JPS58163951A - 光導電部材 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光（ここでは広義の光で、紫外光線、可視光
線、赤外光線、Ｘ線、ｒ線等を示す）の様な電磁波に感
受性のある光導電部材に関する。

固体撮像装置、或いは像形成分野における電子写真用像
形成部材や原稿読取装置における光導電層を形成する光
導電材料としては、高感度で、ＳＮ比〔光電流（工ｐ）
／暗電流（１）１が高く、照射する電磁波のスペクトル
特性にマツチングした吸収スペクトル特性を有すること
、光応答性が速く、所望の暗抵抗値を有すること、使用
時において人体に対して無公害であること、更には固体
撮像装置においては、残像を所定時間内に容易に処理す
ることができるとき等の特性が要求される。殊に、事務
機としてオフィスで使用される電子写真装置内に組込ま
れる電子（２） 写真用像形成部材の場合には、上記の使用時における無
公害性は重要な点である。

この様な点に立脚して最近注目されている光導電材料に
アモルファスシリコン（以後ａ−８ｉと表記ず）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きして、
独国会開第２９３３４１１号公報には光電変換読取装置
への応用が記載されている。

両年ら、従来のａ−８ｉで構成された光導電層を有する
光導電部材は、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、及び使用環境特性の点、更
には経時的安定性及び耐久性の点において、各々、個々
には特性の向上か図られているが総合的な特性向上を図
る上で更に改良される余地が存するのが火消である。

例えば、電子写真用像形成部材に適用した場合に、高光
感度化、高暗抵抗化を同時に図ろうとすると従来におい
てはその使用時において残ｗ電位が残る場合が度々観測
され、この種の光（６） 導電部材は長時間繰返し使用し続けると、繰返し使用に
よる疲労の蓄積が起って、残像が生ずる所謂ゴースト現
象を発する様になる等の不都合な点が少なくなかった。

又、ａ−８ｉ材料で光導電層を構成する場合には、その
電気的、光導電的特性の改良を図るために、水素原子或
いは弗素原子や塩素原子等のハロゲン原子、及び電気伝
導型の制御のために硼素原子や燐原子等が或いはその他
の特性改良のために他の原子が各々構成原子として光導
電層中に含有されるが、これ等の構成原子の含有の仕方
如何によっては、形成した層の電気的或いは光導電的特
性や耐圧性に問題が生ずる場合があった。

即ら、例えば、形成した光導電層中に光照射によって発
生したフォトキャリアの該層中での寿命が充分でないこ
とや暗部において、支持体側よりの電荷の注入の阻止が
充分でないこと、　　　　）１或いは、転写紙に転写さ
れた画像に俗に「白ヌケ」と呼ばれる、局所的な放電破
壊現象による（４） と思われる画像欠陥や、例えば、クリーニングに、ブレ
ードを用いるとその摺擦によると思われる、俗に１白ス
ジ」と云われている所謂画像欠陥が生じたりしていた。

又、多湿雰囲気中で使用したり、或いは多湿雰囲気中に
長時間放置した直後に使用すると俗に云う画像のボケが
生ずる場合が少なくなかった。

更には、層厚か十数μ以上になると層形成用の真空堆積
室より取り出した後、空気中での放置時間の経過と共に
、支持体表面からの層の浮きや剥離、或いは層に亀裂が
生ずる等の現象を引起し勝ちになる。この現象は、殊に
支持体が通常、電子写真分野に於いて使用されているド
ラム状支持体の場合に多く起る等、経時的安定性の点に
於いて解決される可き点がある。

従ってａ−８ｉ材料そのものの特性改嵐が図られる一方
で光導電部材を設計する際に、上ｉピした様な問題の総
てが解決される様ｌこ工夫される必要がある。

本発明は上記の諸点番こ鑑み成されたもので、（５） ａ−８１に就で電子写真用像形成部材や固体撮像装置、
読取装置等に使用される光導電部材としての適用性とそ
の応用性という観点から総括的に鋭意研究検討を続けた
結果、シリコン原子を母体とし、水素原子（Ｈ）又はハ
ロゲン原子（Ｘ）のいずれか一方を少なくとも含有する
アモルファス材料、所謂水素化アモルファスシリコン、
ハロゲン化アモルファスシリコン、或いはハロゲン含有
水素化アモルファスシリコン〔以後これ等の総称的表記
としてｌ−ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｊを使用する〕から
構成される光導電層を有する光導電部材の層構成を以後
に説明される様な特定化の下に設計されて作成された光
導電部材は実用上著しく優れた特性を示すばかりでなく
、従来の光導電部材と較べてみてもあらゆる点において
凌駕していること、殊に電子写真用の光導電部材として
著しく優れた特性を有していることを見出した点に基づ
いている。

本発明は電気的、光学的、光導電的特性が使用環境に殆
んど依存なく実質的に常時安定して（６） おり、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、耐湿性に優れ、残留電位が全く
又は殆んど観測されない光導電部材を提供することを主
たる目的とする。

本発明の他の目的は、支持体上に設けられる層と支持体
との間や積層される層の各層間ζこ於ける密着性に優れ
、構造配列的に緻密で安定的であり、層品質の高い光導
電部材を提供することである。

本発明の他の目的は、電子写真用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電処理の際の電荷保
持能力が充分あり、通常の電子写真法が極めて有効に適
用され得る優れた電子写真特性を有する光導電部材を提
供することである。

本発明の更に他の目的は、長期の使用に於いて画像欠陥
や画像のボケが全くなく、濃度が高く、ハーフト−ンが
鮮明に出て且つ解像度の高い、高品質画像を得ることが
容易にできる電子写真用の光導電部材を提供することで
ある。

（７） 本発明の更にもう１つの目的は、高光感度性。

高ＳＲ比特性及び高耐圧性を有する光導電部材を提供す
ることでもある。

本発明の光導電部材は、光導電部材用の支持体と、シリ
コン原子を母体とし、奸才しくは構成原子として水素原
子（Ｈ）又はノ１０ゲン原子（Ｘ）のいずれか一方を少
なくとも含有する非晶質材料で構成され、光導電性を有
する非晶質層とシリコン原子と炭素原子と水素原子とを
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、層厚方向に不
均一で連続的な分布状態で酸素原子が含有されている第
一の層領域（０）と、構成原子として、層厚方向に連続
的な分布状態で周期律表第Ｖ族に属する原子が含有され
、非晶質層の支持体側に内在している第二の層領域（１
！Ｉ）とを有する事を特徴とする。

上記した様な層構成を取る様にして設計され　　　　　
）た本発明の光導電部材は、前記した諸問題の総てを解
決し得、極めて優れた電気的、光学的。

（８） 光導電的特性、耐圧性及び使用環境％性を示す。

殊に、電子写真用像形成部材として適用させた場合には
、画像形成への残留電位の影響が全くなく、その電気的
特性が安定しており高感度ご、高ＳＮ比を有するもので
あって、耐光疲労、繰返し使用特性に長け、濃度が高く
、ハーフトーンが鮮明に出て、且つ解像度の高い、高品
質の画像を安定して繰返し得ることができる。

