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JPS58152249A - 光導電部材 - Google Patents

光導電部材

Info

Publication number
JPS58152249A
JPS58152249A JP57035633A JP3563382A JPS58152249A JP S58152249 A JPS58152249 A JP S58152249A JP 57035633 A JP57035633 A JP 57035633A JP 3563382 A JP3563382 A JP 3563382A JP S58152249 A JPS58152249 A JP S58152249A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
atoms
amorphous
layer region
distribution
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.)
Granted
Application number
JP57035633A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0454942B2 (ja
Inventor
Shigeru Shirai
茂 白井
Kyosuke Ogawa
小川 恭介
Junichiro Kanbe
純一郎 神辺
Keishi Saito
恵志 斉藤
Yoichi Osato
陽一 大里
Teruo Misumi
三角 輝男
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 JP57035633A priority Critical patent/JPS58152249A/ja
Priority to DE19833307573 priority patent/DE3307573A1/de
Publication of JPS58152249A publication Critical patent/JPS58152249A/ja
Priority to US06/627,499 priority patent/US4547448A/en
Publication of JPH0454942B2 publication Critical patent/JPH0454942B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited

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

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、可視光
線、赤外光線、X線、r線等を示す)の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する。 固体撮像装置、或いは拳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、8N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公害であること、爽には固
体撮像装置においては、残置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
アモルファスシリコン(以後a−8iと表記す)があり
、例えば、独国公開第2746967号公栂、同1% 
2855718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。 面乍ら、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、爽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過用した場合に、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桟留電位が残る場合が度々観測
され、この棟の光導電部材jま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って、残像が生
ずる所謂ゴースト現象を発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、本発明者等の多くの実験によれば、電子写
真用像形成部材の光導電層を構成する材料とシテ(J)
a−8iハ、従来ノ8e、CdJZnO等の無機光導電
材料或いは、PVCzやTNF等の有−光導電材料に較
べて、数多くの利点を有するが、従来の太iix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
単層構成の光導電層な有する電子写真用像形成部材の上
記光導電層に静電像形成のための帯電処理を施しても暗
減衰(d訂k decay)が著しく速く、通常の電子
写真法が仲々適用され難いこと、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ま
で帯電々荷を殆んど保持し得ないことがある等、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1′%a−8i 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計るために、水素
龜子或いは弗素原子や塩素原子等のへロゲン原子、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がある。 即ち、例えば、形成した光導電層中に光辣射によって発
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−84材料そのものの特性改良が計られる一
方で光導電部材を設針する際に、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−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、水素原子(H)又はへロゲン 原
子(X)のいずれか一方を少なくても含有するアモルフ
ァス材料、所謂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一
一81()i、X)Jを使用する〕から構成される光導
電層を有する光導電部材の層構成を特定化する橡に設計
されて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波駕していること、殊に電子写真用
の光導電部材として着しく優れた特性を有していること
を見出した点に基づいている。 本発明は電気的、光学的、光導電的特性が殆んど使用環
境に制御を受けず常時安定している全環境型であり、耐
光疲労(: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を提供することを主たる目的とする
7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、静電俸形成のための帯電処理の際の電荷
保持能が充分あり、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特性を有する光導電部材を提
供することである。 本発明の更に他の目的は、濃度が^<、八−フトーンが
鮮明に出て且つ解像度の萬い、為品質画像を得ることが
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。 高8N比特性及び支持体との間に良好な電気的接触性を
有する光導電部材を提供することでもある。 本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持と、レリコ
ン原子と水素原子と、含有量が30として層厚方向(二
連続的な分布状態で周期律第m族に属する原子が含有さ
れている第二の属領上記した様な層構成を取る様シニし
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。 光導電的特性及び使用環境特性を示す。 殊に、電子写真用命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、−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8N比を有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、濃度が高く、八−フトーンが鮮明に出て、且つ解傷
