JPS58159545A - Photoconductive material - Google Patents
Photoconductive materialInfo
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- JPS58159545A JPS58159545A JP57042407A JP4240782A JPS58159545A JP S58159545 A JPS58159545 A JP S58159545A JP 57042407 A JP57042407 A JP 57042407A JP 4240782 A JP4240782 A JP 4240782A JP S58159545 A JPS58159545 A JP S58159545A
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- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive 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
- G03G5/08214—Silicon-based
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Abstract
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。[Detailed description of the invention] The present invention is based on light (here, light in a broad sense, ultraviolet light).
可視光線、赤外光線、X勝、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。The present invention relates to photoconductive members that are sensitive to electromagnetic waves such as visible light, infrared light, X-rays, gamma rays, etc.
固体撮像装置、或いは像形成分野における電子写真用■
原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′1流(l
p)/暗′醒流(ld))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、光重A−性が速(、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狸求される。For solid-state imaging devices or electrophotography in the image forming field■
As a photoconductive material for forming a photoconductive layer in an original forming member or a document reading device, it is highly sensitive and has a low S/N ratio [light'1 current (l
p)/dark current (ld)) is high, has absorption spectrum characteristics that match the spectral characteristics of the electromagnetic waves to be irradiated, has a high light weight A- property (, has a desired dark resistance value, and has a desired dark resistance value during use. be non-polluting to the human body;
Furthermore, solid-state imaging devices are required to have characteristics such as being able to easily process afterimages within a predetermined time.
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1す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。Particularly, in the case of an electrophotographic chair forming member that is incorporated into an electrophotographic apparatus used in an office as a business machine, the above-mentioned non-pollution during use is an important point.
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と懺記す)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2951411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。Based on this point, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-8i) is a photoconductive material that has recently attracted attention.
No. 55718 describes its application as an electrophotographic image forming member, and German Published Publication No. 2951411 describes its application to a photoelectric conversion/reading device.
丙午ら、従来のa−8+で構成された光j4 ’rq層
を有する光埠電部旧は、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、及び耐湿乾性等の使
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。Heigo et al., a conventional optical terminal with an optical The reality is that there are points that can be further improved in terms of use environment characteristics such as moisture and dry resistance, and furthermore, in terms of stability over time, which requires comprehensive improvement of characteristics.
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、この柚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#i積が起って、残像が生
ずる新開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。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 was often observed that residual potential remained during use. When used repeatedly for a long period of time, fatigue caused by repeated use occurs, resulting in a new ghost phenomenon, which causes an afterimage.
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してのa
−8tは、従来のSe 、 Cdg 、 ZnO等の無
機光導vL拐判或いはPVCzやTNF等の有機光導電
材料に較べて、数多くの利点を有するが、従来の太陽電
池用として使用するための特性が付与されたa−8fか
ら成る単層構成の光導電層を有する電子写真用像形成部
材の上記光導電I―に静電像形成のための帯電処理を施
しても暗減衰(dark 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
現像時間まで帝篭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。Or, for example, according to many experiments by the present inventors, 'a as a material constituting the photoconductive layer of an electrophotographic image forming member.
Although -8T has many advantages compared to conventional inorganic photoconductive materials such as Se, Cdg, and ZnO or organic photoconductive materials such as PVCz and TNF, it has some characteristics for use in conventional solar cells. Even if the above photoconductive I- of an electrophotographic image forming member having a single-layer photoconductive layer consisting of a-8f imparted with an electrostatic image is subjected to a charging treatment for forming an electrostatic image, dark decay does not occur. is significantly faster,
This can be solved because it is difficult to apply ordinary electrophotographic methods, and in a humid atmosphere, the above tendency is remarkable, and in some cases, it may be impossible to hold the tungsten particles until the development time. It has been found that possible points exist.
更に、a−8i材料で光導電層を構成する場合に電気伝
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、形成した層の電気曲成(・は光導電
的特性に問題が生ずる場合がある。Furthermore, when a photoconductive layer is composed of a-8i material, boron atoms, phosphorus atoms, etc. are used to control electrical conductivity, or other atoms are used as constituent atoms to improve other properties. However, depending on how these constituent atoms are contained, problems may arise in the electrical bending (and photoconductive properties) of the formed layer.
即ち、例えば、形成した光導′tJjL鳩中に光照射に
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′e
4t、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。That is, for example, the lifetime of photocarriers generated in the layer formed by light irradiation in the formed light guide 'tJjL layer is insufficient, or 'e' from the support side in a dark area.
4t, there are many cases where the prevention of load injection is not sufficient.
従って、a−8i材料そのものの特性改良が図られる一
方で元$1tffi部材を設計する際に、上記した手、
1!な所望の1に気門、光学的及び光24寛的特性が得
られる様に工夫される必要がある。Therefore, while the characteristics of the a-8i material itself are being improved, the above-mentioned methods were used when designing the original $1 tffi member.
1! It is necessary to devise ways to obtain the desired spiracle, optical and light-permissive properties.
本発明は上記の諸点に始み成されたもので、a−8iに
就て電子写真用像形成部材や固体撮像装置、K7r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(吉も含有するアモ
ルファス材料(非晶質材料)、所fiW水累化アモルフ
ァスシリコン、/・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
れ等の総称的衣記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
(、従来の光導IM、 HIS材と較べてみても、Gl
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。The present invention has been made based on the above points, and the applicability of a-8i as a photoconductive member used in electrophotographic image forming members, solid-state imaging devices, K7R removal devices, etc., and its application. Comprehensive and intensive research from the viewpoint of performance (amorphous materials (non-crystalline materials) containing hydrogen, amorphous silicon with accumulated water, halogenated amorphous silicon, or halogen-containing hydrogenated amorphous silicon [hereinafter referred to as these, etc.)] Photoconductive materials designed and manufactured to be generically specific not only show extremely superior properties in practical use (compared to conventional photoconducting IM and HIS materials, but also
This is based on the discovery that it is superior in all respects, and in particular has extremely excellent properties as a photoconductive member for electrophotography.
本発明は電気的、光学的1元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α位が全く又は殆んど観61
す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。The present invention is an all-environment type in which the electrical and optical one-dimensional conductive properties are almost always stable without being controlled by the usage environment, and it is extremely resistant to light fatigue and does not cause deterioration even after repeated use. Excellent durability with no or almost no residual α position.
The main object of the present invention is to provide a photoconductive member that will not be washed away.
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、静電像形成のための帯′屯処理の際の電荷
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。Another object of the present invention is that when applied as an electrophotographic image forming member, the present invention has sufficient charge retention ability during band processing for electrostatic image formation, making ordinary electrophotographic methods extremely effective. It is an object of the present invention to provide a photoconductive member having excellent electrophotographic properties that can be applied.
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、高品黄画像を得ることが
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。Still another object of the present invention is to provide a photoconductive member for electrophotography that can easily produce high-quality yellow images with high density, clear halftones, and high resolution.
本発明の更にもう1つの目的は、高光感度性。Yet another object of the present invention is high photosensitivity.
高SN比特性及び支持体との間に良好な電気的接触性を
有する光導電部材を提供することでもある。It is also an object to provide a photoconductive member having high signal-to-noise ratio characteristics and good electrical contact with the support.
本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、シリ
コン原子を母体とし、好ましくけ構成原子として水素原
子側又はハロゲン原子(3)のいずれか一方を少なくと
も含有する非晶質材料[a−8i(H、X ) ]で構
成された、光4を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ハ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、構成原子として酸素原子を含有し、iif記支持
体側の方に偏在している第一の層領域と層厚方向に連続
的であって前記支持体側の方に多く分布した状態で、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
二の層領域を有することを%徴とする。The photoconductive member of the present invention comprises a support for the photoconductive member, an amorphous material having silicon atoms as a matrix and preferably containing at least either a hydrogen atom side or a halogen atom (3) as a constituent atom. a-8i(H, an amorphous layer, the first amorphous layer contains oxygen atoms as a constituent atom, and has a first layer region unevenly distributed toward the support side as described in iif above, and a first layer region in the layer thickness direction. It is defined as having a second layer region that is continuous and is distributed more toward the support side, and contains atoms belonging to Group Ⅰ of the periodic table as constituent atoms.
上記した様な層構成を取る様にして設計された特性を示
す。It exhibits characteristics designed to have the layer structure described above.
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、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畠
感度で、高SN比を有するものであって1元疲労、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、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像
度の高い、烏品質の可任、画像を得ることができる。In particular, when applied as an electrophotographic image forming member, it has excellent charge retention ability during charging processing, has no influence of residual potential on image formation, has stable electrical characteristics, and has excellent Hatake sensitivity. It has a high signal-to-noise ratio, has good resistance to fatigue, repeated use characteristics, especially in a humid atmosphere, and has high density, clear halftones, and high resolution. You can get the quality of the picture you want.
以下、図面に従って、本発明の光導111.部材に就て
詳却[に説明する。Hereinafter, according to the drawings, a light guide 111 of the present invention. The parts will be explained in detail.
第1図は、本発明の光導電部側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。FIG. 1 is a schematic structural diagram schematically shown to explain the layer structure on the photoconductive part side of the present invention.
第1図に示す光2!4篭部材100は、光導電部材用と
しての支持体101の上に、a−8t (H、X )
カら成り、光導電性を示す第一の非晶質層(1) 10
2と第一の非晶質層(1) 102上に設けられた、シ
リコン原子と炭素原子とを構成原子とする非晶賀拐料ぞ
構成される第二の非晶質層(nNO7とを有する。The light 2!4 cage member 100 shown in FIG. 1 is a-8t (H,
First amorphous layer (1) consisting of carbon and exhibiting photoconductivity 10
2 and the first amorphous layer (1) 102, a second amorphous layer (nNO7 and have
非晶1171層F11102は、構成原子として酸素原
子を含有する第一の層領域(0)1o6、周期律表第■
族に属する原子(第■族原子)を含有する第二の層領域
(V) 104 、及び第二の層領域(V1104上に
、酸素原子及び第■族原子が含有されてない層領域10
6とから成る層構造を有する。The amorphous 1171 layer F11102 is a first layer region (0) 1o6 containing oxygen atoms as constituent atoms, number 1 of the periodic table.
A second layer region (V) 104 containing atoms belonging to the group (Group Ⅰ atoms), and a layer region 10 that does not contain oxygen atoms and Group Ⅰ atoms on the second layer region (V1104)
It has a layered structure consisting of 6.
第一の層領域(01105と層領域106との間に設け
られてる層領域105には第■族原子は含有されている
が酸素原子は含有されていない。The layer region 105 provided between the first layer region (01105 and the layer region 106) contains group (I) atoms but does not contain oxygen atoms.
第二の層領域(V)104に含有される第■族原子は、
層厚方向には連続的に不均一に分布し、又、支持体lQ
10表面に実質的に平行な面内においては連続的に且つ
実質的に均一に分布される。Group Ⅰ atoms contained in the second layer region (V) 104 are:
It is continuously and non-uniformly distributed in the layer thickness direction, and the support lQ
10 is continuously and substantially uniformly distributed in a plane substantially parallel to the surface.
本発明において第一の層領域(ONO3中に含有される
酸素原子は、層厚方向及び支持体1010表面に平行な
面内において実質的に均一な分布状態を形成する様に、
第一の層領域(0)103の全層領域に含有される。In the present invention, oxygen atoms contained in the first layer region (ONO3) are distributed in a substantially uniform manner in the layer thickness direction and in a plane parallel to the surface of the support 1010.
It is contained in the entire layer area of the first layer area (0) 103.
本発明においては、第一の層領域(Q中に酸素原子を含
有することによって、第一の非晶質層(1)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。In the present invention, an emphasis is placed on improving the adhesion between the first layer region (Q) and the support on which the first amorphous layer (1) is directly provided by containing oxygen atoms. It is measured.