又、本発明の光導電部材は支持体上に形成される第一の
非晶質層（１）は、層自体が強靭であって、且つ支持体
との密着性に著しく優れており、高速で長時間連続的に
繰返し使用することが出来る。

以下、図面に従って、本発明の光導電部材に就で詳細に
説明する。

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

第１図に示す光導電部材１００は、光導電部材用として
の支持体１０１の上に、ａ　　Ｓｉ　（Ｈ，Ｘ）か（９
） ら成り、光４電性を示す第一の非晶質層（１）１０２と
、シリコン原子と水素原子と、炭″Ｊｇ原子とを含む非
晶質材料で構成された第二の非晶質Ｊ＠　（ｎ）　１０
６と、を有する。

第一の非晶質層（１）１０２は、該層の全層域を占め、
構成原子として酸素原子を含有する第一の層領域（０）
１０６、周期律表第Ｖ族に属する原子（第■族原子）を
含有する第二のｊ＠層領域Ｖ）１０４、及び第二の層領
域（ｖ）１０４上に、酸素原子は含有しでいるが第Ｖ族
原子は含有されてない層領域１０５とから成る層構造を
有する。

は該層領域（ホ）１０６に於いて層厚方向には連続的ζ
こ分布し、その分布状態は不均一とされるが、支持体１
０１の表面に実質的に平行な面内では連続的に且つ実質
的に均一に分布されるのが好談しいものである。

ｗ、１図に示す光導電部材１００は第一の非晶質７ｍ（
１）＋ｏ２の表面側の部分には第Ｖ族原子が含有されな
い層領域１０５が設けである。

（１０） 第二の層領域１０４中に含有される第Ｖ族原子は、該層
領域１０４に於いて層厚方向には連続的に分布し、その
分布状態は均一であり、且つ支持体１０１の表面に実質
的に平行な面内では連続的に且つ実質的に均一に分布さ
れるのが好ましいものである。

本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域（０）に
は酸素原子の含有によって高暗抵抗化と、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
が重点的に図られている。殊ζこ、第１図に示す光導電
部材１００の様に第一の非晶質層（１）１０２が酸素原
子を含有する第一の層領域（０）１０３、第■族原子を
含有する第二の層領域（Ｖ）１０４、第Ｖ族原子の含有
されていない層領域１０５とを有し、第一の層領域（０
）１０３と第二の層領域（Ｖ）１０４とが共有する層領
域を有する層構造の場合により良好な結果が得られる。

又、本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域（０
）１０５に含有される酸素原子の該層領（１１） 域（ｏ）ｉｎｓに於ける層厚方向の分布状態は第１には
該第−の層領域（０）１０３の設けられる支持体１０１
又は他の層との密着性及び接触性を良くする為に支持体
１０１又は他の層との接合面側の方に分布濃度が高くな
る様にされる。第２には、上記第一の層領域（０）１０
３中に含有される酸素原子は、自由表面１０７側からの
光照射に対して層領域１０５の高感度化を図る為に自由
表面１０７側ζこ於いて分布濃度が次第に減少され、第
二の非晶質層（１）１０６との界面に於いては分布濃度
が実質的に零となる様に第一の層領域（０）１０３中に
含有されるのが好ましいものである。第二の層領域（Ｖ
）１０４中に含有される第曹族原子の分布状態は、層領
域（Ｖ）１０４に於いて、その層厚方向番こ於いては、
連続的で均一であって且つ支持体１０１の表面に平行な
面内に於いても連続的で均一である。

本発明において、第一の非晶質層（１）を構成　　　　
）する第二の層領域（ｖ）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（１２） （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、Ａ
ｓである。

本発明において、第二の層領域（ｖ）中に含有される第
Ｖ族原子の含有量としては、本発明の目的が効果的ζこ
達成される様に所望に従って適宜法められるが、通常は
３０〜５　Ｘ　１０’　ａｔｏｎｌｉ。

ｐｐｍ　、好ましくは５０〜Ｉ　Ｘ　１０’　ａｔｏｍ
ｉｃ　ｐｐｍ　。

最適には１００〜５　Ｘ　１０５ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ
とされるのが望ましいものである。

第一の層領域（０）中に含有される＃素原子の量に就い
ても形成される光導電部材に要求される特性に応じて所
望に従って適宜法められるが、通常の場合、０．００１
〜５０　ａｔｏｍｉｃ　％好ましくは、０．００２〜２
０　ａｔｏｍｉＯ％　、最適には０，００３〜ｉ　０　
ａｔｏｍｉｃ　％　１とされるのが望ましいものである
。

本発明の光導電部材に於いては、第一の層領域（０）に
は、酸素原子の含有によって、高暗抵抗化と、第一の非
晶質層（１）が直接設けられる（１３） 支持体との間の密着性の向上が重点的に図られ、表面側
の部分の層領域には酸素原子を含有させずに耐圧性の一
層の向−ヒと高感度化が重点的に図られている。

殊に、第１図に示す光導電部材１００の様に、第一の非
晶質層（１）　１０２が、酸素原子を含有する第一の層
領域（０）　１０３　、第■族原子を含有する第二の層
領域（Ｖ）　１０４　、第■族原子の含有されていない
層領域１０５とを有し、第一の層領域（０）　１０３と
第二の層領域（Ｖ）　１０４とが共有する層領域を有す
る層構造の場合により良好な結果が得られる。

本発明の光導電部材に於いては第一の非晶質層（１）の
全層領域を構成し酸素原子の含有される第一の層領域（
０）は、１つには第一の非晶質層（１）の支持体との密
着性の向上を図る目的の為に、又、第一の非晶質層（１
）の一部を構成し第Ｖ族原子の含有される第二の層領域
（Ｖ）は、１つには、第二の非晶質層（１）の自由表面
側より帯電処理を施された際、支持体側より第一の（１
４） 非晶質層（１）の内部化電荷が注入されるのを阻止する
目的の為に夫々、支持体と第一の非晶質層（１）とが接
合する層領域さして、少なくとも互いの一部を共有する
構造で設けられる。

本発明の光導電部材に於いては、第Ｖ族原子の含有され
る層領域（Ｖ）は、その設けられる目的が第一の非晶質
層（１）と支持体間に於ける、支持体側から第一の非晶
質層（１）中への電荷の注入防止を主たるものとする場
合には、第一の非晶質層（１）の支持体側の方に極力偏
在させる必要がある。

この様な場合Ｊこ於いては、第Ｖ族原子の含有されてい
る層領域（Ｖ）の層厚ｔｂと（第１図では層領域１０４
の層厚）、層領域（Ｖ）の上に設けられた、層領域（Ｖ
）を除いた部分の層領域（第１図では層領域１０５）の
層厚Ｔとの間ｌこは、抽／（Ｔ　十−）エ　０．４ の関係が成立する様に第一の非晶質層（１）を形成する
のが望才しく、より好ましくは、上記した関係式の値が
０．５５以下、最適には０．５以下（１の とされるのが望才しい。

