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JPH0225169B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0225169B2
JPH0225169B2 JP58163433A JP16343383A JPH0225169B2 JP H0225169 B2 JPH0225169 B2 JP H0225169B2 JP 58163433 A JP58163433 A JP 58163433A JP 16343383 A JP16343383 A JP 16343383A JP H0225169 B2 JPH0225169 B2 JP H0225169B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
layer region
atoms
region
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58163433A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6055350A (en
Inventor
Keishi Saito
Yukihiko Oonuki
Shigeru Oono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP58163433A priority Critical patent/JPS6055350A/en
Priority to US06/646,425 priority patent/US4585721A/en
Priority to DE19843432646 priority patent/DE3432646A1/en
Priority to FR8413662A priority patent/FR2551563B1/fr
Priority to GB08422402A priority patent/GB2148021B/en
Publication of JPS6055350A publication Critical patent/JPS6055350A/en
Publication of JPH0225169B2 publication Critical patent/JPH0225169B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、光(ここでは広義の光で、紫外光
線、可視光線、赤外光線、X線、γ線等を示す)
の様な電磁波に感受性のある電子写真用光導電部
材に関する。 固体撮像装置、或いは像形成分野における電子
写真用像形成部材や原稿読取装置における光導電
層を形成する光導電材料としては、高感度で、
SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照
射する電磁波のスペクトル特性にマツチングした
吸収スペクトル特性を有すること、光応答性が速
く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時におい
て人体に対して無害であること、更には固体撮像
装置においては、残像を所定時間内に容易に処理
することができること等の特性が要求される。殊
に、事務機としてオフイスで使用される電子写真
装置内に組込まれる電子写真用像形成部材の場合
には、上記の使用時における無公害性は重要な点
である。 この様な点に立脚して最近注目されている光導
電材料にアモルフアスシリコン(以後a−Siと表
記す)があり、例えば、独国公開第2746967号公
報、同第2855718号公報には電子写真用像形成部
材としての応用、独国公開第2933411号公報には
光電変換読取装置への応用が記載されている。し
かしながら、従来のa−Siで構成された光導電層
を有する光導電部材は、暗抵抗値、光感度、光応
答性等の電気的、光学的、光導電的特性、及び耐
湿性等の使用環境特性の点、更には経時的安定性
の点において、総合的な特性向上を図る必要があ
るという、更に改良される可き点が存するのが実
情である。 例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合
に、高光感度化、高暗抵抗化を同時に図ろうとす
ると、従来においては、その使用時において残留
電位が残る場合が度々観測され、この種の光導電
部材は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用
による疲労の蓄積が起つて、残像が生ずる所謂ゴ
ースト現象を発する様になる。或いは、高速で繰
返し使用すると応答性が次第に低下する等の不都
合な点が生ずる場合が少なくなかつた。 更には、a−Siは可視光領域の短波長側に較べ
て、長波長側の波長領域よりも長い波長領域の吸
収係数が比較的小さく、現在実用化されている半
導体レーザとのマツチングに於いて、また、通常
使用されているハロゲンランプや蛍光灯を光源と
する場合、長波長側の光を有効に使用し得ていな
いという点に於いて、夫々改良される余地が残つ
ている。 又、別には照射される光が光導電層中に於い
て、充分吸収されずに、支持体に到達する光の量
が多くなると、支持体自体が光導電層を透過して
来る光に対する反射率が高い場合には、光導電層
内に於いて多重反射による干渉が起つて、画像の
「ボケ」が生ずる一要因となる。 この影響は、解像度を上げる為に、照射スポツ
トを小さくする程大きくなり、殊に半導体レーザ
を光源とする場合には大きな問題となつている。 更に、a−Si材料で光導電層を構成する場合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を図るため
に、水素原子或いは弗素原子や塩素原子等のハロ
ゲン原子、及び電気伝導型の制御のために硼素原
子や燐原子等が、或いはその他の特性改良のため
に他の原子が、各々構成原子として光導電層中に
含有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方如
何によつては、形成した層の電気的或いは光導電
的特性に問題が生ずる場合がある。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射に
よつて発生したフオトキヤリアの該層中での寿命
が充分でないこと、或いは暗部において、支持体
側よりの電荷の注入の阻止が充分でないこと等が
生ずる場合が少なくない。 更には、層厚が十数μ以上になると層形成用の
真空堆積室より取り出した後、空気中での放置時
間の経過と共に、支持体表面からの層の浮きや剥
離、或いは層に亀裂が生ずる等の現象を引起し勝
ちであつた。この現象は、殊に支持体が通常、電
子写真分野に於いて使用されているドラム状支持
体の場合に多く起る等、経時的安定性の点に於い
て解決される可き点がある。 従つてa−Si材料そのものの特性改良が図られ
る一方で光導電部材を設計する際に、上記した様
な問題の総てが解決されるように工夫される必要
がある。 本発明は上記の諸点に鑑み成されたもので、a
−Siに就て電子写真用像形成部材に使用される光
導電部材としての適用性とその応用性という観点
から総括的に鋭意研究検討を続けた結果、シリコ
ン原子を母体とし、水素原子(H)又はハロゲン
原子(X)のいずれか一方を少なくとも含有する
アモルフアス材料、所謂水素化アモルフアスシリ
コン、ハロゲン化アモルフアスシリコン、或いは
ハロゲン含有水素化アモルフアスシリコン〔以後
これ等の総称的表記として「a−Si(H,X)」を
使用する〕から構成され、光導電性を示す光受容
層を有する光導電部材の層構成を以後に説明され
る様に特定化して設計され作成された光導電部材
は、実用上著しく優れた特性を示すばかりでなく
従来の光導電部材と較べてみてもあらゆる点にお
いて凌駕していること、殊に電子写真用の光導電
部材として著しく優れた特性を有していること、
及び長波長側に於ける吸収スペクトル特性に優れ
ていることを見出した点に基づいている。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が常時
安定していて、殆んど使用環境に制限を受けない
全環境型であり、長波長側の光感度特性に優れる
と共に耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際し
ても劣化現象を起さず、残留電位が全く又は殆ん
ど観測されない電子写真用光導電部材を提供する
ことを主たる目的とする。 本発明の別の目的は、全可視光域に於いて光感
度が高く、殊に半導体レーザとのマツチングに優
れ、且つ光応答の速い電子写真用光導電部材を提
供することである。 本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層
と支持体との間や積層される層の各層間に於ける
密着性に優れ、構造配列的に緻密で安定的であ
り、層品質の高い電子写真用光導電部材を提供す
ることである。 本発明の他の目的は、電子写真用の像形成部材
として適用させた場合、通常の電子写真法が極め
て有効に適用され得る程度に、静電像形成の為の
帯電処理の際の電荷保持能が充分であり、且つ多
湿雰囲気中でもその特性の低下が殆んど観測され
ない優れた電子写真特性を有する電子写真用光導
電部材を提供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が高く、ハーフ
トーンが鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画
像を得る事が容易に出来る電子写真用の光導電部
材を提供することである。 本発明の更にもう一つの目的は、高光感度性、
高SN比特性及び支持体との間に良好な電気的接
触性を有する電子写真用光導電部材を提供するこ
とである。 本発明の電子写真用光導電部材(以下単に「光
導電部材」と称する)は、光導電部材用の支持体
と、該支持体上に配置され、1〜10×105atomic
ppmのゲルマニウム原子を層厚方向に連続的に均
一に含む非晶質材料で構成された層厚30Å〜50μ
の第1の層領域とシリコン原子を含む(ゲルマニ
ウム原子を含まない)非晶質材料で構成された層
厚0.5〜90μの第2の層領域とが前記支持体側より
順に設けられた層構成の層厚1〜100μの光導電
性を示す光受容層とからなり、前記第1の層領域
に0.01〜5×104atomic ppmの伝導性を支配する
物質が含有され、前記光受容層には0.0001〜
50atomic%の窒素原子が層厚方向において均一
もしくは前記支持体側において窒素原子の含有濃
度の最大値が500atomic ppm以上の高い部分を
有し、前記支持体側に較べて前記第2の層領域の
界面側において可成り低くされて含有されている
事を特徴とする。 上記した様な層構成を取る様にして設計された
本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを
解決し得、極めて優れた電気的、光学的、光導電
的特性、電気的耐圧性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用像形成部材として適用させた
場合には、画像形成への残留電位の影響が全くな
く、その電気的特性が安定しており高感度で、高
SN比を有するものであつて、耐光疲労、繰返し
使用特性に長け、濃度が高く、ハーフトーンが鮮
明に出て、且つ解像度の高い、高品質の画像を安
定して繰返し得ることができる。 又、本発明の光導電部材は支持体上に形成され
る光受容層が、層自体が強靭であつて、且つ支持
体との密着性に著しく優れており、高速で長時間
連続的に繰返し使用することができる。 更に、本発明の光導電部材は、全可視光域に於
いて光感度が高く、殊に半導体レーザとのマツチ
ングに優れ、且つ光応答が速い。 以下、図面に従つて、本発明の光導電部材に就
て詳細に説明する。 第1図は、本発明の第1の実施態様の光導電部
材の層構成を説明するために模式的に示した構成
図である。 第1図に示す光導電部材100は、光導電部材
用としての支持体101の上に、光受容層102
を有し、該光受容層102は自由表面105を一
方の端面に有している。光受容層102は、支持
体101側よりゲルマニウム原子と、必要に応じ
てシリコン原子、水素原子、ハロゲン原子(X)
のもの少なくとも1つを含有する非晶質材料(以
後「a−Ge(Si,H,X)」と略記する)で構成
された第1の層領域(G)103とa−Si(H,
X)で構成され光導電性を有する第2の層領域
(S)104とが順に積層された層構造を有する。 第1の層領域(G)103中に含有されるゲル
マニウム原子は、該第1の層領域(G)103の
層厚方向及び支持体101の表面と平行な面内方
向に連続的で均一に分布した状態となる様に前記
第1の層領域(G)103中に含有される。 本発明の光導電部材100に於いては、少なく
とも第1の層領域(G)103に伝導特性を支配
する物質(C)が含有されており、第1の層領域
(G)103に所望の伝導特性が与えられている。 本発明に於いては、第1の層領域(G)103
に含有される伝導特性を支配する物質(C)は、
第1の層領域(G)103の全層領域に万偏なく
均一に含有されても良く、第1の層領域(G)1
03の一部の層領域に偏在する様に含有されても
良い。 本発明に於いて伝導特性を支配する物質(C)
を第1の層領域(G)の一部の層領域に偏在する
様に第1の層領域(G)中に含有させる場合に
は、前記物質(C)の含有される層領域(PN)
は、第1の層領域(G)の端部層領域として設け
られるのが望ましいものである。殊に、第1の層
領域(G)の支持体側の端部層領域として前記層
領域(PN)が設けられる場合には、該層領域
(PN)中に含有される前記物質(C)の種類及
びその含有量を所望に応じて適宜選択することに
よつて支持体から光受容層中への特定の極性の電
荷の注入を効果的に阻止することが出来る。 本発明の光導電部材に於いては、伝導特性を制
御することの出来る物質(C)を、光受容層の一
部を構成する第1の層領域(G)中に、前記した
様に該層領域(G)の全域に万偏なく、或いは層
厚方向に偏在する様に含有させるものであるが、
更には、第1の層領域(G)上に設けられる第2
の層領域(S)中にも前記物質(C)を含有させ
ても良いものである。 第2の層領域(S)中に前記物質(C)を含有
させる場合には、第1の層領域(G)中に含有さ
れる前記物質(C)の種類やその含有量及びその
含有の仕方に応じて、第2の層領域(S)中に含
有させる物質(C)の種類やその含有量、及びそ
の含有の仕方が適宜決められる。 本発明に於いては、第2の層領域(S)中に前
記物質(C)を含有させる場合、好ましくは、少
なくとも第1の層領域(G)との接触界面を含む
層領域中に前記物質を含有させるのが望ましいも
のである。 本発明に於いては、前記物質(C)は第2の層
領域(S)の全層領域に万偏なく含有させても良
いし、或いは、その一部の層領域に均一に含有さ
せても良いものである。 第1の層領域(G)と第2の層領域(S)の両
方に伝導特性を支配する物質(C)を含有させる
場合、第1の層領域(G)に於ける前記物質
(C)が含有されている層領域と、第2の層領域
(S)に於ける前記物質(C)が含有されている
層領域とが、互いに接触する様に設けるのが望ま
しい。又、第1の層領域(G)と第2の層領域
