 bis 80 Atom-% und insbesondere 70 bis 75 Atom-%, d. h., daß a im allgemeinen 0,1 bis 0,4, vorzugsweise 0,2 bis 0,35 und insbesondere 0,25 bis 0,3 beträgt. Im Fall von a-(Si _b C_1-b ) _c H_1-c 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 b im allgemeinen 0,1 bis 0,5, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 beträgt, während c im allgemeinen 0,60 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere 0,7 bis 0,95 beträgt. Im Fall von a-(Si _d C_1-d ) _e X_1-e oder a-(Si _f C_1-f ) _g (H+X)_1-g beträgt der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 40 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 50 bis 90 Atom-% und insbesondere 60 bis 80 Atom-%, während der Gehalt an Halogenatomen oder der Gesamtgehalt an Halogenatomen und Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-% beträgt, 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 d oder f im allgemeinen 0,1 bis 0,47, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 beträgt, während e oder g im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,85 bis 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 beträgt.

Wenn die Trägerseiten-Sperrschicht 102 aus einem Stickstoffatome enthaltenden amorphen Material besteht, gilt zunächst im Fall von a-Si _h N_1-h , daß der auf Siliciumatome bezogene Gehalt an Stickstoffatomen im allgemeinen 43 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 43 bis 50 Atom-% beträgt, d. h., daß h im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43 bis 0,50 beträgt.

Im Fall von a-(Si _i N_1-i ) _j H_1-j 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 i im allgemeinen 0,43 bis 0,6 und vorzugsweise 0,43 bis 0,5 beträgt, während j im allgemeinen 0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,7 bis 0,95 beträgt. Im Fall von a-(Si _k N_1-k ) _l X_1-l oder a-(Si _m N_1-m ) _n (H+X)_1-n beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im allgemeinen 30 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 40 bis 60 Atom-%, während der Gehalt an Halogenatomen oder der Gesamtgehalt an Halogenatomen und Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und vorzugsweise 2 bis 15 Atom-% beträgt, 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 k oder m im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43 bis 0,49 beträgt, während l oder n im allgemeinen 0,8 bis 0,99 und vorzugsweise 0,85 bis 0,98 beträgt.

Wenn die Trägerseiten-Sperrschicht 102 aus einem Sauerstoffatome enthaltenden amorphen Material besteht, beträgt der auf Siliciumatome bezogene Gehalt an Sauerstoffatomen zunächst im Falle von a-Si _o O_1-o im allgemeinen 60 bis 67 Atom-% und vorzugsweise 63 bis 67 Atom-%, d. h., daß o im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt.

Im Fall von a-(Si _p O_1-p ) _q H_1-q beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen 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 p im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt, während q im allgemeinen 0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,70 bis 0,95 beträgt.

Wenn die Trägerseiten-Sperrschicht 102 aus a-(Si _r O_1-r ) _s X_1-s oder a-(Si _t O_1-t ) _u (H+X)_1-u besteht, beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Trägerseiten-Sperrschicht 102 im allgemeinen 48 bis 66 Atom-% und vorzugsweise 51 bis 66 Atom-%, während der Gehalt an Halogenatomen oder der Gesamtgehalt an Halogenatomen und Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und vorzugsweise 2 bis 15 Atom-% beträgt, wobei der Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt, d. h., daß r oder t im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt, während 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 Trägerseiten-Sperrschicht 102 von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien können vorzugsweise TiO₂, Ce₂O₃, ZrO₂, HfO₂, GeO₂, CaO, BeO, P₂O₅, Y₂O₃, Cr₂O₃, Al₂O₃, MgO, MgO · Al₂O₃ und SiO₂ · MgO erwähnt werden. Zur Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 kann auch eine Mischung aus zwei oder mehr Arten dieser Metalloxide eingesetzt werden.

Die aus elektrisch isolierenden Metalloxiden bestehende Trägerseiten-Sperrschicht 102 kann nach dem Vakuumaufdampfverfahren, dem chemischen Aufdampfverfahren (CVD- Verfahren), dem Glimmentladungs-Dissoziations-Verfahren, dem Zerstäubungsverfahren, dem Ionenimplantationsverfahren, dem Ionenbedampfungsverfahren, dem Elektronenstrahlverfahren oder anderen Verfahren gebildet werden.

Diese Herstellungsverfahren können in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen, dem für die Betriebsanlagen erforderlichen Kapitalaufwand, dem Fertigungsmaßstab und den gewünschten Eigenschaften des herzustellenden elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials gewählt werden.

Für die Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 102 nach dem Zerstäubungsverfahren kann beispielsweise eine für die Bildung einer Trägerseiten-Sperrschicht 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 Trägerseiten-Sperrschicht in ein Abscheidungsschiffchen hineingebracht, das wiederum mit einem Elektronenstrahl bestrahlt werden kann, um eine Aufdampfung dieses Ausgangsmaterials zu bewirken. Das Metalloxid, das eines der Materialien darstellt, aus denen die Trägerseiten-Sperrschicht 102 gebildet werden kann, wird so ausgewählt und angewendet, daß es elektrisch isolierendes Verhalten zeigt, weil die Trägerseiten-Sperrschicht 102 des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials die Funktion hat, eine Injektion von freien Ladungsträgern aus dem Träger 101 in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 zu verhindern und den in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 erzeugten Fotoladungsträgern eine ungehinderte Bewegung und einen leichten Durchgang durch die Trägerseiten-Sperrschicht 102 zu dem Träger 101 zu ermöglichen.

Auch der numerische Bereich der Schichtdicke der Trägerseiten-Sperrschicht 102 des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials stellt eine wichtige Einflußgröße für die wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung dar.

Mit anderen Worten, wenn die Schichtdicke der Trägerseiten-Sperrschicht 102 zu gering ist, kann die Funktion der Verhinderung einer Injektion von freien Ladungsträgern aus dem Träger 101 in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 oder aus der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 in den Träger 101 nicht in ausreichendem Maße erfüllt werden. Andererseits ist die Wahrscheinlichkeit, daß die in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 erzeugten Fotoladungsträger zu dem Träger 101 gelangen bzw. durchgelassen werden, sehr gering, wenn die Trägerseiten-Sperrschicht 102 eine zu große Schichtdicke hat. 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 Schichtdicke der Trägerseiten-Sperrschicht 102 für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung im allgemeinen 3,0 bis 100,0 nm und vorzugsweise 5,0 bis 60,0 nm.

Für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung erzeugt die auf die Trägerseiten-Sperrschicht 102 laminierte Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht 104, Fotoladungsträger, wenn sie durch elektromagnetische Wellen bestrahlt wird, wobei die Erzeugung von Fotoladungsträgern durch Absorption von elektromagnetischen Wellen im langwelligen Bereich besonders wirksam ist. Eine solche Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 besteht aus a-Si(H, X) mit den nachstehend gezeigten Halbleitereigenschaften, wozu ein den Ladungstyp bestimmender Fremdstoff (Dotierungsstoff) in einer hohen Menge eingebaut worden ist.

•  a-Si(H, X) vom p⁺-Typ:
  Dieser Typ enthält nur einen Akzeptor, nämlich 1×10^-1 bis 10 Atom-% eines Fremdstoffes vom p-Typ, oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor, wobei die Konzentration des Akzeptors (N _a ) relativ höher ist und wobei ein Fremstoff vom p-Typ in einer relativen Konzentration von 1×10^-1 bis 10 Atom-% enthalten ist;
•  a-Si(H, X) vom n⁺-Typ:
  Dieser Typ enthält nur einen Donator, nämlich 1×10^-1 bis 10 Atom-% eines Fremdstoffes vom n-Typ, oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor, wobei die Konzentration des Donators (N _d ) relativ höher ist und wobei ein Fremdstoff vom n-Typ in einer relativen Konzentration von 1×10^-1 bis 10 Atom-% enthalten ist.

Die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 in dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial 100 hat die Funktion der Erzeugung von Fotoladungsträgern durch Absorbieren von primären, elektromagnetischen Wellen, die während der Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern auf das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial auftreffen. Durch Einbau von 1×10^-1 bis 10 Atom-% eines Fremdstoffes, der den Ladungstyp in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt, kann die Lichtempfindlichkeit des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials im Bereich der längeren Wellenlängen im Vergleich mit den bekannten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien in hohem Maße verbessert werden, während auch die Eigenschaften einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht in dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial in zufriedenstellender Weise erzielt werden.

Es ist demnach möglich, als Lichtquelle einen Laser anzuwenden, der Licht im Bereich der längeren Wellenlängen emittiert, beispielsweise einen AlGaAs- Halbleiterlaser (emittiertes Licht: 0,8-µm-Band; 0,7-µm- Band). Die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 kann natürlich unter Anwendung von Licht mit kürzeren Wellenlängen als in den vorstehend erwähnten Wellenlängenbereichen eine ausreichende Menge von Fotoladungsträgern erzeugen, weshalb auch eine Lichtquelle, die Licht in einem solchen kurzwelligen Bereich emittiert, eingesetzt werden kann.