度の高い、高品質の可視画像を得ることができる。 以下、図向也二従って、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の実施態様例の光導電部材の層
構成を説明するために模式的に示した模式的構成図であ
る。 s1図に示す光導電部材100は、光導電部材及び第二
の非晶質層(1)107用としての支持体101の上に
、a−84(H,X)から成る光導電原子を含有する第
一の層領域(0)103、周期律第m族に属する原子(
第纏族原子)を含有する第二の層領域(1)104、及
び第二0層領域(厘)104上に、酸素原子及びII族
原子が含有されてない層領域106とから成る層構造を
有する。 第一の層領域(0)103と層領域106との間に設け
られている層領域105 には第量族原子は含有されて
いるが酸素原子には含有へされてない。 第一の層領域(0)1034二含有される酸素原向には
連続的に且つ実質的に均一に分布されるのが好ましいも
のである。 本発明の光導電部材に於いては、第1図に示す様に、非
晶質層(1)102の表面側部分には、な #11案原子が含有されtい層領域(第1図に示すm領
域106に相当)を有することを必要とするが、ll1
i族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図に示す層領域105)は必ずしも設けら
れることを要しない。 岬ち、例えば第一の層領域(0)と第二の層領域(1)
とが同じ層領域であっても良いし、又、第一の層領域(
0)の中に第二の層領域(1m)が設けられても良いも
のである。 第二の層領域(Ii)の中に含有される第1IM原子は
、該層領域(II)に於いて層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れるのが
好ましいものである。 第1図に示す光導電部材100に於いては、層領域(1
06)には第厘族原子が含有されてないが、本発明に於
いては該層領域106にも第−族踪子を含有しても良い
ものである。 本発明の光導電部材に於いては、第一の層領Jiii 
(O)には、酸素原子の含有によって、高暗抵抗化と、
非晶質層(I)が直接設けられる支持体との間の密着性
の向上が重点的に計られている。 殊に、第1図に示す光導電部材100の様に、非晶質層
(I)102が、酸素原子を含有する第一の層領域(0
)103.第厘族原子を含有する第二の層領域(厘)1
04.酸素原子の含有されていない層領域105.及び
酸素原子及び第一族原子の含有されていない層領域10
6とを有し、第一の層領域(0)103と第二の層領域
(厘)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、本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域(0
)に含有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、Igl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着性及び接触性を良
くする為に支持体又は他の層との接合面側の方に分布濃
度が高くなる様にされる。第2には、上記第一の層領域
(0)中に含有される酸素原子は、第−上 の層像(0)に設けられる、酸素原子の含有さ八 れない層領域との接合界面での電気的接触性を滑らかに
する為に酸S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ill二於いては、分
布濃度が実質的に零となる様に第一の層領域(0)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(騙)中に含有される第一・族
原子に就ても同様であって、非晶質層(1)の表面側の
層領域に該Il!纏族原子が含有されない例の場合には
骸表面側の層領域側に於いて、第二の層領域(鳳)中の
第■族原子の分布濃度は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
様に第層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(1)を構成する第二の層領
域(Im)中に含有される周期律表第厘族に属する原子
として使用されるのは 、B(硼素)、An(アルミニ
ウム) 、 Ga (力゛リウム)In (インジウム
)、Tj(タリウム)等であり、殊に好適に用いられる
のはB 、 Gaである。 本発明において、第二の層領域(厘)中に含有される第
臘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遥宣決められるが、非晶質層
を構成するシリコン原子の量に対して、通常は0.01
〜10001000ato pm、好ましくは0.5〜
800 atan ic ppm、最適ニハ1〜5 Q
 Q atomic ppm  とされるのが望ましい
ものである。 第一の層領域(0)中に含有される酸素原子の量に就工
も形成される光導電部材に要求される特性礪ユ応じて所
望に従って適宜法められるが、通常の場合、0.001
〜20  atomic%、好ましくは、0.002〜
1Qat(至)ic%最適には0.003〜51t(2
)ic%とされるのが望ましいものである。 第2図乃至第1θ図の夫々には、本発明における光導電
部材の非晶質層(1)中に含有される1INk線子及び
第膳族原子の層重方向の分布状態の典幇的例が示される
。′ 第2図乃至第1O図において、横軸は酸素原子又は第服
族庫子の含有濃度Cを、縦軸は、光導電性を示す非晶質
層(1)の層厚方向を示し、−は支持体側の非晶質層(
1)の表面の位置を、1.は支持体側とは反対側の非晶
質層(1)の表面の位置な示す。詰り、酸素原子及び第
通族原子の含有される非晶質層(1)はt−傭よりt−
個に向って層の成長がなされる。 B、〜B1.は第運族原子の分布濃度線を夫々表わす。 第2図には、非晶質層(1)中に含有される酸素原子及
び第一族原子〇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−8i (H,X)から成り光
導電性を示す非晶質層(I)  (Is ’m) (’
sからt、までの全層領域)は、支持体側より、酸素原
子が分布濃度C←)、で、第厘族原子が分布濃度C−1
で、層厚方向に実質的に均一に分布している層領域(’
mtl)(’*と−との間の層領域)と、酸素原子の分
布濃度が分布濃度C(o)。 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
厘族原子の分布濃度が分布濃度C(11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(ttt
m)と、酸素原子及び第履族原子のいずれも実質的に含
有されてない層領域(ts”*)とを有している。 第2図に示゛す例の様に非晶質層(I l (’a−)
力を支持体又は他の層との接触面(1,に相当)を有し
、酸素原子及び第厘族原子の分布が均一である層領域(
R”y)を有する場合には、分布濃度Cに)1及びC4
o) zは、支持体或いは他の層との関係に於いて所望
に従って適宜法められるものであるが、C(2)、の場
合シリコン原子1=対して、通常の場合01〜1000
0 atomic ppm 、好適には1〜4000 
atomic ppm 、最適には2〜20Q Q a
tomic ppcnとされ、C−)1の場合、シリコ
ン原子に対して通常はα01〜30 atomic%好
適には0.02〜201を幡ic%、最適には0,03
〜lOatomic%とされるのが望ましいものである
。 層領域口1tいは、主に層領域(’s”s)と層領域(
1m ”m )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(1,1−の層厚
は、酸素原子の分布濃度C幹it及び第厘族原子の分布
濃度C(m) t 、殊に分布濃度C−)、との関係に
於いて適宜所望に従って決められる必要がある。 必要に応じて第厘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(t@tl)の層厚としては繰返し
使用に対する耐久性も含めて酸素原子の含有される層領
域(’r’l)力を大気からの保護を充分受けられる様
に、父、該層領域(t@tx)  に於いて光蕉射によ
るフォトキャリアを発生させるのであれば、照射する光
が該層領域(t、ttl於いて充分吸収されるように、
所望に従って適宜法められる。 本発明に於いて、非晶質層(I)の表面側の層領域に設
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
1通常10G五〜10μ、好適に#120G五〜5μ、
最適には500五〜3μ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
