JPS58158648A - 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、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、γ線等を示す）の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する０ 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）　：ｌ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、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−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ｌ（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２載されている。

丙午ら、従来のａ−８ｉで構成された光導電層を有する
光導電部材ｒｔ１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、及び使用環境特性の点、更
には経時的安全性及び耐久性の点において、各々、個々
には特性の向上が計られているが、総合的な特性向上を
計る上で更に改良される余地が存するのが実情である０ 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、この種の光導電部材は擾時間操返し使用し続ける
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、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
の特性改良のだめに他の原子が、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或いは光導電的
特性や耐圧性に問題が生ずる場合があった。

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あった。

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−８ｔに
就で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［７、水素原子０又はハロゲン原子■
のいずれか一方を少なくと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ｒ　ａ−８ｉ
　（Ｈ，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以後に説明される様に特
定化する様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、光導電的特性が使用環境に殆
んど影響を受けず常時安定し、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を提
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、濃度が高く、ハーフトーンが
鮮明に出て目つ解像度の高い、高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ＳＮ比特性及び高耐圧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、光導電
性を有する第一の非晶質層と、シリコン原子と炭素原子
と・・ロゲン原子とを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、層厚方向
に連続的で且つ前記支持体側の方に多く分布する分布状
態で、構成原子として酸素原子を含有する第１の層領域
と構成原子として周期律表第■族に属する原子を含有す
る第２の層領域とを有し、前記第１の層領域は、前記第
一の非晶質層の前記支持体側に内在してお沙、前記第２
の層領域ＴＢと前記第−の非晶質層の層厚より前記第２
の層領域の層厚１を除いた分の層厚Ｔとが−Ａ≦１なる
関係にあることを特徴とする。

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、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だ場合には
、画像形成−＼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
であって、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。

以下、図面に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１は１本発明の光導電部材の層構成を説明する為
に模式的に示した模式的構成図である。

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、ａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）から成る光
導電性を有する第一の非晶質層（Ｉ）１０２とシリコン
原子と炭素原子と本垂暴子ハロゲン原子を含む非晶質材
料で構成された第二の非晶質層（■）１０６を有する。

第一の非晶質層（１）　１．（＋２は、層厚方向に連続
的で且つ前記支持体１０１の方に多く分布する分布状態
で、構成原子として酸素原子を含有する第１の層領域（
０１１，０３と、構成原子として第■族原子を含有する
第２の層領域（１ｒＤ　１．ｎ４とを有する様に構成さ
れた層構造を有する。第１図に示す例においては、第１
の層領域（０３１０３が第２の層領域（Ｉ［Ｄ１０４の
一部を占めた層構造を有し、第１のる０ 第一の非晶質層１０２の上部層領域１（）５には酸素原
子及び第■族原子は、実質的に含まれておらず、酸素原
子は第１の層領域（０）１．０３に、第■族原子は第２
の層領域Ｑ１ｔ）１０４に含有されている１、勿論、第
１の層領域（０）１．０３には第■族原子も含まれてい
る。

本発明に於いて、上記の様な層構成とするのは、第１の
層領域（ＣＧ１．０３は、酸素原子の含有によって、高
暗抵抗化と支持体１旧と第一の非晶質Ｉｎ）１０２との
間の密着性の向上が重点的に計られ、上部層領域１０５
には、酸素原子を含有させずに高感、吐化が重点的に計
られている。第１の層領域（０）１４１３に含有される
酸素原子は層厚方向に連続的で不均一な分布状態で、且
つ支持体１０１と第一の非晶質層（１）　１０２との界
面に平行な面内に於いては、実質的に均一な分布状態で
前記第１の層領域（０）１０３中に含有されｆＺし゛ろ
。

本発明において、第一の非晶質層（Ｉ）１０２を構成し
、第■族原子を含有する第２の層領域（２）１０４中に
含有される第■族原子としては、Ｂ（硼素）。

Ａｔ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（イン
ジウム）、’ｒｚ（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。

本発明においては、第２の層領域（至）１０４中に含有
される第■族原子の分布状態は、層厚方向において及び
支持体１０１の表面と平行な面内に於いて実質的に均一
な分布状態とされる。

第１の層領域（０）１０３と上部層領域１０５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２の層領域（１１０１０４の層厚′
希は、その−上限としては、通常の場合、５０μ以下、
好ましくは、３０μ以下、最適には、１０μ以下とさｆ
ｌ、るのが窒ましい。

又、−上部層領域１０５の１−１阜Ｔは、その下限とし
ては、通常の場合、０４５μ以上、好ま［７くは１μ以
上、最適には３μ以上とされるのが望ましい。

第２の層領域＠）１０４０層厚籍の下限及び上部層領域
１０５の層厚Ｔの上限としては、両層領域に要求される
特性と第一の非晶質層（１）１０２全体に要求される特
性との相互間の有機的関連性に幕いて、光導電部材の層
設計の際に所望に従って、適宜決定される。

本発明に於いては、上記の層厚ｎの下限及び層厚Ｔの上
限としては、通常は１汀≦１なる関係を満足する際に、
夫々に対して適宜適切な数値が選択される。

層厚ＴＢ及び層厚Ｔの数値のべ択に於いて、より好まし
くは、′ＩＩＢ／＋ｒ≦０．９．最適にはＴＢ／’ｒ≦
０．８なる関係が満足される様に層厚１及び層厚Ｔの値
が決定されるのが望ましいものである。

第１図に示す本発明の光導電部材に於いては、第ｍ族原
子が含有されている第２の層領域Ｑｌｌ）１０４内に第
１の層領域（０１１０３が形成されているが、第１の層
領域（０）と第２の層領域（ト）とを同一層領域とする
ことも出来る。

又、第１の層領域（０）内に第２の層領域（イ）を形成
する場合も良好な実施態様例の１つとして挙けることが
出来る。

第１の層領域（Ｑ中に含有される酸素原子の量は、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っ
て適宜法められるが、通常の場合、０．００１〜５０ａ
ｔｏｍｉｃ９ｇ　、好ましくは、０．００２〜４０　ａ
ｔｏｍｉｃ％　＋最適には０．００３〜３０　ａｔｏｍ
ｉｃ％とされるのが望ましいものである。