第11図に示す場合の例の様な本発明の光導電部材にお
いては、非晶質JVJ(1)102の表1tIi側)1
1層分には、酸素原子及び第■族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)を有するが、
第■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。In the photoconductive member of the present invention such as the example shown in FIG.
One layer has a layer region (corresponding to the layer region 106 shown in FIG. 1) that does not contain oxygen atoms and group (I) atoms, but
A layer region (layer region 105 shown in FIG. 1) that contains group (I) atoms but does not contain oxygen atoms does not necessarily need to be provided.
即ち、例えば第1図において、第一の層領域(0)10
6と第二の層領域(V) 104とが同じ層領域であっ
ても良いし、又、第一の層領域+0)103の中に第二
の層領域(V) 104が設けられても良いものである
。That is, for example, in FIG. 1, the first layer region (0) 10
6 and the second layer region (V) 104 may be the same layer region, or even if the second layer region (V) 104 is provided in the first layer region + 0) 103. It's good.
本発明の光導′tJL部材においては非晶宵層(1)の
一部を構成し酸素原子の含有される第一の19ト領域(
0)は、1つには非晶質層(11の支持体との密着性の
向上を計る目的の為に、又、非晶質層(1)の一部を構
成し第■族原子の含有される第二の層領域■)は、1つ
には、非晶74層(It)の自由表面側より帯電処理を
施された際支持体側より非晶質層(11の内部に電荷が
注入されるのを阻止する目的の為に夫々、非晶質層(I
)の一部として支持体と非晶Ii!層(1)とが接合す
る層領域きして少なくとも互いの一部を共有する構造で
設けられる。In the light guide 'tJL member of the present invention, the first 19 region (1) which constitutes a part of the amorphous layer (1) and contains oxygen atoms (
0) is amorphous layer (11) for the purpose of improving adhesion with the support, and also constitutes a part of the amorphous layer (1) and contains group Ⅰ atoms. The second layer region (■) contained in the amorphous layer (11) is caused, in part, by charging the inside of the amorphous layer (11) from the support side when the free surface side of the amorphous 74 layer (It) is subjected to charging treatment. For the purpose of preventing implantation, an amorphous layer (I
) as part of the support and amorphous Ii! The layer (1) is provided in a structure in which at least a portion of the layer region to which the layer (1) is bonded is shared.
又、別には第二の層領域(■の支持体と、或いは第二の
層領域(V)の上に直接設けられる層領域との密着性の
向上をより一層効果的に達成するには、第一のj−領域
(0)を、支持体との接触界面から、第二の層領域■)
を内包する様に設ける、詰り、支持層領域(0)を非晶
質層(1)中に設けるのが好ましいものである。In addition, in order to more effectively improve the adhesion between the second layer region (■) or the layer region provided directly on the second layer region (V), From the contact interface with the support, the first j-region (0) to the second layer region (■)
It is preferable to provide a support layer region (0) in the amorphous layer (1) so as to enclose the support layer region (0).
層領域間に含有される第■族原子は、層厚方向には連続
的であって且つ前記支持体の設けられて二
ある側とは反対の側(第1図においては第瞥の非晶質層
(n) 107 mu )の方に対して前記支持体側の
方に多(分布する状態となる様に前記j−領域中(V)
K含有されている。The group (III) atoms contained between the layer regions are continuous in the layer thickness direction and are located on the side opposite to the side on which the support is provided (the amorphous side in FIG. 1). (V) in the j-region so that it is distributed more toward the support side than the mass layer (n) (107 mu).
Contains K.
本発明において、非晶質層fl)を構成する第二の層領
域(■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、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。In the present invention, the atoms belonging to Group Ⅰ of the periodic table contained in the second layer region (②) constituting the amorphous layer fl) are P (phosphorus) and As (arsenic). These include sb (antimony), Bi (bismuth), etc., and P and As are particularly preferably used.
本発明においては、1−領域■)中に含有される第■族
原子の分布状態は、層厚方向においては、前記の様な分
布状態を取り、支持体の表面と平行な方向には実質的に
均一な分布状態とされる。In the present invention, the distribution state of Group (1) atoms contained in the 1-region (1) is as described above in the layer thickness direction, and substantially in the direction parallel to the surface of the support. It is assumed that the distribution is uniform.
第2図乃至第10図には、本発明における光導電部材の
第一の非晶貿層山を構成する層領域間中に含有される第
■族原子の層厚方向の分布状態の典型的例が示される。FIGS. 2 to 10 show typical distribution states of group (I) atoms in the layer thickness direction contained between layer regions constituting the first amorphous layer pile of the photoconductive member of the present invention. An example is shown.
酸素原子は、本発明の場合、第一の層領域(0)の全層
領域中に前記した分布状態で万偏なく含有されるので、
第2図乃至第10図の例において、以後の説明では、酸
素原子の含有される層領域(0)に就では、殊に説明を
要しない限り百及しない。In the case of the present invention, oxygen atoms are uniformly contained in the entire layer region of the first layer region (0) in the above-mentioned distribution state;
In the examples shown in FIGS. 2 to 10, in the following description, the layer region (0) containing oxygen atoms will not be discussed unless a specific explanation is required.
第2図乃至第10図において、横軸は第■族原子の含有
量Cを、縦軸は、光導電性を示す第一の非晶質層(I)
に設けられる、第V族原子の含有される層領域(■の層
厚を示し、tl3は支持体側の界面の位置を、tTは支
持体側とは反対側の界面の位置を示す。即ち、第■族原
子の含有される層領域間はta側よりもtT側に向って
層形成がなされる。In FIGS. 2 to 10, the horizontal axis represents the content C of group (I) atoms, and the vertical axis represents the first amorphous layer (I) exhibiting photoconductivity.
Indicates the layer thickness of the layer region containing Group V atoms (■) provided in Between layer regions containing group (2) atoms, layers are formed toward the tT side rather than the ta side.
本発明においては、第■族原子の含有される屓持体側に
偏在される。In the present invention, the atoms of group (I) are unevenly distributed on the support side containing the atoms.
第2図には、第一の非晶質層(I)を構成する層領域■
)中に含有される第■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。In Fig. 2, the layer region constituting the first amorphous layer (I) is shown.
) A first typical example of the distribution state of group (I) atoms contained in the layer thickness direction is shown.
第2図に示される例では、第■族原子の含有される層領
域(■が形成される表面(第1図で示せば支持体101
0表面)と該層領域(2)の表面とが接する境界面位置
taよりtlの位置までは、第■族原子の分布濃度Cが
CIなる一定の値を取り乍ら第■T
連続的に減少されている。境界面位[’hにおいては第
■族原子の分布濃度CはCsとされる。In the example shown in FIG.
0 surface) and the surface of the layer region (2) from the interface position ta to the position tl, the distribution concentration C of the group ■ atoms takes a constant value CI, and the group ■T continuously has been reduced. At the interface position ['h, the distribution concentration C of Group Ⅰ atoms is assumed to be Cs.
第6図に示される例においては、含有される第会
■族原子の分布濃度Cは位置t6より位置を丁に到るま
で分布濃度C4から徐々に連続的に減少して位置tTに
おいて濃度Csとなる様な分布状態を形成している。In the example shown in FIG. 6, the distribution concentration C of the Group III atoms contained gradually and continuously decreases from the distribution concentration C4 from position t6 to position d, and at position tT, the concentration Cs The distribution state is formed as follows.
第4図の場合には、位置t6より位itsまでは少され
、位置tTにおいて、分布濃度Cは実質的に零とされて
いる。In the case of FIG. 4, the distribution density C is reduced from position t6 to position ITS, and the distribution density C is substantially zero at position tT.
第5図の場合には、第■族原子は位置t8より位置
fltTに勢るまで、分布濃度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
0
第6図に示す例においては、第VIk原子の分布濃度C
は、位置taと位置18間においては、分布主
布濃度Cは一次関数的に位置t8より位ttTに軸jる
まで減少されている。In the case of FIG. 5, the group (III) atoms are continuously and gradually reduced from the distribution concentration C8 until they are concentrated from the position t8 to the position fltT, and are substantially zero at the position tT. In the example shown in the figure, the distribution concentration C of the VIk atom
Between position ta and position 18, the distribution main density C is linearly decreased from position t8 to position ttT on axis j.
第7図に示される例においては、位@tBより位置t4
までは分布濃度C1lの一定値を取り、位置t4より位
置tTまでは分布濃度C1zより分布濃度Ctsまで−
次間数的に減少する分布状態とされている。In the example shown in FIG. 7, from position @tB to position t4
From position t4 to position tT, the distribution concentration C1l takes a constant value, and from the distribution concentration C1z to the distribution concentration Cts -
It is assumed that the distribution state decreases in number.
第8図に示す例においては、位置taより位置tT生
に銹るまで、第■族原子の分布濃度Cは濃度C14より
零に至る様に一次関数的に減少している。In the example shown in FIG. 8, from the position ta to the position tT, the distribution concentration C of group (I) atoms decreases linearly from the concentration C14 to zero.
第9図においては、位Ii¥tBより位置tllに至る
までは第V族原子の分布濃度Cは、分布濃度Cよ、より
分布構度C3zst’で一次関数的に減少され、位置t
6と位置tTとの間においては、分布濃度axeの一定
値とされた例が示されている。In FIG. 9, from position Ii\tB to position tll, the distribution concentration C of group V atoms decreases linearly with the distribution structure degree C3zst', and from position Ii\tB to position tll.
6 and position tT, an example is shown in which the distribution density ax is kept at a constant value.
第10図に示される例においては、第■族原子の分布濃
度Cは位Wi t Bにおいて分布濃度Gl’lであり
、位置t、に至るまではこの分布濃度C’17より初め
はゆっくりと減少され、t、の位置付近においては、急
激に減少されて位置t、では分布濃度C1@とされる。In the example shown in FIG. 10, the distribution concentration C of group (III) atoms is the distribution concentration Gl'l at the position Wi t B, and the distribution concentration C'17 is slowly increasing until the position t is reached. It is decreased rapidly near the position t, and the distribution concentration becomes C1@ at the position t.
位置t、と位置tヤとの聞においては、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t、で
分布濃度C11となり、位置t、と位置上〇との間では
、極めてゆっくりと徐々に減少されて位置t8において
、分布濃度CaOに至る。位置t8と位置t1の間にお
いては、分布濃度C’20より実質的に零になる様((
図に示す如き形状の曲線に従って減少されている。Between position t and position t, the distribution density is first rapidly decreased, and then gradually decreased until it reaches position C11 at position t, and between position t and position 〇. Then, the concentration is gradually decreased very slowly and reaches the distributed concentration CaO at position t8. Between position t8 and position t1, the distribution density C'20 seems to become substantially zero ((
It is reduced according to a curve shaped as shown in the figure.
以上、第2図乃至第10図により、層領域(V)中に含
有される第■族原子の層厚方向の分布状態典
の餌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、第■族原子の分布濃度Cの高い部分
を有し、界面tT側においては、前記分布濃度0の支持
体側に較べて低くされた部分を有する分布状態で、第■
族原子が含有された層領域(V)が非晶質層に設けられ
ている。As described above with reference to FIGS. 2 to 10, some examples of bait types of distribution state charts in the layer thickness direction of Group Ⅰ atoms contained in the layer region (V), in the present invention, ,
On the support side, there is a part with a high distribution concentration C of Group (1) atoms, and on the interface tT side, there is a part where the distribution concentration of Group (1) atoms is lower than that on the support side where the distribution concentration is 0.
A layer region (V) containing group atoms is provided in the amorphous layer.
本発明において、非晶質層を構成する第■族原子の含有
されている層領域(V)は、好ましくは上記した保に支
持体側の方に第■族原子が高濃度で含有されている局在
領域(A)を有する。In the present invention, the layer region (V) containing Group Ⅰ atoms constituting the amorphous layer preferably contains Group Ⅰ atoms at a high concentration toward the support side as described above. It has a localized region (A).
局在領域(A)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。The localized region (A) will be described using the symbols shown in FIGS. 2 to 10, and is provided within 5 μm from the interface position tB.