l[
【有する光導電部材に於いては^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(I)中への電荷の注入阻止性を
より向上させるにはSMZ図に於いて一点鎖縁1で示す
様に非晶質層の支持体側表面(t、0位置に相当)部分
に於いて、酸素原子の分布#置を分布濃度0(0)。 より【に^くした層領域(t、tm)を設けるのがJl
lL勢ものである。 酸IA厘子が高濃度で分布している層領域(1゜t、)
 K於ける酸素原子の分布濃度0(。)、としては、シ
リコン原子に対して通常は、 30atomic%以上
、好適には4 g atomic%以上、最適には50
atomic%以上とされるのが輩ましいものである。 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、s2図に一点鎖線1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←)
、で、その後は、C(0) tになるまで連続的に次第
に減少する様にされてもよい。 第二の1lllllfi域(鳳)に含有される第翼族原
子の該層領域(厘)に於ける分布状態は、支持体側に於
いて、分布濃度C−2で一定値を維持した層領域〔層領
域(tm tl)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への電荷の注入をより
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で示す様に第一族原子が高濃度で分布する層領域(’
a1、)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(t4t、)は位[1itよ
り5μ以内に設けられるのが好ましい。層領域(”4’
l)は、位置−より5μ厚までの全層領域L!とされて
も良いし、又、Mil領域LTの一部として設けられて
も良い。 層領域(’4tl)を層領域〜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(看)に要求される特
性に従って適宜法められる。 層領域←1t、)はその中に含有される第1族原子の層
厚方向の分布状態として部属Wc原子の含有量分布値(
分布濃度値)の最大Qnax がシリコン原子に対して
通常は50 atomtc ppm以り好適には8Q 
atomic ppm以上、最適には100100at
o 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、部属族原子の含有される第二
の層領域(厘)は、支持体側からの層厚で5声以内(1
,から5μ厚の層領域)に含有量分布の最大値Cmax
が存在する様に形成されるのが好ましいものである。 本発明に於いて酸素原子が高濃度に分布している1層領
域(ts tB ) 0層厚及び嬉瓢族原子が高−1l
!に分布している層領域(t4tm)O層厚は。 これ等の層領域に含有される酸素原子或いは第一族原子
の含有量及び含有分布状態に応じて所望Kl!つて適宜
決定され、通常の場合、3・ム〜5μ、好適には40五
〜4μ、最適には50五〜3声とされてるのが望ましい
ものである0第3図に示される例は、基本的IL第2図
に示した例と同様であるが、異なる点は%gzE094
0場會には、を鵞の位置よシ、酸素原子の分布濃度もi
11族原子の分布濃度も共に減少が始まシ、位置11に
到って実質的に零になっているのに対して、第3図O例
O場會には、実 線ム3で示す様に酸lA原原子0布布
lk l a ts O位置よに、夷11B3で示す様
に第1JIE鳳子O分布濃度は1.0位置よ)、夫々減
少が始まりTh1.0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lc原子の含有されている第一0層領域(0)
(t+ tm)は分布濃fc@1で実質的に均一に分布
されている層領域(tm tm)  と1位置t1より
分布濃[Cto)sから実質的に零に到るまで線層的に
次jlIK減少している層領域(tsls)とで−威さ
れている。 纂■族鳳子の含有される第二0層領域(1) (tll
、、)は、分布濃度C(1)1で実質的に均一に分布さ
れていゐ層領域(tttm)と1位置t3よp分布濃度
C11lかも実質的に零に1m1tで線源的に次第に減
少している層領域(tsti)とで構成されている。 層領域(ts tr ) K a * m 2閤に示す
層領域0111 )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41113図に示す儒O変形例であっ
て、酸素原子が分布lll11度C1111で均一分布
で含有されている層領域(kb)中に%篇菖族原子が分
布濃度c4−1で均一分布で含有されている層領域(1
,1りが歇けである点を除けば%第311に示す場合と
同機である。 lI5図に示す例は* 78 菖族原子が一定O分布濃
度で均一分布で含有されている層領域を2つ有する場合
である。 第5111に示す例O非晶質層(1)は、支持体側よ〉
、酸素原子と纂■族原子との両方が含有されている層領
域(’in ts)と、該層領域(tstm)上に第璽
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(t+b)と、IIm族原子も酸素原子もいずれ4
含有1れていない層領域(tstl)とで構成されてい
る。 そして、*素原子の含有されている層領域(*、 tm
)は、分布濃度C1ot lで層厚方向に実質的に均一
に分布されている層領域(ts tm)と1分布111
度Cm)xよ〉次第に線部的に減少されて実質的に零K
11つている層領域(tsti)とで構成されている。 層領域(11b)は、支持体側から、菖厘族原子が、分
布濃度Qatで実質的に均一分布してい1層領域(k 
tm)%分布濃fc(i)1かも分布濃度C(荀3まで
線部的に連続減少して分布している層領域(’a14)
s分布濃fc(Isで実質的に均一分布している層領域
(tt b) h及び分布111!Q幻3から線型的に
連続減少して分布している層領域(tttm)とが積層
され九層構成を有している。 @S図には、纂5図に示す例の変形例が示される。 第6図に示す例O場合には、酸素原子と第璽族原子とが
夫々、分布濃度C(011e C1唱で均一分布してい
る層領域(t4ts)と、酸素原子が分布濃度C@1か
も線型的に次第に減少畜れて実質的に零K11っている
層領域(tsts)中に、線部的に減少する分布状態で
IIm族原子が含有1れている層領域(tat@)と分
布濃[c4msで実質的に均一分布状態で第■族鳳子が
含有1れていみ層領域(1st4)とが置けられている
0層領域(t、 tm) OJ:に社、酸素原子が実質
的に含有されてない層領域(tgb)が歇けられ。 層領域(1,1−は、謳璽族鳳子が含有されている層領
域(1)(tlt−と、酸素原子、第■族鳳子のいずれ
も含有畜れて傘い層領域(tstl)とで構成されてい
る。 第7図には、非晶質層(り〔層領域(tstl)〕の食
層層像KIIIJIIjl子が含有され、lI画儒の層
領域(is tx) Kは、12嵩鳳子が含有されてい
ない例が示される。 酸嵩鳳子O書有畜れ為層領域(ts tm) ab実纏
ムフで示す様に、分布一度Q唱で均一分布状態で酸素原
子が含有されている層領域(1,1■)と1分布#[c
k4sかb次第に減少畜れて零に鋼る分布状態で酸素原
子が含有されている層領域())(tt ta)とを有
する。 非晶質層(り中に於ける第璽族原子の分布線。 夷−B7で示される。即ち纒冨族原子の含有される層領
域(tlt勤)#i、分布濃gi c(蜀1で均一に第
■族鳳子が分布されている層領域(1,1■)と、分布
−[C(蜀冨で均一に第1族原子が分布されている層領
域(t@ b)との関に分布濃度C(醗1と分布濃f 
CgHとの閣の第■族原子の分布変化を連続させる為に
、これ等O分布一度関でam的に連続的に変化している
分布状態で第璽族鳳子が含有されている層領域(111
m)とを有する。 第8図には、w47図に示す例の変形例が示される。 非晶質層(1)t)全鳩領域には、実線B8で示す様に
、第■族原子が含有されておに、層領域((1(1)に
は、酸素原子が含有されている0層領域(1,1■)K
於いては、酸素原子が分布濃膳〜)1で、第■族鳳子が
分布濃度Qmtで夫々、均一な分布状態で含有されてお
シ、層領域(ta b) K於いては、WkI族原子が
1分布濃度C(IO均一な分布状態で含有されている。 酸lLj子は夷纏ム$で示される様に、層領域(t+ 
 im)に於いて、支持体側よ)分布#11jlC(o
ftから線層的に次第に減少されて位置11に於いて実
質的に零になるIlK含有されている。 層領域(tm  ts)では、第璽族原子が、分布濃1
