JPS58150965A - 光導電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光線、町税光
線、赤外光想、Ｘ綜、γ線等を示す）の様な電磁波に感
受性のある元２４電都祠に関する。

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２げ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（Ｉ
ｐ）　／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ヲ嘴
すること、光応答性が速く、所望の暗抵抗値７Ｍするこ
と、使用時において人体に対して無公害であること、災
には固体＃Ｌ像装置においては、残像＝Ｊ９ｒ定時間内
に容易に処理することかでさること等の特性が要求され
る。殊に、事務機としてオフィ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１礫な点である。

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
アモルファスシリコン（以後ａ−８ｔと表記す）があり
、例えば、独国公開第２７４６９６７号公報、同第２８
５５７１８号公報には電子写真用像形成部材として、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〇百年ら、従来のａ−８ｉで構
成された光４電ノーヶ有する光導′醒部材は、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計る昼餐があると
いう、更に改良される可き点が存するのが実情である。

例えは、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計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、この柚の光導電部材は長時間繰返し使用し絖け
ると、繰返し使用による疲労の蓄積が起って、残像が生
ずるＩ′ｇＴ趙コースト現象金泥する様になる等の不都
合な点が少なくなかった。

又は例えば、本発明４青の多くの実験によれば、電子写
真用像形成部材の光２４″に層を構成する材料としての
ａ−８ｉは、従来のＳｅ　、　ＯｄＳ　、　ＺｎＯ等の
無機光４電材刺或いはＰＶＣｚ−？ＴＮＦ等の有機光等
電材料に較べて、数多くの利点を有するが、従来の入園
電池用として使用するための特性が付与されたａ−８ｉ
から成る単Ｊ−構成の光導電層を有する成子写真用像形
成部材の上記光導電ｊ−にＷ電像形成のための帝電処理
全施しても暗減衰（ｄａｒｋ　ｄｅｃａｙ　）が著しく
速く、則常の電子写ＪＸ、法が仲々適用さ扛難いこと、
及び多湿雰囲気中においては、上記傾向が著しく、場合
によっては現像時間よで帯電々荷を殆んど保持し得ない
ことかある等、解決され得る可き点が存在していること
が判明している。

更に、ａ−８ｉ材料で光導電ｊ−を構成する場合には、
七の電気的２元導電的特性の改良全針るために、水素原
子或いｅゴ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７Ｉｔ１１１１Ｉ４＋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
、谷々ｓｘｉ子として光導電ノー中にＫＭされるが、こ
れ寺の構成原子の貧有の仕方如何によっては、形成した
層の電気的、光学的或いは光導電的特性に問題が生ずる
場合かめる。

即ち、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャ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。

従って、ａ−８ｉ材料そのものの特性改良が計られる一
方で光尋電部材ケ設計する際に、上記した様な所望の電
気的、光学的及び光導電的特性が得られる様に工夫され
る盛装がある。

本発明は上記の諸点に鑑み成さ扛たもので、ａ−８ｉに
就て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、読取装置等
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、水木原子■又はハロゲン原子間の
いずれか一方を少なくとも貧有するアモルファス材料、
新開水素化アモルファスシリコン、ハロゲン化アモルフ
ァスシリコン、或いはハロゲン含有水素化アモルファス
シリコン〔以後これ等の総称的表記としてｒ　ａ　　Ｓ
ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｊｉ使用する〕から構成される光２４
　酸１ｍ　ｋ　Ｎする光導電部材の層構成全特定化する
様に設計きれて作成さｌした光導′成部材は実用上者し
く優れた特性を下すはかりでなく、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一〇いること、
殊に電子写真用の元２！４．電部材として著しく優れた
特性を廟していることを見出した点に基ついている。

本発明は醒気的、光学的、光導電的特性が殆んど使用環
境に制御ヲ受けず、常時安定している全環境型であり、
耐光疲労に著しく長け、繰返し使用に際しても劣化現象
を起さず耐久性に優れ、残留電位が全く又は殆んど観測
されない光導電部材？提供することを主たる目的とする
。

本発明の他の目的は、電子写真用像形成部材として適用
させた場合、静電像形成のだめの帯電処理の際の電荷保
持能が充分ろり、通常の電子写真法が極めて有効に適用
され得る優れた電子写真％性會有する光導電部材を提供
するととである。

本発明の更に他の目的は、織度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て且つ解像度の冒い、高品質１１４１１１８１
．　’ｃ　＊ることか容易にできる′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１つの目的は、高光感度性。

Ａ　Ｓ　Ｎ比特性及び支持体との間に良好な電気的接触
性忙櫓する光導電部材全提供することでもある。

本発明の光２ｓ電部材は、光導電部材用の支持体と、シ
リコン原子を母体とする非晶質材料で構成された、光尋
篭性奮有する第一の非晶質層と、シリコン原子と冨有量
が６０ａｔｏｍｉｃ％未満の炭素原子とを構成原子とし
て含む非晶質材料で構成された第二の非晶質層とを有し
、前記第一の非晶質層が構成原子として、層厚方向に不
均一で連続的な分布状態でｌ浚素原子が官有されている
第一の層領域と、構成原子として層厚力先 向に連続的な分布状態で周期律第■族に属するハ 原子が官有されている第二の層領域と奮有し、前記第一
の層領域が前記非晶質層の表面下に内在している半音特
徴とする。

上記した様な層構成を取る椋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ヶ解決し侍、憶め
て優れた電気的、光学的。

光導電的特性及び使用庫境特性忙ボす。

殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
帯電処理の際の電荷保持能に長け、ＩＩ！１１像形成へ
の残貿醍位の影響が全くなく、その′電気的特性が安定
し又おり高感度で、＾ＳＮ比全南するものであって耐光
疲労、繰返し使用特性、殊に多湿雰囲気中での繰返し使
用特性に長け、織度が高く、ハーフトーンが鮮明に出て
、且つフ昨像度の高い、高品質の可視画像を得ることが
できる。

以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就て吐油［
に心間する。

第１図は、本発明の第１の実施態様例の光導電部材の層
構成を欣明するために模式的にボした模式的構成図であ
る。

第１図に示す光碑市部拐１００　Ｖｉ、光導電部材用と
しての支持体１０１の上に、ａ−８ｉ（Ｈ９Ｘ）から成
る元２＃−菫性て有する第一の非晶質層（１）　１０２
及び第二の非晶質層＋Ｉｌｌ　１０７と紫有する。

非晶質層（ｒｌ　１０２は、構成素子として酸素原子全
官有する第一の層呟域（０）１ｏ３、周期律表第１族に
楓する原子（第夏族原子）領苫有する第二の層領域Ｉｌ
ｌ　１０４、及び第二の層領域（１１１０４上に、酵素
原子及び第璽族原子が西′有されていない層領域１０６
とから成る層構造を有する。

第一の層領域（０１１０３と層領域１０６との間に設け
ら扛てる層領域１ｔＪ５には第Ｉ族原子にも有されてい
るが酵素原子は官有さｔ′シてない。

第一の層領域（０１１０３に官有される酸素原子は、該
ノー領域１０３に於いて層厚方向には連続的に分布し、
ヤの分布状態は不均一とさ扛るが、支持体１０１０表面
に実質的に平行な方向には連続的に且つ実質的に均一に
分布さｌしるの〃・好藍しいものである。

不発明の光導電部材に於いては、第１図に不す様に、非
晶質層（１１１０２の表面側部分には、酸素原子が含有
されない層領域（第１図に示す層領域１０６に相当）ｒ
有することを盛装とするが、第１＃ｃ原子は含有されて
いるが、酸素原子は含有されない層領域（第１図にボす
層領域１０５）は必すしも設けられることを袈しない。

即ｂ、例えば第一の１−領域１０＋と第二の層領域（１
１とが同じ層領域であっても良いし、又、第一の層領域
（Ｏ）の中に第二の層領域（厘）が設けられても良いも
のである。

第二の層唄域（Ｉｌ中に含有される第１族原子は、該層
′鎖酸（１１に於いてノー厚方向には連続的に分布し、
その分布状態は不均一であっても実質的に均一であって
も良いものであるが、支持体の表出１に実質的に半行な
方向には連続的に且つ実質的に均一に分布さ扛るのが好
なしいものである。

第１図に丁す光４１−電部材ｌＯＯに於いては、Ｊ−領
域１０６には第■族原子が苫有芒れてないが、本発明に
於いては該１−領域１０６にも第１族原子紫呂−有しで
も良いものでめる。