本発明においては、上記局在領域(A)は、界面位@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。In the present invention, the localized region (A) is the interface position @t
It may be the entire layer region LT up to 5μ thick from B, or it may be a part of the layer region LT.
局在領域(A)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。Whether the localized region (A) is to be a part or all of the layer region LT is determined as appropriate depending on the characteristics required of the amorphous layer to be formed.
局在領域(A)はその中に色合される第■族原千〇層厚
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)の最大値Cmaxがシリコン原子に対して通常
は100 atomta ppm以上、好適には150
atomio ppm以上、最適には200 ato
mic 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。The localized region (A) is a distribution state of Group ■ atoms in the thickness direction of 1,000 layers, and the maximum value Cmax of the content distribution value (distribution concentration value) of Group ■ atoms is relative to silicon atoms. Usually 100 atomta ppm or more, preferably 150
atomio ppm or more, optimally 200 ato
It is desirable that the layers be formed in such a way that a distribution state of mic ppm or more can be achieved.
即ち、本発明においては、第■族凰子の含有される層領
域(V)は、支持体側からの層厚で5μ以内(tBから
5μ厚の層領域)K分布濃度の最大値Cmazが存在す
る様に形成される。That is, in the present invention, in the layer region (V) containing Group Ⅰ, the maximum value Cmaz of the K distribution concentration exists within 5 μm in layer thickness from the support side (layer region 5 μm thick from tB). It is formed as follows.
上記の様に層領域(V)中の支持体側の方に第■族原子
が高濃度に含有されている局在領域(A)を設けること
によって支持体側からの非晶質響中への電荷の注入をよ
り効果的に阻止することが出来る。As mentioned above, by providing the localized region (A) containing a high concentration of Group Ⅰ atoms on the side of the support in the layer region (V), the charge from the support side to the amorphous material can be reduced. injection can be more effectively prevented.
本発明において、第■族原子の含有される前記の層領域
(V)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50〜5 X 10’ atom
tc ppm 、好ましくは50〜1×10 ato
mic l111m 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置に
就で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、0.00
1〜50 atomic%、好まシくハ、0.002〜
40 atmoio%最適には0.003〜30ato
mi。In the present invention, the content of group (III) atoms contained in the layer region (V) containing group (III) atoms may be adjusted as desired so as to effectively achieve the object of the present invention. It can be determined, but usually 50 to 5 X 10' atoms
tc ppm, preferably 50-1×10 ato
mic l111m is desirable. The location of the oxygen atoms contained in the first layer region (0) can be determined as desired depending on the characteristics required of the photoconductive member formed, but usually 0.00
1-50 atomic%, preferably 0.002-
40 atmoio% optimally 0.003-30ato
mi.
%とされるのが望ましいものである。% is preferable.
本発明の光導電部材においては、第■族原子の含有され
ている層領域(V)の層厚tB(第1図では層領域10
5の層厚)と、層領域(V)の上に設けられた、第■族
原子のき有されていない層領域、即ち層領域(V)を除
いた部分の層領域(Bバ第1図では層領*106)の層
厚Tとは、所望される特性の第一の非晶質層(I)が支
持体上に形成される様に層設#[の際に適宜目的に従っ
て決定される。In the photoconductive member of the present invention, the layer thickness tB of the layer region (V) containing group (I) atoms (in FIG. 1, the layer region 10
5 layer thickness), and the layer region (B layer 1 layer region) provided on the layer region (V) where no Group Ⅰ atoms are present, that is, the layer region excluding the layer region (V). In the figure, the layer thickness T of the layer region *106) is determined appropriately according to the purpose at the time of layer formation so that the first amorphous layer (I) with desired characteristics is formed on the support. be done.
本発明において、第V族原子の含有される層領域(V)
の層厚tBとしては、通常30A〜5μ、灯逸には4U
A〜4μ、!&通にはbOA〜6μとされ、層領域(B
)の層厚Tとしては、通常0.2〜95μ、好適には0
.5〜76P1最適には1〜47pとされるのが望まし
いものである。In the present invention, a layer region (V) containing group V atoms
The layer thickness tB is usually 30A to 5μ, and 4U for lighting.
A~4μ,! For &, bOA ~ 6μ, layer area (B
) layer thickness T is usually 0.2 to 95μ, preferably 0.
.. 5 to 76P1, most preferably 1 to 47P.
又、前記層厚Tと層厚tEとの和(T−)−tB)とし
ては、通常は1〜100μ、好適には1〜80μ、最適
には2〜50μとされるのが望ましいものである。Further, the sum (T-)-tB) of the layer thickness T and the layer thickness tE is usually 1 to 100μ, preferably 1 to 80μ, and optimally 2 to 50μ. be.
酸素原子の含有される層領域(0)の層厚上〇としては
、少なくともその一部の層領域を共有する層領域(V)
の層厚tEとの関係において適宜所望する目的に従って
決定されるのが望ましい。即ち、層領域(V)と、該層
領域(V)と直に接触する支持体との間の密着性の強化
を計る目的であれば、層領域(0)は、層領域(V)の
支持体側端部層領域に少なくとも設けられてあれば良い
から、層領域(0)の層厚t0としては、高々層領域(
V)の層厚tB分だけあれば良い。As for the layer thickness of the layer region (0) containing oxygen atoms, the layer region (V) that shares at least a part of the layer region (V)
It is desirable that the thickness be appropriately determined in accordance with the desired purpose in relation to the layer thickness tE. That is, if the purpose is to strengthen the adhesion between the layer region (V) and the support that is in direct contact with the layer region (V), the layer region (0) is the layer region (V). Since it is sufficient that it is provided at least in the support side end layer region, the layer thickness t0 of the layer region (0) is at most the layer region (
It is sufficient to have a layer thickness tB of V).
当Iミ→ニドD典田1し[性−Dl斗41喝女f4寸H
六又、ハ4領域(Vlと該層領域(V)上に直に設けら
れる層領域(第1図で示せば層領域106に相当する)
との間の密着性の強化を計るのであれば、層領域(0)
は、層領VC(V)の支持体の設けである側とは反対の
端部層領域に少なくとも設けてあれば良いから、層領域
(0)の層厚t0としては、高々、層領域(V)の層厚
tB分だけあれば良い。To I Mi → Nido D Norita 1 [Sex-Dl To 41 Cheering Woman f4 size H
Hexagonal, C4 region (Vl and a layer region provided directly on the layer region (V) (corresponding to the layer region 106 in FIG. 1)
If you want to strengthen the adhesion between the layer area (0)
It suffices to provide at least the end layer region of the layer region VC (V) opposite to the side where the support is provided, so the layer thickness t0 of the layer region (0) is at most the layer region ( It is sufficient to have a layer thickness tB of V).
更に、上記2つの点を満足する場合を考慮すれば、層領
域(0)の層厚t0としては、少なくとも層領域(V)
の層厚tB以上ある必要があり、且つ、この場合は、層
領域(0)中に層領域(V)が設けられた層構造とされ
る必要がある。Furthermore, considering the case where the above two points are satisfied, the layer thickness t0 of the layer region (0) is at least equal to the layer region (V).
It is necessary that the layer thickness is at least tB, and in this case, it is necessary to have a layer structure in which a layer region (V) is provided in a layer region (0).
層領域(V)と、該層領域(V)上に直に設けられるj
層領域との間の密着性を一層効果的に計るには、層領v
C(0)を層領域(V)の上方(支持体のある側とは反
対方向)に延在させるのが好ましいものである。layer region (V) and j provided directly on the layer region (V)
In order to more effectively measure the adhesion between layer regions,
It is preferred that C(0) extends above the layer region (V) (in the direction opposite to the side on which the support is located).
本発明においては、非晶質層(1)の非晶質層(1)
III!I端部層領域に酸素原子の含有されてない1
部分を設け、層領域(0)を非晶質層(1)の支持体側
に局所的に偏在させる必要があることがら、層領域(0
)の層厚t0としては、通常の場合、10A〜10μ、
好適には、2oX〜8μ、最適には30A〜5μとされ
るのが望ましいものである。In the present invention, the amorphous layer (1) of the amorphous layer (1)
III! Since it is necessary to provide a 1 part that does not contain oxygen atoms in the I end layer region and to make the layer region (0) locally unevenly distributed on the support side of the amorphous layer (1), the layer region (0
) layer thickness t0 is usually 10A to 10μ,
Preferably, it is 2oX to 8μ, most preferably 30A to 5μ.
本発明において、a−8i (H,X)で構成される非
晶質層(1)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−81(H,X)で構成され
る非晶質層(I)を形成するには、基本的にはシリコン
原子(Sl)を供給し得るS1供給用の原料ガスと共に
、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、該堆積室内圧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−8i
−(H,X)から成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。In the present invention, the amorphous layer (1) composed of a-8i (H, done by law. for example,
In order to form the amorphous layer (I) composed of a-81 (H, , for introducing a hydrogen atom (H) or/and a halogen atom (X
) A raw material gas for introduction is introduced into a deposition chamber whose inside can be reduced in pressure to cause a pressure glow discharge in the deposition chamber, and a-8i is deposited on the surface of a predetermined support that has been installed at a predetermined position in advance.
A layer consisting of -(H,X) may be formed. In addition, when forming by sputtering method, for example, 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81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(H)又は/及びハロゲン
原子(X)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。When sputtering a target composed of 81 in an atmosphere of an inert gas such as He or a mixed gas based on these gases, a gas for introducing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) is used. It may be introduced into a deposition chamber for sputtering.
本発明において、必要に応じて非晶質層(I)中に含有
される・・ロゲン原子(X)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
な好適なものとして挙げることができる。In the present invention, specific examples of the chlorine atom (X) contained in the amorphous layer (I) if necessary include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, particularly fluorine and chlorine. This can be mentioned as a suitable example.
本発明圧おいて使用されるS1供給用の原料ガスとして
は、5iHa、 Si*Hg、 Si*H8,5i4H
工。等のガニ状態の又はガス化し得る水嵩化硅素(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、S1供給効率の良さ等の点で5
tH4,St、H,が好ましいものとして挙げられる。The raw material gases for S1 supply used at the pressure of the present invention include 5iHa, Si*Hg, Si*H8, 5i4H
Engineering. Hydrogenated silicon (silanes) in a crab state or capable of being gasified are mentioned as those which can be effectively used, and in particular,
5 in terms of ease of handling layer creation work, good S1 supply efficiency, etc.
Preferred examples include tH4, St, and H.
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、ノ・ロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態
の又はガス化し優るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。Effective raw material gases for introducing halogen atoms used in the present invention include many halogen compounds, such as halogen gases, halides, interhalogen compounds, and halogen-substituted silane derivatives. Alternatively, halogen compounds that are easily gasified are preferably mentioned.
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
む硅素化合物も有効なものとして本発明圧おいては挙げ
ることが出来る。Furthermore, silicon compounds containing halogen atoms, which are in a gaseous state or can be gasified and which have silicon atoms and halogen atoms as constituent elements, can also be mentioned as effective compounds in the present invention.
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、奥末、ヨウ素のハロゲ
ンガス、BrF、 CjlF、 GeFs、 BrF5
. BrF5゜工FI、 IFY、 IC4:[Br等
のハロゲン間化合物を挙げることが出来る。Specifically, halogen compounds that can be suitably used in the present invention include halogen gases of fluorine, chlorine, Okusue, and iodine, BrF, CjIF, GeFs, BrF5
.. Interhalogen compounds such as BrF5゜FI, IFY, IC4: [Br can be mentioned.
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5
IF4.5taF、、 E31014.5tBr4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。As silicon compounds containing halogen atoms, so-called silane derivatives substituted with halogen atoms, specifically, for example, 5
Preferred examples include silicon halides such as IF4.5taF, E31014.5tBr4, and the like.
