DE3431450C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial das gegenüber elektromagnetischen Wellen, wie Licht (das hier umfassende Bedeutung hat und ultraviolette Strahlen, sichtbares Licht, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen und Gamma-Strahlen einschließt) empfindlich ist.

Photoleitfähige Materialien, die photoleitfähige Schichten in Festkörper-Bildaufnahmegeräten, in elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräten oder Manuskript-Lesegeräte bilden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes SN-Verhältnis (Photostrom (I _p ) /Dunkelstrom (I _d )), Spektraleigenschaften, die an die eingestrahlten elektromagnetischen Wellen angepreßt sind, ein schnelles Ansprechvermögen auf Licht, einen gewünschten Dunkelwiderstandswert und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Ferner ist es bei einem Festkörper-Bildaufnahmegerät auch erforderlich, daß ein Restbild leicht in einer vorbestimmten Zeit beseitigt werden kann. Insbesondere bei einem elektrofotografischen Bilderzeugungsmaterial, das in ein in einem Büro zu verwendendes elektrophotographisches Gerät eingebaut wird, ist es wichtig, daß das Bilderzeugungsmaterial nicht gesundheitsschädlich ist.

Auf Grund der oben erwähnten Gesichtspunkte hat amorphes Silizium (nachfolgend als a-Si bezeichnet) jüngst Beachtung als photoleitfähiges Material erlangt. Beispielsweise beschreiben die DE-OS 27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si als Bilderzeugungsmaterialien für die Elektrophotographie und die DE-OS 29 33 411 eine Anwendung von a-Si in einem photoelektrischen Umwandlungslesegerät.

In der gegenwärtigen Lage sind die bekannten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien mit photoleitfähigen Schichten aus a-Si jedoch in der Bilanz ihrer Gesamteigenschaften verbesserungsbedürftig, darunter in den elektrischen, optischen und Photoleitfähigkeitseigenschaften, wie Dunkelwiderstandswert, Photoempfindlichkeit und Ansprechvermögen gegenüber Licht, sowie das Verhalten gegen Umgebungsbedingungen während der Benutzung, wie Feuchtigkeitsbeständigkeit und weitere Beständigkeit im Verlaufe der Zeit.

Wenn beispielsweise das obige eletkrofotografische Aufzeichnungsmaterial als Bilderzeugungsmaterial angewendet wird, beobachtet man häufig, daß während der Benutzung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen hin zu höherer Photoempfindlichkeit und höherem Dunkelwiderstand vorgenommen werden. Wenn ein solcher photoleitfähiger Körper wiederholt lange Zeit benutzt wird, treten verschiedene Mängel auf, wie Ermüdungshäufung durch wiederholte Verwendung oder das sogenannte Geisterbild-Phänomen, bei dem Restbilder gebildet werden.

Ferner hat a-Si einen relativ kleineren Lichtabsorptionskoeffizienten im Bereich des sichtbaren Lichts auf der Seite der längeren Wellenlängen im Vergleich zu dem auf der Seite der kürzeren Wellenlängen. Daher kann bei der Anpassung an den gegenwärtig praktisch benutzten Halbleiter-Laser das Licht auf der längerwelligen Seite nicht wirksam genutzt werden, wenn man eine Halogenlampe oder eine Fluoreszenzlampe als Lichtquelle benutzt. Demgemäß sind verschiedene Punkte zu verbessern.

Wenn das eingestrahlte Licht auf der anderen Seite in der Photoleitfähigkeitsschicht nicht genügend absorbiert wird, die den Schichtträger erreichende Lichtmenge aber erhöht wird, kann in der Photoleitfähigkeitsschicht infolge mehrfacher Reflexion Interferenz auftreten. Daraus entsteht eine Ursache für "unfokussierte" Abbildungen, wenn der Schichtträger selbst ein hohes Reflexionsvermögen für das durch die Photoleitschicht hindurchgegangene Licht hat.

Dieser Effekt wird gesteigert, wenn die bestrahlte Stelle zur Steigerung der Auflösung verkleinert wird, so daß sich bei Verwendung eines Halbleiter-Lasers als Lichtquelle ein großes Problem ergibt.

Ferner können a-Si-Materialien, die zur Bildung der Photoleitschicht dienen, als atomare Bestandteile Wasserstoffatome oder Halogenatome, wie Fluor-Atome oder Chlor-Atome, zur Verbesserung ihrer elektrischen Photoleiteigenschaften, ferner Bor-Atome oder Phosphor-Atome für die Regelung des elektrischen Leitungstyps, sowie andere Atome zur Verbesserung anderer Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise, wie diese Atombestandteile enthalten sind, können manchmal Probleme in bezug auf die elektrischen oder Photoleitfähigkeitseigenschaften der gebildeten Schicht verursacht werden.

So beschreibt die DE-OS 32 12 184 ein lichtempfindliches Element mit einer photoleitfähigen Schicht aus amorphem Silicium-Germanium, die durch ein Glimmentladungs-Zerlegungsverfahren hergestellt wird. Neben amorphem Silicium-Germanium enthält die photoleitfähige Schicht ungefähr 10 bis 40 Atom-% Wasserstoff, 10^-3 bis 5 × 10^-2 Atom-% Sauerstoff und 10 bis 20 000 ppm Bor.

So ist beispielsweise in vielen Fällen die Lebensdauer der durch Lichteinstrahlung in der Photoleitschicht erzeugten Phototräger ungenügend, oder an dem Dunkelbereich können die von der Schichtträgerseite injizierten Ladungen nicht genügend gehemmt werden.

Während man demgemäß einerseits versucht, die Eigenschaften von a-Si-Material an sich zu verbessern, sind andererseits auch Anstrengungen zur Überwindung der oben erwähnten Probleme bei der Auslegung der Photoleitfähigkeitskörper erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial für die Elektrofotografie zur Verfügung zu stellen, das im gesamten Bereich des sichtbaren Lichtes und speziell auch bei langen Wellenlängen eine hohe Lichtempfindlichkeit, ein genügendes Ladungshaltevermögen, einen niedrigen Ermüdungswiderstand, ein hohes S/N-Verhältnis und eine ausgezeichnete Lebensdauer ohne Verschlechterung seiner Eigenschaften bei wiederholter Verwendung besitzt, kein oder im wesentlichen kein Restpotential zeigt, einem Halbleiter-Laser besonders gut angepaßt ist und auf Licht schnell anspricht, um elektrofotografische Bilder erzeugen zu können, die eine hohe Dichte und Auflösung besitzen, im Halbton klar und frei von "unfokussierter" Abbildung sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Fig. 1 und Fig. 25 zeigen zur Erläuterung jeweils einen schematischen Schnitt des Schichtaufbaus einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials;

Fig. 2 bis 10 zeigen jeweils eine schematische Darstellung der Tiefenprofile der Germanium-Atome in der ersten Schichtzone (G);

Fig. 11 bis 24 zeigen jeweils eine schematische Darstellung der Tiefenprofile der Verunreinigungsatome in der ersten Schicht (I);

Fig. 26 ist eine schematische Darstellung der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Anlage; und die

Fig. 27 bis 29 zeigen jeweils schematische Darstellungen der Tiefenprofile der betreffenden Atome in den Beispielen der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden die erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien im einzelnen nachfolgend beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung des Schichtaufbaus einer ersten Ausführungsform des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der Erfindung. Das in Fig. 1 gezeigte elektrofotografische Material 100 besteht aus einer Licht empfangenden Schicht 102, die auf einem Schichtträger 101 für das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial gebildet ist und auf einer Seite eine freie Oberfläche 105 hat.

Die Licht empfangende Schicht 102 hat eine Schichtstruktur aus einer ersten Schichtzone (G) 103, die aus Germanium-Atomen und gewünschtenfalls wenigstens einer Atomart aus Silizium-Atomen (Si), Wasserstoff-Atomen (H) und Halogen-Atomen (X) besteht (nachfolgend als "a-Ge(Si, H, X)" abgekürzt) und einer zweiten Schichtzone (S) 104, die Photoleitfähigkeit zeigt und aus a-Si(H, X) besteht, wobei beide Schichtzonen nacheinander von der Seite des Schichtträgers aufgeschichtet sind.

Die Licht empfangende Schicht 102 enthält eine Substanz zur Leitfähigkeitssteuerung (C), die in der Schicht verteilt enthalten ist, so daß der Maximalwert des Gehalts der Substanz (C) in der Licht empfangenden Schicht 102 in Richtung der Schichtdicke in der zweiten Schichtzone (S) vorliegt und in dieser Zone (S) in größerer Menge auf der Seite des Schichtträgers 101 verteilt ist.

Die in der ersten Schichtzone (G) enthaltenen Germanium- Atome sind in gleichförmig in der interplanaren Richtung parallel zur Schichtträgeroberfläche enthalten, können aber in Richtung der Schichtdicke gleichförmig oder ungleichförmig verteilt sein.

Wenn die Verteilung der in der ersten Schichtzone (G) enthaltenen Germanium-Atome ungleichförmig ist, ist es erwünscht, daß ihr Gehalt C (G) sich in Richtung der Schichtdicke zur Schichtträgerseite oder zur Seite der zweiten Schichtzone (S) allmählich oder stufenweise oder linear ändert.

Besonders wenn die Verteilung der Germanium-Atome in der ersten Schichtzone (G) so variiert, daß die Germanium-Atome über die gesamte Schichtzone stetig verteilt sind und der Gehalt C (G) der Germanium- Atome in Richtung der Schichtdicke von der Schichtträgerseite zu der zweiten Schichtzone (S) abnimmt, ist die Affinität zwischen der ersten Schichtzone (G) und der zweiten Schichtzone (S) ausgezeichnet. Ferner kann, wie nachfolgend beschrieben, bei Verwendung eines Halbleiter-Lasers durch sehr große Steigerung des Gehalts C (G) der Germanium-Atome an dem Endbereich auf der Schichtträgerseite das längerwellige Licht, das durch die zweite Schichtzone (S) im wesentlichen nicht absorbiert werden kann, in der ersten Schichtzone (G) im wesentlichen vollständig absorbiert werden, wobei Interferenz durch Reflexion von der Schichtträgeroberfläche verhindert und Reflexion gegen die Grenzfläche zwischen der Schichtzone (G) und der Schichtzone (S) in genügendem Maße unterdrückt werden können.

Bei dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial der Erfindung haben die betreffenden amorphen Materialien, welche die erste Schichtzone (G) und die zweite Schichtzone (S) bilden, Silizium-Atome als gemeinsamen Bestandteil, so daß die chemische Beständigkeit an der Schichtgrenzfläche in ausreichendem Maße gewährleistet ist.

Das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial mit der oben beschriebenen Schichtausbildung der vorliegenden Erfindung löst all die oben erwähnten Probleme und zeigt ausgezeichnete elektrische und optische Eigenschaften, Photoleitfähigkeitseigenschaften, dielektrische Festigkeit sowie bei der Verwendung gute Umwelteigenschaften.

Besonders bei seiner Anwendung als ein Bilderzeugungsmaterial bei der Elektrophotographie kann die Interferenz sogar bei Benutzung eines interferenzfähigen Lichts ohne irgendeinen Einfluß des Restpotentials auf die Bilderzeugung verhindert werden, wobei seine elektrischen Eigenschaften bei hoher Empfindlichkeit beständig sind und er ein hohes SN-Verhältnis und einen ausgezeichneten Licht-Ermüdungswiderstand und ausgezeichnetes Verhalten bei wiederholter Benutzung aufweist, wodurch es möglich ist, wiederholt und in beständiger Weise Bilder hoher Qualität mit hoher Dichte, klarem Halbton und hoher Auflösung zu erhalten. Ferner hat das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial der Erfindung eine hohe Lichtempfindlichkeit über den gesamten sichtbaren Spektralbereich, ist in besonderer Weise ausgezeichnet für Halbleiter-Laser geeignet und zeigt ein schnelles Lichtansprechvermögen.

Die Fig. 2 bis 10 zeigen typische Beispiele von in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßiger Verteilung der in der ersten Schichtzone (G) des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der Erfindung enthaltenen Germanium-Atome.

In den Fig. 2 bis 10 gibt die Abszisse den Gehalt C der Germanium-Atome und die Ordinate die Schichtdicke der ersten Schichtzone (G) an, wobei t _B die Lage der Grenzfläche der ersten Schichtzone (G) auf der Schichtträgerseite und t _T die Lage der Grenzfläche der ersten Schichtzone (G) auf der der Schichtträgerseite gegenüberliegenden Seite anzeigt. Das bedeutet, daß die Schichtbildung der Germanium-Atome enthaltenden ersten Schichtzone (G) von der t _B -Seite zur t _T -Seite fortschreitet.

In Fig. 2 ist eine erste typische Ausführungsform des Tiefenprofils der in der ersten Schichtzone (G) enthaltenen Germanium- Atome in Richtung der Schichtdicke dargestellt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind Germanium- Atome in der ersten Schichtzone (G) von der Grenzflächenlage t _B , bei der die Oberfläche, auf welcher die erste, Germanium-Atome enthaltende Schichtzone (G) zu bilden ist, mit der Oberfläche dieser ersten Schichtzone (G) in Berührung ist, bis zu der Lage t₁ enthalten, wobei der Gehalt C (G) der Germanium-Atome einen konstanten Wert C₁ annimmt und von der Lage t₁ bis zu der Grenzflächenlage t _T von dem Gehalt C₂ allmählich und kontinuierlich abnimmt. An der Grenzflächenlage t _T beträgt der Gehalt C (G) der Germanium-Atome C₃.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform nimmt der Gehalt C (G) der Germanium-Atome allmählich und kontinuierlich von der Position t _B zur Position t _T von C₄ ab, bis er in der Position t _T C₅ beträgt.

Im Falle der Fig. 4 ist der Gehalt C (G) der Germanium- Atome als C₆ konstant, und er nimmt allmählich von der Position t₂ zur Position t _T kontinuierlich ab. Der Gehalt C (G) ist in der Position t _T im wesentlichen null (im wesentlichen null bedeutet hier, daß der Gehalt kleiner als die Bestimmungsgrenze ist).