 c(にlから分布鎖1[C1呻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、層厚方向に不拘−表分布状態
で含有され為が、第■族鳳子は、連続的に含有される層
領域に於いて、層厚方向に実質的に均一な分1i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Q含有される
第一0層領域0とfMIJ!i鳳子O會有される含有〇
III&領域(1)とは、実質的に同一層領域でわって
、酸素原子及び第■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、層領域(tuts)K於いては、分布濃度
9(11で実質的に均−傘布布状態で含有されてお勤、
層領域(tm  tt)K於いて、分布濃度C(唱よ〉
分布濃度qcltK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1011に示す例に於いては、酸素原子、第璽族原子
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O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(1)が設
けられている。 そして、層領域(ts  tm)KJI’いては、酸素
原子が分布濃度C@1で、第璽族原子が分布濃度C(1
)1で、夫々一定の分布濃度で実質的に均一に含有され
てお)、層領域(1,1−では、酸素原子及び第璽族原
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、第璽族原子O場合にはs tmKtl&い
て分布濃度が実質上塔とされている。 酸素原子は、第鳳族原子の含有されてない層領域(を雪
tt)K於いてもam的な減少分布状態を形成する様に
食有堪れ、魁KIIkいてそO”分布状態が実質的に零
とされている・ 層領域(tsli)には、酸素原子も謳璽康鳳子も含有
されてい傘い〇 以上% all 2 all乃fillloIiKり、
s晶ws中に含有される酸素原子及び部属族鳳子O層厚
方崗の分有状態O典腫儒O幾つかをI!明シ九が、$1
113IlI乃至J+110110場合に*イ”t”も
、11211の場合Eli明し九〇と同様に支持体側に
、酸素原子又は第■族願子O含有濃[CO高い部分を。 表面ts儒には、含有−直Cが支持体11に較べて町威
ヤ低くされ九−分を有する分布状態が形成され九層領域
な歇けても嵐いものである0又、酸素原子t II w
族原子の分布−to夫々は線層的にけではなく1纏的に
滅夕させても嵐いO 本発wAにおいて、必I!に応じて非晶質層(1)中に
含有されるハロゲン原子国としては、具体的にはフッ素
、塩素、臭嵩、曹つ素が挙けられ。 殊にフッ素、塩素を好適をもOとして挙けることが出来
る。 本発明において、 a−8i(H,X)で構成される非
晶質層(0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
放電現象を利用する真空堆積法によって威され石。例え
ば、グロー放電法によって。 a−84(H,X)で構成される非晶質層を形成するに
は、基本的にはシリコン原子(8i )を供給し得る別
供給用の原料ガスと共に、水素原子O導入用O又は/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K1−84(H,X
)からなる層を形成させれば嵐い0又。 スパッタリング法で形成する場合には、例えばAr 、
He @ ()不活性ガス又はこれ等のガスをペースと
し先混合ガスのJlli気中で8iで構成されたターゲ
ットをスパッタリングするS%水素原子n又は/及びハ
ロゲン原子N4入用のガスをス中 バッタリング用の堆積す導入してやれば真い。 本発明において使用される8i供給用O原料ガスとして
は、8iHa 、 8iJI@、 8isHa e 8
LJ1w’l1011ス状態の又はガス化し得る水素化
硅素(シラン蜀が有効に使用されるもOとして挙げられ
、殊に。 層作成作業O扱い易さ、 84供給効率の良さ等の点で
84H4,8輸H4が好ましいものとして挙けられる。 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O/Sログン化合物が挙げら
れ、例えば)・ログンガス、ハロゲン化物、ハ四ゲン間
化食物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体勢のブス状
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
れる〇又、更には、シリコン原子とノ・pグン原子とを
構成JII素とするyx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&もOとして本発明に
おいては挙けることが出来る0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、具体的に社、フッ素
、塩素、臭素、ヨウ素の/”1 ロゲンガx 、 Br
F 、 CjF 、 CjPa 。 BrF、 、 Err、 、 IF、、 IP、 、 
IC1,IBr等のハlegグン間化会物を挙けること
が出来る。 ハロゲン原子を含む磯嵩化合物、所■、ハロゲン原子で
置換され九72ン鱒導体としては。 具体的には例えば8iP4 、811F、 、 8iC
j、 、 8iBr4等のハロゲン化硅素が好オしいも
Oとして挙げることが出来る◇ ζOatハ關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4I黴的な光導電部材を形成
する場合には、組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4、所定の支持体上にa−8i
:Xから威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IL出供給用O鳳料ガスであるハ
ロゲン化硅素jスとムr。 H,、He @ ()ガス等を所定O′f&合比とガス
流量に倉る様にして非晶質層(1)を形成する堆積室に
導入し、グ讐−放電を生起してこれ轡OガスOプツズマ
雰囲気を彫威するととによって、所定O支持体上に非晶
質層(1)を形成し得るものであるが、水嵩原子の導入
を針る為にこれ等のガスに更に水嵩原子を會む*嵩化食
−〇ガスも所定量温合して層形成しても嵐い〇 又、各ガスは単Ilk@O拳でなく所定O温合比で複数
11温會して使用しても差支えないものである〇 反応スパッタリング鉄酸い紘イオンプレーテインダ法に
@”2でト組(H,りから成る非晶質層(1)を形成す
るには、fIえばスバツメリング法の場合には81から
威↓I−ダクトを使用して、これを所定Osスプ2ズマ
雰■気中でスパッタリングし、イオンプレーテインダ法
の場合Kti、多結晶シリコン又紘単鍍蟲タシコンをM
at源として蒸着&−)KIE害し、こOシリコン蒸発
源を抵抗加熱法、或いはエレクトーンビーム流(]!B
法)等によりて一鴎II発畜せ飛翔蒸発物を所定Ofス
プラズマ廖−気中を通過させる事で行う事が出来為。 こo 11sスパッタリング繊、イオンブレーティング
法O何れO場合にも形成される層中にハロゲン原子を導
入するに妹、前記Oハロゲン化食物又は前記0AElダ
ン鳳子を含む値嵩化合物Osスを堆積室中に導入して該
ガスのグツズ1jls気を形成してやれば良いも0であ
る〇又、水嵩原子を導入する場合には、水嵩原子導入用
OII科ガス、例えば、H2,或いは1起し九シツン類
等Oガヌをスパッタリング用0@積皇中に導入して鋏ガ
スOプツズffjlll気を形成して中れば良い。 重置1jiKThいては、八−グン鳳子導入用のjl料
ズスとして上記され丸ハ繋ゲン化合物或いはハロゲンを
會む硅素化合物が有効1にものとして使用される40f
ある$% ソt)他に% HF、HcItHBr 、 
HI @ 0 ハoダン化水素、 81H,?、、8i
H,I、。 8iH,Cjt 、 8iHCjm 、 8iH,Br
、 、 8iHBr1410 /’ aゲン置換水嵩化
硅素1等々Oガス状態O或I/%鉱ガス化し得る、水嵩
原子を構成要素01つとするハロゲン化物亀有効な非晶
質層0)形成用0出発物質として挙げる事が出来る。 これ勢の水嵩原子を含むハロゲン化物#i、非晶質層(
1)形成のIIK層中にハロゲン原子O導入と同時に電
気的或いは光電的411性の制御に@めて有効な水素原
子も導入されるt) ”e s装置WAにおいては好適
なハa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は、
上記O他K Ha *或いd 8 iL t 81sl
L t8五sH,。 8i4H,等の水素化砿嵩oiスを、81を供給する為