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電部材を形成す
る場合には、Slを供給し碍ろ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 −Siからから成る非晶gi層(I)を
形成することが出来る。When employing such a silicon compound containing a halogen atom and forming the characteristic photoconductive member of the present invention by a glow discharge method, silium is supplied and silicon hydride gas is used as a raw material gas for the insulating material. At least, an amorphous gi layer (I) made of a-Si containing halogen atoms can be formed on a predetermined support.
グロー放電法に従って、ノ・ロゲン原子を含む非晶質層
(1)を形成する場合、基本的には、S1供給用の原料
ガスであるハロゲン化硅素ガスとAr。When forming an amorphous layer (1) containing halogen atoms according to the glow discharge method, basically silicon halide gas, which is a raw material gas for supplying S1, and Ar are used.
H,、H,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Kよって、所定の支持体上に非晶質層(I)
を形成し得るものであるが、水素原子の導入を計る為に
これ等のガ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。Gases such as H, H, etc. are introduced into the deposition chamber where the amorphous layer (1) is to be formed at a predetermined mixing ratio and gas flow rate, and a glow discharge is generated to generate plasma of these gases. By forming an atmosphere, an amorphous layer (I) is formed on a predetermined support.
However, in order to introduce hydrogen atoms, a layer may be formed by mixing a predetermined amount of a silicon compound gas containing hydrogen atoms with these gases.
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。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.
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 −Si (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S
l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fi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ことで行うことが出来る。An amorphous layer (1) made of a-Si (H,X) is formed by reactive sputtering or ion blating.
For example, in the case of sputtering method, S
This is sputtered in a predetermined gas plasma atmosphere using a target consisting of 1, and in the case of the ion blasting method, polycrystalline silicon or single crystal silicon is housed in a fi deposition boat as an evaporation source, and this silicon The evaporation source may be resistance heating method or electron beam method (EB method).
This can be carried out by heating and evaporating the flying evaporated matter using a method such as the above method, and passing the flying evaporated material through a predetermined gas plasma atmosphere.
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。At this time, in order to introduce halogen atoms into the layer formed by either the sputtering method or the ion blasting 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 introduce the gas to form a plasma atmosphere of the gas.
又、水素原子を導入する場合には、水票原子導入用の原
料ガス、例えば、Hl、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シテやれば良い。In addition, when introducing hydrogen atoms, a raw material gas for introducing water droplets, for example, Hl or the above-mentioned silane gases, is introduced into a deposition chamber for sputtering to form a plasma atmosphere of the gas. Just do shite.
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、 HCI、 HBr、 HI等のハロゲ
ン化水素、SIHgFz、 SIH*Is、 81Hm
C11m。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, halogen compounds such as HF, HCI, HBr, HI, etc. Hydrogen oxide, SIHgFz, SIH*Is, 81Hm
C11m.
5iHC14SiHgBr45iHBr3等のハロゲ7
m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合物も有
効な非晶質層(I)形成用の出発物質てして挙げること
が出来る。Halogen 7 such as 5iHC14SiHgBr45iHBr3
Gaseous or gasifiable halogen compounds having a hydrogen atom as one of their constituents, such as m-substituted silicon hydride, can also be mentioned as effective starting materials for forming the amorphous layer (I).
これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、非晶質層(I
)形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同時に電気的
或いは光辱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。These halides containing hydrogen atoms form an amorphous layer (I
) Hydrogen atoms, which are extremely effective in controlling electrical or photoelectric properties, are also introduced into the layer at the same time as halogen atoms are introduced into the layer. be done.
水素原子を非晶質層(I)中に構造的に導入するKは、
上記の他にH2、或いはSiH4,5lsHa、 51
gH45x4H1゜等の水素化硅素のガスを81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
生起させろことでも行うことが出来る。K, which structurally introduces hydrogen atoms into the amorphous layer (I), is
In addition to the above, H2 or SiH4,5lsHa, 51
This can also be achieved by causing a discharge by causing a silicon hydride gas such as gH45x4H1° to coexist with a silicon compound for supplying 81 in the deposition chamber.
例えば、反応スパッタリング法の場合には、S1ターゲ
ツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス及びH8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S1タ
ーゲツトをスパッタリングすることによって、基板上に
a−8i(H,X)から成る非晶質層(1)が形成され
る。For example, in the case of the reactive sputtering method, an S1 target is used, and a gas for introducing halogen atoms and H8 gas, including inert gases such as He and Ar as necessary, are introduced into the deposition chamber to create a plasma atmosphere. By forming and sputtering the S1 target, an amorphous layer (1) consisting of a-8i(H,X) is formed on the substrate.
更には、不純物のドーピングも兼ねてB、)(、等のガ
スを導入してやることも出来る。Furthermore, it is also possible to introduce gases such as B, )(, etc.) also for doping with impurities.
本発明において、形成される光導電部材の非晶質層CI
)中に含有される水素原子(H)の量又は・・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
−1−X)は通常の場合1〜40atomic%、好適
には5〜3 Q atomic%とされるのが望ましい
。In the present invention, the amorphous layer CI of the photoconductive member to be formed
) or the amount of halogen atoms (X) or the sum of the amounts of hydrogen atoms and halogen atoms (H
-1-X) is usually 1 to 40 atomic%, preferably 5 to 3 Q atomic%.
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(X)の量を制御するには、例えば支持
体湿度又は/及び水素原子(H)、或いは・・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、放電々力等を制御してやれば良い
。In order to control the amount of hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) contained in the amorphous layer (1), for example, the support humidity or/and hydrogen atoms (H) or... The amount of the starting material used to contain the atoms (X) introduced into the deposition system, the discharge force, etc. may be controlled.
非晶質層(1)に、第■族原子を含有する層領M (V
)及び酸素原子を含有する層領域(0)を設けるには、
グロー放電法や反応スパッタリング法等による非晶質層
(I)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
の緻を制御し乍ら含有してやることによって成される。The amorphous layer (1) has a layer region M (V
) and to provide a layer region (0) containing oxygen atoms,
When forming the amorphous layer (I) by a glow discharge method, a reactive sputtering method, etc., the above-mentioned amorphous layer (1
) by using it together with the starting material for formation and incorporating it into the formed layer while controlling its density.
非晶質層CI)を構成する、酸素原子の含有される層領
域(0)及び第V族原子の含有される層領域(V)を夫
々形成するのにグル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又は/及び第
V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。When the glue discharge method is used to form the layer region (0) containing oxygen atoms and the layer region (V) containing group V atoms, which constitute the amorphous layer CI), each layer region The starting materials to be used as the raw material gas for forming the amorphous layer (I) are those selected as desired from the starting materials for forming the amorphous layer (I) described above, and the starting materials for introducing oxygen atoms or/and Group V Starting material for atom introduction is added. Such a starting material for introducing oxygen atoms or a starting material for introducing group Ⅰ atoms may be a gaseous substance or a gasified substance containing at least an oxygen atom or a group Ⅰ atom as a constituent atom. Most of them can be used.
例えば1・4領域(0)を形成するのであれば、シリコ
ン原子(Sl)を構成原子とする原料ガスと、酸素原子
(○)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・・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(Sl)を構成原子とする原料ガ
スと、酸素原子(0)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するが
、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(Si) l酸素原子(0)及び
水素原子(H)の6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。For example, to form a 1.4 region (0), a source gas containing silicon atoms (Sl), a source gas containing oxygen atoms (○), and hydrogen atoms ( H) or/and... A raw material gas containing rogen atoms (X) is mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas containing silicon atoms (Sl) and oxygen are used. A raw material gas whose constituent atoms are atoms (0) and hydrogen atoms (H) are mixed at a desired mixing ratio, or a raw material gas whose constituent atoms are silicon atoms (Sl) and silicon atoms (Si) can be used in combination with a raw material gas containing six constituent atoms: oxygen atoms (0) and hydrogen atoms (H).
用しても良い。You can also use it.
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(Os) 、オゾン(Os) 、 −酸化
窒素(NO)、二酸化窒素(NOx)、−二酸化窒素(
N、O)、三二酸化窒素(N雪Os) 、四二酸化窒素
(NsOa) 、三二酸化窒素(N30墨)、三酸化窒
素(NOg ) 、 シリコン原子(Sl)と酸素原子
(0)と水素原子(H)とを構成原子とする、例えば、
ジシロキサンHg5iO8iHx 、 )リシロキサ
ンH,510StH,08tHs等の低級シロ午サン等
を挙げることができる。Specifically, starting materials for introducing oxygen atoms include, for example, oxygen (Os), ozone (Os), -nitrogen oxide (NO), nitrogen dioxide (NOx), -nitrogen dioxide (
N, O), nitrogen sesquioxide (NxOs), nitrogen tetroxide (NsOa), nitrogen sesquioxide (N30 black), nitrogen trioxide (NOg), silicon atom (Sl), oxygen atom (0), and hydrogen atom (H) as constituent atoms, for example,
Examples include lower grade siloxanes such as disiloxane Hg5iO8iHx, ) resiloxane H, 510StH, and 08tHs.
層領域(V)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、燐原子導入用としては、PH,、P
、H,等の水素北隣、 PHaI、 PFg、 PFM
。When the layer region (V) is formed using a glow discharge method, the starting materials for introducing group (III) atoms that are effectively used in the present invention are PH, P, and P for introducing phosphorus atoms.
, H, etc. hydrogen north neighbor, PHaI, PFg, PFM
.
PCjls、 PCla、 PBrm、 PBra、
PIs等のハ1lffゲン比隣が挙■族原子導入用の出
発物質の有効なものとしと挙げることが出来る。PCjls, PCla, PBrm, PBra,
Examples of effective starting materials for introducing group III atoms include PIs and the like having a high hydrogen ratio.
第V族原子を含有する層領域(V)に導入される第■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、支
持体湿度、堆積室内の圧力等を制御することによって任
意に制御され得る。The content of group (III) atoms introduced into the layer region (V) containing group V atoms is determined by the gas flow rate of the starting material for introducing group (III) atoms introduced into the deposition chamber, the gas flow rate ratio, the discharge It can be arbitrarily controlled by controlling power, support humidity, pressure in the deposition chamber, etc.
スパッターリング法によって、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S1ウエ
ーハー又はSto、ウェーハー、又はSlと$101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。To form a layer region (0) containing oxygen atoms by the sputtering method, target a single crystal or polycrystalline S1 wafer, a Sto wafer, or a wafer containing a mixture of Sl and $101. This can be done by sputtering in various gas atmospheres.
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81ウエーハーを
スパッターリングすれば良い。For example, if a Si wafer is used as a target, the raw material gas for introducing oxygen atoms and optionally hydrogen atoms and/or halogen atoms is diluted with a diluent gas as necessary, and the material gas is diluted with a diluent gas as necessary to create a deposition chamber for sputtering. The wafer No. 81 may be sputtered by introducing these gases into the wafer and forming a gas plasma of these gases.
又、別には、StとStagとは別々のターゲットとし
て、又はSlと8101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)又は
/及びノ・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。Alternatively, by using St and Stag as separate targets or using a single mixed target of Sl and 8101, at least hydrogen atoms (H ) or/and by sputtering in a gas atmosphere containing rogen atoms (X) as constituent atoms. As the raw material gas for introducing oxygen atoms, the raw material gas for introducing oxygen atoms among the raw material gases shown in the example of glow discharge described above can be used as an effective gas also in the case of sputtering.
本発明において、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、或いはスバツタリ/グ法
で形成さ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、所謂稀釈ガス、例えばHs、 Nθ、Ar等
が好適なものとして挙げることが出来る。In the present invention, the diluting gas used when forming the amorphous layer (1) by the glow discharge method or the sputtering gas used when forming the amorphous layer (1) by the sputtering/gluing method is a so-called diluting gas. Suitable gases include Hs, Nθ, Ar, and the like.