本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域（Ｏ）Ｖ
Ｃは、酸素原子の′ざ有によって、高暗抵抗化と、非晶
質）＊（１１が直接設けらｇる支持体との間の密層性の
向上が重点的に図られている。

／ ／ 殊に、第１図に示す光導電部材１００の様に、非晶質層
（１）　１０２が、酸素原子を含有する第一の層領域（
０）　ｉ０３　、第■族原子を含有する第二の層領域（
［［）１０４．酸素原子の含有されていない層領域１０
５．及び酸素原子及び第■族原子の含有されていない層
領域１０６とを有し、第一の層領域ｐ）１０３と第二の
層領域（８）１０４とが共有する層領域を有する層構造
の場合により良好な結果が得られる。

又、本発明の光４電部材に於いては、第一のＪ−領域（
０）に含崩される酸素原子の該層領域（０）に於ける層
厚方向の分布状態は、第１には該第−の層領域０）の設
けられる支持体又は他の層との密層性及び接眉住を良ぐ
する為に支持体又は他の層との接合面・劃の方に分布濃
度が高くなる様にされる。第２には、上記第一の層領域
（０）中に含有されるｔｌ素原子は、第一の層領域（０
）上に設けられる、酸素原子の含有されない層領域との
接合界面での電気的接触性金屑らかにする為にば素原子
の含有されていない層領域側に於いて分布濃度が次第に
減少され、接合面に於いては、分布濃度が実質的に零と
なる様に第一の層領域中に含有されるのが好ましいもの
である。

この点は、第二の層領域［相］中に含有される第■族原
子に就いても同様であって、非晶質層（Ｉ）の表面側層
領域に第■族原子が含有されない例の場合には該表面側
の層領域側に於いて、第二の層領域面中の第■族原子の
分布濃度は該表面側の層領域との接合面方向に次第に減
少され、該接合面に於いて実質的に零となる様に第■族
原子の分布状態が形成されるのが好ましいものである。

本発明において、非晶質層（Ｉ）’に構成する第二の層
領域（至）中に含有される周期律表第■族に属する原子
として使用されるのは、Ｂ（硼素）。

Ａｔ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）　、　Ｉｎ　
（インジウム）、Ｔｔ（メリウム）等であシ、殊に好適
に用いられるのはＢｒ　Ｇａである。

本発明において、第二のＪψ層領域ト）中に含有される
第■族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って適宜決められるが、通常は
０．０１〜１０００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、好ましく
は０．５〜８００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ、最適には１
〜５００　ａｔｏｒｎｉｃ　ｐｐｍとされるのが望まし
いものである。

第一のｊ＠層領域０）中に含有される酸素原子の量に就
ても形成される光導電部材に要求される特性に応じて所
望に従って適宜決められるが、通常の場合、　　０．０
０１〜２０　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは、０．００２
〜１０　ａｔｏｍｉｃ　Ｘ、ｉ適には０．００３〜５ａ
ｔＯｍｉｃＸとされるのが望ましいものである。

第２図乃至第１０図の夫々には、不発明における光導電
部材の非晶質層（Ｉ）中に含有される酸素原子及び第■
族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、横軸は酸素原子又は第■
族原子の含有濃度Ｃを、縦軸は、光導電性を示す非晶質
層（Ｉ）の層厚方向を示し、ｔＢは支持体側の非晶質層
（１）の表面の位置合、ｔｓは支持体側とは反対側の非
晶質層ｔ、Ｉ）の表面の位置を示す。詰り、酸素原子及
び第■族原子の含有される非晶質層（１）はｔＢ側より
ｔｓ側に向って層の成長がなされる。

尚、縦軸のスケールは、酸素原子と第１１１族原子とで
は異なっている。又、Ａ２〜ＡＩＯは、酸素素子の、Ｂ
２〜ＢＩＧは第■族原子の分布濃度線を夫々表わす。

第２図には、非晶質層（■）中に含有される酸素原子及
び第■族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図に示す例では、ａ　　Ｓ　ｉ（Ｈｒ　Ｘ　）から
成り光導電性を示す非晶質層（Ｉ）　（ｔｓ　ｔＢ）　
（ｔｓからｔｎ筐での全層領域）は、支持体側より、酸
素原子が分布濃度Ｃ（＄で、第■族原子が分布濃度Ｃ西
、で、層厚方向に実質的に均一に分布している層領域（
ｔ、ｔＢ）　（ｔ２とｔＢとの間の層領域）と、酸素原
子の分布濃度が分布濃度Ｃ（０）１から実質的に零にな
るまで線型的に次第に減少し且つ第■族原子の分布濃度
が分布濃度Ｃ（イ）１から実質的に零になるまで線型的
に次第に減少している層領域（ｔ＋　ｔｚ）と、酸素原
子及び第■族原子のいずれも実質的に含有されてない層
領域（ｔａｔ＋）とを有している。

第２図に示す例のように非晶質層（１）　（ｔｓ　ｔｎ
）が、支持体又は他の層との接触面（ｔｎに和尚）を有
し、酸素原子及び第■族原子の分布が均一である層領域
（ｔ２ｔＢ）を有する場合には、分布線度Ｃ％及びＣ（
ｏ％は、支持体或いは他の層との関係に於いて所望に従
って適宜決められるものであるが、Ｃに）、の場合シリ
コン原子に対して通常の場合０．１−１００００　ａｔ
ｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、好適には１〜４０００　ａｔｏｍ
ｉｃ　ｐｐｍ　、最適には２〜２０００　ａｔｏｍｉｃ
　ｐｐｍとされ、Ｃ（ｏ）＋の場合、シリコン原子に対
して通常は０．０１〜３０　ａｔｏｍｉｃ％、好適には
０．０２−２０ａｔｏｒｎｉｃ　Ｘ　、、最適には０．
０３〜１０　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望ましいもの
である。層領域（１＋１１）は、主に層領域（ｔｓ　ｔ
、　）と層領域（ｔ、ｔＢ）との間の電気的接触を滑ら
かにする為に設けられるものであるので、該層領域（ｔ
ｌｔ２）の層厚は、酸素原子の分布濃度Ｃ（ｏ）＋及び
第■族原子の分布濃度ＣＩＸｈ、殊に分布濃度Ｃ（ｏ）
＋との関係に於いて適宜所望に従−て決められる必要が
ある。

必要に応じて第■族原子を含有しても良いが酸素原子は
含有されない層領域（ｔｓ　ｔ＋　）　　の層厚として
は繰返し使用に対する耐久性も旨めて酸素原子の含有さ
れる層領域（ｔ、ｔ＋３）が、大気からの保護を充分受
けられる様に、又、該層領域（ｔｓ　ｔ＋　）　　に於
いて光照射によるフォトギヤリアを発生させるのであれ
ば、照射する光が該層領域（Ｅｓ　ｔ＋　）に於いて充
分吸収される様に、所望に従って適宜決められる。

本発明に於いて、非晶質層（Ｉ）の表面層側領域に設け
られる酸素原子の含有されない層領域の層厚としては、
通常１００人〜１０μ、好適には２００　ｋ〜５μ、最
適には５００　’ｌｙ〜３μとされるのが望ましいもの
である。

第２図に示される様な酸素分子及び第■族原子の分布状
態を有する元導電部拐に於いては高光感度化及び高暗抵
抗化を計り乍ら、支持体又は他の層との間の密着性と支
持体側よりの非晶質層（１）中への電荷の注入阻止性を
よシ向上させるには、第２図に於いて一点鎖線ａで示す
様に非晶質層（１）の支持体側表向（ｔＢの位置に相当
）部分に於いて、酸素原子の分布濃度を分布濃度Ｃ（０
）ｌよシ更に高くした層領域（ｔ、ｔｎ）を設けるのが
良いものである。

酸素原子が高濃度で分布している層領域（ｔａｔＢ）に
於ける酸素原子の分布濃度Ｃ（。）２としては、シリコ
ン原子に対して通常は、３０　ａｔｏｍｉｃ％以上、好
適には４　Ｑ　ａｔｏｍｉｃ％以上、最適には５０ａｔ
ｏｍｉｃ％以上とされるのが望ましいものである。