Oシリコン化合物と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0 例えば1反応スパッタリング法の場合には、81ターゲ
ツトを使用し、ハーゲン原子導入用Oガス及びH2lス
を必11に応じてHe、ムr峰O不活性ガスも含めて堆
積室内に導入してグツズ−を雰囲気を形成し、前記創タ
ーゲットをスパッタリングする事によって、基板上t1
cm−8ム(l(、X)から成る非晶質層(!)が形成
される0 更には、不純物Oドーピングも兼ねてB、H。 等のガスを導入して中ることも出来る。 本発明において、形成される光導電部材の非晶質層(I
)中Kt有される水素原子nの量又はハロゲン原子内の
量又は水素原子とハロゲン原子の量の和は通常の場合1
〜40 atomicチ、好適には5〜3Q atom
ic96とされるのが望ましい。 非晶質層(I)中に含有される水嵩原子0又は/及びハ
ロゲン原子内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0、或いはハロゲン原子内を含有さぜ
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
、Jlk電々力等を制御してやれば夷い。 本発明に於いて、非晶質層(Il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、所謂稀ガス、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(1)中に酸素原子及び周期律表第■族原子を
導入して、第一0層領域0及び第二の層領域(1)を形
成するには、グロー放電流中反応スパッタリング法等に
よる層形成の際に、部属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、−いは両出発物質を前記し九
非晶質層形成用の出発物質と共Kl!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(り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
(I)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
物質をガス化し虎ものの中の大概のものが使用され得み
。 例えばシリコン原子(si)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
じて水嵩原子n又は及びハロゲン原子内を構成原子とす
る原料ガスとを所望の混合比で混合して使用するか、又
祉シリコン原子(8i)を構成原子とする原料ガスと、
酸素原子0及び水素原子(ハ)を構成原子とするJI原
料ガスを、これも又所望の混合比で混合すゐか、或いは
、シリコン原子(Sl)を構成原子とする原料ガスと、
シリコン原子(8i)、酸素原子0及び水素原子鵠の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(8i)と水素原子I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(Ot)、オゾン(Os)−一
酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NOt )−−二酸化
窒素(NtO) 、三二酸化窒素(NtQs)、s二酸
化窒素(N104 ) 、三二酸化窒素(N、O,)、
三酸化窒素(N01χシリコン原子(Sl)と酸素原子
0と水素原子0とを構成原子とする、例えば、ジクロ中
サン(八8i08 iH,) 、  トリシロキすン(
H,8i0SiH,α3iH,)等の低級シロキサン等
を挙けることが出来る。 スパッターリング法によって、酸素原子を含は多結晶の
siウェーハー又はsio、ウェーハー、又は別と81
01が拠金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′#圃気中でスパッター
リングするととKよって行えば良い。 例えば、別ウェーハーをターゲッ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、必要に応じて宿駅ガスで
稀釈して、スパッター用の堆積室中に導入し、これ轡の
ガスのガスプラズマを形成して前記8五ウエーハーをス
パッターリングすれば曳い。 又、別には、8ムと8ム0!とは別々のターゲットとし
て、又は81とSiへの混合し九一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くとも水嵩原子鵠叉は/及び
ハロゲン原子囚を酸成原子として含有するガス!囲気中
でスパッ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
電の例で示しえ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(I)を構成する第二〇層像域積)を形成する
には、前述した非晶質層(11の形成の−に前記しえ非
晶質層(り形成層となる原料ガスと共に。 第1Jil[子導入用となり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(り形成の為の真空堆
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)K導入される第菖族原子の含有量は
、堆積室中Km人される嬉■族原子導入用の出発物質の
ガス流量、ガス流量比、放電ノ(ワー等を制御すること
によって任意K1m1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!鳥
、 B4H,、、B、H,、B、H□、 B、Hl、 
。 B@H1l−B@H11等の水素化硼素、BP、、 B
CIH,BBrB等のハロゲン化硼素等が挙げられる。 この他、AlCl、 、 QaC1@ 、 Ga(cH
,)、 、 InC1@ 、 TlCl@等も挙げるこ
とが出来る。 本発明に於いて遷移層領域(酸素原子又は部属族原子の
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べき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0例えば
手動あるいは外部層−毫−夕等の通常用いられている何
らかの方法により、jス流路系の適中に設けられた所定
のニードルパルプ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IjsW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−線に従って流量を制御し、所望の含有率−線
を得ることもできる。 非晶質層作成の際遷移層領域と他の層領域との境界にお
いて、グッズマ状態は維持されても、中断されても膜の
特性上には何ら影響を及ぼ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(Ilの層厚としては。 作成される光導電部材に豐求される特性に応じて適宜法
められるものであるが通常は、1〜100g好ましくは
1〜80μ、最適にF12〜50μ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於いては、第一の非晶質層(1)
上に設けられる第二の非晶質層(I)Fi、、シリコン
原子と脚素鳳子と水素原子とで構成される非晶質材料(
H−(StxCt−1)y H+−71但し0〈へy〈
】〕で形成されるので非晶質層+11を構成する第一の
非晶質層(Ilと第二の非晶質層(1)とを形成する非
晶質材料の各々がシリコン原子という共通の構成**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。 a  C8’xCI−x)、)I、−yで構成される第
二ノ非晶質層(璽)の形成はグロー放電法、スパッター
リング法、イオンインプランテーシ璽ン法、イオンブレ
ーティング法、エレクトロンビーム法等によって成され
る。これ等の製造法は、製造条件、設儂資本投下の負荷
程度、製造規模、作製される光導電部材に所望される特
性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所望
する特性を有する光導電部材を製造する為の作製条件の
制御が比較的害鳥であみ、シリコン原子と共にグロー放
電法或いはスパッターリング法が好適に採用される。 更に、本発明に1にいては、グロー放電法とスパッター
リング法とを同一装置系内で併用して第二の非晶質層(
厘)を形成しても良い。 グロー放電法によって第二の非晶質層(厘)を形成する
には、a  (8ixC+−x)yH+−y形成用の原
料ガスを、必要に応じて稀釈ガスと所定量の混合比で混