Die nachstehend beschriebene Fotoladungsträger-Transportschicht 105 besteht aus a-Si(H, X) mit normalen Spektral- Lichtempfindlichkeitseigenschaften. Deshalb tritt in der Fotoladungsträger-Transportschicht 105 eine Erzeugung von Fotoladungsträgern ein, wenn eine Licht im Bereich des gewöhnlichen, sichtbaren Lichtes emittierende Lichtquelle, beispielsweise eine Halogenlampe, eine Wolframlampe oder eine Leuchtstoffröhre, angewendet wird, weil das von einer solchen Lichtquelle emittierte Licht primär durch die Fotoladungsträger-Transportschicht 105 absorbiert wird. Deshalb kann das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial auch in diesem Fall in zufriedenstellender Weise eingesetzt werden.

In wenigen Worten, das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial kann über einen weiten Wellenlängenbereich des Lichtes, zu dem der normale Bereich des sichtbaren Lichtes, der Bereich der längeren Wellenlängen im Bereich des sichtbaren Lichtes und sogar Licht mit Wellenlängen aus einem Bereich mit noch längeren Wellenlängen gehören, eine ausreichende Lichtempfindlichkeit und ein schnelles Ansprechen auf Licht zeigen, weshalb verschiedene Lichtquellen mit verschiedenen Wellenlängenbereichen angewendet werden können.

Die Menge des in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 enthaltenen Fremdstoffes liegt im allgemeinen in dem vorstehend angegebenen numerischen Bereich, vorzugsweise jedoch in dem Bereich von 5×10^-1 bis 10 Atom-%, wodurch weiter verbesserte Wirkungen erzielt werden. Für die Schichtdicke der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 wird geeigneterweise ein möglichst geringer Wert innerhalb des Bereiches gewählt, mit dem die auftreffenden elektromagnetischen Wellen in ausreichendem Maße absorbiert werden können, und die Schichtdicke der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 beträgt im allgemeinen 0,3 bis 5 µm und vorzugsweise 0,5 bis 2 µm.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial hat die auf die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 laminierte Fotoladungsträger- Transportschicht 105 für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung die Funktion eines wirksamen Transportes der in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 erzeugten Fotoladungsträger und gleichzeitig die Funktion der Erzeugung von Fotoladungsträgern durch Absorption von Licht im Bereich des sichtbaren Lichtes. Eine solche Fotoladungsträger- Transportschicht 105 besteht aus a-Si(H, X) mit den nachstehend gezeigten Halbleitereigenschaften.

•  a-Si(H, X) vom p-Typ:
  Dieser Typ enthält nur einen Akzeptor oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor mit einer relativ höheren Konzentration des Akzeptors;
•  a-Si(H, X) vom p⁻-Typ:Bei diesem Typ handelt es sich um einen Typ von , bei dem die Konzentration des Akzeptors (N _a ) niedrig oder relativ niedriger ist;
•  a-Si(H, X) vom n-Typ:
  Dieser Typ enthält nur einen Donator oder sowohl einen Donator als auch einen Akzeptor mit einer relativ höheren Konzentration des Donators;
•  a-Si(H, X) vom n⁻-Typ:Bei diesem Typ handelt es sich um einen Typ von , bei dem die Konzentration des Donators (N _d ) niedrig oder relativ niedriger ist;
•  a-Si(H, X) vom i-Typ:
  Bei diesem Typ gilt N _a ≃N _d ≃0 oder N _a ≃N _d .

Bevorzugte Beispiele für Halogenatome (X), die in die Fotoladungsträger-Transportschicht 105 eingebaut werden, sind Fluor und Chlor.

Die Bildung einer Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht 104 oder einer Fotoladungsträger-Transportschicht 105, die aus a-Si(H, X) besteht, kann nach einem Vakuumaufdampfungsverfahren unter Anwendung einer Entladungserscheinung, beispielsweise nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenbedampfungsverfahren, erfolgen. Für die Bildung einer aus a-Si(H, X) bestehenden Fotoladungsträger-Transportschicht nach dem Glimmentladungsverfahren wird beispielsweise ein Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen in eine Abscheidungskammer eingeleitet, deren Innendruck vermindert werden kann, und in der Abscheidungskammer wird eine Glimmentladung erzeugt, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers, der in der Abscheidungskammer in eine festgelegte Lage gebracht worden ist, eine Fotoladungsträger-Transportschicht aus a-Si(H, X) gebildet wird. Wenn die Fotoladungsträger-Transportschicht nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet werden soll, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine zur Zerstäubung dienende Kamer eingeleitet werden, wenn ein aus Silicium gebildetes Target in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie Ar, He oder einer Gasmischung auf der Grundlage dieser Gase zerstäubt wird.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Siliciumatomen, die wirksam eingesetzt werden können, können gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ und andere Materialien erwähnt werden. Im Hinblick auf die leichte Handhabung während der Schichtbildung und den Wirkungsgrad bezüglich des Einbaus von Siliciumatomen werden SiH₄ und Si₂H₆ besonders bevorzugt.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen, die wirksam eingesetzt werden können, kann eine Anzahl von Halogenverbindungen wie gasförmige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen und halogensubstituierte Silanderivate, die gasförmig oder vergasbar sind, erwähnt werden.

Alternativ kann in wirksamer Weise auch eine gasförmige oder vergasbare, Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung eingesetzt werden, die aus Siliciumatomen und Halogenatomen besteht.

Typische Beispiele für Halogenverbindungen, die vorzugsweise eingesetzt werden, sind Halogene in Gasform wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₇, JF₅, JCl oder JBr. Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen werden halogensubstituierte Silanderivate wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄ oder SiBr₄ bevorzugt.

Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial nach dem Glimmentladungsverfahren unter Einsatz einer solchen, Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann eine Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 oder eine Fotoladungsträger-Transportschicht 105, die aus a-Si : X besteht, ohne Einsatz von gasförmigem Silan als zum Einbau von Siliciumatomen befähigtem, gasförmigem Ausgangsmaterial auf einem gegebenen Träger gebildet werden.

Bei der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 oder der Fotoladungsträger-Transportschicht 105, die Halogenatome enthält, nach dem Glimmentladungsverfahren besteht das grundlegende Verfahren darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen, nämlich ein gasförmiges Siliciumhalogenid, und ein Gas wie Ar, H₂ oder He in einem festgelegten Verhältnis in einer geeigneten Strömungsmenge in die zur Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht oder der Fotoladungsträger- Transportschicht dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf zur Bildung einer Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Trägerseiten-Sperrschicht 102, die vorher auf einem Träger gebildet worden ist, die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 oder auf der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 die Fotoladungsträger-Transportschicht 105 gebildet wird. Eine solche Schicht kann zum Einbau von Wasserstoffatomen in die Schicht auch gebildet werden, indem man mit diesen Gasen eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumverbindung in einem geeigneten Verhältnis vermischt.

Alle gasförmigen Ausgangsmaterialien, die zum Einbau der jeweiligen Atomarten dienen, können entweder in Form einer einzelnen Gasart oder in Form einer Mischung von mehreren Gasarten in einem festgelegten Verhältnis eingesetzt werden. Zur Bildung einer aus a-Si(H, X) bestehenden Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht oder Fotoladungsträger-Transportschicht nach dem Reaktions-Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenbedampfungsverfahren wird beispielsweise ein Target aus Silicium eingesetzt, und dieses Target wird im Fall des Zerstäubungsverfahrens in einer geeigneten Gasplasmaatmosphäre zerstäubt. Alternativ wird im Fall des Ionenbedampfungsverfahrens polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium als Verdampfungsquelle in ein Aufdampfungsschiffchen hineingebracht, und die Silicium-Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen nach dem Widerstands-Heizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren verdampft, um auf diese Weise verdampfte, fliegende bzw. verflüchtigte Substanzen durch eine geeignete Gasplasmaatmosphäre hindurchgehen zu lassen.

Während dieses Vorgangs kann zum Einbau von Halogenatomen in die gebildete Schicht sowohl beim Zerstäubungsverfahren als auch 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 und ein Gas wie die vorstehend erwähnten Silane in die zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeführt werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen können in wirksamer Weise die vorstehend erwähnten Halogenverbindungen oder Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindungen eingesetzt werden. Außerdem kann auch ein gasförmiges oder vergasbares Halogenid eingesetzt werden, das Wasserstoffatome enhält. Beispiele für solche Halogenide, die wirksame Ausgangsmaterialien für die Bildung einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht und einer Fotoladungsträger-Transportschicht sind, sind Halogenwasserstoffen wie HF, HCl, HBr und HJ oder halogensubstituierte Siliciumhydride wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ und SiHBr₃.

