JPS6296951A - 電子写真感光体 - 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】 ［産業の利用分野］ この発明は、帯電特性、光感度特性及び耐環境性等が優
れた電子写真感光体に関する。

［従来の技術及びその問題点］ 従来、電子写真感光体の光導電層を形成する材料として
、ＣｄＳ、ＺｎＯ，Ｓｅ、５ｅ−Ｔｅ若しくはアモルフ
ァスシリコン等の無機材料又はポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール（ＰＶＣｚ）若しくはトリニトロフルオレン（Ｔ
ＮＦ）等の有機材料が使用されている。しかしながら、
これらの従来の光導電性材料においては、光導電特性上
、又は製造上、種々の問題点があり、感光体システムの
特性をある程度犠牲にして使用目的に応じてこれらの材
料を使い分けている。

例えば、Ｓｅ及びＣｄＳは、人体に対して有害な材料で
あり、その製造に際しては、安全対策上、特別の配慮が
必要である。従って、製造装置が複雑となるため製造コ
ストが高いと共に、特に、ｓｅは回収する必要があるた
め回収コストが付加されるという問題点がある。また、
Ｓｅ又は５ｅ−Ｔｅ系においては、結晶化１度が６５℃
と低いため、複写を繰り返している間に、残雪等により
光導電特性上の問題が生じ、このため、寿命が短いので
実用性が低い。

更に、ＺｎＯは、酸化還元が生じやすく、環境雰囲気の
影響を著しく受けるため、使用上、信頼性が低いという
問題点がある。

更にまた、ＰＶＣｚ及びＴＮＦ等の有機光導電性材料は
、発癌性物質である疑いが持たれており、人体の健康上
問題があるのに加え、有殿材料は熱安定性及び耐摩耗性
が低く、寿命が短いという欠点がある。

一方、アモルファスシリコン〈以下、ａ−３ｉと略す）
は、近時、光導電変換材料として注目されており、太陽
電池、’；ｊｌｌ　Ｉｌ！　トランジスタ及びイメージ
センサへの応用が活発になされている。このａ−３ｉの
応用の一環として、ａ−８ｉを電子写真感光体の光導電
性材料として使用する試みがなされており、ａ−３ｉを
使用した感光体は、無公害の材料で競るから回収処理の
必要がないこと、他の材料に比して可視光領域で高い分
光感度を有すること、表面硬度が高く耐摩耗性及び耐衝
撃性が優れていること等の利点を有する。

このａ−８ｉは、カールソン方式に基づく感光体として
検討が進められているが、この場合に、感光体特性とし
て抵抗及び光感度が高いことが要求される、しかしなが
ら、この両特性を単一層の感光体で満足させることが困
難であるため、光導電層と導電性支持体との間に障壁層
を設け、光導電層上に表面電荷保持層を設けた１１層型
の構造にすることにより、このような要求を満足させて
いる。

ところで、ａ−３ｉは、通常、シラン系ガスを使用した
グロー放電分解法により形成されるが、この際に、ａ−
８ｉ腹中に水素が取り込まれ、水素量の差により電気的
及び光学的特性が大きく変動する。即ち、ａ−３ｉｌに
侵入する水素の量が多くなると、光学的バンドギャップ
が大きくなり、ａ−３ｉの抵抗が高くなるが、それにと
もない、長波長光に対する光感度が低下してしまうので
、例えば、半導体レーザを搭載したレーザビームプリン
タに使用することが困難である。また、ａ−３ｉ膜中の
水素の含有量が多い場合は、成膜条件によって、＜Ｓ　
ｉ　Ｈ２）ル及び５ｉ８２等の結合構造を有するものが
膜中で大部分の領域を占める場合がある。そうすると、
ボイドが増加し、シリコンダングリングボンドが増加す
るため、光導電特性が劣化し、電子写真感光体として使
用不能になる。逆に、ａ−３ｉ中に侵入する水素の量が
低下すると、光学的バンドギャップが小さくなり、その
抵抗が小さくなるが、長波長光に対する光感度が増加す
る。しかし、水素含有量が少ないと、シリコンダングリ
ングボンドと結合してこれを減少させるべき水素が少な
くなる。このため、発生するキャリアの移動度が低下し
、寿命が短くなると共に、光導電特性が劣化してしまい
、電子写真感光体として使用し難いものとなる。