又、第Ｖ族原子の含有される層領域（Ｖ）の層厚ｔＢと
しては、通常は３０Ａ〜５μ、好適には４０Ａ〜４μ、
最適には５０ム〜６μとされるのが望ましいものである
。

他方前記層厚Ｔと層厚ｔＢとの和（Ｔ＋ｔＢ）としては
、通常は１〜１００μ、好適には１〜８０μ、最適薯ζ
は２〜５０μとされるのが望ましいものである。

本発明の光導電部材に於いては、繭−の非晶質層Ｏ）は
、支持体側の方に偏在させて設けられる、第■族原子の
含有される層領域（Ｖ）と、該層領域（Ｖ）を除いた残
りの部分であって、第Ｖ族原子の含有されていない層領
域とで構成されるが、該第Ｖ族原子の含有されない層領
域の層厚Ｔは、形成される光導電部材に要求される特性
に従って、層設計の際ζこ適宜決定される。

本発明に於いて、層厚Ｔとしては、通常は、　　　　　
１０．１〜９０μ、好ましくは、０．５〜８０μ、最適
には、１〜７０μとされるのが望談しいもの（１６） である。

第２図乃至第１０図番こは、本発明における光導電部材
の第一の非晶質層（１）を構成する層領域（０）中に含
有される酸素原子の層厚方向の分布状態の典型的例が示
される。

、第２図乃至第１０図番こ°に５いて、横軸は酸素原子
の含有量０を縦軸は、酸素原子の含有されている層領域
（０）の層厚ｔを示し、ｔＢは支持体の界面の位置を、
ｔＴは支持体側とは反対側の界面の位置を示す。即ち、
酸素原子の含有されている層領域（０）はｔＢ側よりｔ
ＴＩＩＩＩに向って層形成がなされる。

本発明においては、酸素原子の含有される層領域（０）
は、主にａ−８ｉ　（Ｈ，Ｉ）から成り、光導電性を示
す第一の非晶質層（１）の全層領域を占めている。

第２図には、層領域（０）中ζこ含有される酸素原子の
層厚方向の分布状態の第１の典型例が示される。

第２図に示される例では、酸素原子の含有さく１７） れる層領域（０）が形成される表面と該層領域（０）の
表面とが接する界面位置ｔ８よりｔ、の位置までは、酸
素原子の含有濃度ＣがＣ４なる一定の値を取り乍ら酸素
原子が形成される層領域（０）Ｊこ含位置ｔＴにおいて
は酸素原子の含有濃度ＣはＣ５とされる。

第３図１こ示される例においては、含有される酸素原子
の含有濃度Ｃは位置ｔＢより位置ｔＴに到るまで濃度Ｃ
４から徐々に連続的に減少して位置ｔＴにおいて濃度Ｃ
５となる様な分布状線を形成している。

第４図の場合には、位置ｔＢより位［１２までは酸素原
子の含有濃度ＣはＣ６と一定値とされ、位［１２と位置
ｔＴとの間において、徐々に連続的に減少され、位置ｔ
Ｔにおいて、含有濃度Ｃは実質的に零とされている。

第５図の場合１こは、酸素原子は位［ｔＢより位置 置ｔＴに創るまで、含有濃度Ｃ８より連続的に徐々（１
８） に減少され、位置ｔＴにｔいて実質的に零とされている
。

第６図に示す例Ｊこおいては、酸素原子の含有濃度Ｃは
、位置ｔＢと位置ｔ３間においては、濃度Ｃ２と一定値
であり、位置ｔＴにおいては濃度Ｃ１゜とされる。位置
ｔ３と位置ｔＴとの間では、含有量を 度Ｃは一次関数的に位ｆｔｔ、より位置ｔＴに到るま１
で減少されている。

第７図に示される例においては、位置ｔＢより位ｆｔ４
までは濃度Ｃ１１の一定値を取り、位置ｔ４より位ｆ１
ｔｔＴ−Ｊ−では濃度Ｃ４２より濃度Ｏ＋５まで一次関
数的に減少する分布状態とされている。

第８図に示す例においては、位ｆｔｔＢより位置会 ｔＴに創るまで、酸素原子の含有＃＃度Ｃは濃度０１４
分 までは酸素原子の含有濃度Ｃは、濃度Ｃ４５より濃度Ｃ
１６まで一次関数的に減少され、位置ｔ５と位［ｔＴの
間においては、濃度Ｃ１６の一定値とされた例が示され
ている。

（１９） 第１０図に示される例においては、酸素原子ゆっくりと
減少され、ｔ６の位置付近においては、急激に減少され
て位置ｔ６では濃度Ｃ１８（：される。

位［１６と位置ｔ７との間においては、初め急激に減少
されて、その彼は、緩やかに徐々ｌこ減少されて位置ｔ
７で濃度０１９となり、位［１，と位置ｔ８との間では
極めてゆっくりと徐々に減少され位１１１ｔ８において
、濃度０２０に至る。位ｔｔ８と位置ｔＴの間ζこおい
ては、濃度Ｃ２ｏより実質的に零になる様に図に示す如
き形状の曲線に従って減少されている。

以上、第２図乃至第１０図により、層領域（０）中に含
有される酸素原子の層厚方向の分布状態の典型例の幾つ
かを説明した様番こ、本発明においては、支持体側にお
いて、ｆｓ素原子の含有濃度Ｃの高い部分を有し、界面
ｔＴ側においては、　　　　）前記含有濃度Ｃは支持体
側に較べて可成り低くされた部分を有する酸素原子の分
布状態が形成（２０） された層領域（０）が非晶質層に設けられるのが好まし
い。

本発明において、第一の非晶質層（Ｉ）を構成する酸素
原子の含有される層領域（０）は、上記した様に支持体
側の方に酸素原子が比較的高濃度で含有されている局在
領域Ａを有する。

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以内に設けられるの
が望ましいものである。

本発明ｉこおいては、上記局在領域Ａは、界面位ｔｔＢ
より５μ厚までの全層領域ＬＴとされる場合もあるし、
又、層領域ＬＴの一部とされる場合もある。

局在領域Ａを層領域ＬＴの一部とするか又は全部とする
かは、形成される第一の非晶質層（１）に要求される特
性に従って適宜決められる。

局在領域Ａはその中に含有される酸素原子の層厚方向の
分布状態として酸素原子の含有量分布値（分布濃度値）
の最大値ａｍａｘが、通常は１０ａｔｏｍｉ（ｊ％以Ｅ
１好適には２０　ａｔｏｍｉｃ％以上、最（２１） 適には３０　ａｔｏｍｉｃ％以上とされる様な分布状態
となり得る様に層形成されるのが望ましい。

即ち、本発明の好ましい実施態様例においては、酸素原
子の含有される層領域（０）は、支持体側からの層厚で
５μ以内（ｔｎから５μ厚の層領域）に分布濃度の最大
値Ｏｍａｘが存在する様に形成される。

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。導電性支持体としては、例
えば、Ｎｉ０ｒ、ステンレス。

