DE3201081C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1,
das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie UV-Strahlen,
sichtbarem Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen
empfindlich ist.
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 S/N-Verhältnis [Fotostrom
(I p )/Dunkelstrom (I d )], Spektraleigenschaften, die den
elektromagnetischen Wellen entsprechen, mit denen sie bestrahlt
werden, ein schnelles Ansprechen auf elektromagnetische Wellen
und einen gewünschten Dunkelwiderstand haben und
dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein.
Außerdem ist es bei einer Festkörper-Bildaufnahme- bzw. Bildabtastvorrichtung
auch notwendig, daß Restbilder innerhalb
einer festgelegten Zeit leicht beseitigt werden können. Im Fall
eines als Bilderzeugungsmaterial dienenden elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials, das in eine für die Anwendung
in einem Büro vorgesehene elektrofotografische Vorrichtung
eingebaut wird, ist es besonders wichtig, daß das Aufzeichnungsmaterial
nicht gesundheitsschädlich ist.
Von dem vorstehend erwähnten Standpunkt aus hat
in neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als
a-Si bezeichnet) als Fotoleiter Beachtung
gefunden. Beispielsweise ist aus der DE-OS
27 46 967 eine Anwendung von a-Si für
elektrofotografische Bilderzeugungsmaterialien
bekannt, während aus der GB-PS 20 29 642
eine Anwendung von a-Si für eine Ablesevorrichtung
mit fotoelektrischer Umsetzung bzw. Wandlung
bekannt ist. Bei den elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien mit
bekannten, aus a-Si gebildeten fotoleitfähigen Schichten
sind jedoch hinsichtlich verschiedener elektrischer,
optischer und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie
des Dunkelwiderstandswertes, der
Fotoempfindlichkeit und des Ansprechens auf
elektromagnetische Wellen sowie
ihrer Eigenschaften bezüglich der Umwelteinflüsse
bei der Anwendung wie der Witterungsbeständigkeit
und der Feuchtigkeitsbeständigkeit noch weitere Verbesserungen
erforderlich. Aus diesem Grund und auch
im Hinblick auf ihre Produktivität und die Möglichkeit
ihrer Massenfertigung können solche elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterialien für die praktische Verwendung als Festkörper-
Bildaufnahmevorrichtungen bzw. -Bildabtastvorrichtungen,
Lese- bzw. Ablesevorrichtungen und Bilderzeugungsmaterialien
noch nicht in wirksamer Weise eingesetzt werden.
Beispielsweise wird bei der Anwendung als
Bilderzeugungsmaterial oder in einer
elektrofotografischen Vorrichtung oft ein Restpotential
beobachtet, das während der Anwendung des
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials verbleibt. Wenn ein solches
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial über eine lange Zeit wiederholt
verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten,
beispielsweise eine Häufung von Ermüdungserscheinungen
durch wiederholte Verwendung oder eine
sogenannte Geisterbild-Erscheinung unter Erzeugung
von Restbildern, hervorgerufen.
Bei einer Anzahl von durch die Erfinder durchgeführten
Versuchen wurde zwar festgestellt, daß ein
a-Si-Material, das die fotoleitfähige Schicht eines
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials bildet, im Vergleich mit anorganischen Fotoleitern wie
Se, CdS oder ZnO oder mit organischen Fotoleitern
wie Polyvinylcarbazol oder Trinitrofluorenon eine
Anzahl von Vorteilen aufweist, jedoch wurde ermittelt,
daß auch bei dem a-Si-Material noch verschiedene Probleme
gelöst werden müssen. Eines dieser Probleme besteht
darin, daß die Dunkelabschwächung auffällig
schnell ist, wenn ein als Bilderzeugungsmaterial dienendes
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einer aus einer a-Si-Einzelschicht
aufgebauten fotoleitfähigen Schicht, das
Eigenschaften aufweist, die es für die Anwendung in
einer bekannten Solarzelle geeignet machen, einer
Ladungsbehandlung zur Erzeugung von elektrostatischen
Ladungsbildern auf der fotoleitfähigen Schicht unterzogen
wird, weshalb es schwierig ist, ein übliches
Elektrofotografieverfahren anzuwenden. Diese Neigung ist in einer feuchten
Atmosphäre noch stärker ausgeprägt, und zwar in
manchen Fällen in einem solchen Ausmaß, daß vor der
Entwicklung überhaupt keine Ladung aufrechterhalten
wird.
Aus der DE-OS 28 55 718 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
bekannt, bei dem auf einem Träger eine
fotoleitfähige amorphe Schicht vorgesehen ist, die aus Siliciumatomen
als Matrix gebildet ist und Wasserstoffatome enthält.
Dieses bekannte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
ist hinsichtlich des Dunkelwiderstandes und der Empfindlichkeit
noch nicht zufriedenstellend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches
Aufzeichnungsmaterial der im Oberbegriff von Patentanspruch 1
angegebenen Art bereitzustellen, das einen
höheren Dunkelwiderstand und eine höhere Empfindlichkeit hat.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
mit den im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1
angegebenen Merkmalen gelöst.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt einer
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 2 bis 12 sind schematische Darstellungen
der Verteilungsprofile des Gehalts der
Stickstoffatome in den fotoleitfähigen amorphen Schichten
der bevorzugten Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 13 zeigt einen schematischen Schnitt der
Schichtstruktur einer anderen bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 14 ist ein Flußschema zur Erläuterung
eines Beispiels einer Vorrichtung für
die Herstellung des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung,
die zur Erläuterung eines typischen Beispiels für
den Aufbau des erfindungsgemäßen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials dient.
Das in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
100 weist einen Träger 101,
eine Sperrschicht 102, die ggf. als Zwischenschicht
auf dem Träger ausgebildet sein kann, und
eine fotoleitfähige amorphe Schicht 103 auf, die aus Siliciumatomen
als Matrix gebildet ist sowie Wasserstoffatome
und/oder Halogenatome enthält und mindestens in einem Teil davon einen
Schichtbereich aufweist, der Stickstoffatome enthält, wobei
der Gehalt der Stickstoffatome in dem Schichtbereich
in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht ungleichmäßig
verteilt ist. Das Material, aus dem die fotoleitfähige amorphe
Schicht gebildet ist, wird nachstehend als
a-Si (H, X) bezeichnet.
Durch das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial, das so hergestellt
worden ist, daß es die vorstehend beschriebene
Schichtstruktur hat, werden alle Probleme überwunden,
die vorstehend erwähnt worden sind, und dieses
elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial zeigt ausgezeichnete elektrische,
optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften und
ein gutes Anpassungsvermögen an die Umgebungsbedingungen
während seiner Verwendung.
Besonders wenn das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial
als elektrofotografisches Bilderzeugungsmaterial
eingesetzt wird, ist es während
einer Ladungsbehandlung in zufriedenstellender Weise
zur Aufnahme bzw. zum Tragen von Ladungen befähigt,
ohne daß die Bilderzeugung durch Restpotentiale beeinflußt
oder beeinträchtigt wird, und das
Aufzeichnungsmaterial hat auch in einer Atmosphäre mit einer hohen
Feuchtigkeit stabile elektrische Eigenschaften. Außerdem
ist das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial in hohem Maße
empfindlich, und es weist einen hohen Störabstand
sowie eine gute Gebrauchsleistung bei wiederholter
Verwendung auf, weshalb damit in konstanter Weise
sichtbare Bilder erzeugt werden können, die eine hohe
Qualität, eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und
eine hohe Auflösung haben.
Der Träger 101 kann entweder elektrisch leitend
oder isolierend sein. Als Beispiele für 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 im allgemeinen
Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester,
Polyethylen, Polycarbonate, Celluloseacetat, Polypropylen,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol,
Polyamide und andere Kunstharze gehören, Glas, keramische
Stoffe, Papier und andere Materialien eingesetzt
werden. Diese isolierenden Träger können geeigneterweise
auf mindestens einer ihrer Oberflächen einer
Behandlung unterzogen werden, durch die sie elektrisch
leitend gemacht werden, und die anderen Schichten
werden geeigneterweise auf der Seite des Trägers ausgebildet,
die elektrisch leitend gemacht worden ist.
Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht
werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus NiCr,
Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃,
SnO₂ oder ITO (In₂O₃+SnO₂) ausgebildet wird. Alternativ
kann eine Kunstharzfolie wie eine Polyesterfolie auf
ihrer Oberfläche durch Aufdampfen, Elektronenstrahlabscheidung
oder Zerstäuben eines Metalls wie NiCr,
Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti
oder Pt oder durch Laminieren mit einem solchen Metall
elektrisch leitend gemacht werden. Der Träger 101
kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, beispielsweise
in Form eines Zylinders, eines Bandes oder einer
Platte, und seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt
werden. Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100
von Fig. 1 beispielsweise für die Verwendung in einem kontinuierlichen,
mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren
vorgesehen ist, kann es geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes
oder eines Zylinders gestaltet werden. Der Träger
101 kann eine in geeigneterweise festgelegte Dicke
haben, so daß ein gewünschtes elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
gebildet werden kann. Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
flexibel sein soll, wird der Träger mit der Einschränkung,
daß er in ausreichendem Maße seine Aufgabe als
Träger erfüllen können muß, so dünn wie möglich ausgebildet.
In einem solchen Fall hat der Träger jedoch
im allgemeinen unter Berücksichtigung seiner Herstellung
und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit
eine Dicke von mindestens 10 µm.
Die Sperrschicht 102 hat die Funktion, daß sie
in wirksamer Weise eine Injektion von freien Ladungsträgern
von der Seite des Trägers 101 her in die Seite der
fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 verhindert, während sie den Fototrägern,
die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 durch Bestrahlung
mit elektromagnetischen Wellen erzeugt werden und
sich in Richtung zu dem Träger 101 bewegen, einen
leichten Durchtritt oder Durchgang von der Seite der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 103 her durch die Sperrschicht 102
hindurch zu der Seite des Trägers 101 hin ermöglicht.
Es kann zwar eine Sperrschicht 102 mit der vorstehend
beschriebenen Funktion vorgesehen werden,
es ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterial nicht unbedingt notwendig, eine solche
Sperrschicht 102 auszubilden, weil die Grenzfläche
zwischen dem Träger 101 und der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103
in dem Fall, daß die fotoleitfähige amorphe Schicht 103 direkt auf
dem Träger 101 ausgebildet wird, in ausreichendem
Maße eine der Funktion der Sperrschicht 102 ähnliche
Funktion zeigen kann.
Die Sperrschicht 102, die so gebildet wird, daß
sie die vorstehend beschriebene Funktion in vollem
Maße zeigt, kann geeigneterweise auch so gebildet
werden, daß sie zu einem elektrischen Kontakt und
einem mechanischen Anhaften zwischen dem Träger 101
und der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 führt. Als Materialien
für die Bildung der Sperrschicht 102 können die meisten
Materialien angewendet werden, soweit diese die verschiedenen,
vorstehend erwähnten Eigenschaften in
gewünschtem Ausmaß ergeben können.
Als wirksame Materialien für die Bildung der als Sperrschicht
dienenden Zwischenschicht können beispielsweise amorphe Materialien,
die Siliciumatome als Matrix und mindestens
eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen
und Sauerstoffatomen ausgewählte Atomart, ggf.
zusammen mit Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen,
enthalten {nachstehend als a-[Si x (C,N)1-x ] y (H,X)1-y ,
worin 0<x<1; 0<y<1, bezeichnet}, elektrisch
isolierende Metalloxide und elektrisch isolierende
organische Verbindungen erwähnt werden.
Das Halogenatom bei den Halogenatome
(X) enthaltenden Vertretern der die vorstehend
erwähnte Sperrschicht 102 bildenden amorphen Materialien ist vorzugsweise
F oder Cl.
Typische Beispiele für die vorstehend erwähnten
amorphen Materialien, die in wirksamer Weise für die
Bildung der Sperrschicht 102 eingesetzt werden können,
sind amorphe Materialien vom Kohlenstofftyp wie
a-Si a C1-a , a-(Si b C1-b ) c H1-c , a-(Si d C1-d ) e X1-e und
a-(Si f C1-f ) g (H+X)1-g ; amorphe Materialien vom Stickstofftyp
wie a-Si h N1-h , a-(Si i N1-i ) j H1-j , a-(Si k N1-k ) l X1-l , a-(Si m N1-m ) n (H+X)1-n und amorphe Materialien
vom Sauerstofftyp wie a-Si o O1-o , a-(Si p O1-p ) q H1-q ,
a-(Si r O1-r ) s X1-s , a-(Si t O1-t ) u (H+X)1-u . Es können
auch amorphe Materialien eingesetzt werden, die
zwei oder drei Atomarten
aus der Gruppe C-, N- und O-Atome enthalten (worin
0<a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p,
q, r, s, t, u<1).
Diese amorphen Materialien können
in Abhängigkeit von den Eigenschaften gewählt
werden, die die Sperrschicht 102 haben muß, damit
die Schichtstruktur in der bestmöglichen Weise gestaltet
wird und damit die darauffolgende Herstellung der
über dieser Sperrschicht 102 auszubildenden fotoleitfähigen
amorphen Schicht 103 leicht durchgeführt werden kann. Vom Gesichtspunkt
der Eigenschaften aus werden vorzugsweise
amorphe Materialien vom Stickstofftyp und vom Sauerstofftyp
und insbesondere amorphe Materialien vom
Sauerstofftyp gewählt.
Die aus den vorstehend erwähnten amorphen
Materialien gebildete Sperrschicht 102 kann beispielsweise
durch Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren,
das Ionenimplantationsverfahren, das
Ionenplattierverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren
gebildet werden.
Wenn die Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren
gebildet wird, werden die gasförmigen Ausgangsmaterialien
für die Bildung des vorstehend erwähnten,
amorphen Materials, die, falls dies notwendig
ist, mit einem verdünnenden Gas in einem gewünschten
Mischungsverhältnis vermischt sein können, in eine
zur Vakuumabscheidung dienende Kammer eingeführt,
und das eingeführte Gas wird durch Anregung einer
Glimmentladung in dem Gas in ein Gasplasma umgewandelt,
wodurch die zur Bildung des vorstehend erwähnten,
amorphen Materials dienende Substanz auf dem Träger
102 abgeschieden wird.
Beispiele wirksamer Ausgangsmaterialien für
die Bildung einer aus amorphen Materialien vom Kohlenstofftyp
gebildeten Sperrschicht 102
sind gasförmige Siliciumhydride, die aus Si-
und H-Atomen bestehen, z. B. Silane wie SiH₄, Si₂H₆,
Si₃H₈ und Si₄H₁₀ und aus C- und H-Atomen bestehende
Kohlenwasserstoffe, z. B. gesättigte Kohlenwasserstoffe
mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe
mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen oder
Acetylen-Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Im einzelnen können als typische Beispiele
gesättigte Kohlenwasserstoffe wie Methan (CH₄), Ethan
(C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-C₄H₁₀) und Pentan
(C₅H₁₂), ethylenische Kohlenwasserstoffe wie Ethylen
(C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 C₄H₈),
Isobutylen (C₄H₈) und Penten (C₅H₁₀) und Acetylen-Kohlenwasserstoffe
wie Acetylen (C₂H₂), Methylacetylen
(C₃H₄) und Butin (C₄H₆) erwähnt werden.
Typische Beispiele für aus Si, C und H bestehende,
gasförmige Ausgangsmaterialien sind Alkylsilane wie
Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄. Zusätzlich zu diesen gasförmigen
Ausgangsmaterialien kann als gasförmiges Ausgangsmaterial
für die Einführung von Wasserstoffatomen
auch H₂ in wirksamer Weise eingesetzt
werden.
Von den gasförmigen Ausgangsmaterialien für die
Bildung einer aus Halogenatome enthaltenden, amorphen
Materialien vom Kohlenstofftyp gebildeten Sperrschicht
102 können als gasförmige Ausgangsmaterialien für
die Zuführung von Halogenatomen beispielsweise einfache
Halogene, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen,
Siliciumhalogenide und halogensubstituierte
Siliciumhydride eingesetzt werden. Als
besondere Beispiele können z. B. gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom
und Jod, Halogenwasserstoffe wie HF, HJ, HCl und HBr,
Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF₃, ClF₅,
BrF₅, BrF₃, JF₇, JF₅, JCl und JBr, Siliciumhalogenide
wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃,
SiCl₃J und SiBr₄ und halogensubstituierte Siliciumhydride
wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br,
SiH₂Br₂ und SiHBr₃ erwähnt werden.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien
können halogensubstituierte Paraffin-Kohlenwasserstoffe
wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br,
CH₃J und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen wie
SF₄ und SF₆, Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄
und halogenierte Alkylsilane wie SiCl(CH₃)₃,
SiCl₂(CH₃)₂, SiCl₃CH₃ erwähnt werden.
Diese Ausgangsmaterialien für die Bildung der Sperrschicht
können in geeigneter Weise gewählt und in gewünschter
Weise so zur Bildung der Sperrschicht eingesetzt werden,
daß Siliciumatome und Kohlenstoffatome und, falls
notwendig, Halogenatome und Wasserstoffatome in einem
gewünschten Zusammensetzungsverhältnis in die gebildete
Sperrschicht eingebaut werden können.
Eine aus a-(Si f C1-f ) g (X+H)1-g bestehende Sperrschicht
kann beispielsweise gebildet werden, indem
man Si(CH₃)₄, durch das leicht Siliciumatome, Kohlenstoffatome
und Wasserstoffatome eingebaut werden können
und das eine Sperrschicht mit erwünschten Eigenschaften
bilden kann, zusammen mit einem zum Einbau von Halogenatomen
dienenden Ausgangsmaterial wie SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂
oder SiH₃Cl in einem geeigneten Mischungsverhältnis
im gasförmigen Zustand in ein zur Bildung der Sperrschicht
dienendes Vorrichtungssystem einführt und
anschließend darin eine Glimmentladung anregt.