酸素原子の高濃度で分布される層領域に於ける酸素原子
の分布状態は、第２図に一点鎖線ａで示す様に層厚方向
に一定（均一）とされても良いし、直接接合される隣接
層領域との間の電気的接触を良好にする為に一点鎖線す
で示す様に、支持体側より、ある厚さまで一定値Ｃ（０
）２で、その後は、Ｃ（。）１になるまで連続的に次第
に減少する様にされても良い。

第二の層領域面に含有される第■族原子の該層領域（Ｉ
ＩＤに於ける分布状態は、支持体側に於いて、分布濃度
ＣＣＩ）ｌで一定値全維持した層領域〔層領域（ｔ２ｔ
Ｂ）に相当〕を有する様にされるのが通常であるが、支
持体側より非晶質層（１）への電荷の注入をよシ効率良
く阻止する為には支持体側に第２図に一点鎖線Ｃで示す
様に第■族原子が高濃度で分布する層領域（ｔ４ｔＢ）
を設けるのが望ましいものである。

本発明に於いては、層領域（ｔ４ｔＢ）は位置ｔｎよ９
５８以内に設けられるのが好ましい。層領域（ｔ４ｔＢ
）は、位置ｔＢよシ５μ厚までの全層領域ＬＴとされて
も良いし、又、層領域ＬＴの一部として設けられても良
いＬ 層領域（ｔ、ｔＢ）を層領域ＬＴの一部とするか又は全
部とするかは、形成される非晶質層（１）に要求される
特性に従って適宜法められる。

層領域（ｊ４ｉＢ）はその中に含有される第■族原子の
層厚方向の分布状態として第■族原子の含有量分布値（
分布濃度値）の最大Ｃｍａｘがシリコン原子に対して通
常は５０　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、好適にはＢ　□
　ａｔｏｍｔｃ　ｐｐｎｎ以上、最適には１００１００
ａｔｏ　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、第■族原子の含有される第二
の層領域ａ）は、支持体側からの層厚で５μ以内（ｔＢ
から５μ厚の層領域）に含有量分布ノ最大値Ｃｍａｘが
存在する様に形成されるのが好ましいものである。

本発明に於いてば素原子が高濃度に分布している、層領
域（ｔｓｔ１３）の層厚及び第■族原子が高濃度に分布
している層領域（ｔ４ｔＢ）の層厚は、これ等の層領域
に含有される酸素原子或いは第ｍＭ原子の含有量及び含
有分布状態に応じて所望に従−て適宜決定され、通常の
場合、３ｏＸ〜５μ、好適には４０χ〜４μ、最適には
５０＾〜３μ　とされるのが望ましいものである。

第３図に示される飼は、基本的には、第２図に示した例
と同様であるが、異なる点は、第２図の例の場合には、
ｔ２０位置よシ、酸素原子の分布濃度も第■族原子の分
布濃度も共に減少が始まり、位置１．に到って実質的に
零になっているのに対して、第３図の例の場合には、実
線Ａ３で示す様に酸素原子の分布濃度はｔ、の位置よシ
、実線Ｂ３で示す様に第■族原子の分布濃度はｔ２の位
置よシ、夫々減少が始まり、ｔ、の位置に於いて、両者
共に実質的に零になっていることである。

即ち、酸素原子の含有されている第一の層領域（０）（
ｔ＋　ｔＢ）は分布龜度Ｃ（ｏ３＋で実質的に均一に分
布されている層領域（ＬｓＬＢ）と、位置ｔ、より分布
濃度Ｃ（０）ｌから実質的に零に到るまで線型的に次第
に減少しているｊ−領域（ｔｉｔ、）とで構成されてい
る。

第■族原子のち有される第二の層領域ｒｍ　（ｔ＋ｔＢ
）は、分布濃度Ｃ陣で実質的に埃−に分布されている層
領域（ｔ２ｔＥ）と、位置ｔ２　よシ分布濃度Ｃ（４）
１から実質的に零に到るまで線型的に次第に減少してい
る層領域（ｔｉｔ２）とで構成されている。

第５図に示す例の非晶質層（１）は、支持体側より、酸
素原子と第■族原子との両方が含有されている層領域（
ｔａＬＢ）と、該層領域（ｊ３ｊＢ）上に第■族原子は
含有されているが酸素原子は含有されてない層領域（ｉ
ｌｌ３）と、第■族原子も酸素原子もいずれも含有され
ていない層領域（ｔａ　ｔＩ）とで構成されている。

そして、ば素原子の含有されている層領域（０）層領域
（ｊｓｊ＋）には、第２図に示す層領域（ｔｓ１＋）と
同様に酸素原子も第■族原子も含有されていない。

第４図に示す例は、第３図に示す例の変形例であって、
酸素原子が分布濃度Ｃ（０）Ｉで均一分布で含有されて
いる層領域（ｊｚｔＩｌ）中に、第■族原子が分布濃度
ＣＯ７で均一分布で含有されている層領域（ＬａＬｌｌ
）が設けておる点を除けば、第３図に示す場合と同様で
ある。

第５図に示す例は、第■族原子が一定の分布濃度で均一
分布でき有されている層領域を２つ有する場合でおる。

そして、酸素原子の含有されている層領域（０）（ｔｓ
　ｔｎ）は、分布濃度Ｃ（ｏ）１で層厚方向に実質的に
均一に分布されている層領域（ｔａ　ｔＢ　）と、分布
濃度Ｃ４０１１よシ次第に線型的に減少されて実質的に
零に到っている層領域（ｔ３ｔｌ＋）とで構成されてい
る。

層領域（ｔＩ　ｊｎ）は、支持体側から、第■族原子が
、分布濃度Ｃ（１）１で実質的に均一分布している層領
域（ｔ、　ｔｎ）、分布濃度Ｃ（Ｉｌｌから分布濃度Ｃ
（璽）３まで線型的に連続減少して分布している層領域
（ｔ３ｔ４）％分布濃度Ｃ（１１３で実質的に均一分布
している層領域（Ｌ”３’）ｓ及び分布濃度Ｃ（１１３
から線型的に連続減少して分布している層領域（ｉｌｌ
２）とが積層され九層構成を有している。

第６図には、第５図に示す例の変形例が示される。

第６図に示す例の場合には、酸素原子と第夏族原子とが
夫々、分布濃度Ｃ（０）１１　ｃ（＝口で均一分布して
いる層領域（ｔ４ｔ！１）と、酸素原子が分布濃度Ｃ（
０１１から線型的に次第に減少されて実質的に零゛に到
っている層領域（ｔ３ｔｓ）中に、線型的に減少する分
布状態で第１族原子が含有されている層領域（ｔ４ｔｌ
）と分布濃度Ｃ（１１３で実質的に均一分布状態で第買
族原子が含有されている層領域（ｔｓｔａ）とが設けら
れている。

層領域（１ｓｊｎ）の上には、酸素原子が実質的に含有
されてない層領域（ｔｓｔｓ）が設けられ、層領域（ｔ
ｓｔｓ）は、、第■族原子が含有されている層領域（１
）（ｉｔ　ｉｇ）　　と、酸素原子、第璽族原子のいず
れも含有されてない層領域（ｔｓｔ、）とで構成されて
いる。

第７図には、非晶質層（１）〔層領域（ｉｓ　ｔＢ））
の全層領域に第１族原子が含有され１表面側の層領域（
ｔｓｔａ）には、酸素原子が含有されていない例が示さ
れる。

酸素原子の含有される層領域（ｔＩ　ｔｎ）は、実線Ａ
７で示す様に、分布濃度Ｃｆ０１１で均一分布状態で酸
素原子が含有されている層領域（ｔｓ　ｔＢ）と、分布
濃度Ｃ（ｏｉｌから次第に減少されて零に到る分布状態
で酸素原子が含有されている層領域（０）（ｔｉｔｓ）
　　とを有する。

非晶質層（＋）中に於ける第１族原子の分布ば、実線Ｂ
７で示される。即ち第１族原子の含有される層領域（ｔ
ｓｔＢ）は、分布濃度Ｃ（１）］で均一に第■族原子が
分布されている層領域（ｔ２　ｔＢ）と、分布濃度ｃ（
１１２で均一に第■族原子が分布されている層領域（ｔ
ｓｔ、）との間に分布濃度Ｃ（Ｉｌｌと分布濃度Ｃ（１
１２との間の第璽族原子の分布変化を連続させる為に、
これ等の分布濃度間で線型的に連続的に変化している分
布状態で第１族原子が含有されている層領域（ｔＩｔｚ
）とを有する。