Ａｊ？、Ｏｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。

゛　電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。

ポリエチレン、ポリカーボネート、セルローズ。

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ｉこ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（２２） ζこ他の層が設けられるのが望ましい。

例えば、ガラスであれば、その表面に、Ｎｉ０ｒ。

Ａｅ、（３ｒ、ＭＯ，Ａｕ、■ｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔ
ｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、、工ｎ　２０５　、５ｎ０２　。

ＩＴＯ（工ｎ２０５　＋５ｎ０２）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、Ｎｉ０ｒ　
、Ａ／　、Ａｇ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｎｉ　、Ａｕ、Ｏｒ、Ｍ
ｏ、Ｉｒ　、Ｎｂ、Ｔａ　、Ｖ、Ｔｉ　。

Ｐｔ　等の金属の薄膜を真空蒸着、電子ビーム蒸着、ス
パッタリング等でその表面に設け、又は前記金属でその
表面をラミネート処理して、その表面に導電性が付与さ
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が充分発揮される
（２６） 範囲内であれば可能な限り薄くされる。両年ら、この様
な場合支持体の製造文び取扱い上、機械△ 的強度等の点から、通常は１０μ以上とされる。

本発明において、ａ−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）で構成される第
一の非晶質層（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、或いはイオンプレーティグ法等の
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−８ｉ　（Ｈ，Ｘ）で構
成される非晶質層を形成するには、基本的にはシリコン
原子（ｓｌ）を供給し得るＳ１供給用の原料カスと共に
、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、内部か減圧にし得る堆積室内に
導入して、該堆積室内にグロー放電を生起させ、予め所
定位置に設置されである、所定の支持体表面上にａ−８
ｉ　（Ｈ，Ｘ）から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　、Ｈ
ｅ等の不活性ガス又　　　　　）はこれ等のガスをベー
スとした混合カスの雰囲気中で８１で構成されたターゲ
ットをスパッタリ（２４） ングする際、水素原子（ｌ（）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。

本発明において、必要に応じて第一の非晶質層（１）中
に含有されるハロゲン原子（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、
塩素を好適なものとして挙げることが出来る。

本発明において使用されるＳ１供給用の原料ガスとして
は、５ｉｎ４．　Ｓｉ２Ｈ６，ｓｌ、Ｈ６，５ｉ４ａ１
ｏ等のガス状態の又はガス化し得る水札硅素（シラン１
類）が有効に使用されるものとして挙げられ、殊に、層
作成作業の扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点で８１
Ｈ４，Ｓｉ２Ｈ４が好ましいものとして挙げられる。

本発明において使用されるハロゲン原子導入用の原料ガ
スとして有効なのは、多くのハロゲン化合物が挙げられ
、例えば、ハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化
合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状態
の又はか（２５） ス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。

又、更には、シリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状態の又はガス化し得る、ハロゲン原子を含
む硅素化合物も有効なものとして本発明においては挙げ
ることが出来る。

本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物として
は、具体的には、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素のハロゲ
ンガス、　ＢｒＦ、　ＯｌＦ、　０ｌＦ５゜ＢｒＦ５．
　ＢｒＦ５．　■’ｉｒ、、工Ｆ７．工Ｏ７ｌ、　ＩＢ
ｒ等のハロゲン間化合物を挙げることが出来る。

ハロゲン原子を含む硅素化合物、所謂、ハロゲン原子で
置換されたシラン誘導体としては、具体的には例えば８
１′Ｆ４．１３１２Ｆ６．　Ｂ１０１４．　ＳｉＢｒ４
等のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げることが
出来る。

この様なハロゲン原子を含む硅素化合物を採用してクロ
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を供給し得る原料ガスとしての水素化
硅素ノノスを使用しな（２６） くとも、所定の支持体上ζこハロゲン原子を含むａ−８
ｉから成る第一の非晶質層（１）を形成する事が出来る
。

グロー放電法に従って、ハロゲン原子を含む第一の非晶
質層（１）を形成する場合、基本的には、ｓｉ供給用の
原料ガスであるハロゲン化硅素ガスとＡｒ、　Ｂ２．　
Ｈｅ等のガス等を所定の混合比とガス流量になる様にし
て第一の非晶質層（Ｉ）を形成する堆積室に導入し、グ
ロー放電を生起してこれ等のガスのプラズマ雰囲気を形
成することによって、所定の支持体上に第一の非晶質層
（１）を形成し得るものであるが、水素原子の導入を図
る為にこれ等の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。

又、各カ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。

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−１３１（Ｈ，りから成る非晶質（２７） 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Ｓｌから成るターゲットを使用して、これを所定
のガスプラズマ雰囲気中でスパッタリングし、イオンブ
レーティング法の場合には、多結晶シリコン又は単結晶
シリコンを蒸発源として蒸着ボートに収容し、このシリ
コン蒸発源を抵抗加熱法、或いはエレクトロンビーム法
げＢ法）等ζこよって加熱蒸発させ飛翔蒸発物を所定の
ガスプラズマ雰囲気中を通過させる事で行う事が出来る
。

この際、スパッタリング法、イオンブレーティング法の
何れの場合ζども形成される層中にハロゲン原子を導入
するには、前記のハロゲン化合物又は前記のハロゲン原
子を含む硅素化合物のガスを堆積室中に導入して該ガス
のプラズマ雰囲気を形成してやれば良いものである。

又、水素原子を導入する場合には、水素原子導入用の原
料ガ私例えば・８・・或Ｇ゛は前記し　　　ｊ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（２８） してやれば良い。

本発明においては、ハロゲン原子導入用の原料ガスとし
て上記されたハロゲン化合物或いはハロゲンを含む硅素
化合物が有効なものとして使用されるものであるが、そ
の他に、ＨＦ、　ＨＯｔ。

ＨＢｒ、　Ｈ工等のハロゲン化水素、ＳｉＨ２Ｆ２．　
ＳｉＢ２工。

８１Ｈ２０ｔ２．　Ｂ１ＨＣｌ５．８１Ｈ２Ｂｒ２．５
ｉＨＢｒ５等のハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状
態の或いはガス化し得る、水素原子を構成要素の１つと
するハロゲン化物も有効な第一の非晶質層（１）形成用
の出発物質として挙げることが出来る。

これ等の水素原子を含むハロゲン化物は、第一の非晶質
層（１）形成の際に層中にハロゲン原子の導入と同時ζ
こ電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な水素原
子も導入されるので、本発明においては好適なハロゲン
原子導入用の原料として使用される。

水素原子を第一の非晶質層（１）中に構造的に導入する
には、上記の他ｉこＢ２、或いは８ｉＨ４゜Ｓｉ２Ｈ６
，８１，Ｈａ、　５ｉ４Ｈ，ｏ等の水素化硅素のガスを
（２９） ｓｌを供給する為のシリコン化合物と堆積室中に共存さ
せて放電を生起させる事でも行う事が出来る。