(S)とに含有される前記物質(C)は、第1の
層領域(G)と第2の層領域(S)とに於いて同
種類でも異種類であつても良く、又、その含有量
は各層領域に於いて同じでも異つていても良い。 しかしながら、本発明に於いては、各層領域に
含有される前記物質(C)が両者に於いて同種類
である場合には、第1の層領域(G)中の含有量
を充分多くするか、又は、電気的特性の異なる種
類の物質(C)を、所望の各層領域に夫々含有さ
せるのが好ましいものである。 本発明に於いては、少なくとも光受容層を構成
する第1の層領域(G)中に、伝導特性を支配す
る物質(C)を含有させることにより、該物質
(C)の含有される層領域〔第1の層領域(G)
の一部又は全部の層領域のいずれでも良い〕の伝
導特性を所望に従つて任意に制御することが出来
るものであるが、この様な物質としては、所謂、
半導体分野で云われる不純物を挙げることが出
来、本発明に於いては、形成される光受容層を構
成するa−SiGe(H,X)に対して、p型伝導特
性を与えるp型不純物及びn型伝導特性を与える
n型不純物を挙げることが出来る。具体的にはp
型不純物としては、周期律表第族に属する原子
(第族原子)、例えば、B(硼素)、Al(アルミニ
ウム)、Ga(ガリウム)、In(インジウム)、Tl(タ
リウム)等があり、殊に好適に用いられるのは、
B,Gaである。n型不純物としては、周期律表
第族に属する原子(第族原子)、例えば、P
(燐)、As(砒素)、Sb(アンチモン)、Bi(ビスマ
ス)等であり、殊に、好適に用いられるのはP,
Asである。 本発明に於いて、伝導特性を制御する物質が含
有される層領域(PN)に於けるその含有量は該
層領域(PN)に要求される伝導特性、或いは該
層領域(PN)が支持体に直に接触して設けられ
る場合には、その支持体との接触界面に於ける特
性との関係等、有機的関連性に於いて、適宜選択
することが出来る。 又、前記層領域(PN)に直に接触して設けら
れる他の層領域や、該他の層領域との接触界面に
於ける特性との関係も考慮されて、伝導特性を制
御する物質の含有量が適宜選択される。 本発明に於いて、層領域(PN)中に含有され
る伝導特性を制御する物質(C)の含有量として
は、好ましくは、0.01〜5×104atomic ppm、よ
り好適には、0.5〜1×104atomic ppm、最適に
は、1〜5×103atomic ppmとされるのが望ま
しいものである。 本発明に於いて、伝導特性を支配する物質
(C)が含有される層領域(PN)に於ける該物
質(C)の含有量を、好ましくは30atomic ppm
以上、より好適には50atomic ppm以上、最適に
は100atomic ppm以上、とすることによつて例
えば、該含有させる物質が前記のp型不純物の場
合には、光受容層の自由表面が極性に帯電処理
を受けた際に支持体側からの光受容層中への電子
の注入を効果的に阻止することが出来、又、前記
含有させる物質が前記のn型不純物の場合には、
光受容層の自由表面が極性に帯電処理を受けた
際に、支持体側から光受容層中への正孔の注入を
効果的に阻止することが出来る。 上記の様な場合には、前述したように、前記層
領域(PN)を除いた部分の層領域(Z)には、
層領域(PN)に含有される伝導特性を支配する
物質(C)の伝導型の極性とは別の伝導型の極性
の伝導特性を支配する物質(C)を含有させても
良いし、或いは、同極性の伝導型を有する伝導性
を支配する物質(C)を、層領域(PN)に含有
させる実際の量よりも一段と少ない量にして含有
させても良いものである。 この様な場合、前記層領域(Z)中に含有され
る前記伝導特性を支配する物質の含有量として
は、層領域(PN)に含有される前記物質の極性
や含有量に応じて所望に従つて適宜決定されるも
のであるが、好ましくは、0.001〜1000atomic
ppm、より好適には0.05〜500atomic ppm、最適
には0.1〜200atomic ppmとされるのが望ましい
ものである。 本発明に於いて、層領域(PN)及び層領域
(Z)に同種の伝導性を支配する物質(C)を含
有させる場合には、層領域(Z)に於ける含有量
としては、好ましくは、30atomic ppm以下とす
るのが望ましいものである。 本発明に於いては、光受容層中に、一方の極性
の伝導型を有する伝導性を支配する物質を含有さ
せた層領域と、他方の極性の伝導型を有する伝導
性を支配する物質を含有させた層領域とを直に接
触する様に設けて、該接触領域に所謂空乏層を設
けることも出来る。つまり、例えば、光受容層中
に、前記のp型不純物を含有する層領域と前記の
n型不純物を含有する層領域とを直に接触する様
に設けて所謂p−n接合を形成して、空乏層を設
けることが出来る。 本発明に於いては、第一の層領域(G)上に設
けられる第2の層領域(S)中には、ゲルマニユ
ウム原子は含有されておらず、この様な層構造に
光受容層を形成することによつて、可視光領域を
含む比較的短波長から比較的長波長迄の全領域の
波長の光に対して光感度が優れている光導電部材
として得るものである。 又、第1の層領域(G)中に於けるゲルマニウ
ム原子の分布状態は、全層領域にゲルマニウム原
子が連続的に分布しているので、第1の層領域
(G)と第2の層領域(S)との間に於ける親和
性に優れ半導体レーザ等を使用した場合の、第2
の層領域(S)では殆んど吸収し切れない長波長
側の光を第1の層領域(G)に於いて実質的に完
全に吸収することが出来、支持体面からの反射に
よる干渉を防止することが出来る。 又、本発明の光導電部材に於いては、第1の層
領域(G)にシリコン原子が含有される場合に
は、該第1の層領域(G)と第2の層領域(S)
とを構成する光受容材料の夫々がシリコン原子と
いう共通の構成要素を有しているので、積層界面
に於いて化学的な安定性の確保が充分成されてい
る。 本発明において、第1の層領域(G)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量としては、本発
明の目的が効果的に達成される様に所望に従つて
適宜決められるが、好ましくは1〜10×
105atomic ppm、より好ましくは100×9.5×
105atomic ppm、最適には、500〜8×
105atomic ppmとされるのが望ましいものであ
る。 本発明に於いて第1の層領域(G)と第2の層
領域(S)との層厚は、本発明の目的を効果的に
達成させる為の重要な因子の1つであるので形成
される光導電部材に所望の特性が充分与えられる
様に、光導電部材の設計の際に充分なる注意が払
われる必要がある。 本発明に於いて、第1の層領域(G)の層厚
TBは、好ましくは、30Å〜50μ、より好ましく
は、40Å〜40μ、最適には、50Å〜30μとされる
のが望ましい。 又、第2の層領域(S)の層厚Tは、好ましく
は、0.5〜90μ、より好ましくは1〜80μ、最適に
は2〜50μとされるのが望ましい。 第1の層領域(G)の層厚TBと第2の層領域
(S)の層厚Tの和(TB+T)としては、両層領
域に要求される特性と光受容層全体に要求される
特性との相互間の有機的関連性に基づいて、光導
電部材の層設計の際に所望に従つて、適宜決定さ
れる。 本発明の光導電部材に於いては、上記の(TB
+T)の数値範囲としては、好ましくは1〜
100μ、より好適には1〜80μ、最適には2〜50μ
とされるのが望ましい。 本発明のより好ましい実施態様例に於いては、
上記の層厚TB及び層厚Tとしては、好ましくは
TB/T≦1なる関係を満足するように、夫々に
対して適宜適切な数値が選択されるのが望まし
い。 上記の場合に於ける層厚TB及び層厚Tの数値
の選択に於いて、より好ましくは、TB/T≦0.9、
最適にはTB/T≦0.8なる関係が満足される様に
層厚TB及び層厚Tの値が決定されるのが望まし
いものである。 本発明に於いて、第1の層領域(G)中に含有
されるゲルマニウム原子の含有量が1×
105atomic ppm以上の場合には、第1の層領域
(G)の層厚TBとしては成可く薄くされるのが望
ましく、好ましくは30μ以下、より好ましくは
25μ以下、最適には20μ以下とされるのが望まし
いものである。 本発明の光導電部材に於いては、高光感度化と
高暗抵抗化、更には、支持体と光受容層との間の
密着性の改良を図る目的の為に、光受容層中に
は、酸素原子が含有される。光受容層中に含有さ
れる酸素原子は、光受容層の全層領域に万偏なく
含有されても良いし、或いは、光受容層の一部の
層領域のみに含有させて偏在させても良い。 又、窒素原子の分布状態は、分布濃度C(N)
が光受容層の層厚方向に於いて均一であつても不
均一であつても良い。 本発明に於いて、光受容層に設けられる窒素原
子の含有されている層領域(N)は、光感度と暗
抵抗の向上を主たる目的とする場合には、光受容
層の全層領域を占める様に設けられ、支持体と光
受容層との間の密着性の強化を図るのを主たる目
的とする場合には、光受容層の支持体側端部層領
域を占める様に設けられる。 前者の場合、層領域(N)中に含有される窒素
原子の含有量は、高光感度を維持する為に比較的
少なくされ、後者の場合には、支持体との密着性
の強化を確実に図る為に比較的多くされるのが望
ましい。 又、前者と後者の両方を同時に達成する目的の
為には、支持体側に於いて比較的高濃度に分布さ
せ、光受容層の自由表面側に於いて比較的低濃度
に分布させるのか、或いは、光受容層の自由表面
側の表層領域には、窒素原子を積極的には含有さ
せない様な窒素原子の分布状態を層領域(N)中
に形成すれば良い。 本発明に於いて、光受容層に設けられる層領域
(N)に含有される窒素原子の含有量は、層領域
(N)自体に要求される特性、或いは該層領域
(N)が支持体に直に接触して設けられる場合に
は、該支持体との接触界面に於ける特性との関係
等、有機的関連性に於いて、適宜選択することが
出来る。 又、前記層領域(N)に直に接触して他の層領
域が設けられる場合には、該他の層領域の特性
や、該他の層領域との接触界面に於ける特性との
関係も考慮されて、窒素原子の含有量が適宜選択
される。 層領域(N)中に含有される窒素原子の量は、
形成される光導電部材に要求される特性に応じて
所望に従つて適宜決められるが、好ましくは
0.001〜50atomic%、より好ましくは、0.002〜
40atomic%、最適には0.003〜30atomic%とされ
るのが望ましいものである。 本発明に於いて、層領域(N)が光受容層の全
域を占めるか、或いは、光受容層の全域を占めな
くとも、層領域(N)の層厚Toの光受容層の層
厚Tに占める割合が充分多い場合には、層領域
(N)に含有される窒素原子の含有量の上限は、
前記の値より充分少なくされるのが望ましい。 本発明の場合には、層領域(N)の層厚Toが
光受容層の層厚Tに対して占める割合が5分2以
上となる様な場合には、層領域(N)中に含有さ
れる窒素原子の量の上限としては、好ましくは、
30atomic%以下、より好ましくは20atomic%以
下、最適には10atomic%以下とされるのが望ま
しいものである。 第2図乃至第10図には、本発明における光導
電部材の層領域(N)中に含有される窒素原子の
層厚方向の分布状態の典型的例が示される。 第2図乃至第10図において、横軸は窒素原子
の分布濃度Cを、縦軸は、層領域(N)の層厚を
示し、tBは支持体側の層領域(N)の端面の位置
を、tTは支持体側とは反対側の層領域(N)の端
面の位置を示す。即ち、窒素原子の含有される層
領域(N)はtB側よりtT側に向つて層形成がなさ
れる。 第2図には、層領域(N)中に含有される窒素
原子の層厚方向の分布状態の第1の典型例が示さ
れる。 第2図に示される例では、窒素原子の含有され
る層領域(N)が形成される支持体の表面と該層
領域(N)の表面とが接する界面位置tBよりt1
位置までは、窒素原子の分布濃度CがC1なる一
定の値を取りながら窒素原子が形成される層領域
(N)に含有され、位置t1よりは濃度C2より界面
位置tTに至るまで徐々に連続的に減少されてい
る。界面位置tTにおいては窒素原子の分布濃度C
はC3とされる。 第3図に示される例においては、含有される窒
素原子の分布濃度Cは位置tBより位置tTに到るま
で濃度C4から徐々に連続的に減少して位置tTにお
いて濃度C5となる様な分布状態を形成している。 第4図の場合には、位置tBより位置t2までは窒
素原子の分布濃度Cは濃度C6と一定値とされ位
置t2と位置tTとの間において、徐々に連続的に減
少され、位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に
零とされている(ここで実質的に零とは検出限界
量未満の場合である)。 第5図の場合には、窒素原子の分布濃度Cは位
置tBより位置tTに到るまで、濃度C8より連続的に
徐々に減少され、位置tTにおいて実質的に零とさ
れている。 第6図に示す例においては、窒素原子分布濃度
Cは、位置tBと位置t3間においては、濃度C9と一
定値であり、位置tTにおいては濃度C10される。
位置t3と位置tTとの間では、分布濃度Cは一次関
数的に位置t3より位置tTに至るまで減少されてい
る。 第7図に示される例においては、分布濃度Cは
位置tBより位置t4までは濃度C11の一定値を取り、
位置t4より位置tTまでは濃度C12より濃度C13まで
一次関数的に減少する分布状態とされている。 第8図に示す例においては、位置tBより位置tT
に至るまで、窒素原子の分布濃度Cは濃度C14
り実質的に零に至る様に一次関数的に減少してい
る。 第9図においては、位置tBより位置t5に至るま
では窒素原子の分布濃度Cは、濃度C15より濃度
C16まで一次関数的に減少され、位置t5と位置tT
の間においては、濃度C16の一定値とされた例が
示されている。 第10図に示される例においては、窒素原子の
分布濃度Cは位置tBにおいて濃度C17であり、位
置t6に至るまではこの濃度C17より初めはゆつく
りと減少され、t6の位置付近においては、急激に
減少されて位置t6では濃度C18とされる。 位置t6と位置t7との間においては、初め急激に
減少されて、その後は、緩かに徐々に減少されて
位置t7で濃度C19となり、位置t7と位置t8との間で
は、極めてゆつくりと徐々に減少されて位置t8
おいて、濃度C20に至たる。位置t8と位置tTの間に
おいては、濃度C20より実質的に零になる様に図
に示す如き形状の曲線に従つて減少されている。 以上、第2図乃至第10図により、層領域
(N)中に含有される窒素原子の層厚方向の分布
状態の典型例の幾つかを説明した様に、本発明に
おいては、支持体側において、窒素原子の分布濃
度Cの高い部分を有し、界面tT側においては、前
記分布濃度Cは支持体側に較べて可成り低くされ
た部分を有する窒素原子の分布状態が層領域
(N)に設けられている。 本発明において、光受容層を構成する窒素原子
の含有される層領域(N)は、上記した様に支持
体側の方に窒素原子が比較的高濃度で含有されて
いる局在領域(B)を有するものとして設けられ
るのが望ましく、この場合には、支持体と光受容
層との間の密着性をより一層向上させることが出
来る。 上記局在領域(B)は、第2図乃至第10図に
示す記号を用いて説明すれば、界面位置tBより5μ
以内に設けられるのが望ましい。 本発明においては、上記局在領域(B)は、界
面位置tBより5μ厚までの全層領域(LT)とされる
場合もあるし、又、層領域(LT)の一部とされ
る場合もある。 局在領域を層領域(LT)の一部とするか又は