Diese Wasserstoffatome enthaltenden Halogenide, durch die während der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht oder der Fotoladungsträger-Transportschicht gleichzeitig mit dem Einbau von Halogenatomen Wasserstoffatome in die Schicht eingeführt werden können, die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder optischen Eigenschaften sehr wirksam sind, können vorzugsweise als Ausgangsmatertial für den Einbau von Halogenatomen eingesetzt werden.

Für den Einbau von Wasserstoffatomen in die Struktur der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht oder Fotoladungsträger- Transportschicht ist es zulässig, daß in einer Abscheidungskammer, in der eine Entladung angeregt wird, zusammen mit einer als Ausgangsmaterial für die Bildung von a-Si dienenden Siliciumverbindung H₂ oder ein gasförmiges Siliciumhydrid wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀ vorhanden ist.

Beispielsweise wird im Fall des Reaktions-Zerstäubungsverfahrens ein Silicium-Target eingesetzt, und ein zum Einbau von Halogenatomen dienendes gasförmiges Ausgangsmaterial und H₂-Gas werden, zusammen mit einem Inertgas wie He oder Ar, falls dies notwendig ist, in eine Abscheidungskammer eingeleitet, in der eine Plasmaatmosphäre gebildet wird, wobei das Silicium-Target zerstäubt wird, was dazu führt, daß auf der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 eine aus a-Si(H, X) bestehende Fotoladungsträger-Transportschicht mit den gewünschten Eigenschaften gebildet.

Außerdem kann auch ein Gas wie B₂H₆, PH₃ oder PF₃ oder ein anderes Gas eingeführt werden, damit auch ein Einbau von Fremstoffen bewirkt wird.

Die Menge der Wasserstoffatome oder Halogenatome, die in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht oder Fotoladungsträger-Transportschicht eingebaut werden, oder die Gesamtmenge dieser beiden Atomarten kann im allgemeinen 1 bis 40 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% betragen.

Zur Steuerung der Mengen der Wasserstoffatome und/oder der Halogenatome, die in diese Schichten eingebaut werden, können Einflußgrößen wie die Trägertemperatur während der Abscheidung und/oder die Mengen der in das Abscheidungs-Vorrichtungssystem eingeführten, zum Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogenatomen dienenden Ausgangsmaterialien und die Entladungsleistung gesteuert werden.

Um der Fotoladungsträger-Transportschicht Leitfähigkeit vom n-, p- oder i-Typ oder um der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht Leitfähigkeit vom n⁺- oder p⁺-Typ zu verleihen, können während der Bildung der betreffenden Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem Reaktions-Zerstäubungsverfahren ein Fremdstoff vom n-Typ, ein Fremstoff vom p-Typ oder Fremstoffe von beiden Typen in einer regulierten Menge in die betreffende Schicht eingebaut werden.

Als Fremdstoff, der in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht und die Fotoladungsträger-Transportschicht einzubauen ist, um diesen Schichten Leitfähigkeit vom p-Typ zu verleihen, kann vorzugsweise ein Element der Gruppe III A des Periodensystems wie B, Al, Ga, In oder Tl erwähnt werden.

Andererseits kann als Fremstoff vom n-Typ vorzugsweise ein Element der Gruppe V A des Periodensystems wie N, P, As, Sb oder Bi eingebaut werden.

Die vorstehend beschriebenen Fremstoffe sind in der Schicht in einer Menge in der Größenordnung von ppm enthalten, weshalb es nicht notwendig ist, der durch diese Fremstoffe verursachten Umweltverschmutzung eine so große Aufmerksamkeit zu schenken wie im Fall der Hauptbestandteile, aus denen die Fotoladungsträger-Transportschicht besteht, jedoch wird vorzugsweise eine Substanz eingesetzt, die eine möglichst geringe Umweltverschmutzung verursacht. Von diesem Gesichtspunkt aus und auch im Hinblick auf die elektrischen und optischen Eigesnchaften der gebildeten Fotoladungsträger-Transportschicht wird ein Material wie B, Ga, P und Sb am meisten bevorzugt. Außerdem ist es beispielsweise auch möglich, die Eigenschaften der Fotoladungsträger-Transportschicht so zu steuern, daß sie Leitfähigkeit vom n-Typ erhält, indem Li oder andere Substanzen durch thermische Diffusion oder Implantation interstitiell eingebaut werden.

Die in die Fotoladungsträger-Transportschicht einzubauende Menge des Fremdstoffes wird in Abhängigkeit von den gewünschten elektrischen und optischen Eigenschaften festgelegt, jedoch beträgt diese Menge im Fall eines Fremdstoffes der Gruppe III A des Periodensystems im allgemeinen Null (keine Dotierung) bis 5×10^-3 Atom-%, um der Fotoladungsträger-Transportschicht Leitfähigkeit vom n⁻-, i- oder p⁻-Typ zu verleihen, während diese Menge im Fall eines Fremdstoffes der Gruppe III A 5×10^-3 bis 1×10^-2 Atom-% beträgt, um der Fotoladungsträger-Transportschicht Leitfähigkeit vom p-Typ zu verleihen. Ein Fremdstoff der Gruppe V A des Periodensystems wird geeigneterweise in einer Menge von 5×10^-3 Atom-% oder weniger eingebaut, um der Fotoladungsträger-Transportschicht Leitfähigkeit vom n-Typ zu verleihen.

Die Schichtdicke der Fotoladungsträger-Transportschicht kann wie gewünscht so festgelegt werden, daß die in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht erzeugten Fotoladungsträger in wirksamer Weise injiziert werden können und daß die injizierten Fotoladungsträger in wirksamer Weise in einer bestimmten Richtung transportiert werden können, jedoch beträgt die Schichtdicke der Fotoladungsträger-Transportschicht im allgemeinen 3 bis 100 µm und vorzugsweise 5 bis 50 µm.

Es kann auch eine Fotoladungsträger-Transportschicht 105 mit einem relativ niedrigeren, elektrischen Widerstand angewendet werden, weil die Trägerseiten-Sperrschicht 102 vorgesehen ist. Die gebildete Fotoladungsträger-Transportschicht 105 kann jedoch einen spezifischen Dunkelwiderstand von vorzugsweise 5×10⁹ Ω · cm oder mehr und insbesondere 10¹⁰ Ω · cm oder mehr haben, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

Der numerische Wert des spezifischen Dunkelwiderstandes stellt besonders dann eine wichtige Einflußgröße dar, wenn das hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial als Bilderzeugungsmaterial, als hochempfindliche Lesevorrichtung oder als Bildaufnahmevorrichtung bzw. Bildabtastvorrichtung, die für den Einsatz in Bereichen mit niedriger Beleuchtungsstärke vorgesehen sind, oder als fotoelektrischer Wandler eingesetzt wird.

Die Schichtdicke der fotoleitfähigen Schicht 103 des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials kann in Übereinstimmung mit dem Anwendungszweck, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial als Lesevorrichtung, als Bildaufnahmevorrichtung bzw. Bildabtastvorrichtung oder als Bilderzeugungsmaterial eingesetzt werden soll, festgelegt werden.

Die Schichtdicke der fotoleitfähigen Schicht 103 wird in Beziehung zu der Dicke der Trägerseiten-Sperrschicht 102 derart festgelegt, daß für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung sowohl die fotoleitfähige Schicht 103 als auch die Trägerseiten-Sperrschicht 102 in wirksamer Weise ihre Funktionen erfüllen können. Im allgemeinen kann die fotoleitfähige Schicht vorzugsweise einige hundertmal bis einige tausendmal so dick sein wie die Trägerseiten-Sperrschicht 102.

Fig. 2 zeigt einen zur Erläuterung des Aufbaus einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials dienenden, schematischen Schnitt. Das in Fig. 2 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 200 hat die gleiche Schichtstruktur wie das in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100, jedoch ist zwischen der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 204 und der Fotoladungsträger-Transportschicht 205 eine Zwischen-Sperrschicht 206 vorgesehen, und die Trägerseiten-Sperrschicht 202, die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 204 und die Fotoladungsträger-Transportschicht 205 gleichen in bezug auf das die Schicht bildende Material, die Schichtdicke und die Eigenschaften der jeweils entsprechenden Schicht des in Fig. 1 gezeigten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials 100.

Die Zwischen-Sperrschicht 206 hat die Funktionen, eine Injektion von in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht vorliegenden, freien Ladungsträgern aus der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 204 in die Fotoladungsträger-Transportschicht 205 zu verhindern oder eine Injektion von in der Fotoladungsträger- Transportschicht 205 vorliegenden, freien Ladungsträgern aus der Fotoladungsträger-Transportschicht 205 in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 204 zu verhindern und von den in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 204 erzeugten Fotoladungsträgern denjenigen, die in Richtung zu der Fotoladungsträger-Transportschicht 205 bewegt werden sollen, einen leichten Durchgang zu der Fotoladungsträger-Transportschicht 205 zu ermöglichen und die Fotoladungsträger dadurch in wirksamer Weise in die Fotoladungsträger-Transportschicht 205 zu injizieren.