例えば、反応スパッタリング法の場合には、８１ターゲ
ツトを使用し、ハロゲン原子導入用のガス及びＢ２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事によって、基体上にａ−
８ｉ　（Ｈ，りから成る第一の非晶質層（１）が形成さ
れる。

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

本発明ζこおいて、形成される光導電部材の第一の非晶
質層（１）中に含有される水素原子（Ｈ）の量又はハロ
ゲン原子（Ｘ）の量又は水素原子とハロゲン原子の量の
和（Ｈ十Ｘ）は通常の場合１〜４０　ａｔｏｍｉｃ　％
、好適番こは５〜５０　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望
ましい。

第一の非晶質層（１）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（３０） は、例えば支持体温度又は／及び水素原子（Ｈ）。

或いはハロゲン原子（Ｘ）を含有させる為に使用される
出発物質の堆積装置系内へ導入する量、放電々力等を制
御してやれば良い。

第一の非晶質層（１）に、第■族原子を含有する層領域
（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第一
の非晶質層（１）の形成の際に、第■族原子導入用の出
発物質及び酸素原子導入用の出発物質を夫々前記した第
一の非晶質層（１）形成用の出発物質と共に使用して、
形成される層中にその量を制御し乍ら含有してやる事に
よって成される。

第一の非晶質層（υ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ロー放電法を用いる場合、各層領
域形成用の原料ガスとなる出発物質としては、前記した
第一の非晶質層（１）形成用の出発物質の中から所望に
従って選択されたものに、酸素原子導入用の出発物質（
３１） 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ｇｖＩＩｆｃ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Ｖ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。

例えば層領域（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（０
）を構成原子とする原料ガスと、必要に応じて水素原子
（Ｈ）又は／及びハロゲン原子（１）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（）Ｉ）を構成原子とする
原料ガスとを、これも又所望の混合比で混合するか、或
いは、シリコン原子（ｓｌ）を構成原子とする原料ガス
と、シリコン原子（８１）　、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力　　　　　）
スとを混合して使用することが出来る。

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

酸素原子導入用の出発物質となるものとして具体的には
、例えば酸素（０２）、オゾン（Ｏｓ　）　＋−酸化窒
累（Ｎｏ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、−二酸化窒素（Ｎ
２０）　、三二酸化窒素（Ｎ２０ｓ）、四三酸化窒素（
Ｎ２０４）。

三二酸化窒素（Ｎ２０ｓ）＋三酸化窒素（ＮＯｘ）、シ
リコン原子（日１）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（Ｈ３Ｓｉ
Ｏ８ｉＨ５）、　）ジシロキサン（ａ３ｓ１ｏｓｔｕ２
ｏｓｉｎ、）等の低級シロキサン等を挙げることが出来
る。

層領域（Ｖ）をグロー放電法を用いて形成する場合に第
Ｖ族原子導入用の出発物質として、本発明において有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ３，Ｐ
２Ｈ４等の水素比隣、ＰＨ４工。

ＰＦ５．　ＰＦ５．　ＰＣｌ３．　ＰＣｌ３．　ＰＢ’
ｒ５．　ＰＢｒ３．　Ｐ工３等のハロゲン北隣が挙げら
れる。この他、ＡｓＨ２゜Ａ８Ｆ３．　　ム８０ｔ３．
　　ＡｓＢｒ３．　　ムｅＦ５．　５ｂＨ５，８ｂＦ３
．　　日’ｂＦ５゜５ｂＯｔ５．８１）Ｏ１２，ＢｉＨ
５，Ｂ１０ｔル、　Ｂ１Ｂｒ３　等も第Ｖ（３つ 族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げること
が出来る。

第Ｖ族原子を含有する層領域ｆｆ）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
持体温度、堆積室内の圧力等を制御すること屹よって任
意に制御され得る。

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Ｓｉウェ
ーハー又は５ｉｎ２ウエーハー、又はＳｌと５１０２が
混合されて含有されているウェーハーをターゲットとし
て、これ等を種々のガス雰囲気中でスパッターリングす
ることによって行えば良い。

例えば、Ｓｉウェーハーをターゲットとして使用すれば
、酸素原子と必要に応じて水素原子又は／及びハロゲン
原子を導入する為の原料ガスを、必要番こ応して稀釈ガ
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（６４） スプラズマを形成して前記Ｓ１ウエーハーをスパッター
リングすれば良い。

又、別には、Ｓｉと８１０２とは別々のターゲットとし
て、又はＳｌと８１０２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
／及びハロゲン原子（Ｘ）を構成原子として含有するガ
ス雰囲気中でスパ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カスとしては、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。

本発明に於いて、非晶質層をグロー放電法で形成する際
に使用される稀釈ガス、或いはスパッターリング法で形
成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、所請権ガス、例えばＮθ、Ｈθ、　Ａｒ等が好適
なものとして挙げることが出来る。

本発明の光導電部材に於いては、第Ｖ族原子（３５） の含有される層領域（ｖ）の上に設けられ、第■族原子
の含有されない層領域（Ｂ）（第１図では層領域１０４
に相当する）には、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。

この様な物質としては、所謂、半導体分野で云われる不
純物を挙げることが出来、本発明に於いては、形成され
る非晶質層を構成するａ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）に対して、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（第凹族原子）、例えば、Ｂ（硼素
）、ａｔ（アルミニウム）　、　Ｇａ　（カリウム）、
工ｎ（インジウム）　、　Ｔｔ　（タリウム）１ｆ？か
あり、殊に好適に用いられるのは、Ｂ、Ｇａである。

本発明に於いて、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　　　　１直に接触
して設けられる他の層領域の特性や、該他の層領域との
接触界面に於ける特性との関（５６） 係等有機的関連性に於いて、適宜選択することが出来る
。

本発明に於いて、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　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　、最適には０
．１〜２００　ａｔｏｍｉｃ　ｐｐｍ　　とされるのが
Ｗｔｔ。

いものである。

層領域（Ｂ）中に伝導特性を制御する物質、例えば第曹
族原子を構造的に導入するには、層形成の際に第■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
（１）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。この様な第閂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Ｆで容易にガス化し得るものが採用されるの
が望ましい。その様な第■族原子導入用の出発物質とし
て具体的には硼素原子導入用としては、Ｂ２Ｈ６，Ｂ４
Ｈ＋０．　Ｂ５”？、　Ｂ５Ｈ１＋。

Ｂ６ＨＩＯ，Ｂ６Ｈ１２，Ｂ６Ｈ１４等の水素化硼素、
ＢＦ３゜（３７） ＢＣｌ２．　ＢＢｒ３等のハロゲン化硼素等が挙げられ
る。

この他、Ａｌ０Ｌ５．　Ｇａ０１５．　Ｇａ（ＣＨ３）
３．Ｉｎ（３ｚ３．　ＴＩＤ１５等も挙げることが出来
る。

本発明の光導電部材に於いては、第一の非晶質層（１）
上に設けられる第二の非晶質層（ＩＩ）は、シリコン原
子と炭素原子と水素原子とで構成される非晶質材料（ａ
　　（Ｓ　’　ｘＯ＋　ｘ　）ｙＨ＋　ｙ　、但し０＜
Ｘ、７＜１１で形成されるので非晶質層（１）を構成す
る第一の非晶質層（１）と第二の非晶質層（Ｉ［）とを
形成する非晶質材料の各々がシリコン原子という共通の
構成要素を有しているので、積層界面に於いて化学的な
安定性の確保か充分成されている。