なお、長波長光に対する感度を高める技術として、シラ
ン系ガスとゲルマンＧｅＨ＋とを混合し、グロー放電分
解することにより、光学的バンドギャップが狭い膜を生
成するものがあるが、一般に、シラン系ガスとＧｅＨ＋
とでは、最適基板湿度が異なるため、生成した膜は構造
欠陥が多く、良好な光導電特性を得ることができない。

また、ＧｅＨ＋の廃ガスは酸化されると有毒ガスとなる
ので、廃ガス処理も？！雑である。従って、このような
技術は実用性がない。

この発明は、かかる事情に２みてなされたものであって
、帯電能が優れており、残留電位が低く、近赤外領域ま
での広い波長領域に亘って感度が高く、基板との密着性
が良く、耐環境性が優れた電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、こ
の導電性支持体の上に形成された障壁層と、このｒ４壁
層の上に形成された光導電層と、を有する電子写真感光
体において、前記障壁層は、炭素、！ｌＩ素及び窒素か
ら選択された少なくとも１種の元素並びに水素を含有す
るｐ型若しくはｎ型のマイクロクリスタリンシリコン又
はアモルファスシリコンで形成されており、前記光導電
層は、水素を含有するｎ型のアモルファスシリコンで形
成された第１層と、水素を含有するマイクロクリスタリ
ンシリコン又はアモルファスシリコンで形成された第２
層との積層体であることを特徴とする。

この発明は、前述の従来技術の欠点を解消し、優れた光
導電特性（電子写真特性）と耐環境性とを兼備した電子
写真感光体を開発すべく本願発明者等が種々実験研究を
重ねた結果、ｎ型のａ−３ｉを電子写真感光体の少なく
とも一部に使用することにより、この目的を達成するこ
とができることに想到して、この発明を完成させたもの
である。

以下、この発明について具体的に説明する。この発明の
特徴は、従来のａ−３ｉの替りにｎ型のａ−３ｉを使用
したことにある。つまり、光導電層の全ての領域又は一
部の領域がｎ型のａ−３ｉで形成されているか、ｎ型の
ａ−３ｉと真性半導体（ｉ型）！：Ｉ）ａ−８ｉとの積
層体、ｎ型のａ−８ｉとマイクロクリスタリンシリコン
（以下、μＣ−３ｉと略す）との積層体、又はｎ型のａ
−８ｉとＣ，Ｏ，Ｎから選択された少なくとも１種の元
素を含有するａ−８ｉとの積層体で形成されている。ま
た、様能分離型の電子写真感光体においては、電荷発生
層にｎ型のａ−３ｉを使用している。

このｎ型のａ−３（は、ａ−３ｉに周期律表の第■族に
属する元素、例えば、窒素Ｎ、リンＰ、ヒ素ＡＳ１アン
チモンｓｂ及びビスマスＢｉ等をドーピングすることに
より形成される。このｎ型のａ−８ｉとしては、これら
のドーピング元素をライトドープしたｎ−型及びヘビー
ドープしたｎ＋型のいずれの場合であってもよいが、電
子写真感光体として使用される場合の種々の光導電特性
を考慮すると、これらのドーピング元素を。

１０ろ乃至１０゛３原子％含有させたｎ−型のａ−３ｉ
であることが好ましい。

導電性支持体と光導電層との間に、障壁層が配設されて
いる。この障壁層は、導電性支持体と、光導電層との間
の電荷の流れを抑制することにより、光導電性部材の表
面における電荷の保持機能を高め、光導電性部材の帯電
能を高める。カールソン方式においては、感光体表面に
正帯電させる場合には、支持体側から光導Ｎ１１へ電子
が注入されることを防止するために、障壁層をｎ型にす
る。