全部とするかは、形成される光受容層に要求され
る特性に従つて適宜決められる。 局在領域(B)はその中に含有される窒素原子
の層厚方向の分布状態として窒素原子の分布濃度
の最大値Cmaxが好ましく500atomic ppm以上、
より好適には800atomic ppm以上、最適には
1000atomic ppm以上とされる様な分布状態とな
り得る様に層形成されるのが望ましい。 即ち、本発明においては、窒素原子の含有され
る層領域(N)は、支持体側からの層厚で5μ以
内(tBから5μ層の層領域)に分布濃度の最大値
Cmaxが存在する様に形成されるのが望ましい。 本発明において、必要に応じて光受容層中に含
有されるハロゲン原子(X)としては、具体的に
はフツ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊に
フツ素、塩素を好適なものとして挙げることが出
来る。 本発明において、a−Ge(Si,H,X)で構成
される第1の層領域(G)を形成するには例えば
グロー放電法、スパツタリング法、或いはイオン
プレーテイング法等の放電現象を利用する真空堆
積法によつて成される。例えば、グロー放電法に
よつて、a−Ge(Si,H,X)で構成される第1
の層領域(G)を形成するには、例えばゲルマニ
ウム原子(Ge)を供給し得るGe供給用の原料ガ
スと、必要に応じてシリコン原子(Si)を供給し
得るSi供給用の原料ガスと水素原子(H)導入用
の原料ガス又は/及びハロゲン原子(X)導入用
の原料ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に所
望のガス圧状態で導入して、該堆積室内にグロー
放電を生起させ、予め所定位置に設置されてある
所定の支持体表面上にa−Ge(Si,H,X)から
なる層を形成させれば良い。又、スパツタリング
法で形成する場合には、例えばAr,He等の不活
性ガス又はこれ等のガスをベースとした混合ガス
の雰囲気中でSiで構成されたターゲツト、或い
は、該ターゲツトとGeで構成されたターゲツト
の二枚を使用して、又は、SiとGeの混合された
ターゲツトを使用して、必要に応じてHe,Ar等
の稀釈ガスで稀釈されたGe供給用の原料ガスを、
必要に応じて、水素原子(H)又は/及びハロゲ
ン原子(X)導入用のガスをスパツタリング用の
堆積室に導入し、所望のガスのプラズマ雰囲気を
形成すると共に、前記Ge供給用の原料ガスのガ
ス流量を所望の変化率曲線に従つて制御し乍ら、
前記のターゲツトをスパツタリングしてやれば良
い。 イオンプレーテイング法の場合には、例えば多
結晶シリコン又は単結晶シリコンと多結晶ゲルマ
ニウム又は単結晶ゲルマニウムとを、夫々蒸発源
として蒸着ボートに収容し、この蒸発源を抵抗加
熱法、或いは、エレクトロンビーム法(EB法)
等によつて加熱蒸発させ、飛翔蒸発物を所望のガ
スプラズマ雰囲気中を通過させる以外は、スパツ
タリング法の場合と同様にする事で行うことが出
来る。 本発明において使用されるSi供給用の原料ガス
と成り得る物質としては、SiH4,Si2H6,Si3H8
Si4H10等のガス状態の又はガス化し得る水素化硅
素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙
げられ、殊に、層作成作業時の取扱い易さ、Si供
給効率の良さ等の点でSiH4,Si2H6が好ましいも
のとして挙げられる。 Ge供給用の原料ガスと成り得る物質としては、
GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10,Ge5H12
Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20等のガス状
態の又はガス化し得る水素化ゲルマニウムが有効
に使用されるものとして挙げられ、殊に、層作成
作業時の取扱い易さ、Ge供給効率の良さ等の点
で、GeH4,Ge2H6,Ge3H8が好ましいものとし
て挙げられる。 本発明において使用されるハロゲン原子導入用
の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化
合物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン
化物、ハロゲン間化合物、ハロゲンで置換された
シラン誘導体等のガス状態の又はガス化し得るハ
ロゲン化合物が好ましく挙げられる。 又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを
構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む水素化硅素化合物も有効なもの
として本発明においては挙げることが出来る。 本発明において好適に使用し得るハロゲン化合
物としては、具体的には、フツ素、塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲンガス、BrF,ClF,ClF3
BrF5,BrF3,IF3,IF7,ICl,IBr等のハロゲン
間化合物を挙げることが出来る。 ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲ
ン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si2F6,SiCl4,SiBr4等のハ
ロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。 この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用
してグロー放電法によつて本発明の特徴的な光導
電部材を形成する場合には、Ge供給用の原料ガ
スと共にSiを供給し得る原料ガスとしての水素化
硅素ガスを使用しなくとも、所望の支持体上にハ
ロゲン原子を含むa−SiGeから成る第1の層領
域(G)を形成する事が出来る。 グロー放電法に従つて、ハロゲン原子を含む第
1の層領域(G)を作成する場合、基本的には、
例えばSi供給用の原料ガスとなるハロゲン化硅素
とGe供給用の原料ガスとなる水素化ゲルマニウ
ムとAr,H2,He等のガス等を所定の混合比とガ
ス流量になる様にして第1の層領域(G)を形成
する堆積室に導入し、グロー放電を生起してこれ
等のガスのプラズマ雰囲気を形成することによつ
て、所望の支持体上に第1の層領域(G)を形成
し得るものであるが、水素原子の導入割合の制御
を一層容易になる様にする為にこれ等のガスに更
に水素ガス又は水素原子を含む硅素化合物のガス
も所望量混合して層形成しても良い。 又、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で
複数種混合して使用しても差支えないものであ
る。 スパツタリング法、イオンプレーテイング法の
何れの場合にも形成される層中にハロゲン原子を
導入するには、前記のハロゲン化合物又は前記の
ハロゲン原子を含む硅素化合物のガスを堆積室中
に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してや
れば良いものである。 又、水素原子を導入する場合には、水素原子導
入用の原料ガス、例えば、H2,或いは前記した
シラン類又は/及び水素化ゲルマニウム等のガス
類をスパツタリング用の堆積室中に導入して該ガ
ス類のプラズマ雰囲気を形成してやれば良い。 本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料
ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロ
ゲンを含む硅素化合物が有効なものとして使用さ
れるものであるが、その他に、HF,HCl,
HBr,HI、等のハロゲン化水素、SiH2F2
SiH2I2,SiH2Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3
のハロゲン置換水素化硅素、及びGeHF3
GeH2F2,GeH3F,GeHCl3,GeH2Cl2
GeH3Cl,GeHBr3,GeH2Br2,GeH3Br,
GeHI3,GeH2I2,GeH3I等の水素化ハロゲン化
ゲルマニウム、等の水素原子を構成要素の1つと
するハロゲン化物、GeF4,GeCl4,GeBr4
GeI4,GeF2,GeCl2,GeBr2,GeI2等のハロゲン
化ゲルマニウム、等々のガス状態の或いはガス化
し得る物質も有効な第1の層領域(G)形成用の
出発物質として挙げる事が出来る。 これ等の物質の中水素原子を含むハロゲン化物
は、第1の層領域(G)形成の際に層中にハロゲ
ン原子の導入と同時に電気的或いは光電的特性の
制御に極めて有効な水素原子も導入されるので、
本発明においては好適なハロゲン導入用の原料と
して使用される。 水素原子を第1の層領域(G)中に構造的に導
入するには、上記の他にH2、或いはSiH4
Si2H6,Si3H8,Si4H10等の水素化硅素をGeを供
給する為のゲルマニウム又はゲルマニウム化合物
と或いは、GeH4,Ge2H6,Ge3H8,Ge4H10
Ge5H12,Ge6H14,Ge7H16,Ge8H18,Ge9H20
の水素化ゲルマニウムとSiを供給する為のシリコ
ン又はシリコン化合物とを堆積室中に共存させて
放電を生起させる事でも行う事が出来る。 本発明の好ましい例において、形成される光導
電部材の第1の層領域(G)中に含有される水素
原子(H)の量又はハロゲン原子(X)の量又は
水素原子とハロゲン原子の量の和(H+X)は好
ましくは0.01〜40atomic%、より好適には0.05〜
30atomic%、最適には0.1〜25atomic%とされる
のが望ましい。 中に含有される水素原子(H)又は/及びハロ
ゲン原子(X)の量を制御するには、例えば支持
体温度又は/及び水素原子(H)、或いはハロゲ
ン原子(X)を含有させる為に使用される出発物
質の堆積装置系内へ導入する量、放電電力等を制
御してやれば良い。 本発明に於いて、a−Si(H,X)で構成され
る第2の層領域(S)を形成するには、前記した
第1の層領域(G)形成用の出発物質()の中
より、Ge供給用の原料ガスとなる出発物質を除
いた出発物質〔第2の層領域(S)形成用の出発
物質()〕を使用して、第1の層領域(G)を
形成する場合と同様の方法と条件に従つて行うこ
とが出来る。 即ち、本発明において、a−Si(H,X)で構
成される第2の層領域(S)を形成するには例え
ばグロー放電法、スパツタリング法、或いはイオ
ンプレーテイング法等の放電現象を利用する真空
堆積法によつて成される。例えば、グロー放電法
によつて、a−Si(H,X)で構成される第2の
層領域(S)を形成するには、基本的には前記し
たシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原
料ガスと共に、必要に応じて水素原子(H)導入
用の又は/及びハロゲン原子(X)導入用の原料
ガスを、内部が減圧にし得る堆積室内に導入し
て、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所
定位置に設置されてある所定の支持表面上にa−
Si(H,X)からなる層を形成させれば良い。又、
スパツタリング法で形成する場合には、例えば
Ar,He等の不活性ガス又はこれ等のガスをベー
スとした混合ガスの雰囲気中でSiで構成されたタ
ーゲツトをスパツタリングする際、水素原子
(H)又は/及びハロゲン原子(X)導入用のガ
スをスパツタリング用の堆積室に導入しておけば
良い。 光受容層を構成する層領域(PN)中に、伝導
特性を制御する物質(C)、例えば、第族原子
或いは第族原子を構造的に導入して前記物質
(C)の含有された層領域(PN)を形成するに
は、層形成の際に、第族原子導入用の出発物質
或いは第族原子導入用の出発物質をガス状態で
堆積室中に光受容層を形成する為の他の出発物質
と共に導入してやれば良い。この様な第族原子
導入用の出発物質と成り得るものとしては、常温
常圧でガス状の又は、少なくとも層形成条件下で
容易にガス化し得るものが採用されるのが望まし
い。その様な第族原子導入用の出発物質として
具体的には硼素原子導入用としては、B2H6
B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,B6H14
等の水素化硼素、BF3,BCl3,BBr3等のハロゲ
ン化硼素等が挙げられる。この他、AlCl3
GaCl3,Ga(CH33,InCl3,TlCl3等も挙げるこ
とが出来る。 第族原子導入用の出発物質として、本発明に
おいて有効に使用されるのは、燐原子導入用とし
ては、PH3,P2H4等の水素化燐、PH4I,PF3
PF5,PCl3,PCl5,PBr3,PBr5,PI3等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他、AsH3,AsF3
AsCl3,AsBr3,AsF5,SbH3,SbF5,SbCl3
SbCl5,BiH3,BiCl3,BiBr3等も第族原子導
入用の出発物質の有効なものとして挙げることが
出来る。 本発明に於いて、光受容層に窒素原子の含有さ
れた層領域(N)を設けるには、光受容層の形成
の際に窒素原子導入用の出発物質を前記した光受
容層形成用の出発物質と共に使用して、形成され
る層中にその量を制御し乍ら含有してやれば良
い。 層領域(N)を形成するのにグロー放電法を用
いる場合には、前記した光受容層形成用の出発物
質の中から所望に従つて選択されたものに窒素原
子導入用の出発物質が加えられる。その様な窒素
原子導入用の出発物質としては、少なくとも窒素
原子を構成原子とするガス状の物質又はガス化し
得る物質をガス化したものの中の大概のものが使
用され得る。 例えばシリコン原子(Si)を構成原子とする原
料ガスと、窒素原子(N)を構成原子とする原子
ガスと、必要に応じて水素原子(H)又は及びハ
ロゲン原子(X)を構成原子とする原料ガスとを
所望の混合比で混合して使用するか、又は、シリ
コン原子(Si)を構成原子とする原料ガスと、窒
素原子(N)及び水素原子(H)を構成原子とす
る原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合し
て使用することが出来る。 又、別には、シリコン原子(Si)と水素原子
(H)とを構成原子とする原料ガスに窒素原子
(N)を構成原子とする原料ガスを混合して使用
しても良い。 層領域(N)を形成する際に使用される窒素原
子(N)導入用の原料ガスに成り得るものとして
有効に使用される出発物質は、Nを構成原子とす
る或いはNとHとを構成原子とする例えば窒素
(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラジン
(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化アンモ
ニウム(NH4N3)等のガス状の又はガス化し得
る窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物を挙
げることが出来る。この他に、窒素原子(N)の
導入に加えて、ハロゲン原子(X)の導入も行え
るという点から、三弗化窒素(F3N)、四弗化窒
素(F4N2)等のハロゲン化窒素化合物を挙げる
ことが出来る。 本発明に於いては、層領域(N)中には窒素原