Wenn das Glimmentladungsverfahren zur Bildung
einer aus einem amorphen Material vom Stickstofftyp
bestehenden Sperrschicht 102 angewendet wird, kann
ein gewünschtes Ausgangsmaterial aus den vorstehend für die
Bildung der Sperrschicht erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt
werden, und das Ausgangsmaterial für die Zuführung
von Stickstoffatomen kann zusätzlich dazu eingesetzt
werden. Als gasförmige Ausgangsmaterialien, die in wirksamer
Weise für die Zuführung
von Stickstoffatomen bei der Bildung der Sperrschicht
102 eingesetzt werden können, können Verbindungen
erwähnt werden, die aus N oder N und H bestehen.
Zu diesen Verbindungen gehören Stickstoff (N₂) sowie
gasförmige oder vergasbare Nitride und Azide wie
Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure
(HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃). Zusätzlich
kann auch eine Stickstoffhalogenidverbindung, beispielsweise
Stickstofftrifluorid (NF₃) oder Stickstofftetrafluorid
(N₂F₄), durch die Stickstoffatome und Halogenatome
eingebaut werden können, eingesetzt werden.
Wenn das Glimmentladungsverfahren für die Bildung
einer aus einem amorphen Material vom Sauerstofftyp
bestehenden Sperrschicht 102 angewendet wird, wird
ein gewünschtes Ausgangsmaterial aus den vorstehend für die
Bildung der Sperrschicht erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt,
und ein Ausgangsmaterial, das ein gasförmiges
Ausgangsmaterial für die Zuführung von Sauerstoffatomen
sein kann, kann zusammen damit eingesetzt werden.
Als gasförmige Ausgangsmaterialien, die in wirksamer Weise
für die Zuführung von
Sauerstoffatomen bei der Bildung der Sperrschicht
102 eingesetzt werden können, können Sauerstoff (O₂),
Ozon (O₃), Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und Trisiloxan
(H₃SiOSiH₂OSiH₃) erwähnt werden.
Außer diesen Ausgangsmaterialien für die Bildung
der Sperrschicht können beispielsweise auch Kohlenmonoxid
(CO), Kohlendioxid (CO₂), Distickstoffoxid
(N₂O), Stickstoffmonoxid (NO), Distickstofftrioxid
(N₂O₃), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstofftetroxid
(N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅) und Stickstofftrioxid
(NO₃) erwähnt werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden bei
der Bildung einer Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren
die zur Bildung der Sperrschicht
dienenden Ausgangsmaterialien in geeigneter Weise
so aus den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien ausgewählt,
daß eine Sperrschicht gebildet werden kann, die die
gewünschten Eigenschaften hat.
Bei der Anwendung des Glimmentladungsverfahrens
können beispielsweise als Ausgangsmaterial
für die Bildung der Sperrschicht 102 ein
einzelnes Gas wie Si(CH₃)₄ oder SiCl₂(CH₃)₂ oder eine
Gasmischung, beispielsweise das System SiH₄-N₂O, das
System SiH₄-O₂(-Ar), das System SiH₄-NO₂, das System
SiH₄-O₂-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 SiCl₂(CH₃)₂-SiH₄ eingesetzt
werden.
Alternativ kann die Sperrschicht 102 nach dem
Zerstäubungsverfahren gebildet werden, indem man eine
monokristalline oder eine polykristalline Si-Scheibe oder C-Scheibe oder
eine Scheibe, die Si enthält, worin C eingemischt
ist, als Target eingesetzt und indem man diese Targets
in verschiedenen Atmosphären zerstäubt. Wenn beispielsweise
eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird,
wird das gasförmige Ausgangsmaterial für die Einführung
von Kohlenstoffatomen (C) und Wasserstoffatomen (H)
oder Halogenatomen (X), das gegebenenfalls, falls
dies erwünscht ist, mit einem verdünnenden Gas verdünnt
sein kann, in die zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer
eingeführt, wird ein Gasplasma aus diesen Gasen
gebildet und wird eine Zerstäubung der vorstehend
erwähnten Si-Scheibe bewirkt. Bei anderen Verfahren
kann die Zerstäubung in einer mindestens Wasserstoffatome
oder Halogenatome enthaltenden Gasatmosphäre
bewirkt werden, indem getrennte Targets aus
Si und C oder eine Platte bzw. Folie aus einer Mischung
von Si und C angewendet wird.
Als gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau
von Kohlenstoffatomen, Wasserstoffatomen oder Halogenatomen
in die gebildete Sperrschicht können auch bei
dem Zerstäubungsverfahren die vorstehend im Zusammenhang
mit dem Glimmentladungsverfahren erwähnten, gasförmigen
Ausgangsmaterialien geeignet sein.
Für die Bildung einer aus einem amorphen Material
vom Stickstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 nach
dem Zerstäubungsverfahren können als Target eine
monokristalline oder eine polykristalline Si-Scheibe oder
eine Si₃N₄-Scheibe oder eine Scheibe, die Si und darin
eingemischtes Si₃N₄ enthält, eingesetzt und kann die
Zerstäubung in verschiedenen Gasatmosphären bewirkt
werden.
Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target
eingesetzt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für die Einführung von Stickstoffatomen, ggf. zusammen
mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau
von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, beispielsweise
H₂ und N₂ oder NH₃, die, falls dies erwünscht
ist, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können,
in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer
eingeführt, in der ein Gasplasma aus diesen Gasen
gebildet und die vorstehend erwähnte Si-Scheibe zerstäubt
wird.
Alternativ kann die Zerstäubung im Fall der Verwendung
von Si und Si₃N₄ als getrennten Targets oder
im Fall der Verwendung eines Targets aus einer platten-
bzw. folienförmigen Mischung von Si und Si₃N₄ in einer
verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung
oder in einer Gasatmosphäre, die H-Atome und/oder X-Atome
enthält, bewirkt werden.
Von den in den Beispielen für die Bildung der
Sperrschicht durch das Glimmentladungsverfahren erwähnten
Ausgangsmaterialien können die zur Einführung
von Stickstoffatomen dienenden, gasförmigen Ausgangsmaterialien
auch im Fall der Zerstäubung als
wirksame, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung
von Stickstoffatomen eingesetzt werden.
Für die Bildung einer aus einem amorphen Material
vom Sauerstofftyp bestehenden Sperrschicht 102 nach
dem Zerstäubungsverfahren können eine monokristalline
oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine SiO₂-
Scheibe oder eine Scheibe, die Si und darin eingemischtes
SiO₂ enthält, als Target eingesetzt werden, und
die Zerstäubung kann in verschiedenen Gasatmosphären
bewirkt werden.
Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target
eingesetzt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für die Einführung von Sauerstoffatomen, ggf. zusammen
mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau
von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, beispielsweise
SiH₄ und O₂ oder O₂, die mit einem verdünnenden
Gas verdünnt sein können, falls dies erwünscht ist,
in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer
eingeführt, in der ein Gasplasma aus diesen Gasen
gebildet und die vorstehend erwähnte Si-Scheibe zerstäubt wird.
Alternativ kann die Zerstäubung im Fall der Verwendung
von Si und SiO₂ als getrennten Targets oder
im Fall der Verwendung eines Targets aus einer platten-
oder folienförmigen Mischung von Si und SiO₂ in einer
verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung
oder in einer Gasatmosphäre, die H-Atome und/oder
X-Atome enthält, bewirkt werden.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung
von Sauerstoffatomen können auch im Fall
der Zerstäubung die in den Beispielen für die Bildung
der Sperrschicht nach dem Glimmentladungsverfahren
als Ausgangsmaterialien für die Einführung von Sauerstoffatomen
erwähnten Vertreter der Ausgangsmaterialien
in wirksamer Weise eingesetzt werden.
Als verdünnendes Gas, das bei der Bildung der
Sperrschicht 102 nach dem Glimmentladungsverfahren
oder dem Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, sind
Edelgase wie He, Ne und Ar geeignet.
Wenn die Sperrschicht 102 aus dem vorstehend
beschriebenen, amorphen Material besteht, wird sie
sorgfältig so gebildet, daß die erforderlichen Eigenschaften
genau wie beschrieben erzielt werden können.
Eine aus Si und mindestens einem Vertreter von
C, N und O und ggf. H und/oder X bestehende Substanz
kann je nach den Herstellungsbedingungen verschiedene
Formen annehmen, die sich von einer kristallinen bis
zu einer amorphen Form erstreckt, und sie kann elektrische
Eigenschaften annehmen, die von den Eigenschaften
einer elektrisch leitenden Substanz über die Eigenschaften
eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften
eines Isolators und von den Eigenschaften einer fotoleitfähigen
bis zu den Eigenschaften einer nicht fotoleitfähigen
Substanz reichen. Erfindungsgemäß werden
die Herstellungsbedingungen genau ausgewählt, damit
amorphe Materialien gebildet werden können, die mindestens
in bezug auf das Licht des sichtbaren Bereichs
nicht fotoleitfähig sind.
Wegen der vorstehend erwähnten Funktionen der Sperrschicht 102
ist es erwünscht, daß die vorstehend erwähnten, amorphen
Materialien so gebildet werden, daß sie mindestens
im sichtbaren Bereich des Lichts das Verhalten eines
elektrischen Isolators zeigen.
Die Sperrschicht 102 wird auch so gebildet, daß
sie bezüglich des Durchtritts von Ladungsträgern einen
Beweglichkeitswert hat, der einen glatten Durchgang
von in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 erzeugten
Fototrägern durch die Sperrschicht 102 ermöglicht.
Als eine andere entscheidende
Bedingung für die Herstellung der Sperrschicht 102
aus dem amorphen Material mit den vorstehend beschriebenen
Eigenschaften kann die Trägertemperatur während
der Herstellung der Sperrschicht erwähnt werden.
Mit anderen Worten, die Trägertemperatur
während der Bildung einer aus dem vorstehend erwähnten,
amorphen Material bestehenden Sperrschicht 102 auf
der Oberfläche des Trägers 101 stellt eine wichtige
Einflußgröße dar, die die Struktur und die Eigenschaften
der gebildeten Sperrschicht beeinflußt. Im Rahmen der Erfindung
wird die Trägertemperatur während der Bildung der
Sperrschicht genau gesteuert, damit das vorstehend erwähnte,
amorphe Material so hergestellt werden kann, daß es
genau die gewünschten Eigenschaften hat.
Die Trägertemperatur während der Bildung der
Sperrschicht 102, die geeigneterweise innerhalb eines
optimalen Bereichs gewählt wird, der von dem für die
Bildung der Sperrschicht 102 angewandten Verfahren
abhängt, beträgt im allgemeinen 20° bis 300°C und
vorzugsweise 50° bis 250°C. Für die Bildung der Sperrschicht
102 wird geeigneterweise das Glimmentladungsverfahren
oder das Zerstäubungsverfahren angewendet,
weil diese Verfahren im Vergleich mit anderen Verfahren
eine relativ leicht durchführbare, genaue Steuerung
des Atomverhältnisses der die Sperrschicht bildenden
Elemente oder der Schichtdicke ermöglichen können,
wenn in dem gleichen System anschließend die fotoleitfähige
amorphe Schicht 103 auf der Sperrschicht 102 und falls dies
erwünscht ist, außerdem eine dritte Schicht auf der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 103 gebildet wird. Im dem Fall, daß
die Sperrschicht 102 nach diesen Schichtbildungsverfahren
gebildet wird, können als wichtige Einflußgrößen, die
ähnlich wie die vorstehend beschriebene Trägertemperatur
die Eigenschaften der herzustellenden Sperrschicht
beeinflussen, auch die Entladungsleistung und der
Gasdruck während der Schichtbildung erwähnt werden.
Die Entladungsleistung beträgt im allgemeinen
1 bis 300 W und vorzugsweisee 2 bis 150 W, damit in
wirksamer Weise mit einer guten Produktivität eine
Sperrschicht 102 hergestellt wird, deren Eigenschaften
zur Erzielung des gewünschten Zwecks führen. Der Gasdruck
in der Abscheidungskammer beträgt im allgemeinen
4 µbar bis 6,7 mbar und vorzugsweise 10,7 µbar bis
0,67 mbar.
Ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung
der Sperrschicht 102 stellt auch der Gehalt an Kohlenstoffatomen,
Stickstoffatomen, Sauerstoffatomen, Wasserstoffatomen
und Halogenatomen in der Sperrschicht
102 eine wichtige Einflußgröße hinsichtlich der Bildung
einer Sperrschicht mit den erwünschten Eigenschaften
dar.
Bei der Bildung einer aus a-Si a C1-a bestehenden Sperrschicht
102 kann der auf Siliciumatome bezogene
Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 60 bis
90 Atom-%, vorzugsweise 65 bis 80 Atom-% und insbesondere
70 bis 75 Atom-% betragen, d. h. daß der Index a
0,1 bis 0,4, vorzugsweise 0,2 bis 0,35 und insbesondere
0,25 bis 0,3 betragen kann. Wenn die Sperrschicht
102 aus a-(Si b C1-b ) c H1-c besteht, beträgt der Gehalt
an Kohlenstoffatomen im allgemeinen 30 bis 90 Atom-%,
vorzugsweise 40 bis 90 Atom-% und insbesondere 50
bis 80 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen
im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 2 bis
35 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% beträgt,
d. h. daß der Index b im allgemeinen 0,1 bis 0,5,
vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis
0,3 beträgt, während der Index c im allgemeinen 0,60
bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere
0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die Sperrschicht 102 aus
a-(Si d C1-d ) e X1-e oder aus a-(Si f C1-f ) g (H+X)1-g besteht,
beträgt der Gehalt an Kohlenstoffatomen im allgemeinen
40 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 50 bis 90 Atom-% und
insbesondere 60 bis 80 Atom-% und beträgt der Gehalt
an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen
und Wasserstoffatomen im allgemeinen 1 bis
20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere
2 bis 15 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen,
weil sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome
enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder
weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt,
d. h. daß die Indizes d und f im allgemeinen 0,1 bis
0,47, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15
bis 0,3 betragen, während die Indizes e und g im allgemeinen
0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,85 bis 0,99 und
insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen.
Wenn die Sperrschicht 102 aus einem amorphen
Material vom Stickstofftyp gebildet ist, beträgt der
auf Siliciumatome bezogene Gehalt an Stickstoffatomen
im Fall von a-Si h N1-h im allgemeinen 43 bis 60 Atom-%
und vorzugsweise 43 bis 50 Atom-%, d. h. daß der Index
h im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43
bis 0,50 beträgt.
Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si i N1-i ) j H1-j
besteht, beträgt der Gehalt an Stickstoffatomen im
allgemeinen 25 bis 55 Atom-% und vorzugsweise 35 bis
55 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen
im allgemeinen 2 bis 35 Atom-% und vorzugsweise 5
bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index i im allgemeinen
0,43 bis 0,6 und vorzugsweise 0,43 bis 0,5
beträgt, während der Index j im allgemeinen 0,65 bis
0,98 und vorzugsweise 0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die
Sperrschicht 102 aus a-(Si k N1-k ) l X1-l oder aus
a-(Si m N1-m ) n (H+X)1-n besteht, beträgt der Gehalt an
Stickstoffatomen im allgemeinen 30 bis 60 Atom-% und
vorzugsweise 40 bis 60 Atom-% und beträgt der Gehalt
an Halogenatomen oder die Summe des Gehalts an Halogenatomen
und Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 20
Atom-% und vorzugsweise 2 bis 15 Atom-%, während der
Gehalt an Wasserstoffatomen, wenn sowohl Halogenatome
als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen
19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-%
oder weniger beträgt, d. h. daß die Indizes k und
m im allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43
bis 0,49 betragen, während die Indizes l und n im
allgemeinen 0,8 bis 0,99 und vorzugsweise 0,85 bis
0,98 betragen.
Wenn die Sperrschicht 102 aus einem amorphen
Material vom Sauerstofftyp gebildet ist, beträgt der
auf Siliciumatome bezogene Gehalt an Sauerstoffatomen
in der aus a-Si o O1-o bestehenden Sperrschicht 102
im allgemeinen 60 bis 67 Atom-% und vorzugsweise 63
bis 67 Atom-%, d. h. daß der Index o im allgemeinen
0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt.
Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si p O1-p ) q H1-q besteht,
beträgt der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Sperrschicht
102 im allgemeinen 39 bis 66 Atom-% und vorzugsweise
42 bis 64 Atom-%, während der Gehalt an Wasserstoffatomen
im allgemeinen 2 bis 35 Atom-% und vorzugsweise
5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index
p im allgemeinen 0,33 bis 0,40 und vorzugsweise 0,33
bis 0,37 beträgt, während der Index q im allgemeinen
0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,70 bis 0,95 beträgt.
Wenn die Sperrschicht 102 aus a-(Si r O1-r ) s X1-s oder
aus a-(Si t O1-t ) u (H+X)1-u besteht, beträgt der Gehalt
an Sauerstoffatomen in der Sperrschicht 102 im allgemeinen
48 bis 66 Atom-% und vorzugsweise 51 bis 66
Atom-% und beträgt der Gehalt an Halogenatomen oder
die Summe des Gehalts an Halogenatomen und Wasserstoffatomen,
wenn außerdem Wasserstoffatome enthalten sind,
im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und vorzugsweise 2
bis 15 Atom-%, wobei der Gehalt an Wasserstoffatomen,
wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome
enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger
und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger beträgt,
d. h. daß der Index r oder t im allgemeinen 0,33 bis
0,40 und vorzugsweise 0,33 bis 0,37 beträgt, während
der Index s oder u im allgemeinen 0,80 bis 0,99 und
vorzugsweise 0,85 bis 0,98 beträgt.
Als elektrisch isolierende Metalloxide für die
Bildung der Sperrschicht 102 können vorzugsweise Metalloxide
wie Al₂O₃, BeO, CaO, Cr₂O₃, P₂O₅, ZrO₂, HfO₂,
GeO₂, Y₂O₃, TiO₂, Ce₂O₃, MgO, MgO · Al₂O₃ oder SiO₂ · MgO
erwähnt werden. Zur Bildung der Sperrschicht 102 kann
auch eine Mischung aus 2 oder mehr Arten dieser
Metalloxide eingesetzt werden.