Bei der Fig. 5 nimmt der Gehalt C (G) der Germanium-Atome allmählich und kontinuierlich von der Position t _B zur Position t _T von C₈ ab, bis er in der Position t _T im wesentlichen null ist.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist der Gehalt C (G) der Germanium-Atome zwischen der Position t _B und der Position t₃ konstant C₉, und er beträgt C₁₀ in der Position t _T . Zwischen den Positionen t₃ und t _T nimmt der Gehalt von t₃ und t _T als eine Funktion erster Ordnung ab.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform liegt ein Tiefenprofil vor, dessen Gehalt C (G) von der Position t _B bis zu der Position t₄ einen konstanten Wert C₁₁ hat und von der Position t₄ bis zu der Position t _T von dem Gehalt C₁₂ bis auf den Gehalt C₁₃ als Funktion erster Ordnung abnimmt.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform nimmt der Gehalt C (G) der Germanium-Atome von der Position t _B zur Position t _T in Form einer Funktion erster Ordnung von dem Gehalt C₁₄ bis auf null ab.

In Fig. 9 ist eine Ausführungsform gezeigt; bei welcher der Gehalt C (G) der Germanium-Atome von der Position t _B nach t₅ von dem Gehalt C₁₅ in Form einer Funktion erster Ordnung bis C₁₆ abnimmt und zwischen den Positionen t₅ und t _T den konstanten Gehalt C₁₆ hat.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungform liegt der Gehalt C (G) der Germanium-Atome an der Position t _B bei dem Gehalt C₁₇, der anfangs allmählich und nahe der Position t₆ abrupt bis auf den Gehalt C₁₈ in der Position t₆ abfällt. Zwischen den Positionen t₆ und t₇ nimmt der Gehalt C (G) zunächst abrupt und danach allmählich bis auf den Gehalt C₁₉ in der Position t₇ ab. Zwischen den Positionen t₇ und t₈ nimmt der Gehalt sehr allmählich auf den Gehalt C₂₀ in der Position t₈ ab. Zwischen den Positionen t₈ und t _T , verringert sich der Gehalt längs der Kurve, deren Gestalt aus der Fig. ersichtlich ist, von dem Gehalt C₂₀ auf im wesentlichen null.

Wie oben anhand der Fig. 2 bis 10 an einigen typischen Beispielen von Tiefenprofilen für in der ersten Schichtzone (G) enthaltene Germanium-Atome in Richtung der Schichtdicke beschrieben wurde, hat nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die erste Schichtzone (G) ein solches Tiefenprofil, daß auf der Schichtträgerseite ein Zonenbereich mit an Germanium-Atomen angereichertem Gehalt C (G) und auf der Grenzflächenseite t _T ein Zonenbereich mit einem Gehalt C (G) vorliegt, der bis auf einen beträchtlich geringeren Wert als dem der Schichtträgerseite an Germanium-Atomen verarmt ist.

Die erste Schichtzone (G), die Bestandteil der Licht empfangenden Schicht des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der vorliegenden Erfindung ist, hat - wie oben beschrieben - wünschenswerterweise auf der Schichtträgerseite eine örtlich begrenzte Zone (A), welche vorzugsweise einen relativ höheren Gehalt an Germanium-Atomen enthält.

Die örtlich begrenzte Zone (A), wie sie in Form der in den Fig. 2 bis 10 gezeigten Symbole erläutert wurde, kann zweckmäßigerweise in einer Tiefe von 5 µm von der Grenzflächenposition t _B aus geschaffen werden.

Bei der vorliegenden Erfindung kann die obige örtlich begrenzte Zone (A) identisch sein mit der gesamten Schichtzone (L _T ) bis zu der Tiefe von 5 µm von der Grenzflächenposition t _B aus oder alternativ einem Teil der Schichtzone (L _T ).

Zweckmäßigerweise hängt es von den für die zu bildende, amorphe Schicht erforderlichen Eigenschaften ab, ob die örtlich begrenzte Zone (A) als Teil oder als Gesamtheit der Schichtzone (L _T ) ausgebildet ist.

Die örtlich begrenzte Zone (A) wird vorzugsweise nach einem solchen Schichtbildungsverfahren gebildet, daß der Maximalwert C _max des Gehalts an Germanium-Atomen in einer Verteilung in Richtung der Schichtdicke vorzugsweise 1000 Atom-ppm oder mehr beträgt, insbesondere 5000 Atom-ppm oder mehr, und speziell 1 × 10⁴ Atom-ppm oder mehr, bezogen auf die Summe der Germanium- und Silizium-Atome.

Demnach wird die Germanium-Atome enthaltende Schichtzone (G) nach der Erfindung so gebildet, daß der Maximalwert C _max des Gehalts C (G) innerhalb einer Schichtdicke von 5 µm von der Schichtträgerseite aus vorliegt (die Schichtzone in einer Dicke von 5 µm von t _B aus).

Nach der vorliegenden Erfindung kann der Gehalt der Germanium- Atome in der ersten, Germanium-Atome enthaltenden Schichtzone (G), die zweckmäßigerweise so ausgelegt wird, daß die Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst wird, vorzugsweise 1 bis 10 × 10⁵ Atom-ppm, insbesondere 100 bis 9,5 × 10⁵ Atom-ppm, speziell 500 bis 8 × 10⁵ Atom-ppm betragen.

Bei dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial der Erfindung ist die Schichtdicke der ersten Schichtzone (G) und die Dicke der zweiten Schichtzone (S) einer der wichtigen Faktoren zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe. Daher sollte die Auslegung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mit genügender Sorgfalt erfolgen, damit dem gebildeten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial die gewünschten Eigenschaften gegeben werden können.

Nach der vorliegenden Erfindung kann die Schichtdicke T _B der ersten Schichtzone (G) vorzugsweise 3 nm bis 50 µm, insbesondere 4 nm bis 40 µm, speziell 5 nm bis 30 µm betragen. Auf der anderen Seite kann die Schichtdicke T der zweiten Schichtzone (S) vorzugsweise 0,5 bis 90 µm, insbesondere 1 bis 80 µm und speziell 2 bis 50 µm betragen.

Die Summe der Schichtdicke T _B der ersten Schichtzone (G) und der Schichtdicke T der zweiten Schichtzone (S), nämlich (T _B + T), kann zweckmäßig bei der Auslegung der Schichten des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials auf Basis der gegenseitigen Beziehung zwischen den für die beiden Schichtzonen und den für die gesamte Licht empfangende Schicht geforderten Eigenschaften bestimmt werden.

Bei dem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial der Erfindung kann der zahlenmäßige Bereich für (T _B + T) vorzugsweise von 1 bis 100 µm, insbesondere 1 bis 80 µm und speziell 2 bis 50 µm betragen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wählt man die Zahlenwerte der betreffenden Dicken T _B und T wie oben erwähnt so aus, daß die Beziehung T _B /T 1 erfüllt ist.

Bei der Auswahl der Zahlenwerte für die Dicken T _B und T in dem obigen Fall sollten diese Werte vorzugsweise so bestimmt werden, daß die Beziehung T _B /T 0,9, insbesondere T _B /T 0,8 erfüllt ist.

Wenn der Gehalt der Germanium-Atome in der ersten Schichtzone (G) 1 × 10⁵ Atom-ppm oder mehr beträgt, sollte die Schichtdicke T _B der ersten Schichtzone (G) so dünn wie möglich sein, vorzugsweise 30 µm oder weniger, insbesondere 25 µm oder weniger und speziell 20 µm oder weniger.

Beispiele für Halogen-Atome, die wahlweise in die die Licht empfangende Schicht bildende erste Schichtzone (G) und/oder zweite Schichtzone (S) eingefügt werden können, sind Fluor, Chlor, Brom und Jod, wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt sind.

Bei der vorliegenden Erfindung kann die Bildung der aus a-Ge(Si; H, X) bestehenden ersten Schichtzone (G) nach dem Vakuum-Abscheidungsverfahren unter Benutzung von Entladungserscheinungen erfolgen, wie das Glimmentladungsverfahren, Sprühverfahren oder das Ionen-Plattierverfahren. Beispielsweise umfaßt das Grundverfahren zur Bildung der aus a-Ge(Si, H, X) bestehenden ersten Schichtzone (G) nach dem Glimmentladungsverfahren die Einführung eines Ausgangsgases für die Ge-Lieferung, das Germanium-Atome liefern kann, wahlweise zusammen mit einem Ausgangsgas für die Si-Lieferung, das Silizium-Atome liefern kann, und eines Ausgangsgases für die Einführung von Wasserstoff-Atomen und/oder eines Ausgangsgases für die Einführung von Halogen-Atomen in eine Abscheidekammer, die innen auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, und die Erregung einer Glimmentladung in der Abscheidekammer, wodurch auf der Oberfläche eines an eine vorbestimmte Position gebrachten Schichtträgers eine Schichtbildung bewirkt wird. Zur ungleichmäßigen Verteilung der Germanium-Atome wird eine Schicht aus a-Ge(Si, H, X) gebildet, wobei das Tiefenprofil der Germanium-Atome entsprechend einer gewünschten Änderungsgeschwindigkeitskurve kontrolliert wird. Alternativ kann zur Bildung nach dem Sprühverfahren (Sputtering) durch Verwendung eines Si-Targets oder von zwei Targetblechen des genannten Targets und eines Ge-Targets oder eines Targets aus einem Gemisch aus Si und Ge in einer Atmosphäre eines Inertgases, wie Ar oder He, oder eines Gasgemisches aus diesen Gasen, ein Ausgangsgas für die Ge-Lieferung wahlweise zusammen mit einem Gas zur Einführung von Wasserstoff-Atomen und/oder einem Gas zur Einführung von Halogen-Atomen in eine Abscheidekammer für die Sprühung eingeführt werden, wodurch eine Plasmaatmosphäre eines gewünschten Gases gebildet wird, und das Sprühen des vorgenannten Targets erfolgen kann, wobei die Gasströmungsgeschwindigkeit des Ausgangsgases für die Ge-Lieferung und/oder des Ausgangsgases für die Si-Lieferung entsprechend einer gewünschten Änderungsgeschwindigkeitskurve gesteuert werden.

Bei der Ionen-Plattierungsmethode wird beispielsweise eine Verdampfungsquelle, wie ein polykristallines Silizium oder ein einkristallines Silizium und ein polykristallines Germanium oder ein einkristallines Germanium in ein Verdampfungsschiffchen gebracht, das Verdampfungsschiffchen wird durch Widerstandsheizung oder durch die Elektronenstrahlmethode (EB-Methode) zur Verdampfung erhitzt, und das flüchtige verdampfte Produkt läßt man dann durch eine gewünschte Gasplasma- Atmosphäre hindurchgehen, worauf im übrigen die gleiche Arbeitsweise wie beim Sprühverfahren folgt.

Das bei der Erfindung verwendete Ausgangsgas für die Si- Lieferung kann gasförmige oder vergasbare Siliziumwasserstoff-Verbindungen (Silane), wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈, Si₄H₁₀ und andere wirksame Stoffe umfassen. Insbesondere werden SiH₄ und Si₂H₆ wegen der leichten Handhabung während der Schichtenbildung und Wirksamkeit der Si-Lieferung bevorzugt.

Als Substanzen, die als Ausgangsgase für die Ge-Lieferung dienen, kann gasförmiges oder vergasbares hydriertes Germanium verwendet werden, wie GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈, Ge₉H₂₀. Wegen der leichten Handhabung bei der Schichtenbildung und der Wirksamkeit der Ge-Lieferung werden insbesondere GeH₄, Ge₂H₆ und Ge₃H₈ bevorzugt.

Wirksame Ausgangsgase zur Einführung von Halogen-Atomen der Erfindung umfassen eine große Anzahl von Halogen-Verbindungen, wie beispielsweise vorzugsweise gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen, wie Halogengase, Halogenide, Interhalogenverbindungen und mit Halogen substituierte Silan-Derivate.

Ferner umfassen die wirksamen Verbindungen der Erfindung auch gasförmige oder vergasbare, halogenhaltige Silizium-Verbindungen, die aus Silizium-Atomenn und Halogen-Atomen als elementare Bestandteile aufgebaut sind.

Typische Beispiele von erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Halogen-Verbindungen sind Halogen-Gase, wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod, Interhalogenverbindungen, wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl, JBr.

Als Siliziumverbindungen, die Halogen-Atome enthalten, nämlich die sogenannten mit Halogen substituierten Silan-Derivate, können vorzugsweise Siliziumhalogenide, wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiBr₄ eingesetzt werden.

Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial der Erfindung nach dem Glimmentladungsverfahren unter Benutzung einer solchen Halogenatome enthaltenden Silizium-Verbindung gebildet wird, ist es möglich, auf einem gewünschten Schichtträger die Halogen-Atome enthaltende a-SiGe aufweisende erste Schichtzone (G) ohne die Verwendung eines gasförmigen halogenierten Siliziums als das zur Si-Lieferung befähigte Ausgangsgas zusammen mit dem Ausgangsgas für die Ge-Lieferung zu bilden.

Im Falle der Bildung der Halogen-Atome enthaltenden ersten Sichtzone (G) nach dem Glimmentladungsverfahren umfaßt das Grundverfahren die Einführung von beispielsweise eines Siliziumhalogenids als Ausgangsgas für die Si-Lieferung eines Germaniumwasserstoffs als Ausgangsgas für die Ge-Lieferung und eines Gases, wie etwa Ar, H₂, He, in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis in die Abscheidekammer zur Bildung der ersten Schichtzone (G) und die Erregung der Glimmentladung zwecks Bildung einer Plasmaatmosphäre dieser Gase, wodurch die erste Schichtzone (G) auf einem gewünschten Schichtträger gebildet werden kann. Um das Verhältnis der eingebauten Wasserstoff-Atome leichter kontrollieren zu können, kann zur Schichtbildung diesen Gasen Wasserstoffgas oder ein Gas einer Wasserstoff-Atome enthaltenden Silizium-Verbindung in einer gewünschten Menge zugemischt werden.

Jedes Gas ist ferner nicht auf eine einzige Verbindungsart beschränkt, sondern es können mehrere Arten in irgendeinem gewünschten Verhältnis vorliegen. Sowohl bei dem Sprühverfahren als auch bei der Ionen-Plattiermethode kann die Einführung von Halogen-Atomen in die gebildete Schicht in der Weise erfolgen, daß man das Gas der obigen Halogen-Verbindung oder die obige Halogen-Atome enthaltende Silizium- Verbindung in die Abscheidekammer einführt und eine Plasma-Atmosphäre des Gases bildet.

Auf der anderen Seite kann zur Einführung von Wasserstoff- Atomen ein Ausgangsgas zu diesem Zweck, z. B. H₂ oder Gase, wie Silane und/oder Germaniumwasserstoffe, wie oben erwähnt, in eine Abscheidekammer für das Sprühverfahren eingeführt werden, worauf sich die Bildung der Plasma-Atmosphäre dieser Gase anschließt.