一方、感光体表面に負帯電させる場合には、支持体側か
ら光導電層へ正孔が注入されることを防止するために、
障壁層をｎ型にする。また、障１層として、絶縁性の膜
を支持体の上に形成することも可能である。障壁層はμ
ｃ−８ｉを使用して形成してもよいし、ａ−３ｉを使用
して障壁層を構成することも可能である。

μｃ−３ｉは、以下のような物性上の特徴により、ａ−
３ｉ及びポリクリスタリンシリコン（多結晶シリコン）
から明確に区別される。即ち、Ｘ線回折測定においては
、ａ−３ｔは、無定形であるため、ハローのみが現れ、
回折パターンを認めることができないが、μｃ−５ｉは
、２θが２７乃至２８．５°付近にある結晶回折パター
ンを示す。また、ポリクリスタリンシリコンは暗抵抗が
１０６０・チ５であるのに対し、μＣ−３ｉは１０１１
Ω・１以上の暗抵抗を有する。このμｃ−３ｉは粒径が
約数十オングストローム以上である微結晶が集合して形
成されている。

この発明のように、光導電層の第１１に、ｎ型のａ−８
ｉを使用することによって、長波長光、特に、７９０ｎ
ｍ付近に発振波長を有する半導体レーザ光に対しても高
感度の電子写真感光体を１ｑることができる。従って、
この発明に係る電子写真感光体は、ＰＰＣ（普通紙複写
機）は勿論のこと、半導体レーザを装着したレーザプリ
ンタにも適用することができる。第１図は、横軸にＰＨ
３／５ｉ２ｅｓガス流量比で示すＰのドーピング比をと
り、縦軸にｎ型ａ−８ｉの導電率（１／Ω・α）をとっ
て、導電率に及ぼすドーピング比の彰響を示すグラフ図
である。この成膜ガス中のＰＨ３ガスの流山比ＰＨ３／
Ｓ　ｉ　Ｈ６が高くなると、ｎ型のａ−３ｉ中のＰ元素
の含有量が高くなり、強ｎ型（ｎ＋）になる。第１図に
示すように、Ｐを含有しない場合には、暗時の導電率σ
Ｄが３．８７Ｘ１０−１１　　（１／Ω・α）であり、
７９０ｎｍのレーザ光を照射した場合の導電率（７ｐ　
（７９０ｎａｌ）が１．１５Ｘ１０−’　（１／Ω・Ｃ
ｔａ　）である。しかし、ドーピング比を増加させると
、導電率が上昇し、ＰＨ３／Ｓ　１２Ｈｓドーピング比
が３３ＤＤｍの場合には、ａｐ　（７９０ｒ＋ｍ）が５
．５７Ｘ１０−８　　（１／Ω・α）になり、Ｐをドー
ピングしない場合に比して１桁以上上昇している。なお
、この場合に、σＤも５．２８Ｘ１０＝　　（１／Ω・
α）に上昇し、ドーピング比が高くなると共に、ａｐ　
（７９０ｎｌ）及びσＤの双方が上昇するが、結局、ド
ーピング比が１０””乃至１０−５の範囲においては、
（７ｐ　（７９０ｎ１Ｉｌ）がＰをドーピングしない場
合よりも１桁以上＾い高値になり、更にＳＮ比を約３桁
とることができる。従って、光導電層の第１層にこの程
度のドーピング比でＰ等をドーピングしたｎ型のａ−３
ｉを使用することにより、長波長光に対する感度が充分
に高い酩光体を得ることができ、レーザプリンタ用の感
光体として充分に実用化することができる。

次に、このように、ａ−３ｉをｎ型にすることにより、
長波長光に対する感度を高めることができる理由につい
て説明する。第２図は、横軸にＰＨ３／Ｓ　ｉ　Ｈｓ　
ドーピング比をとり、縦軸に光学的バンドギャップ及び
活性化エネルギをとって、夫々の関係を示すグラフ図で
ある。この第２図から明らかなように、光学的バンドギ
ャップはドーピング比を変化させても変化せず、実質的
に一定である。これに対し、活性化エネルギΔＥは、ド
ーピング比を高めると小さくなる。この場合に、光学的
バンドギャップＥＯは、価電子帯と、伝導帯との間のエ
ネルギ差であり、活性化エネルギΔＥは、フェルミレベ
ルＦ、Ｌと伝導帯との間のエネルギ差である。光学的バ
ンドギャップＥａは、電子を価電子帯から伝導帯まで励
起するのに必要なエネルギであり、これが小さい方がよ
り低いエネルギの光でも吸収してキャリアを発生する。