Die Zwischen-Sperrschicht 206 kann unter Einsatz des gleichen Materials und in der gleichen Weise wie bei der Herstellung der Trägerseiten-Sperrschicht 202 gebildet werden, und die Zwischen-Sperrschicht 206 kann etwa die gleiche Schichtdicke erhalten wie die Trägerseiten-Sperrschicht 202. Die Zwischen-Sperrschicht 206 hat jedoch geeigneterweise eine möglichst geringe Dicke, soweit sie die zur Erfüllung ihrer Funktion erforderlichen Eigenschaften aufweist. Im einzelnen beträgt die Schichtdicke der Zwischen-Sperrschicht 206 im allgemeinen 1,0 bis 100,0 nm und vorzugsweise 2,0 bis 50,0 nm.

Fig. 3 zeigt einen zur Erläuterung der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials dienenden schematischen Schnitt. Das in Fig. 3 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 300 gleicht in bezug auf die Schichtstruktur und die Funktion jeder Schicht dem in Fig. 1 gezeigten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial 100, jedoch ist bei ansonsten der gleichen Schichtstruktur wie bei dem in Fig. 1 gezeigten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial 100 auf der oberen Oberfläche der Fotoladungsträger-Transportschicht 305 eine Oberflächen-Sperrschicht 306 vorgesehen.

Die Oberflächen-Sperrschicht 306 hat die Funktion, eine Injektion der Oberflächenladungen in die Fotoladungsträger-Transportschicht 305 zu verhindern, wenn ihre Oberfläche einer Ladungsbehandlung unterzogen wird.

Die Oberflächen-Sperrschicht 306 kann aus einem Material bestehen, das in gewünschter Weise aus den vorstehend als Materialien für den Aufbau der Trägerseiten- Sperrschicht 302 erwähnten Materialien ausgewählt worden ist.

Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 300 so angewendet wird, daß es von der Seite der Oberflächen-Sperrschicht 306 her mit elektromagnetischen Wellen bestrahlt wird, gegenüber denen die fotoleitfähige Schicht 303 emnpfindlich ist, sollten die Auswahl des Materials, aus dem die Oberflächen-Sperrschicht 306 besteht, und die Festlegung der Dicke der Oberflächen-Sperrschicht 306 derart erfolgen, daß die elektromagnetischen Wellen, mit denen das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 300 bestrahlt wird, die fotoleitfähige Schicht 303 in einer Menge erreichen können, die ausreicht, um die Erzeugung von Fotoladungsträgern mit einem guten Wirkungsgrad anzuregen.

Die Oberflächen-Sperrschicht 306 kann in der gleichen Weise wie bei der Bildung der Trägerseiten-Sperrschicht 302, beispielsweise nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem Reaktions-Zerstäubungsverfahren, gebildet werden.

Die Schichtdicke der Oberflächen-Sperrschicht 306 kann in geeigneter Weise so in Abhängigkeit von dem Material, aus dem diese Schicht besteht, und den Bedingungen für die Bildung dieser Schicht festgelegt werden, daß die Oberflächen-Sperrschicht 306 die vorstehend erwähnte Funktion in ausreichendem Maße erfüllt.

Die Schichtdicke der Oberflächen-Sperrschicht 306 beträgt geeigneterweise im allgemeinen 3,0 nm bis 5µm und vorzugsweise 5,0 nm bis 2 µm.

In Fig. 4 wird ein zur Erläuterung des Aufbaus der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials dienender schematischer Schnitt gezeigt.

Die Schichtstruktur des in Fig. 4 gezeigten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials 400 besteht aus einer Trägerseiten- Sperrschicht 402 auf einem Träger 401, einer fotoleitfähigen Schicht 403 auf der Trägerseiten-Sperrschicht 402 und einer Oberflächen-Sperrschicht 407 auf der fotoleitfähigen Schicht 403. Die fotoleitfähige Schicht 403 weist eine zwischen einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 404 und einer Fotoladungsträger-Transportschicht 405 liegende Zwischen- Sperrschicht 406 auf, wobei die Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht 404 auf der unteren Seite und die Fotoladungsträger-Transportschicht 405 auf der oberen Seite der Zwischen-Sperrschicht 406 ausgebildet ist.

Die Schichten, aus denen das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 400 besteht, haben jeweils die gleiche Funktion wie die entsprechenden Schichten in den in Fig. 1 bis Fig. 3 erläuterten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien, und auch die Materialien, aus denen die Schichten bestehen, und die Schichtdicken sind die gleichen.

Die elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien haben bei den in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten Ausführungsformen fotoleitfähige Schichten mit einer Schichtstruktur, bei der im Gegensatz zu der Schichtstruktur in den in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten Ausführungsformen, bei denen eine Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht auf der näher zu dem Träger befindlichen Seite und eine Fotoladungsträger-Transportschicht auf der weiter von dem Träger entfernten Seite ausgebildet ist, eine Fotoladungsträger-Transportschicht auf der näher zu dem Träger befindlichen Seite und eine Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht auf der weiter von dem Träger entfernten Seite ausgebildet ist.

Die Schichtstruktur des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials 500 der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform weist auf einem Träger 501 eine Fotoladungsträger-Transportschicht 503 und eine Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 504, wobei zwischen diesen Schichten eine Zwischen-Sperrschicht 505 angeordnet ist, sowie auch eine auf der Oberfläche der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 504 vorgesehene Oberflächen- Sperrschicht 506 auf. Die Zwischen-Sperrschicht 505 hat die Funktionen, eine Injektion von in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 504 vorliegenden freien Ladungsträgern in die Fotoladungsträger-Transportschicht 503 zu verhindern und von den in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 504 erzeugten Fotoladungsträgern denjenigen, die in Richtung zu der Fotoladungsträger-Transportschicht 503 bewegt werden sollen, einen leichten Durchgang zu der Fotoladungsträger- Transportschicht 503 zu ermöglichen. Die Zwischen-Sperrschicht 505 kann in der gleichen Weise wie bei der Bildung der in Fig. 2 gezeigten Zwischen-Sperrschicht 206 gebildet werden, und auch ihre Schichtdicke ist die gleiche wie bei der Zwischen-Sperrschicht 206.

Bei der Schichtstruktur des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials 600 der in Fig. 6 gezeigten sechsten Ausführungsform befindet sich die Trägerseiten-Sperrschicht 602 auf der unteren Seite der fotoleitfähigen Schicht 603, d. h. auf dem Träger 601, während sich die Oberflächen- Sperrschicht 607 auf der oberen Seite der fotoleitfähigen Schicht 603 befindet, und die fotoleitfähige Schicht 603 weist auf der dem Träger 601 zugewandten Seite eine Fotoladungsträger-Transportschicht 604 und auf der der Oberflächen-Sperrschicht 607 zugewandten Seite eine Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 605 sowie eine zwischen der Fotoladungsträger-Transportschicht 604 und der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 605 befindliche Zwischen-Sperrschicht 606 auf. Die Zwischen-Sperrschicht 606 hat die gleiche Schichtdicke wie die in Fig. 2 gezeigte Zwischen-Sperrschicht 206.

Das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 700 der in Fig. 7 gezeigten siebenten Ausführungsform hat eine Schichtstruktur mit einer auf einem Träger 701 vorgesehenen fotoleitfähigen Schicht 702. Die fotoleitfähige Schicht 702 weist in ihrem inneren Bereich eine zwischen einer ersten Zwischen-Sperrschicht 706 und einer zweiten Zwischen-Sperrschicht 707 befindliche Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 705 auf, und bei der fotoleitfähigen Schicht 702 befindet sich eine erste Fotoladungsträger-Transportschicht 703 auf der Außenseite der ersten Zwischen-Sperrschicht 706, während sich eine zweite Fotoladungsträger-Transportschicht 704 auf der Außenseite der zweiten Zwischen- Sperrschicht 707 befindet. Die Zwischen-Sperrschichten 706 und 707 haben jeweils die Funktionen, eine Injektion von in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 705 vorliegenden freien Ladungsträgern in die jeweilige Fotoladungsträger-Transportschicht zu verhindern und den in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 705 erzeugten Fotoladungsträgern einen leichten Durchgang zu der jeweiligen Fotoladungsträger-Transportschicht zu ermöglichen.

Die Zwischen-Sperrschichten 706 und 707 können die gleiche Dicke haben und aus dem gleichen Material bestehen wie die in Fig. 2 gezeigte Zwischen-Sperrschicht 206.