合して、支持体の設置してあ為真空堆積用の堆積室に導
入し、導入されえガスをグロー放電を生起させることで
ガスプラズマ化して前記支持体上に既に形成されである
第一の非晶質層11)上に麿−(8jxCt −x)y
H,−yを堆積させれば良い。 本発明に於いて1−(8盈XCl−1)7H1−y形成
用の原料ガスとしては、8i、C,)iの中の少なくと
41つ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
。 Si、C,HO中の1つとして8it−構成原子とする
原料ガスを使用する場合は例えばSiを構成原子とする
原料ガスと、Cを構成原子とする原料ガスと、H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、Bit構成原子とする原料ガスと、C及び
Hを構成原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合
比で混合するか、或いは、19it−構成原子とする原
料ガスと、 8i、 C及びH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、 8LとHとを構成原子とする原料ガスに
Cを構成原子とする原料ガスt−混合して使用しても良
い。 本発明に於いて、第二の非晶質層(璽)形成用の原料ガ
スとして有効に使用されるのは、81とHとを構aH子
トt h 8i1H1,、lli、H,、8iH,、8
i、fi。 等のシラン(8i1ane)類等の水素化硅素ガス、C
とHとを構成原子とする、例えば炭素数1〜4の飽和炭
化水素、炭素数2〜4のエチレン系炭化水素、炭素数2
〜3のアセチレン系炭化水素等が挙げられる。 具体的には、飽和炭化水素としては、メタン(c)i4
)、エタン(Ct残)、プロパン(口い、n−ブタン(
n−C,Hl、 ) 、ペンタンCCwH1m ) *
 エチレン系炭化水素としては、エチレン(Ct)L)
 、プロピレン(CsHs)。 ブテン−1(C4H畠)、ブテン−2(C4H8) 、
イソブチレン<c4Hm > 、ペンテン(CsHt。 )、アセチレン系炭化水素としては、アセチレンCCt
H* )−メチルアセチレン(esH4)、ブテン(C
sHs)等が挙げられる。 81とCとHとを構成原子とする原料ガスとしては、8
i (CHs)、、 81 (C2H4)4等のケイ化
アルキルを挙げることが出来る。これ等の原料ガスの他
、H導入用の原料ガスとしては勿論鵬も有効なものとし
て使用される。 スパッターリング法によって第二の非晶質層(1)を形
成するには、単結晶又は多結晶の8iつニーバー又はC
ウエーノ・−又Fi81とCが混合されて含有されてい
るウェー71−をターゲットとして、これ等を種々のガ
ス雰囲気中でスノ(ツタ−リングすることによって行え
ば良い。 例えば、81ウエーノ・−をターゲットとして使用すれ
ば、CとH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I(ツタ−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8iウエ
ーノ・−をスノ(ツタ−リングすれば良い。 又、別には、8IとCとは別々のターゲットとして、又
は8iとCの混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、少なくとも水素原子を含有するガス雰囲気中
でスノくツタ−1ノングすることによって成される。 C又はH導入層の原料ガスとしては、先述しえグロー旅
篭O儒で示し九原料オスが、スバッターツンダの場合に
%有効なガスとして使用され得る。 本実@に於iて、嬉二〇非晶質層値)をグルー旅篭繊又
はスバ!ターリンダ株で形成するll[K使用される稀
釈lスとしては、所■・肴ガス。 例えijH・、N・、ムr等が好適表もOとして挙げる
ことかで龜ゐ。 本実@KJIH2!嬉二の非晶質層(1)鉱、その要求
される特性が所望過多に4見られる橡に注意深く形成さ
れる・ 即ち、8i、C,及びHを構成原子とする物質はその作
成条件によって構造的には結晶からアモルファス箇での
形態を取り、電気物性的KU導電性から半導体性、絶縁
性までの間の性質を、又光導電的性質から非党尋電的性
質tでの間の性質を、各々示すので、本!iljljK
mいては、―的に応じ−に所望04I性を有する1に−
81,C,−、が形成されるIIK、所MiK従ってそ
の作成条件の選択が厳1tK成される。 例えば、第二の非晶質層〔)を耐圧性の^上を主1に一
的として設けるKは、a−(81zC1−2)yHl−
yは使用条件下に於いて電気絶縁性的挙動O顕著な非晶
質材料として作成される。 又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を生える
目的として第二の非晶質層(1)が設けられる場合には
、上記の電気絶縁性の度合はめゐSt緩和され、照射さ
れるj!tK対しである1度の感度を有する非晶質材料
としてa(81zc、−x)7Hk−7が作成される。 第一〇非晶質層(りの表面K a−(81101−x)
yHa−7から成る第二の非晶質層(1)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4
I性を左右する重畳な因子であって、本尭INK於いて
唸、目的とする特性を有するa−(SIXCI−X)F
地−yが所望過多に作成され得る様に層作成時O支持体
温度が厳書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l)を形成する際の支持体l11iLとしては第
二〇非晶質層00形成法に併せて遍宣最逼範lfiが選
択されて、第二の非晶質層(蔚の形成が実行されるが、
遥當O楊合/、1100″’0−300υ。 好運には150υ〜2sOυとされるのが望ましいもの
である。第二〇##晶質層(1)の形成には、層を構成
する原子の親戚比の微妙な制御中層厚の制御が−の方法
に較べて比験的容易である事等の為に、グロー旅篭法中
スパッターリンダ*o+i用が有利であるが、これ等0
@形成法で第二の非晶質層値)を形威す為場合には、前
記の支持体温度と同機に層形成0@0放電パワー、ガス
圧が作成される轟−(81zC*−x)yHa−y O
特性を左右する重要な因子(01つでTo4゜ 本発明に於ける目的が達成される為041性會有するa
−(SizCs−1)yHs−7が生産性良く効果的に
作成される為の旅篭パワー条件としては、過賞、1G−
100W、好遍KU20−100Wとされるのが望まし
い。堆積車内のガス圧は、通常Q、01〜I T*rr
 、 jiF遣に#i64〜0.5Torr一度とされ
るのが望ましい。 本発明に於iては、第二の非晶質層値)を作成する為の
支持体温度、款電パワーの望ましi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O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ii
*!10m −(81z成フアクターの最適値が決めら
れるのが望ましい0 本Ji嘴O光導電部材に騎ける第二の非晶質層(幻に含
有される炭素原子及び水素原子の量は、第二非晶質層(
1)の外側条件と同様、本発明の目的を遍威す4Wrl
lt)*性が得られる第二〇非晶質層(1)が形成され
る重l!な因子である。 本実@に於ける第二の非晶質層(1)に含有される炭素
原子の量は、m1Fitx10’畠tom1c−以上で
30 atomi@−未満とされ、好ましく祉1 at
omi噛−以上で30 atomic IG未満、′最
適には10atoms−以上で30 atomic−未
満とされるのがmましいものである。水素原子の含有量
としては、過常の場合1〜40 at拳ml@−1好ま
しくは2〜35atomic 11 を最適にはi〜a
 Oatemls慢とされるのが望ましく、これ等の1
1118に*素置有量がある場合に形成される光導電S
#は、*5iiiに於いて優れたもOとして充分適用さ
姥得るもOである。 即ち、先のa−(jiizcs−りFHI−y OIt
示で行えば夏としては、通電は(L 6 < x≦LS
I@91111 、好適には0.5<x≦&9’)、最
適には0.5<x≦8.11.7としては通電叡6≦1
≦LIL好適には11≦y≦o、SS、最適に#i@L
7≦y≦QJ& テTo bOfiWitしい。 重置@Kll?けh第二の非晶質層(至)O層厚O数値
l111は、本J1m@01的を効果的に達成する為の
重畳な因子の1つである。 重置#4に於ける嬉二の非晶質層(1)の層厚の数値範
囲は、重置9110膳的を効果的に達成する橡Kffr
期のl的に応じて適宜所望に従って決められる。 又、第二の非晶質層(鳳)の鳩厚燻、鉄層(厘)中に含
有される炭素原子や水嵩原子の量、第一の非晶質層(1
)の層厚等との関係に於いても、各々の層領域Kll!