ａ−（８１工Ｃ１−Ｘ）７Ｈ１−アで構成される第二の
非晶質層（ｌＩ）の形成はグロー放電法、スパッターリ
ング法、イオンインプランテーション法、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
。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
尋の要因に（３８） 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水素原子
を作製する第二の非晶質層（ＩＩ）中に導入することが
容易ζこ行える等の利点からグロー放電法或いはスパッ
ターリング法が好適に採用される。

更に、本発明に於いては、グロー放電法とスパッターリ
ング法とを同一装置系内で併用して第二の非晶質層（Ｉ
Ｉ）を形成しても良い。

グロー放電法によって第二の非晶質層（ＩＩ）を形成す
るには、’　　（”’ＸＣ１−Ｘ）アＨ４−ア形成用の
原料ガスを、必要に応じて稀釈カ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、導入されたカスをグロー放電を生起させること
でカ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＆　　（Ｓ　’　ｘＣ＋　
−ｘ　）ｙＨ、−ｙを堆積させれば良い。

本発明に於いてａ−（Ｓ１ｘＣ１，、、、Ｘ）ｙＨｌ−
ｙ形成用の（３９） 原料ガスとしては、Ｓｉ、　Ｏ，Ｈの中の少なくとも１
つを構成原子とするカ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。

８１、　Ｏ，Ｈの中の１つとしてＳｌを構成原子とする
原料ガスを使用する場合は例えばＳｌを構成原子とする
原料ガスと、Ｃを構成原子とする原料ガスと、Ｈを構成
原子とする原料カスとを所望の混合比で混合して使用す
るか、又は、ｅＶ構成原子とする原料ガスと、Ｃ及びＨ
を構成原子とする原料ガスとを、これも又所望の混合比
で混合するか、或いは、Ｓｌを構成原子とする原料ガス
と、Ｓｉ、Ｏ及びＨの３つを構成原子とする原料ガスと
を混合して使用することが出来る。

又、別には、ＳｉとＨとを構成原子とする原料カスに０
を構成原子とする原料ガスを混合して使用しても良い。

本発明に於いて、第二の非晶質層（１１）形成用　　　
　　）の原料ガスとして有効に使用されるのは、１１３
１とＨとを構成原子とするＳｉ２Ｈ６，Ｓｉ、Ｈ８，Ｓ
ｉＨ４゜（４０） Ｓ１４Ｈ１ｏ等のシラン（Ｓｉｌａｎθ）類等の水素化
硅素ガス、ＣとＨとを構成原子とする、例えば炭素数１
〜４の飽和炭化水素、炭素数２〜４のエチレン系炭化水
素、炭素数２〜３のアセチレン系炭化水素等が挙げられ
る。

具体的には、飽和炭化水素としては、メタン（ＯＨ４）
話タン（Ｃ２Ｈ６）、プロパン（ＯＨａ）、　ｎ−ブタ
ン（ｎ−ｃ４ｎｔ　ｏ）　、ペンタン（０５Ｈ，２）、
　エチレン系炭化水素としては、エチレン（０２Ｈ４）
、プロピレン（０５Ｈ６）、ブテン−１（０４Ｈ８）、
ブテン−２（０４Ｈ８）。

インブチレン（０，Ｈ８）　、ペンテン（Ｃ５Ｈ１ｏ）
、アセチレン系炭化水素としては、アセチレン（０２Ｈ
２）　。

メチルアセチレン（０５Ｈ４）、ブチン（０４Ｈ６）等
が挙げられる。

Ｓｌと　ＣとＨとを構成原子とする原料カスとしては、
Ｓｉ　（ＯＨ５）４．　Ｓｉ（０２ｇ５）４等のケイ化
アルキルを挙げることが出来る。これ等の原料ガスの他
、Ｈ導入用の原料ガスとしては勿論Ｈ２も有効なものと
して使用される。

スパッターリング法によって第二の非晶質層（４１） （ＩＩ）を形成するには、単結晶又は多結晶のＳ１ウエ
ーハー又はＣウェーハー又はｓｌとＣが混合されて含有
されているウェーハーをターゲットとして、これ等を禎
々のガス雰囲気中でスパッターリングすることによって
行えば良い。

例えば、Ｓｉウェーハーをターゲットとして使用すれば
、０とＨを導入する為の原料カスを、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
れ等のカ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。

又、別には、ＳｉとＣとは別々のターゲットとして、又
は８１とＣの混合した一枚のターゲットを使用すること
によって、少なくとも水素原子を含有するガス雰囲気中
でスパンターリングすることによって成される。

Ｃ又はＨ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。

（４２） 本発明に於いて、第二の非晶質層（Ｉｔ）をグロー放電
法又はスパッターリング法で形成する際Ｉこ使用される
稀釈ガスとしては、所謂・希ガス。

例えばＨｅ、Ｎｏ、Ａｒ等が好適なものとして挙げるこ
とができる。

本発明に於ける第二の非晶質層（璽）は、その要求され
る特性が所望通り番こ与えられる様に注意深く形成され
る。

即ち、Ｓｉ、　Ｏ及びＨを構成原子とする物質はその作
成条件ｔこ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ｌこは導電性から半導体性、
絶縁性ｉでの間の性質を、又光導電的性質から非光導電
的性質までの間の性質を、各々示すので、本発明に於い
ては、目的に応じた所望の特性を有するａ−８ｉＸＯ，
−Ｘ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（Ｉｔ）を耐圧性の向上を主な
目的として設けるには、ａ−（ＳｉｘＯ４−ｘ）ｙＨｌ
−ｙは使用条件下に於いて電気絶縁性的挙動の顕著（４
つ な非晶質材料として作成される。

又、連続繰返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる
目的として第二の非晶質層（ｎ）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−（ＳｉＸＣ４，−Ｘ）ｙＨｌ−アが作成される。

第一の非晶質層（１）の表面にａ　−（８１ＸＯ、−Ｘ
）ｙＨ４−アから成る第二の非晶質層（Ｉｔ）を形成す
る際、層形成中の支持体温度は、形成される層の構造及
び特性を左右する重要な因子であって、本発明に於いて
は、目的とする特性を有する＆　　（８１ｘＯ＋　−ｘ
　）ｙＨ＋−７が所望通りに作成され得る様に層作成時
の支持体温度が厳密に制御されるのが望ましい。

本発明に於ける目的が効果的に達成される為の第二の非
晶質層（ＩＩ）を形成する際の支持体温度としては第二
の非晶質層（■）の形成法に併せ　　　　１て適宜最適
範囲が選択されて、第二の非晶質層（ＩＩ）の形成が実
行されるが、通常の場合、１００（４４） υ〜６００む、好適には１５０む〜２５０むとされるの
が望ましいものである。第二の非晶質層（１）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（１）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、ガス圧が作成されるａ−（ＳＩＸＣｌ、−Ｘ）
ｙＨ１□の特性を左右する重要な因子の１つである。