第１の層領域（０）の層厚Ｔ。が充分厚いか、又は第一
の非晶質！（■）の全層厚に対する割合が５分　　　　
゛の２以上を越える様々場合には、第１の層領域（０）
中に含有される酸素原子の量の上限としては、通常は、
３０　ａｔｏｒｎｉｃ俤以下、好ましくけ、２゜ａｔｏ
ｍｉｃチ以下、最適には１０　ａｔｏｍｉｃチ以下とさ
れるのが望ましいものである。

本発明に於いては、第一の非晶質１ｉ＝１（１）の層厚
としては、所望の電子写真特性が得られること及び経済
性等の点から通常は、１〜１００μ、好適には１〜８０
μ、最適には２〜５０μとされるのが望ましい。

第２図乃至第１０図には、本発明における光導電部材の
第一の非晶質層（１）を構成する第１の層領域（０）中
に含有される酸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図の例に於いて、第■族原子の含有さ
れる層領域（２）は、層領域（Ｑと同一層領域であって
も、層領域（Ｏを内包しても、或いは、層領域（Ｏの一
部の層領域を共有しても良いものであるので以後の説明
に於いては、第■族原子の含有されている層領域（ト）
については、殊に説明を要しない限り言及しない。

第２図乃至第１０図において、横軸は酸素原子の分布濃
ＩＷＣを、縦軸は、光導電性を示す非晶質層を構成し、
酸素原子の含有される層領域（０）の層厚ＴＢを示しｓ
　ｊＢは支持体側の界面の位置をｓ　ｊＴは支持体側と
は反対側の界面の位置を示す。即ち、酸素原子の含有さ
れる層領域（０）はｔＢ側よりｊＴＩＩＩｌｌに向って
層形成がなされる。

本発明においては、酸素原子の含有される層領域（０）
は、光導電部材を構成するａ−８ｉ　（’）Ｔ、Ｘ）か
ら成り、光導電性を示す第一の非晶質層（Ｉ）の一部を
占めている。

本発明において、前記層領域（０）は、第１図の例で示
せば第一の非晶質層（１）の支持体１０１側の表面を含
んで第一の非晶質層（１）１０２の下部層領域に設けら
れるのが好ましいものである。

第２図には、層領域（０）中に含有される酸素原子の層
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、酸素原子の含有される層領域
り）が形成される表面と該層領域（０）の表面とが接す
る界面位置ｔＢよりｔｌｍの位置までは、酸素原子の分
布濃度ＣがＣ１なる一定の値を取り乍ら酸素原子が形成
される層領域（０）に含有され、位ＷｔＩより分布濃度
Ｃは界面位置ｔＴに至るまでＣ２より徐々に連続的に減
少さｈ２ている１、界面位ｆｔｔＴにおいては酸素原子
の分布濃咋ＣはＣ１とされる。

るまでＣ４から徐々に連続的に減少して位ｆｔＴにおい
て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１１までは酸素原
子の分布濃度ＣはＣ６と一定値とされ、位置ｔ、と位置
ｔＴとの間において、徐々に連続的に減少され、位ｆｉ
ｔ　ｔＴにおいて、実質的に零とされている。

第５図の場合には、酸素原子は位置ｔＢより位置ｔＴに
至るまで、分布濃度ＣはＣ８より連続的に徐々圧減少さ
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、酸素原子の分布濃度Ｃは、
位置ｔＢと位置ｔ３間においては、ｃ、と一定値であり
、位置ｔＴにおいてはＣ１６とされる。

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Ｃ１ｌの一定値を取り、位置ｔ４よ
り位置ｔＴまではＣ４よ’）Ｃ＋ｓ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、酸素原子の分布濃度ＣはＣ１４より零に至る様
に一次関数的に減少している。

第９図においては、位置ｔＢよシ位置ｔ、に至るまでは
酸素原子の分布濃度Ｃは、Ｃ０よりＣｌ１１まで一次関
数的に減少され、位置ｔ、と位置・秤との間においては
、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、酸素原子の分布濃度
Ｃは位置ｔＢにおいてｃｒｔであり、位置ｔ６に至るま
ではこのＣＩ？より初めはゆっくりと減少され、ｔ６の
位置付近においてけ、急激に減少されて位置ｔ６ではＣ
ｌ１１とされる。

位置ｔ６と位置Ｃ７との間においては、分布濃度Ｃけ初
め急激に減少されて、その後は、緩やかに徐々に減少さ
れて位ｗｔ７でＣ□となり、位置ｔ？と位置ｔ、との間
では、極めてゆっくりと徐々に減少されて位置ｔ８にお
いて、Ｃｔ、に至る。位置ｔｓと位置ｔＴの間において
は、分布濃度ＣはＣ１゜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って減少されている。

以上、第２図乃至第１０図により、層領域（０）中に含
有される酸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、酸素原子の分布濃度Ｃの高い部分を有し、界面ｔＴ
側においては、前記分布濃Ｗ、　Ｃは支持体側に較べて
比較的低くされた部分を有する分布状態で酸素原子が含
有された層領域（０）が非晶質層に設けられている。

本発明において、非晶質層を構成する酸素原子の含有さ
れる層領域（０は、上記した様に支持体側の方に酸素原
子が比較的高濃度で含有されている局在領域（４）を有
すものとして設けられるのが望ましく、この場合に、支
持体と非晶質層との間の密着性をより一層向上させるこ
とが出来る。

局在領域（４）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よシ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（４）は、界面位置ｔ
Ｂ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（４）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に要求される特性に従っ
て適宜法められる。

局在領域囚はその中に含有される酸素原子の層厚方向の
分布状態として酸素原子の分布濃度の最大値Ｃｒｒ＋ａ
ｘｊ）ｉ通常は５００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以上、好
適には８００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ以−ヒ、最適には
１０００　ａｔｏｍｉｃ　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車重しい。