一方、フェルミレベルＦ−Ｌは、伝導帯と（ｉＩｌｉＮ
子帯との間に存在し、活性化エネルギが小さい程、キャ
リアが励起されやすい。従って、活性化エネルギが小さ
い程、ｈν（ブランク定数×周波数）が小さな長波長光
に対して高感度になり、キャリアが励起される。この発
明のように、光導電層にｎ型のａ−３ｉを使用すること
により、第１図に示すように長波長光に対する感度が高
くなるのは、周期律表の第Ｖ族に属する元素をドーピン
グしてａ−３ｉをｎ型にすることにより、フェルミレベ
ルＦ−Ｌが上昇し、その結果、活性化エネルギΔＥが小
さくなって、エネルギが小さい光（長波長光）に対する
感度が上昇したためであると考えられる。

一方、ｎ型ａ−３ｉを光導電層に使用すると、光導７Ｒ
層の暗比抵抗が低くなり、電荷保持能が低くなる。これ
を補償するために、光導電層の第２層に、水素を含有す
るμｃ−３ｉ又はａ−３ｉを使用し、光導電層を、ごの
第２層と、ｎ型のａ−３ｉで形成された第１層との積層
体構造とする。これにより、ｎ型ａ−８ｉ第１層の低暗
比抵抗が第２層（高抵抗）により補償され、実用性が高
い感光体を得ることができる。

なお、μｃ−３ｉの光学的エネルギギャップＥａは、ａ
−３ｉの光学的エネルギギャップＥａ（１，６５乃至１
．７０ｅＶ）に比較して小さい。

このため、μＣ−３ｉは、可視光より長波長であってエ
ネルギが小さな近赤外光までも吸収することができ、長
波長側に高い光感度を有する。また、μＣ−３ｉはａ−
３ｉよりもキャリアの移動度が高い。

このようなｎ型のａ−８ｉを有する光導電層は、高周波
グロー放電分解法により、シランガスを原料とし、ドー
パントガスとして、主に、ホスフィンガス（ＰＨ３ガス
）を使用して、導電性支持体上にｎ型のａ−８ｉを堆積
させることにより製造することができる。この場合に、
原料ガスであるＳｉＨ＋及び５ｉ２Ｈｓ等の高次のシラ
ンガスを水素で希釈したり、水素ガスをシラン系ガスと
混合することにより、層中の水素含有量を制御すること
ができる。また、希釈ガスを使用することにより、成膜
速度を高め、均一なプラズマを形成することができる。

第３図は、この発明に係る電子写真感光体を製造する装
置を示す図である。ガスボンベ１，２゜３．４には、例
えば、夫々ＳｉＨ４，５ｉ２Ｈｓ　。

８２　Ｈ６、Ｈ２、ＣＨ４等の原料ガスが収容されてい
る。これらのガスボンベ１．２．３．４内のガスは、流
量調整用のバルブ６及び配管７を介して混合器８に供給
されるようになっている。各ボンベには、圧力計５が設
置されており、この圧力計５を監視しつつ、バルブ６を
調整することにより、混合器８に供給する各原料ガスの
流量及び混合比を調節することができる。混合器８にて
混合されたガスは反応容器９に供給される。反応容器９
の底部１１には、回転軸１０が鉛直方向の回りに回転可
能に取りつけられており、この回転軸１Ｏの上端に、円
板状の支持台１２がその面を回転軸１０に垂直にして固
定されている。反応容器９内には、円筒状の電極１３が
その軸中心を回転軸１０の軸中心と一致させて底部１１
上に設置されている。感光体のドラム基体１４が支持台
１２上にその軸中心を回転軸１０の軸中心と一致させて
載置されており、このドラム基体１４の内側には、ドラ
ム基体加熱用のヒータ１５が配設されている。