Fig. 8 zeigt einen zur Erläuterung des Aufbaus der achten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials dienenden schematischen Schnitt.

Das in Fig. 8 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 800 besteht aus einer auf einem Träger 801 befindlichen fotoleitfähigen Schicht 802 und einer in direkter Berührung mit der fotoleitfähigen Schicht 802 ausgebildeten Oberflächen-Sperrschicht 803, wobei die fotoleitfähige Schicht 802 eine Schichtstruktur mit unterschiedlichen Funktionen aufweist, d. h. aus einer Fotoladungsträger-Transportschicht 804 und einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 805 besteht.

Die Oberflächen-Sperrschicht 803 hat die gleichen Eigenschaften wie die in Fig. 3 gezeigte Oberflächen-Sperrschicht 306 und kann nach den gleichen Herstellungsbedingungen und -verfahren unter Anwendung des gleichen Materials wie bei der Bildung der Oberflächen-Sperrschicht 306 gebildet werden. Die Fotoladungsträger-Transportschicht 804 und die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 805 haben die gleichen Eigenschaften wie die in Fig. 1 gezeigte Fotoladungsträger- Transportschicht 105 bzw. Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104, und sie können in der gleichen Weise wie bei der Bildung der Fotoladungsträger-Transportschicht 105 bzw. der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104 gebildet werden.

Fig. 9 zeigt einen zur Erläuterung des Aufbaus der neunten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials dienenden schematischen Schnitt. Das in Fig. 9 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 900 hat die gleiche Schichtstruktur wie das in Fig. 8 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial, jedoch ist zwischen dem Träger 901 und der Fotoladungsträger-Transportschicht 904 eine Trägerseiten-Sperrschicht 906 vorgesehen.

Die Trägerseiten-Sperrschicht 906 hat die Funktionen, eine Injektion freier Ladungsträger aus dem Träger 901 in die Fotoladungsträger-Transportschicht 904 zu verhindern und von den Fotoladungsträgern, die in der Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht 905 durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen erzeugt werden, denjenigen, die in Richtung zu dem Träger 901 bewegt werden sollen, während der Bestrahlung einen leichten Durchgang durch die Trägerseiten-Sperrschicht 906 zu ermöglichen. Das Material, aus dem die Trägerseiten-Sperrschicht gebildet wird, kann nach Wunsch aus den Materialien ausgewählt werden, die für die Bildung der in Fig. 1 gezeigten Trägerseiten-Sperrschicht 102 eingesetzt werden, und die Trägerseiten-Sperrschicht 906 kann auch in der gleichen Weise wie die Trägerseiten-Sperrschicht 102 gebildet werden.

Beispiel 1

Unter Anwendung einer in einem reinen, vollständig abgeschirmten Raum untergebrachten Vorrichtung, wie sie in Fig. 10 gezeigt wird, wurde nach dem folgenden Verfahren ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 1 gezeigten Schichtstruktur hergestellt.

Ein Träger 1002 aus Molybdän (10 cm×10 cm) mit einer Dicke von 0,5 mm, dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an einer Festhalteeinrichtung 1003 befestigt, die in einer festgelegten Lage in einer Abscheidungskammer 1001 angeordnet war. Die Targets 1005, 1006 bestanden aus hochreinem polykristallinem Silicium (99,999%), das auf hochreinem Graphit (99,999%) angeordnet war. Der Träger 1002 wurde durch eine innerhalb der Festhalteeinrichtung 1003 befindliche Heizeinrichtung 1004 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde mit einem Alumel-Chromel- Thermopaar direkt an der Rückseite des Trägers gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1031, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, vollständig geöffnet, wodurch die Abscheidungskammer einmal bis zu einem Druck von etwa 0,67 nbar evakuiert wurde (während dieses Vorgangs waren alle anderen Ventile in dem System geschlossen). Anschließend wurde das Hilfsventil 1029 geöffnet, und dann wurden die Ausströmventile 1024, 1025, 1026, 1027 und 1028 geöffnet, um die in den Durchfluß-Meßeinrichtungen 1037, 1038, 1039, 1040 und 1041 befindlichen Gase in ausreichendem Maße zu entfernen. Dann wurden die Ausströmventile 1024, 1025, 1026, 1027 und 1028 und das Hilfsventil 1029 geschlossen. Dann wurde die Heizeinrichtung 1004 eingeschaltet, wodurch die Trägertemperatur auf einen Wert von 200°C gebracht wurde. Das Vetnil 1018 der Ar-Gas (Reinheit: 99,999%) enthaltenden Bombe 1013 wurde geöffnet, bis der an dem Auslaßmanometer 1036 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt worden war, und dann wurde das Einströmventil 1023 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1028 allmählich geöffnet wurde, um Ar-Gas in die Abscheidungskammer 1001 hineinströmen zu lassen. Das Ausströmventil 1028 wurde allmählich geöffnet, bis an dem Pirani-Manometer 1042 0,67 µbar angezeigt wurden. Nachdem sich die Strömungsmenge in diesem Zustand stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1031 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Druck in der Abscheidungskammer 13 µbar betrug. Nachdem festgestellt worden war, daß sich die Durchfluß- Meßeinrichtung 1041 bei geöffneter Blende 1008 stabilisiert hatte, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 eingeschaltet, wodurch zwischen den Targets 1005, 1006 und der Festhalteeinrichtung 1003 eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W angelegt wurde. Unter diesen Bedingungen, die so abgestimmt waren, daß eine stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde eine Schicht gebildet. Nachdem die Entladung unter diesen Bedin 27472 00070 552 001000280000000200012000285912736100040 0002003151146 00004 27353gungen 1 min lang fortgesetzt worden war, war eine Trägerseiten-Sperrschicht mit einer Dicke von 10,0 nm gebildet worden. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 zur Unterbrechung der Entladung abgeschaltet. Anschließend wurde das Ausströmventil 1028 geschlossen, und das Hauptventil 1031 wurde zur Entfernung des in der Abscheidungskammer 1001 befindlichen Gases vollständig geöffnet, bis die Abscheidungskammer unter Erzielung eines Druckes von 0,67 nbar evakuiert worden war. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizeinrichtung 1004 unter Messung der Trägertemperatur erhöht, bis die Trägertemperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes von 250°C stabilisiert worden war.

Dann wurden das Hilfsventil 1029 und das Ausströmventil 1028 vollständig geöffnet, wodurch die Durchflußmeßeinrichtung 1041 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurde. Nach dem Schließen des Hilfsventils 1029 und des Ausströmventils 1028 wurden das Ventil 1014 der Bombe 1009, die SiH₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit H₂ bis zu einer SiH₄-Konzentration von 10 Vol.-% verdünnt worden war [nachstehend als SiH₄(10)/H₂ bezeichnet], und das Ventil 1016 der Bombe 1011, die B₂H₆-Gas enthielt, das mit H₂ bis zu einer B₂H₆-Konzentration von 500 Volumen-ppm verdünnt worden war [nachstehend als B₂H₆(500)/H₂ bezeichnet], geöffnet, wobei der an den Auslaß-Manometern 1032 bzw. 1034 abgelesene Druck jeweils auf 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden die Einströmventile 1019 und 1021 allmählich geöffnet, um SiH₄(10)/H₂-Gas und B₂H₆(500)/H₂-Gas in die Durchfluß- Meßeinrichtungen 1037 bzw. 1039 hineinströmen zu lassen. Anschließend wurden die Ausströmventile 1024 und 1026 allmählich geöffnet, worauf das Hilfsventil 1029 geöffnet wurde. Dabei wurden die Einströmventile 1019 und 1021 so eingestellt, daß das Gaszuführungsverhältnis von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(500)/H₂ 1 : 2 betrug. Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils 1029 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1042 eingestellt und so weit geöffnet, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1031 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis an dem Pirani-Manometer 1042 0,67 mbar angezeigt wurden. Nachdem festgestellt worden war, daß sich die Gaszuführung und der Innendruck stabilisiert hatten, wurde die Blende 1008 geschlossen, und dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 eingeschaltet, wodurch zwischen den Elektroden 1003 und 1008 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde, so daß in der Abscheidungskammer 1001 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Nachdem die Glimmentladung 40 min lang bis zur Bildung einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht mit einer Schichtdicke von etwa 1 µm fortgesetzt worden war, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet, und das Hauptventil 1031 wurde vollständig geöffnet.