Bei der vorliegenden Erfindung können als Ausgangsgas zur Einführung von Halogen-Atomen die Halogenide oder halogenhaltige Silizium- Verbindungen, wie oben erwähnt, in wirksamer Weise benutzt werden. Andererseits ist es auch möglich, als Ausgangsmaterial für die Bildung der ersten Schichtzone (G) gasförmige oder vergasbare Substanzen einzusetzen, darunter Halogene, die als einen Bestandteil Wasserstoff-Atome enthalten, z. B. Halogenwasserstoffe, wie HF, HCl, HBr, HJ; halogensubstituierten Siliziumwasserstoff, wie SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂, SiHBr₃; hydrierte Germaniumhalogenide, wie GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂, GeH₃Cl, GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHJ₃, GeH₂J₂, GeH₃J; Germaniumhalogenide, wie GeF₄, GeCl₄, GeBr₄, GeJ₄, GeF₂, GeCl₂, GeBr₂, GeJ₂.

Von diesen Substanzen können Wasserstoff-Atome enthaltende Halogenide bevorzugt als Ausgangsstoffe zur Einführung von Halogen- Atomen dienen, weil Wasserstoff-Atome, die zur Steuerung der elektrischen und photoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind, bei der Bildung der ersten Schichtzone (G) zugleich mit der Einführung der Wasserstoff-Atome in die Schicht eingeführt werden können.

Zur strukturellen Einführung von Wasserstoff-Atomen in die erste Schichtzone (G) können, anders als jene wie oben erwähnt, H₂ oder ein Siliziumwasserstoff, wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈, Si₄H₁₀, zusammen mit Germanium oder einer Germaniumverbindung für die Ge-Lieferung oder einem Germaniumwasserstoff, wie GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆; Ge₈H₁₈, Ge₉H₂₀, zusammen mit Silizium oder einer Silizium-Verbindung für die Si-Lieferung gemeinsam in der Abscheidekammer vorliegen, worauf sich die Ladungserregung anschließt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollte die Menge der Wasserstoff-Atome oder die Menge der Halogen-Atome oder die Summe der Mengen der Wasserstoff-Atome und Halogen-Atome die in der ersten Schichtzone (G) der zu bildenden Photoleitfähigkeitsschicht enthalten sind, vorzugsweise 0,01 bis 40 Atom-%, insbesondere 0,05 bis 30 Atom-%, speziell 0,1 bis 25 Atom-% betragen.

Zur Steuerung der in der ersten Schichtzone (G) enthaltenen Menge an Wasserstoff-Atomen oder Halogen-Atomen kann beispielsweise die Schichtträgertemperatur und/oder die Menge der in das Abscheidesystem einzuführenden Ausgangsstoffe für den Einbau dieser Atome, die Entladungsenergie, dienen.

Bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial die Leitfähigkeiten der Schichtzone (S) und der Schichtzone (G) durch Einbau einer Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in der zweiten Schichtzone (S), die kein Germanium-Atom enthält, und in der ersten Schichtzone (G), die Germanium-Atome enthält, wunschgemäß frei eingestellt werden.

Die in der zweiten Schichtzone (S) enthaltene Substanz (C) kann in der gesamten Zone oder in einem Teil der Schichtzone (S) enthalten sein; es ist jedoch erforderlich, daß sie zur Schichtträgerseite hin stärker angereichert ist.

Insbesondere ist die in der zweiten Schichtzone (S) vorgesehene, die Substanz (C) enthaltende Schichtzone (SPN) über die gesamte Schichtzone der zweiten Schichtzone (S) oder auf der Schichtträgerseite in Form einer Endteil-Schichtzone (SE) als Teil der zweiten Schichtzone (S) vorgesehen. In dem ersteren Fall, daß die Schichtzone (SPN) als gesamte Schichtzone vorgesehen ist, kann ihr Gehalt C (s) zur Schichtträgerseite linear, stufenweise oder kurvenförmig zunehmen. Wenn Gehalt C (s) kurvenförmig zunimmt, ist es erwünscht, daß die Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in der Schichtzone (S) vorliegt, so daß sie gleichförmig zur Schichtträgerseite hin zunehmen kann. Falls die Schichtzone (SPN) einen Teil der zweiten Schichtzone bildet, macht man den Verteilungszustand der Substanz (C) in der Schichtzone (SPN) in der interplanaren Richtung parallel zur Substratoberfläche gleichförmig; in Richtung der Schichtdicke kann die jedoch gleichförmig oder ungleichförmig sein. Im Fall, daß die Substanz (C) in der Schichtzone (SPN) in Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig verteilt ist, ist es erwünscht, daß das Tiefenprofil der Substanz (C) ähnlich dem ist, das man in der gesamten Zone der zweiten Schichtzone (S) schafft.

Die Bildung einer Schichtzone (GPN), welche eine Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) in der ersten Schichtzone (G) enthält, kann in gleicher Weise erfolgen wie die Bildung einer Schichtzone (SPN) in der zweiten Schichtzone (S).

Wenn die Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in der ersten Schichtzone (G) und in der zweiten Schichtzone (S) enthalten ist, können die Substanzen (C) in den beiden Schichtzonen von gleicher oder unterschiedlicher Art sein. Wenn jedoch die gleiche Art der Substanzen (C) in beiden Schichtzonen enthalten ist, sollte der maximale Gehalt der Substanz (C) in Richtung der Schichtdicke vorzugsweise in der zweiten Schichtzone (S), nämlich innerhalb der zweiten Schichtzone (S) oder an der Grenzfläche mit der ersten Schichtzone (G) vorliegen. Insbesondere ist es erwünscht, daß der vorgenannte maximale Gehalt an der berührten Grenzfläche mit der ersten Schichtzone (G) oder in der Nähe dieser Grenzfläche vorliegt.

Durch Einbau einer Substanz (C) zur Einstellung der Leitfähigkeit in der Licht empfangenden Schicht entsprechend der obigen Beschreibung nimmt die die Substanz (C) enthaltende Schichtzone (PN) wenigstens einen Teil der zweiten Schichtzone (S) ein, vorzugsweise als eine Endbereich-Schichtzone (SE) auf der Schichtträgerseite der zweiten Schichtzone (S).

Wenn die Schichtzone (PN) so ausgebildet ist, daß die erste Schichtzone (G) und die zweite Schichtzone (S) überbrückt sind, ist die Substanz (C) in der Licht empfangenden Schicht so eingebaut, daß der maximale Gehalt C _(G)max der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in der Schichtzone (GPN) und der maximale Gehalt C _(S)max in der Schichtzone (SPN) der Beziehung C _(G)max < C _(S)max genügt.

Als Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften können sogenannte Verunreinigungen auf dem Halbleitergebiet genannt werden. Bei der vorliegenden Erfindung können Verunreinigungen des p-Typs und des n-Typs, die dem Si oder Ge p-Leitfähigkeitseigenschaften bzw. n-Leitfähigkeitseigenschaften verleihen, vorliegen.

Speziell können als Verunreinigungen des p-Typs Atome der Gruppe III des Periodischen Systems (Gruppe III-Atome), wie B (Bor), Al (Aluminium), Ga (Gallium), In (Indium) und Tl (Thallium), insbesondere vorzugsweise B und Ga erwähnt werden.

Als Verunreinigungen des n-Typs sind Atome der Gruppe V des Periodischen Systems, wie P (Phosphor), As (Arsen), Sb (Antimon) und Bi (Wismut), insbesondere vorzugsweise P und As, zu nennen.

Der Gehalt der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in der Schichtzone (PN) der Licht empfangenden Schicht kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der in der Schichtzone (PN) geforderten Leitfähigkeit oder den Eigenschaften an der Grenzfläche gewählt werden, an der die Schichtzone (PN) direkt mit der anderen Schichtzone oder dem Schichtträger in Berührung ist. Der Gehalt der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit ist auch in geeigneter Weise bestimmt durch die Beziehungen mit den Eigenschaften anderer, in direktem Kontakt mit der genannten Schichtzone stehenden Schichtzonen oder den Eigenschaften an der berührten Grenzfläche mit den genannten anderen Schichtzonen.

Der Gehalt der in der Schichtzone (PN) enthaltenen Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit sollte vorzugsweise 0,01 bis 5 × 10⁴ Atom-ppm, insbesondere 0,5 bis 1 × 10⁴ Atom-ppm, speziell 1 bis 5 × 10³ Atom-ppm betragen.

Wenn man die die Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit enthaltende Schichtzone (PN) in Kontakt mit der Grenzfläche zwischen der ersten Schichtzone (G) und der zweiten Schichtzone (S) vorsieht oder ein Teil der Schichtzone (PN) wenigstens ein Teil der ersten Schichtzone (G) besetzt und der Gehalt der Substanz (C) in der Schichtzone (PN) vorzugsweise 30 Atom-ppm oder mehr, insbesondere 50 Atom-ppm oder mehr, speziell 100 Atom-ppm oder mehr beträgt, kann beispielsweise bei einer einzubauenden Substanz (C) des oben erwähnten p-Typs die Wanderung der von der Schichtträgerseite in die zweite Schichtzone (S) injizierten Elektronen wirksam gehemmt werden, wenn die freie Oberfläche der Licht empfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung zur Erzielung der (+) Polarität unterworfen wird. Wenn auf der anderen Seite die einzubauende Substanz (C) eine Verunreinigung des n-Typs ist, kann die Wanderung der positiven Löcher, die von der Schichtträgerseite in die zweite Schichtzone injiziert sind, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der Licht empfangenden Schicht einer Ladungsbehandlung auf (-) Polarität unterzogen wird.

In dem oben erwähnten Fall kann die Schichtzone (Z) an dem Teil außerhalb der obigen Schichtzone (PN) unter dem oben beschriebenen Grundaufbau der Erfindung eine Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit der anderen Polarität, oder aber es kann eine Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften der gleichen Polarität in einer Menge enthalten sein, die bei weitem kleiner ist als die in der Schichtzone (PN) praktisch enthaltene Menge. In diesem Fall kann der Gehalt der Substanz (C) in der obigen Schichtzone (Z) wunschgemäß passend bestimmt werden in Abhängigkeit von der Polarität oder dem Gehalt der in der Schichtzone (PN) enthaltenen Substanz; vorzugsweise beträgt der Gehalt der Substanz (C) 0,001 bis 1000 Atom-ppm, insbesondere 0,05 bis 500 Atom-ppm und speziell 0,1 bis 200 Atom-ppm.

Wenn in der Schichtzone (PN) und der Schichtzone (Z) eine gleichartige Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist, sollte der Gehalt in der Schichtzone (Z) vorzugsweise 30 Atom-ppm oder weniger sein. Abweichend von den oben erwähnten Fällen ist es auch möglich, eine Schichtzone mit einer Substanz zur Leitfähigkeitssteuerung der einen Polarität und eine Schichtzone mit einer Substanz zur Leitfähigkeitssteuerung der anderen Polarität in direktem gegenseitigem Kontakt in der Licht empfangenden Schicht vorzusehen, wodurch in der genannten Kontaktzone eine sogenannte Verarmungsschicht geschaffen wird. Kurz gesagt werden z. B. eine Schichtzone mit der vorgenannten Verunreinigung des p-Typs und eine Schichtzone mit der vorgenannten Verunreinigung des n-Typs in direktem gegenseitigem Kontakt in der Licht empfangenden Schicht unter Bildung des sogenannten p-n-Übergangs vorgesehen, wodurch eine Verarmungsschicht gebildet wird.

Die Fig. 11 bis 24 zeigen typische Beispiele von Tiefenprofilen in Richtung der Schichtdicke der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit, die in der Licht empfangenden Schicht enthalten sein muß.

In diesen Fig. gibt die Abszisse den Gehalt C _(PN) der Substanz (C) in Richtung der Schichtdicke und die Ordinate der Schichtdicke t der Licht empfangenden Schicht von der Schichtträgerseite her an. t₀ zeigt die Berührungsgrenzfläche zwischen der Schichtzone (G) und der Schichtzone (S).

Die auf der Abszisse und der Ordinate benutzten Symbole haben die gleichen Bedeutungen wie in den Fig. 2 bis 10, wenn nichts anderes angegeben ist.

Fig. 11 zeigt eine typische Ausführungsform des Tiefenprofils der in der Licht empfangenden Schicht enthaltenen Substanz (C) zur Leitfähigkeitssteuerung in Richtung der Schichtdicke. Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform ist die Substanz (C) nicht in der Schichtzone (G) enthalten, sondern nur mit einem konstanten Gehalt C₁ in der Schichtzone (S). Kurz gesagt liegt die Substanz (C) in der Schichtzone (S) im Schichtzonenendbereich zwischen t₀ und t₁ in einem konstanten Gehalt C₁ vor.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 ist die Substanz (C) in der Schichtzone (S) gleichmäßig enthalten, jedoch ist in der Schichtzone (G) keine Substanz (C) enthalten. In der Schichtzone zwischen t₀ und t₂ ist die Substanz (C) mit einem konstanten Gehalt C₂ enthalten, während sie in der Schichtzone zwischen t₂ und t _T mit einem konstanten Gehalt von C₃ vorliegt, der weit geringer als C₂ ist.

Dadurch, daß man die Substanz (C) in die Schichtzone (S) in einem solchen Gehalt C _(PN) einbaut, kann man die Wanderung der von der Schichtzone (G) zu der Schichtzone (S) in Richtung zur freien Oberfläche injizierten Ladungen wirksam hemmen, und zugleich kann man die Photoempfindlichkeit und den Dunkelwiderstand verbessern.

Bei der Ausführungsform der Fig. 13 ist die Substanz (C) in der Schichtzone (S) gleichmäßig verteilt; sie ist jedoch in einem solchen Zustand enthalten, daß der Gehalt C _(PN) von dem Gehalt C₄ bei t₀ gleichförmig bis auf den Gehalt 0 bei t _T abnimmt. In der Schichtzone (G) ist keine Substanz (C) enthalten.

Bei den in den Fig. 14 und 15 gezeigten Ausführungsformen ist die Substanz (C) in der Schichtzone am unteren Endbereich der Schichtzone (S) örtlich enthalten. Bei den Ausführungsformen der Fig. 14 und 15 hat die Schichtzone (S) eine Schichtstruktur, bei der die die Substanz (C) enthaltende Schichtzone und die an Substanz (C) freie Schichtzone in dieser Reihenfolge von der Schichtträgerseite her übereinander geschichtet sind. Der Unterschied zwischen den Ausführungsformen der Fig. 14 und 15 besteht darin, daß in der Fig. 14 der Gehalt C _(PN) von dem Gehalt C₅ an der Position t₀ zu dem Gehalt 0 an der Position t₃ gleichförmig in Form einer Kurve zwischen t₀ und t₃ abnimmt, während im Falle der Fig. 15 der Gehalt kontinuierlich und linear von C₆ an der Position t₀ auf den Gehalt 0 an der Position t₄ abnimmt. In den beiden Ausführungsformen der Fig. 14 und 15 ist in der Schichtzone (G) keine Substanz (C) enthalten.