即ち、本発明においては、酸素原子の含有される層領域
（０）は、支持体側からの層厚で５μ以内（ｔＢから５
μ厚の層領域）に分布濃度Ｃの最大値Ｃｒｔ＋ａｘ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、第１■族原子の含有される層領域（イ
）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００１〜５　Ｘ　１０’　ａｔｏｍｊ
ｃ　Ｔ）ｐｍ　、好ましくは０．５〜１ｘ　１０’　ａ
ｔｏｍｉｃ　ｐｐｒｒｂ最適には１〜５　Ｘ　１０’ａ
ｔｏｍｊｃｐｐｍとされるのが望ましいものである。

本発明において、ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）で構成される第
一の非晶質層（Ｉ）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成される。例
えば、グロー放電法によって、ａ−８ｔ（Ｈ，Ｘ）で構
成される第一の非晶質層（１）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ｆＨ）導入用の又は／及びノ・
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磁を生
起させ、予め所定位置に設置されである所定の支持表面
上にａ−８ｔ（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Ａ
ｒ、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
スバ、タリングする際、水素原子（Ｉ（）又は／及びノ
・ロゲン原子ｔＸ）導入用のガスをスパッタリング用の
（ア 堆積室に導入しておれば良い。

０ 本発明において、必要に応じて第一の非晶質層（１）中
に含有されるハロゲン原子ＩＸＩとしては、具体的には
フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、殊にフッ素、
塩素を好適なものとして挙げることが出来る。

本発明において使用されるＳｉ供給用の原料ガスとして
は、ＳｉＨ，、Ｓｔ、Ｈ，、Ｓｔ退、　、　５ｉ４Ｈ，
。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
構成作業の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉ
Ｈ４，Ｓｔ、Ｈ，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
、例えばノ・ロゲンガス、ノ・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、シリコン原子とノ・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、１ ハロゲン原子倉吉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、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲ
ン原子、　ＢｒＦ　、　ＣｅＦ　、　ＣＩＦ、　。

ＢｒＦ、　、　ＢｒＦ、　、　ＩＦ、　、　ＩＦ７．　
ＩＣ１！、　　ＩＢｒ等の／Ｓ　（ｆｆ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Ｓ
ｉＦ、　、　５ｉ２Ｆ、　、　５ｉＣ１４、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
ー放電法によって本発明の特徴的な光導成部材を形成す
る場合には、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、所定の支持体上にハロゲン
原子を含むａ−８ｔから成る第一の非晶質層（１）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２ 第−の非晶質層（１）を形成する場合、基本的には、Ｓ
ｉ供給用の原料ガスであるハロゲン化硅素ガスとＡｒ、
Ｈｌ、Ｈｅ等のガス等を所定の混合比とガス流量になる
様に（〜で第一の非晶質層（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、所定の支持体上に第一の
非晶質層（１）を形成し得るものであるが、水素原子の
導入を図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−１混合して層形成しても良い○ 又、各ガスは単独様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。

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）から成る第一の非晶質層（１
）を形成するには、例えばスパッタリング法の場合には
Ｓｔ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２：〜 場合には、多結晶シリコン又は単結晶シリコンを蒸発源
として蒸着ポートに収容し、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。

この際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
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、迅、或いは前記したシラン類等のガス
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。

本発明においてぽ、・・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４ 使用されるものであるが、その他に、ＨＦ　、　ＨＣｅ
。

ＨＢｒ　、　ＨＩ等のハロゲン化水素、５ｉＨ２Ｆｔ　
ｔ　ＳｉＨ，Ｉ、　ｔＳｉＨ，Ｃ／！、　５ｉＨＣ／、
　、　５ｉ）Ｉ、　Ｂｒ、　、　５ｉＨＢｒ、等のハロ
ゲン置換水素化硅素、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
有効な第一の非晶質層（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、第一の非晶質
層（１）形成の際に層中Ｖこ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
原子導入用の原料として使用される。

水素原子を第一の非晶質層（１）中に構造的に導入する
には、上記の他に鴇、或いはＳｉＨ，、Ｓｔ晶。

Ｓｔ、ル１ｓ１４ＨＩｏ等の水素化硅素のガスをＳｉ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
電を生起させる事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、Ｓｉターゲ
ットを使用し、ハロゲン原子導入用の罎ｊ ガス及びル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Ｓｉターゲットをスパッタリングする事によって
、支持体上にａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）から成る第一の非晶質
層（１）が形成される。

更には、不純物のドーピングも兼ねてＢ、ル等のガスを
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第一の非晶質
層（１）中に含有される水素原子（［Ｉ）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葉の
和は通常の場合１〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、好適には５
〜３０　ａｔｏｍｉ　ｃ％とされるのが望ましい。

第一の非晶質層（１）中に含有される水素原子（Ｈ）又
は／及びハロゲン原子ｆＸ）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（川、或いはハロゲン
原子ＩＸ）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良
い。

第一の非晶質層（１）に、第■族原子を含有する層領域
（至）及び酸素原子を含有する層領域（０）を設６ けるには、グロー放電法や反応スパッタリング法等によ
る第一の非晶質層（１）の形成の際に、第■族原子導入
用の出発物質及び酸素原子導入用の出発物質を夫々前記
した第一の非晶質層（１）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。

第一の非晶質層（１）を構成する、酸素原子の含有され
る層領域１（刃及び第■族原子の含有される層領域θ［
０を夫々形成するにグロー放電法を用いる場合各層領域
形成用の原料ガスとなる出発物質としては、前記した第
一の非晶質層（１）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又は
／及び第■族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又は第■族原子導入用の
出発物質としては、少なくとも酸素原子或いは第■族原
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。