Der nächste Schritt bestand darin, daß die Ventile 1019 und 1021 so eingestellt wurden, daß das Gaszuführungsverhältnis von SiH₄(10/H₂ zu B₂H₆(500)/H₂ 500 : 1 betrug, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 wurde durch Einstellung der Öffnung des Hilfsventils 1029 auf 13 µbar gehalten. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1031 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis das Pirani- Manometer 1042 0,27 mbar anzeigte. Nachdem festgestellt worden war, daß sich das Einströmen der Gase und der Innendruck stabilisiert hatten, wurde die Hochfrequenz- Stromquelle 1043 eingeschaltet, wodurch zwischen den Elektroden 1003 und 1008 eine Hochfrequenzspannung angelegt wurde, so daß in der Abscheidungskammer 1001 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die Glimmentladung wurde unter Aufrechterhaltung dieser Bedingungen etwa 10 h lang forgesetzt, wodurch eine Fotoladungsträger-Transportschicht gebildet wurde. Danach wurden die Heizeinrichtung 1004 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 abgeschaltet, und der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1024 und 1026 und die Einströmventile 1019 und 1021 bei vollständig geöffnetem Hauptventil 1031 geschlossen wurden, so daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 einen geringeren Wert als 13 nbar erreichte. Dann wurde das Hauptventil 1031 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 wurde durch das Belüftungsventil 1030 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde.

Die Gesamtdicke der in dieser Weise auf dem Träger gebildeten Schichten betrug etwa 15 µm.

Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht. Es wurde eine Koronaladung mit +6,0 kV durchgeführt, und das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde durch Abtastung mit einem 780-nm-Halbleiterlaser, dem Bildsignale zugeführt wurden, mit einer Lichtmenge von 5 µJ belichtet.

Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit +5,0 kV auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte. Die vorstehend erwähnten Bildeigenschaften wurden nicht verschlechtert, als die Bilderzeugung 50 000mal wiederholt worden war.

In die Bombe 1010 war SiF₄-Gas eingeschlossen, das 10 Vol.-% H₂ enthielt [nachstehend als SiF₄/H2(10) bezeichnet], und in die Bombe 1017 war N₂ eingeschlossen. Bei diesen Gasen handelt es sich um einen Teil der in den nachstehenden Beispielen eingesetzten Gasarten.

Beispiel 2

Verschiedene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde bei der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht der Borgehalt in dieser Schicht durch Änderung des Zuführungsverhältnisses von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(500)/H₂ in verschiedener Weise verändert. Auch wurde bei der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch wurde die Schichtdicke der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht zwecks Herstellung verschiedener elektrofotografischer Aufzeichnungsmaterialien durch Änderung der Dauer der Glimmentladung in verschiedener Weise verändert. In allen Fällen wurde jede Probe in die gleiche Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung wie in Beispiel 1 hineingebracht, worauf auf den Proben Tonerbilder erzeugt wurden. Die Bildqualität wurde bei jeder Probe beurteilt, wobei die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 1

Beispiel 3

Bis zu dem Schritt der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht wurde das gleiche Verfahren unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Dann wurde ohne Belüftung des Vakuumsystems unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der Trägerseiten- Sperrschicht in Beispiel 1, wobei die Entladung jedoch 30 s lang durchgeführt wurde, eine Zwischen-Sperrschicht gebildet. Dann wurde bis zu dem Schritt der Bildung der Fotoladungsträger-Transportschicht das gleiche Verfahren unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wiederholt, wodurch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 2 gezeigten Schichtstruktur hergestellt wurde. Diese Probe wurde in die gleiche Ladungs-Belichtungs- Versuchsvorrichtung wie in Beispiel 1 hineingebracht, und auf der Probe wurden Tonerbilder erzeugt. Die Bildqualität wurde beurteilt, wobei festgestellt wurde, daß übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten wurden, wodurch gezeigt wird, daß gute Ergebnisse erhalten wurden.

Beispiel 4

Bis zu dem Schritt der Bildung der Fotoladungsträger- Transportschicht wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 unter den gleichen Bedingungen durchgeführt. Dann wurde ohne Belüftung des Vakuumsystems unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der Trägerseiten- Sperrschicht in Beispiel 1 eine Oberflächen-Sperrschicht gebildet, wobei ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 3 gezeigten Schichtstruktur erhalten wurde. Diese Probe wurde in die gleiche Ladungs-Belichtungs- Versuchsvorrichtung wie in Beispiel 1 hineingebracht, und auf der Probe wurden Tonerbilder erzeugt. Bei der Beurteilung der Bildqualität ergab sich, daß die Bilder im Vergleich mit den in Beispiel 1 erzeugten Bildern eine weiter verbesserte Qualität hatten.

Beispiel 5

Bis zu dem Schritt der Bildung der Fotoladungsträger- Transportschicht wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 3 unter den gleichen Bedingungen durchgeführt. Dann wurde ohne Belüftung des Vakuumsystems unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der Trägerseiten- Sperrschicht in Beispiel 1 eine Oberflächen-Sperrschicht gebildet, wobei ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 4 gezeigten Schichtstruktur erhalten wurde. Diese Probe wurde in die gleiche Ladungs-Belichtungs- Versuchsvorrichtung wie in Beispiel 1 hineingebracht, und auf der Probe wurden Tonerbilder erzeugt. Bei der Beurteilung der Qualität der erhaltenen Bilder wurde festgestellt, daß die Bildqualität im Vergleich mit der Qualität der in Beispiel 3 erhaltenen Bilder noch weiter verbessert war.

Beispiel 6

Ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 hergestellt, jedoch wurde bei der Stufe der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht anstelle von B₂H₆(500)/H₂-Gas PH₃-Gas eingesetzt, das mit H₂ bis zu einer PH₃-Konzentration von 500 Volumen-ppm verdünnt worden war [nachstehend als PH₃(500)/H₂ bezeichnet]. Das in diesem Fall erhaltene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial hatte die in Fig. 3 gezeigte Schichtstruktur mit einer Trägerseiten-Sperrschicht, einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht vom n⁺-Typ, einer Fotoladungsträger-Transportschicht vom i-Typ und einer Oberflächen-Sperrschicht, die von der Seite des Trägers her in der erwähnten Reihenfolge übereinandergeschichtet waren. Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in die gleiche Ladungs-Belichtungs- Versuchsvorrichtung hineingebracht, die in Beispiel 1 angewendet worden war. Durch Koronaladung mit -5,5 kV und bildmäßige Belichtung durch Abtastung mit einem 780-nm-Halbleiterlaser, dem Bildsignale zugeführt wurden, wobei die Lichtmenge 10 µJ betrug, wurden Ladungsbilder erzeugt. Unmittelbar nach der bildmäßigen Belichtung wurde auf der Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials durch kaskadenförmiges Auftreffenlassen eines positiv geladenen Entwicklers auf die Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials ein Tonerbild erhalten. Das auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild wurde durch Koronaladung mit -5,2 kV auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen, wobei auf dem Bildempfangsmaterial ein gutes übertragenes Bild erhalten wurde.

Beispiel 7

Auf der Grundlage der in Fig. 4 gezeigten Schichtstruktur wurden unter Abänderung der Bedingungen für die Herstellung der Trägerseiten-Sperrschicht, der Zwischen- Sperrschicht und der Oberflächen-Sperrschicht verschiedene Proben von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, die in den Tabellen 2 bis 5 gezeigt werden. Bei diesen Proben wurden als Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht und als Fotoladungsträger-Transportschicht die gleichen Schichten wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt.

Beispiel 8

Unter Anwendung der in Fig. 10 gezeigten Vorrichtung, die in einem reinen, vollständig abgedichteten Raum untergebracht war, wurde nach dem nachstehenden Verfahren ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial hergestellt.

Ein 0,5 mm dicker Träger 1002 aus Molybdän mit den Abmessungen 10 cm×10 cm, dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an einer Festhalteeinrichtung 1003 befestigt, die in einer festgelegten Lage in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer 1001 angeordnet war. Die Targets 1005, 1006 bestanden aus hochreinem, polykristallinem Silicium (99,999%), das auf hochreinen Graphit (99,999%) aufgebracht worden war. Diese Targets wurden durch eine Blende 1008 abgedeckt. Der Träger 1002 wurde durch eine innerhalb der Festhalteeinrichtung 1003 befindliche Heizeinrichtung 1004 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar direkt an der Rückseite des Trägers gemessen. Dann wurde das Hauptventil 1031, nachdem festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, vollständig geöffnet, wodurch die Abscheidungskammer einmal bis zu einem Druck von 0,67 nbar evakuiert wurde (während des Vorgangs waren alle Ventile in dem System geschlossen). Dann wurden das Hilfsventil 1029 und die Ausströmventile 1024, 1025, 1026, 1027 und 1028 geöffnet, wodurch die in den Durchfluß-Meßeinrichtungen 1037, 1038, 1039, 1040 und 1041 befindlichen Gase in ausreichendem Maße entfernt wurden. Dann wurden das Hilfsventil 1029 und die Ausströmventile 1024, 1025, 1026, 1027 und 1028 geschlossen. Dann wurde die Heizeinrichtung 1004 eingeschaltet, und die Eingangsspannung der Heizeinrichtung 1004 wurde unter Messung der Trägertemperatur erhöht, bis sich die Trägertemperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes von 250°C stabilisiert hatte.