Die aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid
bestehende Sperrschicht 102 kann durch das Vakuumabscheidungsverfahren,
das chemische Aufdampfverfahren (CVD-Verfahren),
das Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren,
das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren,
das Ionenplattierverfahren oder das
Elektronenstrahlverfahren oder durch andere Verfahren
gebildet werden.
Für die Bildung der Sperrschicht 102 durch das
Zerstäubungsverfahren kann beispielsweise eine zur
Bildung einer 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
Sperrschicht in ein Abscheidungsschiffchen hineingebracht,
das seinerseits mit einem Elektronenstrahl
bestrahlt werden kann, um eine Aufdampfung dieses
Ausgangsmaterials zu bewirken.
Die Sperrschicht 102 wird so ausgebildet, daß
sie elektrisch isolierendes Verhalten zeigt, weil sie
die vorstehend erwähnten Funktionen hat.
Der numerische Bereich der Schichtdicke der Sperrschicht
ist eine wichtige Einflußgröße für die wirksame
Erfüllung des vorstehend erwähnten Zweckes. Mit anderen
Worten, die Injektion von freien Ladungsträgern in
die fotoleitfähige amorphe Schicht 103 von der Seite des Trägers
101 her kann durch die Sperrschicht nicht in ausreichendem
Maße verhindert werden, wenn die Schichtdicke
der Sperrschicht zu gering ist. Andererseits ist die
Wahrscheinlichkeit, daß die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht
103 erzeugten Fototräger zu der Seite des Trägers
101 hin durchtreten, sehr gering, wenn die Sperrschicht
zu dick ist. Demnach kann in diesen beiden Fällen
die Aufgabe der Erfindung nicht in wirksamer Weise
gelöst werden.
Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Gesichtspunkte
beträgt die Dicke der Sperrschicht 102 im allgemeinen
3,0 bis 100,0 nm und vorzugsweise 5,0 bis 60,0 nm,
um die Aufgabe der Erfindung zu lösen.
Um die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise
zu lösen, besteht die auf dem Träger 101 vorgesehene fotoleitfähige
amorphe Schicht 103 aus a-Si(H, X) mit den nachstehend
erläuterten Halbleitereigenschaften, wobei die fotoleitfähige amorphe
Schicht 103 außerdem mit Stickstoffatomen dotiert
wird, die in der nachstehend beschriebenen Weise in
der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht verteilt
sind.
a-Si(H, X) vom p-Typ: Dieser Typ enthält nur
einen Akzeptor oder sowohl einen Donator als auch
einen Akzeptor, wobei die Konzentration des Akzeptors
(Na) relativ höher als die Konzentration des
Donators ist.
a-Si(H, X) vom p--Typ: Es handelt sich dabei
um einen Typ von , der den Akzeptor in einer niedrigeren
Akzeptorkonzentration (Na) als der Typ enthält,
wenn er nur einen Akzeptor enthält, oder der den Akzeptor
in einer im Vergleich mit dem Typ relativ niedrigeren
Konzentration enthält, wenn er sowohl einen
Akzeptor als auch einen Donator enthält.
a-Si(H, X) vom n-Typ: Dieser Typ enthält nur
einen Donator oder sowohl einen Donator als auch einen
Akzeptor, wobei die Konzentration des Donators (Nd)
relativ höher als die Konzentration des Akzeptors
ist.
a-Si(H, X) vom n--Typ: Es handelt sich dabei
um einen Typ von , der den Donator in einer niedrigeren
Donatorkonzentration (Nd) als der Typ enthält, wenn
er nur einen Donator enthält, oder der den Donator
im Vergleich mit dem Typ in einer relativ niedrigeren
Konzentration enthält, wenn er sowohl einen Akzeptor
als auch einen Donator enthält.
a-Si(H, X) vom i-Typ: Bei diesem Typ gilt:
Na ≃ Nd ≃ 0 oder Na ≃ Nd.
Bevorzugte Beispiele für Halogenatome (X), die
in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103
enthalten sind, sind Fluor und Chlor.
In der fotoleitfähigen amorphen Schicht des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials ist ein Schichtbereich vorgesehen,
der Stickstoffatome enthält, die in den zu
der Oberfläche des Trägers im wesentlichen parallelen
Ebenen gleichmäßig verteilt sind, jedoch in der Richtung
der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht ungleichmäßig
verteilt sind. Zusätzlich zu diesem besonderen Merkmal
sind die Stickstoffatome gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
an der Seite der Oberfläche, die dem
Träger entgegengesetzt ist (d. h. an der Seite der
in Fig. 1 gezeigten, freien Oberfläche 104), stärker
angereichert, so daß sich der Höchstwert C max des
Gehalts der Stickstoffatome im Verteilungsprofil des
Gehalts der Stickstoffatome an der vorstehend erwähnten
Oberfläche oder in der Nähe davon befindet.
In den Fig. 2 bis 5 werden typische Beispiele
für die Verteilung der in der fotoleitfähigen amorphen Schicht eines
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials enthaltenen Stickstoffatome
in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht
gezeigt. In den Fig. 2 bis 5 zeigt die Ordinatenachse
die Schichtdicke t der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103, wobei
t₀ die Lage der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen amorphen
Schicht 103 und einem anderen Material wie dem Träger
101 oder der Sperrschicht 102 (die Lage der unteren
Oberfläche) bezeichnet, während t s die Lage der Grenzfläche
der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 an der Seite der freien
Oberfläche 104 (die gleiche Lage wie die in Fig. 1
gezeigte, freie Oberfläche 104, d. h. die Lage der
oberen Oberfläche) bezeichnet, wobei die Schichtdicke
t von t₀ in Richtung auf t s ansteigt. Die Abszissenachse
zeigt die Verteilung des Gehalts der Stickstoffatome,
C, in jeder Lage in der Richtung der Dicke
der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103, wobei der Gehalt der Stickstoffatome
in der Richtung des Pfeils ansteigt. C max
bezeichnet den Höchstwert des Gehalts der Stickstoffatome,
der in einer bestimmten Lage in der Richtung
der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 vorliegt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist
der Gehalt der in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 enthaltenen
Stickstoffatome so in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 verteilt, daß
der Gehalt der Stickstoffatome von der Lage t₀ der
unteren Oberfläche ausgehend in Richtung zu der Lage
t s der oberen Oberfläche kontinuierlich monoton ansteigt,
bis er in der Lage t₁ den Höchstwert C max des Gehalts
erreicht, worauf der Gehalt C in dem Intervall
bis zu der Lage t s der oberen Oberfläche den Wert
C max ohne Veränderung beibehält.
Wenn das hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
100 eine fotoleitfähige amorphe Schicht 103 mit einer freien Oberfläche
104, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, aufweist, kann
der Gehalt der Stickstoffatome in der Nähe der Lage
t s der oberen Oberfläche auf einen Wert erhöht werden,
der viel größer als der Gehalt der Stickstoffatome
in anderen Bereichen ist, wodurch der freien Oberfläche
104 eine verbesserte Befähigung zum Tragen von Ladungen
verliehen wird. In diesem Fall hat ein solcher Schichtbereich
die Funktion einer sogenannten Sperrschicht.
Demnach kann in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 eine
obere Sperrschicht gebildet werden, indem man den
Gehalt der Stickstoffatome in der Nähe der freien
Oberfläche 104 der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 im Vergleich
mit dem Gehalt der Stickstoffatome in anderen Schichtbereichen
sehr stark anreichert. Alternativ kann auch
unter Verwendung von Materialien, die die gleichen
Eigenschaften haben wie die Materialien, aus denen
die Sperrschicht 102 besteht, eine Deckschicht auf
der Oberfläche der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 gebildet werden.
Die Deckschicht kann in diesem Fall geeigneterweise
eine Dicke von 3,0 nm bis 5 µm und vorzugsweise eine
Dicke von 5,0 nm bis 2 µm haben.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist
in dem Schichtbereich in dem unteren Bereich zwischen
t₀ und t₂ kein Stickstoffatom oder eine unterhalb
des nachweisbaren Grenzwertes liegende Menge von Stickstoffatomen
enthalten. Von der Lage t₂ bis zu der
Lage t₃ steigt der Gehalt der Stickstoffatome gemäß
einer Funktion erster Ordnung oder in Annäherung an
eine Funktion erster Ordnung monoton an, bis er in
der Lage t₃ den Höchstwert C max des Gehalts erreicht.
In dem Schichtbereich zwischen t₃ und t s sind die
Stickstoffatome in gleichmäßiger Verteilung mit dem
Höchstwert C max des Gehalts enthalten.
Fig. 3 ist so dargestellt, als ob in dem Intervall
zwischen t₀ und t₂ überhaupt kein Stickstoffatom enthalten
wäre, weil eine unterhalb des feststellbaren Grenzwertes
liegende Menge von Stickstoffatomen, falls
überhaupt Stickstoffatome vorhanden sind, ähnlich
behandelt wird, als ob kein Stickstoff enthalten wäre.
Demnach enthält ein Schichtbereich, für den
ein Stickstoffgehalt von 0 angegeben
wird (beispielsweise der Schichtbereich zwischen
t₀ und t₂ in Fig. 3), überhaupt keine Stickstoffatome
oder nur eine unterhalb des feststellbaren Grenzwertes
liegende Menge von Stickstoffatomen. Nach dem gegenwärtigen
Stand der Technik liegt der feststellbare Grenzwert
des Gehalts der Stickstoffatome bei 50 Atom-ppm,
auf Siliciumatome bezogen.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind
die Stickstoffatome im unteren Schichtbereich der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 103 zwischen t₀ und t₄ in gleichmäßiger
und gleichbleibender Verteilung enthalten,
so daß ihr Gehalt C einen konstanten Wert von C₁ hat,
während die Stickstoffatome in dem oberen Schichtbereich
zwischen t₄ und t s gleichmäßig und gleichbleibend
mit dem Höchstwert C max des Gehalts verteilt
sind. In dem oberen und dem unteren Schichtbereich
liegen demnach verschiedene Werte des Gehalts der
Stickstoffatome ohne stetigen Übergang vor.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind
die Stickstoffatome in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 von
der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage
t₅ mit einem konstanten Wert C₂ des Gehalts enthalten,
und der Gehalt der Stickstoffatome steigt von der
Lage t₅ ausgehend bis zu der Lage t₆ allmählich an.
Von der Lage t₆ ausgehend steigt der Gehalt der Stickstoffatome
bis zu der Lage der oberen Oberfläche t s ,
wo er den Höchstwert C max des Gehalts erreicht, steil
an.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es als
eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials zur Erzielung einer hohen
Fotoempfindlichkeit und von stabilen Bildeigenschaften
erwünscht, daß die Stickstoffatome in der fotoleitfähigen amorphen
Schicht 103 in einer solchen Verteilung enthalten
sind, daß ihr Gehalt bei Annäherung ihrer Lage an
die Lage der oberen Oberfläche t s ansteigt.
Im Fall einer Verteilung, wie sie in den Ausführungsformen
der Fig. 2 bis 5 gezeigt wird, bei denen
die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 enthaltenen Stickstoffatome
in der Weise in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen
amorphen Schicht verteilt sind, daß sie an der dem
Träger 101 entgegengesetzten Seite stärker angereichert
sind, beträgt der Gesamtgehalt C t der in dem gesamten
Schichtbereich enthaltenen Stickstoffatome im allgemeinen
0,02 bis 30 Atom-%, auf die Siliciumatome bezogen,
und der Höchstwert C max des Gehalts der Stickstoffatome
an der dem Träger 101 entgegengesetzten Oberfläche
oder in der Nähe dieser Oberfläche in diesem Schichtbereich
beträgt im allgemeinen 0,1 bis 60 Atom-%,
vorzugsweise 0,2 bis 60 Atom-% und insbesondere 0,5
bis 60 Atom-%.
Bei den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten, bevorzugten
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials kann die Aufgabe der Erfindung in wirksamer
Weise erfüllt werden, indem man Stickstoffatome gemäß
einer gewünschten Verteilungsfunktion so in die fotoleitfähige amorphe
Schicht 103 hineingibt, daß die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht
103 enthaltenen Stickstoffatome in der Richtung der
Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 ungleichmäßig verteilt
sind, wobei der Höchstwert C max des Gehalts der Stickstoffatome
an der Lage t s der oberen Oberfläche oder
in der Nähe von t s vorliegt und wobei der Gehalt der
Stickstoffatome von der Lage t s der oberen Oberfläche
ausgehend in Richtung zu der Lage t₀ der unteren Oberfläche
abnimmt. Auch der Gesamtgehalt der Stickstoffatome
in der ganzen fotoleitfähigen amorphen Schicht stellt eine
wichtige Einflußgröße für die Lösung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der Gesamtgehalt der in der fotoleitfähigen amorphen Schicht
enthaltenen Stickstoffatome liegt im allgemeinen in
dem vorstehend angegebenen Bereich, er beträgt jedoch
vorzugsweise 0,02 bis 20 Atom-%, auf die Siliciumatome
bezogen, und insbesondere 0,02 bis 10 Atom-%.
In den Fig. 6 bis 12 werden andere bevorzugte
Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials gezeigt. Bei diesen Ausführungsformen
weist das Aufzeichnungsmaterial mindestens einen
Schichtbereich auf, in dem die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht
103 enthaltenen Stickstoffatome in den zu der Oberfläche
des Trägers annähernd parallelen Ebenen im
wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, jedoch in
der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht ungleichmäßig
verteilt sind, wobei die Stickstoffatome so
verteilt sind, daß sie an der Seite der Oberfläche,
die dem Träger 101 zugewandt ist, stärker angereichert
sind als im mittleren Anteil dieses Schichtbereichs.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen
weist die fotoleitfähige amorphe Schicht 103 im Unterschied
zu den in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsformen
mindestens einen Schichtbereich auf, bei dem der Höchstwert
des Gehalts der Stickstoffatome an der Oberfläche
an der Seite, die dem Träger 101 zugewandt ist,
oder in der Nähe dieser Oberfläche vorliegt.
In den Fig. 6 bis 12 haben die Ordinatenachse
und die Abszissenachse die gleiche Bedeutung wie in
den Fig. 2 bis 5. Unter dem mit einem Wert von Null
angegebenen Stickstoffgehalt ist zu verstehen, daß
der Gehalt der Stickstoffatome im wesentlichen Null beträgt,
wie es vorstehend im Zusammenhang mit den Fig.
2 bis 5 beschrieben worden ist. Darunter, daß der
Gehalt der Stickstoffatome im wesentlichen Null beträgt,
ist zu verstehen, daß die Menge der Stickstoffatome
in dem betreffenden Anteil des Schichtbereichs unter
dem vorstehend beschriebenen, feststellbaren Grenzwert
liegt, so daß der Fall eingeschlossen ist, daß Stickstoffatome
tatsächlich in einer unterhalb des feststellbaren
Grenzwerts liegenden Menge enthalten sind.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind
die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 enthaltenen Stickstoffatome
so durch die Schicht 103 hindurch verteilt,
daß der Gehalt der Stickstoffatome von der Lage der
unteren Oberfläche t₀ bis zu der Lage t₁ den konstanten
Wert C₁ hat und daß der Gehalt der Stickstoffatome
von dem Gehalt C₂ in der Lage t₁ ausgehend bis zu
der Lage der oberen Oberfläche t s gemäß einer Funktion
erster Ordnung abnimmt, bis der Gehalt der Stickstoffatome
beim Erreichen der Lage der oberen Oberfläche
t s einen Wert von im wesentlichen Null erreicht.
Bei der Ausführungsform von Fig. 6 kann der
fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 in dem an ihre untere Oberfläche
angrenzenden Schichtbereich durch starke Erhöhung
des Gehalts der Stickstoffatome C zwischen den Lagen
t₀ und t₁ der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht in ausreichendem Maße
die Funktion einer Sperrschicht verliehen werden.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind
die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 enthaltenen Stickstoffatome
so verteilt, daß der Gehalt der Stickstoffatome
von der Lage der unteren Oberfläche t₀ bis zu der
Lage t₁ den konstanten Wert C₁ hat, während der Gehalt
der Stickstoffatome von der Lage t₁ ausgehend in Richtung
zu der Lage der oberen Oberfläche t s unter Ausbildung
einer leicht gekrümmten Kurve im Verteilungsprofil
allmählich abnimmt.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform hat
der Gehalt der Stickstoffatome von t₀ bis t₁ den konstanten
Wert C₁, und der Gehalt der Stickstoffatome
nimmt von t₁ bis t₂ gemäß einer Funktion erster Ordnung
ab, während der Gehalt der Stickstoffatome von t₂
bis t s wieder einen konstanten Wert (C₂) hat. Bei
dieser Ausführungsform kann dem an die obere Oberfläche
angrenzenden Schichtbereich der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103
in ausreichendem Maße die Funktion einer Sperrschicht
verliehen werden, indem der Gehalt der Stickstoffatome
C₂ in dem an die obere Oberfläche angrenzenden Schichtbereich
(dem Anteil zwischen t₂ und t s in Fig. 8)
durch Einbau einer ausreichenden Menge von Stickstoffatomen
auf einen Wert gebracht wird, der dazu führt,
daß dieser Schichtbereich die Funktion einer Sperrschicht
zeigen kann.
Alternativ kann im Fall der in Fig. 8 gezeigten
Ausführungsform der Gehalt der Stickstoffatome auch
an beiden Oberflächenseiten der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103
so erhöht werden, daß er viel größer ist als der Gehalt
der Stickstoffatome in dem inneren Bereich der fotoleitfähigen amorphen
Schicht, wodurch es ermöglicht wird, daß die an die
beiden Oberflächen angrenzenden Schichtbereiche die
Funktion von Sperrschichten erfüllen.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ist
das Verteilungsprofil der Stickstoffatome zwischen
t₀ und t₂ dem in Fig. 7 gezeigten Verteilungsprofil
ähnlich, jedoch wird im ganzen ein anderes Verteilungsprofil
erhalten, weil der Gehalt der Stickstoffatome
bei t₂ ohne stetigen Übergang steil ansteigt, so daß
er zwischen t₂ und t s den Wert C₂ hat.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform
ist das Verteilungsprofil zwischen t₀ und t₃ dem in
Fig. 7 gezeigten Verteilungsprofil ähnlich, jedoch
wird zwischen t₃ und t₂ ein Schichtbereich gebildet,
in dem der Stickstoffgehalt im wesentlichen Null ist,
während zwischen t₂ und t s eine große Menge von Stickstoffatomen
mit einem Gehalt von C₂ enthalten ist.
Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform
hat der Gehalt der Stickstoffatome zwischen t₀ und
t₁ den konstanten Wert C₁, und der Gehalt der Stickstoffatome
nimmt von einem Wert von C₃ in der Lage
t₁ ausgehend bis zu einem Wert von C₄ in der Lage
t₂ zwischen t₁ und t₂ gemäß einer Funktion erster
Ordnung ab, während der Gehalt der Stickstoffatome
zwischen t₂ und t s wieder erhöht ist und den konstanten
Wert C₂ hat.
Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform
hat der Gehalt der Stickstoffatome zwischen t₀ und
t₁ den konstanten Wert C₁, und auch zwischen t₂ und
t s wird ein Verteilungsprofil mit einem konstanten
Wert von C₂ des Gehalts der Stickstoffatome gebildet,
während der Gehalt der Stickstoffatome zwischen t₁
und t₂ von dem Wert C₃ in der Lage t₁ ausgehend in
Richtung zu dem mittleren Bereich der fotoleitfähigen amorphen Schicht
allmählich abnimmt und von dem mittleren Bereich ausgehend
in Richtung zu der Lage t₂, wo er den Wert C₄
erreicht, wieder allmählich zunimmt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist bei den
in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen ein
Schichtbereich vorgesehen, der an der
dem Träger 101 zugewandten Oberfläche der fotoleitfähigen amorphen
Schicht 103 oder in der Nähe dieser Oberfläche einen
Höchstwert des Gehalts der Stickstoffatome aufweist,
so daß die Stickstoffatome dort stärker angereichert
sind als in dem mittleren Bereich der fotoleitfähigen amorphen Schicht
103. Außerdem kann, falls dies erforderlich ist, auch
in dem Oberflächenbereich der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103
der die zu dem Träger entgegengesetzte Seite der fotoleitfähigen
amorphen Schicht darstellt, ein Schichtbereich vorgesehen
werden, in dem der Gehalt der Stickstoffatome
größer ist als in dem mittleren Bereich der fotoleitfähigen amorphen
Schicht 103. Außerdem kann an der unteren Oberfläche
oder in der Nähe dieser Oberfläche auch ein Schichtbereich
gebildet werden, in dem der Gehalt der Stickstoffatome
sehr stark angereichert ist, so daß dieser
Schichtbereich in ausreichendem Maße die Funktion
einer Sperrschicht erfüllen kann.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen
kann der Höchstwert C max des Gehalts der in
der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 enthaltenen Stickstoffatome
im Verteilungsprofil des Gehalts der Stickstoffatome
in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht zur
wirksamen Erfüllung der Aufgabe der Erfindung im allgemeinen
einen Wert von 0,1 bis 60 Atom-%, vorzugsweise
einen Wert von 0,2 bis 60 Atom-% und insbesondere
einen Wert von 0,4 bis 30 Atom-% haben.
Bei den in den Fig. 6 bis 12 gezeigten Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
sind die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 enthaltenen Stickstoffatome
in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen
Schicht 103 hinsichtlich ihres Gehalts ungleichmäßig
verteilt, wobei durch die Werte des Gehalts der Stickstoffatome
ein Verteilungsprofil gebildet wird, bei
dem der Gehalt der Stickstoffatome von der Nähe des
an die untere Oberfläche angrenzenden Schichtbereichs
ausgehend in Richtung zu dem mittleren Bereich der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 103 abnimmt. Auch der Gesamtgehalt
der in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 enthaltenen Stickstoffatome
stellt jedoch eine entscheidende
Einflußgröße für die Erfüllung der Aufgabe der Erfindung dar.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt der Stickstoffatome
in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 103 beträgt im allgemeinen 0,02 bis
30 Atom-%, vorzugsweise 0,02 bis 20 Atom-% und insbesondere
0,02 bis 10 Atom-%.
Fig. 13 ist die schematische Darstellung eines
Schnittes einer anderen bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Das in Fig. 13 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
1300 weist ähnlich wie das unter Bezugnahme auf Fig. 1
beschriebene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial einen Träger
1301, eine ggf. auf dem Träger 1301 vorgesehene Sperrschicht 1302, und
eine fotoleitfähige amorphe Schicht
1303 auf, wobei die fotoleitfähige amorphe
Schicht 1303 Stickstoffatome enthält, die in zu der Oberfläche
des Trägers 1301 im wesentlichen parallelen Ebenen
im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, jedoch
in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht ungleichmäßig
verteilt sind, wobei die Stickstoffatome in
den jeweiligen Schichtbereichen 1304,
1305 und 1306 verschieden verteilt sind. D. h. daß
die fotoleitfähige amorphe Schicht 1303 aus einem unteren Schichtbereich
1304, in dem die Stickstoffatome in der Richtung
der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht im wesentlichen gleichmäßig
mit dem Gehalt C₁ verteilt sind, einen oberen
Schichtbereich 1306, in dem die Stickstoffatome in
der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht im wesentlichen
gleichmäßig mit dem Gehalt C₂ verteilt sind,
und einem zwischen dem unteren und dem oberen Schichtbereich
ausgebildeten Zwischenschichtbereich 1305,
in dem die Stickstoffatome in der Richtung der Dicke
der fotoleitfähigen amorphen Schicht im wesentlichen gleichmäßig mit
dem Gehalt C₃ verteilt sind, besteht.
Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform
können die Werte C₁, C₂ und C₃ des Gehalts der Stickstoffatome
in den jeweiligen Schichtbereichen in gewünschter
Weise variiert werden, wobei jedoch die Beziehung
C₃<C₁, C₂ erfüllt sein muß. Zur wirksameren Lösung
der Aufgabe der Erfindung beträgt die Obergrenze des
Wertes C₁ oder C₂ jedoch im allgemeinen 60 Atom-%
oder weniger, vorzugsweise 57 Atom-% oder weniger
und insbesondere 50 Atom-% oder weniger, während die
Untergrenze von C₁ oder C₂ im allgemeinen 11 Atom-%
oder mehr, vorzugsweise 15 Atom-% oder mehr und insbesondere
20 Atom-% oder mehr beträgt. Die Obergrenze
des Wertes C₃ kann im allgemeinen 10 Atom-% oder weniger,
vorzugsweise 5 Atom-% und insbesondere 2 Atom-%
betragen, während die Untergrenze des Wertes C₃ im
allgemeinen 0,005 Atom-% oder mehr, vorzugsweise 0,006
Atom-% oder mehr und insbesondere 0,007 Atom-% oder
mehr beträgt.
Der auf die Siliciumatome bezogene Gesamtgehalt
der Stickstoffatome in der fotoleitfähigen amorphen Schicht 1303 kann
im allgemeinen 0,02 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,02
bis 20 Atom-% und insbesondere 0,02 bis 10 Atom-%
betragen.
Wie es vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1
beschrieben wurde, muß die Sperrschicht 1302
nicht unbedingt vorgesehen werden, wenn die
im Fall der direkten Ausbildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht
auf dem Träger 1301 zwischen dem Träger 1301 und der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 1303 gebildete Grenzfläche in ausreichendem
Maße die gleiche Funktion wie die vorstehend
beschriebene Sperrschicht 1302 zeigen kann.
Außerdem kann, falls dies erwünscht ist, einem
Teil des Schichtbereichs der fotoleitfähigen amorphen Schicht 1303
durch den Einbau einer ausreichenden Menge von Stickstoffatomen
in den Oberflächen-Schichtbereich der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 1303, der dem Träger 1301 zugewandt ist,
die gleiche Funktion wie die Sperrschicht 1302 verliehen
werden, so daß auf die Sperrschicht 1302 auch verzichtet
werden kann. Wenn einem Teil des Schichtbereichs
der fotoleitfähigen amorphen Schicht 1303 die Funktion der Sperrschicht
verliehen wird, beträgt der Gehalt der Stickstoffatome,
der erforderlich ist, damit dieser Schichtbereich
eine solche Funktion zeigt, im allgemeinen
25 bis 60 Atom-%, vorzugsweise 30 bis 60 Atom-% und
insbesondere 35 bis 60 Atom-%, wobei sich diese Werte
auf die Siliciumatome beziehen.
Eine im wesentlichen aus a-Si(H, X) bestehende fotoleitfähige
amorphe Schicht kann durch ein Vakuumaufdampfverfahren
unter Anwendung einer Entladungserscheinung,
beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren,
das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren,
gebildet werden. Für die Bildung
der fotoleitfähigen amorphen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren
wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen
zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial
für die Zuführung von Siliciumatomen, das zur
Zuführung von Siliciumatomen befähigt ist, in
eine Abscheidungskammer eingeführt, in der die Glimmentladung
erzeugt wird, wodurch auf der Oberfläche
eines vorgegebenen Trägers, der vorher in eine vorbestimmte
Lage gebracht worden ist, eine aus a-Si(H, X)
bestehende fotoleitfähige amorphe Schicht gebildet wird. Für den Einbau von
Stickstoffatomen in die zu bildende fotoleitfähige amorphe Schicht
kann während der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht ein
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen
in die Abscheidungskammer eingeleitet
werden.
Wenn die fotoleitfähige amorphe Schicht nach dem Zerstäubungsverfahren
gebildet werden soll, kann bei der Durchführung
der Zerstäubung eines aus Si gebildeten Targets in
einer Atmosphäre, die aus einem Inertgas wie Ar oder
He oder aus einer Gasmischung auf der Grundlage eines
solchen Gases besteht, ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen
in die zur Zerstäubung dienende Kammer eingeführt
werden.
Als Verfahren zum Einbau von Stickstoffatomen
in die fotoleitfähige amorphe Schicht kann während der Bildung dieser
Schicht bei der Züchtung bzw. dem Wachstum der Schicht
ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von
Stickstoffatomen in die Abscheidungskammer eingeleitet
werden, oder ein zum Einbau von Stickstoffatomen dienendes
Target, das vorher in der Abscheidungskammer angeordnet
worden ist, kann bei einem alternativen Verfahren
während der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht zerstäubt werden.
Beispiele für das zur Zuführung von Si dienende,
gasförmige Ausgangsmaterial, das bei
der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht einzusetzen ist,
sind gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane)
wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀, die wirksame Ausgangsmaterialien
darstellen. SiH₄ und Si₂H₆ werden im Hinblick
auf ihre leichte Handhabung während der Schichtbildung
und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der
Zuführung von Si besonders bevorzugt.
Als wirksames, gasförmiges Ausgangsmaterial für
den Einbau von Halogenatomen, das
bei der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht einzusetzen ist,
kann eine Anzahl von Halogenverbindungen wie gasförmige
Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen und
halogensubstituierte Silanderivate, die gasförmig
oder vergasbar sind, erwähnt werden.
Alternativ ist auch der Einsatz
von Halogenatome enthaltenden, gasförmigen oder vergasbaren
Siliciumverbindungen, die aus Siliciumatomen
und Halogenatomen gebildet sind, wirksam.
Typische Beispiele für Halogenverbindungen, die
vorzugsweise eingesetzt werden, sind gasförmige
Halogene wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod und
Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅,
BrF₃, JF₇, JF₅, JCl oder JBr.
Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung
werden Siliciumhalogenide wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄ oder
SiBr₄ bevorzugt.
Wenn das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
nach dem Glimmentladungsverfahren unter Einsatz einer
Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet
wird, kann auf dem Träger eine aus a-Si:X bestehende,
fotoleitfähige amorphe Schicht gebildet werden, ohne daß als zur
Zuführung von Si befähigtes, gasförmiges Ausgangsmaterial
ein gasförmiges Siliciumhydrid eingesetzt
wird.
Das grundlegende Verfahren zur Bildung der Halogenatome
enthaltenden fotoleitfähigen amorphen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren
besteht darin, daß ein zur Zuführung
von Si dienendes, gasförmiges Ausgangsmaterial, nämlich
ein gasförmiges Siliciumhalogenid, und ein Gas wie
Ar, H₂ oder He in einem vorbestimmten Verhältnis in
einer geeigneten Gasströmungsmenge in die zur Bildung
der fotoleitfähigen amorphen Schicht dienende Abscheidungskammer eingeleitet
werden, worauf eine Glimmentladung angeregt
wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu
bilden und dadurch auf einem vorbestimmten Träger
eine fotoleitfähige amorphe Schicht zu bilden. Zum Einbau von Wasserstoffatomen
kann eine fotoleitfähige amorphe Schicht auch gebildet
werden, indem man eine gasförmige, Wasserstoffatome
enthaltende Siliciumverbindung in einem geeigneten
Verhältnis mit diesen Gasen vermischt.
Alle Gase, die zur Einführung einer bestimmten
Atomart dienen, können entweder als einzelne Gasart
oder in Form einer Mischung von mehreren Gasarten in
einem vorbestimmten Verhältnis eingesetzt werden.
Zur Bildung einer aus a-Si(H, X) bestehenden fotoleitfähigen amorphen
Schicht nach dem Reaktions-Zerstäubungsverfahren oder
dem Ionenplattierverfahren wird ein aus Si bestehendes
Target eingesetzt, das im Fall des Zerstäubungsverfahrens
in einer geeigneten Gasplasmaatmosphäre zerstäubt
wird. Alternativ wird im Fall des Ionenplattierverfahrens
ein polykristallines oder
monokristallines Silicium als Verdampfungsquelle in ein Aufdampfschiffchen
hineingebracht, und die Silicium-Verdampfungsquelle
wird durch Erhitzen nach dem Widerstandsheizverfahren
oder dem Elektronenstrahlverfahren
verdampft, wobei dem verdampften, fliegenden Silicium
ein Durchtritt durch eine geeignete Gasplasmaatmosphäre
ermöglicht wird.
Während dieser Verfahrensweise kann zum Einbau
von Halogenatomen in die gebildete fotoleitfähige amorphe Schicht beim
Zerstäubungsverfahren und beim Ionenplattierverfahren 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, kann
ein zum Einbau von Wasserstoffatomen dienendes, gasförmiges
Ausgangsmaterial wie H₂ oder die vorstehend
erwähnten Silane in eine zur Zerstäubung dienende
Abscheidungskammer, in der eine Plasmaatmosphäre aus
diesem Gas gebildet werden kann, eingeleitet werden.
Die Stickstoffatome, die in der gebildeten fotoleitfähigen
amorphen Schicht mit einem gewünschten Verteilungsprofil
in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht
enthalten sind, können in die fotoleitfähige amorphe Schicht eingeführt
werden, indem während der Bildung dieser Schicht ein
gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von
Stickstoffatomen in einer vorbestimmten, auf das Wachstum
der fotoleitfähigen amorphen Schicht abgestimmten Strömungsmenge in die
zur Bildung dieser Schicht dienende Abscheidungskammer,
in der die fotoleitfähige amorphe Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren,
dem Ionenplattierverfahren oder dem Reaktions-
Zerstäubungsverfahren gebildet wird, eingeleitet wird.
Für die Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht nach dem
Zerstäubungsverfahren kann in der vorstehend erwähnten
Abscheidungskammer ein zur Einführung von Stickstoffatomen
dienendes Target vorgesehen werden, das in
Abstimmung mit dem Wachstum der fotoleitfähigen amorphen Schicht zerstäubt
werden kann.
Zu gasförmigen Ausgangsmaterialien, die in
wirksamer Weise für den Einbau von Stickstoffatomen in die fotoleitfähige amorphe Schicht eingesetzt werden können, gehören zahlreiche gasförmige
oder vergasbare Stickstoffverbindungen. Als Beispiele für solche
Ausgangsmaterialien können gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen,
die N oder N und H als am Aufbau beteiligte Atome enthalten,
beispielsweise Stickstoff (N₂), Nitride und Azide wie
Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃)
und Ammoniumazid (NH₄N₃) erwähnt werden. Zusätzlich zu diesen gasförmigen
Ausgangsmaterialien können auch Stickstoffhalogenidverbindungen
wie Stickstofftrifluorid (NF₃) und Stickstofftetrafluorid
(N₂F₄), durch die Halogenatome zusammen mit Stickstoffatomen
eingebaut werden können, erwähnt werden.
Für die Bildung einer fotoleitfähigen amorphen Schicht 103, in
die Stickstoffatome eingebaut sind, nach dem Zerstäubungsverfahren
wird eine monokristalline oder eine polykristalline
Si-Scheibe oder Si₃N₄-Scheibe oder eine
Scheibe, in der eine Mischung von Si und Si₃N₄ enthalten
ist, als Target eingesetzt und in einer Atmosphäre
aus verschiedenen Gasen zerstäubt. Alternativ kann
eine monokristalline oder polykristalline Si-Scheibe
in einer Atmosphäre aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial
für den Einbau von Stickstoffatomen zerstäubt werden.
Wenn eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird,
wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Stickstoffatomen und, falls notwendig,
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 Si-Scheibe zerstäubt wird.
Alternativ könen Si und Si₃N₄ als getrennte Targets
oder in Form eines plattenförmigen Targets aus einer
Mischung von Si und Si₃N₄ eingesetzt werden, wobei
die Zerstäubung in einer Atmosphäre aus einem Verdünnungsgas
als Gas für die Zerstäubung oder in einer
Gasatmosphäre, die mindestens Wasserstoffatome
oder Halogenatome enthält, durchgeführt wird.