電極１３とドラム基体１４との間には、高周波電源１６
が接続されており、電極１３及びドラム基体１４間に高
周波電流が供給されるようになっている。回転軸１０は
モータ１８により回転駆動される。反応容器９内の圧力
は、圧力計１７により監視され、反応容器９は、ゲート
バルブ１８を介して真空ポンプ等の適宜の排気手段に連
結されている。

このように構成される装置により感光体を製造する場合
には、反応容器９内にドラム基体１４を設置した後、ゲ
ートバルブ１９を開にして反応容器９内を約０．１トル
（Ｔｏ　ｒ　ｒ　）の圧力以下に排気する。次いで、ボ
ンベ１．２．３．４から所要の反応ガスを所定の混合比
で混合して反応容器９内に導入する。この場合に、反応
容器９内に導入するガス流量は、反応容器９内の圧力が
０．１乃至１トルになるように設定する。次いで、モー
タ１８を作動させてドラム基体１４を回転させ、ヒータ
１５によりドラム基体１４を一定温度に加熱すると共に
、高周波電源１６により電極１３とドラム基体１４との
間に高周波電流を供給して、両者間にグロー放電を形成
する。これにより、ドラム基体１４上にａ−５ｉが堆積
する。なお、原料ガス中にＮ２０．ＮＨ３、ＮＯ２、Ｎ
２　。

ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４，０２ガス等を使用することにより、
これらの元素をａ−８ｉ中に含有させることができる。

このように、この発明に係る電、子写真感光体は、従来
のａ−３ｉを使用したものと同様に、クローズドシステ
ムの製造装置で製造することができるため、人体に対し
て安全である。また、この電子゛写真感光体は、耐熱性
、耐湿性及び耐摩耗性が優れているため、長期に亘り繰
り返し使用しても劣化が少なく、寿命が長いという利点
がある。さらに、ＧｅＨ＋等の長波長増感用ガスが不要
であるので、廃ガス処理設備を設ける必要がなく、工業
的生産性が著しく高い。

ｎ型のａ−８ｉ、ａ−８ｉ又は１ｔｃ−３ｉには、水素
を０゜１乃至３０原子％含有させることが好ましい。こ
れにより、暗抵抗と明抵抗とが調和のとれたものになり
、光導電特性が向上する。ｎ型のａ−Ｓｉ％ａ−８ｉ又
はμｃ−３ｉ層への水素のドーピングは、例えば、グロ
ー放電分解法による場合は、ＳｉＨ４及び５ｉ２１−１
ｓ等のシラン系の原料ガスと、水素等のキャリアガスと
を反応容器内に導入してグロー放電させるか、Ｓ　ｉ　
Ｆ４及び５ＩＣ１４等のハロゲン化ケイ素と、水素ガス
との混合ガスを使用してもよいし、また、シラン系ガス
と、ハロゲン化ケイ素との混合ガスで反応させてもよい
。更に、グロー故電分解法によらず、スパッタリング等
の物理的な方法によってもｎ型のａ−８ｉ１１等を形成
することができる。なお、ｎ型のａ−３ｉ等を含む光導
電層は、光導電特性上、１乃至８０μｍの膜厚を有する
ことが好ましく、更に膜厚を５乃至５Ｃ１ｍにすること
が望ましい。

ｎ型のａ−３ｉ、ａ−８ｉ又はμｃ−８ｉには、窒素Ｎ
、炭素Ｃ及び酸素０から選択された少なくとも１種の元
素をドーピングすることが好ましい。

これにより、ｎ型のａ−３ｉ等の暗抵抗を高くして光導
電特性を高めることができる。

μＣ−８ｉ及びａ−３ｉをｐ型にするためには、周期律
表の第■族に属する元素、例えば、ホウ素Ｂ、アルミニ
ウムＡ１、ガリウムＧａ１インジウムＩｎ、及びタリウ
ムＴ！等をドーピングすることが好ましく、μｃ−３ｉ
及びａ−３ｉをｎ型にするためには、周期律表の第Ｖ族
に属する元素、例えば、窒素Ｎ、リンＰ、ヒ素Ａｓ、ア
ンチモンＳｂ１及びビスマス８ｉ等をドーピングするこ
とが好ましい。このｎ型不純物又はｎ型不純物のドーピ
ングにより、支持体側から光導′２１ｆｍへ電荷が移動
することが防止される。