Bei den in den Fig. 16 bis 24 gezeigten Ausführungsformen ist die Substanz (C) zur Leitfähigkeitssteuerung sowohl in der Schichtzone (G) als auch in der Schichtzone (S) enthalten.

Bei den Fig. 16 bis 22 besitzen die Schichtzonen (S) gewöhnlich die Zwei-Schichten-Struktur, bei der die die Substanz (C) enthaltende Schichtzone und die an Substanz (C) freie Schichtzone in dieser Reihenfolge von der Schichtträgerseite her übereinandergeschichtet sind. Bei den in den Fig. 17 bis 21 gezeigten Ausführungsformen ist das Tiefenprofil der Substanz (C) in der Schichtzone (G) mit dem Gehalt C _(PN) so variiert, daß dieser Gehalt von der Position t₀ der Grenzfläche mit der zweiten Schichtzone (S) zur Schichtträgerseite hin abnimmt.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 23 und 24 ist die Substanz (C) in der Richtung der Schichtdicke gleichförmig über die gesamte Schichtzone der Licht empfangenden Schicht enthalten. Bei der Fig. 23 nimmt zusätzlich der Gehalt in der Schichtzone (G) linear von dem Gehalt C₂₃ bei t _B bis auf den Gehalt C₂₂ bei t₀ zu, während er in der Schichtzone (S) kontinuierlich gleichförmig in Form einer Kurve von dem Gehalt C₂₂ bei t₀ auf den Gehalt 0 bei t _T abnimmt. Bei der Fig. 24 liegt die Substanz (C) in der Schichtzone zwischen t _B und t₁₃ mit einem konstanten Gehalt C₂₄ vor, und der Gehalt nimmt dann linear von C₂₅ bei t₁₃ ab und erreicht den Wert 0 bei t _T .

Wie an den typischen Beispielen für die Verläufe des Gehalts C _(PN) der Substanz (C) zur Leitfähigkeitssteuerung in der Licht empfangenden Schicht in den Fig. 16 bis 24 beschrieben wurde, ist die Substanz (C) in jeder der Ausführungsformen in der Licht empfangenden Schicht derart enthalten, daß der maximale Gehalt innerhalb der zweiten Schichtzone (S) oder an der Grenzfläche mit der ersten Schichtzone (G) vorliegt.

Zur Bildung der aus a-Si(H, X) bestehenden zweiten Schichtzone (S) werden die Ausgangsmaterialien (I) zur Bildung der ersten Schichtzone (G), aus denen das Ausgangsmaterial für die Ausgangsgase für die Ge-Lieferung weggelassen ist, als die Ausgangsmaterialien (II) zur Bildung der zweiten Schichtzone (S) eingesetzt. Die Schichtbildung kann nach den gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie die Bildung der ersten Schichtzone (G) erfolgen.

Insbesondere kann nach der Erfindung die Bildung der aus a-Si(H, X) bestehenden zweiten Schichtzone (S) nach dem Vakuum-Abscheideverfahren unter Benutzung von Entladungserscheinungen durchgeführt werden, wie die Glimmentladungsmethode, die Sprühmethode oder die Ionen-Plattierungsmethode. Zur Bildung der zweiten Schichtzone (S) umfaßte das Grundverfahren z. B. die Einführung eines Ausgangsgases für die Si- Lieferung, das zur Lieferung von Silizium-Atomen gemäß obiger Beschreibung befähigt ist, wahlweise zusammen mit den Ausgangsgasen zur Einführung von Wasserstoff-Atomen und/oder Halogen-Atomen in eine Abscheidekammer, die auf einen reduzierten Druck gebracht wird, und die Erregung einer Glimmentladung in der Abscheidekammer, wodurch auf einem gewünschten, in eine vorbestimmte Position gebrachten Schichtträger eine a-Si(H, X) aufweisende Schicht aufgebracht wird. Alternativ können zur Bildung nach der Sprühmethode Gase zur Einführung von Wasserstoff- Atomen und/oder Halogen-Atomen in eine Abscheidekammer eingeführt werden, wenn die Versprühung eines Si-Targets in einem Inertgas, wie Ar oder He, oder einer Gasmischung aus diesen Gasen erfolgt.

Die Menge der Wasserstoff-Atome oder die Menge der Halogen-Atome oder die Summe der Mengen beider Atome in der zweiten Schichtzone (S) der zu bildenden Licht empfangenden Schicht sollte vorzugsweise 1 bis 40 Atom-%, insbesondere 5 bis 30 Atom-%, speziell 5 bis 25 Atom-% betragen.

Zur Bildung der die vorgenannte Substanz (C) enthaltenden Schichtzone (PN) durch Einbau einer Substanz (C) zur Leitfähigkeitssteuerung, wie z. B. der Atome der Gruppe III oder V, in die Licht empfangende Schicht kann ein Ausgangsmaterial zur Einführung der Atome der Gruppe III oder ein Ausgangsmaterial zur Einführung der Atome der Gruppe V in gasförmigem Zustand zusammen mit den Ausgangsmaterialien für die Schichtzonenbildung während der Schichtbildung in die Abscheidekammer eingeführt werden. Als Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe III sind jene erwünscht, die bei Zimmertemperatur unter Atmosphärendruck gasförmig sind oder unter Schichtbildungsbedingungen leicht vergast werden können. Typische Beispiele solcher Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome der Gruppe III sind Verbindungen zur Einführung von Bor-Atomen, nämlich Borhydride, wie B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B₆H₁₀, B₆H₁₂, B₆H₁₄ und Borhalogenide, wie z. B. BF₃, BCl₃, BBr₃. Darüber hinaus ist es auch möglich, AlCl₃, GaCl₃, Ga(CH₃)₃, InCl₃ und TlCl₃ einzusetzen.

Die Ausgangsmaterialien zur Einführung der Atome der Gruppe V können zur Einführung von Phorphor-Atomen Phosphorhydride, PH₃, P₂H₄, Phorphorhalogenide, wie PH₄J, PF₃, PF₅, PCl₃, PCL₅, PBr₃, PBr₅, PJ₃ sein. Ferner ist es auch möglich, zur Einführung der Atome der Gruppe V AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅ SbCl₃, SbCl₅, BiH₃, BiCl₃, BiBr₃ einzusetzen. Der nach der Erfindung zu verwendende Schichtträger kann ein elektrisch leitfähiges Material oder ein Isolatormaterial sein. Als elektrisch leitfähiges Material können Metalle erwähnt werden, wie NiCr, Edelstahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd oder deren Legierungen.

Als Isolatormaterialien können herkömmlicherweise Folien oder Bleche aus synthetischen Harzen eingesetzt werden, darunter Polyester, Polyäthylen, Polycarbonat, Zelluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Polyamid, Gläser, Keramik, Papiere. Diese isolierenden Schichtträger sollten wenigstens auf einer Oberfläche vorzugsweise einer Elektroleitfähigkeitsbehandlung unterworfen werden, und es ist erwünscht, auf der Seite auf der diese Leitfähigkeitsbehandlung erfolgt ist, andere Schichten vorzusehen.

Beispielsweise kann eine Leitfähigkeitsbehandlung eines Glases in der Weise erfolgen, daß man einen dünnen Film aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂, ITO (In₂O3 + SnO₂) vorsieht. Alternativ kann ein synthetischer Harzfilm, wie z. B. ein Polyesterfilm, auf seiner Oberfläche einer Elektroleitfähigkeitsbehandlung unterworfen werden. Diese kann durch Vakuumbedampfung, Elektronenstrahlabscheidung oder Aufsprühen eines Metalls, wie z. B. NiC₁, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, erfolgen oder durch eine Beschichtungsbehandlung mit dem Metall, wodurch der Oberfläche elektrische Leitfähigkeit verliehen wird. Der Schichtträger kann in irgendeine Form gebracht werden, wie z. B. in die Form von Zylindern, Bändern, Platten oder anderen Formen, und seine Form kann wunschgemäß festgelegt werden. Wenn z. B. das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 in Fig. 1 als ein Bilderzeugungsmaterial für die Elektrophotographie benutzt werden soll, kann es zur Verwendung bei der kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitskopierung zu einem endlosen Band oder einem Zylinder geformt werden. Der Schichtträger kann eine zweckmäßige Dicke haben, so daß ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Wunsch gebildet werden kann. Wenn das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial Flexibilität haben soll, wird der Schichtträger so dünn wie möglich gemacht, sofern die Funktion eines Schichtträgers dabei ausreichend gewährleistet ist. In einem solchen Fall beträgt auf Grund von Erwägung der Fabrikation und Handhabung des Schichträgers und seiner mechanischen Festigkeit die Dicke vorzugsweise 10 µm oder mehr.

Fig. 25 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Schichtstruktur der zweiten Ausführungsform des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der Erfindung.

Das in Fig. 25 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 2500 hat eine Licht empfangende Schicht 2507, die aus einer ersten Schicht (I) 2502 und einer zweiten Schicht (II) 2505 auf einem Schichträger 2501 für das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial besteht, wobei die Licht empfangende Schicht 2507 auf der einen Seite eine freie Oberfläche 2506 hat.

Das in Fig. 25 gezeigte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 2500 ist mit dem in Fig. 1 gezeigten Material 100 identisch, abgesehen von einer zweiten Schicht (II) 2505 auf der ersten Schicht (I) 2502. Die erste Schichtzone (G) 2503 und die zweite Schichtzone (S) 2304, die zusammen die erste Schicht (I) 2502 bilden, entsprechen der in Fig. 1 gezeigten ersten Schichtzone (G) 103 bzw. zweite Schichtzone (S) 104. Alle Beschreibungen betreffend die erste Schichtzone (G) und die zweite Schichtzone (S) sind auf die Schichtzone 2503 bzw. die Schichtzone 2504 anwendbar. Das gleiche trifft auf den Schichtträger 2501 zu.

Die zweite Schicht (II) 2505 auf der ersten Schicht (I) 2502 hat eine freie Oberfläche und dient primär zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe in bezug auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit, die Eigenschaft bei kontinuierlicher wiederholter Benutzung, dielektrische Festigkeit, Umweltverhalten und Lebensdauer.

Die zweite Schicht (II) 2505 besteht aus einem amorphen Material, das Silizium-Atome und wenigstens eine Atomart ausgewählt aus Kohlenstoff-Atomen, Stickstoff-Atomen und Sauerstoff-Atomen, wahlweise zusammen mit wenigstens einer Atomart aus Wasserstoff-Atomen und Halogen-Atomen, enthält.

Das obige, die zweite Schicht (II) bildende amorphe Material kann ein amorphes Material sein, das Silizium-Atome und Kohlenstoff- Atome wahlweise zusammen mit Wasserstoff-Atomen und/oder Halogen- Atomen (nachfolgend als "a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y " bezeichnet, worin 0<x, y<1 ist), ferner amorphes Material, das Silizium-Atome und Sauerstoff-Atome wahlweise zusammen mit Wasserstoff-Atomen und/oder Halogen-Atomen enthält (nachfolgend als "a-(Si _x O_1-x ) _y (H, X)_1-y " bezeichnet, worin 0<x, y<1 ist), sowie ein amorphes Material, das Silizium-Atome und Stickstoff-Atome wahlweise zusammen mit Wasserstoff-Atomen und/oder Halogen-Atomen enthält (nachfolgend als "a-(Si _x N_1-x ) _y (H, X)_1-y " bezeichnet, worin 0<x, y<1 ist).

Die die erste Schicht (I) und die zweite Schicht (II) bildenden amorphen Materialien haben Silizium-Atome als gemeinsamen Bestandteil. Daher ist an der geschichteten Grenzfläche die chemische Beständigkeit ausreichend gewährleistet. Die Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) kann nach der Glimmentlademethode, der Sprühmethode, der Ionen- Implantationsmethode, der Ionen-Plattiermethode oder der Elektronenstrahlmethode erfolgen. Diese Darstellungsmethoden können in geeigneter Weise ausgewählt werden in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, wie den Herstellungsbedingungen, dem Ausmaß der Belastung durch Kapitalinvestition für die Anlagen, dem Produktionsmaßstab und den erforderlichen Eigenschaften des herzustellenden elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials. Zur relativ leichten Überwachung der Bedingungen zur Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials mit gewünschten Eigenschaften und zur leichten Einführung anderer Atome zusammen mit den Silizium-Atomen in die herzustellende zweite amorphe Schicht (II) kann vorzugsweise die Glimmentlademethode oder die Sprühmethode angewandt werden. Ferner können die Glimmentlademethode und die Sprühmethode in Kombination miteinander in dem gleichen Vorrichtungssystem zur Bildung der zweiten Schicht (II) dienen.

Zur Bildung der zweiten Schicht (II) nach der Glimmentlademethode können die Ausgangsgase für die Bildung der zweiten Schicht (II), die wahlweise in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis mit einem Verdünnungsgas gemischt sein können, in eine Vakuum-Abscheidungskammer eingeführt werden, in der sich ein Schichtträger befindet. In der Abscheidekammer wird eine Glimmentladung erregt, um die eingeführten Gase in ein Gasplasma zu verwandeln, wodurch auf der ersten, schon auf dem Schichtträger gebildeten Schicht (I) amorphes Material zur Bildung der zweiten Schicht (II) abgeschieden wird.

Geeignete Halogen-Atome in der zweiten Schicht 2505 sind F, Cl, Br, J, vorzugsweise F und Cl.

Als Ausgangsgase zur Bildung von a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y können die meisten Substanzen eingesetzt werden, die wenigstens eine Atomart aus Silizium-Atomen, Kohlenstoff-Atomen, Wasserstoff-Atomen und Halogen-Atomen als Atombestandteile enthalten und gasförmige oder leicht vergasbare Substanzen sind.