Für die Erzielung einer ähnlichen Wirkung, wie sie durch den Einbau von
Stickstoffatomen erhalten wird, können zusätzlich zu Stickstoffatomen
auch Kohlenstoffatome und/oder Sauerstoffatome
eingebaut werden.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoffatomen
oder Sauerstoffatomen können
die Ausgangsmaterialien eingesetzt werden, die vorstehend
als Ausgangsmaterialien für die Bildung einer Sperrschicht
erwähnt worden sind. Außerdem können auch
Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid
(CO₂), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstofftrioxid
(N₂O₃), Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid
(N₂O₅), Stickstofftrioxid (NO₃) und niedere
Siloxane, die Silicium-, Sauerstoff- und Wasserstoffatome
enthalten, wie Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und
Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃) eingesetzt werden.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Halogenatomen, das bei
der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht einzusetzen ist, können
in wirksamer Weise die vorstehend erwähnten Halogenverbindungen
oder halogenhaltigen Siliciumverbindungen
eingesetzt werden. Zusätzlich dazu können als wirksames
Ausgangsmaterial für die Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht
auch gasförmige oder vergasbare Halogenide eingesetzt
werden, die Wasserstoffatome enthalten,
wozu Halogenwasserstoffe wie HF, HCl, HBr oder
HJ und halogensubstituierte Siliciumhydride wie SiH₂F₂,
SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ oder SiHBr₃ gehören.
Diese Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten,
können vorzugsweise als Ausgangsmaterialien für den
Einbau von Halogenatomen eingesetzt werden, weil gleichzeitig
mit der Einführung von Halogenatomen Wasserstoffatome
eingeführt werden können, die hinsichtlich der
Steuerung der elektrischen oder fotoelektrischen
Eigenschaften sehr wirksam sind.
Statt nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
können Wasserstoffatome auch dadurch in die Struktur
der fotoleitfähigen amorphen Schicht eingeführt werden, daß in der
Abscheidungskammer unter Anwendung von Siliciumverbindungen
als Quelle für die Zuführung von Si in gleichzeitiger
Gegenwart von H₂ oder einem gasförmigen Silan
wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀ eine Entladung
angeregt wird.
Im Fall des reaktiven Zerstäubungsverfahrens unter
Anwendung eines Si-Targets werden beispielsweise ein
zum Einbau von Halogenatomen dienendes Gas und H₂-Gas,
ggf. zusammen mit einem Inertgas wie He oder
Ar, in die Abscheidungskammer eingeleitet, um in der
Abscheidungskammer eine Plasmaatmosphäre zu bilden,
worauf das Si-Target zerstäubt wird. Dadurch kann
eine im wesentlichen aus a-Si(H, X) bestehende fotoleitfähige amorphe
Schicht mit erwünschten Eigenschaften erhalten werden.
Außerdem kann auch zusammen mit den vorstehend
erwähnten Gasen ein Gas wie B₂H₆, PH₃ oder PF₃ eingeführt
werden, wodurch zusätzlich eine Dotierung mit
Fremdstoffen bewirkt wird.
Die Menge der Wasserstoffatome oder der Halogenatome,
die in der fotoleitfähigen amorphen Schicht des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials enthalten
sind, oder die Gesamtmenge der Wasserstoffatome und
der Halogenatome kann im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%
und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% betragen.
Der Gehalt des in die fotoleitfähige amorphe Schicht eingebauten
H und/oder X kann gesteuert werden, indem beispielsweise
Einflußgrößen wie die Temperatur des Trägers während
der Abscheidung und/oder die Mengen der zum Einbau
von H oder X eingesetzten, in die Abscheidungskammer
eingeführten Ausgangsmaterialien oder die Entladungsleistung
gesteuert werden.
Zur Herstellung einer fotoleitfähigen amorphen Schicht vom n-Typ,
p-Typ oder i-Typ können während der Bildung der fotoleitfähigen amorphen
Schicht durch das Glimmentladungsverfahren oder das
Reaktions-Zerstäubungsverfahren Fremdstoffe vom n-Typ,
Fremdstoffe vom p-Typ oder Fremdstoffe von beiden
Typen, die den Typ der elektrischen Leitfähigkeit
steuern, in einer gesteuerten Menge in die fotoleitfähige amorphe Schicht
hineingegeben werden.
Als Fremdstoffe, der in die fotoleitfähige amorphe Schicht hineinzugeben
ist, damit der fotoleitfähigen amorphen Schicht die Neigung
zum i-Typ oder p-Typ verliehen wird, kann vorzugsweise
ein Element der Gruppe IIIA des Periodensystems wie
B, Al, Ga, In oder Tl erwähnt werden.
Andererseits kann vorzugsweise ein Element der
Gruppe VA des Periodensystems wie N, P, As, Sb oder
Bi eingesetzt werden, um der fotoleitfähigen amorphen Schicht die
Neigung zum n-Typ zu verleihen.
Die Menge, in der der Fremdstoff erfindungsgemäß
in die fotoleitfähige amorphe Schicht hineinzugeben ist, damit der
gewünschte Leitfähigkeitstyp erhalten wird, kann im
Fall eines Fremdstoffs der Gruppe IIIA des Periodensystems
3 × 10-2 Atom-% oder weniger und im Fall eines
Fremdstoffs der Gruppe VA des Periodensystems 5 × 10-3
Atom-% oder weniger betragen.
Die Schichtdicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht, die geeigneterweise
so festgelegt werden kann, daß die in der fotoleitfähigen
amorphen Schicht erzeugten Fototräger mit einem guten
Wirkungsgrad transportiert werden können, beträgt im
allgemeinen 3 bis 100 µm und vorzugsweise 5 bis 50 µm.
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in
Fig. 14 gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig
abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Molybdänblech (Träger) 1409 (10 cm × 10 cm;
Dicke: 0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden
war, wurde an einem Festhalteelement 1403 befestigt,
das in einer vorbestimmten Lage in einer Glimmentladungs-
Abscheidungskammer 1401 angeordnet war. Der
Träger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements
1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit
einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur
wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem
Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das
Hauptventil 1410 geöffnet, nachdem festgestellt
worden war, daß alle Ventile in dem System
geschlossen waren, und die Abscheidungskammer 1401
wurde bis zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert.
Danach wurde die Eingangsspannung für die Heizvorrichtung
1408 erhöht, indem sie unter Messung der Temperatur
des Trägers variiert wurde, bis sich die Temperatur
auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.
Dann wurden das Hilfsventil
1441 und anschließend die Ausströmventile 1426,
1427 88573 00070 552 001000280000000200012000285918846200040 0002003201081 00004 88454 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und
1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-
Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1419 in ausreichendem
Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden.
Nach dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429
und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden
das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄-Gas (Reinheit:
99,999%) enthielt, das mit H₂ bis zu einer SiH₄-Konzentration
von 10 Volumen-% verdünnt worden war [nachstehend
als SiH₄(10)/H₂ bezeichnet], und das Ventil 1432
der Bombe 1412, die NH₃-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt,
das mit H₂ bis zu einer NH₃-Konzentration von 0,1 Volumen-%
verdünnt worden war [nachstehend als NH₃ (0,1)/H₂
bezeichnet], geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer
1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert
von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann wurden
die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von
SiH₄(10)/H₂-Gas und NH₃(0,1/H₂ in die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet.
Anschließend wurden die Ausströmventile 1426 und 1427
allmählich geöffnet, worauf das Hilfsventil
1441 geöffnet wurde. Dabei wurden die Durchfluß-
Reguliervorrichtungen 1416 und 1417 so eingestellt,
daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂
zu NH₃(0,1)/H₂ den Wert 10 : 0,3 erreichte. Dann
wurde die Öffnung des Hilfsventils 1441
unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers
1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden,
daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
10 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck in
der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde
das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung
allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer
1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte.
Nachdem festgestellt worden war, daß die Gaszuführung
und der Innendruck stabil waren, wurde die
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die
auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen.
Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle
1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden
Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine
Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz
angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine
Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W
erzeugt wurde. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen
wurden 3 h lang aufrechterhalten, wodurch
der untere Schichtbereich einer fotoleitfähigen amorphen
Schicht gebildet wurde.
Danach wurde das Ausströmventil 1427 bei zur Unterbrechung
der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden das
Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429 zur
Einführung von NH₃-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung
1419 allmählich geöffnet, während NH₃-Gas
unter einem an dem Auslaßmanometer 1439
abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der NH₃-Gas (Reinheit:
99,999%) enthaltenden Bombe 1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen
gelassen wurde, und die Strömungsmenge des NH₃-Gases wurde durch Einstellung
der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1419 so
stabilisiert, daß ihr Wert 1/10 der Strömungsmenge
des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle
1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder
eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem
die Glimmentladung zur Bildung eines oberen Schichtbereichs
mit einer Dicke von 60,0 nm 10 min lang aufrechterhalten
worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet, und der
Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die
Ausströmventile 1426 und 1429 und die Einströmventile
1421, 1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des
Hauptventils 1410 geschlossen wurden, wodurch der
Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf einen
Wert von weniger als 13 nbar gebracht wurde. Dann
wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das
Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht,
worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten Schichten
aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde.
In diesem Fall hatten die Schichten eine Gesamtdicke
von etwa 9 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-
Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und
es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV
durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das
Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes
bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde
das Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als
Lichtquelle mit einem Belichtungswert von 1,0 l · s
durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener
Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig
auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
auftreffen gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das
auf dem 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.
Ein Träger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise
wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 nach dem gleichen Verfahren
wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar
evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf
einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war,
wurden das Hilfsventil 1441
und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und
1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig
geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1416, 1417 und 1419 in ausreichendem Maße
bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach
dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und
der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden das
Ventil 1431 der Gasbombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas
enthielt, und das Ventil 1432
der Gasbombe 1412, die NH₃(0,1)/H₂ enthielt, geöffnet,
wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437
abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar
eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile
1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas
und NH₃(0,1)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung
1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die
Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich geöffnet,
worauf das Hilfsventil 1441 allmählich
geöffnet wurde. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1416 und 1417 so eingestellt, daß das
Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂
zu NH₃(0,1)/H₂ den Wert 10 : 0,3 erhielt. Dann wurde
die Öffnung des Hilfsventils 1441 unter
sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442 eingestellt
und so weit geöffnet, daß der Innendruck in
der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem
sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter
Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis
der an dem Pirani-Manometer 1442 abgelesene Druck
0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war,
daß die Gaszuführung und der Innendruck stabil
waren, wurde die auch als Elektrode dienende Blende
1405 geschlossen und die Hochfrequenz-Stromquelle
1443 eingeschaltet. Durch das Einschalten der Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 wurde zwischen dem ebenfalls
als Elektrode dienenden Festhalteelement 1403 und
der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung mit einer
Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer
1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung
von 10 W erzeugt wurde. Gleichzeitig mit
dem Beginn der Bildung des unteren Schichtbereichs
einer fotoleitfähigen amorphen Schicht auf dem Träger wurde unter
den vorstehend beschriebenen Bedingungen der
an der Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 eingestellte
Wert der Strömungsmenge im Verlauf von 5 h erhöht, so daß
das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂-Gas
zu NH₃(0,1)/H₂-Gas 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung
1 : 1 betrug.
Danach wurde das Ausströmventil 1427 bei
zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen. Dann wurden
das Einströmventil 1424 und das Ausströmventil 1429
zur Einführung von NH₃-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung
1419 allmählich geöffnet, während NH₃-Gas
unter einem an dem Auslaßmanometer 1439 abgelesenen
Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1414 durch das Ventil
1434 hindurchströmen gelassen wurde, und die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1419 wurde so eingestellt,
daß die Strömungsmenge des NH₃-Gases 1/10 der Strömungsmenge
des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle
1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder
eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug 3 W.
Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines
oberen Schichtbereichs 15 min lang aufrechterhalten
worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und die
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger
wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile
1426 und 1429 und die Einströmventile 1421,
1422 und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils
1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 auf weniger als 13 nbar
gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen,
und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
wurde durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck
gebracht, worauf der Träger mit den darauf ausgebildeten
Schichten aus der Abscheidungskammer herausgenommen
wurde. In diesem Fall hatten die Schichten
eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.
Unter Anwendung des auf diese Weise erhaltenen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen
Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1
Bilder auf einem als Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt,
wobei eine sehr klare Bildqualität erhalten wurde.
Ein Träger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise
wie in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-
Abscheidungskammer 1401 nach dem gleichen Verfahren
wie in Beispiel 1 bis zu einem Druck von 6,7 nbar
evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf
einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war,
wurden das Hilfsventil 1441
und anschließend die Ausströmventile 1426 und
1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 vollständig
geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1416 und 1417 in ausreichendem Maße
bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Nach
dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426 und 1427 und
der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das
Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas
enthielt, und das Ventil 1432 der
Bombe 1412, die NH₃(0,1)/H₂-Gas enthielt, geöffnet,
wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1437
abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar
eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile
1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas
und NH₃(0,1)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung
1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann
wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich
geöffnet, worauf das Hilfsventil 1441
allmählich geöffnet wurde. Dabei wurden die Einströmventile
1421 und 1422 so eingestellt, daß das Verhältnis
der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂
den Wert 10 : 0,3 erhielt.
Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils
1441 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers
1442 eingestellt, bis sie so weit geöffnet
waren, daß der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 13 µbar erreichte. Nachdem sich der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte,
wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner
Öffnung allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-
Manometer 1442 abgelesene Druck 0,13 mbar erreichte.
Nachdem festgestellt worden war, daß die Gaszuführung
und der Innendruck stabil waren, wurde die
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und die
auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen.
Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle
1443 wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden
Festhalteelement 1403 und der Blende 1405 eine
Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz
angelegt, wodurch in der Abscheidungskammer 1401 eine
Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W
erzeugt wurde. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung
der fotoleitfähigen amorphen Schicht auf dem Träger unter
den vorstehend beschriebenen, anfänglichen Schichtbildungsbedingungen
wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung
1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge
im Verlauf von 5 h kontinuierlich erhöht, wobei das Verhältnis der
Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂ während
der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht so reguliert
wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem Beginn der
Schichtbildung 1 : 10 betrug.
Nach der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht
wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf
100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile
1426 und 1427 und die Einströmventile 1421 und
1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410
geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in
der Abscheidungskammer 1401 auf weniger als
13 nbar gebracht. Dann wurde das Hauptventil
1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 wurde durch das Belüfungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger
mit den darauf ausgebildeten Schichten
aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In
diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke
von etwa 15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise
erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den
gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren
wie in Beispiel 1 Bilder auf einem Bildempfangspapier erzeugt,
wobei ein sehr klares Bildpapier erhalten wurde.
Auf einem Träger aus Molybdän wurde unter den gleichen
Verfahrensbedingungen wie in Beispiel 3 beschrieben eine
fotoleitfähige amorphe Schicht gebildet, wobei die Bedingungen jedoch
in der nachstehend angegebenen Weise abgeändert wurden.
Die Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, wurde durch
eine SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthaltende Bombe ersetzt,
und die Bombe 1412, die NH₃(0,1)/H₂-Gas enthielt, wurde
durch eine Bombe ersetzt, die mit Argongas (Reinheit:
99,999%) gefüllt war, in dem 0,2 Volumen-% NH₃ enthalten
waren [nachstehend als NH₃(0,2)/Ar bezeichnet]. Das
Verhältnis der Strömungsmenge des SiF₄-Gases zu der Strömungsmenge
von NH₃(0,2)/Ar im Anfangszustand der Abscheidung
der fotoleitfähigen amorphen Schicht wurde auf den Wert 1 : 0,6 eingestellt,
und die Strömungsmenge von NH₃(0,2)/Ar wurde
nach dem Beginn der Schichtbildung kontinuierlich erhöht,
bis dieses Verhältnis bei Beendigung der Abscheidung der fotoleitfähigen amorphen
Schicht 1 : 18 betrug. Außerdem wurde die Eingangsleistung
für die Glimmentladung so abgeändert, daß sie 100 W betrug.
In diesem Fall hatte die gebildete fotoleitfähige amorphe Schicht eine Dicke von
etwa 18 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde die Bilderzeugung auf als
Bildempfangsmaterial dienenden Papier nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1
getestet, wobei sehr klare Bilder erhalten wurden.
Ein Träger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie
in Beispiel 1 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1
bis zu einem Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Nachdem
die Temperatur des Trägers auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht
worden war, wurden das Hilfsventil
1441 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427,
1428 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und
1424 vollständig geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1416, 1417, 1418 und 1419 in ausreichendem
Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden.
Nach dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und
der Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 wurden das
Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas
enthielt, und das Ventil 1432 der Bombe 1412, die
NH₃(0,1)/H₂-Gas enthielt, und das Ventil 1433 der Bombe
1413, die B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, das mit
H₂ bis zu einer B₂H₆-Konzentration von 50 Volumen-ppm verdünnt
worden war [nachstehend als B₂H₆(50)/H₂ bezeichnet],
geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436, 1437
bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar
eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile
1421, 1422 und 1423 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas,
NH₃(0,1)/H₂-Gas und B₂H₆(50)/H₂-Gas in die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1416, 1417 bzw. 1418 allmählich
geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1426, 1427 und
1428 allmählich geöffnet, worauf das Hilfsventil
1441 allmählich geöffnet wurde. Dabei wurden
die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und 1418 so eingestellt, daß das Verhältnis der Strömungsmenge von
SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂ den Wert 10 : 0,3 erhielt und
das Zuführungsverhältnis von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(50)/H₂
50 : 1 betrug. Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils
1441 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-
Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der
Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte.
Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil
1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen,
bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck
0,13 mbar erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß
die Gaszuführung und der Innendruck stabil waren,
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet und
die auch als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen.
Durch das Einschalten der Hochfrequenz-Stromquelle 1443
wurde zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement
1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung
mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt, wodurch
in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung
mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt wurde. Die vorstehenden
Bedingungen wurden zur Bildung des unteren Schichtbereichs
einer fotoleitfähigen amorphen Schicht 3 h lang beibehalten. Danach wurden
die Ausströmventile 1427 und 1428 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung
abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen.
Dann wurden das Einströmventil 1424 und das
Ausströmventil 1429 zur Einführung von NH₃-Gas in die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1419 allmählich geöffnet, während
NH₃-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer
1439 abgelesenen Druck von 0,98 bar aus der Bombe
1414 durch das Ventil 1434 hindurchströmen gelassen wurde.