２“ン 例えば層領域（０）を形成するのであればシリコン原子
（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（Ｓｔ）を構成原子とする原料ガスと、酸素
原子（０）及び水素原子（Ｆυ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、
シリコン原子（Ｓｉ）を構成原子とする原料ガスと、シ
リコン原子（Ｓｉ）、酸素原子（Ｑ）及び水素原子（１
０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（Ｓｉ）と水素原子ｉＨ）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。

酸素原子導入用の出発物質となるものとして　　　　□
具体的には、例えば酸素（ｑ）、オゾン（ＯＳ）　＝−
酸化窒素（Ｎｏ）、二酸化窒素（Ｎｏ、）　、−二酸化
８ 窒素（Ｎ２０）、三二酸化窒素（Ｎ２へ）、四三酸化窒
素（Ｎ、０．）、三二酸化窒素（Ｎｔｏｗ）、三酸化窒
素（ＮＯ３）、シリコン原子（Ｓｉ）と酸素原子（０）
と水素原子（印とを構成原子とする、例えば、ジシロキ
サン（ＨｓＳｉＯ８ｉ■も）、トリシロギサン（Ｈ，Ｓ
　ｉＯ８１Ｈ２０Ｓ　ｉＨ，）等の低級シロキサン等を
挙げることが出来る。

増額域佃）をグロー放電法を用いて形成する場合に第■
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、硼素原子導入用としては、Ｂ２Ｈ１ｌ
　、ＢａＨｓ。、　Ｂ！ｌＨ９、ＢＪ□ｔ　ＢＪｔ。。

ＢｓｈＬｚ　、Ｂ１１ＨＩ４等の水素化硼素、ＢＦ、　
、　ＢＣｌ２．　ＢＢｒ。

等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ
！３　、　ＧａＣｅ、　）　Ｇａ　（ＧＩ３　）３　、
ＩｎＣｌ３　、Ｔ／Ｃ／Ｓ　等も挙げることが出来る。

第１ｆｆ族原子を含有する層領域ω０に導入される第１
ＩＩ族原子の含有量は、堆積室中に流入される第１ＩＩ
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、支持体温度、堆積室内の圧力等を制御すること
によって任意に制御され２Ｈ） 得る。

スパッタリング法によって、酸素原子を含有する層領域
（０）を形成するには、単結晶又は多結晶のＳｉウェー
ハー又はＳｉｎ、ウェーハー、又はＳｔとＳｉｎ、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
ことによって行えば良い。

例えば、Ｓｉ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ｎは良い。

又、別には、ＳｉとＳｉＯ□とは別々のターゲットとし
て、又はＳｉとＳｉＯ□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くとも水素原子（Ｈ）又ｖ
′ｉ／及びハロゲン原子０００ を構成原子として含有するガス′シに囲気中でスパッタ
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＆７Ｌ１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。

本発明において、第一の非晶質層（１）をグロー放電法
で形成する際に使用される稀釈ガス或いはスパッターリ
ング法で形成きれる際に使用されるスパッターリング用
のガスとしては、所謂稀カス、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。

第１図に示される光導電部材１００に於いては第一の非
晶質層（１）１０２上に形成される第二の非晶質層（Ｉ
ｔ）１０６は自由表面１０７を有し、主に耐湿性、連続
繰返し使用特性、耐圧性、使用環境特性、耐久性に於い
て本発明の目的を達成する為に設けられる。

又、本発明に於いては、第一の非晶質層（１）と第二の
非晶質層（ｎ）とを構成する非晶質材料の各３」 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。

第二の非晶質層（ＩＴ）は、シリコン原子と炭素原子と
ハロゲン原子ｆＸ）とで構成される非晶質材料（ａ−（
ＳｉｚＣｓ−ｚ）ｙＸ＋−ｙ　＋但し０＜ｘ、ｙ＜１）
で形成される。

ａ−（５ｔＸＣ＋−ｘ　）　ｙｘｌ　−ｙ　テ構成され
る第二ノ非晶質層（１）の形成はグロー放電法、スパッ
タリング法、イオンプランテーション法、イオンブレー
ティング法、エレクトロンと一ム法等によって成される
。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、作製される光導電部材に所望さ扛る特性
等の機内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
御が比較的容易である、シリコン原子と共に炭素原子及
びハロゲン原子を、作製する第二の非晶質層（ＩＩ）中
に導入するのが容易に行える等の利点からグロー放電法
或いはスパッターリング法が２ 好適に採用される。

更に、本発明に於いては、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（Ｉ
ｔ）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（１１）を形成す
るには、ａ−（ＳｉｚＣｌ　ｚ）ｙＸ＋−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、支持体の設置しである真空堆積用の堆積室に導
入し、導入されたガスを、グロー放璽を生起させること
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（１）上にａ　（ｓｔｘｃ、　ｚ）ｙ
Ｘ＋−ｙを堆積させれば良い。

本発明に於いて、ａ　（５ＩＫ４−ｚ）ｙ−Ｘ＋−ｙ形
成用の原料ガスとしては、シリコン原子（Ｓｔ）、炭素
原子（Ｃ）、ハロゲン原子＋Ｘ）の中の少なくとも１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，Ｘ　の中の１つとしてＳｔを構成原子３；−
３ 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、
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Ｓｉを構成原子とする原料ガスと、
Ｃ及びＸ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、Ｓｉを構成原子とする
原料ガスと、Ｓｉ、Ｃ及びＸ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、ＳｉとＸ　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を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（ＩＩ）中に含有され
るハロゲン原子ｆＸｌとして好適なのはＦ、　Ｃ／。

Ｂｒ　、　Ｉであり、殊にＦ　、　Ｃｅが望ましいもの
である。

本発明に於いて、第二の非晶質層（１１）は、ａ−（Ｓ
　ｉ　ｘ　Ｃ１−２）　ｙＸｓ−ｙで構成されるもので
あるが、更に水素原子を含有させることが出来る。

′ネ４ 第二の非晶質層（１１）への水素原子の含有は、第一の
非晶質層（１）との連続層形成の際に原料ガス種の一部
共通化を図ることが出来るので生産コスト面の上で好都
合である。