μｃ−３ｉ及びａ−３ｉ自体は、若干、ｎ型であるが、
μｃ−３ｉ又はａ−３ｉで形成された光導電層又は障壁
層に周期律表の第■族に属する元素をライトドープ（１
０−７乃至１０−３原子％）することにより、光導′ｉ
４層又はＶＪ壁層は、１型（真性）半導体になり、暗抵
抗が高くなり、ＳＮ比と帯電能が向上する。

光導電層の上に表面層を設けることが好ましい。

光導電層のμｃ−８ｉは、その屈折率が３乃至４と比較
的大きいため、表面での光反射が起きやすい。このよう
な光反射が生じると、光導電層に吸収される光量の割合
いが低下し、光損失が大きくなる。このため、表面層を
設けて反射を防止することが好ましい。また、表面層を
設けることにより、光導電層が損傷から保護される。さ
らに、表面層を形成することにより、帯電能が向上し、
表面に電荷がよくのるようになる。表面層を形成すル材
料トシテハ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ○ｚ、ＳｉＣ。

Ａｌ２Ｏ３、ａ−８ｉＮ：Ｈ，ａ−８ｉＯ：Ｈｌ及びａ
−８ｉＣ：Ｈ等の無機化合物及びポリ塩化ビニル及びポ
リアミド等の有機材料がある。

電子写真感光体としては、上述のごとく、支持体上に障
壁層を形成し、この障壁層上に光導電層を形成し、この
光導’ＩＩＩの上に表面層を形成したものに限らず、支
持体の上に電荷移動層（ＣＴＬ）を形成し、電荷移動層
の上に電荷発生層（ＣＧＬ）を形成した別記分離型の形
態に構成することもできる。この場合に、電荷移動層と
、支持体との間に、障壁層を設けてもよい。電荷発生層
は、光の照射によりキャリアを発生する。この電荷発生
層は、蕾の一部又は全部をｎ型のａ−８ｉで形成し、そ
の厚さは１乃至１０μｍにすることが好ましい。

電荷移動層は電荷発生層で発生したキャリアを高効率で
支持体側に到達させる層であり、このため、キャリアの
寿命が長く、移動度が大きく輸送性が高いことが必要で
ある。電荷移動層はμｃ−８ｉ又はａ−３ｉで形成する
ことができる。暗抵抗を高めてＷＦ電能を向上させるた
めに、周期律表の第■族又は第Ｖ族のいずれか一方に属
する元素をライトドーピングすることが好ましい。また
、帯電能を一層向上させ、電荷移動層と電荷発生層との
両機能を持たせるために、Ｃ，Ｎ、Ｏの元素のうち、い
ずれか１種以上を含有させてもよい。電荷移動層は、そ
の膜厚が簿過ぎる場合及び厚過ぎる場合はその機能を充
分に発揮しない。このため、電荷移動層の厚さは３乃至
８０Ｉｉｍであることが好ましい。

障壁層を設けることにより、電荷移動層と電荷発生層と
を有する機能分離型の感光体においても、その電荷保持
機能を高め、帯電能を向上させることができる。なお、
障壁層をｐ型にするか、又はｎ型にするかは、その帯電
特性に応じて決定される。この障壁層は、ａ−８ｉで形
成してもよく、またμｃ−８ｉで形成してもよい。

［実施例］ 第４図乃至第６図は、この発明の実施例に係る電子写真
感光体を示す一部所面図である。第４図に示す感光体に
おいては、導電性支持体２１の上に、障壁層２２が形成
されており、障壁層２２の上に先導１１１３１が形成さ
れている。この光導電層３１は、障壁Ｍ２２の上に形成
されたｎ型のａ−８ｉ第１層２３と、この第１１１の上
に形成されたμｃ−３ｉ又はａ−８ｉからなる第２層２
４との積層体で構成されている。第５図に示す感光体に
おいては、光導電層３２のμＣ−３＋又はａ−８ｉの第
２層２４が障壁層２２の上に形成されており、ｎ型のａ
−８ｉ第１層２３は感光体表面側に形成されている。一
方、第６図に示す感光体においては、第４図の感光体の
光導電層３１の上に表面層２５が形成されている。