Dann wurde die Strömungsmenge des NH₃-Gases durch Einstellung der
Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1419 so reguliert, daß
sie 1/10 der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases betrug
und bei diesem Wert stabilisiert.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443
zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet.
Die Eingangsleistung betrug 3 W. Nachdem die
Glimmentladung zur Bildung eines oberen Schichtbereichs mit
einer Dicke von 60,0 nm 10 min lang fortgesetzt worden war,
wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C
abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426 und 1429
und die Einströmventile 1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger
Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden.
Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
auf weniger als 13 nbar gebracht. Dann wurde
das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in der
Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil
1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die
Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm. Das auf diese
Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial wurde in eine
Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht, und
es wurde 0,1 s lang eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt,
und unmittelbar danach wurde das
Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet.
Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild
unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem
Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener
Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig
auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen
gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes
Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem 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.
Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte
Aufzeichnungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-Belichtungs-
Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen
und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von
0,8 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein
negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche
des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen. Dann
wurde durch Übertragung auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier und
Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.
Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit
dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel
erhaltene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität
unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als auch
für positive Ladungspolarität als Aufzeichnungsmaterial
geeignet ist.
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14
gezeigt wird, wurde ein elektrofotografisches
Aufzeichnungsmaterial nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Molybdänblech (Träger) 1409 (10 cm × 10 cm; Dicke:
0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an
einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten
Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet
war. Das Target 1404 war durch Aufbringen von hochreinem
Graphit (99,999%) auf hochreines, polykristallines Silicium
(99,999%) gebildet worden, wobei das Flächenverhältnis von
Silicium zu Graphit 1 : 9 betrug. Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb
des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer
Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite
des Trägers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann
wurde das Hauptventil 1410 geöffnet, nachdem festgestellt
worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen waren,
und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck
von etwa 6,7 nbar evakuiert. Nach diesem Arbeitsgang waren
alle Ventile mit Ausnahme des Hauptventils geschlossen
Dann wurden das Hilfsventil
1441 und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 geöffnet, wodurch die Durchfluß-
Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem
Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast wurden. Danach
wurden die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und 1430 und
das Hilfsventil 1441 geschlossen.
Das Ventil 1435 der Bombe 1415, die Argongas (Reinheit:
99,999%) enthielt, wurde geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer
1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar
eingestellt wurde. Dann wurde das Einströmventil 1425
geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung von
Argongas in die Abscheidungskammer 1401 allmählich geöffnet
wurde. Das Ausströmventil 1430 wurde allmählich
geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte
Druck einen Wert von 0,67 µbar erreicht hatte. Nachdem
sich die Strömungsmenge in diesem Zustand stabilisiert
hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner
Öffnung allmählich geschlossen, bis der Innendruck in der
Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreicht hatte. Nachdem
festgestellt worden war, daß die Durchfluß-Reguliervorrichtung
1420 bei geöffneter Blende 1405 stabilisiert war,
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet,
wodurch zwischem dem Target 1404 und dem Festhalteelement
1403 ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 13,56 MHz
und einer Leistung von 100 W fließen gelassen wurde.
Während die vorstehend beschriebenen Bedingungen so abgestimmt
wurden, daß eine stabile Entladung fortgesetzt
wurde, wurde eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde
1 min lang auf diese Weise fortgesetzt, wodurch eine
untere Sperrschicht mit einer Dicke von 10,0 nm gebildet wurde.
Danach wurde das Ausströmventil 1430 bei zur Unterbrechung
der Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle
1443 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410
geschlossen, wodurch die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem
Druck von 6,7 nbar evakuiert wurde. Dann wurde die Eingangsspannung
der Heizvorrichtung 1408 erhöht, wobei die Eingangsspannung
unter Messung der Temperatur des Trägers geändert
wurde, bis die Temperatur des Trägers unter Erzielung
eines konstanten Wertes von 200°C stabilisiert war.
Anschließend wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1
eine fotoleitfähige amorphe Schicht gebildet. Mit dem auf
diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial wurde die
Bilderzeugung auf als Bildempfangsmaterial dienendem Papier nach dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
beschrieben durchgeführt, wobei ein sehr klares und scharfes
Bild erhalten wurde.
Eine fotoleitfähige amorphe Schicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 auf einem Träger aus Molybdän
gebildet, jedoch wurde die NH₃(0,2)/Ar enthaltende Gasbombe durch
eine Gasbombe ersetzt, die H₂ enthielt, in dem 0,2 Vol.-% NH₃ enthalten
waren [nachstehend als NH₃(0,2)/H₂ bezeichnet].
In diesem Fall hatte die gebildete fotoleitfähige amorphe Schicht eine Dicke von etwa
15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde nach dem
gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
beschrieben ein Bild auf als Bildempfangsmaterial dienendem Papier erzeugt, wobei
ein sehr klares Bild erhalten wurde.
Die Beispiele 1 bis 7 wurden jeweils in ähnlicher Weise
und unter ähnlichen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch
in jedem Beispiel N₂, (NH₃+O₂), N₂O oder (N₂+O₂) anstelle von NH₃
eingesetzt wurde. Als mit den erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien
jeweils das elektrofotografische Bilderzeugungsverfahren
durchgeführt wurde, wurden übertragene Bilder mit
einer sehr hohen Qualität erhalten. Auch nach wiederholter,
langzeitiger Anwendung wurde keine Verschlechterung der
Qualität der übertragenen Bilder beobachtet.
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14
gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig
abgeschirmten Raum untergebracht war, wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial
nach dem nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Molybdänblech (Träger) 1409 (10 cm × 10 cm;
Dicke: 0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an
einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten
Lage in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 angeordnet war. Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb
des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung
1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur
wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem
Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil
1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt worden war,
daß alle Ventile in dem System geschlossen waren, und die
Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem Druck von etwa
6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung für
die Heizvorrichtung 1408 unter Messung der
Temperatur des Trägers erhöht, bis sich die Temperatur
auf einen konstanten Wert von 250°C stabilisiert hatte.
Dann wurden das Hilfsventil 1441
und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427und 1429
und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig
geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416,
1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von
Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426, 1427
und 1429 und der Einströmventile 1421, 1422 und 1424 wurden
das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas
enthielt, und das Ventil 1434 der Bombe 1414,
die NH₃-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, geöffnet, wodurch
der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1439 abgelesene Druck
auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Dann
wurden die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von
SiH₄(10)/H₂-Gas und NH₃-Gas in die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1419 allmählich geöffnet. Anschließend
wurden die Ausströmventile 1426 und 1429 allmählich geöffnet,
worauf das Hilfsventil 1441 geöffnet wurde.
Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und
1419 so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge
von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃ den Wert 10 : 1 erreichte.
Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils 1441
unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442
eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden, daß der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte.
Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter
Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der an
dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte.
Nachdem festgestellt worden war, daß die Gaszuführung
und der Innendruck stabil waren, wurde die auch
als Elektrode dienende Blende 1405 geschlossen. Dann wurde
die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch
zwischen dem ebenfalls als Elektrode dienenden Festhalteelement
1403 und der Blende 1405 eine Hochfrequenzspannung
mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch
wurde in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung mit
einer Eingangsleistung von 3 W erzeugt.
Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden 10 min
lang aufrechterhalten, wodurch ein unterer Schichtbereich
mit einer Dicke von 60,0 nm gebildet
wurde. Danach wurde das Ausströmventil 1429 bei
zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter
Hochfrequenzstromquelle 1443 geschlossen. Das Einströmventil
1422 und das Ausströmventil 1427 wurden zur Einführung
von NH₃(0,1)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung
1417 allmählich geöffnet, während NH₃(0,1)/H₂-Gas
unter einem an dem Auslaßmanometer 1437 abgelesenen
Druck von 0,98 bar aus der Bombe 1412 durch das
Ventil 1432 hindurchströmen gelassen wurde.
Durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und
1417 wurde das Verhältnis der Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-
Gases zu der Strömungsmenge des NH₃(0,1)/H₂-
Gases so reguliert, daß es 1 : 1 betrug. Anschließend
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten
Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet. Die
Eingangsleistung betrug 10 W.
Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung eine Schicht auf
dem unteren Schichtbereich wurde der an der Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge
im Verlauf von 3 h kontinuierlich vermindert, bis das Verhältnis der
Strömungsmenge des SiH₄(10)/H₂-Gases zu der Strömungsmenge des
NH₃(0,1)/H₂-Gases nach 3 h den Wert 10 : 0,3 erreicht hatte.
Die Schichtbildung wurde auf diese Weise 5 h lang durchgeführt.
Dann wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde
auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile
1426 und 1427 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424
bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen
wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 auf weniger als 13 nbar gebracht.
Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil
1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf
der Träger aus der
Abscheidungskammer herausgenommen wurde. In diesem Fall
hatten die Schichten eine Gesamtdicke von etwa 9 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung hineingebracht,
und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung mit
-5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das
Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbilds bildmäßig
belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild
unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit
einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige
Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig
auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen,
wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein gutes Tonerbild
erhalten wurde. Als das auf dem Aufzeichnungsmaterial
befindliche Tonerbild durch Koronaladung mit -5,0 kV auf ein 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.
Ein Träger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie
in Beispiel 9 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 9
zu einem Druck von 67 nbar evakuiert wurde. Nachdem
die Temperatur des Trägers nach dem gleichen Verfahren
wie in Beispiel auf einen konstanten Wert von 250°C gebracht
worden war, wurden das Hilfsventil
1441 und anschließend die Ausströmventile 1426 und
1427 und die Einströmventile 1421 und 1422 vollständig
geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416
und 1417 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum
entgast wurden. Nach dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426 und 1427 und
der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das Ventil 1431
der Gasbombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt, und das
Ventil 1432 der Gasbombe 1412, die NH₃(0,1)/H₂ enthielt,
geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw.
1437 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar
eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile
1421 und 1422 zur Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und
NH₃(0,1)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1416
bzw. 1417 allmählich geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile
1426 und 1427 allmählich geöffnet, worauf das Hilfsventil
1441 allmählich geöffnet wurde. Dabei
wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417
so eingestellt, daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von
SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂ den Wert 1 : 10 erhielt.
Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils
1441 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers
1442 eingestellt und so weit geöffnet, daß der
Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte.
Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter
Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis an
dem Pirani-Manometer 1442 ein Druck von 0,13 mbar angezeigt
wurde. Nachdem festgestellt worden war, daß die Gaszuführung
und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende
1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle
1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem Festhalteelement
1403 und der Blende 1405, die als Elektroden dienten, eine
Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz angelegt
wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer 1401
eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 10 W
erzeugt. Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung der fotoleitfähigen
amorphen Schicht auf dem Träger unter den vorstehend
beschriebenen Bedingungen wurde der an der Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge
im Verlauf von 5 h kontinuierlich vermindert, so
daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂
zu NH₃(0,1)/H₂ 5 h nach dem Beginn der Schichtbildung
10 : 0,3 betrug.
Nach der Beendigung der Bildung der fotoleitfähigen amorphen
Schicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger
wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile
1426 und 1427 und die Einströmventile 1421
und 1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils
1410 geschlossen wurde. Dadurch wurde der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 auf weniger als 13 nbar
gebracht. Dann wurde das Hauptventil
1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 wurde durch das Belüftungsventil
1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer
herausgenommen wurde. In diesem Fall hatte
die fotoleitfähige amorphe Schicht eine Gesamtdicke von etwa
15 µm. Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen
Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren wie in
Beispiel 9 Bilder auf als Bildempfangsmaterial dienendem Papier erzeugt,
wodurch sehr klare Bilder erhalten wurden.
Eine einen Teil der fotoleitfähigen amorphen Schicht dieses Beispiels
bildende Schicht wurde nach dem gleichen Verfahren und unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 auf einem
Träger aus Molybdän gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung
abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde
das Ausströmventil 1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil
1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis
der Strömungsmenge von NH₃-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde
durch Einstellung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1419 und 1416 so stabilisiert, daß es 1/10 betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443
zur erneuten Einleitung der Glimmentladung eingeschaltet.
Dabei wurde die Eingangsleistung ähnlich wie
vorstehend beschrieben auf einen Wert von 3 W eingestellt.
Unter diesen Bedingungen wurde die Glimmentladung
zur Bildung eines oberen Schichtbereichs mit einer Dicke
von 90,0 nm 15 min lang aufrechterhalten, und dann
wurden die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf
100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile
1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und
1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410
geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in
der Abscheidungskammer 1401 auf weniger als 13 nbar
gebracht. Dann wurde das Hauptventil
1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 wurde durch das Belüftungsventil
1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer
herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten
die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa
9 µm.
Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurden
unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 9 Bilder auf als Bildempfangsmaterial
dienendem Papier erzeugt, wodurch sehr klare Bilder erhalten
wurden.
Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 10 wurden auf einem Träger aus
Molybdän eine einen Teil der fotoleitfähigen amorphen Schicht dieses Beispiels
bildende Schicht gebildet. Dann wurde die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung
abgeschaltet.
Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil
1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder
geöffnet wurde. Das Verhältnis der Strömungsmenge
von NH₃-Gas zu SiH₄(10)/H₂ wurde durch Einstellung
der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416
so stabilisiert, daß sein Wert 1/10 betrug. Anschließend
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur erneuten
Einleitung der Glimmentladung eingeschaltet, wobei
die Eingangsleistung ähnlich wie vorstehend beschrieben
auf einen Wert von 3 W eingestellt wurde.
Die Glimmentladung wurde unter diesen Bedingungen
zur Bildung eines oberen Schichtbereichs mit einer Dicke
von 90,0 nm 10 min lang aufrechterhalten. Dann wurden
die Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle
1443 abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C
abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile 1426
und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424
bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen
wurden. Dadurch wurde der Innendruck in
der Abscheidungskammer 1401 auf einen Wert von weniger
als 13 nbar gebracht. Dann wurde das Hauptventil
1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 wurde durch das Belüftungsventil
1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer
herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten
die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa
15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 9 Bilder auf als
Bildempfangsmaterial dienendem Papier erzeugt, wodurch sehr klare Bilder
erhalten wurden.
Ein Träger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise
wie in Beispiel 9 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 nach dem gleichen Verfahren
wie in Beispiel 9 bis zu einem Druck von 6,7 nbar
evakuiert wurde. Nachdem die Temperatur des Trägers
nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 9 auf
einen konstanten Wert von 250°C gebracht worden war,
wurden das Hilfsventil 1441 und anschließend
die Ausströmventile 1426 und 1427 und die Einströmventile
1421 und 1422 vollständig geöffnet, wodurch
die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416 und 1417
in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum
entgast wurden. Nach dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426 und 1427
und der Einströmventile 1421 und 1422 wurden das Ventil
1431 der SiH₄(10)/H₂-Gas enthaltenden Bombe 1411 und
das Ventil 1432 der NH₃(0,1)/H₂ enthaltenden Bombe
1412 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer
1436 bzw. 1437 abgelesene Druck auf einen Wert von
jeweils 0,98 bar eingestellt wurde. Anschließend wurden
die Einströmventile 1421 und 1422 zur Einführung von
SiH₄(10)/H₂-Gas und NH₃(0,1)/H₂-Gas in die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1417 allmählich geöffnet.
Dann wurden die Ausströmventile 1426 und 1427 allmählich
geöffnet, worauf das Hilfsventil 1441
allmählich geöffnet wurde. Dabei wurden die Einströmventile
1421 und 1422 so eingestellt,
daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂
zu NH₃(0,1)/H₂ den Wert 1 : 10 erhielt.
Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils
1441 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-
Manometers 1442 eingestellt und so weit geöffnet,
daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
13 µbar erreicht. Nachdem sich der Innendruck in der
Abscheidungskammer 1401 stabilisiert hatte, wurde
das Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung
allmählich geschlossen, bis der an dem Pirani-Manometer
1442 angezeigte Druck 0,4 mbar erreichte. Nachdem
festgestellt worden war, daß die Gaszuführung
und der Innendruck stabil waren, wurde die Blende
1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-Stromquelle
1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem
Festhalteelement 1403 und der Blende 1405, die als
Elektroden dienten, eine Hochfrequenzspannung mit einer
Frequenz von 13,56 MHz angelegt wurde. Dadurch wurde
in der Abscheidungskammer 1401 eine Glimmentladung
mit einer Eingangsleistung von 10 W erzeugt. Gleichzeitig
mit dem Beginn der Bildung einer
Schicht auf dem Träger unter den vorstehend beschriebenen
Bedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung
1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge im
Verlauf von 2,5 h kontinuierlich vermindert,
wobei das Verhältnis der Gasströmungsmenge von
SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂
so reguliert wurde, daß das
Verhältnis 2,5 h nach dem Beginn der Schichtbildung
10 : 0,3 betrug. Die gleichen Bedingungen wurden 30 min lang
aufrechterhalten, und dann wurde der an der Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1417 eingestellte Wert der
Strömungsmenge im Gegensatz zu dem vorangehenden
Arbeitsgang kontinuierlich erhöht, bis das Verhältnis
der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂
2,5 h nach dem Beginn der Erhöhung der Strömungsmenge
auf einen Wert von 1 : 10 eingestellt worden war.
Nach der Beendigung der Bildung der fotoleitfähigen amorphen
Schicht wurden die Heizvorrichtung 1408 und die
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger
wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile
1426 und 1427 und die Einströmventile 1421
und 1422 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils
1410 geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 auf weniger als 13 nbar
gebracht. Dann wurde das Hauptventil
1410 geschlossen, und der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 wurde durch das Belüftungsventil
1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer
heraufgenommen wurde. In diesem Fall hatten
die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke von etwa
17 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials
wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 9 Bilder auf als
Bildempfangsmaterial dienendem Papier erzeugt, wodurch sehr klare Bilder
erhalten wurden.
Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 9 wurde auf einem Träger
aus Molybdän ein unterer Schichtbereich gebildet. Dann
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung
der Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen
Bedingungen wurde das Ausströmventil 1429 geschlossen.