Beispielsweise ist es möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si als Atombestandteil, einem Ausgangsgas mit C als Atombestandteil und wahlweise einem Ausgangsgas mit H als Atombestandteil und/oder einem Ausgangsgas mit X als Atombestandteil in einem gewünschten Mischungsverhältnis. Ferner ist es beispielsweise möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si als Atombestandteil und einem Ausgangsgas mit C und H als Atombestandteile und/oder einem Ausgangsgas mit C und X als Atombestandteile in einem gewünschten Mi­ schungsverhältnis. Schließlich ist es möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si als Atombestandteil und einem Ausgangsgas mit den drei Atombestandteilen Si, C und H oder einem Ausgangsgas mit den drei Atombestandteilen Si, C und X. Alternativ ist es auch möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si und H als Atombestandteile zusammen mit einem Ausgangsgas mit C als Atombestandteil, oder aber ein Gemisch aus einem Ausgangsgas mit Si und X als Atombestandteile und einem Ausgangsgas mit C als Atombestandteil.

Als Ausgangsgase zur Bildung von a-(Si _x O_1-x ) _y (H, X)_1-y können die meisten Substanzen dienen, die wenigstens eine Atomart aus Silizium- Atomen, Sauerstoff-Atomen, Wasserstoff-Atomen und Halogen- Atomen als Atombestandteile enthalten und gasförmige oder vergaste Substanzen leicht vergasbarer Stoffe sind. So ist es z. B. möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si als Atombestandteil, einem Ausgangsgas mit O als Atombestandteil und wahlweise einem Ausgangsgas mit H als Atombestandteil und/oder einem Ausgangsgas mit X als Atombestandteil in einem gewünschten Mischungsverhältnis. Ferner ist es beispielsweise möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgemisch mit Si als Atombestandteil und einem Ausgangsgas mit O und H als Atombestandteile und/oder einem Ausgangsgas mit O und X als Atombestandteile in einem gewünschten Mischungsverhältnis. Schließlich ist es möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si als Atombestandteil und einem Ausgangsgas mit den drei Atombestandteilen Si, O und X. Alternativ ist es auch möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si und H als Atombestandteile zusammen mit einem Ausgangsgas mit O als Atombestandteil, oder aber ein Gemisch aus einem Ausgangsgas mit Si und X als Atombestandteile und einem Ausgangsgas mit O als Atombestandteil.

Als Ausgangsgase zur Bildung von a-(Si _x N_1-x ) _y (H, X)_1-y können die meisten Substanzen dienen, die wenigstens eine Atomart aus Silizium- Atomen, Stickstoff-Atomen, Wasserstoff-Atomen und Halogen- Atomen als Atombestandteile enthalten und gasförmige oder vergaste Substanzen leicht vergasbarer Stoffe sind. So ist es z. B. möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si als Atombestandteil, einem Ausgangsgas mit N als Atombestandteil und wahlweise einem Ausgangsgas mit H als Atombestandteil und/oder einem Ausgangsgas mit X als Atombestandteil in einem gewünschten Mischungsverhältnis. Ferner ist es beispielsweise möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgemisch mit Si als Atombestandteil und einem Ausgangsgas mit N und H als Atombestandteile und/oder einem Ausgangsgas mit N und X als Atombestandteile in einem gewünschten Mischungsverhältnis. Schließlich ist es möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si als Atombestandteil und einem Ausgangsgas mit den drei Atombestandteilen Si, N und X. Alternativ ist es auch möglich, ein Gemisch einzusetzen aus einem Ausgangsgas mit Si und H als Atombestandteile zusammen mit einem Ausgangsgas mit N als Atombestandteil, oder aber ein Gemisch aus einem Ausgangsgas mit N als Atombestandteil, oder aber ein Gemisch aus einem Ausgangsgas mit Si und X als Atombestandteile dienen, können jene sein, die bei Zimmertemperatur unter Atmosphärendruck gasförmig sind oder leicht vergast werden können. Die Ausgangsgase zur Bildung der zweiten amorphen Schicht (II) können hydriertes Silizium mit Si und H als Atombestandteile, wie Silane (z. B. SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈, Si₄H₁₀), Verbindungen mit C und H als Atombestandteile, wie gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 4 C-Atomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 C-Atomen und azetylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 3 C-Atomen, reine Halogene, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliziumhalogenide, halogensubstituiertes hydriertes Silizium sein.

Insbesondere können dienen als gesättigte Kohlenwasserstoffe Methan (CH₄), Äthan (C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-C₄H₁₀), Pentan (C₅H₁₂); als äthylenische Kohlenwasserstoffe Äthylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈), Penten (C₅H₁₀); als azetylenische Kohlenwasserstoffe Azetylen (C₂H₂), Methylazetylen (C₃H₄), Butin (C₄H₆); als Halogensubstanzen Fluor, Chlor, Brom oder Jod; als Halogenwasserstoffe HF, HJ, HCl und HBr; als Interhalogenverbindungen BrF, ClF, ClF₃, ClF₅, BrF₅, BrF₃, JF₅, JF₇, JCl, JBr; als Silizium- halogenide SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃, SiCl₃J, SiBr₄; als halogensubstituiertes, hydriertes Silizium SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br₂, SiHBr₃.

Es ist auch möglich, halogensubstituierte paraffinische Kohlenwasserstoffe einzusetzen, z. B. CF₄, CCl₄, CBr₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J, C₂H₅Cl; ferner fluorierte Schwefelverbindungen, wie SF₄, SF₆; Silan-Derivate, darunter Alkylsilane, wie Si(CH₃)₄, Si(C₂H₅)₄, und Halogen enthaltende Alkylsilane, wie SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂, SiCl₃CH₃.

Das als Ausgangsgas zur Einführung von Sauerstoff-Atomen eingesetzte Ausgangsmaterial zur Bildung der zweiten Schicht (II) können Verbindungen mit O als Atombestandteil oder Verbindungen mit N und O als Atombestandteile sein, wie Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstoffmonoxid (N₂O), Distickstofftrioxid (N₂O₃), Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅), Stickstofftrioxid, sowie niedere Siloxane mit Silizium- Atomen (Si), Sauerstoff-Atomen (O) und Wasserstoff-Atomen (H) als Atombestandteile, wie Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃).

Das als Ausgangsgas zur Einführung von Stickstoff-Atomen bei Bildung der zweiten Schicht (II) eingesetzte Ausgangsmaterial kann Verbindungen mit N als Atombestandteil oder Verbindungen mit N und H als Atombestandteile sein, wie z. B. gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen, Nitride und Azide, einschließlich z. B. Stickstoff (N₂), Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃), Ammoniumazid (NH₄N₃). Zur Einführung von Halogenatomen zusätzlich zu Stickstoffatomen können alternativ auch Stickstoffhalogen- Verbindungen, wie Stickstofftrifluorid (F₃N) und Distickstofftetrafluorid (F₄N₂) dienen.

Die Ausgangsstoffe zur Bildung der obigen zweiten Schicht (II) können so ausgewählt und bei der Bildung der zweiten Schicht (II) eingesetzt werden, daß Silizium-Atome und andere Atome aus der Gruppe der Kohlenstoff-Atome, Sauerstoff-Atome, Stickstoff-Atome, Wasserstoff- Atome und Halogen-Atome in einem vorbestimmten Zusammensetzungsverhältnis in der zweiten Schicht (II) enthalten sind.

Zum Beispiel können Si(CH₃)₄ als Material zur leichten Einführung von Silizium-Atomen, Kohlenstoff-Atomen und Wasserstoff-Atomen und Bildung einer Schicht mit gewünschten Eigenschaften sowie SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂ oder SiH₃Cl als Material zur Einführung von Halogen-Atomen in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis gemischt werden und in gasförmigem Zustand in die Vorrichtung zur Bildung der zweiten Schicht (II) eingeführt werden. Darauf erfolgt die Erregung zur Glimmentladung, wodurch eine zweite Schicht (II) mit a-(Si _x C_1-x ) _y (Cl+H)_1-y gebildet wird.

Zur Bildung der zweiten Schicht (II) nach der Sprühmethode dient eine einkristalline oder polykristalline Si-Scheibe, C-Scheibe, SiO₂-Scheibe und Si₃N₄-Scheibe oder eine Si-haltige Scheibe, der wenigstens eine der Komponenten C, SiO₂, und Si₃N₄ zugemischt ist, als Target. Sie wird der Besprühung in einer Atmosphäre verschiedener Gase ausgesetzt, die wahlweise Halogen-Atome und/oder Wasserstoff-Atome enthält.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target benutzt wird, werden Ausgangsgase zur Einführung von C und/oder O und/oder N zusammen mit einem Ausgangsgas zur Einführung von H und/oder X, die gewünschtenfalls mit einem Verdünnungsgas versetzt sein können, in eine Sprüh-Abscheidekammer eingeführt, um darin ein Gasplasma dieser Gase zu bilden und die Versprühung der Si-Scheibe zu bewirken.

Alternativ können Silizium und eine der Komponenten C, SiO₂ und Si₃N₄ als separate Targets oder ein blattförmiges Target aus einem Gemisch von Si und einem der Komponenten C, SiO₂ und Si₃N₄ eingesetzt werden, wobei die Sprühung in einer Gasatmosphäre erfolgt, die wahlweise Wasserstoff-Atome und/oder Halogen-Atome enthält. Als Ausgangsgase zur Einführung von C, O, N, H und X können beim Sprühverfahren diejenigen dienen, die oben im Zusammenhang mit dem Glimmentladeverfahren als wirksame Gase beschrieben sind.

Als Verdünnungsgas bei der Bildung der zweiten Schicht (II) nach dem Glimmentladeverfahren oder dem Sprüh-Verfahren können die sogenannten Edelgase dienen, vorzugsweise He, Ne und Ar.

Die zweite Schicht (II) sollte sorgfältig gebildet werden, so daß die geforderten Eigenschaften exakt erreicht werden. Das obige Material, das Si und wenigstens eine Atomart unter C, N und O, wahlweise zusammen mit H und/oder X als Atombestandteile enthält, kann verschiedene Formen zwischen kristallin und amorph einnehmen und elektrische Eigenschaften von leitender über halbleitender bis zu isolierender Eigenschaft und Photoleiteigenschaften von photoleitfähig bis nicht photoleitfähig je nach den Darstellungsbedingungen zeigen. Daher sind bei der Erfindung die Herstellungsbedingungen genau nach Wunsch ausgewählt, so daß das amorphe Material für die zweite Schicht (II) mit den gewünschten, dem Zweck entsprechenden Eigenschaften gebildet werden kann. Wenn z. B. die zweite Schicht (II) primär die dielektrische Festigkeit verbessern soll, wird das amorphe Material für die zweite Schicht als ein Material mit ausgeprägtem elektrischem Isoliervermögen bei Gebrauch in der Umgebung hergestellt.

Wenn der Hauptzweck der zweiten Schicht (II) die Verbesserung der kontinuierlich wiederholten Benutzung oder die Benutzung unter Umweltbedingungen ist, kann das Ausmaß des obigen elektrischen Isoliervermögens in gewissem Maße verringert werden, und das genannte amorphe Material kann als Material hergestellt werden, das in gewissem Maße für das eingestrahlte Licht empfindlich ist.

Bei der Bildung der zweiten Schicht (II) 105 auf der Oberfläche der ersten Schicht (I) 102 ist die Schichtträgertemperatur während der Schichtbildung ein wichtiger Faktor, der Einfluß auf die Struktur und die Eigenschaft der gebildeten Schicht hat. Es ist erwünscht, die Schichtträgertemperatur während der Schichtbildung genau zu überwachen, so daß die zweite Schicht (II) mit den beabsichtigten Eigenschaften hergestellt werden kann.

Als Schichtträgertemperatur zur Bildung der zweiten Schicht (II) wird zweckmäßigerweise der optimale Temperaturbereich in Abstimmung mit dem Verfahren zur Bildung der zweiten Schicht (II) gewählt, vorzugsweise 20 bis 400°C, insbesondere 50 bis 350°C, speziell 100 bis 300°C. Zur Bildung der zweiten Schicht (II) kann die Glimmentladungsmethode oder die Sprühmethode mit Vorteil angewendet werden, weil die genaue Überwachung des Zusammensetzungsverhältnisses der schichtbildenden Atome und die Überwachung der Schichtdicke im Vergleich zu anderen Methoden relativ leicht durchführbar ist. Wenn die zweite Schicht (II) nach diesen Schichtbildungsverfahren gebildet wird, ist die Entladungsenergie während der Schichtbildung ein wichtiger Faktor, der ähnlich wie die oben genannte Schichtträgertemperatur die Eigenschaften des herzustellenden amorphen Materials beeinflußt.

Die Entladungsenergie für die Herstellung des amorphen Materials mit den erfindungsgemäß erforderlichen Eigenschaften kann bei guter Produktivität vorzugsweise 10 bis 300 W, insbesondere 20 bis 250 W, speziell 50 bis 200 W betragen.

Der Gasdruck in einer Abscheidekammer kann vorzugsweise 0,01 bis 1 Torr, insbesondere 0,1 bis 0,5 Torr betragen.

Die obigen Zahlenbereiche sind bevorzugte Bereiche für die Schichtträgertemperatur und die Entladungsenergie zur Herstellung der zweiten Schicht (II). Diese Faktoren für die Schichtbildung sollten jedoch nicht getrennt unabhängig voneinander bestimmt werden; es ist erwünscht, daß die Optimalwerte der betreffenden Schichtbildungsfaktoren auf der Basis gegenseitiger Beziehungen bestimmt werden, damit die zweite Schicht (II) mit den gewünschten Eigenschaften gebildet wird.

Die betreffenden Gehalte an Kohlenstoff-Atomen, Sauerstoff- Atomen und Stickstoff-Atomen der zweiten Schicht (II) des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der Erfindung sind ebenso wie die Herstellungsbedingungen der zweiten Schicht (II) wichtige Faktoren zur Erreichung der gewünschten Eigenschaften. Die betreffenden Gehalte der Kohlenstoff-Atome, Sauerstoff- Atome und Stickstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) werden in Abhängigkeit von dem die zweite Schicht bildenden Material und seinen Eigenschaften bestimmt.

Das durch die obige Formel a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X)_1-y repräsentierte amorphe Material kann generell klassifiziert werden in ein aus Silizium- und Sauerstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als "a-Si _a C_1-a " bezeichnet, worin 0<a<1 ist), ein aus Silizium-, Kohlenstoff- und Wasserstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als a-(Si _b C_1-b ) _c H_1-c bezeichnet, worin 0<b, c<1 ist), und ein aus Silizium-, Kohlenstoff-, Halogen- und wahlweise Wasserstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als "a-(Si _d C_1-d ) _e (H, X)_1-e " bezeichnet, worin 0<d, e<1 ist).