本発明に於いて、第二の非晶質層（ｎ）を形成するのに
有効に使用される原料ガスと成り得るものとしては、常
温常圧に於いてガス状態のもの又は容易にガス化し得る
物質を挙げることが出来る。

この様な第二の非晶質層（ＩＩ）形成用の物質としては
、例えば炭素ａ１〜４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、ノ・ロゲン単体、ノ・ロゲン化水素、ノ・ロゲン
間化合物、ノ・ロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素
、水素化硅素等を挙げる事が出来る。

具体的には、飽和炭化水素としてはメタン（ＣＨ，）、
エタン（ＣＪａ　）　ｒプロパン（Ｃ晶）、　ｎ−ブタ
ン（ｎ−Ｃ４Ｈ＋ｏ）　＋ペンタン（Ｃ，Ｈ，、）　、
　ｘテレン系炭化水素としては、エチレン（Ｃ，Ｈ４）
、プロビレ＋）Ｕ ン（ＣＳａ　）　、ブテン−１（Ｃ，Ｈａ）、ブテン−
２（Ｃ４Ｈ８’）　。

インブチレン（Ｃ４Ｈ８）　、ペンテン（ＣｓＨｌｏ）
　、アセチレン系炭化水素としては、アセチレン（ｃａ
ｔｔ）　。

メチルアセチレン（ＣＳＴ（４）、ブテン（Ｃ４Ｈ１ｌ
）　、ハロゲン単体としては、フッ素、塩素、臭素、ヨ
ウ素のハロゲンガス、ハロゲン化水素としては、ＦＨ、
ＨＩ　、　ＨＣｅ　、　ＨＢｒ　、　ハロゲン化硅素と
しては、ＢｒＦ　、　ＣＩＦ　、　ＣＩＦ、　、　ＣＩ
Ｆｇ　、　ＢｒＦ＝　、　ＢｒＦＨ。

ＩＦ７　、　ＩＦ、　、　ＩＣｅ、　ＩＢｒ、　ハロゲ
ン化硅素としてはＳｉＦ、　、　５ｉｚＦａ　、　５ｉ
Ｃｅ、、　ＳｉＣ／、Ｂｒ、　ＳｉＣ／２Ｂｒ、　。

５ｉＣｅＢｒ、　、　５ｉＣｅ、Ｉ、　５ｉＢｒ、　、
　ハロゲン置換水素化硅素としては、５ｉｌ（２Ｆ、　
、　５ｉＨ２Ｃ／２．５ｉＨＣ／、。

５ｉＨＩＣｅ、　ＳｉＨ，Ｂｒ、　ＳｉＨ，Ｂｒ、　、
　５ｉＨＢｒ８．水素化硅素としては、ＳｉＨ，、Ｓｔ
、ル、　Ｓｉ、Ｈ，０等のシラン（５ｉｌａｎｅ　）類
、等々を挙げることが出来る。

これ等の他に、ＣＣ／４　、　ｃＨＦ′ｓ　＊　ＣＨｇ
Ｆｔ　＋　ＣＨｓＦ　＊ＣＨ３Ｃｅ、　ＣＨ，Ｂｒ、　
ＣＨ，Ｉ、　ｃ、ａｃｅ等ノハロケン置換パラフィン系
炭化水素、　　ＳＦ、、　ＳＦ、等のフッ素化　　　　
□硫黄化合物、　Ｓｔ　（ｃＨｓ）４　、Ｓｔ　（（＜
Ｈａ）＋　２等のケイ化アルキルやＳｉＣ／（ＣＨａ）
ｓ　＋　ＳｉＣ／ｘ（ＣＨｓ）ｔ　＋　ＳｉＣ／３−Ｇ 等のハロゲン含有ケイ化アルキル等のシラン誘導体も有
効なものとして挙げることが出来る。

これ等の第二の非晶質層（ＩＩ）形成物質は、形成され
る第二の非晶質層（１）中に、所定の組成比でシリコン
原子、炭素原子及びハロゲン原子と必要に応じて水素原
子とが含有される様に、第二の非晶質層（ｎ）の形成の
際に所望に従って選択されて使用される。

例えば、シリコン原子と炭素原子と水素原子との含有が
容易に成し得て且つ所望の特性の層が形成され得るＳ　
ｉ　（ＣＨｓ）ｔと、ノ為ロゲン原子を含有させるもの
としての５ｉＨＣｌ！、　、　ＳｉＣ／４．　ＳｉＨ，
ＣＩ！、。

或いはＳ　ｉＦｂ　Ｃ／等を所定の混合比にしてガス状
態で第二の非晶質層（ＩＩ）形成用の装置内に導入して
グロー放電を生起させることによってａ　　（ＳｉｘＣ
１−７）　ｙ　（Ｃ／　＋Ｈ）ｔ−ｙから成る第二の非
晶質層（ｆｆ）を形成することが出来る。

スパッターリング法によって第二の非晶質層（Ｉｔ）を
形成するには、単結晶又は多結晶のＳｉミラニーへ又は
Ｃウェーハー又はＳｉとＣが混合され３°ン て含有されているウエーノ・−をターゲットとして、こ
れ等をハロゲン原子と必要に応じて水素原子を構成要素
として含む種々のガス雰囲気中でスパッターリングする
ことによって行えば良い。

例えば、Ｓｉウェーハーをターゲットとして使用すれば
、ＣとＸ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。

又、別には、ＳｉとＣとは別々のターゲットとして、又
はＳｉ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、少なくともノ）ロゲン原子を含有するガス雰
囲気中でスパッターリングすることによって成される。

Ｃ及びＸ、必要に応じてＨの導入用の原料ガスとなる物
質としては先述したグロー放電の例で示した第二の非晶
質層（ｎ）形成用の物質がスパッターリング法の場合に
も有効な物質として使用され得る。

８ 本発明に於いて、第二の非晶質層（ｎ）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・希ガス、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。