本発明の光導電部材においては、第■族原子の含有され
る層領域(V)の上に設けられ、第V族原子の含有され
ない層領域(B)(第1図では層領域106に相当する
)に(ま、伝導特性を制御する物質を含有させることに
より、該層領域(B)の伝導特性を所望に従って任意に
制御することが出来る。In the photoconductive member of the present invention, a layer region (B) not containing group V atoms (corresponding to layer region 106 in FIG. 1) is provided on the layer region (V) containing group By incorporating a substance that controls the conduction characteristics into the layer region (B), the conduction characteristics of the layer region (B) can be arbitrarily controlled as desired.
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、本発明においては、形成され
る非晶質層(1)を構成するa−8i(H,X)に対し
で、P型伝導特性を与えるP型不純物、具体的には、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)、 G&(ガリウ
ム) 、 In (インジウム)。Examples of such substances include so-called impurities in the semiconductor field, and in the present invention, a-8i (H, , a P-type impurity that provides P-type conductivity, specifically, an atom belonging to Group Ⅰ of the periodic table (Group Ⅰ atom), such as B
(boron), Al (aluminum), G& (gallium), In (indium).
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。Examples include Tl (thallium), among which B and Ga are particularly preferably used.
本発明において、層領域(B)に含有される伝導特性を
制御する物質の含有量は、該層領域(B)に要求される
伝導特性、或いは該層領域(B)に直に接触して設けら
れる他の層領域の特性や、威信の層領域との接触界面に
おける特性との関係等、有機的関連性において、適宜選
択することが出来る0
本発明において、層領域(B)中に含有される伝導特性
を制御する物質の含有量としては、通常の場合、0.0
01〜1000 atomic ppm 、好適には
0.05〜500 atomio ppm 、最適に
は0.1〜200atomia ppm とされるの
が望ましいものである。In the present invention, the content of the substance that controls the conductive properties contained in the layer region (B) is determined by the conductive properties required for the layer region (B) or the substance that controls the conductive properties in direct contact with the layer region (B). In the present invention, the material contained in the layer region (B) can be appropriately selected depending on the organic relationship, such as the characteristics of other layer regions provided and the relationship with the characteristics at the contact interface with the prestige layer region. The content of the substance that controls the conduction properties is usually 0.0
It is desirable that the range is 0.01 to 1000 atomic ppm, preferably 0.05 to 500 atomic ppm, and optimally 0.1 to 200 atomic ppm.
層領域(B)中に伝導特性を制御する物質、例えば第■
族原子を構造重圧導入するには、層形成の際に第1II
族原子導入用の出発物質をガス状態で堆積室中に、非晶
質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■1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、BIH# gB
4HIO,BaHe、 BaHxx、 BIIHIO,
BaHxx、 B@HX4等の水素化硼素、BFs、
BGls、 BBrs等のハロゲン化硼素等が挙げられ
る。この他、AlC15,GaCA!3. GIL (
CHg )s、InG15゜Tl06.等も挙げること
が出来る。In the layer region (B) there is a substance controlling the conduction properties, e.g.
In order to introduce structural pressure of group atoms, the first II
The starting material for introducing group atoms may be introduced in a gaseous state into the deposition chamber together with other starting materials for forming the amorphous layer. As the starting material for such introduction of Group 1 atoms, it is desirable to use a material that is gaseous at room temperature and pressure, or that can be easily gasified at least under layer-forming conditions. Specifically, as a starting material for introducing such a group Ⅰ atom, BIH# gB is used for introducing a boron atom.
4HIO, BaHe, BaHxx, BIIHIO,
Boron hydride such as BaHxx, B@HX4, BFs,
Examples include boron halides such as BGls and BBrs. In addition, AlC15, GaCA! 3. GIL (
CHg)s, InG15°Tl06. etc. can also be mentioned.
本発明の光導電部材においては、第1図に示した例にお
いて説明した様に、非晶質層(1)を構成する層領域(
0)が、非晶質層(1)において支持体側の方に局所的
に偏在されている場合を好適な実施態様例とするが、本
発明は、これに限定されることはなく、例えば、層領域
(0)の層厚を酸素原子の含有されない層領域の層厚に
対して充分厚くなる様に非晶質層(I)を形成しても良
いものである。In the photoconductive member of the present invention, as explained in the example shown in FIG.
0) is locally unevenly distributed toward the support side in the amorphous layer (1), but the present invention is not limited thereto; for example, The amorphous layer (I) may be formed so that the layer thickness of the layer region (0) is sufficiently thicker than that of the layer region that does not contain oxygen atoms.
この場合、非晶質層(I)が光導電性を示すものとして
作成される必要があることから、層領域(0)中に含有
される酸素原子の鼠の上限としては、通常5 Q at
omic%、好適には10 atomj、c%、最適に
は5 atomic%どすることが望ましいものである
。下限としては、この場合も勿論前記した値とされる。In this case, since the amorphous layer (I) needs to be formed to exhibit photoconductivity, the upper limit of the oxygen atoms contained in the layer region (0) is usually 5 Q at
omic%, preferably 10 atomj, c%, optimally 5 atomic%. In this case as well, the lower limit is of course set to the above value.
第1図に示される光導電部材100においては第一の非
晶袈層(1) 1021に形成される第二の非晶質層f
it) 107は自由表面108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
おいて本発明の目的を達成する為に設けられる。In the photoconductive member 100 shown in FIG. 1, the second amorphous layer f formed on the first amorphous layer (1) 1021
it) 107 has a free surface 108 and is mainly moisture resistant,
It is provided in order to achieve the objectives of the present invention in terms of continuous repeated use characteristics, pressure resistance, usage environment characteristics, and durability.
又、本発明においては、第一の非晶質層(I)102と
第二の非晶質層(It) 107とを構成する非晶質材
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、積層界面において化学的な安定性の確保が充
分酸されている。Further, in the present invention, each of the amorphous materials constituting the first amorphous layer (I) 102 and the second amorphous layer (It) 107 has a common constituent element of silicon atoms. Therefore, the laminated interface is sufficiently acidified to ensure chemical stability.
第二の非晶質層(1107は、シリコン原子と炭素原子
とハロゲン原子(X)とで構成される非晶質材料Ca
(S!xc+−x)yXl−y+但しO<x、y<1
〕で形成される。The second amorphous layer (1107 is an amorphous material Ca composed of silicon atoms, carbon atoms, and halogen atoms (X)
(S!xc+-x)yXl-y+where O<x, y<1
] is formed.
a −(5i)(CI−x)yXl−Yで構成される第
二の非晶質層(11)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、エレクトロンビーム法等によって成される。The second amorphous layer (11) composed of a-(5i)(CI-x)yXl-Y can be formed by glow discharge method, sputtering method, ion plantation method, ion blating method, electron beam method, etc. done by.
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(Ifj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か好適に採用される。These manufacturing methods are selected and adopted as appropriate depending on factors such as manufacturing conditions, level of equipment capital investment, manufacturing scale, and desired characteristics of the photoconductive member to be manufactured. It is relatively easy to control the manufacturing conditions for manufacturing the conductive member, and carbon atoms and halogen atoms are added to the second amorphous layer to be manufactured (for example, carbon atoms and halogen atoms can be easily introduced into Ifj). Due to their advantages, the glow discharge method or the sputtering method is preferably employed.
更に、本発明においては、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(u
)Y形成しても良い。Furthermore, in the present invention, the glow discharge method and the sputtering method are used together in the same system to form the second amorphous layer (u
)Y may be formed.
グロー放電法によって第二の非晶質層(II)を形成す
るには、a −(S 1xc1−x )yXl−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、グロー放電ヲ生起させ
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 −(Si)(C
+−x)yXl−y ’l堆積サセレハ良イ。In order to form the second amorphous layer (II) by the glow discharge method, the raw material gas for forming a-(S 1xc1-x )yXl-y is mixed with a dilution gas at a predetermined mixing ratio as necessary. The gas is mixed with the support and introduced into a deposition chamber for vacuum deposition where the support is installed, and the introduced gas is turned into gas plasma by generating a glow discharge to remove the gas already formed on the support. a-(Si)(C) on the first amorphous layer (1)
+-x) yXl-y'l deposition is good.
本発明において、a (8jxC1−x)yXl−y
形成用の原料ガスとしては、Si、 C,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。In the present invention, a (8jxC1-x)yXl-y
As the raw material gas for formation, most of gaseous substances containing at least one of Si, C, and X as a constituent atom or gasified substances that can be gasified can be used.
Si、C,Xの中の1つとしてsiケ構成原子とする原
料ガスを使用する場合は、例えば8i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、X4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、8i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。When using a raw material gas that has Si ke constituent atoms as one of Si, C, and X, for example, a raw material gas that has 8i as constituent atoms, a raw material gas that has C as constituent atoms, and Alternatively, a raw material gas containing Si as a constituent atom and a raw material gas containing C and X as constituent atoms may be mixed at a desired mixing ratio. Alternatively, a raw material gas containing 8i as a constituent atom and a raw material gas containing Si, C, and X as constituent atoms can be used in combination.
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。Separately, C is added to the raw material gas containing Si and X as constituent atoms.
A mixture of raw material gases having constituent atoms may be used.
本発明において、第二の非晶質層(Ill中に含有され
るハロゲン原子〆)として好適なのはF 、 C6、B
r。In the present invention, F, C6, and B are suitable as the second amorphous layer (halogen atoms contained in Ill).
r.
■であり、殊にF’、Clが望ましいものである。(2) F' and Cl are particularly desirable.
本発明において、第二の非晶質層(■)は、a−(5t
xCt−x)yXl−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。In the present invention, the second amorphous layer (■) is a-(5t
Although it is composed of xCt-x)yXl-y, it can further contain a hydrogen atom.
第二の非晶質層(Illへの水素原子の含有は、第一の
非晶質層(I)との連続層形成の際に原料ガス種の一部
共通化を計ることが出来るので生産コスト面の上で好都
合である。The inclusion of hydrogen atoms in the second amorphous layer (Ill) makes it possible to share some of the source gas species when forming a continuous layer with the first amorphous layer (I). This is advantageous in terms of cost.
本発明において、第二の非晶質層(If)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、
常温常圧にお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。In the present invention, raw material gases that can be effectively used to form the second amorphous layer (If) include:
Examples include substances that are in a gaseous state at room temperature and pressure, or substances that can be easily gasified.
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、ハロゲン単体、ハロゲン化水素、ハロゲン間化合
物、ハロゲン化硅素、ハロゲン置換水素化硅素、水素化
硅素等ヲ皐げる事が出来る。Examples of the substance for forming the second amorphous layer (II) include saturated hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms, ethylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, and acetylene hydrocarbons having 2 to 3 carbon atoms. It can oxidize hydrocarbons, simple halogens, hydrogen halides, interhalogen compounds, silicon halides, halogen-substituted silicon hydrides, silicon hydrides, etc.
具体的には、飽和炭化水素としてはメタン((EH4)
。Specifically, the saturated hydrocarbon is methane ((EH4)
.
エタン(C2H6) 、プロパン(C3H8)、 n−
ブタy(n−C4H,1o ) 、ペンタン(C5)1
12 ) ;エチレン系炭化水素としては、エチレン(
(’:’2H4)iプロピレン(C3HIS )。Ethane (C2H6), Propane (C3H8), n-
Buta y (n-C4H, 1o), pentane (C5) 1
12); As an ethylene hydrocarbon, ethylene (
(':'2H4)ipropylene (C3HIS).
ブテン−1(C4H8)、ブテン−2(C4H8)、イ
ソブチレン(C4H8) 、ペンテン(C5H10)、
アセチレン系炭化水素としては、アセチレン(C2H2
)、メチルアセチレン(C5H4)、ブチン(C4H6
)、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。Butene-1 (C4H8), Butene-2 (C4H8), Isobutylene (C4H8), Pentene (C5H10),
Examples of acetylene hydrocarbons include acetylene (C2H2
), methylacetylene (C5H4), butyne (C4H6
), halogen gases include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
ハロゲン化水素としては、PI(、HI、 HCI、
HBr、 )−oゲン間化合物としては、BrF、Cl
F、(JF5.ClF5. BrF5゜BrF5.IF
7.IF5.I(j!、IBr、 ハClゲン化硅素ト
シテハ5IP4. Si2F6.8iC14,5iCJ
3Br、 8iC12Br2.5iCA!Brs 。Hydrogen halides include PI (, HI, HCI,
HBr, )-O intergen compounds include BrF, Cl
F, (JF5.ClF5.BrF5゜BrF5.IF
7. IF5. I(j!, IBr, Cl silicon genide toshiteha 5IP4. Si2F6.8iC14,5iCJ
3Br, 8iC12Br2.5iCA! Brs.