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-Si _a C_1-a besteht, kann der Gehalt an Kohlenstoff-Atomen in der zweiten Schicht (II) allgemein 1 × 10^-3 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 80 Atom-%, insbesondere 10 bis 75 Atom-% betragen, nämlich ausgedrückt durch a in dem obigen a-Si _a C_1-a beträgt diese Zahl vorzugsweise 0,1 bis 0,99999, insbesondere 0,2 bis 0,99, speziell 0,25 bis 0,9.

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si _b C_1-b ) _c H_1-c besteht, kann der Gehalt an C-Atomen in der zweiten Schicht (II) vorzugsweise 1 × 10^-3 bis 90 Atom-%, insbesondere 1 bis 90 Atom-%, speziell 10 bis 80 Atom-%, der Gehalt an Wasserstoff-Atomen vorzugsweise 1 bis 40 Atom-%, insbesondere 2 bis 35 Atom-%, speziell 5 bis 30 Atom-% betragen. Das mit einem Wasserstoffgehalt innerhalb dieser Bereiche gebildete elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial ist in praktischer Hinsicht ausgezeichnet anwendbar. In der Darstellung durch die obige Formel a-(Si _b C_1-b) ) _c H_1-c sollte b vorzugsweise 0,1 bis 0,99999, insbesondere 0,1 bis 0,99, speziell 0,2 bis 0,9 betragen und c vorzugsweise 0,6 bis 0,99, insbesondere 0,65 bis 0,98, speziell 0,7 bis 0,95 betragen.

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si _d C_1-d ) _e (H, X)_1-e besteht, kann der Gehalt an C-Atomen in der zweiten Schicht (II) vorzugsweise 1 × 10^-3 bis 90 Atom-%, insbesondere 1 bis 90 Atom-%, speziell 10 bis 85 Atom-%, der Gehalt an Halogen-Atomen vorzugsweise 1 bis 20 Atom-%, insbesondere 1 bis 18 Atom-%, speziell 2 bis 15 Atom-% betragen. Wenn der Gehalt an Halogen-Atomen innerhalb dieser Grenzen liegt, ist das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial in praktischer Hinsicht befriedigend anwendbar. Der Gehalt der wahlweise vorliegenden Wasserstoff-Atome kann vorzugsweise 19 Atom-% oder weniger, insbesondere 13 Atom-% oder weniger betragen.

Bei der Darstellung durch d und e in der obigen Formel a-(Si _d C_1-d ) _e (H, X)_1-e sollte d vorzugsweise 0,1 bis 0,99999, insbesondere 0,1 bis 0,99, speziell 0,15 bis 0,9 und e vorzugsweise 0,8 bis 0,99, insbesondere 0,82 bis 0,99, speziell 0,85 bis 0,98 betragen.

Das durch die obige Formel a-(Si _x O_1-x ) _y (H, X)_1-y repräsentierte amorphe Material kann generell klassifiziert werden in ein aus Silizium- und Sauerstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als "a-Si _a O_1-a " bezeichnet, worin 0<a<1 ist), ein aus Silizium-, Sauerstoff- und Wasserstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als a-(Si _b O_1-b ) _c H_1-c bezeichnet, worin 0<b, c<1 ist), und ein aus Silizium-, Sauerstoff-, Halogen- und wahlweise Wasserstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als "a-(Si _d O_1-d ) _e (H, X)_1-e " bezeichnet, worin 0<d, e<1 ist).

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-Si _a O_1-a besteht, kann der Gehalt an Sauerstoff-Atomen in der zweiten Schicht (II) vorzugsweise 0,33 bis 0,99999, insbesondere 0,5 bis 0,99, speziell 0,6 bis 0,9 betragen, ausgedrückt als a in dieser Formel.

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si _b O_1-b ) _c H_1-c besteht, kann der Gehalt der Sauerstoff-Atome vorzugsweise so sein, daß b in dieser Formel vorzugsweise 0,33 bis 0,99999, insbesondere 0,5 bis 0,9, speziell 0,6 bis 0,9, c vorzugsweise 0,6 bis 0,99, insbesondere 0,65 bis 0,98, speziell 0,7 bis 0,95 beträgt.

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si _d O_1-d ) _e (H, X)_1-e besteht, ist der Gehalt an Sauerstoff-Atomen vorzugsweise so, daß d in dieser Formel vorzugsweise 0,33 bis 0,99999, insbesondere 0,5 bis 0,99, speziell 0,6 bis 0,9 und e vorzugsweise 0,8 bis 0,99, insbesondere 0,82 bis 0,99, speziell 0,85 bis 0,98 beträgt.

Das durch die obige Formel a-(Si _x N_1-x ) _y (H, X)_1-y repräsentierte amorphe Material kann generell klassifiziert werden in ein aus Silizium- und Stickstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als "a-Si _a N_1-a " bezeichnet, worin 0<a<1 ist), ein aus Silizium-, Stickstoff- und Wasserstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als a-(Si _b N_1-b ) _c H_1-c bezeichnet, worin 0<b, c<1 ist), und ein aus Silizium-, Stickstoff-, Halogen- und wahlweise Wasserstoff-Atomen bestehendes amorphes Material (nachfolgend als "a-(Si _d N_1-d ) _e (H, X)_1-e " bezeichnet, worin 0<d, e<1 ist).

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-Si _a N_1-a besteht, kann der Gehalt an Stickstoff-Atomen in der zweiten Schicht (II) allgemein 1 × 10^-3 bis 60 Atom-%, insbesondere 1 bis 50 Atom-%, speziell 10 bis 45 Atom-% betragen, nämlich ausgedrückt durch a in der obigen Formel beträgt dieser Gehalt vorzugsweise 0,4 bis 0,99999, insbesondere 0,5 bis 0,99, speziell 0,55 bis 0,9.

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si _b N_1-b ) _c H_1-c besteht, kann der Gehalt an Stickstoff-Atomen vorzugsweise 1 × 10^-3 bis 55 Atom-%, insbesondere 1 bis 55 Atom-%, speziell 10 bis 55 Atom-%, der Gehalt an Wasserstoff-Atomen vorzugsweise 1 bis 40 Atom-%, insbesondere 2 bis 35 Atom-%, speziell 5 bis 30 Atom-%, betragen. Wenn der Wasserstoffgehalt innerhalb dieser Grenzen liegt, ist das gebildete elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial in praktischer Hinsicht ausreichend anwendbar.

In der obigen Formel a-(Si _b N_1-b ) _c H_1-c sollte b vorzugsweise 0,45 bis 0,99999, insbesondere 0,45 bis 0,99, speziell 0,45 bis 0,9, und c vorzugsweise 0,6 bis 0,99, insbesondere 0,65 bis 0,98, speziell 0,7 bis 0,95 betragen.

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si _d N_1-d ) _e (H,X)_1-e besteht, kann der Gehalt der Stickstoff-Atome vorzugsweise 1 × 10^-3 bis 60 Atom-%, insbesondere 1 bis 60 Atom-%, speziell 10 bis 55 Atom-%, der Gehalt der Halogen-Atome vorzugsweise 1 bis 20 Atom-%, insbesondere 1 bis 18 Atom-% und speziell 2 bis 15 Atom-% betragen. Wenn der Gehalt der Halogen-Atome innerhalb dieser Grenzen liegt, ist das hergestellte elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial in praktischer Hinsicht ausreichend anwendbar. Der Gehalt der wahlweise vorliegenden Wasserstoff-Atome beträgt vorzugsweise 19 Atom-% oder weniger, insbesondere 13 Atom-% oder weniger.

Bei Darstellung durch d und e in der obigen Formel a-(Si _d N_1-d ) _e H,X)_1-e sollte d vorzugsweise 0,4 bis 0,99999, insbesondere 0,4 bis 0,99, speziell 0,45 bis 0,9, und e vorzugsweise 0,8 bis 0,99, insbesondere 0,82 bis 0,99, speziell 0,85 bis 0,98, betragen.

Der zahlenmäßige Bereich der Schichtdicke der zweiten Schicht (II) sollte in Abhängigkeit von dem Zweck bestimmt werden, so daß die Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst wird.

Die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) soll auch in geeigneter Weise unter Berücksichtigung der Beziehungen zu den Gehalten der Kohlenstoff-, Sauerstoff- oder Stickstoff-Atome, der Beziehung mit der Schichtdicke der ersten Schicht (I) sowie anderer organischer Beziehungen mit den erforderlichen Eigenschaften der betreffenden Schichtzonen bestimmt werden. Ferner ist es auch erwünscht, wirtschaftliche Erwägungen, wie Produktivität oder Eignung zur Massenfabrikation, anzustellen.

Die zweite Schicht (II) hat vorzugsweise eine Schichtdicke von 0,003 bis 30 µm, insbesondere 0,004 bis 20 µm, speziell 0,005 bis 10 µm.

Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der Erfindung kurz beschrieben.

Fig. 26 zeigt ein Beispiel einer Anlage zur Herstellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.

In den Gasbomben 202 bis 206 sind die Ausgangsgase zur Bildung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials der Erfindung hermetisch eingeschlossen. Beispielsweise enthält die Bombe 202 mit He verdünntes SiH₄- Gas (Reinheit: 99,999%, nachfolgend als SiH₄/He abgekürzt), die Bombe 203 mit He verdünntes GeH₄-Gas (Reinheit: 99,999%, nachfolgend als GeH₄/He abgekürzt), die Bombe 204 mit He verdünntes SiF₄-Gas (Reinheit: 99,999%, nachfolgend als SiF₄/He abgekürzt), die Bombe 205 mit He verdünntes B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%, nachfolgend als B₂H₆/He abgekürzt) und die Bombe 206 H₂-Gas (Reinheit; 99,999%).

Um ein Einströmen dieser Gase in die Reaktionskammer 201 zu ermöglichen, wird nach Schließung der Ventile 222 bis 226 der Gasbomben 202 bis 206 und des Leckventils 235 und nach Öffnung der Einströmventile 212 bis 216, der Ausströmventile 217 bis 221 und der Hilfsventile 232, 233 das Hauptventil 234 zuerst geöffnet, um die Reaktionskammer 201 und die Gasleitungen zu evakuieren. Wenn an dem Vakuum-Anzeigegerät 236 5 × 10^-6 Torr angezeigt werden, werden die Hilfsventile 232, 233 und die Ausströmventile 217 bis 221 geschlossen.

Bei einem Beispiel zur Bildung einer Licht empfangenden Schicht auf dem zylindrischen Schichtträger 237 läßt man SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 202 und GeH₄/He-Gas aus der Gasbombe 203 in die Massen- Strömungsregler 207 bzw. 208 strömen, wobei man die Ventile 222, 223 öffnet, die Drucke an den Ausgangsmanometern 227, 228 auf 1 kg/cm² regelt und die Einströmventile 212 bzw. 213 allmählich öffnet. Anschließend werden die Ausströmventile 217, 218 und das Hilfsventil 232 allmählich geöffnet, um die betreffenden Gase in die Reaktionskammer 201 einströmen zu lassen. Die Ausströmventile 217, 218 werden so gesteuert, daß das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄/He und GeH₄/He einen gewünschten Wert annimmt, und das Öffnen des Hauptventils 234 wird unter Beobachtung der Ablesung auf dem Vakuum-Anzeigegerät 236 ebenfalls gesteuert, so daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nach der Feststellung, daß die Temperatur des Schichtträgers 237 durch den Erhitzer 238 auf 50 bis 400°C eingestellt ist, wird die Energiequelle 240 auf eine gewünschte Energie zur Erregung der Glimmentladung in der Reaktionskammer 201 eingestellt, so daß auf dem Schichtträger 237 eine erste Schichtzone (G) 103 gebildet wird. Wenn die erste Schichtzone (G) 103 die gewünschte Dicke erreicht hat, wird unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren, jedoch bei vollständig geschlossenem Ausströmventil 218, B₂H₆/He-Gas aus der Bombe 205 durch die gleiche Ventilbetätigung wie beim SiH₄/He-Gas in die Reaktionskammer 201 eingeführt, der Massen-Strömungsregler 210 nach der gewünschten Dotierungskurve geregelt und gewünschtenfalls unter Änderung der Entladungsbedingungen wird die Glimmentladung einen gewünschten Zeitraum aufrechterhalten, wodurch die im wesentlichen kein Germanium-Atom enthaltende zweite Schichtzone (S) 104 auf der ersten Schichtzone (G) 103 gebildet wird.

Auf diese Weise wird auf dem Schichtträger 237 eine erste Schicht (I) 102 gebildet, die aus der ersten Schichtzone (G) 103 und der zweiten Schichtzone (S) 104 besteht.

Die Bildung einer zweiten Schicht (II) 105 auf der ersten Schicht (I) 102 kann unter Benutzung von z. B. SiH₄-Gas und wenigstens einem der Gase C₂H₄, NO und NH₃, die wahlweise mit einem Verdünnungsgas, wie He, verdünnt sind, bei der gleichen Ventilbetätigung wie bei der Bildung der ersten Schicht (I) 102 durchgeführt werden, wobei die Glimmentladung nach den gewünschten Bedingungen erregt wird.

Für den Einbau von Halogen-Atomen in die zweite Schicht (II) 105 kann zur Bildung dieser Schicht nach dem gleichen Verfahren wie oben z. B. SiF₄-Gas und entweder ein Gas der Gase C₂H₄, NO und NH₃ oder ein Gasgemisch, dem SiH₄-Gas zugesetzt ist, eingesetzt werden.

Während der Bildung der betreffenden Schichten sind die anderen Ausströmventile für die nicht benötigten Gase selbstverständlich geschlossen. Bei der Bildung der betreffenden Schichten wird nötigenfalls zur Vermeidung des Zurückbleibens von Gas aus der vorhergehenden Schichtbildung in der Reaktionskammer 201 und den Gasleitungen von den Ausströmventilen 217 bis 221 zu der Reaktionskammer 201 das System auf Hochvakuum evakuiert, indem man die Ausströmventile 217 bis 221 schließt und die Hilfsventile 232, 233 sowie das Hauptventil 234 vollständig öffnet.

Jede Menge der in der zweiten Schicht (II) 105 enthaltenen Kohlenstoff-Atome, Sauerstoff-Atome und Stickstoff-Atome kann wunschgemäß beispielsweise bei der Glimmentladung dadurch gesteuert werden, daß man das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas und dem in die Kammer 201 einzuführenden Gas, wie C₂H₄, NO oder NH₃, wunschgemäß ändert, oder bei der Schichtbildung durch Sprühen dadurch, daß man das Sprühflächenverhältnis der Silizium-Scheibe zu einer Scheibe aus der Gruppe der Graphit-, SiO₂- und Si₃H₄-Scheiben ändert, oder dadurch, daß man ein Target unter Benutzung eines Gemisches aus Silizium-Pulver und einem Pulver aus der Gruppe der Graphit-Pulver, SiO₂-Pulver und Si₃N₄- Pulver formt. Der in der zweiten Schicht (II) enthaltene Gehalt an Halogen- Atomen kann dadurch überwacht werden, daß man die Strömungsgeschwindigkeit des Ausgangsgas für die Einführung der Halogen-Atome, wie z. B. SiF₄-Gas, bei der Einführung in die Reaktionskammer 203 steuert.