子で得られる効果を更に助長させる為に窒素原子
に加えて、更に酸素原子を含有することが出来
る。酸素原子を層領域(N)に導入する為の酸素
原子導入用の原料ガスとしては、例えば酸素
(O2)、オゾン(O3)、一酸化炭素(NO)、二酸化
窒素(NO2)、一二酸化窒素(N2O)、三二酸化
窒素(N2O3)、四三酸化窒素(N2O4)、五二酸化
窒素(N2O5)、三酸化窒素(NO3)、シリコン原
子(Si)と酸素原子(O)と水素原子(H)とを
構成原子とする、例えば、ジシロキサン
(H3SiOSiH3)、トリシロキサン
(H3SiOSiH2OSiH3)等の低級シロキサン等を挙
げることが出来る。 スパツタリング法によつて、窒素原子を含有す
る層領域(N)を形成するには、単結晶又は多結
晶のSiウエーハー又はSi3N4ウエーハー又はSiと
Si3N4が混合されて含有されているウエーハーを
ターゲツトとして、これ等を種々のガス雰囲気中
でスパツタリングすることによつて行えば良い。 例えば、Siウエーハーをターゲツトとして使用
すれば、窒素原子と必要に応じて水素原子又は/
及びハロゲン原子を導入する為の原料ガスを、必
要に応じて稀釈ガスで稀釈して、スパツター用の
堆積室中に導入し、これ等のガスのガスプラズマ
を形成して前記Siウエーハーをスパツタリングす
れば良い。 又、別には、SiとSi3N4とは別々のターゲツト
として、又はSiとSi3N4の混合した一枚のターゲ
ツトを使用することによつて、スパツター用のガ
スとしての稀釈ガスの雰囲気中で又は少なくとも
水素原子(H)又は/及びハロゲン原子(X)を
構成原子として含有するガス雰囲気中でスパツタ
リングすることによつて成される。窒素原子導入
用の原料ガスとしては、先述したグロー放電の例
で示した原料ガスの中の窒素原子導入用の原料ガ
スが、スパツタリングの場合にも有効なガスとし
て使用され得る。 本発明に於いて、光受容層の形成の際に、窒素
原子の含有される層領域(N)を設ける場合、該
層領域(N)に含有される窒素原子の分布濃度C
(N)を層厚方向に変化させて、所望の層厚方向
の分布状態(depth profile)を有する層領域
(N)を形成するには、グロー放電の場合には、
分布濃度C(N)を変化させるべき窒素原子導入
用の出発物質のガスを、そのガス流量を所望の変
化率曲線に従つて適宜変化させながら、堆積室内
に導入することによつて成される。 例えば、手動あるいは外部駆動モータ等の通常
用いられている何らかの方法により、ガス流路系
の途中に設けられた所定のニードルバルブの開口
を漸次変化させる操作を行えば良い。このとき、
流量の変化率は線型である必要はなく例えばマイ
コン等を用いて、あらかじめ設計された変化率曲
線に従つて流量を制御し、所望の含有率曲線を得
ることもできる。 層領域(N)をスパツタリング法によつて形成
する場合、窒素原子の層厚方向の分布濃度C(N)
を層厚方向で変化させて、窒素原子の層厚方向の
所望の分布状態(depth profile)を形成するに
は、第一には、グロー放電法による場合と同様
に、窒素原子導入用の出発物質をガス状態で使用
し、該ガスを堆積室中へ導入する際のガス流量を
所望に従つて適宜変化させることによつて成され
る。 第二には、スパツタリング用のターゲツトを例
えばSiとSi3N4との混合されたターゲツトを使用
するのであれば、SiとSi3N4との混合比をターゲ
ツトの層厚方向に於いて、予め変化させておくこ
とによつて成される。 本発明に於いて、形成される光受容層を構成す
る第二の層領域(S)中に含有される水素原子
(H)の量又はハロゲン原子(X)の量又は水素
原子とハロゲン原子の量の和(H+X)は、好ま
しくは1〜40atomic%、より好適には5〜
30atomic%、最適には5〜25atomic%とされる
のが望ましい。 本発明において使用される支持体としては、導
電性でも電気絶縁性であつても良い。導電性支持
体としては、例えば、NiCr、ステンレス、Al,
Cr,Mo,Au,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd等の
金属又はこれらの合金が挙げられる。 電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、セルロース、ア
セテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等
の合成樹脂のフイルム又はシート、ガラスセラミ
ツク、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体は、好適には少なくともその一方の表面
を導電処理され、該導電処理された表面側に他の
層が設けられるのが望ましい。 例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr,
Al,Cr,No,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,
Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O3+SnO2)等から
成る薄膜を設けることによつて導電性が付与さ
れ、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フ
イルムであれば、NiCr,Al,Ag,Pb,Zn,Ni,
Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt等の金
属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタ
リング等でその表面に設け、又は前記金属でその
表面をラミネート処理して、その表面に導電性が
付与される。支持体の形状としては、円筒状、ベ
ルト状、板状等任意の形状とし得、所望によつ
て、その形状は決定されるが、例えば、第1図の
光導電部材100を電子写真用像形成部材として
使用するのであれば連続高速複写の場合には、無
端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。支持
体の厚さは、所望通りの光導電部材が形成される
様に適宜決定されるが、光導電部材として可撓性
が要求される場合には、支持体としての機能が充
分発揮される範囲内であれば可能な限り薄くされ
る。而乍ら、この様な場合支持体の製造上及び取
扱い上、機械的強度等の点から、好ましくは、
10μ以上とされる。 次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概
略について説明する。 第11図に光導電部材の製造装置の一例を示
す。 図中の1102〜1106のガスボンベには、
本発明の光導電部材を形成するための原料ガスが
密封されており、その1例としてたとえば110
2は、Heで稀釈されたSiH4ガス(純度99.999%、
以下SiH4/Heと略す。)ボンベ、1103はHe
で稀釈されたGeH4ガス(純度99.999%、以下
GeH4/Heと略す。)ボンベ、1104はHeで稀
釈されたB2H6ガス(純度99.99%、以下B2H6
Heと略す。)ボンベ、1105はNH3ガス(純
度99.999%)ボンベ、1106はH2ガス(純度
99.999%)ボンベである。 これらのガスを反応室1101に流入させるに
はガスボンベ1102〜1106のバルブ112
2〜1126、リークバルブ1135が閉じられ
ていることを確認し、又、流入バルブ1112〜
1116、流出バルブ1117〜1121、補助
バルブ1132,1133が開かれていることを
確認して、先づメインバルブ1134を開いて反
応室1101及び各ガス配管内を排気する。次に
真空計1136の読みが約5×10-6torrになつた
時点で補助バルブ1132,1133、流出バル
ブ1117〜1121を閉じる。 次にシリンダー状基体1137上に光受容層を
形成する場合の一例をあげると、ガスボンベ11
02よりSiH4/Heガス、ガスボンベ1103よ
りGeH4/Heガス、ガスボンベ1104より
B2H6/Heガス、ガスボンベ1105よりNH3
スを、バルブ1122〜1125を開いて出口圧
ゲージ1127〜1130の圧を1Kg/cm2に調整
し、流入バルブ1112〜1115を徐々に開け
て、マスフロコントローラ1107〜1110内
に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ111
7〜1120、補助バルブ1132を徐々に開い
て夫々のガスを反応室1101に流入させる。こ
のときのSiH4/Heガス流量とGeH4/Heガス流
量とB2H6/Heガス流量とNH3ガス流量の比が所
望の値になるように流出バルブ1117〜112
0を調整し、又、反応室1101内の圧力が所望
の値になるように真空計1136の読みを見なが
らメインバルブ1134の開口を調整する。そし
て基体1137の温度が加熱ヒーター1138に
より50〜400℃の範囲の温度に設定されているこ
とを確認した後、電源1140を所望の電力に設
定して反応室1101内にグロー放電を生起させ
所望時間グロー放電を維持して、基体1137上
に所望層厚に硼素原子(B)と窒素原子(N)と
が含有され、a−SiGe(H,X)で構成された層
領域(B,N)が形成される。 層領域(B,N)が所望層厚に形成された段階
に於いて、流出バルブ1118,1119,11
20の夫々を完全に閉じること、及び必要に応じ
て放電条件を変えること以外は、同様な条件と手
順に従つて所望時間グロー放電を維持することで
前記層領域(B,N)上に、硼素原子(B)、窒
素原子(N)、ゲルマニウム原子(Ge)が含有さ
れていない、a−Si(H,X)で構成された層領
域(S)が形成されて、光受容層の形成が終了さ
れる。 上記の光受容層の形成の際に、該層形成開始後
所望の時間が経過した段階で、堆積室への
B2H6/Heガス或いはNH3ガスの流入を止めるこ
とによつて、硼素原子の含有された層領域(B)
及び窒素原子の含有された層領域(N)の各層厚
を任意に制御することが出来る。 又、所望の変化率曲線に従つて、堆積室110
1へのNH3ガスのガス流量を制御することによ
つて層領域(N)中に含有される窒素原子の分布
状態を所望通りに形成することが出来る。 層形成を行つている間は層形成の均一化を計る
ため基体1137はモータ1139により一定速
度で回転させてやるのが望ましい。 以下実施例について説明する。 実施例 1 第11図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に、第1表に示す条件で層形成を
行つて電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験
装置に設置し5.0kVで0.3sec間コロナ帯電を行
い、直ちに光像を照射した。光像はタングステン
ランプ光源を用い、2lux・secの光量を透過型の
テストチヤートを通して照射させた。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を像形成部材表面をカスケード
することによつて、像形成部材表面上に良好なト
ナー画像を得た。像形成部材上のトナー画像を、
5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写した所、
確像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高濃度の
画像が得られた。 実施例 2 第11図に示した製造装置により、第2表に示
す条件にした以外は実施例1と同様にして、層形
成を行つて電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、帯電極
性と現像剤の荷電極性の夫々を実施例1と反対に
した以外は実施例1と同様の条件及び手順で転写
紙上に画像を形成したところ極めて鮮明な画質が
得られた。 実施例 3 第11図に示した製造装置により、第3表に示
す条件にした以外は実施例1と同様にして、層形
成を行つて電子写真用像形成部材を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 4 実施例1に於いて、GeH4/HeガスとSiH4
Heガスのガス流量比を変えて第1層中に含有さ
れるゲルマニウム原子の含有量を第4表に示す様
に変えた以外は、実施例1と同様にして電子写真
用像形成部材を夫々作成した。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ第4表に示す結果が得られた。 実施例 5 実施例1に於いて、第1層の層厚を第5表に示
す様に変える以外は、実施例1と同様にして各電
子写真用像形成部材を作成した。 こうして得られた各像形成部材に就いて、実施
例1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形
成したところ第5表に示す結果が得られた。 実施例 6 第11図に示した製造装置により、シリンダー
状のAl基体上に、第6表乃至第8表に示す各条
件で層形成を行つて電子写真用像形成部材の夫々
(試料No.601,602,603)を得た。 こうして得られた像形成部材の夫々を、帯電露
光実験装置に設置し5.0kVで0.3sec間コロナ帯
電を行い、直ちに光像を照射した。光像はタング
ステンランプ光源を用い、2lux・secの光量を透
過型のテストチヤートを通しわ照射させた。 その後直ちに、荷電性の現像剤(トナーとキ
ヤリアーを含む)を各像形成部材表面をカスケー
ドすることによつて、各像形成部材表面上に良好
なトナー画像を得た。各像形成部材上のトナー画
像を、5.0kVのコロナ帯電で転写紙上に転写し
た所、解像力に優れ、階調再現性のよい鮮明な高
濃度の画像が得られた。 実施例 7 第11図に示した製造装置により、第9表及び
第10表に示す各条件にした以外は実施例1と同様
にして、層形成を行つて電子写真用像形成部材の
夫々(試料No.701,702)を得た。 こうして得られた像形成部材の夫々に就いて、
実施例1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像
を形成したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 8 第11図に示した製造装置により、第11表乃至
第15表に示す条件にした以外は実施例1と同様に
して、層形成を行つて電子写真用像形成部材の
夫々(試料No.801〜805)を得た。 こうして得られた像形成部材に就いて、実施例
1と同様の条件及び手順で転写紙上に画像を形成
したところ極めて鮮明な画質が得られた。 実施例 9 実施例1に於いて、光源をタングステンランプ
の代りに810nmのGaAs系半導体レーザ(10mW)
を用いて、静電像の形成を行つた以外は、実施例
1と同様のトナー画像形成条件にして、実施例1
と同様の条件で作成した電子写真用像形成部材に
就いてトナー転写画像の画質評価を行つたところ
解像力に優れ、階調再現性の良い鮮明な高品位の
画像が得られた。
The present invention relates to light (here, light in a broad sense, including ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, X-rays, γ-rays, etc.)