第８図には、第７図に示す例の変形例が示きれる。

非晶質層（Ｉ）の全層領域には、実線Ｂ８で示す様に、
第■族原子が含有されており、層領域（１＋ｔｏ）には
、酸素原子が含有されている。層領域（ｔｓ　ｔＢ）に
於いては、酸素原子が分布濃度Ｃ（ｏ）１で。

第璽族原子が分布＃度Ｃ（ｉｌｌで夫々、均一な分布状
態で含有されており、層領域（１８１２）に於いては、
第電族原子が、分布濃度Ｃ（ｇ）２の均一な分布状態で
含有されている。

酸素原子は実線へ８で示される様に、　１ｍ領域（ｔｈ
ｉｓ）に於いて、支持体側より分布濃度Ｃ（０１１から
線型的に次第に減少されて位置ｔ、に於いて実質的に零
になる様に含有されている。

層領域（ｔ２ｔ３）では、第夏族原子が、分布濃度Ｃ（
１１］から分布濃度Ｃ（１）２に到るまで徐々に減少す
る分布状態で含有されている。

第９図には、酸素原子は、層厚方向に不均一な分布状態
で含有されるが、第１族原子は、連続的に含有される＠
卸域に於いて、層厚方向に実質的に均一な分布状態で含
有されている例が示される。

第９図に示される例に於いては、酸素原子の含有される
第一の層領域（０）と第１族原子の含有される第二の層
領域（１）とは、実質的に同一層領域であって、酸素原
子及び第１族原子のいずれも含有されていない表面側の
層領域を有している。

酸素原子は２層領域（ｔ２　ｔＢ）に於いては、分布濃
度Ｃ（ｏ）】で実質的に均一な分布状態で含有されてお
り、層領域（ｊ１１２）に於いて、分布濃度Ｑｏ＋＋よ
り分布濃度Ｃ（０）２に到るまで連続して減少的に変化
する分布状態で含有されている。

第１０図に示す例に於いては、酸素原子、第■族原子の
いずれもが、連続的に分布する層領域に於いて不均一な
分布状態で含有され、酸素原子の含有されている層領域
（０）中に第璽族原子が含有されている層領域（璽）が
設けられている。

そして、層領域＜ｔｓ　ｔｏ）に於いては、酸素原子が
分布濃度Ｃ（ｏ）１で、第ＷＩＩ！ｉｃ原子が分布濃度
Ｃ（唱で、夫々一定の分布濃度で実質的に均一に含有さ
れておシ、層領域（ｔ２ｆ３）では、酸素原子及び第１
族原子が夫々層の成長に併せて次第に分布濃度を減少す
る様に含有され、第１族原子の場合にはｓ　ｊ２に於い
て分布濃度が実質上塔とされている。

酸素原子は、第夏族原子の含有ばれてない層領域（ｔｌ
　ｂ）に於いても線型的な減少分布状態を形成する様に
含有され、ｔ、に於いてその分布状態が実質的に零とさ
れている。

層領域（ｉｓｌ＋）には、酸素原子も第１族原子も含有
されていない。

以上、第２図乃至第１０図により、非晶質層中に含有さ
れる酸素原子及び第１族原子の層厚方向の分布状態の典
型例の幾つかを説明しだが、第３図乃至第１０図の場合
においても、第２図の場合に説明したのと同様に支持体
側に、酸素原子又は第１族原子の含有濃度Ｃの高い部分
を、表面ｔｓ側には、含有＃度Ｃが支持体側に較べて町
成汐低くされた部分を有する分布状態が形成され九層領
域を設けても良いものである。又、酸素原子、第１族原
子の分布濃度の夫々は線型的だけではなく曲線的に減少
させても良い。

本発明において、必要に応じて非晶質層（１）中に含有
されるハロゲン原子（３）としては、具体的にはフン素
、頃素、臭素、ヨウ素が挙げられ。

殊にフッ素、＠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−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構成される非晶
質層（Ｔ）を形成するには例えばグロー放電法。

スパッタリング法、或いはイオンブレーティング法等の
放電現象を肌用する真空ｊ＃横積法よって成される。例
えば、グロー放電法によって、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）で構
成される非晶質層（Ｔ）を形成するには、基本的にはシ
リコン原子（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガス
と共に、水素原子側導入用の父は／及びハロゲン原子（
３）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である所定の支持体表面上にａ−８
ｉ（Ｈ，Ｘ）からなる層を形成させれば良い。又、スパ
ッ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ットをスパッタリ
ングする際、水素原子回又は／及びハロゲン原子（３）
導入用のガスをスパッタリング用の堆積室に導入してや
れば良い。

本発明において使用されるＳｉ供給用の原料ガスとして
は、Ｓ　ｉＨ４，８ｉ２Ｈ，、Ｓ　ｉ３Ｈｇ　、　Ｓ　
１４Ｈ１ｏ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、層作成作業の扱い易さ、　Ｓｉ供給効率の良さ等
の点でＳ　ＩＨ４、Ｓ　ＩＪ６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、ハロケン化物、ハロケン間化合
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
。

父、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
−二するガス状態の又はガス化し得るハロゲン原子を含
む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、フッ素、頃素、臭素、ヨウ素のハロケ
ンガス、ＢｒＦ　、　ＣＩＦ　、　ＣＩＦ、　。

ＢｒＦ、　、　）］ｒＦａ　、　ＩＦ３　、　ＩＦ７．
　ＩＣｄ　、　ＩＢｒ等のハロゲン間化合物を挙けるこ
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８
　ｉＩｉ”、　、　Ｓ　ｉ２Ｆ、　、　Ｓ　ｒｃｌＪイ
、　Ｓ　ｉＢｒ、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
ー放電法によって本発明の％数的な光導電部材を形成す
る場合には％　８１を供給し得る原料ガスとしての水素
化硅素カスを使用しなくとも、所定の支持体上にａ−８
ｉ：Ｘから成る非晶質層を形成する事が出来る。

グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む非晶質層を
製造する場合、基本的には、Ｓｔ供給用の原料ガスであ
るハロゲン化硅素ガスとＡｒ。

Ｈ，、Ｈｅ等のガス等を所定の混合比とガス流量になる
様にして非晶質層（１）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
成することによって、所定の支持体上に非晶質層（１）
を形成し州るものであるが、水素原子の導入を計る為に
これ等のカスに更に水素原子を含む硅素化合物のガスも
所定量混合して層形成しても良い。

父、各ガスは単独種のみでガ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。

反応スパッタリング法或いはイオンブレーティング法に
依ってａ　−８ｉ　（Ｈ、Ｘ）から成る非晶質層（１）
を形成するには、例えばスパッタリング法の場合には８
ｉから成るターゲットを使用して、これを所定のガスプ
ラズマ雰囲気中でスパッタリングし、イオンブレーティ
ング法の場合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコン
を蒸発源として蒸着ボートに収容し、このシリコン蒸発
源を抵抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法（ＥＢ法
）等によって加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定のガスプラ
ズマ雰囲気中を通過させる事で行う事が出来る。

コノ際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
倒れの場合にも形成される層中にハロケン原子を導入す
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。

父、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、或いは前記しだシラン類等のガ
スをスパッタリング用の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。

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、Ｈ１ｉ’　、　Ｉ■ＣＩＩ　。

ＨＢｒ、ＨＩ等のハロゲノ化水素、５ｉｌｉ２Ｆ、　、
　５ｉＨ２Ｌ２゜８ｉＨ２Ｃｌ、　、　５ｉ）（Ｃ１３
，ＳｉＨ，Ｂｒ、、　、　５ｉｌｌＢｒ、　等ノハロク
ン置換水素化硅素、等々のガス状態の或いはガス化し得
る、水素原子を構成要素の１つとするハロゲン化物も有
効な非晶質層（１）形成用の出発物質として挙げる事が
出来る。

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶質層（Ｉ
）形成の際にＬ−中に・・ロケ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。

水素原子を非晶質層（１）中に構造的に導入するにば、
上記の他に１１２．或いは５Ｏ（４，５ｉ２ｆ−ＩＱ、
　Ｓｉ、Ｉも。

５ｉ４Ｈ，。等の水素化硅素のガスをＳｌを供給する為
のシリコン化合物と堆積室中に共存させて放電ん を生起させ水率でも行う事が出来る。

例えば、反応スパッタリング法の場合には、ＳＲメタ−
ットを使用し、）・ロゲン原子導入用のガス及びＨ２ガ
スを必要に応じてＨｅ　、　Ａｒ等の不活性ガスも含め
て堆積室内に導入してプラズマ雰囲気を形成し、前記出
ターゲットをスパッタリングする事によって、基板上に
ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）から成る非晶質層（１）が形成され
る。