本発明に於ける第二の非晶質層（ｉｆ）は、その要求さ
れる特性が所望通りに与えられる様に注慧深く形成され
る。

即ち、Ｓｔ、Ｃ及びＸ、必要に応じて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
モルファスまでの形態を取り、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、又光導電的性
質から非光導電的性質までの間の性質を、各々示すので
本発明に於いては、目的に応じた所望の特性を有するａ
　−（５ｉＸＣ＋　Ｘ　）　ｙｘ、　ｙが形成される様
に、所望に従ってその作成条件の選択が厳密に成される
。

例えば、第二の非晶質層（ＩＩ）を耐圧性の向上を主な
目的として設けるにはａ−（ＳｔｚＣ％−ｚ　）　ｙＸ
、−ｙは使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非
９ 品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主たる
目的として第二の非晶質層（ＩＩ）が設けられる場合に
は上記の電気絶縁性の度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−（Ｓｉｘｃｔ−ｘ）ｙｘ、　ｙ　が作成される。

第一の非晶質層（Ｉ）の表面にａ−（ＳｉｘＣ１ｚ）ｙ
Ｘ＋−）’から成る第二の非晶質層（Ｉｆ）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−（ＳｉｘＣ４−ｘ）ｙ
Ｘｌ−ｙ　が所望通りに作成され得る様に層構成時の支
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、所望の目的が効果的に達成される為の
第二の非晶質層（ＩＩ）の形成法に併せて適宜最適範囲
が選択されて、第二の非晶質層（ＩＩ）の形成が実行さ
れるが、通常の場合、５０〜３５０℃、好適には１００
〜２５０℃とされるのが望まし０ いものである。第二の非晶質層（ＩＩ）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、グロー放
電法やスパッターリング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（ｎ）を形成する場合に
は、前記の支持体温度と同様に層形成の際の放電パワー
が作成されるａ−（ＳｉｘＣ１−２）ｙＸｔ−３’の特
性を左右する重要な因子の１つである。

本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するａ−
（ＳｉｘＣ１−Ｘ）ｙｘｌ−ｙ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−Ｃは通常１０〜３０
０Ｗ、好適には２０〜２００Ｗである。

堆積室内のガス圧は通常は０．０１〜ＩＴｏｒｒ　。

好適には、０．１〜０．５　Ｔｏｒｒ程度とされるのが
望ましい。

本発明に於いては第二の非晶質層（［１）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鼓として前
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１ 決められるものではなく、所望特性のａ−（ＳｉｘＣ＋
　−ｘ　）　ｙＸｘ−ｙから成る第二の非晶質層（ＩＩ
）が形成される様に相互的有機的関連性に基づいて各層
作成ファクターの最適値が決められるのが望ましい。

本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層（ｎ）に含
有される炭素原子及びハロゲン原子の量は、第二の非晶
質層（ｒｌ）の作製条件と同様、本発明の目的を達成す
る所望の特性が得られる第二の非晶質層（ｎ）が形成さ
れる重要な因子である。

本発明に於ける第二の非晶質層（ＩＩ）に含有される炭
素原子の量は通常Ｉ　Ｘ　１０−３〜９０ａｔｏｍｉｃ
チ。

好適には１〜９０　ａｔｏｍｉｃ％、最適には１０〜８
０ａｔｏｍｉｃ　％とされるのが望ましいものである・
０ハロゲン原子の含有量としては、通常の場合、８ １〜２０　ａｔｏｍｉｃチ、好適には１〜＠４ａｔｏｍ
ｉｃ％。

最適には２〜１５　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望まし
く、これ等の範囲にハロゲン原子含有量がある場合に作
成される光導電部材を実際面に充分適用させ得るもので
ある。必要に応じて含有され４゛ノ る水素原子の含有量としては、通常の場合１９ａｔｏｍ
ｉｃ％、好適には１３　ａｔｏｍｉｃ％以下とされるの
が望ましいものである。即ち先のａ−（ＳｉｘＣ，−Ｘ
ムｒ’ｂＸＩｙのｘ、ｙ表示で行えばＸが通常０、］〜
０．９９９９９．好適には０．１〜０．９９’、最適に
１よ０．１５〜０．９．ｙが通常０．８〜０．９９．好
適には０．８２〜０．９９で最適には０．８５〜０．９
８あるのが望ましい。ハロゲン原子と水素原子の両方が
含まれる場合、先と同様のａ−（Ｓｉｘ（４−ｘ）ｙ（
Ｈ＋Ｘ）１−ｙの表示で行えばこの場合のＸ、ｙの数値
範囲範囲は、本発明の目的を効果的に達成する為の重要
な因子の１つである。

南の層厚との関係に於いても、おのおのの１＃１１：３ 更に加え得るに、生産性や量産性を加味した経済性の点
に於いても考慮されるのが望ましい。

本発明に於ける第二の非晶質層（ＩＩ）の層厚としては
、通常０．００３〜３０μ、好適には０．００４〜２０
μ、最適にはｏ、ｏｏｓ〜ｌＯμ　とされるのが望まし
いものである。

４ 本発明におい−Ｃ使用される支持体とし−Ｃｔよ、導電
性でも電気絶縁性でめつ−Ｃも良い。導電性支持体とし
ては、聞えは、　Ｎｉ０ｒ、ステンレス。

Ａｅ、　Ｏｒ　、　ｈ　、　Ａｕ　、　Ｎｂ　、　Ｔａ
　、　Ｖ　、　Ｔｉ　、　Ｐｔ　、　Ｐｄ　”４＝の金
輌又はこれ等の合金が挙げらｎ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、ポリアミは ド等の合成樹脂のフィルム又に７−ト、ガラス。