The present invention relates to photoconductive members for electrophotography that are sensitive to electromagnetic waves such as. As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in a solid-state imaging device, an electrophotographic image forming member in the image forming field, or a document reading device, it is highly sensitive,
Must have a high signal-to-noise ratio [photocurrent (Ip)/dark current (Id)], have absorption spectral characteristics that match the spectral characteristics of the irradiated electromagnetic waves, have fast photoresponsiveness, and have the desired dark resistance value. In some cases, solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being harmless to the human body and being able to easily process afterimages within a predetermined time. Particularly in the case of an electrophotographic image forming member incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-polluting property during use is an important point. Based on these points, amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si) is a photoconductive material that has recently attracted attention. The application as an image forming member for photography and the application to a photoelectric conversion/reading device are described in German Published Publication No. 2933411. However, conventional photoconductive members having photoconductive layers composed of a-Si have poor electrical, optical, and photoconductive properties such as dark resistance, photosensitivity, and photoresponsiveness, and moisture resistance. The reality is that there are points that can be further improved in terms of environmental characteristics and furthermore, stability over time, and it is necessary to improve the overall characteristics. For example, when applied to an electrophotographic image forming member, when trying to achieve high photosensitivity and high dark resistance at the same time, in the past, it has often been observed that residual potential remains during use, and this type of When a conductive member is repeatedly used for a long period of time, fatigue due to repeated use accumulates, and a so-called ghost phenomenon occurs in which an afterimage occurs. In addition, when used repeatedly at high speeds, inconveniences such as a gradual decrease in responsiveness often occur. Furthermore, a-Si has a relatively smaller absorption coefficient in the long wavelength region than in the short wavelength region of the visible light region, which makes it difficult to match with semiconductor lasers currently in practical use. Furthermore, when commonly used halogen lamps and fluorescent lamps are used as light sources, there remains room for improvement in that long wavelength light cannot be used effectively. In addition, if the irradiated light is not absorbed sufficiently in the photoconductive layer and the amount of light reaching the support increases, the support itself will reflect the light that has passed through the photoconductive layer. When the ratio is high, interference due to multiple reflections occurs within the photoconductive layer, which is one of the causes of "blurring" of images. This effect becomes greater as the irradiation spot is made smaller in order to increase the resolution, and is a major problem especially when a semiconductor laser is used as the light source. Furthermore, when the photoconductive layer is composed of a-Si material, hydrogen atoms, halogen atoms such as fluorine atoms, chlorine atoms, etc., and electrically conductive type Boron atoms, phosphorus atoms, etc. are contained in the photoconductive layer as constituent atoms for control purposes, or other atoms for the purpose of improving other properties, but how these constituent atoms are contained is determined. Problems may therefore arise in the electrical or photoconductive properties of the formed layer. That is, for example, the lifetime of photocarriers generated by light irradiation in the formed photoconductive layer is not sufficient, or the injection of charge from the support side is not sufficiently prevented in dark areas, etc. This often occurs. Furthermore, if the layer thickness exceeds 10 microns or more, the layer may lift or peel off from the surface of the support, or cracks may develop as the time passes for the layer to stand in the air after being removed from the vacuum deposition chamber for layer formation. It was a victory because it brought about phenomena such as this. This phenomenon often occurs especially when the support is a drum-shaped support commonly used in the field of electrophotography, and there are points that can be solved in terms of stability over time. . Therefore, while efforts are being made to improve the properties of the a-Si material itself, it is necessary to take measures to solve all of the above-mentioned problems when designing photoconductive members. The present invention has been made in view of the above points, and includes a
-As a result of intensive research and study on Si from the viewpoint of its applicability and applicability as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, we found that silicon atoms are used as a matrix and hydrogen atoms (H ) or a halogen atom (X), so-called hydrogenated amorphous silicon, halogenated amorphous silicon, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon [hereinafter referred to as ``a'' generically. -Si (H, The material not only exhibits extremely excellent properties in practical use, but also surpasses conventional photoconductive materials in all respects, especially as a photoconductive material for electrophotography. that you are
This is based on the discovery that it has excellent absorption spectrum characteristics on the long wavelength side. The present invention has stable electrical, optical, and photoconductive properties at all times, is suitable for all environments with almost no restrictions on usage environments, and has excellent photosensitivity on the long wavelength side and is extremely resistant to light fatigue. The main object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that has a long lifespan, does not cause any deterioration phenomenon even after repeated use, and has no or almost no residual potential observed. Another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that has high photosensitivity in the entire visible light range, has excellent matching with semiconductor lasers in particular, and has fast photoresponse. Another object of the present invention is to provide excellent adhesion between a layer provided on a support and the support and between each laminated layer, to provide a dense and stable structural arrangement, and to provide layer quality. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member for electrophotography having high properties. Another object of the present invention is to maintain charge retention during charging processing for electrostatic image formation to such an extent that ordinary electrophotography can be applied very effectively when applied as an image forming member for electrophotography. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member for electrophotography, which has sufficient performance and excellent electrophotographic properties with almost no deterioration of the properties observed even in a humid atmosphere. Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Yet another object of the present invention is high photosensitivity,
An object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that has high signal-to-noise ratio characteristics and good electrical contact with a support. The photoconductive member for electrophotography of the present invention (hereinafter simply referred to as "photoconductive member") includes a support for the photoconductive member, and is disposed on the support ,
A layer thickness of 30 Å to 50 μ made of an amorphous material containing ppm of germanium atoms continuously and uniformly in the layer thickness direction.
A first layer region and a second layer region having a layer thickness of 0.5 to 90μ and made of an amorphous material containing silicon atoms (but not containing germanium atoms) are provided in order from the support side. It consists of a photoreceptive layer exhibiting photoconductivity with a layer thickness of 1 to 100μ, the first layer region contains a substance controlling conductivity of 0.01 to 5×10 4 atomic ppm, and the photoreceptor layer has 0.0001~
50 atomic % of nitrogen atoms are uniform in the layer thickness direction or there is a portion where the maximum concentration of nitrogen atoms is higher than 500 atomic ppm on the support side, and the interface side of the second layer region is compared to the support side. It is characterized by a considerably low content. The photoconductive member of the present invention designed to have the above-described layer structure can solve all of the problems described above, and has extremely excellent electrical, optical, and photoconductive properties. Indicates pressure resistance and usage environment characteristics. In particular, when applied as an electrophotographic image forming member, there is no influence of residual potential on image formation, its electrical characteristics are stable, and it is highly sensitive and has high
It has a high signal-to-noise ratio, has excellent light fatigue resistance and repeated use characteristics, and can stably and repeatedly produce high-quality images with high density, clear halftones, and high resolution. Furthermore, in the photoconductive member of the present invention, the photoreceptive layer formed on the support is strong and has excellent adhesion to the support, and can be continuously repeated at high speed for a long time. can be used. Further, the photoconductive member of the present invention has high photosensitivity in the entire visible light range, is particularly excellent in matching with semiconductor lasers, and has fast photoresponse. Hereinafter, the photoconductive member of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing the layer structure of a photoconductive member according to a first embodiment of the present invention. The photoconductive member 100 shown in FIG.
The photoreceptive layer 102 has a free surface 105 on one end surface. The light-receiving layer 102 includes germanium atoms, silicon atoms, hydrogen atoms, and halogen atoms (X) as necessary from the support 101 side.
The first layer region (G) 103 is composed of an amorphous material (hereinafter abbreviated as "a-Ge (Si, H, X)") containing at least one of
It has a layer structure in which a second layer region (S) 104 composed of X) and having photoconductivity are laminated in order. The germanium atoms contained in the first layer region (G) 103 are continuous and uniform in the layer thickness direction of the first layer region (G) 103 and in the in-plane direction parallel to the surface of the support 101. It is contained in the first layer region (G) 103 in a distributed state. In the photoconductive member 100 of the present invention, at least the first layer region (G) 103 contains a substance (C) that controls conduction characteristics, and the first layer region (G) 103 has a desired amount of The conduction properties are given. In the present invention, the first layer region (G) 103
The substance (C) that controls the conduction properties contained in
It may be uniformly contained in the entire layer region of the first layer region (G) 103, and the first layer region (G) 1
It may be contained so as to be unevenly distributed in some layer regions of 03. Substance (C) that controls conduction properties in the present invention
When the substance (C) is contained in the first layer region (G) so as to be unevenly distributed in a part of the layer region (G), the layer region (PN) in which the substance (C) is contained
is preferably provided as an end layer region of the first layer region (G). In particular, when the layer region (PN) is provided as the end layer region on the support side of the first layer region (G), the substance (C) contained in the layer region (PN) By appropriately selecting the type and content thereof as desired, it is possible to effectively prevent charge of a specific polarity from being injected from the support into the photoreceptive layer. In the photoconductive member of the present invention, the substance (C) capable of controlling conduction properties is added to the first layer region (G) constituting a part of the photoreceptive layer as described above. It is contained evenly throughout the layer region (G) or unevenly distributed in the layer thickness direction,
Furthermore, a second layer provided on the first layer region (G)
The substance (C) may also be contained in the layer region (S). When the substance (C) is contained in the second layer region (S), the type, amount and content of the substance (C) contained in the first layer region (G) are determined. Depending on the method, the type and amount of the substance (C) to be contained in the second layer region (S), and the manner in which it is contained are appropriately determined. In the present invention, when the substance (C) is contained in the second layer region (S), preferably the substance (C) is contained in the layer region including at least the contact interface with the first layer region (G). It is desirable to include a substance. In the present invention, the substance (C) may be uniformly contained in the entire layer region of the second layer region (S), or may be uniformly contained in a part of the layer region. is also good. When both the first layer region (G) and the second layer region (S) contain a substance (C) that controls conduction characteristics, the substance (C) in the first layer region (G) It is desirable that the layer region containing the substance (C) and the layer region containing the substance (C) in the second layer region (S) be in contact with each other. Further, the substance (C) contained in the first layer region (G) and the second layer region (S) is contained in the first layer region (G) and the second layer region (S). They may be of the same type or different types, and their content may be the same or different in each layer region. However, in the present invention, if the substance (C) contained in each layer region is the same in both, it is necessary to increase the content in the first layer region (G) sufficiently. Alternatively, it is preferable that substances (C) of different types with different electrical properties are contained in each desired layer region. In the present invention, by containing the substance (C) that controls the conduction characteristics at least in the first layer region (G) constituting the photoreceptive layer, the layer containing the substance (C) can be improved. Region [first layer region (G)
It is possible to arbitrarily control the conduction characteristics of the layer (either part or all of the layer region) as desired, but such materials include the so-called
Examples of impurities used in the semiconductor field include p-type impurities that impart p-type conductivity to a-SiGe (H, Examples include n-type impurities that provide n-type conduction characteristics. Specifically, p
Type impurities include atoms belonging to the group of the periodic table (group atoms), such as B (boron), Al (aluminum), Ga (gallium), In (indium), Tl (thallium), etc. It is suitably used for
B, Ga. As the n-type impurity, atoms belonging to the group of the periodic table (group atoms), such as P
(phosphorus), As (arsenic), Sb (antimony), Bi (bismuth), etc., and particularly preferably used are P,
It is As. In the present invention, the content in the layer region (PN) in which the substance controlling conduction properties is contained depends on the conduction properties required for the layer region (PN) or the content that the layer region (PN) supports. When it is provided in direct contact with the body, it can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the relationship with the properties at the contact interface with the support. In addition, the relationship with other layer regions provided in direct contact with the layer region (PN) and the characteristics at the contact interface with the other layer regions is also considered, and the material controlling the conduction characteristics is determined. The content is selected appropriately. In the present invention, the content of the substance (C) that controls conduction properties contained in the layer region (PN) is preferably 0.01 to 5×10 4 atomic ppm, more preferably 0.5 to It is desirable that the content be 1×10 4 atomic ppm, most preferably 1 to 5×10 3 atomic ppm. In the present invention, the content of the substance (C) that controls conduction characteristics in the layer region (PN) containing the substance (C) is preferably 30 atomic ppm.