Zur Ve 34546 00070 552 001000280000000200012000285913443500040 0002003431450 00004 34427rgleichmäßigung der Schichtbildung ist es erwünscht, den Schichtträger 237 durch einen Motor 239 während der Schichtbildung mit konstanter Geschwindigkeit zu drehen.

Die vorliegende Erfindung wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele näher beschrieben.

Beispiel 1

Mit Hilfe der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden Proben von Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 2A) auf zylindrischen Aluminiumsubstraten unter den in Tabelle 1 A angegebenen Bedingungen hergestellt.

Während der Bildung der Schichtzone (S) wurden durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den früher angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 27 in den betreffenden Proben erzeugt.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

1 - 1A2601 1 - 2A2602 1 - 3A2603 1 - 4A2604 1 - 5A2605 1 - 6A2606

Jede der so erhaltenen Proben wurde in ein Testgerät zur Ladungsbestrahlung eingesetzt und bei (+) 5,0 KV für 0,3 Sekunden einer Koronaentladung unterworfen, woran sich unmittelbar die Einstrahlung eines Lichtbildes anschloß. Das Lichtbild wurde mittels einer Wolfram- Lampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Lux · sec durch eine Testkarte des Durchlaßtyps eingestrahlt. Unmittelbar danach wurde ein (-) beladbarer Entwickler (der Toner und Träger enthielt) auf die Oberfläche der Licht empfangenden Schicht kaskadiert, um auf der Oberfläche dieser Schicht ein gutes Tonerbild zu erzeugen. Wenn das Tonerbild auf der Licht empfangenden Schicht durch Koronabeladung von (+) 5,0 KV auf eine Übertragungspapier übertragen wurde, ergab sich bei allen Proben ein klares Bild hoher Dichte mit ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Die gleichen Versuche wurden unter den gleichen Bedingungen der Tonerbildformierung wie oben beschrieben wiederholt, wobei jedoch anstelle der Wolfram-Lampe als Lichtquelle ein Halbleiter-Laser des GaAs-Typs (10 mW) von 810 nm benutzt wurde. Für jede Probe wurde eine Bewertung der Bildqualität durchgeführt. Im Ergebnis erhielt man bei jedem Beispiel ein Bild von hoher Qualität, ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Beispiel 2

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 3 A angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 3 A) hergestellt.

Bei der Bildung der Schichtzone (G) und der Schichtzone (S) wurden durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den früher angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 28 in den betreffenden Proben erzeugt.

Für jedes dieser Beispiele wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei sich bei jeder Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter den Umweltbedingungen von 38°C und 80% relativer Feuchte durchgeführt. Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

2 - 1A2701 2 - 2A2702 2 - 3A2703 2 - 4A2704 2 - 5A2705 2 - 6A2706

Beispiel 3

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 5 A angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (Proben Nr. 31-1 A bis Nr. 37-12 A; siehe Tabelle 6 A) hergestellt.

Die Tiefenprofile der Germanium-Atome in den betreffenden Proben sind in Fig. 29 und die Tiefenprofile der Verunreinigungsatome in den Fig. 27 und 28 dargestellt.

Für jedes dieser Beispiele wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei sich bei jeder Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter den Umweltbedingungen von 38°C und 80% relative Feuchtigkeit durchgeführt. Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.

Beispiel 4

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 1 B angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 2 B) hergestellt.

Bei der Bildung der zweiten Schichtzone (S) wurden durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den früher angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 27 in den betreffenden Proben erzeugt.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

1 - 1B2601 1 - 2B2602 1 - 3B2603 1 - 4B2604 1 - 5B2605 1 - 6B2606

Jede der so erhaltenen Proben wurde in ein Testgerät zur Ladungsbestrahlung eingesetzt und bei (+) 5,0 KV für 0,3 Sekunden einer Koronaentladung unterworfen, woran sich unmittelbar die Einstrahlung eines Lichtbildes anschloß. Das Lichtbild wurde mittels einer Wolfram- Lampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Lux · sec durch eine Testkarte des Durchlaßtyps eingestrahlt. Unmittelbar danach wurde ein (-) beladbarer Entwickler (der Toner und Träger enthielt) auf die Oberfläche der Licht empfangenden Schicht kaskadiert, um auf der Oberfläche dieser Schicht ein gutes Tonerbild zu erzeugen. Wenn das Tonerbild durch Koronaentladung von (+) 5,0 KV auf ein Kopierpapier übertragen wurde, ergab sich bei allen Proben ein klares Bild hoher Dichte mit ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Die gleichen Versuche wurden unter den gleichen Bedingungen der Tonerbildformierung wie oben beschrieben wiederholt, wobei jedoch anstelle der Wolfram-Lampe als Lichtquelle ein Halbleiter-Laser des GaAs-Typs (10 mW) von 810 nm benutzt wurde. Für jede Probe wurde eine Bewertung der Bildqualität durchgeführt. Im Ergebnis erhielt man bei jedem Beispiel ein Bild von hoher Qualität, ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Beispiel 5

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 3B angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 4B) hergestellt.

Bei der Bildung der ersten Schichtzone (G) und der zweiten Schichtzone (S) wurden durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den früher angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 28 in den betreffenden Proben erzeugt.

Für jedes dieser Beispiele wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 4 durchgeführt, wobei sich bei jeder Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter den Umweltbedingungen von 38°C und 80% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

2 - 1B2701 2 - 2B2702 2 - 3B2703 2 - 4B2704 2 - 5B2705 2 - 6B2706

Beispiel 6

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 5 B angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (Proben Nr. 31-1 B bis Nr. 37-12 B; siehe Tabelle 6 B) hergestellt.

Die Tiefenprofile der Germanium-Atome in den betreffenden Proben sind in Fig. 29 und die Tiefenprofile der Verunreinigungsatome in den Fig. 27 und 28 dargestellt.

Für jedes dieser Beispiel wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 4 durchgeführt, wobei sich bei jeder Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter den Umweltbedingungen von 38°C und 80% relativer Feuchtigkeit durchgeführt.

Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.

Beispiel 7

Unter den gleichen Bedingungen und nach der gleichen Arbeitsweise wie bei den Proben 1 - 1 B, 1 - 2 B und 1 - 3 B in Beispiel 4, wobei jedoch die Herstellungsbedingungen der zweiten Schicht (II) 105 in die betreffenden, in 7 B dargestellten Bedingungen geändert wurden, wurden Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie wie in Tabelle 8 B angegeben hergestellt (24 Proben von Probe Nr. 1-1-1 B bis 1-1-8 B, 2-1-1 B bis 2-1-8 B, 3-1-1 B bis 3-1-8 B).

Die so hergestellten Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie wurde einzeln in ein Kopiergerät gesetzt. Für die betreffenden Aufzeichnungsmaterialien entsprechend den betreffenden Beispielen wurden unter den in den Beispielen beschriebenen Bedingungen Bewertungen der Gesamtqualität des kopierten Bildes und der Lebensdauer bei ständig wiederholten Benutzungen durchgeführt.

Die Ergebnisse der Bewertung der Gesamtbildqualität und der Lebensdauer bei wiederholter ständiger Benutzung sind für die betreffenden Beispiele in der Tabelle 8 B angegeben.

Beispiel 8

Verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien wurden nach der gleichen Methode wie bei Proben Nr. 2-1 B in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Kohlenstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während der Bildung dieser Schicht durch Variation des Target-Flächenverhältnisses der Silizium-Scheibe zur Graphit-Scheibe verändert wurde. Für jedes so erhaltene Bildaufzeichnungsmaterial wurden die Stufen der Bildformierung, Entwicklung und Reinigung etwa 500 000mal wie in Beispiel 4 beschrieben wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, wobei man die in Tabelle 9 B angegebenen Ergebnisse erhielt.

Beispiel 9

Es wurden verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien nach der gleichen Methode wie in Probe Nr. 2-1 B in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Kohlenstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während ihrer Bildung durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses von SiH₄-Gas zu C₂H₄-Gas verändert wurde. Für jedes so erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurden die Schritte bis zur Übertragung gemäß den in Beispiel 4 beschriebenen Methoden etwa 50 000mal wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle 10 B angegeben sind.

Beispiel 10

Es wurden verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien (= Bildformierungskörper) nach der gleichen Methode wie in Probe Nr. 31-1 B in Beispiel 6 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Kohlenstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während ihrer Bildung durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses der Gase SiH₄, SiF₄ und C₂H₄ verändert wurde. Für jedes so erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurden die Schritte der Bildformierung, Entwicklung und Reinigung wie in Beispiel 4 beschrieben etwa 50 000mal wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle 11 B angegeben sind.

Beispiel 11

Es wurden Bildaufzeichnungsmaterialien in der gleichen Weise wie in Probe Nr. 31-1 B in Beispiel 6 hergestellt, wobei jedoch die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) verändert wurde. Die Stufen der Bildformierung, Entwicklung und Reinigung nach der Beschreibung in Beispiel 4 wurden wiederholt. Man erhielt die in Tabelle 12 B angegebenen Ergebnisse.

Beispiel 12

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 1 C angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 2 C) hergestellt.

Bei der Bildung der zweiten Schichtzone (S) wurden durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den oben angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 27 in den betreffenden Proben erzeugt.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

1 - 1C2601 1 - 2C2602 1 - 3C2603 1 - 4C2604 1 - 5C2605 1 - 6C2606

Jede der so erhaltenen Proben wurde in ein Testgerät zur Ladungsbestrahlung eingesetzt und bei (+) 5,0 KV für 0,3 Sekunden einer Koronaentladung unterworfen, woran sich unmittelbar die Einstrahlung eines Lichtbildes anschloß. Das Lichtbild wurde mittels einer Wolfram- Lampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Lux · sec durch eine Test- Karte des Durchlaßtyps eingestrahlt. Unmittelbar danach wurde ein (-) beladbarer Entwickler (der Toner und Träger enthielt) auf die Oberfläche der Licht empfangenden Schicht kaskadiert, um auf der Oberfläche dieser Schicht ein gutes Tonerbild zu erzeugen. Wenn das Tonerbild auf der Licht empfangenden Schicht durch Koronaentladung von (+) 5,0 KV auf ein Kopierpapier übertragen wurde, ergab sich bei allen Proben ein klares Bild hoher Dichte mit ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Die gleichen Versuche wurden unter den gleichen Bedingungen der Tonerbildformierung wie oben beschrieben wiederholt, wobei jedoch anstelle der Wolfram-Lampe als Lichtquelle ein Halbleiter-Laser des GaAs-Typs (10 mW) von 810 nm benutzt wurde. Für jede Probe wurde eine Bewertung der Bildqualität durchgeführt. Im Ergebnis erhielt man bei jedem Beispiel ein Bild von hoher Qualität, ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Beispiel 13

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 3 C angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 4 C) hergestellt.

Bei der Bildung der ersten Schichtzone (G) und der zweiten Schichtzone (S) wurden durch Änderung des Verhältnisses der Strömungsgeschwindigkeiten von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den früher angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 28 in den betreffenden Proben erzeugt.

Für jedes dieser Beispiele wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 12 durchgeführt, wobei sich für jede Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter Umweltbedingungen von 38°C und 80% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

2 - 1C2701 2 - 2C2702 2 - 3C2703 2 - 4C2704 2 - 5C2705 2 - 6C2706

Beispiel 14

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 5 C angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (Proben Nr. 31-1 C bis Nr. 37-12 C; siehe Tabelle 6 C) hergestellt.

Die Tiefenprofile der Germanium-Atome in den betreffenden Proben sind in Fig. 29 und die Tiefenprofile der Verunreinigungsatome in den Fig. 27 und 28 dargestellt.

Für jedes dieser Beispiele wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 12 durchgeführt, wobei sich bei jeder Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter den Umweltbedingungen von 38°C und 80% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.

Beispiel 15

Unter den gleichen Bedingungen und nach der gleichen Arbeitsweise wie bei den Proben Nr. 1 - 1 C, 1 - 2 C und 1 - 3 C in Beispiel 12, wobei jedoch die Herstellungsbedingungen der zweiten Schicht (II) in die betreffenden, in Tabelle 7 C dargestellten Bedingungen geändert wurden, wurden Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie hergestellt (24 Proben der Nr. 1-1-1 C bis 1-1-8 C, 1-2-7 C bis 1-2-8 C, 1-3-1 C bis 1-3-8 C).

Die so hergestellten Bilderzeugungsmaterialien für die Elektrophotographie wurden einzeln in ein Kopiergerät eingesetzt. Die Koronabeladung erfolgte für 0,2 sec bei (-) 5 kV, worauf ein Lichtbild eingestrahlt wurde. Als Lichtquelle diente eine Wolfram-Lampe bei einer Dosierung von 1,0 Lux · sec. Das latente Bild wurde mit einem positiv aufladbaren Entwickler (der Toner und Träger enthielt) entwickelt und auf ein glattes Papier übertragen. Das kopierte Bild war sehr gut. Der nicht übertragene, auf dem Bilderzeugungsmaterial für die Elektrophotographie verbliebene Toner wurde durch Reinigung mit einem Gummiwischblatt entfernt. Nachdem dieser Schritt 100 000mal oder mehr wiederholt worden war, wurde in keinem Fall eine Bildverschlechterung beobachtet.

Die Bewertungsergebnisse der Gesamtbildqualität und der Lebensdauer bei wiederholtem kontinuierlichem Gebrauch sind für die betreffenden Proben in Tabelle 8 C angegeben.

Beispiel 16

Verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien wurden nach der gleichen Methode wie bei Probe Nr. 1-1 C in Beispiel 12 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Sauerstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während der Bildung dieser Schicht durch Variation des Verhältnisses Ar zu NO in dem Gasgemisch und des Target-Flächenverhältnisses der Silizium-Scheibe zur SiO₂ verändert wurde. Für jedes so erhaltene Bildaufzeichnungsmaterial wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 50 000mal wie in Beispiel 12 beschrieben wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, wobei man die in Tabelle 9 C angegebenen Ergebnisse erhielt.