更には、不純物のドーピングも兼ねてＢ２Ｈ，等のガス
を導入してやることも出来る。

本発明において、形成される光導電部材の非晶質層（１
）中に含有される水素原子−の量又は・・ロゲン原子（
３）の量又は水素原子とハロゲン原子の曖の和は通常の
場合１〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、好適には５〜３０　ａ
ｔｏｍｉｃ％とされるのが望ましい。

非晶質層（１）中に含有される水素原子σ由又け／及び
ハロケン原子（イ）の量を制御するには、例えば支持体
温度又は／及び水素原子日、或いは・・ロゲン原子（３
）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、放電々力等を制御してやれば甑い。

本発明に於いて、非晶質層（Ｉ）をグロー放電法又はス
パッターリング法で形成する際に使用される稀釈ガスと
しては、所望稀ガス、例えばＨｅ。

Ｎｅ、Ａｒ等が好適なものとして挙げることが出来る。

非晶質層ＣＩ）中に酸素原子及び周期律表第凹族原子を
導入して、第一の層領域（Ｏ）及び第二の層領域（ｉｆ
）を形成するには、グロー放電法や反応スパッタリング
法等による層形成の際に、第■族原子導入用の出発物質
又は酸素原子導入用の出発物質、或いは両出発物質を前
記した非晶質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る事によっ
て成される。

非晶質層ｍを構成する第一の層領域（０）を形成するの
にグロー放電法を用いる場合には、第一の層領域（０）
形成用の原料ガスとなる出発物質としては、前記した非
晶質層（ｒ）形成用の出発物質の中から所望に従って選
択されたものに酸素原子導入用の出発物質が加えられる
。その様な酸素原子導入用の出発物質としては、少なく
とも酸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（８４）を構成原子とする原料ガス
と、酸素原子（０）を構成原子とする原料ガスと、必要
に応じて水素原子（１１）又は／及びハロゲン原子囚を
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（Ｓｌ）を構成原子とす
る原料ガスと、酸素原子ｌｏｔ及び水素原子はを構成原
子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合す
るか、或いは、シリコ／原子（Ｓｉ）を構成原子とする
原料カスと、シリコ／原子（Ｓｉ）、酸素原子（０）及
び水素原子（ハ）の３つを構成原子とする原料ガスとを
混合して使用することが出来る。

又、別には、シリコン原子（Ｓｌ）と水素原子Φ勺とを
構成原子とする原料ガスに酸素原子０）を構成原子とす
る原料ガスを混合して使用しても良い。

具体的には、例えば酸素（０２）、オゾン（０３）。

−酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ，）、−二酸化
窒素（ＮｔＯ）、三二酸化窒素（Ｎ２０．）、四二酸化
窒素（Ｎ２０４）、三二酸化窒素（ＮｔＯａ）、三酸化
窒素ＣＮ０３）、シリコン原子（Ｓｉ）と酸素原子（０
）と水素原子（財）とを構成原子とする、例えば、ジシ
ロキブ ケンＨ，８ｉ０ＳｉＨ，、）リシロキ、ンＨ５８ｉ０Ｓ
ｉＨ，０８ｉＨ。

等の低級シロキサン等を挙げることが出来る。

スパッターリング法によって、酸素原子を含有する第一
の層領域（０）を形成するには、単結晶又は多結晶の８
ｉウエーハー又は５ｉｎ２ウエーハー、又はＳｉと５ｉ
ｎ２が混合されて含有されているウェーハーをターゲツ
トとして、これ等を種々のガス雰囲気中でスパンターリ
ングすることによって行えば良い。

例えば、ＳＩウェーハーをターゲツトとして使用すれば
、酸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、スパッ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ウェーハーを
スパッターリングすれば良い。

父、別には、Ｓｉと５ｉｎ２とは別々のターゲットとし
て、又はＳｌと５１０２の混合した一枚のターゲットを
使用することによって、スパッター用のガスとしての稀
釈ガスの雰囲気中で又は少なターリングすることによっ
て成される。酸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酸素原子導
入用の原料ガスが、スパッターリングの場合にも有効な
ガスとして使用され得る。

非晶質層（１）を構成する第二０層領域（ｆｌｌｌを形
成するには、前述した非晶質層（１）の形成の際に前記
した非晶質層（１）形成用となる原料ガスと共に、第■
族原子導入用となるガス状態の又はガス化し得る出発物
質をガス状態で非晶質層（１）形成の為の真空堆積室中
に導入してやれば良いものである。

第二の層領域（１■）に導入される第ｉ族原子の含有量
は、堆積室中に流入される第■族原子導入用の出発物質
のガス流量、ガス流量比、放電パワー等を制御すること
によって任意に制御され得る。

第■族原子導入用の出発物質として、本発明に於いて有
効に使用されるのは、硼素原子導入用としては、Ｂ、　
ｉ（、、ｉ３．　］、（、ｏ、　Ｂ、　Ｈ，、Ｂ、　）
ｉ、０．　Ｂ６）−］、ｏ。

ＢａＨＩ！　、Ｂ６Ｈ１＝等の水素化硼素、ＢＰ、　、
　ＢＣ４、ＢＢｒ、等のハロゲン化硼素等が挙げられる
。この他、ｕＪｃｌＪ、　、　０ａＣ１３，Ｇａ　（Ｃ
Ｈ，）、　、　Ｉｎｃｌ、　、　ＴｌＣｌ、　　等も挙
けることが出来る。

本発明に於いて遷移層領域（酸素原子又は第■族原子の
いずれかの分布濃度が層厚方向に変化している層領域）
の形成は分布濃度を変化させるペペ成分を含有するガス
の流量を適宜変化させることにより達成される。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。このとべ、流量の変化率は線型である必要はなく
、例えばマイコ／等を用いて、あらかじめ設計された変
化率曲線に従って流量を制御し、所望の含有率曲線を得
ることもできる。

非晶質層（１）作成の際遷移層領域と他の層領域とυノ
ゝ界において、プラズマ状態は維持されても、中断され
ても層の特性上には伺ら影響を及船′１さないが連続的
に行うのが管理上も好ましい。

本発明に於いて、非晶質層（１）の１−厚とし−Ｃは、
作成される光導電部材に要求さｎる特性に応じて適宜法
められるものであるが、通常は４１〜１００μ、好まし
くは１〜８０μ、最適ＶＣは２〜５０μ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おいては、第一の非晶質層（１）
上に設けらｎる第二の非晶質層（ＩＩ）は、シリコン原
子と炭素原子とで構成さｎる非晶質材料（ａ−８ｉｘＯ
，−ｘ、但し０〈Ｘ〈１）で形成されるので、非晶質層
（１）と第二の非晶質層（１１）と全形成する非晶質材
料の各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−Ｃ化学的な安定性の確保が
充分成されている。

ａ　−Ｓ　ｉ　ｘＯ，、で構成さｎる第二の非晶質層（
ＩＩ）の形成はスパッターリング法、イオンプランテー
ション法、イオンプンーテインク法、エンクトロンビー
ム法等によつ−Ｃ成される。これ等の製造法は、製造条
件、設備資本投下の負荷程度、製造規模５作製される光
導電部材に所望さ扛る特性等の要因によって適宜選択さ
扛−ご採用さ扛るが、所望する特性を有する光導を部材
を製造する為の作製条件の制御が比較的容易である、シ
リコン原子と共に炭素原子を作製する中間層中に導入す
るのが容易に行える等の利点から、スパッターリング法
或いはエレクトロンビーム法。

イオンブレーティング法が好適に採用される。

スパッターリング法によって第二の非晶質層（ＩＩ）ｋ
形成するには、琳結晶又は多結晶のＳｉウェーハーと０
ウエーハー、又はＳｌとＣが混合されて含有されている
ウェーハーをターゲットとして、これ等を種々のガス雰
囲気中でスパッターリングすることによつ−Ｃ行えば良
い。