セラミック、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ｎ
るのが望ましい。

例えば、ガラスでろ扛ば、その表面に、Ｎｉ０ｒ　。

ＡＪ、　Ｏｒ、Ｍｏ、Ａｎ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、Ｔａ、　
Ｖ、　Ｔｉ　、　Ｐｔ　、　Ｐｄ、’、Ｉｎ、０１゜Ｓ
ｎＯ２，Ｉ’ｌ０（Ｉｎ、０．　＋　５ｎＯＪ等から成
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等の合成樹脂フィルムであｎば、
Ｎ１（ｊｒ　、　Ａｌ　、　Ａｇ　、　ｉ’ｂ　、　Ｚ
ｎ　、　Ｎｉ　、　Ａｕ　、　Ｏｒ　、　Ｍｏ　、　Ｉ
ｒ　。

１１：） 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０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ｎ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ｎる様に適宜決定さｎ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
能が充分発輝される範囲内であれば可能な限り薄くさ扛
る。丙午ら、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、通常は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４に すＯ 図中の１１０２〜１１０６のガスボンベには、不元明の
夫々の層領域を形成するための原料ガスが密封さ才ｔて
おり、その１例とし−Ｃｆ＋ｌＪえば１１０２　ｕ、ｌ
ｉｅで稀釈さ才した５ｉＨ４（純度９９．９９９％、以
下Ｓｉｔ上／　Ｈｅと略す。）ボンベ、　　１１０３は
Ｈｅで稀釈さ７ｔｒ＝ 稀釈されたＳｉＦ４ガス（純度９９．９９９％、以下Ｅ
３　ｉ　Ｆ。

／　Ｈｅと略す。）ポンベである。

こ扛らのガスを反応室１１０１に流入させるにはガスボ
ンベ１１０２〜１１０６のバルブ、１１２２〜１１２６
゜リークバルブ１１３５が閉じられていることヲ＃認し
、又、流入バルブ１１１２〜１１１６％流出バルブ１１
１７〜１１２１　、補助バルブ１１３２　、１１３３が
開か扛ていることを確認して先づメインバルブ１１３４
　＊開いて反応室１１０１　、ガス配管内を排気する。

次に真空計１１３６のｉ抗みが約５　ｘ　１０’　ｔｏ
ｒｒになった時点で１１“ン 補助バルブ１１３２　、１１３３、流出バルブ１１１７
〜１１２１を閉じる。

次に、基体１１３７上に第１図に示す層構成の光導電部
材を形成する場合の１例をあげる。ガスボンベ１１０２
より８　ｉ　）（４／　Ｈｅガス、ガスボンベ１１０３
よりＢ２Ｈ，／　Ｈｅガスを、ガスボンベ１１０５より
Ｈｅガスを夫々バルブ１１２２　、１１２３　、１１２
５を開いて出口圧ゲージ１，１２７　、１１２８　、１
１３０Ω圧を夫々１　ｋｇ　／ｃｒｄに調整し、流入バ
ルブ１１１２　、１１１３　、１１１５を夫々除々に開
け−〔、マスフロコントローラ１１０７．１１０８　。

１１１０内に流入させる。引き続いて流出バルブ１１１
７　。

１１．１８　、１１２０　、補助バルブ１１３２を除々
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Ｓ　ｉ　Ｈ４／　１−（ｅガス流量とＢＪＩ６
／　Ｈｅガス流ｔ　　Ｈｅガス流量との比が所望の値に
なるように流出バルブ１１１７　、１１１８　、１１２
０を調整し、又、反応室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１１３
４の開口を調整する。

そして基体シリンダー１１３７の温度が加熱ヒーター　
１１３８により５０〜４００°Ｃの範囲の温度に設定さ
！１８ 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１１０１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Ｈｅ
ガスの流量を手動あるいは外部駆動モータ等の方法によ
ってバルブ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酸素原子の層厚方向の分布濃
度を制御する。

上記の様にして、所望層厚に硼素原子と酸素原子の含有
された層領域（Ｂ、　０）が形成された時点で、流出バ
ルブ１１１８．１１２０を閉じ、反応室１１０１内への
Ｂ！Ｈ６／Ｈｅガス及びＮｏガスの流入を遮断する以外
は、同条件にて引続き層形成を行うことによって、酸素
原子及び硼素原子の含有されない層領域を層領域（Ｂ、
Ｏ）上に所望の層厚に形成する。この様にして、所望特
性の非晶質層を基体１１３７上に形成することが出来る
。

硼素原子の含有される層領域（ｌｉｔ）は、非晶質層の
形成過程に於いて、適当な時点でＢ、ル／Ｈｅガスの反
応室１１０１内への流入を断つことによつ１１：） て、所望層厚に形成することが出来、該層領域価）が層
領域り）の全層領域を占める場合や一部を占める場合の
いずれも実現出来る。

例えは、上記の例に於いては、層領域（Ｂ、　０）を所
望、層厚に形成した時点で、Ｈｅガスの反応室１１０１
内への流入を流出バルブ１１２０を完全に閉じることに
よって断つこと以外は、同条件で引続き層形成を行うこ
とで、層領域（Ｂ、０）上に硼素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を非晶質層の一部と
して形成することが出来る。

又、硼素原子は含有されないが酸素原子は含有される導
層領域を形成する場合には、例えばＮｏガスとＳｉＨ，
／Ｈｅガスを使用して層形成すれば良い。

非晶質層中にハロゲン原子を含有させる場合には上記の
ガスにたとえばＳｉＦ４　／Ｈｅを、更に付加して反応
室１１０１内に送ｐ込む。

非晶質層の形成の際ガス種の選択によっては、層形成速
度を更に高めることが出来る。。

ｒ：ｔ） 例えばＳｉＨ，ガスのかわりに５ｉｔＨｓガスを用いて
層形成を行々えは、数倍＾めることが出来、生産性が向
上する。

第一の非晶質層（ＩＪ上に第二の非晶質層（■）を形成
するには、例えば次の様に行う。まずシャッター１１４
２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１１Ｌ極１１４１−ヒには、予め
高純度シリコンウェハ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
たターゲットが設けられている。ガスボンベ１１０６よ
すＳｉＦ、／Ｈｅガスを、反応室１１０１（ハ）に導入
し、反応室１１０１の内圧が０．０５〜ＩＴｏｒｒ　ト
々るようメインバルブ１１３４を８ｍする。