Anschließend wurden das Ventil 1014 der SiH₄(10)/H₂- Gas enthaltenden Bombe 1009 und das Ventil 1016 der B₂H₆(500)/H₂-Gas enthaltenden Bombe 1011 geöffnet, bis der an den Auslaßmanometern 1032 und 1034 abgelesene Druck jeweils auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt war, und dann wurden die Einströmventile 1019 und 1021 allmählich geöffnet, um SiH₄(10)/H₂-Gas und B₂H₆(500)/H₂-Gas in die Durchfluß-Meßeinrichtungen 1037 bzw. 1039 hineinströmen zu lassen, worauf das Hilfsventil 1029 allmählich geöffnet wurde. Dabei wurden die Einströmventile 1019 und 1021 so eingestellt, daß das Gaszuführungsverhältnis von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(500)/H₂ 500 : 1 betrug. Anschließend wurde die Öffnung des Hilfsventils 1029 unter sorgfältiger Ablesung des an dem Pirani-Manometer 1042 angezeigten Drucks so eingestellt, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1031 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis das Pirani- Manometer 1042 0,67 mbar anzeigte. Nachdem festgestellt worden war, daß sich das Einströmen der Gase und der Innendruck bei geschlossener Blende 1008 stabilisiert hatten, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 eingeschaltet, wodurch zwischen den Elektroden 1003 und 1008 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt und in der Abscheidungskammer 1001 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die Glimmentladung wurde 10 h lang fortgesetzt, wodurch eine Fotoladungsträger-Transportschicht mit einer Schichtdicke von etwa 15 µm gebildet wurde.

Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet, und das Ventil 1031 wurde einmal vollständig geöffnet. Dann wurden die Ventile 1019 und 1021 so eingestellt, daß das Gaszuführungsverhältnis von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(500)/H₂ den Wert 1 : 2 erreichte, und die Öffnung des Hilfsventils 1029 wurde so eingestellt, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 auf 13 µbar gehalten wurde. Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1031 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis das Pirani-Manometer 1042 0,27 mbar anzeigte. Nachdem festgestellt worden war, daß sich das Einströmen der Gase und der Innendruck stabilisiert hatten, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 eingeschaltet, wodurch zwischen den Elektroden 1003 und 1008 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde, was dazu führte, daß in der Abscheidungskammer 1001 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die Glimmentladung wurde in dieser Weise etwa 40 min lang fortgesetzt, wodurch eine Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht mit einer Dicke von etwa 1 µm gebildet wurde. Nach dem Unterbrechen der Glimmentladung wurden die Ventile 1024 und 1026 bei vollständiger Öffnung der Ventile 1029 und 1031 geschlossen, wodurch die Abscheidungskammer 1001 unter Erzielung eines Druckes von 0,67 nbar evakuiert wurde. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Blende 1008 geöffnet. Die Trägertemperatur wurde auf 150°C eingestellt und konstant auf diesem Wert gehalten. Dann wurde die Eingangsspannung der Heizeinrichtung 1004 vermindert, worauf das Ventil 1018 der Argongas (Reinheit: 99,999%) enthaltenden Bombe 1013 geöffnet und so eingestellt wurde, daß der an dem Auslaßmanometer 1036 abgelesene Druck 0,98 bar erreichte. Dann wurde das Einströmventil 1023 allmählich geöffnet, worauf das Ausströmventil 1028 allmählich geöffnet wurde, um Argongas in die Abscheidungskammer 1001 hineinströmen zu lassen. Das Ausströmventil 1028 wurde allmählich geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1042 angezeigte Druck 0,67 µbar erreichte. Nachdem sich die Strömungsmenge in diesem Zustand stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1031 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer 13 µbar erreichte. Nachdem bei geöffneter Blende 1008 festgestellt worden war, daß sich die Durchfluß-Meßeinrichtung 1041 stabilisiert hatte, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1043 eingeschaltet, wodurch zwischen den Targets 1005, 1006 und der Festhalteeinrichtung 1003 eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W angelegt wurde. Unter diesen Bedingungen, die so abgestimmt waren, daß eine stabile Entladung fortgesetzt werden konnte, wurde eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde auf diese Weise etwa 10 min lang fortgesetzt, wodurch eine Oberflächen-Sperrschicht mit einer Dicke von 90,0 nm gebildet wurde.

Die Heizeinrichtung 1004 und die Hochfrequenz- Stromquelle 1043 wurden abgeschaltet, und der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1024 und 1026 und die Einströmventile 1019 und 1021 bei vollständig geöffnetem Hauptventil 1031 geschlossen wurden, so daß der Innendruck in der Abscheidungskammer auf weniger als 13 nbar gebracht wurde. Dann wurde das Hauptventil 1031 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1001 wurde durch das Belüftungsventil 1030 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger aus der Abscheidungskammer 1001 herausgenommen wurde.

Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht und einer Koronaladung mit -5,5 kV unterzogen, und unmittelbar danach wurde das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial durch Abtastung mit einem 780-nm-Halbleiterlaser, dem Bildsignale zugeführt wurden, mit einer Lichtmenge von 5 µJ belichtet.

Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch hauf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung sowie eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte. Die vorstehend erwähnten Bildeigenschaften wurden auch nach 50 000maliger Wiederholung des Bilderzeugungsverfahrens nicht verschlechtert.

Beispiel 9

Verschiedene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien werdem unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde bei der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht der Borgehalt in dieser Schicht durch Änderung des Zuführungsverhältnisses von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(500)/H₂ in verschiedener Weise verändert. Auch wurde bei der Bildung der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht das gleiche Verfahren wie in Beispiel 8 unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch wurde die Schichtdicke der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht zwecks Herstellung verschiedener elektrofotografischer Aufzeichnungsmaterialien durch Änderung der Dauer der Glimmentladung in verschiedener Weise verändert. In allen Fällen wurde jede Probe in die gleiche Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung wie in Beispiel 8 hineingebracht, worauf auf den Proben Tonerbilder erzeugt wurden. Die Bildqualität wurde bei jeder Probe beurteilt, wobei die in Tabelle 6 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle 6

Beispiel 10

Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 8, wobei jedoch außerdem an der Grenzfläche zwischen dem Träger und der Fotoladungsträger-Transportschicht eine Trägerseiten- Sperrschicht gebildet wurde, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 9 gezeigten Schichtstruktur hergestellt. Die Trägerseiten-Sperrschicht wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der Oberflächen- Sperrschicht in Beispiel 8 gebildet, wobei die Glimmentladung jedoch 5 min lang fortgesetzt wurde. Die Dicke der Trägerseiten-Sperrschicht betrug etwa 50,0 nm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde mit der gleichen Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung wie in Beispiel 8 eine Bilderzeugung durchgeführt. Die dabei erhaltenen Bilder hatten eine weiter verbesserte Bildqualität und einen höheren Kontrast als die in Beispiel 8 erzeugten Bilder.

Beispiel 11

Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 10, wobei jedoch anstelle des B₂H₆ (500)/H₂-Gases PH₃- Gas, das mit H₂ bis zu einer PH₃-Konzentration von 500 Volumen-ppm verdünnt worden war [nachstehend als PH₃(500)/H₂ bezeichnet], eingesetzt wurde, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Fig. 9 gezeigten Schichtstruktur hergestellt.

Das auf diese Weise hergestellte, elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in die gleiche Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung wie in Beispiel 8 hineingebracht. Durch Koronaladung mit +6 kV und Belichtung mit einem 780-nm-Halbleiterlaser, dem Bildsignale zugeführt wurden, mit einer Lichtmenge von 10 µJ wurden Ladungsbilder erzeugt, und unmittelbar nach der Belichtung wurde ein negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wodurch auf dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial Tonerbilder erhalten wurden, die wiederum durch Koronaladung mit +5,5 kV auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurden, wodurch gute, übertragene Bilder erhalten wurden.

Beispiel 12

Auf der Grundlage der in Fig. 9 gezeigten Schichtstruktur wurden durch Variieren der Bedingungen für die Herstellung der Oberflächen-Sperrschicht und der Trägerseiten-Sperrschicht Proben von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, die in den Tabellen 7 bis 10 gezeigt werden. Bei diesen Proben wurden als Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht und Fotoladungsträger-Transportschicht die gleichen Schichten wie in Beispiel 8 gebildet.