As described above, by setting the amount to be more preferably 50 atomic ppm or more, optimally 100 atomic ppm or more, for example, when the substance to be contained is the above-mentioned p-type impurity, the free surface of the photoreceptive layer is polarized. It is possible to effectively prevent the injection of electrons from the support side into the photoreceptive layer when subjected to treatment, and when the substance to be contained is the n-type impurity,
When the free surface of the photoreceptive layer is polarized, injection of holes from the support side into the photoreceptor layer can be effectively prevented. In the above case, as mentioned above, in the layer region (Z) excluding the layer region (PN),
The layer region (PN) may contain a substance (C) that controls conduction characteristics with a conduction type polarity different from the conduction type polarity of the substance (C) that controls conduction characteristics contained in the layer region (PN), or The substance (C) that controls conductivity and has the same conductivity type may be contained in an amount much smaller than the actual amount contained in the layer region (PN). In such a case, the content of the substance controlling the conduction characteristics contained in the layer region (Z) may be determined as desired depending on the polarity and content of the substance contained in the layer region (PN). Therefore, it should be determined appropriately, but preferably 0.001 to 1000 atomic
ppm, more preferably 0.05 to 500 atomic ppm, optimally 0.1 to 200 atomic ppm. In the present invention, when the layer region (PN) and the layer region (Z) contain the same type of substance (C) that controls conductivity, the content in the layer region (Z) is preferably is preferably 30 atomic ppm or less. In the present invention, the photoreceptive layer contains a layer region containing a substance controlling conductivity having a conductivity type of one polarity and a substance controlling conductivity having a conductivity type of the other polarity. It is also possible to provide a so-called depletion layer in the contact region by directly contacting the layer region containing the material. That is, for example, the layer region containing the p-type impurity and the layer region containing the n-type impurity are provided in the photoreceptive layer so as to be in direct contact with each other to form a so-called p-n junction. , a depletion layer can be provided. In the present invention, germanium atoms are not contained in the second layer region (S) provided on the first layer region (G), and a light-receiving layer is not provided in such a layer structure. By forming the photoconductive member, a photoconductive member can be obtained which has excellent photosensitivity to light of all wavelengths from relatively short wavelengths to relatively long wavelengths including the visible light region. In addition, the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G) is such that germanium atoms are continuously distributed in the entire layer region, so that the distribution state of germanium atoms in the first layer region (G) and the second layer region is different. When a semiconductor laser etc. with excellent affinity with the region (S) is used, the second
The first layer region (G) can substantially completely absorb light on the longer wavelength side, which is almost completely absorbed in the layer region (S), and eliminates interference due to reflection from the support surface. It can be prevented. Further, in the photoconductive member of the present invention, when silicon atoms are contained in the first layer region (G), the first layer region (G) and the second layer region (S)
Since each of the light-receiving materials constituting the two has a common constituent element of silicon atoms, chemical stability is sufficiently ensured at the laminated interface. In the present invention, the content of germanium atoms contained in the first layer region (G) is appropriately determined as desired so as to effectively achieve the object of the present invention, but is preferably 1. ~10×
10 5 atomic ppm, more preferably 100×9.5×
10 5 atomic ppm, optimally 500-8×
It is preferable to set it at 10 5 atomic ppm. In the present invention, the layer thickness of the first layer region (G) and the second layer region (S) is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention. Considerable care must be taken in the design of the photoconductive member to ensure that the photoconductive member has the desired properties. In the present invention, the layer thickness of the first layer region (G)
T B is preferably 30 Å to 50 μ, more preferably 40 Å to 40 μ, and optimally 50 Å to 30 μ. Further, the layer thickness T of the second layer region (S) is preferably 0.5 to 90μ, more preferably 1 to 80μ, and optimally 2 to 50μ. The sum of the layer thickness T B of the first layer region (G) and the layer thickness T of the second layer region (S) (T B +T) is based on the characteristics required for both layer regions and the overall photoreceptive layer. It is determined as desired when designing the layers of the photoconductive member, based on the organic relationship between the properties and the required properties. In the photoconductive member of the present invention, the above (T B
The numerical range of +T) is preferably 1 to
100μ, more preferably 1-80μ, optimally 2-50μ
It is desirable that this is done. In a more preferred embodiment of the present invention,
The above layer thickness T B and layer thickness T are preferably
It is desirable that appropriate numerical values be selected for each of them so as to satisfy the relationship T B /T≦1. In selecting the numerical values of the layer thickness T B and the layer thickness T in the above case, it is more preferable that T B /T≦0.9,
Optimally, it is desirable that the values of layer thickness T B and layer thickness T be determined so that the relationship T B /T≦0.8 is satisfied. In the present invention, the content of germanium atoms contained in the first layer region (G) is 1×
In the case of 10 5 atomic ppm or more, it is desirable that the layer thickness T B of the first layer region (G) be as thin as possible, preferably 30μ or less, more preferably
It is desirable that the thickness be 25μ or less, optimally 20μ or less. In the photoconductive member of the present invention, the photoreceptive layer contains a , contains an oxygen atom. The oxygen atoms contained in the photoreceptive layer may be uniformly contained in the entire layer area of the photoreceptive layer, or may be contained and unevenly distributed only in some layer areas of the photoreceptive layer. good. In addition, the distribution state of nitrogen atoms is the distribution concentration C(N)
may be uniform or non-uniform in the thickness direction of the photoreceptive layer. In the present invention, when the main purpose of the layer region (N) containing nitrogen atoms provided in the photoreceptive layer is to improve photosensitivity and dark resistance, the entire layer region of the photoreceptive layer is When the main purpose is to strengthen the adhesion between the support and the light-receiving layer, the light-receiving layer is provided so as to occupy the support-side end layer region of the light-receiving layer. In the former case, the content of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is kept relatively low in order to maintain high photosensitivity, while in the latter case, it ensures enhanced adhesion with the support. It is desirable that the amount be relatively large in order to achieve this goal. In addition, in order to achieve both the former and the latter at the same time, it is necessary to distribute it at a relatively high concentration on the support side and at a relatively low concentration on the free surface side of the photoreceptive layer, or In the surface layer region on the free surface side of the photoreceptive layer, a nitrogen atom distribution state may be formed in the layer region (N) such that nitrogen atoms are not actively contained. In the present invention, the content of nitrogen atoms contained in the layer region (N) provided in the photoreceptive layer depends on the characteristics required for the layer region (N) itself, or when the layer region (N) is attached to the support. When provided in direct contact with the support, it can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the relationship with the properties at the contact interface with the support. In addition, when another layer region is provided in direct contact with the layer region (N), the relationship with the characteristics of the other layer region and the characteristics at the contact interface with the other layer region The nitrogen atom content is appropriately selected with consideration given to the following. The amount of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is
It can be determined as desired depending on the characteristics required of the photoconductive member to be formed, but preferably
0.001~50atomic%, more preferably 0.002~
It is desirable that the content be 40 atomic%, optimally 0.003 to 30 atomic%. In the present invention, whether the layer region (N) occupies the entire area of the photoreceptive layer or even if it does not occupy the entire area of the photoreceptor layer, the layer thickness T of the photoreceptor layer is equal to the layer thickness To of the layer area (N). If the proportion of nitrogen atoms in the layer region (N) is sufficiently large, the upper limit of the content of nitrogen atoms in the layer region (N) is
It is desirable that it be sufficiently smaller than the above value. In the case of the present invention, if the ratio of the layer thickness To of the layer region (N) to the layer thickness T of the photoreceptive layer is 2/5 or more, The upper limit of the amount of nitrogen atoms is preferably:
It is desirable that the content be 30 atomic % or less, more preferably 20 atomic % or less, and optimally 10 atomic % or less. 2 to 10 show typical examples of the distribution state of nitrogen atoms contained in the layer region (N) of the photoconductive member in the present invention in the layer thickness direction. 2 to 10, the horizontal axis shows the distribution concentration C of nitrogen atoms, the vertical axis shows the layer thickness of the layer region (N), and t B is the position of the end surface of the layer region (N) on the support side. , t T indicates the position of the end surface of the layer region (N) on the side opposite to the support side. That is, the layer region (N) containing nitrogen atoms is formed as a layer from the t B side toward the t T side. FIG. 2 shows a first typical example of the distribution state of nitrogen atoms contained in the layer region (N) in the layer thickness direction. In the example shown in FIG. 2, from the interface position tB where the surface of the support where the layer region (N) containing nitrogen atoms is formed and the surface of the layer region (N) contact, to the position t1 . is contained in the layer region (N) where nitrogen atoms are formed, with the distribution concentration C of nitrogen atoms taking a constant value C 1 , and gradually increases from the concentration C 2 to the interface position t T from the position t 1 . has been continuously decreased. At the interface position tT , the distribution concentration of nitrogen atoms C
is assumed to be C 3 . In the example shown in FIG. 3, the distribution concentration C of the contained nitrogen atoms gradually and continuously decreases from the concentration C4 from the position tB to the position tT , and at the position tT the concentration C5 decreases. The distribution state is formed as follows. In the case of Fig. 4, the distribution concentration C of nitrogen atoms is constant at the concentration C 6 from position t B to position t 2 , and gradually and continuously decreases between position t 2 and position t T. At the position tT , the distribution concentration C is substantially zero (substantially zero here means that it is less than the detection limit amount). In the case of Fig. 5, the distribution concentration C of nitrogen atoms is gradually decreased continuously from the concentration C 8 from position t B to position t T , and becomes substantially zero at position t T. There is. In the example shown in FIG. 6, the nitrogen atom distribution concentration C is constant at a concentration C9 between the position tB and the position t3 , and the concentration C10 at the position tT .
Between the position t 3 and the position t T , the distribution concentration C is linearly decreased from the position t 3 to the position t T . In the example shown in FIG. 7, the distribution concentration C takes a constant value of concentration C 11 from position t B to position t 4 ,
From position t4 to position tT , the distribution state is such that the concentration decreases linearly from C12 to C13 . In the example shown in FIG. 8, from position t B to position t T
Up to , the distribution concentration C of nitrogen atoms decreases linearly from the concentration C 14 to substantially zero. In FIG. 9, from position tB to position t5 , the distribution concentration C of nitrogen atoms is lower than the concentration C15 .
An example is shown in which the concentration C 16 is linearly decreased to C 16 and the concentration C 16 is kept at a constant value between the position t 5 and the position t T. In the example shown in FIG. 10, the distribution concentration C of nitrogen atoms is a concentration C 17 at position t B , and at first it gradually decreases from this concentration C 17 until reaching position t 6 , and then at t 6 it decreases slowly. Near the position, the concentration decreases rapidly to a concentration C18 at position t6 . Between position t 6 and position t 7 , the concentration is decreased rapidly at first, then slowly and gradually decreased to reach C 19 at position t 7 , and then between position t 7 and position t 8 Then, the concentration decreases very slowly and reaches the concentration C 20 at position t 8 . Between position t8 and position tT , the concentration is reduced from C20 to substantially zero according to a curve shaped as shown in the figure. As described above with reference to FIGS. 2 to 10, some typical examples of the distribution state of nitrogen atoms contained in the layer region (N) in the layer thickness direction, in the present invention, on the support side , the layer region (N) has a portion where the distribution concentration C of nitrogen atoms is high, and the distribution state of nitrogen atoms has a portion where the distribution concentration C is considerably lower on the interface tT side than on the support side. It is set in. In the present invention, the layer region (N) containing nitrogen atoms constituting the photoreceptive layer is the localized region (B) containing nitrogen atoms at a relatively high concentration on the support side as described above. It is desirable that the support be provided as having the following properties, and in this case, the adhesion between the support and the light-receiving layer can be further improved. The above localized region (B) can be explained using the symbols shown in FIGS. 2 to 10, by 5μ from the interface position tB .
It is desirable that it be established within In the present invention, the localized region (B) may be the entire layer region (L T ) up to 5μ thick from the interface position t B , or may be a part of the layer region (L T ). In some cases, it may be done. Whether the localized region is a part or all of the layer region (L T ) is determined as appropriate depending on the characteristics required of the photoreceptive layer to be formed. In the localized region (B), the maximum value Cmax of the distribution concentration of nitrogen atoms is preferably 500 atomic ppm or more as the distribution state of the nitrogen atoms contained therein in the layer thickness direction,
More preferably 800 atomic ppm or more, optimally
It is desirable to form a layer so that a distribution state of 1000 atomic ppm or more can be achieved. That is, in the present invention, the layer region (N) containing nitrogen atoms has the maximum distribution concentration within 5μ in layer thickness from the support side (layer region of 5μ layer from t B ).