5iC45I、 8iBr4.ハロゲン置換水素化硅素
としては、S 1H2F2.8iHz(J 2.81H
C1s、 81H3(J、 S 1HsBr、 S 1
H2Br2゜5iHBrs、水素化硅素としては、Si
H4,512H6,8i5Ha。5iC45I, 8iBr4. As the halogen-substituted silicon hydride, S 1H2F2.8iHz (J 2.81H
C1s, 81H3(J, S 1HsBr, S 1
H2Br2゜5iHBrs, silicon hydride is Si
H4,512H6,8i5Ha.
5i4)11o 等のシラy (Silane)類、
等々を挙げることが出来る。5i4) Silanes such as 11o,
etc. can be mentioned.
これ等の他に、CC1a、 CHF3. CH2F2.
CHsF、 CH3(Jl 。In addition to these, CC1a, CHF3. CH2F2.
CHsF, CH3(Jl.
CHxBr、 CH3I、 C2HsCJ等のハロゲン
置換パラフィン系炭化水素、 8F4.SF6等のフッ
素化硫黄化合物。Halogen-substituted paraffinic hydrocarbons such as CHxBr, CH3I, C2HsCJ, 8F4. Fluorinated sulfur compounds such as SF6.
8i(CHs)4.5i(C2Hs)4. 等f) ’
y イ化7 k キk ヤS :C1(CH3C,5i
C12(CH3)2.5i(JsQ−13% cr>
ハO);t’ 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。8i (CHs) 4.5i (C2Hs) 4. etc.f)'
y i 7 k ki k ya S :C1(CH3C,5i
C12(CH3)2.5i(JsQ-13% cr>
Silane derivatives such as silane-containing alkyl silicides can also be cited as effective.
これ等の第二の非晶質層([lj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、第二の非晶芹層(■)の形成の際
に所望に従って選択されて使用される。These second amorphous layers ([lj-forming substances include silicon atoms, carbon atoms, and halogen atoms in a predetermined composition ratio in the second amorphous layer (1) to be formed, if necessary. It is selected and used as desired when forming the second amorphous layer (■) so as to contain hydrogen atoms.
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j−が形成され得るS
i(CH3)4 と、ハロゲン原子を含有させるもの
としての5iHCA!3.8iC14,5iH2CJ2
.或いは8iHCJ 等を所定の混合比にしてガス状
態で第二の非晶仙層(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 (8+xC1
−x)y((4+1()1−yから成る第二の非晶質層
(IIIY形成することが出来る。For example, S can easily contain silicon atoms, carbon atoms, and hydrogen atoms, and can form j- with desired characteristics.
i(CH3)4 and 5iHCA containing a halogen atom! 3.8iC14, 5iH2CJ2
.. Alternatively, a (8+xC1
A second amorphous layer (IIIY) consisting of -x)y((4+1()1-y) can be formed.
スパッターリング法によって第二の非晶質層(113を
形成するには、単結晶又は多結晶のSIウエーハ−又は
Cウェーハー又はSi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。To form the second amorphous layer (113) by sputtering, a single crystal or polycrystalline SI wafer, a C wafer, or a wafer containing a mixture of Si and C is used as a target. This may be carried out by sputtering in various gas atmospheres containing halogen atoms and, if necessary, hydrogen atoms as constituent elements.
例えば、Sr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。For example, if an Sr wafer is used as a target, the raw material gases for introducing C and The Si wafer may be sputtered by forming plasma.
又、別には、8i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、少なくともノ葛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。Separately, 8i and C can be formed by sputtering in a gas atmosphere containing at least halogen atoms, using separate targets or a single mixed target of Si and C. be done.
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(l[)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。When the material for forming the second amorphous layer (l[) shown in the glow discharge example mentioned earlier is sputtered, the material that becomes the raw material gas for introducing C, X, and H if necessary is used. It can also be used as an effective substance.
本発明において、第二の非晶質層(Ill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、では、新開・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
。In the present invention, a diluent gas used when forming the second amorphous layer (Ill) by a glow discharge method or a sputtering method is used.
, Ar, etc. can be mentioned as suitable examples.
本発明における第二の非晶質層(It)は、その要求さ
れる特性が所望通りに与えられる様に注意深く形成され
る。The second amorphous layer (It) in the present invention is carefully formed so that its required properties are imparted as desired.
即ち、Si、 C及びX、必要に応じてHな構成原子
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な、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
ので本発明においては、目的に応じた所望の特性を有す
るa−(si xcl −x )yXl−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(If)を耐圧性の向上
を主な目的として設けるにはa−(stxcl−x)y
xl−yは使用環境にお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。In other words, the constituent atoms of Si, C, X, and optionally H have a structure that ranges from crystalline to amorphous depending on the conditions for their creation, and electrically conductive to semiconductive to semiconductive to In the present invention, a-(si xcl - The preparation conditions are strictly selected as desired so that x)yXl-Y is formed. For example, to provide the second amorphous layer (If) with the main purpose of improving pressure resistance, a-(stxcl-x)y
xl-y is made as an amorphous material with pronounced electrically insulating behavior in the environment of use.
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’II層(11)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 −(SixC1−x)yXl−)’が作成さ
れる。In addition, when the second amorphous 'II layer (11) is provided with the main purpose of improving the characteristics of continuous repeated use and the characteristics of the usage environment, the above-mentioned degree of electrical insulation is relaxed to some extent, and the irradiated light is In contrast, a-(SixC1-x)yXl-)' is created as an amorphous material having a certain degree of sensitivity.
第一の非晶質層(1)の表面にa (SfxC+−x
)yXl−yから成る第二の非晶質層fII)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、本発明において
は、目的とする特性を有するa (S’xC1−x)
yXl−y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。a (SfxC+-x
) When forming the second amorphous layer fII) consisting of has the desired property a (S'xC1-x)
It is desirable that the temperature of the support during layer formation be tightly controlled so that yXl-y can be formed as desired.
本発明における、所望の目的が効果的に達成される為の
第二の非晶質層(n)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(It)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いものである。第二の非晶
質層(■)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(l[)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(SixC
1−x)yXl−yの特性を左右する重要な因子の1つ
である。In the present invention, the second amorphous layer (It) is appropriately selected in accordance with the method of forming the second amorphous layer (n) in order to effectively achieve the desired purpose. The formation of
It is desirable that the temperature be 250°C. In forming the second amorphous layer (■), delicate control of the composition ratio of atoms constituting the layer and control of the layer thickness are relatively easy compared to other methods. Although it is advantageous to employ a glow discharge method or a sputtering method, when forming the second amorphous layer (l[) using these layer forming methods, the layer forming method should be adjusted at the same temperature as the support temperature described above. When the discharge power is created a(SixC
1-x)yXl-y is one of the important factors that influence the characteristics of y.
本発明における目的が達成される為の特性を有するa
(SlxCl−x)yXl−yが生産性良く効果的I
C作成される為の放電パワー条件としては通常10〜3
00J好適には20〜200Wである。a having the characteristics for achieving the object of the present invention;
(SlxCl-x)yXl-y is productive and effective I
The discharge power condition for creating C is usually 10 to 3.
00J is preferably 20 to 200W.
堆積室内のガス圧は通常は0.01〜1Torr、好適
には0.1〜Q、5Torr程度とされるのが望ましい
。It is desirable that the gas pressure in the deposition chamber is usually about 0.01 to 1 Torr, preferably about 0.1 to Q, 5 Torr.
本発明においては第二の非晶質層(If)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 −(Sj)(CI□)yX、−yから成る第
二の非晶質層(It)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。In the present invention, the above-mentioned values are listed as the preferable numerical ranges of the support temperature and discharge power for creating the second amorphous layer (If), but these layer creation factors are independent of each other. They are not determined separately, but are mutually organically related so that a second amorphous layer (It) consisting of a-(Sj)(CI□)yX, -y with desired characteristics is formed. It is desirable that the optimum value of each layer creation factor be determined based on this.
本発明の光導電部材における第二の非晶質層(II)K
含有される炭素原子及びハロゲン原子の童は、第二の非
晶質層(n)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(II)が形成
される重要な因子である。Second amorphous layer (II) K in the photoconductive member of the present invention
The carbon atoms and halogen atoms contained in the second amorphous layer (II ) is an important factor in the formation of
本発明における第二の非晶質層(u)K含有される炭素
原子の量は通常1×10〜90atomJ(チ、好適に
は1〜90atomi c%、最適には10〜80 a
tomic %とされるのが望ましいものである。ハロ
ゲン原子の含有蓋としては、通常の場合、1〜2 Q
atomi c%。The amount of carbon atoms contained in the second amorphous layer (u) in the present invention is usually 1 x 10 to 90 atomJ (ch, preferably 1 to 90 atomic %, optimally 10 to 80 atomJ).
tomic % is desirable. As a lid containing a halogen atom, in the usual case, 1 to 2 Q
atomic%.
好適には1〜18 atomic% 、最適には2〜1
5 atom icチ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
に応じて含有される水素原子の含有蓋としては、通常の
場合19atomicチ、好適には13ato叫Cチ以
下とされるのが望ましいものである。即ち先のa (
8!xc1−x)yXl−yのx、y表示で行えばXが
通常0.1〜0.99999.好適K k’!、 0.
1〜0.99 、最適K ハ0.15〜G、9. yが
通常0.8〜0.99.好適には0.82〜0.99で
最適には0.85〜0.98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
(SixC1−x)y(H+X)1−y の表示
で行えばコノ場合のX、yの数値範囲a (SixC
1−x)yXl−yの場合と、略々同様である。Preferably 1-18 atomic%, optimally 2-1
It is desirable that the halogen atom content be within this range, and the photoconductive member to be produced can be sufficiently applied to practical applications. The hydrogen atom content, if necessary, is usually 19 atomic atoms or less, preferably 13 atomic atoms or less. That is, the previous a (
8! xc1-x)y Suitable K k'! , 0.
1~0.99, optimal K 0.15~G, 9. y is usually 0.8 to 0.99. It is preferably 0.82 to 0.99, most preferably 0.85 to 0.98. If both halogen atoms and hydrogen atoms are included, the same a as above
(SixC1-x)y(H+X)1-y, the numerical range a of X and y in this case (SixC
1-x)yXl-y.
本発明における第二の非晶質層(II)の層厚の数値範
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。The numerical range of the layer thickness of the second amorphous layer (II) in the present invention is one of the important factors for effectively achieving the object of the present invention.
本発明の目的を効果的に達成する様に所期の目的に応じ
て適宜所望に従って決められる。In order to effectively achieve the object of the present invention, it can be determined as desired depending on the intended purpose.
又、第二の非晶質層(It)の層厚は、第一の層領域(
01103の層厚との関係においても、各々の層領域に
要求される特性に応じた有機的な関連性の下に所望に従
って適宜決定される必要がある。 ・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おいても考慮
されるのが望ましい。本発明における第二の非晶質層f
n)の層厚としては、通常0.003〜30 tt 、
好適11Cハ0.004〜20 p 、最適には0.0
05〜10μ、とされるのが望ましいものである。Moreover, the layer thickness of the second amorphous layer (It) is the same as that of the first layer region (
The relationship with the layer thickness of 01103 also needs to be appropriately determined as desired based on the organic relationship depending on the characteristics required for each layer region.・In addition, it is desirable to consider economic efficiency by taking into account productivity and mass production. Second amorphous layer f in the present invention
The layer thickness of n) is usually 0.003 to 30 tt,
Suitable 11C is 0.004 to 20 p, optimally 0.0
It is desirable that the thickness be 05 to 10μ.