Danach wurden das Ventil 1432 der NH₃(0,1)/H₂-Gas enthaltenden
Bombe 1412 und das Ventil 1433 der Bombe 1413,
die B₂H₆(50)/H₂-Gas enthielt, geöffnet, wobei der an dem
Auslaßmanometer 1437 bzw. 1438 abgelesene Druck auf
einen Wert von jeweils 0,98 eingestellt wurde.
Anschließend wurden die Einströmventile 1422 und 1423
zur Einführung des NH₃(0,1)/H₂ und des B₂H₆(50)/H₂ in die
Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 bzw. 1418 allmählich
geöffnet. Dann wurden die Ausströmventile 1427 und
1428 allmählich geöffnet, wobei die Durchfluß-
Reguliervorrichtungen
1416, 1417 und 1418 so eingestellt wurden,
daß das Verhältnis der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂
zu NH₃(0,1)/H₂ 1 : 10 und das Verhältnis der Strömungsmenge
von SiH₄(10)/H₂ zu B₂H₆(50)/H₂ 50 : 1 betrug. Dann wurde
die Öffnung des Hilfsventils 1441 unter sorgfältiger
Ablesung des Pirani-Manometers 1442 erneut eingestellt
und so weit geöffnet, daß der Innendruck in
der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem
sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401
stabilisiert hatte, wurde auch das Hauptventil 1410
erneut eingestellt, bis
an dem Pirani-Manometer 1442 0,13 mbar angezeigt wurden.
Nachdem festgestellt worden war, daß die Gaszufuhr
und der Innendruck stabil waren, wurde die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch eine
Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz
angelegt und in der Abscheidungskammer 1401 erneut
eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von
10 W eingeleitet wurde.
Gleichzeitig mit dem Beginn der Bildung
einer Schicht unter den vorstehend beschriebenen
Bedingungen wurde der an der Durchfluß-Reguliervorrichtung
1417 eingestellte Wert der Strömungsmenge im Verlauf
von 5 h kontinuierlich vermindert, wobei das Verhältnis
der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃(0,1)/H₂ so
reguliert wurde, daß das Verhältnis 5 h nach dem
Beginn der Schichtbildung 10 : 0,3 betrug. Nachdem die
Schicht auf diese Weise 5 h lang gebildet
worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und
die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der
Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die
Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 und die Einströmventile
1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger
Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden.
Dadurch wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 auf weniger als 13 nbar gebracht.
Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen, und der
Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde durch
das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht,
worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde.
In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine
Gesamtdicke von etwa 15 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang
eine Koronaladung mit -5,5 kV durchgeführt, und
unmittelbar danach wurde das Aufzeichnungsmaterial
durch Projizieren eines Lichtbildes bildmäßig belichtet.
Zur bildmäßigen Belichtung wurde das Lichtbild unter
Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit einem
Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine lichtdurchlässige
Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener
Entwickler, der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig
auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials
auftreffen gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das
auf dem 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.
Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte
Aufzeichnungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-
Belichtungs-Versuchsvorrichtung einer Koronaladung
mit +6,0 kV unterzogen und unmittelbar danach mit
einem Belichtungswert von 1,0 lx · s bildmäßig belichtet.
Unmittelbar danach wurde ein negativ geladener Entwickler
kaskadenförmig auf die Oberfläche des
Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen. Dann wurde durch
Übertragung auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier und Fixieren ein sehr
klares Bild erhalten.
Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung
mit dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem
Beispiel erhaltene elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial die Eigenschaft, daß es von
der Ladungspolarität unabhängig ist, d. h. sowohl
für negative als auch für positive Ladungspolarität
als Aufzeichnungsmaterial geeignet ist.
Auf einem Träger aus Molybdän wurde unter den gleichen
Verfahrensbedingungen wie in Beispiel 10 beschrieben eine
fotoleitfähige amorphe Schicht gebildet, wobei die Bedingungen
jedoch in der nachstehend angegebenen Weise abgeändert
wurden. Die Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas enthielt,
wurde durch eine SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%) enthaltende
Bombe ersetzt, und die Bombe 1412, die NH₃(0,1)/H₂-Gas enthielt,
wurde durch eine Bombe ersetzt, die mit Argongas
gefüllt war, in dem 0,2 Volumen-%
NH₃ enthalten waren [nachstehend als NH₃(0,2)/Ar bezeichnet].
Das Verhältnis der Strömungsmenge des SiF₄-Gases zu
der Strömungsmenge von NH₃(0,2)/Ar im Anfangszustand der
Abscheidung der fotoleitfähigen amorphen Schicht wurde auf den Wert
1 : 18 eingestellt, und die Strömungsmenge von NH₃(0,2)/Ar
wurde nach dem Beginn der Schichtbildung kontinuierlich
vermindert, so daß das Verhältnis der Strömungsmenge von
SiF₄-Gas zu NH₃(0,2)/Ar-Gas bei Beendigung der Abscheidung
der fotoleitfähigen amorphen Schicht 1 : 0,6 betrug. Außerdem wurde
die Eingangsleistung für die Glimmentladung so abgeändert,
daß sie 100 W betrug. In diesem Fall hatte die gebildete
fotoleitfähige amorphe Schicht eine Dicke von etwa 18 µm. Unter Anwendung des auf
diese Weise hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials wurde die
Bilderzeugung auf als Bildempfangsmaterial dienendem Papier nach dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 9 getestet, wobei sehr klare Bilder
erhalten wurden.
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14
gezeigt wird, wurde ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem
nachstehenden Verfahren hergestellt.
Ein Molybdänblech (Träger) 1409 (10 cm × 10 cm; Dicke:
0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an
einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten
Lage in einer Abscheidungskammer 1401 angeordnet
war. Das Target 1404 war durch Aufbringen von hochreinem
Graphit (Reinheit: 99,999%) auf hochreines, polykristallines
Silicium (Reinheit: 99,999%) gebildet worden, wobei
das Flächenverhältnis von Silicium zu Graphit 1 : 9 betrug. Der
Träger 1409 wurde durch eine innerhalb des Festhalteelements
1403 befindliche Heizvorrichtung 1408 mit einer Genauigkeit
von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur wurde direkt an der Rückseite
des Trägers mit einem Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen.
Dann wurde das Hauptventil 1410 vollständig geöffnet, nachdem
festgestellt worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen
waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis
zu einem Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Während dieses
Arbeitsgangs waren alle Ventile mit Ausnahme des Hauptventils
geschlossen.
Dann wurden das Hilfsventil 1441
und die Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und
1430 geöffnet, wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1416, 1417, 1419 und 1420 in ausreichendem Maße bis zur
Erzielung von Vakuum entgast wurden. Danach wurden die Ausströmventile
1426, 1427, 1429 und 1430 und das Hilfsventil
1441 geschlossen. Das Ventil 1435 der
Bombe 1415, die Argongas (Reinheit: 99,999%) enthielt,
wurde geöffnet, wobei der an dem Auslaßmanometer 1440
abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar eingestellt wurde.
Dann wurden das Einströmventil 1425 geöffnet, worauf das
Ausströmventil 1430 zur Einführung von Argongas in die Abscheidungskammer
1401 allmählich geöffnet wurde.
Das Ausströmventil 1430 wurde allmählich geöffnet, bis
der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck einen
Wert von 0,67 µbar erreicht hatte. Nachdem sich die Strömungsmenge
in diesem Zustand stabilisiert hatte, wurde das
Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich
geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 13 µbar erreicht hatte. Nachdem festgestellt worden
war, daß die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1420 stabilisiert
war, wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei geöffneter
Blende eingeschaltet, wodurch zwischen dem
Target 1404 und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom
mit einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung
von 100 W fließen gelassen wurde. Während die vorstehend
beschriebenen Bedingungen so abgestimmt wurden, daß eine
stabile Entladung fortgesetzt wurde, wurde
eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde auf diese Weise
1 min lang fortgesetzt, wodurch eine untere Sperrschicht mit
einer Dicke von 10,0 nm gebildet wurde. Danach wurde das
Ausströmventil 1430 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung
abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 bei
vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen,
wodurch die Abscheidungskammer 1401 bis zu einem Druck von
6,7 nbar evakuiert wurde. Dann wurde die Eingangsspannung
der Heizvorrichtung 1408 verändert, wobei die Eingangsspannung
unter Messung der Temperatur des Trägers erhöht wurde,
bis die Temperatur des Trägers unter Erzielung eines konstanten
Wertes von 200°C stabilisiert war.
Das Verfahren zur Bildung einer fotoleitfähigen amorphen Schicht wurde
anschließend in der gleichen Weise wie in Beispiel 10 unter
den gleichen Bedingungen durchgeführt.
Mit dem auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterial wurde die Bilderzeugung auf als Bildempfangsmaterial
dienendem Papier in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen wie
in Beispiel 9 durchgeführt, wobei ein sehr klares und scharfes Bild
erhalten wurde.
Eine fotoleitfähige amorphe Schicht wurde nach dem gleichen Verfahren
und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 15 auf
einem Träger aus Molybdän gebildet, jedoch wurde die NH₃(0,2)/Ar-Gas
enthaltende Bombe 1412 durch eine Bombe ersetzt, die
H₂-Gas enthielt, in dem 0,2 Vol.-% NH₃ enthalten waren [nachstehend
als NH₃(0,2)/H₂ bezeichnet].
In diesem Fall hat die gebildete fotoleitfähige amorphe Schicht eine Dicke
von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials wurde nach dem gleichen Verfahren und unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 9 beschrieben
ein Bild auf als Bildempfangsmaterial dienendem Papier erzeugt, wobei
ein sehr klares Bild erhalten wurde.
Die Beispiele 9 bis 15 wurde jeweils in ähnlicher Weise
und unter ähnlichen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch
in jedem Beispiel N₂, (NH₃+O₂), N₂O oder (N₂+O₂) anstelle von NH₃ eingesetzt
wurde. Als mit den erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien
jeweils das elektrofotografische Bilderzeugungsverfahren
durchgeführt wurde, wurden übertragene Bilder mit
einer sehr hohen Qualität erhalten. Auch nach wiederholter
langzeitiger Anwendung wurde keine Verschlechterung der
Qualität der übertragenen Bilder beobachtet.
Unter Anwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 14
gezeigt wird, die in einem reinen, vollständig abgeschirmten
Raum untergebracht war, wurde ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach dem nachstehenden
Verfahren hergestellt.
Ein Molybdänblech (Träger) 1409 (10 cm × 10 cm; Dicke:
0,5 mm), dessen Oberfläche gereinigt worden war, wurde an
einem Festhalteelement 1403 befestigt, das in einer vorbestimmten
Lage in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 angeordnet war. Der Träger 1409 wurde durch eine innerhalb
des Festhalteelements 1403 befindliche Heizvorrichtung
1408 mit einer Genauigkeit von ±0,5°C erhitzt. Die Temperatur
wurde direkt an der Rückseite des Trägers mit einem
Alumel-Chromel-Thermopaar gemessen. Dann wurde das Hauptventil
1410 vollständig geöffnet, nachdem festgestellt
worden war, daß alle Ventile in dem System geschlossen
waren, und die Abscheidungskammer 1401 wurde bis zu einem
Druck von etwa 6,7 nbar evakuiert. Danach wurde die Eingangsspannung
für die Heizvorrichtung 1408 erhöht, indem
sie unter Messung der Temperatur des Trägers variiert wurde,
bis sich die Temperatur auf einen konstanten Wert von
250°C stabilisiert hatte.
Dann wurden das Hilfsventil 1441
und anschließend die Ausströmventile 1426, 1427 und 1429
und die Einströmventile 1421, 1422 und 1424 vollständig geöffnet,
wodurch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416,
1417 und 1419 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von
Vakuum entgast wurden. Nach dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426, 1427 und 1429 und der Einströmventile
1421 und 1424 wurden das Ventil 1431 der Bombe 1411, die SiH₄(10)/H₂-Gas
enthielt, und das Ventil 1434 der Bombe 1414,
die NH₃-Gas (Reinheit: 99,999%) enthielt, geöffnet, wodurch
der an dem Auslaßmanometer 1436 bzw. 1439 abgelesene
Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar eingestellt
wurde. Dann wurden die Einströmventile 1421 und 1424 zur
Einführung von SiH₄(10)/H₂-Gas und NH₃-Gas in die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1416 bzw. 1419 allmählich geöffnet. Anschließend
wurden die Ausströmventile 1426 und 1429 allmählich
geöffnet, worauf das Hilfsventil 1441
geöffnet wurde. Dabei wurden die Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1416 und 1419 so eingestellt, daß das Verhältnis
der Gasströmungsmenge von SiH₄(10)/H₂ zu NH₃ den Wert 10 : 1
erreichte. Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils
1441 unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers
1442 eingestellt, wobei sie so weit geöffnet wurden,
daß der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar
erreichte.
Nachdem sich der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 stabilisiert hatte, wurde das Hauptventil 1410 unter
Verengung seiner Öffnung allmählich geschlossen, bis der
an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar
erreichte. Nachdem festgestellt worden war, daß
die Gaszuführung und der Innendruck stabil waren, wurde
die Blende 1405 geschlossen. Dann wurde die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen dem
Festhalteelement 1403 und der Blende 1405, die als Elektroden dienten,
eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz von 13,56 MHz
angelegt wurde. Dadurch wurde in der Abscheidungskammer
1401 eine Glimmentladung mit einer Eingangsleistung von 3 W
erzeugt. Die vorstehend beschriebenen Bedingungen wurden
10 min lang aufrechterhalten, wodurch ein einen Teil
einer fotoleitfähigen amorphen Schicht bildender, unterer Schichtbereich
mit einer Dicke von 60,0 nm gebildet wurde.
Danach wurde das Ausströmventil 1429 bei zur Unterbrechung der
Glimmentladung abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443
geschlossen. Dann wurden das Einströmventil 1422 und das
Ausströmventil 1427 zur Einführung von NH₃(0,1)/H₂-Gas in
die Durchfluß-Reguliervorrichtung 1417 allmählich geöffnet,
während NH₃(0,1)/H₂-Gas unter einem an dem Auslaßmanometer
1437 abgelesenen Druck von 0,98 bar durch das Ventil 1432
der Bombe 1412 hindurchströmen gelassen wurde. Das Verhältnis
der Gasströmungsmenge von NH₃(0,1)/H₂ zu
SiH₄(10)/H₂ wurde durch die Durchfluß-Reguliervorrichtungen
1416 und 1417 so eingestellt, daß es 10 : 0,3 betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443
zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet.
Die Eingangsleistung betrug 10 W. Nachdem unter
den vorstehend beschriebenen Bedingungen 5 h lang ein einen
Teil der fotoleitfähigen amorphen Schicht bildender Zwischenschichtbereich
gebildet worden war, wurde die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschaltet.
Unter diesen Bedingungen wurde das Ausströmventil
1427 geschlossen, worauf das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet
wurde. Die Strömungsmenge des NH₃-Gases wurde durch Einstellung
der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419 und 1416
so stabilisiert, daß ihr Wert 1/10 der Strömungsmenge des
SiH₄(10)/H₂-Gases betrug. Anschließend wurde die Hochfrequenz-
Stromquelle 1443 zur erneuten Einleitung der Glimmentladung
wieder eingeschaltet. Die Eingangsleistung betrug
ähnlich wie vorstehend beschrieben 3 W.
Nachdem die Glimmentladung zur Bildung eines einen
Teil der fotoleitfähigen amorphen Schicht bildenden, oberen Schichtbereichs
mit einer Dicke von 90,0 nm 15 min lang aufrechterhalten
worden war, wurden die Heizvorrichtung 1408 und
die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet. Der Träger
wurde auf 100°C abkühlen gelassen, worauf die Ausströmventile
1426 und 1429 und die Einströmventile 1421, 1422
und 1424 bei vollständiger Öffnung des Hauptventils 1410
geschlossen wurden. Dadurch wurde der Innendruck in der
Abscheidungskammer 1401 auf weniger als 13 nbar
gebracht. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen,
und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde
durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht,
worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde.
In diesem Fall hatten die Schichten eine Gesamtdicke von
etwa 15 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung
mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das
Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes
bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das
Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle
mit einem Belichtungswert von 1,1 lx · s durch eine lichtdurchlässige
Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig
auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen
lassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial ein
gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem 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.
Ein Träger aus Molybdän wurde in ähnlicher Weise wie
in Beispiel 19 in einer Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 befestigt, worauf die Glimmentladungs-Abscheidungskammer
1401 nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 19
bis zu einem Druck von 67 nbar evakuiert wurde. Nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 19 wurden das Hilfsventil
1441 und anschließend die Ausströmventile
1426, 1427, 1429 und 1430 und die Einströmventile
1421, 1422, 1424 und 1425 vollständig geöffnet, wodurch
die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417, 1419 und
1420 in ausreichendem Maße bis zur Erzielung von Vakuum entgast
wurden. Nach dem Schließen des Hilfsventils
1441, der Ausströmventile 1426, 1427, 1429 und
1430 und der Einströmventile 1421, 1422, 1424 und 1425
wurde das Ventil 1435 der Argongas (Reinheit: 99,999%) enthaltenden
Bombe 1415 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer
1440 abgelesene Druck auf einen Wert von 0,98 bar
eingestellt wurde. Anschließend wurde das Einströmventil
1425 geöffnet, worauf das Ausströmventil 1430 zur Einführung
des Argongases in die Abscheidungskammer 1401 allmählich
geöffnet wurde. Das Ausströmventil 1430 wurde allmählich
geöffnet, bis der an dem Pirani-Manometer 1442 angezeigte
Druck 0,67 µbar erreichte. Nachdem sich die Strömungsmenge
unter diesen Bedingungen stabilisiert hatte, wurde das
Hauptventil 1410 unter Verengung seiner Öffnung allmählich
geschlossen, bis der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 13 µbar erreichte. Die Blende 1405 wurde geöffnet, und
nachdem festgestellt worden war, daß sich die Durchfluß-
Reguliervorrichtung 1420 stabilisiert hatte, wurde die
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 eingeschaltet, wodurch zwischen
dem Target 1404, auf dem sich hochreines, polykristallines
Silicium (Reinheit: 99,999%)
und hochreiner Graphit (Reinheit: 99,999%) befanden
und dem Festhalteelement 1403 ein Wechselstrom mit
einer Frequenz von 13,56 MHz und einer Leistung von 100 W
fließen gelassen wurde. Unter diesen Bedingungen, die so
abgestimmt waren, daß eine stabile Entladung fortgesetzt
wurde, wurde eine Schicht gebildet. Die Entladung wurde auf
diese Weise 1 min lang unter Bildung einer unteren Sperrschicht
mit einer Dicke von 10,0 nm fortgesetzt. Danach
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle zur Unterbrechung der
Entladung abgeschaltet. Anschließend wurden das Ausströmventil
1430 und die Blende 1405 bei vollständiger Öffnung
des Hauptventils 1410 geschlossen, um die Abscheidungskammer
1401 bis zu einem Druck von 6,7 nbar zu entgasen.