It is desirable that the structure be formed so that Cmax exists. In the present invention, specific examples of the halogen atom (X) contained in the light-receiving layer if necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, with fluorine and chlorine being particularly preferred. It can be mentioned as. In the present invention, a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method is used to form the first layer region (G) composed of a-Ge (Si, H, X). It is made by a vacuum deposition method. For example, by using the glow discharge method, the first
In order to form the layer region (G), for example, a Ge supply source gas that can supply germanium atoms (Ge), and a Si supply source gas that can supply silicon atoms (Si) as necessary. A raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or a raw material gas for introducing halogen atoms (X) is introduced at a desired gas pressure into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure, and a glow discharge is generated in the deposition chamber. A layer made of a-Ge (Si, H, In addition, when forming by a sputtering method, for example, a target made of Si, or a target made of Si and Ge in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He, or a mixed gas based on these gases. Using two of the prepared targets or a mixed target of Si and Ge, the raw material gas for supplying Ge diluted with diluting gas such as He or Ar as necessary,
If necessary, a gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) is introduced into the deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the desired gas, and the raw material gas for supplying Ge while controlling the gas flow rate according to the desired rate of change curve.
All you have to do is sputter the target mentioned above. In the case of the ion plating method, for example, polycrystalline silicon or single crystal silicon and polycrystalline germanium or single crystal germanium are housed in a deposition boat as evaporation sources, and the evaporation sources are heated using a resistance heating method or an electron beam. Law (EB Law)
This can be carried out in the same manner as in the sputtering method, except that the evaporated material is heated and evaporated by a method such as the above method, and the flying evaporated material is passed through a desired gas plasma atmosphere. Substances that can be used as raw material gas for supplying Si used in the present invention include SiH 4 , Si 2 H 6 , Si 3 H 8 ,
Gaseous or gasifiable silicon hydride (silanes) such as Si 4 H 10 can be effectively used, especially because of its ease of handling during layer creation work and good Si supply efficiency. In this respect, SiH 4 and Si 2 H 6 are preferred. Substances that can be used as raw material gas for Ge supply include:
GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 , Ge 4 H 10 , Ge 5 H 12 ,
Ge 6 H 14 , Ge 7 H 16 , Ge 8 H 18 , Ge 9 H 20 and other germanium hydrides in a gaseous state or that can be gasified are mentioned as those that can be effectively used, especially during layer formation work. GeH 4 , Ge 2 H 6 , and Ge 3 H 8 are preferred in terms of ease of handling, good Ge supply efficiency, and the like. Effective raw material gases for introducing halogen atoms used in the present invention include many halogen compounds, such as halogen gases, halides, interhalogen compounds, halogen-substituted silane derivatives, etc. Preferred examples include halogen compounds that can be converted into Further, a silicon hydride compound containing a halogen atom, which is in a gaseous state or can be gasified and whose constituent elements are a silicon atom and a halogen atom, can also be mentioned as an effective compound in the present invention. Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include fluorine, chlorine, bromine,
Iodine halogen gas, BrF, ClF, ClF 3 ,
Examples include interhalogen compounds such as BrF 5 , BrF 3 , IF 3 , IF 7 , ICl, and IBr. Preferred examples of silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, include silicon halides such as SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , and SiBr 4 . I can do it. When forming the characteristic photoconductive member of the present invention using a glow discharge method using such a silicon compound containing a halogen atom, the material gas that can supply Si together with the material gas for supplying Ge is used. The first layer region (G) made of a-SiGe containing halogen atoms can be formed on a desired support without using silicon hydride gas. When creating the first layer region (G) containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically:
For example, silicon halide, which is a raw material gas for supplying Si, germanium hydride, which is a raw material gas for Ge supply, and gases such as Ar, H 2 , He, etc. are mixed at a predetermined mixing ratio and gas flow rate, and the first A first layer region (G) is deposited on the desired support by introducing a layer region (G) into a deposition chamber and generating a glow discharge to form a plasma atmosphere of these gases. However, in order to make it easier to control the introduction ratio of hydrogen atoms, a desired amount of hydrogen gas or a silicon compound gas containing hydrogen atoms may be further mixed with these gases to form a layer. It may be formed. Moreover, each gas may be used not only as a single species but also as a mixture of multiple species at a predetermined mixing ratio. In order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion plating method, a gas of the above-mentioned halogen compound or a silicon compound containing the above-mentioned halogen atoms is introduced into the deposition chamber. It is sufficient to form a plasma atmosphere of the gas. In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing hydrogen atoms, for example, H 2 or gases such as the above-mentioned silanes and/or germanium hydride, is introduced into the deposition chamber for sputtering. It is sufficient to form a plasma atmosphere of the gases. In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as raw material gases for introducing halogen atoms, but in addition, HF, HCl,
Hydrogen halides such as HBr, HI, SiH 2 F 2 ,
Halogen-substituted silicon hydrides such as SiH 2 I 2 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , and GeHF 3 ,
GeH 2 F 2 , GeH 3 F, GeHCl 3 , GeH 2 Cl 2 ,
GeH 3 Cl, GeHBr 3 , GeH 2 Br 2 , GeH 3 Br,
GeHI 3 , GeH 2 I 2 , GeH 3 I and other hydrogenated germanium halides, halides containing hydrogen atoms as one of their constituents, GeF 4 , GeCl 4 , GeBr 4 ,
Germanium halides such as GeI 4 , GeF 2 , GeCl 2 , GeBr 2 , GeI 2 and other gaseous or gasifiable substances may also be mentioned as useful starting materials for forming the first layer region (G). I can do it. The halides containing hydrogen atoms in these substances introduce halogen atoms into the layer when forming the first layer region (G), and at the same time introduce hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties. Since it will be introduced,
In the present invention, it is used as a suitable raw material for introducing halogen. In order to structurally introduce hydrogen atoms into the first layer region (G), in addition to the above, H 2 or SiH 4 ,
Silicon hydride such as Si 2 H 6 , Si 3 H 8 , Si 4 H 10 with germanium or germanium compound for supplying Ge, or GeH 4 , Ge 2 H 6 , Ge 3 H 8 , Ge 4 H 10
Germanium hydride such as Ge 5 H 12 , Ge 6 H 14 , Ge 7 H 16 , Ge 8 H 18 , Ge 9 H 20 , etc. and silicon or silicon compound for supplying Si coexist in the deposition chamber and discharge is performed. This can also be done by causing In a preferred example of the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) or the amount of hydrogen atoms and halogen atoms contained in the first layer region (G) of the photoconductive member to be formed The sum (H+X) is preferably 0.01 to 40 atomic%, more preferably 0.05 to 40 atomic%.
It is desirable that it be 30 atomic%, optimally 0.1 to 25 atomic%. In order to control the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the support, for example, the support temperature or/and the amount of hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X) can be controlled. What is necessary is to control the amount of the starting material used, introduced into the deposition system, the discharge power, etc. In the present invention, in order to form the second layer region (S) composed of a-Si(H,X), the starting material () for forming the first layer region (G) described above is Form the first layer region (G) using the starting material [starting material for forming the second layer region (S) ()] excluding the starting material that becomes the raw material gas for supplying Ge from the inside. It can be carried out in the same manner and under the same conditions as in the case of That is, in the present invention, a discharge phenomenon such as a glow discharge method, a sputtering method, or an ion plating method is used to form the second layer region (S) composed of a-Si(H,X). It is made by a vacuum deposition method. For example, in order to form the second layer region (S) composed of a-Si (H, Along with the raw material gas for supplying Si, a raw material gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) as needed is introduced into a deposition chamber whose interior can be reduced in pressure. A glow discharge is generated in the a-
A layer made of Si(H,X) may be formed. or,
For example, when forming by sputtering method,
When sputtering a target composed of Si in an atmosphere of an inert gas such as Ar or He or a mixed gas based on these gases, it is necessary to introduce hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X). The gas may be introduced into the deposition chamber for sputtering. A layer containing the substance (C) by structurally introducing a substance (C) that controls conduction properties, for example, group group atoms or group atoms into the layer region (PN) constituting the photoreceptive layer. To form the region (PN), during layer formation, a starting material for introducing group atoms or a starting material for introducing group atoms is added in a gaseous state to a deposition chamber for forming a photoreceptive layer. It may be introduced together with the starting material. As a starting material for such introduction of group atoms, it is desirable to employ a material that is gaseous at room temperature and pressure, or that can be easily gasified at least under layer-forming conditions. Specifically, starting materials for introducing such group group atoms include B 2 H 6 , B 2 H 6 ,
B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6 H 12 , B 6 H 14
and boron halides such as BF 3 , BCl 3 , BBr 3 and the like. In addition, AlCl 3 ,
GaCl 3 , Ga(CH 3 ) 3 , InCl 3 , TlCl 3 and the like may also be mentioned. In the present invention, effective starting materials for introducing group atoms include hydrogenated phosphorus such as PH 3 , P 2 H 4 , PH 4 I, PF 3 ,
Examples include phosphorus halides such as PF5 , PCl3 , PCl5 , PBr3 , PBr5 , PI3 . In addition, AsH 3 , AsF 3 ,
AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 , SbH 3 , SbF 5 , SbCl 3 ,
SbCl 5 , BiH 3 , BiCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned as effective starting materials for the introduction of group atoms. In the present invention, in order to provide the layer region (N) containing nitrogen atoms in the photoreceptive layer, when forming the photoreceptive layer, the starting material for introducing nitrogen atoms is added to the above-mentioned starting material for forming the photoreceptive layer. It may be used together with the starting material and contained in the formed layer while controlling its amount. When a glow discharge method is used to form the layer region (N), a starting material for introducing nitrogen atoms is added to a material selected as desired from among the starting materials for forming the photoreceptive layer described above. It will be done. As the starting material for introducing nitrogen atoms, most of the gaseous substances containing at least nitrogen atoms or gasified substances that can be gasified can be used. For example, a raw material gas containing silicon atoms (Si), an atomic gas containing nitrogen atoms (N), and hydrogen atoms (H) or halogen atoms (X) as necessary. Either a raw material gas is mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (Si) and a raw material gas whose constituent atoms are nitrogen atoms (N) and hydrogen atoms (H) are used. These can also be mixed and used in a desired mixing ratio. Alternatively, a raw material gas containing silicon atoms (Si) and hydrogen atoms (H) as constituent atoms may be mixed with a raw material gas containing nitrogen atoms (N). The starting material that can be effectively used as a raw material gas for introducing nitrogen atoms (N) used when forming the layer region (N) is one containing N as a constituent atom or containing N and H. Atoms such as nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrazine (H 2 NNH 2 ), hydrogen azide (HN 3 ), ammonium azide (NH 4 N 3 ), etc. in gaseous or gaseous form Mention may be made of nitrogen, nitrogen compounds such as nitrides and azides. In addition to this, in addition to introducing nitrogen atoms (N), halogen atoms (X) can also be introduced, so nitrogen trifluoride (F 3 N), nitrogen tetrafluoride (F 4 N 2 ), etc. Mention may be made of halogenated nitrogen compounds. In the present invention, the layer region (N) may contain oxygen atoms in addition to nitrogen atoms in order to further enhance the effect obtained by nitrogen atoms. Examples of raw material gases for introducing oxygen atoms into the layer region (N) include oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), carbon monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), Nitrogen monoxide (N 2 O), nitrogen sesquioxide (N 2 O 3 ), trinitrogen tetraoxide (N 2 O 4 ), nitrogen pentoxide (N 2 O 5 ), nitrogen trioxide (NO 3 ), silicon atoms (Si), oxygen atom (O), and hydrogen atom (H) as constituent atoms, such as lower siloxanes such as disiloxane (H 3 SiOSiH 3 ) and trisiloxane (H 3 SiOSiH 2 OSiH 3 ). I can do it. To form a layer region (N) containing nitrogen atoms by sputtering, a single crystal or polycrystalline Si wafer or a Si 3 N 4 wafer or a Si and
This can be carried out by sputtering a wafer containing a mixture of Si 3 N 4 in various gas atmospheres. For example, if a Si wafer is used as a target, nitrogen atoms and optionally hydrogen atoms or/and
The raw material gas for introducing halogen atoms is diluted with a diluting gas as necessary and introduced into a sputtering deposition chamber, and a gas plasma of these gases is formed to sputter the Si wafer. Good. Alternatively, by using Si and Si 3 N 4 as separate targets, or by using a mixed target of Si and Si 3 N 4 , a dilution gas atmosphere can be created as a sputtering gas. This is accomplished by sputtering in a gas atmosphere containing at least hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) as constituent atoms. As the raw material gas for introducing nitrogen atoms, the raw material gas for introducing nitrogen atoms among the raw material gases shown in the glow discharge example described above can be used as an effective gas also in the case of sputtering. In the present invention, when a layer region (N) containing nitrogen atoms is provided when forming a photoreceptive layer, the distribution concentration C of nitrogen atoms contained in the layer region (N) is
In the case of glow discharge, in order to form a layer region (N) having a desired depth profile by changing (N) in the layer thickness direction,
This is accomplished by introducing a starting material gas for introducing nitrogen atoms whose distributed concentration C(N) is to be changed into the deposition chamber while appropriately changing the gas flow rate according to a desired rate of change curve. . For example, the opening of a predetermined needle valve provided in the middle of the gas flow path system may be gradually changed by some commonly used method, such as manually or by using an externally driven motor. At this time,
The rate of change in the flow rate does not have to be linear, and a desired content rate curve can also be obtained by controlling the flow rate according to a pre-designed rate-of-change curve using, for example, a microcomputer. When the layer region (N) is formed by sputtering, the distribution concentration of nitrogen atoms in the layer thickness direction C(N)
In order to form a desired depth profile of nitrogen atoms in the layer thickness direction by changing the depth profile in the layer thickness direction, first, as in the case of the glow discharge method, the starting point for introducing nitrogen atoms is This is accomplished by using the substance in a gaseous state and appropriately varying the gas flow rate at which the gas is introduced into the deposition chamber as desired. Second, if a mixed target of Si and Si 3 N 4 is used as a sputtering target, the mixing ratio of Si and Si 3 N 4 should be adjusted in the direction of the layer thickness of the target. This is done by changing it in advance. In the present invention, the amount of hydrogen atoms (H) or the amount of halogen atoms (X) contained in the second layer region (S) constituting the photoreceptive layer to be formed, or the amount of hydrogen atoms and halogen atoms The sum of the amounts (H+X) is preferably 1 to 40 atomic%, more preferably 5 to 40 atomic%.