例えば、Ｓｌウェーハー及びＣウェーハーをターゲット
とし−Ｃ使用する場合には、　Ｈｅ　、　Ｎｅ　、　Ａ
ｒ等のスパッターリング用のガスを、スパッター用の堆
積室中に導入し−ごガスプラズマを形成し、前記Ｓｉウ
ェーハー及びＣウェーハーをスパッターリングすれば良
い。

父、別には出とＣの混合した一枚のターゲット全使用す
ることによって、スパッターリング用のガスを装置系内
に導入し、そのガス雰囲気中でスパッターリングするこ
とによつ−Ｃ成される。エレクトロンビーム法を用いる
場合には２個の魚倉ボート内に各々、単結晶又は多結晶
の高純度シリコン及び高純度グラファイトを入社。

各々独立にエレクトロンビームによつ−Ｃ同時魚着する
か、又は同−蒸庸ボート内に所望の混合比にし−Ｃ入ｎ
ｆＣシリコン及びグラフアイｔ？ｒ単一ノエレクトロン
ビームによっ−ｃ＃庸す７’Ｌばよい。第二の非晶質層
（ＩＩ）中に含有されるシリコンと炭素の含有比は前者
の場合、エレクトロンビームの加速電圧全シリコンとグ
ラファイトに対し−Ｃ変化させることによつ−Ｃｆｌｊ
ｌＬ、ｆｆ１者の場合は、めらかじめノリコンとグラフ
ァイトの混合量ヲ定めることによって制御する。イオン
ブレーティング法を用いる場合は蒸着槽内に種々のガス
全導入し、あらかじめ楡の周囲にまいたコイルに高周波
電界を印加し−Ｃグローをおこした状態でエレクトロン
ビーム法を利用し−Ｃ８Ｌ及びＣ葡魚看すｔしばよい。

本発明に於ける第二の非晶質層（■）は、その要求さ扛
る特性が所望通りに与えられる様ＶＣ，注、を深く形成
される。

即ち、ＳＩ＊　（’　ｒ　（ｃ−構成原子とする物質は
、その作成条トドによって構造的には結晶からアモルフ
ァスまでの形態全取り、電気物性的には導電性から半導
体性、絶縁性までの間の性質を、又光４奄的性・員から
非光導電的性質までの間の性質を、各々示すので５本発
明に於いては、目的に応じた所望の特性を有するａｓｌ
ＸＯｌ−Ｘが形成される様に、所望に従つ−Ｃその作成
条件の選択が厳密になさｎる。

し１」えば、第二の非晶質層（■）を耐圧性の向上を主
な目的とし−Ｃ設けるにはａｓ＋ｘｃ、−Ｘは使用環境
に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非晶質材料として作
成される。

父、連続繰返し使用％註や使用環境特性の向上金主たる
目的として第二の非晶質層（ＩＩ）が設けら扛る場合に
は、上記の電気絶縁性のＬＷ合はある程度緩和され、照
射される光に対しである程度の感度を有する非晶質材料
としてａ−８ｉｘＣ１□が作成される。

第一の非晶質層（Ｄの表面にａ−８ｉＸＣ１−ｘから成
る第二の非晶質１４（ＩＩ）を形成する際、層形成中の
支持体温度は、形成される層の構造及び特性を左右する
重要な因子であって、本発明に於いては、目的とする特
性を有するａ−８ｉｘＣ１−Ｘが所望通りに作成され得
る様に層作成時の支持体温度が厳密に制御されるのが望
゛ましい。

本発明に於ける目的が効果的に達成される為の第二の非
晶質層（１１）を形成する際の支持体温度としては、第
二の非晶質層（ＩＩ）の形成法に併せて適［１最適範囲
が選択されて、第二の非晶質層（ｎ）の形成が行われる
が、好適には２０〜３（）００、最適には２０〜２５０
°Ｃとされるのが望捷しいものである。

第二の非晶質層（１１）の形成には、層を構成する原子
の組成比の微妙な制御や層厚の制御が他の方法に較べて
比較的容易である事等の為に、スパッターリング法やエ
レクトロンビーム法の採用が有利であるが、これ等の層
形成法で第二の非晶質層（１）を形成する場合には、前
記の支持体湿度と同様に層形成の際のｅｔパワーが作成
されるａ　ｂ　１　ｘＣ１−ｘの特性を左右する重要な
因子の１つとして挙げることが出来る。

本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するａ　
Ｓ　ｉ　ｘＣ＋　−ｘが生産性良く効果的に作成される
為の放電パワー条件としては、好適には、５０〜Ｖ〜２
５０　Ｗ　、最適には８０Ｗ〜１５０Ｗとされるのが望
ましい。

本発明に於いては、第二の非晶質層（ＩＩ）を作成する
為の支持体温度、放電パワーの望ましい数値範囲として
前記した範囲の値が挙げられるが、これ等の層作成ファ
クターは、独立的に別々に決められるものではなく、所
望特性のａ−８ｉＸアクタ−の最適値が決められるのが
望ましい。

不発明の光４也部材に於ける第二の非晶質媚叩に含有さ
れる炭素１京子の量は、第二の非晶質ｆｌＩ）の作製条
件と同様、本発明の目的を達成する所望の特注が得らｎ
るｆｉｖｉが形成される重要な因子である。

不発明に於ける第二の非晶質・１１　（ＩＩ）に含有さ
れる炭湘原子の鎗は、■亀常として１．づ：、ｌＸｌ０
”ａｔｏｍｉｃ％以上６０ａｔｏｍｉｃ　ｄｉ）未満、
好適には１〜５゜ａｔｏｍｉｃ％、　最適には１０〜５
０　ａｔｏｍｉｃ　％とされるのが望せしいものである
。叩ち、先のａ−８ｉｘＣ，。

のＸの表示で行えば、Ｘが・市電は０．４をｉＦ＆えて
０．９９９９９以′Ｆ１好司ニは０．５〜０．９９　、
　峡ｉ唾ＶＣは０．５〜０９　である。

不発明に於ける第二の非晶質層（１１）の層厚の数値範
囲は、本発明の目的を効果的に浮成する鎌に所期の目的
に応じて適宜所望に従って決められる。

父、第二の非晶質１す（１１）の層厚は、該層（１１）
中に含有さｎる炭素原子の赦や第一の非晶質ｍ　（１）
のの層厚との関係に於いても、各々の１−領域に要求さ
れる特性に応じた有機的な関連性の下に所望に、蔽って
１．唖宜決定さ扛る必要がある。

東にｂｏえ得るに、生産性や址産件を加１禾した１ｂ着
ｌ斉件の截（（於いても考似されるのが望ましい。

不発明に於ける第二の非晶質＋６　（Ｉｔ）のｊ層厚と
しては、：電電０．００３〜３０μ、好適には０．００
４　〜２０ｉｔ、最適には０．００５〜１０μ　とさｆ
Ｌるのが望ましいものである。

本発明に於いて防用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としては、例
えばｂ　ＮｉＣｒ＃、ステンレス。

Ａａ　＋Ｃｒ　、Ｍｏ　＋Ａ’　、Ｎｂ　＋ＴａｙＶ、
Ｔ’　、ｐｔ　、Ｐ（１Ｈの金属又はと九専の合金が挙
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、ポリ頃化ビニル。

ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド郡の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。

セラミック、紙浄がｌ［ｌｉ　、Ｖ　ｆ史用さｆＬ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
９ 一方の表面を導電処理され、核・略亀処浬さｎた表面１
則に１也の層が設けらｎるのが遣ましい。

例えば、ガラスであ扛ば、その表面に、　ＮｒＣｒ。

Ａｌ　、（：’ｒ　、ＭＯ，Ａｕ　、　ｉｒ　、Ｎｂ　
、Ｔａ　、Ｖ、’Ｉ’ｉ　、Ｐｔ　、Ｐ（１。

ＩｎｔＯ３，５ｎｏ２１　ＩＴＯ（Ｉ　ｎ２（、）ｓ　
＋５ｎＯｚ　）等から成る薄膜を設けることによって導
電性が付与さ扛、戎いはポリエステルフィルム耳の合成
樹脂フィルムであｒむば、ＮｌＣｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ｐｂ
、Ｚｎ、ＮＩ、Ａｕ、Ｃｒ。

１■Ｏ、Ｉｒ　、Ｎｂ　、Ｔａ　、Ｖ、Ｔｉ　、Ｐｔ　
Ｎの金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム俟着、スパッタ
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扛る。