障壁層２２は、Ｃ，Ｏ，Ｎから選択された少なくとも１
種の元素及びＨを含有し、ｐ型若しくはｎ型のμｃ−８
ｉ又はａ−８ｉで形成されており、その層厚は、０．０
１乃至１０μｍ、好ましくは、０．１乃至３μｍに形成
されている。また、Ｃ１○、Ｎの含有量は、１乃至２０
原子％であることが好ましい。更に、障壁１１２２をｎ
型又はｎ型にするためにドーピングされる周期律表第■
族又は第Ｖ族に属する元素の含有量はｌＸ１０゛３乃至
５原子％であることが好ましい。

光導電［３１又は３２の第１層２３は、ｎ型のａ−８ｉ
で形成されており、その層厚は、１乃至２０μｍである
ことが好ましい。また、ａ−８ｉをｎ型にするための周
期律表第Ｖ族元素のドーピング量は、ｌＸ１０４乃至１
×１０°３原子％であることが好ましい。第２層２４は
、Ｈを含有するμｃ−８ｉ又はａ−３ｉで形成されてい
る。この第２層２４には、周期律表の第■族に属する元
素をライトドープし、第２層をｉ型にして暗抵抗を高め
、光導電特性を向上させることが好ましい。

この第２層２４の層厚は、１乃至２０μｍであることが
好ましく、ドーピング量は、１Ｘ１０−７乃至１Ｘ１０
°３であることが好ましい。

次に、この発明の実施例について説明する。

１１１と 反応容器内を、図示しない拡散ポンプにより、排気し、
約０．１トルの真空度にする。その後、ドラム基体を加
熱し、約４００℃に保持する。次いで、２００８ＣＣＭ
の流量のＳｉＨ＋ガス、このＳｉＨ＋ガス流量に対する
流量比が１０゛］のＢ２　Ｈ６ガス、及び１１００５Ｃ
ＣのＣＨ４ガスを混合して反応容器に供給した。その後
、メカニカルブースタポンプ及びロータリポンプにより
反応容器内を排気し、その圧力を１トルに調整した。

電極に１３．５６ＭＨｚで３００ワツトの高周波電力を
印加して、電極とドラム基体との間にプラズマを生起さ
せ、１５分間成護膜て支持体２１上にａ−８ｉ障壁層２
２を１．５μｍ形成した。

その後、Ｓ　ｉ　Ｈ４カス１７）流量！５００８ｃｃＭ
、Ｈ２ガスの流山を１５００８ＣＣＭに設定してこれら
のガスを反応容器内に導入した。反応圧力が０．８トル
の状態でＩＫＷの電力を投入して２時間成膜し、１２μ
ｍのμｃ−３ｉ第２１１２４を形成した。次いで、５ｉ
２Ｈｓガスを １００５ＣＣＭＳＰＨ３ガスを５ｉ２ｅ−Ｉｓガスに対
する流量比で５Ｘ１０−”に設定し、反応圧力が０．５
トル、高周波電力が１００ワツトの条件で１時間成膜し
た。これにより、８μｍのｎ型のａ−３ｉ第１層２３が
形成された。

その後、ＳｉＨ＋ガスを３００８ＣＣＭ。

ＮＨ３ガスを１５０８ＣＣＭに設定し、反応圧力が１ト
ル、高周波電力が２００ワツトの条件で１５分間成護膜
、１μｍの表面層２５を形成した。

このようにして成膜した感光体を７９０ｎｍの発振波長
の半導体レーザを搭載したレーザプリンタに搭載して画
像を形成したところ、＋６．０ｋＶの印加電圧（ドラム
流入電流０．１ｍＡ）に対して、＋５００Ｖの表面電位
が得られ、また、半減露光層は７　、５　ｅｒａ　ｃ＋
ｅ２と極めて良好な値が得られた。更に、３５　ｅｒｇ
　ｃ＋ａ２の露光機に対する残留電位は＋４０Ｖと極め
て低い値であった。