本発明に於ける目的が達成される為の特性を有するａ−
（ＳｉｘＯ，、）ｙＨ，、が生産性良く効果的に作成さ
れる為の放電パワー条件としては、通常、１０〜３００
Ｗ、好適には２０〜２００Ｗとされるのが望ましい。堆
積室内のガス圧は通常０．０１〜Ｉ　Ｔｏｒｒ　、好適
には０．１〜０．５　Ｔｏｒｒ程度とされるのが望まし
い。

本発明に於いては、第二の非晶質層（１）を作成する為
の支持体温度、放電パワーの望ましい（４の 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ｌこ別々ｉこ決められ
るものではなく、所望特性の＆　−（ＳｉｘＯ，ｘ）ｙ
Ｈ４−、から成る第二の非晶質層（ＩＩ）が形成される
様に相互的有機的関連性に基づいて、各層作成ファクタ
ーの最適値が決められるのが望ましい。

本発明の光導電部材に於ける第二の非晶質層（１）に含
有される炭素原子及び水素原子の量は、第二の非晶質層
（１）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（厘）が形成される重
要な因子である。

本発明ζこ於ける第二の非晶質層（ｎ）に含有される炭
素原子の量は通常はＩ　Ｘ　１０’−５〜９０ａｔｏｍ
ｔｃ％とされ、好ましくは１〜９０　ａｔｏｍｉｃ％。

最適には１０〜８０　ａｔｏｍｉｃ％とされるのが望ま
しいものである。水素原子の含有量としては、通常の場
合１〜４０　ａｔｏｍｉｃ％、好ましくは２〜３５　ａ
ｔｏｍｉｃ％、最適には５〜５０　ａｔｏｍｉｃ　％と
されるのが望ましく、これ等の範囲に水素含有量（４６
） がある場合に形成される光導電部材は、実際面に於いて
優れたものとして充分適用させ得るものである。

即ち、先のａ　　（ＳｉＸＯ４−Ｘ）ｙＨ，、の表示で
行えばＸとしては、通常は０．１≦Ｘ≦０．９９９９９
　、好適には０．１≦Ｘ≦０．９９　、最適には０．１
５≦Ｘ≦０．９　、７としては、通常０゜６≦ｙ≦０．
９９　、好適には０．６５≦ｙ≦０．９８　、最適には
０．７≦ｙ≦０．９５であるのが望ましい。

不発明番こ於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。

本発明に於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番こ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。

又、第二の非晶質層（Ｉ）の層厚は、該層（■）中に含
有される炭素原子や水素原子の量、第一の非晶質層（１
）の層厚等との関係に於いても、各々の層領域に要求さ
れる特性に応じた有機的（４７） 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
点に於いても考慮されるのが望ましい。

本発明に於ける第二の非晶質層（ＩＩ）の層厚としては
、通常０．００５〜６０μ、好適には０．００４〜２０
μ、ｉＪ＆適には０．００５〜１０μとされるのが望才
しいものである。

次に本発明の光導電部材の製造方法の一例の概略番こつ
いて説明する。

第１１図に光導電部材の製造装置の一例を示す。

図中の１１０２〜１１０６の夫々のガスボンベζこは、
本発明の夫々の層を形成するための原料ガスが密封され
ており、その１例としてたとえば１１０２は、Ｈｅで稀
釈されたＳｉＨ４ガス（純度９９．９９９　％　、以下
ＳｉＨ４／Ｈθと略す。）ボンベ、１１０３はＨ８で稀
釈されたＰＨ，ガス　　　　　）（純度９９，９９９％
、以下ＰＨ，／Ｈ１！１　　と略す。）ボンベ、１１０
４はＣ２Ｈ４ガス（純度９９．９９％）（４８） ボンベ、１１０５はＮｏガス（純度９９，９９９％）ボ
ンベ、１１０６はＨｅで稀釈された８１Ｆ４痕（純度９
９．９９９％、以下Ｓ　ｉ　Ｆ　４　／　Ｈｅと略す。

）ボンベである。

これらのガスを反応室１１０１１こ流入させるにはガス
ボンベ１１０２〜１１０６のバルブ１１２２〜１１２６
．リークバルブ１１３５が夫々閉じられていることを確
認し、又、流入バルブ１１１２〜１１１６、流出バルブ
１１１７〜１１２１、補助バルブ１１３２．１１３３が
開かれていることを確認して、先づメインバルブ１１３
４を開いて反応室１１０１、及びガス配管内を排気する
。次に真空計１１５６の読みが約５　Ｘ　１０　’ｔｏ
ｒｒになった時点で補助バルブ１１３２、流出バルブ１
１１７〜１１２１を閉じる。

その後、反応室１１０１内に導入すべきガスのボンベ１
こ接続されているガス配管のバルブを所定通り操作して
、所望するガスを反応室１１０１内に導入する。

（４９） 次に、本発明の光導電部材を作成する場合の一例のｊｇ
要を述べる。ガスボンベ１１０２より８ＬＨ，／Ｈｅガ
スを、ガスボンベ１１０！ｌよりＰＨ，／Ｈｅガスを、
ガスボンベ１１０５よりＮｏガスを、夫々バルブ１１２
２，１１２５．１１２５を開いて出口圧ゲージ１１２７
，１１２８．１１３０の圧を１　ｋｇ　／　ｃａｓ２に
調整し、流入バルブ１１１２゜１１１３．１１１５を徐
々に開けて、マスフローコントローラ１１０７．１１０
８．１１１０内に流入させる。引き続いて流出バルブ１
１１７゜１１１８．１１２０、補助バルブ１１５２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８　ｉＨ４／Ｈｅガス流量とＰＨ，／）Ｉθ
ガス流量とＮＯガス流量との比が所望の値になるように
流出バルブ１１１７，１１１８．１１２０を調整し、又
、反応室１１０１内の圧力が所望の値ζこなるように真
空計１１３６の読みを見ながらメインバルブ１１３４の
開口を調整する。

そしてシリンダー状の基体１１５７の温度が加熱ヒータ
ー１１３８ζこより５０〜４００むの範（５０） 囲の温度に設定されていることを確認された後、電源１
１４０を所望の電力に設定して反応室１１０１内にグロ
ー放電を生起させ、同時にあらかじめ設計された変化率
曲線に従ってＮｏガスの流量を手動あるいは外部駆動モ
ータ等の方法によってバルブ１１２０を漸次変化させる
操作を行なって形成される層中に含有される酸素原子の
含有濃度を制御し乍ら層領域（Ｐ、Ｏ）を形成する。