重圧電源をＯＮとし上記のターゲットをスパッタリング
することによシ、第一の非晶質層（Ｉ）上に第二の非、
ｌ′ｉ！ｌ賃層（Ｉｆ）を形成す不ことか出来る。

第二の非晶質層（ロ）を形成する他の方法としては、第
一の非晶質層（Ｉ）の形成の際と同様なパル５」 プ操作によって例えばＳｉＨ４ガス、　　ＳｉＦ４ガス
、０２Ｈ４ガスの夫々を必要に応じてＨｅ等の稀釈ガス
で稀釈して、所望の流量比で反応室１１ｏ１中に流し所
望の条件に従ってグロー放電を生起させることによって
成される。

夫々の層を形成する際に必要なガスの流出バルブ以外の
流出バルブ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たガスが反応室
１１０１内、流出バルブ１１１７〜１１２１から反応室
１１０１内に至るガス配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ１１１７〜１１２１を閉じ、補助バル
ブ１１３２を開いてメインバルブ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。

第二の非晶質１（ＩＩ）中に含有される炭素原子の値は
例えば、ＳｉＨ，ガスと、Ｃｔルガスの反応室１１０１
内に導入される流量比を所望に従って変えるか、或いは
、スパッターリングで７層形成する　　　゛場合には、
ターゲットを形成する際シリコンウェハとグラファイト
ウェハのスパッタ面積比率２ を変えるか、又はシリコン粉末とグラファイト％ｙ禾の
混合比率を変えてターゲットを成型することによって所
望に応じて制御することが出来る。第二の非晶質７ｍ　
（Ｉｆ）中に含有されるハロゲン原子（２）の量は、ハ
ロゲン原子導入用の原料ガス、例えはＳｉＦ、ガスが反
応室１１０１内に導入される際の流電を調整することに
よって成される、〕５、゛（ 実施例１ 第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２層内で、
第１２図に示すような酸素濃度分布を持つ像形成部材を
第１表の条件下で作製した。

こうして得られた像形成部材を、帯電無光実験装置に設
置し■５．Ｑ　ｋＶで０．２ｓｅｃ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、１．５　ｌｕｘ　＊ｓｅｃの光量を透過型のテ
ストチャートを通して照射させた０その後直ちに、○荷
電性の現像剤（トナーとキャリアを含む）を部材表面を
カスケードすることによって、部材表面上に良好なトナ
ー画像を得た。部材上のトナー画像を、■５．ＯｋＶ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。

５：） 実施例２ 第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２層内で第
１３図に示すようなｆＩ！素分面分布濃度する像形成部
材を第２表の条件下で作成した。

その他の条例は実施例１と同様にして行った。

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。

５゛ン 実ｌ尚１！子？０３ 第１１図に示した製造装置ｋを用い、第１層内で第１４
図に示すような酸素分Ｓ濃度を有する像形成部材を第３
表の条件下で作成した。

その他の条件ｔま実施例１と同様にして行った。

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−Ｆに画像を形成したところ極
めて鮮明な画質が得られた。

５：） 実施例４ 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。こうして得られた像形成部材につき実施例
１に述べた如き作像、現像、クリーニングの工程を約５
万回繰り返した後、画像評価を行ったところ第４表の如
き結Ｏ に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
縁り返し下肥の結果を得た。

（３：ｚ 第　　５　　表 実施例６ 第１及び第２層の形成方法を下表の如く変える以外ｄ１
、実施例１と同様な方法で層形成を行い、実施例１と同
様な画質評価を行ったところ良好な結果が得られた。

ｆ；：＋−７ １ Ｇ：＋−２

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の層構成を説明する為の
模式的層描成図、第２図乃至第１０図は夫々非晶質層を
構成する酸素原子を含冶する層領域（０）中の酸素原子
の分布状態を説明する本発明の実施例に於ける酸素原子
の分布状態を示す説明図である。 １００・・・光導電部材　　１０１・・・支持体１０２
・・・第一の非晶質層（Ｉ） １０３・・・第１の層領域０） １０４・・・第２の層領域（Ｉｌｌ） １０５・・・上部層領域 １０６・−・第二の非晶質層（ｎ） １０７・・・自由表面 出願人　　キャノン株式会社 （ｊ５ Ｃ □Ｏ □０ −Ｃ 第１３図 第１４間 ２号キャノン株式会社内 手　続　補　正　書（自発） 昭和５７年６月１７日 ％ｉｉ’Ｆ、−７Ｊ％’Ｕ、Ｊａ　［１春樹殿゛′１．
？、、：ｉ、％、、、。 ２発明の名称 光導電部材 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都大１１１区下丸子ろ−３０−２居所　〒１
４６東京都大田区下丸子３−ろＯ−２キャノン株式会社
内（電話７５Ｅｌ−２１１１）氏名　（６９８７）弁理
士丸島儀− ４”Ｌ ５補正の対象 明細書［−発明の詳細な説明−１の欄 ６、補ＩＬの内容 明細書第６４頁記載の「第６表−１を別紙の通り補正す
る。 ７添付書類の目録

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母体と
   する非晶質材料で構成された、光導電性を有する第一の
   非晶質層と、シリコン原子と炭素原子と・・ロゲン原子
   とを含む非晶質材料で構成された第二の非晶質層とをイ
   ー１し、前記第一の非晶質層が、層厚方向に連続的で且
   つ前記支持体側の方に多く分布する分布状態で、構成原
   子として酸素原子を含有する第１の層領域と構成原子と
   して周期律表第１１１族に属する原子を含有する第２の
   層領域とを有し、前記第１の層領域は、前記第一の非晶
   質層の前記ゲ持体側に内在しており、前記第２の層領域
   の層厚ＴＢと前記第一の非晶質層の層厚より前記第２の
   層領域の層厚ＴＢを除いた分の・層厚Ｔとが’ｒｎ、”
   ’ｒ≦１なる関係にあることを特徴とする光導電部材。