Beispiel 17

Verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien wurden nach der gleichen Methode wie bei Probe Nr. 1-2 C in Beispiel 12 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Sauerstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während der Bildung durch Variation des Verhältnisses der Strömungsgeschwindigkeiten des SiH₄-Gases zu NO-Gas verändert wurde. Für jedes so erhaltene Bildaufzeichnungsmaterial wurden die Schritte bis zur Übertragung etwa 50 000mal wie in Beispiel 12 beschrieben wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, wobei man die in der Tabelle 10 C angegebenen Ergebnisse erhielt.

Beispiel 18

Es wurden verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien nach der gleichen Methode wie in Beispiel 12 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Sauerstoff- Atome in der zweiten Schicht (II) während ihrer Bildung durch Variation der Verhältnisse der Strömungsgeschwindigkeiten von SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und NO-Gas verändert wurde. Für jedes so erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wie bei Probe Nr. 1-3 C in Beispiel 12 beschrieben etwa 50 000mal wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle 11 C angegeben sind.

Beispiel 19

Es wurden Bildaufzeichnungsmaterialien in der gleichen Weise wie in Probe Nr. 1-4 C in Beispiel 12 hergestellt, wobei jedoch die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) verändert wurde. Die Schritte der Bildformierung, Entwicklung und Reinigung wurden gemäß der Beschreibung in Beispiel 12 wiederholt. Man erhielt die in Tabelle 12 C angegebenen Ergebnisse.

Beispiel 20

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 1 D angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 2 D) hergestellt.

Bei der Bildung der Schichtzone (S) wurden durch Variation des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den oben angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 27 in den betreffenden Proben erzeugt.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

1 - 1D2601 1 - 2D2602 1 - 3D2603 1 - 4D2604 1 - 5D2605 1 - 6D2606

Jede der so erhaltenen Proben wurde in ein Testgerät zur Ladungsbestrahlung eingesetzt und bei (+) 5,0 KV für 0,3 Sekunden einer Koronaentladung unterworfen, woran sich unmittelbar die Einstrahlung eines Lichtbildes anschloß. Das Lichtbild wurde mittels einer Wolfram- Lampe als Lichtquelle mit einer Dosis von 2 Lux · sec durch eine Test- Karte des Durchlaßtyps eingestrahlt. Unmittelbar danach wurde ein (-) beladbarer Entwickler (der Toner und Träger enthielt) auf die Oberfläche der Licht empfangenden Schicht kaskadiert, um auf der Oberfläche dieser Schicht ein gutes Tonerbild zu erzeugen. Wenn das Tonerbild durch Koronaentladung von (+) 5,0 KV auf ein Kopierpapier übertragen wurde, ergab sich bei allen Proben ein klares Bild hoher Dichte mit ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Die gleichen Versuche wurden unter den gleichen Bedingungen der Tonerbilderzeugung wie oben beschrieben wiederholt, wobei jedoch anstelle der Wolfram-Lampe als Lichtquelle ein Halbleiter-Laser des GaAs-Typs (10 mW) von 810 nm benutzt wurde. Für jede Probe wurde eine Bewertung der Bildqualität durchgeführt. Im Ergebnis erhielt man bei jedem Beispiel ein Bild von hoher Qualität, ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungsreproduzierbarkeit.

Beispiel 21

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 3 D angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (siehe Tabelle 4 D) hergestellt.

Bei der Bildung der Schichtzone (G) und der Schichtzone (S) wurden durch Änderung des Verhältnisses der Strömungsgeschwindigkeiten von B₂H₆-Gas und PH₃-Gas gemäß den früher angegebenen Änderungsgeschwindigkeitskurven Tiefenprofile gemäß Fig. 28 in den betreffenden Proben erzeugt

Für jedes dieser Beispiele wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 20 durchgeführt, wobei sich für jede Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter Umweltbedingungen von 38°C und 80% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.
Probe Nr.Tiefenprofil der
Verunreinigungsatome

2 - 1D2701 2 - 2D2702 2 - 3D2703 2 - 4D2704 2 - 5D2705 2 - 6D2706

Beispiel 22

Mittels der in Fig. 26 gezeigten Anlage wurden auf zylindrischen Aluminiumschichtträgern unter den in Tabelle 5 D angegebenen Bedingungen Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie (Proben Nr. 31-1 D bis Nr. 37-12 D; siehe Tabelle 6 D) hergestellt.

Die Tiefenprofile der Germanium-Atome in den betreffenden Proben sind in Fig. 29 und die Tiefenprofile der Verunreinigungsatome in den Fig. 27 und 28 dargestellt.

Für jedes dieser Beispiele wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 20 durchgeführt, wobei sich bei jeder Probe ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität ergab. Es wurde auch für jedes Beispiel ein Test auf 200 000fache wiederholte Benutzung unter den Umweltbedingungen von 38°C und 80% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Im Ergebnis wurde bei keiner Probe eine Verschlechterung der Bildqualität beobachtet.

Beispiel 23

Unter den gleichen Bedingungen und nach der gleichen Arbeitsweise wie bei den Proben Nr. 1 - 1 D, 1 - 2 D und 1 - 3 D in Beispiel 20, wobei jedoch die Herstellungsbedingungen der zweiten Schicht (II) in die betreffenden, in 7 D dargestellten Bedingungen geändert wurden, wurden Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektrophotographie hergestellt (24 Proben der Nr. 1-1-1 D bis 1-1-8 D, 1-2-7 D bis 1-2-8 D, 1-3-1 D bis 1-3-8 D).

Die so hergestellten Bilderzeugungsmaterialien für die Elektrophotographie wurden einzeln in ein Kopiergerät eingesetzt. Die Koronabeladung erfolgte für 0,2 sec bei (-) 5 kV, worauf ein Lichtbild eingestrahlt wurde. Als Lichtquelle diente eine Wolfram-Lampe bei einer Dosierung von 1,0 Lux · sec. Das latente Bild wurde mit einem positiv aufladbaren Entwickler (der Toner und Träger enthielt) entwickelt und auf ein glattes Papier übertragen. Das kopierte Bild war sehr gut. Der nicht übertragene, auf dem Bilderzeugungsmaterial für die Elektrophotographie verbliebene Toner wurde durch Reinigung mit einem Gummiwischblatt entfernt. Nachdem dieser Schritt 100 000mal oder mehr wiederholt worden war, wurde in keinem Fall eine Bildverschlechterung beobachtet.

Die Bewertungsergebnisse der Gesamtbildqualität und der Lebensdauer bei wiederholtem kontinuierlichem Gebrauch sind für die betreffenden Proben in Tabelle 8 D angegeben.

Beispiel 24

Verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien wurden nach der gleichen Methode wie bei Probe Nr. 1-1 D in Beispiel 20 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Stickstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während der Bildung dieser Schicht durch Variation des Verhältnisses von Ar zu NH₃ in dem Gasgemisch und des Target-Flächenverhältnisses der Silizium-Scheibe zu Siliziumnitrid verändert wurde. Für jedes der so erhaltenen Bildaufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung etwa 50 000mal wie in Beispiel 20 beschrieben wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, wobei man die in Tabelle 9 D angegebenen Ergebnisse erhielt.

Beispiel 25

Verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien wurden nach der gleichen Methode wie bei Probe Nr. 1-2 D in Beispiel 12 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Stickstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während der Bildung dieser Schicht durch Variation des Verhältnisses der Strömungsgeschwindigkeiten des SiH₄-Gases und des NH₃-Gases verändert wurde. Für jedes so erhaltene Bildaufzeichnungsmaterial wurden die Schritte bis zur Übertragung etwa 50 000mal wie in Beispiel 20 beschrieben wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, wobei man die in der Tabelle 10 D angegebenen Ergebnisse erhielt.

Beispiel 26

Es wurden verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien nach der gleichen Methode wie bei Probe Nr. 1-3 D in Beispiel 20 hergestellt, wobei jedoch das Verhältnis des Gehalts der Silizium-Atome zu dem Gehalt der Stickstoff-Atome in der zweiten Schicht (II) während der Bildung dieser Schicht durch Variation der Verhältnisse der Strömungsgeschwindigkeiten von SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und NO-Gas verändert wurde. Für jedes so erhaltene Aufzeichnungsmaterial wurden die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wie in Beispiel 20 beschrieben etwa 50 000mal wiederholt. Danach wurden Bildbewertungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Tabelle 11 D angegeben sind.

Beispiel 27

Es wurden verschiedene Bildaufzeichnungsmaterialien in der gleichen Weise wie in Probe Nr. 1-4 D in Beispiel 20 hergestellt, wobei jedoch die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) verändert wurde. Die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und Reinigung wurden gemäß der Beschreibung in Beispiel 20 wiederholt. Man erhielt die in Tabelle 12 D angegebenen Ergebnisse.

Die üblichen Schichtbildungsbedingungen in den Beispielen der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend angegeben:

Schichtträgertemperatur:
Germanium-Atome (Ge) enthaltende Schicht etwa 200°C
Keine Germanium-Atome (Ge) enthaltende Schicht etwa 250°C
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,3 Torr

Tabelle 6A

Tabelle 6B

Tabelle 6C

Tabelle 6D

Tabelle 7B

Tabelle 7C

Tabelle 7D

Tabelle 8

Tabelle 8C

Tabelle 8D

Tabelle 9B

Tabelle 9C

Tabelle 9D

Tabelle 10B

Tabelle 10C

Tabelle 10D

Tabelle 11B

Tabelle 11C

Tabelle 12 B

Tabelle 12 C

Tabelle 12 D

Claims (31)

1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial, das auf einem Schichtträger (101) eine lichtempfangende Schicht (102) aufweist, welche Silizium, Germanium und eine Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtaufbau von der Trägerseite her nacheinander eine erste Schichtzone (G), (103) mit einem Germanium-Atome enthaltenden, amorphen Material und eine zweite Schichtzone (S), (104) mit einem Silizium-Atome enthaltenden, amorphen Material vorgesehen sind und in der lichtempfangenden Schicht eine Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) so verteilt ist, daß in Richtung der Schichtdicke der maximale Gehalt der Substanz (C) in der zweiten Schichtzone (S), (104) oder an der Grenzfläche mit der ersten Schichtzone (G), (103) vorliegt und die Substanz (C) in der zweiten Schichtzone (S), (104) in höherer Konzentration an der Seite des Trägers (101) verteilt ist.

2. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schichtzone (G) Silizium-Atome enthalten sind.

3. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Germanium-Atome in der ersten Schichtzone (G) in Richtung der Schichtdicke ungleichförmig verteilt sind.

4. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Germanium-Atome in der ersten Schichtzone (G) in Richtung der Schichtdicke gleichförmig verteilt sind.

5. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff-Atome in der ersten Schichtzone (G) und/oder der zweiten Schichtzone (S) enthalten sind.

6. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Halogen- Atome in der ersten Schichtzone (G) und/oder der zweiten Schichtzone (S) enthalten sind.

7. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Germanium-Atome in der ersten Schichtzone (G) auf der Trägerseite stärker angereichert sind.

8. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) ein Atom der Gruppe III des Periodischen Systems ist.

9. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) ein Atom der Gruppe V des Periodischen Systems ist.

10. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Schichtdicke der maximale Gehalt C _max der Germanium-Atome in der ersten Schichtzone (G) 1000 Atom-ppm oder mehr, bezogen auf die Summe mit Silizium-Atomen in der ersten Schichtzone (G), beträgt.

11. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Germanium- Atome in der ersten Schichtzone (G) 1 bis 1 × 10⁶ Atom-ppm beträgt.

12. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schichtzone (G) eine Schichtdicke T _B von 3 nm bis 50 µm hat.

13. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schichtzone (S) eine Schichtdicke T von 0,5 bis 90 µm hat.

14. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Schichtdicke T _B der ersten Schichtzone (G) und der Schichtdicke T der zweiten Schichtzone (S) 1 bis 100 µm beträgt.

15. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schichtdicke T _B der ersten Schichtzone (G) und der Schichtdicke T der zweiten Schichtzone (S) die Beziehung T _B /T 1 besteht.

16. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke T _B der erste Schichtzone (G) 30 µm oder weniger ist, wenn der Gehalt der Germanium-Atome in dieser Schichtzone 1 × 10⁵ Atom-ppm oder mehr beträgt.

17. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schichtzone (G) 0,01 bis 40 Atom-% Wasserstoff-Atome enthalten sind.

18. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schichtzone (G) 0,01 bis 40 Atom-% Halogen-Atome enthalten sind.

19. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schichtzone (G) zusammen 0,01 bis 40 Atom-% Wasserstoff-Atome und Halogen-Atome enthalten sind.

20. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtzone (PN), welche die Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) enthält, den Endbereich auf der Trägerseite der zweiten Schichtzone (S) umfaßt.

21. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtzone (PN), welche die Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) enthält, die erste Schichtzone (G) und die zweite Schichtzone (S) überbrückt.

22. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) in der gesamten zweiten Schichtzone (S) enthalten ist.

23. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in der Richtung der Schichtdicke der maximale Gehalt der Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit C _{(G) max} und C _{(S) max} in der ersten Schichtzone (G) bzw. der zweiten Schichtzone (S) der Beziehung C _{(G) max} < C _{(S) max} genügt.

24. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Atome der Gruppe III des Periodischen Systems aus B, Al, Ga, In und Tl ausgewählt sind.

25. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Atome der Gruppe V des Periodischen Systems aus P, As, Sb und Bi ausgewählt sind.

26. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit (C) 0,01 bis 5 × 10⁴ Atom-ppm beträgt.

27. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schicht I, (102), (2502), eine zweite Schicht (II), (2505) liegt, die Silizium-Atome und Kohlenstoff- und/oder Sauerstoff- und/oder Stickstoff-Atome enthaltendes amorphes Material aufweist.

28. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Schicht (II) Wasserstoff-Atome enthalten sind.

29. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Schicht (II) Halogen-Atome enthalten sind.

30. Elektrofotografisches Aufzeichnungselement nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das die zweite Schicht (II) bildende amorphe Material unter den amorphen Materialien ausgewählt ist, die durch die folgenden Formeln a-(Si _x C_1-x ) _y (H, X) _1-y (A)a-(Si _x O_1-x ) _y (H, X) _1-y (B)a-(Si _x N_1-x ) _y (H, X) _1-y (C)dargestellt sind, worin 0<x, y<1 und X ein Halogen-Atom bedeuten.

31. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht eine Schichtdicke von 0,003 bis 30 µm hat.