本発明において使用される支持体としては、導電性でも
電気絶縁性であっても良い。導電性支持体としテハ、例
えば、NiCr、 、X −y−y V ス、 Ae、
Cr。The support used in the present invention may be electrically conductive or electrically insulating. As a conductive support, for example, NiCr, , X-y-y V-s, Ae,
Cr.
Mo、 Au、 Nb、 Ta、 V、 Ti、 Pt
、 Pd 等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt
, Pd, or alloys thereof.
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、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシ
ート、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
の層が設けられるのが望ましい。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. Ru. 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.
例えば、ガラスであれば、その表面に、NiCr。For example, if it is glass, NiCr is applied to its surface.
kl、 Cr、 Mo、 Au、 I r、 Nb、
Ta、 V、 Ti、 Pi、 pa、 In2O3,
SnO2゜ITO(In203−1−8nO2) 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
れば、NiCr 。kl, Cr, Mo, Au, Ir, Nb,
Ta, V, Ti, Pi, pa, In2O3,
Conductivity is imparted by providing a thin film made of SnO2゜ITO (In203-1-8nO2), etc.
Or if it is a synthetic resin film such as polyester film, use NiCr.
kl、Ag、Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、I
r、Nb、Ta、V、’I’i、Pi等の金属の薄膜を
真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッターリング等でその
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
体としての機能か充分発揮される範囲内であれば可能な
限り薄くされる。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
上とされろ。kl, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, I
A thin film of metal such as r, Nb, Ta, V, 'I'i, Pi, etc. is provided on the surface by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or the surface is laminated with the above metal. conductivity is imparted to the The shape of the support may be any shape such as a cylinder, a belt, a plate, etc.
The shape is determined as desired, but for example, the first
If the photoconductive member 100 shown in the figure is used as an electrophotographic image 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 if 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. In such cases, from the viewpoint of manufacturing and handling of the support, mechanical strength, etc., the thickness should normally be 10μ or more.
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
て鮨、明する。Next, an outline of an example of the method for manufacturing a photoconductive member of the present invention will be explained.
第11図に光導電部材の製造装置の一例を示す。FIG. 11 shows an example of a photoconductive member manufacturing apparatus.
図中の1102〜1106 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例として例えば1102は、l(eで稀釈さ
れた5iI−(4ガス(純度99−999 % 、以下
S I H4/)leと略す。)ボンベ、1106はH
eで稀釈されたB2H6ガス(純度99.999%、以
下B2H6/I(eト略す。)ホンへ、1104 はI
−T、eで稀釈されたPH3ガス(純度99.99チ。In the gas cylinders 1102 to 1106 in the figure, raw material gases for forming the respective layers of the present invention are sealed. (Purity 99-999%, hereinafter abbreviated as SI H4/)le) Cylinder, 1106 is H
B2H6 gas diluted with e (purity 99.999%, hereinafter B2H6/I (e is omitted)) To the Hon, 1104 is I
- PH3 gas diluted with T, e (purity 99.99%).
以下PH5,用eと略す。)ボンベ、1105はHeで
稀釈された5IF4ガス(純度99.999 % 、以
下S + F4./)Ieと略す。)ボンベ、1106
はNOガス又はC2H4ガス(純度99.99%)用の
ボンベである。Hereinafter, it will be abbreviated as PH5. ) cylinder, 1105 is 5IF4 gas diluted with He (purity 99.999%, hereinafter S + F4./), abbreviated as Ie. ) cylinder, 1106
is a cylinder for NO gas or C2H4 gas (99.99% purity).
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1122〜112<S
、 リークバルブ1165が閉じられていることを確
認し、又、流入バルブ1112−P−1116、流出バ
ルブ1117〜1121、補助バルブ1132が開かれ
ていることを確認して、先づメインバルブ1134y5
開いて反応室1101、ガス配管内を排気する。次に真
空計1166の読みが約5X 10 torr になっ
た時点で、補助パルプ1132゜流出バルブ1117〜
1121閉じる。In order to flow these gases into the reaction chamber 1101, valves 1122 to 112<S of gas cylinders 1102 to 1106 are used.
, Confirm that the leak valve 1165 is closed, and confirm that the inflow valve 1112-P-1116, the outflow valves 1117 to 1121, and the auxiliary valve 1132 are open, and first open the main valve 1134y5.
It is opened to exhaust the inside of the reaction chamber 1101 and gas piping. Next, when the reading on the vacuum gauge 1166 reaches approximately 5X10 torr, the auxiliary pulp 1132° outflow valve 1117~
1121 Close.
基体1137上に第一の非晶質層(I)を形成する場合
の1例をあげると、ガスボンベ1102よりS+H4A
Ieガス、ガスボンベ1104よりPH5/Heガス、
ガスボンベ1106よりNOガスをバルブ1122.1
124.1126 を開イテ出口圧ゲージ1127.
1129.1130の圧を1 kV6rAに調整し、流
入バルブ1112,1114.1116を徐々に開けて
、マスフロコントローラ1107,1109.1111
内に夫々流入させる。引き続いて流出バルブ1117,
1119゜1121、補助パルプ1132.1133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5i14a、4(eガス流量とPH3/H
eガス流量とNOガス流量との比が所望の値になるよう
に流出パルプ1117゜1119.1121を夫々調整
し、又、反応室1101内の圧力が所望の値になるよう
に真空計1166の読みを見ながらメインバルブ116
4の開口を調整する。そして基体1167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された後、電源114(In
所望の電力に設定して反応室1101内にグロー放tf
t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PH3/Heガスの流量を手動或いは外部駆動モ
ータ等の方法によってバルブ1118を漸次変化させる
操作を行って形成される層中に含有される燐原子(P)
の分布濃度を制御する。上記の様にして基体1167上
に先づ燐原子と酸素原子の含有された層領域(p、o)
を形成する。To give an example of forming the first amorphous layer (I) on the base 1137, S+H4A is supplied from the gas cylinder 1102.
Ie gas, PH5/He gas from gas cylinder 1104,
NO gas is supplied from the gas cylinder 1106 to the valve 1122.1.
124.1126 Open the outlet pressure gauge 1127.
Adjust the pressure of 1129.1130 to 1 kV6rA, gradually open the inlet valves 1112, 1114.1116, and connect the mass flow controllers 1107, 1109.1111.
Let them flow into each other. Subsequently, the outflow valve 1117,
1119° 1121, the auxiliary pulps 1132 and 1133 are gradually opened to allow the respective gases to flow into the reaction chamber 1101. At this time, 5i14a, 4(e gas flow rate and PH3/H
Adjust the outflow pulps 1117, 1119, and 1121 so that the ratio of e gas flow rate and NO gas flow rate becomes the desired value, and adjust the vacuum gauge 1166 so that the pressure inside the reaction chamber 1101 becomes the desired value. Main valve 116 while checking the reading.
Adjust the opening of 4. After confirming that the temperature of the base 1167 is set to a temperature in the range of 50 to 400°C by the heater 1138, the power supply 114 (In
Set the desired power and emit glow into the reaction chamber 1101.
Phosphorus atoms contained in the layer formed by gradually changing the flow rate of PH3/He gas manually or by a method such as an externally driven motor or the like by gradually changing the flow rate of the PH3/He gas according to a pre-designed change rate curve. (P)
control the distribution concentration of Layer regions (p, o) containing phosphorus atoms and oxygen atoms are formed on the base 1167 as described above.
form.
この際、PH5/)Ieガス、或いはNOガスの反応室
1101 内への導入を各対応するガス導入管のバル
ブを閉じることKよって遮断することで、燐原子の含有
される層領域、或いは、酸素原子の含有される層領域の
層厚を所望に従って任意に制御することが出来る。At this time, by blocking the introduction of PH5/)Ie gas or NO gas into the reaction chamber 1101 by closing the valve of each corresponding gas introduction pipe, the layer region containing phosphorus atoms or The layer thickness of the layer region containing oxygen atoms can be arbitrarily controlled as desired.
燐原子と酸素原子が夫々含有された層領域(P。A layer region (P) containing phosphorus atoms and oxygen atoms, respectively.
0)が上記の様にして所望層厚に形成された後、流出バ
ルブ1119.1121の夫々を閉じて、引き続きグロ
ー放電を所望時間続けることによって、燐原子と酸素原
子が夫々含有された層領域(P、0)上に、燐原子及び
酸素原子の含有されない層領域が所望の層厚に形成され
て、第一の非晶質層(1)の形成が終了する。After 0) is formed to a desired layer thickness as described above, each of the outflow valves 1119 and 1121 is closed and glow discharge is continued for a desired time to form a layer region containing phosphorus atoms and oxygen atoms, respectively. A layer region containing no phosphorus atoms and oxygen atoms is formed on (P, 0) to a desired layer thickness, and the formation of the first amorphous layer (1) is completed.
第一の非晶質層m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5iP4/Heを、更に付加し
て反応室1101内に送り込む。When halogen atoms are contained in the first amorphous layer m, for example, 5iP4/He is further added to the above gas and fed into the reaction chamber 1101.
第一の非晶質層(■)上に第二の非晶質層(I[n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
こと罠より、排気される。To form the second amorphous layer (I[n) on the first amorphous layer (■), for example, the following procedure is performed.
Open 2. All gas supply valves are once closed, and the reaction chamber 1101 is evacuated by fully opening the main valve 1134.
高圧電力が印加される電極1141上には、あらかじめ
高純度シリコンウェーハー1142−1 、及び高純度
グラファイトウェーハー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。A target in which a high-purity silicon wafer 1142-1 and a high-purity graphite wafer 1142-2 are placed in advance at a desired area ratio is provided on the electrode 1141 to which high-voltage power is applied.
あらかじめS i F 4/Arガスを充填しておいた
ガスボンへ1105よりSiF4/Arガスを、反応室
1101内に導入し、反応室1101の内圧が0.05
〜i tc)rrとなるようメインバルブ1134を調
節する。高圧電源をONとし前記のターゲットをスパッ
ターリングすることにより、第一の非晶質層(1)上に
第二の非晶ノミ僧(II)’&影形成ることが出来る。SiF4/Ar gas was introduced into the reaction chamber 1101 from 1105 into a gas bomb filled with SiF4/Ar gas in advance, and the internal pressure of the reaction chamber 1101 was 0.05.
Adjust the main valve 1134 so that ~itc)rr. By turning on the high voltage power supply and sputtering the target, a second amorphous layer (II)' and a shadow can be formed on the first amorphous layer (1).
第二の非晶質層(Illを形成する他の方法としては、
第−の非晶質層fI)の形成の際と同様なバルブ操作に
よって例えば、SiH4ガス、5iFaガス、C2H4
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1101中に流し、所望の条件
に従ってグロー族i!を生起させることによって成され
る。Another method of forming the second amorphous layer (Ill) is
For example, SiH4 gas, 5iFa gas, C2H4
Each of the gases is diluted with a diluent gas such as He as necessary and flowed into the reaction chamber 1101 at a desired flow rate ratio, and the glow group i! This is accomplished by causing the
夫々の層を形成する際に必要1よガスの流出ノ(ルプ以
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)くルブ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を開いてメインノ(ルブ1164を
全開して系内な一旦高真空に排気する操作を必要に応じ
て行う。It goes without saying that all outflow valves other than the gas outflow valve (1101) required when forming each layer are closed, and when forming each layer, the gas used to form the previous layer is Outflow) Kurub 1117-1121
In order to avoid gas from remaining in the gas piping leading to the reaction chamber 1101, the outflow valves 1117 to 1121 are closed, the auxiliary valve 1132 is opened, and the main nozzle (lube 1164 is fully opened) to temporarily evacuate the system to a high vacuum. Perform as necessary.