Claims (33)

1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger, mindestens einer Sperrschicht und einer fotoleitfähigen Schicht aus einem amorphen Material mit einer Matrix aus Siliciumatomen, die einen den Ladungstyp bestimmenden Fremdstoff sowie Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige Schicht (103; 203; 303; 403; 502; 603; 702; 802; 902) aus

• - einer Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (104; 204; 304; 404; 504; 605; 705; 805; 905), die durch Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen bewegliche Fotoladungsträger erzeugt,
• - und einer Fotoladungsträger-Transportschicht (105; 205; 305; 405; 503; 604; 703, 704; 804; 904), die in bezug auf die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht so angeordnet ist, daß eine wirksame Injektion von in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht erzeugten Fotoladungsträgern in die Fotoladungsträger- Transportschicht ermöglicht wird, und die die Funktion eines wirksamen Transports der injizierten Fotoladungsträger hat,

aufgebaut ist, wobei die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht und die Fotoladungsträger-Transportschicht jeweils aus einem amorphen Material mit einer Matrix aus Siliciumatomen, die Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthält, bestehen und die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht zusätzlich einen den Ladungstyp bestimmenden Fremdstoff in einer Menge von 0,1 bis 10 Atom-% enthält.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (102; 202, 206; 302, 306; 402, 406, 407; 505, 506; 602, 606, 607; 706, 707; 803; 903, 906) zwischen dem Träger (101; 201; 301; 401; 601; 901) und der fotoleitfähigen Schicht (103; 203; 303; 403; 603; 902) und/oder zwischen der Fotoladungsträger-Transportschicht (205; 405; 503; 604; 703, 704) und der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (204; 404; 504; 605; 705) und/oder an der von dem Träger (301; 401; 501; 601; 801; 901) abgewandten Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht (303; 403; 502; 603; 802; 902) ausgebildet ist.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht eine Trägerseiten-Sperrschicht (102; 202; 302; 402) ist, die an den Träger (101; 201; 301; 401) und an die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (104; 204; 304; 404) angrenzt und die Funktionen hat, eine Injektion freier Ladungsträger aus dem Träger in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht oder aus der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht in den Träger zu verhindern und während der Bestrahlung durch elektromagnetische Wellen von den Fotoladungsträgern, die in der Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht durch die Bestrahlung erzeugt werden, denjenigen, die in Richtung zu dem Träger bewegt werden sollen, den Durchgang zu dem Träger zu ermöglichen.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich auf der von der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (304; 404) abgewandten Oberfläche der Fotoladungsträger- Transportschicht (305; 405) eine Oberflächen-Sperrschicht (306; 407) aufweist, die die Funktion hat, eine Injektion von Oberflächenladungen in die Fotoladungsträger-Transportschicht zu verhindern.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht eine Oberflächen-Sperrschicht (506; 607; 803; 903) ist, die an die von der Fotoladungsträger-Transportschicht (503; 604; 804; 904) abgewandte Oberfläche der Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht (504; 605; 805; 905) angrenzt und die Funktion hat, eine Injektion von Oberflächenladungen in die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht zu verhindern.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine Trägerseiten-Sperrschicht (602; 906) aufweist, die an den Träger (601; 901) und an die Fotoladungsträger- Transportschicht (604; 904) angrenzt und die Funktionen hat, eine Injektion freier Ladungsträger aus dem Träger in die Fotoladungsträger-Transportschicht zu verhindern und während der Bestrahlung durch elektromagnetische Wellen von den Fotoladungsträgern, die in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht durch die Bestrahlung erzeugt werden, denjenigen, die in Richtung zu dem Träger bewegt werden sollen, den Durchgang zu dem Träger zu ermöglichen.

7. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine Zwischen-Sperrschicht (206; 406; 505; 606) aufweist, die zwischen der Fotoladungsträger- Transportschicht (205; 405; 503; 604) und der Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht (204; 404; 504; 605) liegt und die Funktion hat, eine Injektion der freien Ladungsträger, die sich in der Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht befinden, in die Fotoladungsträger-Transportschicht zu verhindern.

8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (102; 202; 302; 402; 602; 906) und/oder die Oberflächen-Sperrschicht (306; 407; 506; 607; 803; 903) und/oder die Zwischen-Sperrschicht (206; 406; 505; 606; 706, 707) aus einem amorphen Material mit einer Matrix aus Siliciumatomen, die mindestens eine aus Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart enthält, besteht.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material zusätzlich Wasserstoff- und/oder Halogenatome enthält.

10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (102; 202; 302; 402; 602; 906) und/oder die Oberflächen-Sperrschicht (306; 407; 506; 607; 803; 903) und/oder die Zwischen-Sperrschicht (206; 406; 505; 606; 706, 707;) aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid besteht.

11. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (102), die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (104) und die Fotoladungsträger-Transportschicht (105) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (101) übereinandergeschichtet sind.

12. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (202), die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (204), die Zwischen- Sperrschicht (206) und die Fotoladungsträger-Transportschicht (205) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (201) übereinandergeschichtet sind.

13. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3, 4 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (302), die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (304), die Fotoladungsträger-Transportschicht (305) und die Oberflächen- Sperrschicht (306) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (301) übereinandergeschichtet sind.

14. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 3, 4 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (402), die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (404), die Zwischen-Sperrschicht (406), die Fotoladungsträger-Transportschicht (405) und die Oberflächen-Sperrschicht (407) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (401) übereinandergeschichtet sind.

15. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 5 und 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Transportschicht (503), die Zwischen-Sperrschicht (505), die Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht (504) und die Oberflächen-Sperrschicht (506) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (501) übereinandergeschichtet sind.

16. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (602), die Fotoladungsträger-Transportschicht (604), die Zwischen- Sperrschicht (606), die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (605) und die Oberflächen-Sperrschicht (607) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (601) übereinandergeschichtet sind.

17. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 5 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Transportschicht (804), die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (805) und die Oberflächen-Sperrschicht (803) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (801) übereinandergeschichtet sind.

18. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 5, 6 und 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (906), die Fotoladungsträger-Transportschicht (904), die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (905) und die Oberflächen- Sperrschicht (903) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (901) übereinandergeschichtet sind.

19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Fotoladungsträger-Transportschicht (703), eine erste Zwischen-Sperrschicht (706), die Fotoladungsträger- Erzeugungsschicht (705), eine zweite Zwischen-Sperrschicht (707) und eine zweite Fotoladungssträger-Transportschicht (704) in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger (701) übereinandergeschichtet sind.

20. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerseiten-Sperrschicht, die Fotoladungsträger- Transportschicht, eine Zwischen-Sperrschicht und die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger übereinandergeschichtet sind.

21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerseiten-Sperrschicht, die Fotoladungsträger- Transportschicht und die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger übereinandergeschichtet sind.

22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Transportschicht, eine Zwischen-Sperrschicht und die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht in der erwähnten Reihenfolge auf dem Träger übereinandergeschichtet sind.

23. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Transportschicht (105; 205; 305; 405; 503; 604; 703, 704; 804; 904) die Eigenschaften eines Halbleiters vom i-Typ zeigt.

24. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (104; 204; 304; 404; 504; 605; 705; 805; 905) die Eigenschaften eines Halbleiters vom p⁺-Typ zeigt.

25. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (104; 204; 304; 404; 504, 605; 705; 805; 905) die Eigenschaften eines Halbleiters vom n⁺- Typ zeigt.

26. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Transportschicht (105; 205; 305; 405; 503; 604; 703, 704; 804; 904) die Eigenschaften eines aus Halbleitern vom n^--Typ, n-Typ und i-Typ ausgewählten Halbleiters zeigt, wenn die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (104; 204; 304; 404; 504; 605; 705; 805; 905) die Eigenschaften eines Halbleiters vom p⁺-Typ zeigt.

27. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Transportschicht (105; 205; 305; 405; 503; 604; 703, 704; 804; 904) die Eigenschaften eines aus Halbleitern vom p^--Typ, p-Typ und i-Typ ausgewählten Halbleiters zeigt, wenn die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht (104; 204; 304; 404; 504; 605; 705; 805; 905) die Eigenschaften eines Halbleiters vom n⁺-Typ zeigt.

28. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Erzeugungsschicht 104; 204; 304; 404; 504; 605; 705; 805; 905) eine Schichtdicke von 0,3 bis 5 µm hat.

29. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotoladungsträger-Transportschicht (105; 205; 305; 405; 503; 604; 703, 704; 804; 904) eine Schichtdicke von 3 bis 100 µm hat.

30. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 14, 16, 18, 20, 21 und 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerseiten-Sperrschicht (102; 202; 302; 402; 602; 906) eine Schichtdicke von 3,0 bis 100,0 nm hat.

31. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 10, 13 bis 18 und 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen-Sperrschicht (306; 407; 506; 607; 803; 903) eine Schichtdicke von 3,0 nm bis 5 µm hat.

32. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 10, 12, 14 bis 16, 19, 20 und 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen-Sperrschicht (206; 406; 505; 606) eine Schichtdicke von 1,0 bis 100,0 nm hat.