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、所望によって、その形状は決定さ几るが
５例えば、第１図の光導電部材１００を市子写真用順形
成部材として使用するのであｎげ連続高速複写の場合に
は、無端ベルト状又は円ｌ笥状とするのが望ましい。支
持体の１早さは、所４也りの光導電部材が形成される様
に適宜決定さｆＬるが、光導電部材として０ 可読・注か委求される場合には、支持体としての慎１１
目が厄分発ｒ４される範囲内であγＬば可能なＩ収り傅
くざγＬる。而下ら、この様な場合支持体の・製造ｈ　
＆ひ収扱い上１機械的強媛等の截から１！出帛は、１０
μ以−ヒとさｎ、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０ 第１１図に本発明の光導電部材の製造装置の一例を示す
０ 図中の１１．０２．１１０３．１１０４のガスボンベに
は、本発明の夫々の層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１１０２は、Ｈｅ
で稀釈された出札ガス（純度９９．９９Ｃ１％。

以下ＳｉＨ４／Ｈｅと略すＯ）ボンベ、１１０３はＨｅ
で希釈されたＢ、Ｈ，ガス（純度９９．９９９％、　以
下Ｂ、Ｈ６／Ｈｅと略す。）ボンベ、１１０４はＡｒガ
ス　（純度９９．９９９％）ボンベ１．１１０５はＮｏ
ガス（純度９９．９９９　％　）ボンベ、１１０６はＨ
ｅで希釈されたＳＩＦ、ガス（純度９９．９９９％、以
下ＳｉＦ４／Ｈｅと略す。）ボンベでめる０ 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１１２２〜１１２６　
。

リークパルプ１１３５が夫々閉じられていることを確認
し、又、流入パルプ１１１２〜１１１６　％流出ノＺル
フ゛１１１７〜１１２１、千山助パルプ１１３２．　１
１３３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　ｓ及びガス配管内
を排気する０次に真空計１１３６の読みが約５×を閉じ
る。

その後、反応室３０１内に導入すべきガスのボンベに接
続されているガス配管のパルプを所定通り操作して、所
望するガス反応室３０１内に導入する０ 次に第１図に示す構成と同様の層構成の非晶質層（Ｉ）
と該層（■）上に非晶質層（ＩＩ）を有する光導電ｓｌ
ｘ材を作成する場合の一例の概略を述べる。

ガスボンベ１１０２より８ｉＨ４／Ｈｅガスを、ガスボ
ンベ１１０３よ’ｔ）　Ｂ、１４６／Ｈｅガスを、ガス
ホンへ１１０５よりＮｏガスを、夫々バルブ１１２２．
１１２３゜ｆ １１２５を開いて出口圧ゲージ１１２７７１１２８．１
１３０の圧をＩＫｇ／−に調整し、流入パルプ１１１２
．１１１３．１１１５を徐々に開けて、マスフローコン
トローラ１１０７゜１１０８、１１１０内に流入させる
。引き続いて流出バルブ１１１７．１１１８．１１２０
、補助パルプ１１３２を徐々に開いて夫々のガスを反応
室１１０１に流入させるＯこのときの５ｉｌ（４／Ｈｅ
ガス流量とＨ，Ｈ６／Ｈｅガス流量とＮｏガス流量との
比が所望の１的になるように流出バルブ１１１７，１１
１８．１１２０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。そして基板
１１３７の温度が加熱ヒーター１１３８により５０〜４
００℃の範囲の温度に設定されていることを確認された
後、電源１１４０を所望の電力に設定して反応室１１０
１内にグロー放電を生起させ、同時にあらかじめ設計さ
れた変化率曲線に従ってＢｚ　Ｈ６／Ｈｅガスの流量及
びＮｏガスの流量を夫々手動あるいは外部駆動モータ等
の方法によってバルブ１１１８　　及びパルプ１１２０
を漸次変化させる操作を行なって形成される層中に含有
されるＢ等の第■族原子及び酸素原子の含有′Ｉａ度を
制御し、層領域（１゜ｔ）３）を形成する。

層領域（ｔ１’Ｂ）が形成された時点に於いてはバルブ
１１１８及びバルブ１１２０は完全に閉じられた状態に
あるので、その後の層形成は、　８ｉＨ４／Ｈｅガスの
使用のみで行われ、その結果、層領域（ｔ、ｔｎ）上に
層領域（ｔ８ｔ１）が所望の層厚で形成されて、第一の
非晶質層（Ｉ）の形成が終（される。

上記の様にして、非晶質層（Ｉ）が、含有される第１■
族原子と酸素原子の所望の分布＠　ｆｊ（（ｄｅｐ　ｔ
ｈｐｒｏｆｌｌｅ　）を以って、所望層厚に形成された
後、流出バルブ３１７が一旦完全に閉じられ、放電も中
断される。

非晶質層（Ｉ）の形成の際に使用される原料ガス種とし
ては、　　ＳｉＨ，ガスの他に、殊にＳｉ、ｌ（６ガス
が層形成速度の向上を計る為に有効である。

第一の非晶質層（Ｉ）中にハロゲン原子を含有させる場
合には上記のガスに、例えば５ｉｋ−／　Ｈｅ？１更に
付加して反応室１１・０１内に送シ込む。

第一の非晶質層（１）上に第二の非晶質層ａ＋）を形成
するには、例えば、次の様に行う。まずシャッター　１
１４２を開く。すべてのガス供給バルブは一旦閉じられ
、反応室１１０１は、メインバルブ、１１３４を全開す
ることにより、排気される。

高圧電力が印加される電極１１４１上には、予め高純度
シリコンウニ・・１１４２−１　、及び高純度グラファ
イトウェハ１１４２−２が所望の面積比率で設置された
ターゲットを設けておく。ガスボンベ１１０５より、Ａ
ｒガスを、反応室１１０１内に導入し、反応室１１０１
の内圧が０．０５〜ｌ　ｔ□ｒｒとなるようメインバル
ブ１１３４を調節する。高圧電源１１４０をＯＮとし前
記のターゲットをスパッタリングすることにより、第一
の非晶質層上に第二の非晶質層Ｑｌ）を形成することが
出来る○ 第二の非晶質層（ＩＩ）中に含有される炭素原子の量は
、シリコンウェハとグラファイトウェハのスパッター面
積比率や、ターゲットを作成する際のシリコン粉末とグ
ラファイト粉末の混合比を所望に従って調整することに
よって所望に応じて制御することが出来る。

実施例１ 第１１図に示した製造装置を用い、ＡＩ基板上に第３図
に示す層構成の非晶質層（１）を有する電子写真用像形
成部材を形成した。この際の非晶質層（Ｉ）を構成する
各層領域及び非晶質層（ＩＩ）の作成条件を、下記第１
表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ（。）１・・・・・３．５ａｔｏｒｎ
ｉｃチ硼素の分布濃度ＣＧｔＤ＋・・・・・・８０　ａ
ｔｏｍｉｃ　ＰＩＮ作製した電子写真用像形成部材は帯
電−像露光一現像一転写１での一連の電子写真プロセス
を経て転写紙上に顕像化された画像の〔濃度〕〔解像力
〕〔階調再現性〕等の優劣をもって綜合的に評価１７た
。

実施例２ 非晶質層（ｎ）の形成時、シリコン原子ノ・とグラファ
イトウェハの面積比を変えて、非晶質層（ｎ）に於ける
シリコン原子と炭素原子の含有量比を変化させる以外は
、実施例１と全く同様な方法によって像形成部材を作成
した。その結果第２表の如き結果を得た。

第　　２　　表 ■：　非常に良好 Ｏ；　良友子 ×：　画像欠陥を生じ易い 実施例３ 非晶質層（ＩＩ）の層厚を変える以外は、実施例１と全
く同様な方法によって像形成部材を作成した。実施例１
に述べた如き、作像、現像、クリーニングの工程を繰り
返し行って下記の結果を得た。

第　　３　　表 実施例４ 第１１図に示した製造装置を用い、Ａｌ基板上に第４図
に示す層構成の非晶質層（１）を有する電子写真用像形
成部材を形成した。この際の非晶質層（１）を構成する
各層領域及び非晶質層（Ｉｆ）の作成条件を、下記第４
表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ（。）１・・・７ａｔｏｍｊｃ％硼素
の分布濃度Ｃ＠）ｔ・・・・・３０　ａｔｏｍｉｃ　Ｉ
Ｉ声得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例１
と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上にトナー
画像を繰り返し形成したところ、安定して高品質のトナ
ー転写画像を得ることが乙ψ 実施例５ 第１１図に示した製造装置を用い、Ａｌ基板上に第５図
に示す層構成の非晶質層（Ｉ）を有する電子写真用像形
成部材を形成した。