求される特性に応じた有機的な関連性の下に所望に従っ
て適宜決定される必要がある0更に加え得るに、生童性
中量童性をIIa味した経済性OAKmいても考慮され
るのが望ましい・ 本*@に於けjm嬉第二非晶質層(1)の層厚としては
、通常8.003〜30s、好逼には9.004〜20
fi を最適にao、oos〜1@JIとされるのが望
ましい4のである◎ 本発明に於いて使用される支持体として社、導電性でも
電気絶縁性であっても良い0導電性支持体としては、例
え11、NiCr、ステンレス。 ム1.Cr、Me、ムu 、 Nb 、 Ta 、 V
 、 T1 、 Pi 、 Pd等の金属又はこれ勢の
合金が挙けられる。 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、セルローズ。 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、ボリア建ド勢の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス。 セライック、紙等が通常使用される。これ等の電気絶縁
性支持体唸、好適に唸少なくともその一方の表面を導電
錫層され、腋導電処理され九表向側に他の層が設けられ
るのが■ましい0例えば、ガラスで番れば、その表面に
、NlCr。 AI 、Cr 、No 、Am 、 Ir 、)Jb 
、Ta 、V、TI 、Pt 、Pd。 I40g 、 Smへ、ITO(1−へ+S鳳へ)勢か
ら成る薄膜を設けることによって導電性が付与され、或
いはポリエステルフィルム勢の合成樹脂フィルムでめれ
ば、NiCr 、ムl 、Ag 、Pb 、Z* 、N
i 、Au 。 (:r、hh、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pi勢の
金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリン
グ勢でその表mK設け、又は前記金属でその表面を′y
建ネートII6!iiIシて、その11両に導電性が付
与される。支持体の形状として社、円筒状。 ベルト状、板状勢任意の形状とし得、所望によって、そ
の形状は決定されるが、例えば、第1図の光導電部材1
00を電子零真用像形成郁材として使用するのであれば
連続^適複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とす
るのが望ましい0支持体の厚さ杜、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ヤ薄くされる。 画乍ら、仁の様な鳩舎支持体の製造上及び取扱い上、機
械的強f勢の点から、通常は、10μ以上とされる。 次に本*@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O 図中の1102.1103.1104のガスボンベには
、本発明の夫々の層を形成する丸めの原料ガスがII對
されており、その1例として九とえば1102は、H・
で稀釈されたS戊#ス(純[99999L以下SiH,
/&と略す。)ボンベ、1103はH・で純度119.
995G)ボンベ、1105はNO4ス(純度99.9
99Is) dlノンへ110@はkhテ樽釈され九S
iF4ガス(N度9龜999慢、以下8iF4.〆H・
と略す。)ボンベでToゐ〇 これらのガスを反応111101 K流入させるKはガ
スボンベ1102〜110IOパルプ1122〜111
!6.IJ−タバルプ1116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
パルプ1117〜11211補助パルプ113m 。 tinsが開かれていることを確認して、先づメイン/
(ルプ1134を1I4Vhて反応室1101 、及び
ガス配管内を排気する。次に真空針11360読みが約
5xlot@rrKなっ九時点で補助バルブ1132、
1133、流出パルプ1117〜1121を閉じる。 その後、反応室1101内に導入すべきガスのlンべK
11llされているガス配管のパルプt&定道多操作し
て、所望するガスを反応ml 1101内に4人する。 次に、第2−に示す構成と同様の層構成の非晶質層(1
)と、鋏層(1)上に非晶質層(1)を有する光導電部
材を作成する場合の一例の概要を述べる。 ガスボンベ1102よ!l SiH,/H・ガスを、力
スダンべ1103よ”) BaH,/Heガスを、ガス
ボンベ1105よりHeガスを、夫々パルプ1122,
1123゜1125を開いて出口圧ゲージ1127 、
1128 。 11300圧をIJ?/(IIIKII整し、流入パル
プ1112、1113.1115 t−徐AKiltl
C1’v x 70−コントローラ1107.1108
.1110内に#1)、させる。引き続いて流出パルプ
1117.1118゜1120、補助パルプ1132を
徐々に−いて夫々<1)11スを反応mm 1101 
Km人させる。このときOS iH4/’Heガス流量
と4為4・ガス流量とHeガス流量との比が所望の値に
なるように流出パルプ1117.1118.1120を
胸整し、又、反応ml 1101内の圧力が所望の値に
なるように^9計1136の読みを見ながらメインパル
プ1134の開口をIIIIEする0そしてシリンダー
状の基体1137の温度が加熱ヒーター1138 Kよ
560〜400℃の範囲の温度に設定されていることを
確認され九後、電源1140を所望の電力に設定して反
応1i[1101Piにグロー旅篭を生起させ、同時に
あらかじめ設計され九賓化率−纏に従って鳥&」・jス
O滝量及びぬガスの減量を夫々手動あるいは外部駆wI
%−夕等の方法にようてパルプ1118及びパルプ11
2G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郷OIM履族鳳子及び酸素原子の含有員度
を制御し、層領域(111m)を形成する。 層領域(ttb)が形成され丸時点KIIkいては、パ
ルプ1118及びパルプ1120は完全KII4じられ
良状態にあるので、その後の層形成嬬、S1鴇」・ガス
の使用のみで行われ、その結果、層領域(t+tm)上
に層領域(1,1,)が所望O層厚で形成されて嬉−の
非晶質層(1)の形成が終了されるO 上記の様にして、非晶質層(1)が含有される嬉厘族原
子と酸素原子の所望の分布flill (d@pthp
rofil・)を以って、所望層厚に形成され丸後、流
出パルプ817が一旦5!*に閉じられ、旅篭も中断さ
れる。 非晶質層(1)の形成の際に使用される原料jス種とし
てa、8四ガス0IkK殊に81*Haガスが層形成適
度の向上を計る為に有効であるO第一の非晶質層(1)
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81F4/’H@を、更に付加して反応室11o
xP3に送シ込む。非晶質層(1)上に非晶質層(1)
を形成するには非晶質層(1)の形成の1iKI!用し
九鳥焉、どHeガス及びHeガスのかわ)にCH,ガス
を用いて層形成を行なう。 夫々の層を形成する際に必要なガス以外O#l出パルプ
は全て閉じることは言うまでもなく、又、夫々の層を形
成する際、前層の形成に使用し九ガスが反応室1101
内、流出パルプ1117〜1121かも反応l1ll(
II内に至る配管内に残留することを避は歇めに、流出
パルプ1117〜1121を閉じ補助パルプ1132.