層領域（Ｐ、Ｏ）が所望層厚に形成された時点に於いて
一旦放電を中止してバルブ１１１８を完全に閉じる。そ
の後の層形成はＮｏガスとＳｉＨ４／　Ｈｅガス　の使
用のみで行われ、Ｎｏガスの溶量は前記の変化率曲線Ｊ
こ従って調節する。その結果、層領域（ｐ、ｏ）上に燐
原子の含有されない層領域が所望の層厚で形成されて、
第一の非晶質層（１）の形成が終了される。

上記の様にして、非晶質層（１）が、含有される第Ｖ族
原子と酸素原子の所望の分布濃度（ｄｅｐｔｈ　ｐｒｏ
ｆｉｌｅ）を以って、所望層厚に形成さく５１） れた後、流出バルブ１１１７．１１２０が一旦完全に閉
じられ、放電も中断される。

非晶質７ｍ（１）の形成の際に使用される原料ガス種と
しては、ＳｉＨ４ガスの他に、殊に５１２Ｈ６カスが層
形成速度の向上を計る為に有効である。

第一の非晶質層（１）中にハロケン原子を含有させる場
合には上記のカスに、例えばＳ　ｉ　Ｆ　４７１ｈを、
更正こ付加して反応室１１０１内に送り込む。

非晶質層（１）上に非晶質層（Ｉｔ）を形成するには非
晶質層（１）の形成の際に使用したＰＨ，／Ｍθガス及
びＮｏガスのかわりに０２Ｈ４ガスを用いて層形成を行
なう。

夫々の層を形成する際に必要なガス以外の流出バルブは
全て閉じることは言うまでもなく、又、夫々の層を形成
する際、前層の形成に使用したガスが反応室１１０１内
、流出バルブ１１１７〜１１２１から反応室１１０１内
に至る配管内に残留する０とを避けるために・流出　　
　　）バルブ１１１７〜１１２１を閉じ補助バルブ１１
５２を開いてメインバルブ１１６４を全開（５２） して系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。

又、層形成を行なっている間は層形成の均一化をロトる
ため基体１１３７はモータ１１３９により一定速度で回
転させる。

実施例１ 第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２層領域内
で、第１２図ζこ示すような酸素濃度分布を持つ像形成
部材を第１表の条件下で作製した。

こうして得られた像形成部材を、帯電露光実験装置に設
置し■５．ＯＫＶで０゜２　ｓｅｃ間コロナ帯電を行い
、直ちに光像を照射した光像はタングステンランプ光源
を用い、１，５．ｔｕｘ−θθＣの光量を透過型のテス
トチャートを通して照射させた。

その後直ちに、■荷電性の現像剤（トナーとキャリアー
を含む）を部材表面をカスケードすることによって、部
材表面上に良好なトナー画像を得た。部材上の１・す−
画像を、■５．０［％Ｉの（５６） コロナ帯電で転写紙上に転写した所、解像力に優れ、階
調再現性のよい鮮明な高濃度の画像が得られた。

実施例２ 第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２層領域内
で、第１３図Ｊこ示すような酸素濃度分布を持つ像形成
部材を第２表の条件下で作製した。

その他の条件は実施例１と同様にして行った。

こうして得られた像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。

実施例３ 第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２層領域内
で、第１４図に示すような酸素濃度分布を持つ像形成部
材を第３表の条件下で作製した。

その他の条件は実施例１と同様にして行った。

こうして得られた像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上にｌ１Ｉｌｉ像を（５４） 形成したところ極めて鮮明な画質が得られた。

実施例４ 非晶質層（ｎ）の層形成時、ＳｉＨ４カスとＣ２Ｈ４ガ
スの流量比を変えて、非晶質層（ＩＩ）に於けるシリコ
ン原子と炭素原子の含有量比を変化させる以外は実施例
１と全く同様な方法によって層形成を行った。こうして
得られた像形成部材につき、実施例１に述べた如き方法
で転写までの工程を約５万回繰り返した後、画像評価を
行つ、たところ、第４表の如き結果を得た。

実施例５ 非晶質層（ＩＩ）の層の層厚を下表の如く変える以外は
、実施例１（！：全く同様な方法によって層形成を行っ
た。評価の結果は第５表の如くである。

実施例６ 第１及び第２層領域の形成方法を第６表の如く変える以
外は、実施例１と同様な方法で層形成を行い、実施例１
と同様な画質評価を行ったところ、良好な結果が得られ
た。

（５５） 実施例７ 第１１図に示した製造装置を用い、第１、第２層領域内
で、第１５図に示すような酸素濃度分布を持つ像形成部
材を第７表の条件下で作製した。

その他の条件は実施例１と同様にして行った。

こうして得られた像形成部材に就いて、実施例１と同様
の条件及び手順で転写紙上に画像を形成したところ極め
て鮮明な画質が得られた。

／ ／ ／ ／ ／ ／／″ ／′／ ／′ ７／ ／ ／ ／ ／ （５６） を下記の第８表に示す条件にした以外は、実施例６に示
した各条件と手順ｔこ従って、電子写真用像形成部材の
夫々を作製し、実施例１と同様の方法で計部ルたところ
、夫々に就いて特に画質、耐久性の点に於いて良好な結
果が得られた〇

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光導電部材の構成の好適な例の１つ
を説明する為の模式的説明図、第２図乃至第１０図は、
夫々、本発明の光導電部材（Ｔ） の非晶質層を構成する層領域（０）に於ける酸素へ 原子の分布濃度を説明する模式的説明図、第１１図は、
本発明の光導電部材を作製する為審こ使用された装置の
模式的説明図、第１２図乃至第１５図は、夫々、本発明
の実施例に於ける層領域（０）中の酸素原子の分布濃度
を示す説明図である。 １００・・・　光導電部材 １０１・・・　支持体 １０２・・・　第一の非晶質層（１） １０３・・・　第一の層領域（０） １０４・・・　第二の層領域（Ｖ） １０５・・・　層領域 １０６・・・　第二の非晶質層（ｎ） １０７・・・　自由表面 出願人　キャノン株式会社 代理人　丸　島　儀　−′ｊ’、、／＜＋ｑｊ第［？１ 層厚、１ｔ）ｒ） Ｎ厘ＡｔＰ） 第（５図 ′。　　　　２０　　層Δ石、。 第１頁の続き □□□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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光導電部材用の支持体と、シリコン原子を母体と
   する非晶質材料で構成され、光導電性を示す第一の非晶
   質層とシリコン原子と、水素原子と炭素原子とを含む非
   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、層厚方向に不均一で
   連続的な分布状態で酸素原子が含有されている第一の層
   領域と、構成原子として、層厚方向に連続的な分布状態
   で周期律表第Ｖ族に属する原子が含有され、前記第一の
   非晶質層の支持体側に内在している第二の層領域とを有
   する事を特徴とする光導電部材。 （２）第一の層領域が第一の非晶質層の全層領域を占め
   ている特許請求の範囲第１項に記載の光導電部拐。 （５）周期律表第■族に属する原子の分布状態が層厚方
   向に均一である特許請求の範囲第１項（１） に記載の光導電部材。 （４）酸素原子が支持体側の方に多く分布しＣいる特許
   請求の範囲第１項に記載の光導電部材。