この際の非晶質層ｉ１）を構成する各層領域及び非晶質
層（Ｉｔ）の作成条件を下記第５表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ・・・７ａｔｏｍｉｃ％（Ｏｈ”’ 硼素の分布濃度Ｃ（＠、・−−−−−１０ａｔｏｍｉ　
ｃ　１１１１１Ｃ（Ｉ［Ｄｓ”・−５ａｔｏｒｎｉｃ　
％得られた電子写真用像形成部材を用いて実施例１と同
様に電子写真プロセスを適用して転写紙上に１・す−画
像を繰り返し形成したところ、安定して高品質のトナー
転写画像を得ることが出来た。

／′ ／ ５ ａ−（ 実施例６ 第１１図に示した製造装置を用い、Ａ！基板上に第６図
に示す層構成の非晶質層（１）を有する電子写真用像形
成部材を形成した。

この際の非晶質層（１）を構成する各層領域及び非晶質
層（ｎ）の作成条件を下記第６表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ（０）、−−１ａｔｏｍｉｃ　％硼素
の分布濃度Ｃ（ＩＩＩ）、−−−−１００ａｔｏｍｉ　
ｃ　ｐＰＣ（ＩＩＩＩ）３−−、１０　ａ　ｔｏｍｉ　
Ｃ％得られた電子写真用像形成部材を用いて実施例１と
同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上にトナー画
像を繰り返し形成したところ安定して高品質のトナー画
像を得ることが出来た。

６ｇ−／ ｙ−２ 実施例７ 第１１図に示した製造装置を用い、Ａｌ基板上に第７図
に示す層構成の非晶質層（１）を有する電子写真用像形
成部材を形成した。

この際の非晶質層（１）を構成する各）−領域及び非晶
質層（ＩＩ）の作成条件を下記第７表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ（ｏ）１・・・・２ａｔｏｍｉｃ係硼
素の分布濃度Ｃ佃）、・・・・・３０　ａｔｏｍｉ　ｃ
　Ｉ’１１ｍＣ（ＩＩＩ）３−　・−’５　ａｔｏｍｉ
　ｃ　％州られた′電子写真用像形成部材を用いて、実
施例１と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上に
トナー画像を繰り返し形成したところ安定して高品質な
トナー画像を得ることが出来た。

実施例８ 第１１図に示した製造装置を用い、Ａｌ基板上に第８図
に示す層構成の非晶質層（１）を有する電子写真用鍬形
成部材を形成した。

この際の非晶質層（１）を構成する各層領域及び非晶質
層（１１）の作成条件を下記第８表に示しだ。

酸素の分布濃度Ｃ（ｏ）＋・・・・・・２ａｔｏｍｉｃ
％硼素の分布濃度Ｃ（ＩＩＩ）、−２００ａｔｏｍｉ　
ｃ　ｐｙＡＣ（ＩＩＩ）、ｇ−・・５　ａｔｏｒｎｉｃ
％得られた電子写真用像形成部材を用いて、実施例１と
同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上にトナー画
像を繰り返し形成したところ安定して高品質なトナー画
像を得ることが出来た。

／ ／／ ７２．／ 実施例９ 第１１図に示した製造装置を用い、ＡＪ基板−１−に第
９図に示す層構成の非晶質層（Ｉ）を有する電子写真用
像形成部材を形成した。

この際の非晶質層（１）を構成する各層領域及び非晶質
層（ｎ）の作成条件を、下記第９表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ（ｏ）Ｉ・・・・・５ａｔｏｍｉｃ％
Ｃ（０）３−−２　ａ　ｔ　ｏｍ　ｉ　ｃ％硼素の分布
濃度Ｃ（１１）、−５０ａｔｏｍｉ　ｃ　ｐｐＨｌ得ら
れた電子写真用像形成部材を用いて、実施例１と同様に
電子写真プロセスを適用して転写紙上にトナー画像を操
り返し形成したところ、安定（〜で高品質なトナー画像
を得ることが出来た。

２／′ ７、／ 、／” ／７３ 実施例１０ 第１１図に示しだ製造装置を用い、Ａ７Ｉ基板上に第２
図に示す層構成の非晶質層（１）を有する電子写真用像
形成部材を形成した。

この際の非晶質層（１）を構成する各層領域及び非晶質
層（ＩＩ）の作成条件を、下記第１０表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ（ｏ）１・・・・・・３．５　ａｔｏ
ｍｉ　ｃ％硼素の分布濃度Ｃ（ｌｌＮ）、−−８０ａｔ
ｏｍ＋　ｃ　ＩｖａＣ（ＩＩＤ２・＝−５００ａｔｏｒ
ｎｉ　ｃ　Ｐ得られた電子写真用像形成部材を用いて、
実施例１と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙上
に］・ナー画像を繰り返し形成したところ、安定して高
品質のトナー転写画像を得ることが出来た。

、／ ／′ ／／ 実施例１１ 第１１図に示した製造装置を用い、Ａ４上に第３図に示
す層構成の非晶質層（１）を有する電子写真用像形成部
材を形成した。

この際の非晶質層（１）を構成する各層領域及び非晶質
層（ｎ）の作成条件を、下記第１１表に示した。

酸素の分布濃度Ｃ（ｏ）、・・・・・・３．５ａｔｏｍ
ｉｃ％硼素の分布濃度Ｃ（ＩＩＤ、−−８０ａ　ｔｏｍ
ｌ　ｃ　ｐＩｍ得られた電子写真用像形成部材を用いて
、実施例１と同様に電子写真プロセスを適用して転写紙
上にトナー画像を繰り返し形成したところ、安定して高
品質のトナー転写画像を得ることが出来た。

り２−／ ２−２

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の構成の好適な例の１つ
を説明する為の模式的説明図、第２図乃至第１０図は夫
々、本発明の光導電部材を構成する非晶質層（１）の層
構成を説明する模式的説明図、第１１図は、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 １０２　・・第一の非晶質層（１） １０３　・・・第一の層領域（０） １０４　・・・第二の層領域（２） １０５　・・・層領域 １０６　・・・層領域 １０７　・・・第二の非晶質層（ｎ） １０８　・・・　自由表面 出願人　　キャノン株式会社 １：″””　７９ □乙 （ｌＣ（４１！ｒ）３乙て１１）ｆ（（ＯＮυ　　　Ｃ
０１）３　　Ｃ＠）ｆ　　　　　　　αのｌ第１頁の続
き （７■発　明　者　三角輝男 東京都大田区下丸子３丁目３０番 ２号キャノン株式会社内 ５８７−

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電部材用の支持体と、シリコン原子全母体と
   する非晶質材料で構成され、光導電性ｒ示す第一の非晶
   質層と、シリコン原子と含有量が６０ａｔｏｍｉｃチ未
   満の炭素原子とを構成原子として含む非晶質材料で構成
   された第二の非晶質層とｔ有し、前記第一の非晶質層が
   、構成原子として、層厚方向に不均一で連続的な分布状
   態で酸素原子が含有されている第一の層領域と、構成原
   子として、層厚方向に連続的な分布状態で周期律表第■
   族に属する原子が含有されている第二の層領域とを有し
   、前記第一の層領域が前記非晶質層の表面下に内在して
   いる＄？％徴とする光導電部材。
2. （２）　　周期律ｊ１族に属する原子の分布状態が均一
   である特許請求の範囲第１項に記載の光４電部材０
3. （３）周期律表第型族に属する原子の分布状態が不均一
   でおる特許請求の範囲第１項（Ｃ記載の光導電部材０
4. （４）第一のノー領域と第二の層領域とは、少なくとも
   その一部全共有している特許請求の範囲第１項に記載の
   ″／ｌ、得電部材・
5. （５）第一の層領域と第二のｒｖｉｉ　領域とが実質的
   に同−ｊ−領域である＋４ｆ許請求の範囲第１項に記載
   の光導電部材。
6. （６）第一の層領域が第二の層領域の一部全構成してい
   る特許請求の範囲第１項に記載の光導電部材。 （力　第二の層領域が第一の層領域の一部を構成してい
   る特許請求の範囲第１項に目己載の光導′区部材。