It is desirable that it be 30 atomic %, most preferably 5 to 25 atomic %. The support used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, Al,
Examples include metals such as Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pd, or alloys thereof. As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose, acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass ceramic, paper, etc. are usually used. . Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side. For example, if it is glass, NiCr,
Al, Cr, No, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt,
Conductivity can be imparted by providing a thin film made of Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +SnO 2 ), etc., or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, Al ,Ag,Pb,Zn,Ni,
A thin film of metal such as Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the metal, Conductivity is imparted to the surface. The shape of the support may be any shape such as a cylinder, a belt, or a plate, and the shape is determined as desired. For example, the photoconductive member 100 in FIG. If used as a forming member, it is preferably in the form of an endless belt or a cylinder in the case of continuous high-speed copying. The thickness of the support is determined appropriately so that the desired photoconductive member is formed, but when flexibility is required as a photoconductive member, the support can sufficiently function as a support. It is made as thin as possible within this range. However, in such a case, from the viewpoint of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc., it is preferable to use
It is considered to be 10μ or more. Next, an outline of an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained. FIG. 11 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus. Gas cylinders 1102 to 1106 in the diagram include
The raw material gas for forming the photoconductive member of the present invention is sealed, for example, 110
2 is SiH 4 gas diluted with He (99.999% purity,
Hereinafter, it will be abbreviated as SiH 4 /He. ) cylinder, 1103 is He
GeH4 gas diluted with (purity 99.999% or less)
Abbreviated as GeH 4 /He. ) cylinder, 1104 is B 2 H 6 gas diluted with He (99.99% purity, hereinafter referred to as B 2 H 6 /
Abbreviated as He. ) cylinder, 1105 is NH 3 gas (purity 99.999%) cylinder, 1106 is H 2 gas (purity
99.999%) cylinder. In order to flow these gases into the reaction chamber 1101, valves 112 of gas cylinders 1102 to 1106 are used.
2-1126, confirm that the leak valve 1135 is closed, and also check that the inflow valve 1112-1126 is closed.
Step 1116: After confirming that the outflow valves 1117 to 1121 and the auxiliary valves 1132 and 1133 are open, first open the main valve 1134 to exhaust the reaction chamber 1101 and each gas pipe. Next, when the reading on the vacuum gauge 1136 reaches approximately 5×10 -6 torr, the auxiliary valves 1132 and 1133 and the outflow valves 1117 to 1121 are closed. Next, to give an example of forming a light-receiving layer on the cylindrical substrate 1137, the gas cylinder 11
SiH 4 /He gas from 02, GeH 4 /He gas from gas cylinder 1103, GeH 4 /He gas from gas cylinder 1104
B 2 H 6 /He gas, NH 3 gas from gas cylinder 1105, open valves 1122 to 1125, adjust the pressure of outlet pressure gauges 1127 to 1130 to 1 Kg/cm 2 , and gradually open inflow valves 1112 to 1115. , into the mass flow controllers 1107 to 1110, respectively. Subsequently, the outflow valve 111
7 to 1120, the auxiliary valve 1132 is gradually opened to allow each gas to flow into the reaction chamber 1101. At this time, the outflow valves 1117 to 112 are adjusted so that the ratio of the SiH 4 /He gas flow rate, GeH 4 /He gas flow rate, B 2 H 6 /He gas flow rate, and NH 3 gas flow rate becomes a desired value.
0, and also adjust the opening of the main valve 1134 while checking the reading on the vacuum gauge 1136 so that the pressure inside the reaction chamber 1101 reaches the desired value. After confirming that the temperature of the substrate 1137 is set to a temperature in the range of 50 to 400°C by the heater 1138, the power source 1140 is set to the desired power to generate glow discharge in the reaction chamber 1101 as desired. By maintaining a glow discharge for a time, a layer region (B, N) containing boron atoms (B) and nitrogen atoms (N) in a desired layer thickness and composed of a-SiGe (H, X) is formed on the base 1137. ) is formed. At the stage when the layer regions (B, N) are formed to a desired layer thickness, the outflow valves 1118, 1119, 11
20 on the layer regions (B, N) by maintaining the glow discharge for the desired time according to the same conditions and procedures, except for completely closing each of the layers 20 and changing the discharge conditions as necessary. A layer region (S) composed of a-Si (H, is terminated. When forming the above-mentioned photoreceptive layer, after a desired period of time has elapsed after the start of the layer formation, the layer is transferred to the deposition chamber.
By stopping the inflow of B 2 H 6 /He gas or NH 3 gas, the layer region containing boron atoms (B)
The thickness of each layer of the layer region (N) containing nitrogen atoms can be arbitrarily controlled. Also, according to a desired rate of change curve, the deposition chamber 110
By controlling the gas flow rate of NH 3 gas to the layer region (N), the distribution state of nitrogen atoms contained in the layer region (N) can be formed as desired. During layer formation, the base 1137 is preferably rotated at a constant speed by a motor 1139 in order to ensure uniform layer formation. Examples will be described below. Example 1 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, layers were formed on a cylindrical Al substrate under the conditions shown in Table 1 to obtain an electrophotographic image forming member. The image forming member thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0 kV for 0.3 seconds, and immediately irradiated with a light image. The optical image was generated using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 2 lux·sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on the imaging member surface by cascading a charged developer (including toner and carrier) over the imaging member surface. the toner image on the imaging member;
Transferred onto transfer paper with 5.0kV corona charging,
Clear, high-density images with excellent image clarity and good gradation reproducibility were obtained. Example 2 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, layers were formed in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 2 were used to obtain an electrophotographic image forming member. With respect to the image forming member thus obtained, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, except that the charging polarity and the charging polarity of the developer were reversed. Clear image quality was obtained. Example 3 Layer formation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 3 were changed using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11 to obtain an electrophotographic image forming member. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained. Example 4 In Example 1, GeH 4 /He gas and SiH 4 /
Electrophotographic image forming members were prepared in the same manner as in Example 1, except that the content of germanium atoms contained in the first layer was changed as shown in Table 4 by changing the gas flow rate ratio of He gas. Created. Using the image forming member thus obtained, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 4 were obtained. Example 5 Electrophotographic image forming members were prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the first layer was changed as shown in Table 5. For each image forming member thus obtained, an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, and the results shown in Table 5 were obtained. Example 6 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, layers were formed on a cylindrical Al substrate under the conditions shown in Tables 6 to 8 to produce each electrophotographic image forming member (sample No. 601, 602, 603) were obtained. Each of the image forming members thus obtained was placed in a charging exposure experimental device, corona charged at 5.0 kV for 0.3 seconds, and immediately exposed to a light image. The optical image was created using a tungsten lamp light source, and a light intensity of 2 lux sec was irradiated through a transmission type test chart. Immediately thereafter, a good toner image was obtained on each imaging member surface by cascading a chargeable developer (including toner and carrier) over each imaging member surface. When the toner images on each image forming member were transferred onto transfer paper using 5.0 kV corona charging, clear, high-density images with excellent resolution and good gradation reproducibility were obtained. Example 7 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, layer formation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Tables 9 and 10 were used to form electrophotographic image forming members ( Sample Nos. 701 and 702) were obtained. For each of the imaging members thus obtained,
When an image was formed on a transfer paper under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained. Example 8 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, layers were formed in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Tables 11 to 15 were used to form each electrophotographic image forming member (sample). No. 801 to 805) were obtained. When an image was formed on a transfer paper using the image forming member thus obtained under the same conditions and procedures as in Example 1, an extremely clear image quality was obtained. Example 9 In Example 1, the light source was an 810 nm GaAs semiconductor laser (10 mW) instead of the tungsten lamp.
Example 1 was carried out under the same toner image forming conditions as in Example 1, except that an electrostatic image was formed using
When the image quality of the toner-transferred image of an electrophotographic image forming member prepared under the same conditions as described above was evaluated, a clear, high-quality image with excellent resolution and good gradation reproducibility was obtained.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 ◎:優良 ○:良好
[Table] ◎: Excellent ○: Good

【表】 ◎:優良 ○:良好 △:実用上充分である
[Table] ◎: Excellent ○: Good △: Adequate for practical use

【表】【table】

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【表】【table】

【表】【table】

【表】 以上の本発明の実施例に於ける共通の層作成条
件を以下に示す。 基体温度: ゲルマニウム原子(Ge)含有層…約200℃ ゲルマニウム原子(Ge)非含有層…約250℃ 放電周波数:13.56MHz 反応時反応室内圧:0.3Torr
[Table] Common layer forming conditions in the above embodiments of the present invention are shown below. Substrate temperature: Germanium atom (Ge) containing layer...approximately 200℃ Germanium atom (Ge) non-containing layer...approximately 250℃ Discharge frequency: 13.56MHz Reaction chamber pressure during reaction: 0.3Torr

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の光導電部材の層構成を説明
する為の模式的層構成図、第2図乃至第10図は
夫々層領域(N)中の窒素原子の分布状態を説明
する為の説明図、第11図は実施例に於いて本発
明の光導電部材を作製する為に使用された装置の
模式的説明図である。 100……光導電部材、101……支持体、1
02……光受容層。
FIG. 1 is a schematic layer configuration diagram for explaining the layer configuration of the photoconductive member of the present invention, and FIGS. 2 to 10 are for explaining the distribution state of nitrogen atoms in the layer region (N), respectively. FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of the apparatus used to produce the photoconductive member of the present invention in Examples. 100...Photoconductive member, 101...Support, 1
02...Photoreceptive layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電子写真用光導電部材用の支持体と、該支持
体上に配置され、1〜10×105atomic ppmのゲ
ルマニウム原子を層厚方向に連続的に均一に含む
非晶質材料で構成された層厚30Å〜50μの第1の
層領域とシリコン原子を含む(ゲルマニウム原子
を含まない)非晶質材料で構成された層厚0.5〜
90μの第2の層領域とが前記支持体側より順に設
けられた層構成の層厚1〜100μの光導電性を示
す光受容層とからなり、前記第1の層領域に0.01
〜5×104atomic ppmの伝導性を支配する物質
が含有され、前記光受容層には0.0001〜50atomic
%の窒素原子が層厚方向において均一もしくは前
記支持体側において窒素原子の含有濃度の最大値
が500atomic ppm以上の高い部分を有し、前記
支持体側に較べて前記第2の層領域の界面側にお
いて可成り低くされて含有されている事を特徴と
する電子写真用光導電部材。 2 前記第1の層領域及び前記第2の層領域の少
なくともいずれか一方に水素原子が含有されてい
る特許請求の範囲第1項に記載の電子写真用光導
電部材。 3 前記第1の層領域及び前記第2の層領域の少
なくともいずれか一方にハロゲン原子が含有され
ている特許請求の範囲第1項または同第2項に記
載の電子写真用光導電部材。 4 前記伝導性を支配する物質が周期律表第族
に属する原子である特許請求の範囲第1項に記載
の電子写真用光導電部材。 5 前記伝導性を支配する物質が周期律表第族
に属する原子である特許請求の範囲第1項に記載
の電子写真用光導電部材。
[Scope of Claims] 1. A support for a photoconductive member for electrophotography ; A first layer region with a layer thickness of 30 Å to 50 μ made of a crystalline material and a layer thickness of 0.5 to 50 μ made of an amorphous material containing silicon atoms (but not containing germanium atoms).
A second layer region with a thickness of 90μ and a photoreceptive layer exhibiting photoconductivity with a layer thickness of 1 to 100μ are provided in order from the support side, and the first layer region has a layer thickness of 0.01μ.
~5×10 4 atomic ppm of a substance controlling conductivity is contained in the photoreceptive layer, and the photoreceptive layer contains a substance that controls conductivity of 0.0001 to 50 atomic ppm.
% of nitrogen atoms is uniform in the layer thickness direction or has a portion where the maximum concentration of nitrogen atoms is higher than 500 atomic ppm on the support side, and on the interface side of the second layer region compared to the support side. A photoconductive member for electrophotography, characterized in that the content is considerably reduced. 2. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein at least one of the first layer region and the second layer region contains hydrogen atoms. 3. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1 or 2, wherein at least one of the first layer region and the second layer region contains a halogen atom. 4. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance controlling the conductivity is an atom belonging to Group 3 of the periodic table. 5. The photoconductive member for electrophotography according to claim 1, wherein the substance controlling the conductivity is an atom belonging to Group 3 of the periodic table.
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