Dann wurde die Eingangsspanung der Heizvorrichtung 1408
unter Messung der Temperatur des Trägers erhöht, bis sich
die Temperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes von
200°C stabilisiert hatte. Das Verfahren zur Bildung einer fotoleitfähigen
amorphen Schicht wurde anschließend unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 19 durchgeführt.
Unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials wurden nach dem gleichen Verfahren und
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 19 Bilder
auf als Bildempfangsmaterial dienendem Papier erzeugt, wobei ein sehr
klares und scharfes Bild erhalten wurde.
Nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 19 wurde auf einem Träger aus
Molybdän ein unterer Schichtbereich gebildet, der einen
Teil einer fotoleitfähigen amorphen Schicht bildete. Dann wurde
die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 zur Unterbrechung der
Glimmentladung abgeschaltet. Unter diesen Bedingungen wurde
das Ausströmventil 1429 geschlossen, und danach wurden das
Ventil 1432 der NH₃(0,1)/H₂-Gas enthaltenden Bombe 1412
und das Ventil 1433 der B₂H₆(50)/H₂-Gas enthaltenden Bombe
1413 geöffnet, wodurch der an dem Auslaßmanometer 1437
bzw. 1438 abgelesene Druck auf einen Wert von jeweils 0,98 bar
eingestellt wurde. Anschließend wurden die Einströmventile
1422 und 1423 zur Einführung von NH₃(0,1)/H₂-Gas
und B₂H₆(50)/H₂-Gas in die Durchfluß-Reguliervorrichtung
1417 bzw. 1418 allmählich geöffnet. Anschließend wurden
die Ausströmventile 1427 und 1428 allmählich geöffnet,
und die Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1416, 1417 und
1418 wurden so reguliert, daß das Verhältnis der Strömungsmenge
von SiH₄(10)/H₂ zu der Strömungsmenge von NH₃(0,1)/H₂
10 : 0,3 und das Verhältnis der Strömungsmenge von SiH₄(10)/H₂
zu der Strömungsmenge von B₂H₆(50)/H₂ 50 : 1 betrug.
Dann wurde die Öffnung des Hilfsventils 1441
unter sorgfältiger Ablesung des Pirani-Manometers 1442
wieder eingestellt und so weit geöffnet, daß der Innendruck
in der Abscheidungskammer 1401 13 µbar erreichte. Nachdem
sich der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 stabilisiert
hatte, wurde das Hauptventil 1410 wieder unter Verengung
seiner Öffnung eingestellt, bis der an dem Pirani-
Manometer 1442 angezeigte Druck 0,13 mbar erreichte.
Nachdem festgestellt worden war, daß sich die
Gaszuführung und der Innendruck stabilisiert hatten,
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 wieder eingeschaltet,
wodurch zur erneuten Einleitung einer Glimmentladung
mit einer Eingangsleistung von 10 W in der Abscheidungskammer
1041 eine Hochfrequenzspannung mit einer Frequenz
von 13,56 MHz angelegt wurde. Die vorstehend beschriebenen
Bedingungen wurden zur Bildung eines Zwischenschichtbereichs,
der einen Teil einer fotoleitfähigen amorphen Schicht bildete,
5 h lang aufrechterhalten. Danach wurden die Ausströmventile
1427 und 1428 bei zur Unterbrechung der Glimmentladung abgeschalteter
Hochfrequenz-Stromquelle 1443 geschlossen, worauf
das Ausströmventil 1429 wieder geöffnet wurde. Das Verhältnis
der Strömungsmenge von NH₃-Gas zu SiH₄(10)/H₂-Gas wurde
durch Regulierung der Durchfluß-Reguliervorrichtungen 1419
und 1416 so stabilisiert, daß es 1/10 betrug.
Anschließend wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443
zur erneuten Einleitung der Glimmentladung wieder eingeschaltet.
Die Eingangsleistung betrug ähnlich wie bei der Bildung
des unteren Schichtbereichs 3 W. Nachdem die Glimmentladung
zur Bildung eines einen Teil einer fotoleitfähigen amorphen
Schicht bildenden, oberen Schichtbereichs mit einer Dicke
von 90,0 nm 15 min lang fortgesetzt worden war, wurden die
Heizvorrichtung 1408 und die Hochfrequenz-Stromquelle 1443
abgeschaltet. Der Träger wurde auf 100°C abkühlen gelassen,
worauf die Ausströmventile 1426, 1427 und 1428 und die Einströmventile
1421, 1422, 1423 und 1424 bei vollständiger
Öffnung des Hauptventils 1410 geschlossen wurden. Dadurch
wurde der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 auf
weniger als 13 nbar gebracht. Dann wurde
das Hauptventil 1410 geschlossen, und der Innendruck in
der Abscheidungskammer 1401 wurde durch das Belüftungsventil
1406 auf Atmosphärendruck gebracht, worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer
herausgenommen wurde. In diesem Fall hatten die
Schichten eine Gesamtdicke von etwa 15 µm.
Das auf diese Weise hergestellte elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung
hineingebracht, und es wurde 0,2 s lang eine Koronaladung
mit -5,5 kV durchgeführt, und unmittelbar danach wurde das
Aufzeichnungsmaterial durch Projizieren eines Lichtbildes
bildmäßig belichtet. Zur bildmäßigen Belichtung wurde das
Lichtbild unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle
mit einem Belichtungswert von 1,0 lx · s durch eine
lichtdurchlässige Testkarte hindurch projiziert.
Unmittelbar danach wurde ein positiv geladener Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig
auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen
gelassen, wodurch auf dem Aufzeichnungsmaterial
ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das auf dem
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.
Als nächstes wurde das vorstehend erwähnte
Aufzeichnungsmaterial 0,2 s lang mittels einer Ladungs-Belichtungs-
Versuchsvorrichtung einer Koronaladung mit +6,0 kV unterzogen
und unmittelbar danach mit einem Belichtungswert von
1,0 lx · s bildmäßig belichtet. Unmittelbar danach wurde ein
negativ geladener Entwickler kaskadenförmig auf die Oberfläche
des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen. Dann
wurde durch Übertragung auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier und
Fixieren ein sehr klares Bild erhalten.
Wie aus dem vorstehenden Ergebnis in Verbindung mit
dem früheren Ergebnis hervorgeht, hat das in diesem Beispiel
erhaltene elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
die Eigenschaft, daß es von der Ladungspolarität
unabhängig ist, d. h. sowohl für negative als
auch für positive Ladungspolarität als Aufzeichnungsmaterial
geeignet ist.
Die SiH₄(10)/H₂-Gas enthaltende Bombe 1411 wurde
vorher durch eine Bombe ersetzt, die SiF₄-Gas (Reinheit:
99,999%) enthielt, und auf einem Träger aus Molybdän wurde
nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 20 eine untere Sperrschicht gebildet.
Dann wurden bei zur Unterbrechung der Glimmentladung
abgeschalteter Hochfrequenz-Stromquelle 1443 das Ausströmventil
1430 und die Blende 1405 geschlossen, worauf das
Hauptventil 1410 zum Evakuieren der Abscheidungskammer 1401
bis zu einem Druck von 6,7 nbar vollständig geöffnet wurde.
Danach wurde die Eingangsspannung der Heizvorrichtung
1408 unter Messung der Temperatur des Trägers erhöht, bis
sich die Temperatur unter Erzielung eines konstanten Wertes
von 200°C stabilisiert hatte.
Danach wurden bei geschlossener
Blende 1405 SiF₄-Gas und NH₃-Gas bei der Bildung des
unteren Schichtbereichs und des oberen Schichtbereichs
eingesetzt, wobei das Verhältnis ihrer Strömungsmenge auf
einen Wert von 1 : 1 eingestellt wurde, während bei der
Bildung des Zwischenschichtbereichs SiF₄-Gas und NH₃(0,1)/H₂-Gas
unter Einstellung des Verhältnisses ihrer Strömungsmenge
auf einen Wert von 2 : 1 eingesetzt wurden. Die
Eingangsleistung für die Glimmentladung betrug 100 W. Während
ansonsten das gleiche Verfahren und die gleichen Bedingungen wie
in Beispiel 19 eingehalten wurden, wurde auf diese Weise eine
fotoleitfähige amorphe Schicht gebildet.
Nach der Beendigung der Bildung der fotoleitfähigen amorphen Schicht wurden
die Ausströmventile 1426 und 1428 bei abgeschalteter Heizvorrichtung
1408 geschlossen, und die Blende 1405 wurde wieder geöffnet.
Nachdem der Träger auf eine Temperatur von 80°C abgekühlt worden
war, wurde unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen
Verfahren wie bei der Bildung der unteren Sperrschicht eine obere
Sperrschicht auf der fotoleitfähigen amorphen Schicht gebildet.
Nachdem auf dem Träger in der vorstehend beschriebenen
Weise die untere Sperrschicht, die fotoleitfähige amorphe
Schicht und die obere Sperrschicht gebildet worden waren,
wurde die Hochfrequenz-Stromquelle 1443 abgeschaltet, und
das Ausströmventil 1430 und die Einströmventile 1421, 1422
und 1425 wurden bei vollständiger Öffnung des Hauptventils
1410 geschlossen, wodurch der Innendruck in der Abscheidungskammer
1401 auf weniger als 13 nbar gebracht
wurde. Dann wurde das Hauptventil 1410 geschlossen,
und der Innendruck in der Abscheidungskammer 1401 wurde
durch das Belüftungsventil 1406 auf Atmosphärendruck gebracht,
worauf der Träger
aus der Abscheidungskammer herausgenommen wurde.
In diesem Fall hatten die gebildeten Schichten eine Gesamtdicke
von etwa 15 µm. Unter Anwendung dieses elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials wurden unter den gleichen Bedingungen und nach dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 19 Bilder auf als
Bildempfangsmaterial dienendes Papier erzeugt, wobei sehr klare Bilder
erhalten wurden.
Die Beispiele 19 bis 22 wurden jeweils in ähnlicher Weise
und unter ähnlichen Bedingungen wiederholt, wobei jedoch
in jedem Beispiel N₂, N₂O oder (N₂+O₂) anstelle von NH₃ eingesetzt wurde.
Als mit den erhaltenen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien jeweils
das entsprechende, elektrofotografische Bilderzeugungsverfahren
durchgeführt wurde, wurden übertragene Bilder mit
einer sehr hohen Qualität erhalten. Auch nach wiederholter,
langzeitiger Anwendung wurde keine Verschlechterung der
Qualität der übertragenen Bilder beobachtet.
Claims (49)
1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einem
Schicht-Träger und einer fotoleitfähigen amorphen Schicht,
die aus Siliciumatomen als Matrix gebildet ist und Wasserstoffatome
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoleitfähige
amorphe Schicht mindestens in einem Teil davon einen
Schichtbereich aufweist, der Stickstoffatome enthält, wobei
der Gehalt der Stickstoffatome in dem Schichtbereich in der
Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht ungleichmäßig
verteilt ist und wobei die fotoleitfähige amorphe
Schicht zusätzlich zu den Wasserstoffatomen oder anstelle
der Wasserstoffatome Halogenatome enthalten kann.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schichtbereich im Verteilungsprofil des
Gehalts der Stickstoffatome in der Richtung der Dicke der
fotoleitfähigen amorphen Schicht einen Höchstwert C max des
Gehalts der Stickstoffatome aufweist.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß C max an der Seite der dem Träger entgegengesetzten
Oberfläche der fotoleitfähigen amorphen Schicht vorliegt.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß C max 0,1 bis 60 Atom-% beträgt.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtgehalt der Stickstoffatome in dem
Schichtbereich 0,02 bis 30 Atom-% beträgt.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß C max an der dem Träger zugewandten Seite der
fotoleitfähigen amorphen Schicht vorliegt.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß C max 0,1 bis 60 Atom-% beträgt.
8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtgehalt der Stickstoffatome in dem
Schichtbereich 0,02 bis 30 Atom-% beträgt.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die fotoleitfähige amorphe Schicht aus einem
unteren Schichtbereich, in dem der Gehalt der Stickstoffatome,
die in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen
Schicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, den
Wert C₁ hat, einem oberen Schichtbereich, in dem der Gehalt
der Stickstoffatome, die in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen
amorphen Schicht im wesentlichen gleichmäßig verteilt
sind, den Wert C₂ hat, und einem zwischen dem unteren
und dem oberen Schichtbereich ausgebildeten Zwischenschichtbereich,
in dem der Gehalt der Stickstoffatome, die in der
Richtung der Dicke der fotoleitfähigen amorphen Schicht im
wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, den Wert C₃ hat, besteht,
wobei C₁ bzw. C₂ größer als C₃ ist.
10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß C₁ und C₂ 11 bis 60 Atom-% betragen und C₃
0,005 bis 10 Atom-% beträgt.
11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtgehalt der Stickstoffatome in der
fotoleitfähigen amorphen Schicht 0,02 bis 30 Atom-% beträgt.
12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die fotoleitfähige amorphe Schicht einen den
Typ der elektrischen Leitfähigkeit steuernden Fremdstoff enthält.
13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fremdstoff ein Fremdstoff vom p-Typ ist.
14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fremdstoff vom p-Typ ein aus B, Al, Ga, In
und Tl ausgewähltes Element ist.
15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt des Fremdstoffs vom p-Typ 3 × 10-2
Atom-% oder weniger beträgt.
16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fremdstoff ein Fremdstoff vom n-Typ ist.
17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fremdstoff vom n-Typ ein aus N, P, As, Sb
und Bi ausgewähltes Element ist.
18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die fotoleitfähige amorphe Schicht eine Dicke
von 3 µm bis 100 µm hat.
19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zwischen dem Träger und der fotoleitfähigen
amorphen Schicht eine Zwischenschicht vorgesehen ist.
20. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Zwischenschicht um eine Sperrschicht
handelt.
21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenschicht aus einem amorphen Material
besteht, das Siliciumatome als Matrix und mindestens
eine aus Kohlenstoffatomen, Stickstoffatomen und Sauerstoffatomen
ausgewählte Atomart enthält.
22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material außerdem Wasserstoffatome
und/oder Halogenatome enthält.
23. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel Si a C1-a ,
worin a=0,1 bis 0,4, dargestellt wird.
24. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si b C1-b ) c H1-c , worin b=0,1 bis 0,5 und c=0,6 bis 0,99,
dargestellt wird.
25. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si d C1-d ) e X1-e , worin X ein Halogenatom bedeutet, d=0,1
bis 0,47 und e=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
26. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si f C1-f ) g (H+X)1-g , worin X ein Halogenatom bedeutet,
f=0,1 bis 0,47 und g=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
27. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel Si h N1-h ,
worin h=0,43 bis 0,6, dargestellt wird.
28. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si i N1-i ) j H1-j , worin i=0,43 bis 0,6 und j=0,65 bis 0,98,
dargestellt wird.
29. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si k N1-k ) l X1-l , worin X ein Halogenatom bedeutet, k=0,43
bis 0,60 und l=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
30. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si m N1-m ) n (H+X)1-n , worin X ein Halogenatom bedeutet,
m=0,43 bis 0,60 und n=0,8 bis 0,99, dargestellt wird.
31. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel Si o I1-o ,
worin o=0,33 bis 0,40, dargestellt wird.
32. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si p O1-p ) q H1-q , worin p=0,33 bis 0,40 und q=0,65 bis 0,98, dargestellt wird.
33. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si r O1-r ) s X1-s , worin X ein Halogenatom bedeutet, r=0,33
bis 0,40 und s=0,80 bis 0,89, dargestellt wird.
34. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das amorphe Material durch die Formel
(Si t O1-t ) u (H+X)1-u , worin X ein Halogenatom bedeutet,
t=0,33 bis 0,40 und u=0,80 bis 0,99, dargestellt wird.
35. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenschicht aus einem elektrisch isolierenden
Metalloxid besteht.
36. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenschicht eine Dicke von 3,0 nm bis
100,0 nm hat.
37. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich auf der fotoleitfähigen amorphen
Schicht eine Deckschicht vorgesehen ist.
38. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der Deckschicht um eine Sperrschicht
handelt.
39. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht aus einem amorphen Material
besteht, wie es in einem der Ansprüche 21 bis 34 als amorphes
Material der Zwsichenschicht erwähnt wird.
40. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht aus einem elektrisch isolierenden
Metalloxid besteht.
41. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht eine Dicke von 3,0 nm bis 5 µm
hat.
42. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Wasserstoffatome in der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.
43. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Halogenatome in der fotoleitfähigen
amorphen Schicht 1 bis 40 Atom-% beträgt.
44. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Summe des Gehalts der Wasserstoffatome
und der Halogenatome in der fotoleitfähigen amorphen Schicht
1 bis 40 Atom-% beträgt.
45. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Wasserstoffatome 19 Atom-% oder
weniger beträgt.
46. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Stickstoffatome in dem Schichtbereich
0,05 bis 30 Atom-% beträgt.
47. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der fotoleitfähigen amorphen Schicht mindestens
ein Bereich vorhanden ist, in dem der Gehalt der Stickstoffatome
in der Richtung der Dicke der fotoleitfähigen
amorphen Schicht kontinuierlich abnimmt.
48. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß C₁ und C₂ im wesentlichen gleich sind.
49. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß C₁ und C₂ verschieden sind.
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