 1138を開いてメインパルプ1134を全開して系
内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行うO又
、層形成を行なっている間は層形成の均一化をはかるた
め基体1137はモータ11311 Kよシ一定速度で
回転させる。 実施例1 第11図に示した製造装置を用い、Ajクシリンダ上第
3図に示す層構成の非晶質層(j)を有する電子写真月
俸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(1)の作成条件を、下記嬉
1表に示し友。 酸素の分布濃t C(0)l−−−3,5atomi 
e %a素O分布一度C@、−・・80 atomi 
e wa作製し九電子写真用像岸成部材は帯電−倫露光
一現像一転写までの一連の電子写真プロセスを蔽て転写
紙上に@像化され九画倫の〔濃度〕〔解偉力〕〔階調再
現性〕勢の優劣をもって線流量比を変えて、非晶質層(
1)に於けるシリコン原子とカーメン、m子の含有量比
を変化させる以外は、実施例1′と食〈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 O; 非常に良好 Δ; 画像欠陥を生じ易い 実施例3 非晶質層(II)の膜厚を変える以外は、実施例1と全
く同様な方法によって儂形成部材を作成した0実施例I
K違べ九如き、作儂、現儂、クリー二/グの工種を繰り
返し下記の結果を得た。 / 7/ / /′ / / / /′ / /′ 第3表 実施例4 第11図に示した製造装置を用い、Ajクシリンダ上第
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(H)の作成条件を、下記第
4表に示した。 酸素の分布濃f C(0)、−−−−−−7atoml
c fk硼素の分布濃度C(Ill・・・・=30at
omi@f得られ良電子写真用II形成部材を用いて、
実施例1と同様に電子4真プロセスを適用して転写紙上
にトナー111g/lを繰シ返し形成したところ、安定
して鳥品質のトナー転写画倫を得ることが/・′ / 実施例5 第11図に示した製造装置を用い、AIクシリンダ上第
5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(1)の作成条件を下記第5
表に示した。 酸素の分布濃度C(0)、−・−7atomi e S
硼素の分布濃度Cl1)1−・・・・10 atomi
c卿C@、 −5a tomi e % 得られ良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ii倫
を繰)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。 、7−′ 7/ 実施例6 第11図に示した製造装置を用い、AIクシリング上第
6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(1)の作成条件を下記第6
表に示した。 酸素の分布濃度C(0)t・・・・・・latomic
チ硼素の分布濃度C(1)、 −=−100atomi
 e pplCID、−=40 atomic % 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儂を
繰り返し形成したところ、安定して高品質のトナーij
gIIを得ることが出来た。 / /、2′ 実施例7 第11図に示した製造装置を用い、AJクシリンダ上第
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
する各層領域及び非晶質層(1)の作成条件を下記第7
表に示した。 酸素の分布一度C(o)i・・・・・・2atomie
 −硼素の分布濃度C@、・・・・・・30 atom
ic $C@、・=−5atomi 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
を繰り返し形成し九ところ、安定して高品質なトナー画
像を得ることが出来// 7″ // / / 実施例8 第11図に示した製造装置を用い、A1シリンダ上に第
8図に示す層構成の非晶質層(1)を有する電子写真用
像形成部材を形成した。こO際の非晶質層(1)を構成
する各層領域及び非晶質層(1)の作成条件を下記嬉8
表に示した。 酸素の分布11t C(1))1・・・・−2atom
ic %硼素の分布濃度C@、−−200atornl
e jfiC@、 ・・・・・・5 a tomi e
 s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
画像を繰シ返し形成したところ、安定して高品質なトナ
ー画曹を得ることが出来// /″ 実施例9 第11図に示した製造装置を用い、屑シリンダ上に第9
図に示す層構成の非晶質層(1)を有する電子η真用*
*威部材を形成した。この際の非晶質層(1)を構成す
為各層領域及び非晶質層(釦の作成条件を、下記第9表
に示した。 酸素の分布濃” (0)t・・・・・・5atomie
%C(0)、−−・=−2atomie IG硼素の分
布一度c@t・・・・−50atomieP得られた電
子写真用II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シ返
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7、″ / 実施例10 第11図に示した製造装置を用い、Anシリンダ上に第
2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(釦の作成条件を、下記第1
0表に示した0酸索の分布濃度C(0)、 == 3h
 5 a tomi c fk硼素の分布濃度C@1・
・・・・・80atomicPC動=・−500ato
mi c e 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ii
i儂會繰夛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、−/″ / 実施例11 第11図に示し友勇造装置を用い、AIクシリンダ上第
3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(I)の作成条件を、下記第
11表に示した。 酸素の分布濃[C(6)、 −−−−−−& 5 at
omi a 11硼素の分布濃度C(至)1・・・・・
・80 atomic e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iii儂を繰9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。
【図面の簡単な説明】
嬉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IIIllo
wJは夫々、本発明の光導電部材を構成する非晶質層(
1)0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九装置の模式
的説明図である0 10G−・・光導電部材 101 ・・・支持体 102  ・・・ 第一〇非晶質層(1)103−・・
 第一0層領域(0) 104  ・・・ 第二0層領域(至)105  ・・
・ 層領域 106 ・・・ 層領域 1G?  ・・・ 第二〇非晶質層(1)108  ・
・・ 自由表面 第1頁の続き 0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

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)光導電部材用の支持体とシリコン原子を骨素原子
    と、含有量が30 atorysic−未満の炭第−の
    非晶質I−が、構成原子として、41厚方して%44方
    向に連続的な分布状趨で周期律非晶質−の1liliT
    K内在している事を特徴とする光導電部材。 c釦 喝賭欅II!liI■廉に編する原子の分布状噸
    が均一であるII杵−求の範囲第1項に記載の光導電部
    材。 (3)  周期律表第腸族に属する原子の分布状態が不
    拘−である特許請求の範囲第1項迄=紀載のともその一
    部を共有している特許請求の範囲同一層領域である特許
    請求の範囲第1項に記している特許請求の範囲111項
    に記載の光導している特許請求の範囲II1項龜二記載
    の光導電部材。
JP57035633A 1982-03-04 1982-03-05 光導電部材 Granted JPS58152249A (ja)

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JP57035633A JPS58152249A (ja) 1982-03-05 1982-03-05 光導電部材
DE19833307573 DE3307573A1 (de) 1982-03-04 1983-03-03 Fotoleitfaehiges aufzeichnungselement
US06/627,499 US4547448A (en) 1982-03-04 1984-07-06 Photoconductive member comprising silicon and oxygen

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