実施例1
第11図に示した製造装置により、アルミニウム基体上
に、以下の第1表に示す条件で層形成を行った0
こうして得られた像形成部材を帝電露元現像装置に設置
し、05 KVで0.28eC間コロナ放電を行い直ち
に光像を照射した0元源はタングステンランプを用い、
1.O1ux−sθCの元撤を、透過型のテストチャー
トを用いて照射した0
その後直ちに■荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含
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。Example 1 A layer was formed on an aluminum substrate under the conditions shown in Table 1 below using the manufacturing apparatus shown in FIG. , 05 KV for 0.28 eC and immediately irradiated the light image.The zero source used a tungsten lamp.
1. To remove O1ux-sθC, 0 was irradiated using a transmission type test chart.Immediately thereafter, a charged developer (containing toner and carrier) was cascaded over the surface of the member to form a good toner on the surface of the member. Got the image.
このようにして得られたトナー像を、一旦ゴムブレード
でクリーニングし、再び上記作像クリーニング工程を繰
り返した。繰り返し回数15万回以上行っても、画像の
劣化は見られなかった。The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above image forming and cleaning process was repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test more than 150,000 times.
笑爾例2
第11図に示した製造装置f′fr:用い燐IPIの層
中への含有量をパラメータとして、A/基体上に非晶質
層fI)の層形成を行った以外は実施例1と同様にした
。このときの各試料における共通の作製条Vトは、第2
−1表に示した通りである。第2−2表に第一の非晶質
層(1)中に含有される燐原子の、基体表面からの層厚
方向の各位置における分布濃度と、得られた試料の電子
写真特性の評価結果を7ドす。Laughter Example 2 Manufacturing apparatus f'fr shown in FIG. 11: Implemented except that the amorphous layer fI) was formed on A/substrate using the content of phosphorus IPI in the layer as a parameter. The same procedure as Example 1 was carried out. At this time, the common manufacturing line V for each sample is the second
As shown in Table -1. Table 2-2 shows the distribution concentration of phosphorus atoms contained in the first amorphous layer (1) at each position in the layer thickness direction from the substrate surface, and the evaluation of the electrophotographic properties of the obtained sample. Score the result by 7.
表中左欄の数字は試料番号を示す。The numbers in the left column of the table indicate sample numbers.
作製した電子写真用像形成部材の各々は、帯電−像露元
−現像一転写ま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〕等の優劣をもって総合的に評価した。Each of the produced electrophotographic image forming members undergoes a series of electrophotographic processes including charging, image exposure, development, and transfer to improve the [density], [resolution], and [gradation reproduction] of the image visualized on the transfer paper. Comprehensive evaluation was made based on the merits and demerits such as gender.
57
第 2−2表
表中の値は各々燐の分布濃度(atm、 ppm )を
示す。57 The values in Table 2-2 each indicate the distribution concentration of phosphorus (atm, ppm).
◎;優秀
01良好
△;実用上充分使用可能
0
実施例3
第11図に示した製造装置により、AI基体上に以下の
第3表に示す条件で層形成を行った。◎: Excellent 01 Good △: Sufficient for practical use 0 Example 3 Using the manufacturing apparatus shown in FIG. 11, a layer was formed on an AI substrate under the conditions shown in Table 3 below.
その他の条件は実施例1と同様にして行った。Other conditions were the same as in Example 1.
こうして得られた像形成部材を帝電露元現像装置に設置
し、05KVで0.28eC間コロナ帯電を行い、直ち
に光像を照射した。光源はタングステンランプを用い、
1.01hxx・θθCの光量を透過型のテストチャー
トを用いて照射した。The image forming member thus obtained was placed in a Teiden exposure developing device, corona charged at 05 KV for 0.28 eC, and immediately irradiated with a light image. The light source uses a tungsten lamp,
A light intensity of 1.01hxx·θθC was irradiated using a transmission type test chart.
その後直ちに[有]荷電性の現像剤(トナーとキャリヤ
を含む)を部材表向をカスケードすることによって、部
材表面上に艮好なトナー画像を得た。Immediately thereafter, a charged developer (containing toner and carrier) was cascaded over the surface of the member to obtain a good toner image on the surface of the member.
このようにして得られたトナー像を一旦ゴムブレードで
クリーニングし、再び上記作像、クリーニング工程を繰
り返した。繰り返し回数10万回以上行っても画像の劣
化は見られなかった。The toner image thus obtained was once cleaned with a rubber blade, and the above image forming and cleaning steps were repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test over 100,000 times.
実施例4
第11図に示した装置により、A7!基体上に以下の第
4表に示す条件で層形成を行った。Example 4 Using the apparatus shown in FIG. 11, A7! A layer was formed on the substrate under the conditions shown in Table 4 below.
その他の条件は、実施例1と同様にして行った0こうし
て得られた像形成部材を帯電g元現像装置に設置し、0
5KVで0.28eC間コロナ放電を行い、直ちに光像
を照射した0元源はタングステンランプを用い、1.O
1ux−seaの光量を透過型のテストチャー トを用
いて照射した。Other conditions were the same as in Example 1. The image forming member thus obtained was placed in a charging source developing device, and
Corona discharge was performed for 0.28 eC at 5 KV, and a tungsten lamp was used as the zero source source that immediately irradiated the optical image.1. O
A light intensity of 1ux-sea was irradiated using a transmission type test chart.
その後直ちに■荷電性の現像剤(トナーとキャリヤを含
む)を部材表面をカスケードすることによって、部材表
面上に濃度の極めて高い良好なトナー画像を得た。Immediately thereafter, a charged developer (containing toner and carrier) was cascaded over the surface of the member to obtain a good toner image with extremely high density on the surface of the member.
このようにして得られたトナー像を−Hゴムブレードで
クリーニングし、再び上記作像、クリーニング工程を繰
り返した。繰り返し回数15万回以上行っても、画像の
劣化は見られなかった。The toner image thus obtained was cleaned with a -H rubber blade, and the above image forming and cleaning steps were repeated again. No deterioration of the image was observed even after repeating the test more than 150,000 times.
実施例5
第二の非晶質#(1)の形成の際とシリコンウェハとグ
ラファイトの面積化を変えて、非晶質層([1中におけ
るシリコン原子と炭素原子の含有鎗比を変化させる以外
は、実施例4と全く同様な方法によって像形成部材を作
成した0
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
た後画像評価全行ったところ第5表の如き結果を得た。Example 5 During the formation of the second amorphous #(1), the area of the silicon wafer and graphite was changed to change the content ratio of silicon atoms to carbon atoms in the amorphous layer ([1]). Except for this, an image forming member was prepared in the same manner as in Example 4. After repeating the image forming, developing and cleaning steps as described in Example 1 about 50,000 times for the image forming member thus obtained. When all image evaluations were carried out, the results shown in Table 5 were obtained.
実施例6 第二の非晶質層(II)の層厚を変える以外は、実施く 例1と全の同様な方法によって像形成部材を作成した。Example 6 Except for changing the layer thickness of the second amorphous layer (II), An imaging member was made in a manner similar to Example 1.
実流例1に述べた如き、作像、現像、クリーニングの工
程を繰り返し下記の第6表に示す結果を得た。The steps of image formation, development, and cleaning as described in Actual Example 1 were repeated to obtain the results shown in Table 6 below.
第6表
実施例7
第二の非晶質層(1)の形成方法を下記第7表の如く変
える以外は、実施例1と同様な方法で像形成部材2作成
し、実施例1と同様な方法で評価を行ったところ良好な
結果が得られた。Table 6 Example 7 The image forming member 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the method for forming the second amorphous layer (1) was changed as shown in Table 7 below. Good results were obtained when the evaluation was carried out using a method.
実施例8
第一の非晶質層(I)の形成方法を下記の第8表の如く
変える以外は、実施例1と同様な方法で像形成部材を作
成し、実施例1と同様な方法で評価を行ったところ、良
好な結果が得られたO実施例9
実施例6の第2,3層作成段階における、層作成条件を
下記の第9表に示す各条件にした以外は、実施例6に示
した条件と手順に従って、電子写真用像形成部材の夫々
を作製し、実施例1と同様の方法で評価したところ、夫
々に就いて特に画質、耐久性の点において良好な結果が
得られた。Example 8 An image forming member was prepared in the same manner as in Example 1, except that the method for forming the first amorphous layer (I) was changed as shown in Table 8 below. Example 9 Good results were obtained when evaluated in Example 9 Except for changing the layer creation conditions in the second and third layer creation stages of Example 6 to the conditions shown in Table 9 below. Electrophotographic image forming members were produced according to the conditions and procedures shown in Example 6, and evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, each of them had good results, especially in terms of image quality and durability. Obtained.
第1図は、本発明の元24′TM、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図は夫々非
晶質層を構成する第■族原子の含有される層領域■)中
の第■族原子の分布状態を説明する為の勝明図、第11
図は、本発明で使用された装置の模式的説明図である。
100o・光導′亀部材
101・・・支持体
102・・・第一の非晶質層(I)
106・・・ノー領域(V)
104・・・層領域(B)
105−・+1第二の非晶質層(II)106・・・自
由表面
出願人 キャノン株式会社
一一一−こ
□C
□C
第1頁の続き
(塑合 明 者 大里陽−
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
(?■発 明 者 白井茂
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Fig. 1 is a schematic layer structure diagram for explaining the layer structure of the base 24'TM of the present invention and the member, and Figs. Katsuaki diagram, No. 11, for explaining the distribution state of group (■) atoms in the layer region (■)
The figure is a schematic explanatory diagram of the apparatus used in the present invention. 100o・Light guide turtle member 101...Support 102...First amorphous layer (I) 106...No area (V) 104...Layer area (B) 105-・+1 second Amorphous layer (II) 106...free surface Applicant: Canon Co., Ltd. 111-ko □C □C Continued from page 1 (Plastic combination person: Yo Osato - 3-30 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo) No. 2 Canon Co., Ltd. (?■ Inventor Shigeru Shirai No. 2 Canon Co., Ltd., 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo)
Claims (1)
する非晶質材料で構成された、光導電性を有する第1の
非晶質層と、シリコン原子と炭素原子とハロゲン原子と
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、構成原子として酸素原子を含
有し、前記支持体側の方に偏在している第一の層領域と
、層厚方間に連続的であって、前記支持体側の方に多く
分布した状態で、構成原子として周期律表第V族に属す
る原子を含有する第二の層領域を有することを特徴とす
る光導電部材。(1) A support for a photoconductive member, a first amorphous layer having photoconductivity composed of an amorphous material having silicon atoms as a matrix, and silicon atoms, carbon atoms, and halogen atoms. and a second amorphous layer made of an amorphous material containing, wherein the first amorphous layer contains oxygen atoms as constituent atoms and is unevenly distributed toward the support side. a second layer containing atoms belonging to Group V of the periodic table as constituent atoms, which are continuous in the layer thickness direction and are distributed more toward the support side; A photoconductive member characterized by having a region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57042407A JPS58159545A (en) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | Photoconductive material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57042407A JPS58159545A (en) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | Photoconductive material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58159545A true JPS58159545A (en) | 1983-09-21 |
JPH058422B2 JPH058422B2 (en) | 1993-02-02 |
Family
ID=12635209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57042407A Granted JPS58159545A (en) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | Photoconductive material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58159545A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4555464A (en) * | 1983-07-06 | 1985-11-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Amorphous silicon electrophotographic photosensitive materials |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5733293A (en) * | 1980-08-01 | 1982-02-23 | Seibu Gas Kk | Repairing method and device of gas pipe |
-
1982
- 1982-03-17 JP JP57042407A patent/JPS58159545A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5733293A (en) * | 1980-08-01 | 1982-02-23 | Seibu Gas Kk | Repairing method and device of gas pipe |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4555464A (en) * | 1983-07-06 | 1985-11-26 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Amorphous silicon electrophotographic photosensitive materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH058422B2 (en) | 1993-02-02 |
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