１１Ｌ この実施例は、障壁層及び第２層がμｃ−３ｉで形成さ
れたものである。先ず、２００８ＣＣＭの流量のＳｉＨ
＋ガス、このＳｉＨ４ガス流量に対する流量比が１０°
３のＢ２　Ｈ６ガス、１１００ＯＳＣＣのＨ２ガス及び
１００ＳＣＣＭのＣＨ４ガスを混合して反応容器に供給
した。その後、メカニカルブースタポンプ及びロータリ
ポンプにより反応容器内を排気し、その圧力を１トルに
調整した。電極に１３．５６ＭＨｚで３００ワツトの高
周波電力を印加して、電極とドラム基体との間にプラズ
マを生起させ、１５分間成膜して支持体２１上にμｃ−
８ｉ障壁層２２を０．３μｍ形成した。

その後、ＳｉＨ４ガスの流量を５００８ＣＣＭ、Ｈ２ガ
スの流量を１５００３ＣＣＭに設定してこれらのガスを
反応容器内に導入した。反応圧力が０．８トルの状態で
ＩＫＷの電力を投入して３時間成膜し、１５μｍのμｃ
−８ｉ第２層２４を形成した。次いで、５ｉｚＨｓガス
を １１００８ＣＣ，ＰＨ３ガスを５ｉ２Ｈｓガスに対する
流量比で５Ｘ１０”６に設定し、反応圧力が０．５トル
、高周波電力が１０ｏワツトの条件で１時間成摸した。

これにより、８μｍのｎ型のａ−３ｉ第１層２３が形成
された。

その後、ＳｉＨ＋ガスを３００ＳＣＣＭ。

ＮＨ３ガスを１５０８ＣＣＭに設定し、反応圧力が１ト
ル、高周波電力が２００ワツトの条件で１５分間成膜し
、１μｍの表面層２５を形成した。

このようにして成膜した感光体を７９０ｎｍの発振波長
の半導体レーザを搭載したレーザプリンタに搭載して画
像を形成したところ、＋６．Ｏｋ■の印加電圧（ドラム
流入電流０．１ｍＡ）に対して、＋４５０Ｖの表面電位
が得られ、また、半減露光量は７　、　Ｏｅｒｇ　０１
１１２と極めて良好な値が得られた。更に、３５　ｅｒ
ｇｃｍ２の露光量に対する残留電位は＋２５Ｖと極めて
低い値であった。

支ｉ１１ この実施例は、障壁層がμｃ−８ｉで形成され、第２層
がａ−８ｉで形成されたものである。先ず、２００８Ｃ
ＣＭの流量のＳｉＨ＋ガス、このＳ　ｉ　Ｈ４ガス流量
に対する流量比が１０°３のＢ２　Ｈ６ガス、１１００
ＯＳＣＣのＨ２ガス及び１１００５ＣＣのＣＨ４ガスを
混合して反応容器に供給した。その後、メカニカルブー
スタポンプ及びロータリポンプにより反応容器内を排気
し、その圧力を１トルに調整した。電極に１３．５６Ｍ
Ｈ２で３００ワツトの高周波電力を印加して、電極とド
ラム基体との間にプラズマを生起させ、１５分間成膜し
て支持体２１上にμｃ−８ｔ障壁層２２を０．３μｍ形
成した。

その後、ＳｉＨ＋ガスの流量を５００８ＣＣＭ、Ｂ２ガ
ス流量をＳｉＨ＋ガス流石に対する流量比で３Ｘ１０−
６．Ｈ２ガスの流量を １５００８ＣＣＭに設定してこれらのガスを反応容器内
に導入した。反応圧力が０．８トルの状態でＩＫＷの電
力を投入して１時間成膜し、１０μｍのａ−３ｉ第２層
２４を形成した。次いで、５ｉ２Ｈｓガスを１００８Ｃ
ＣＭ、ＰＨ３ガスを５ｉ２Ｈｓガスに対する流量比で５
Ｘ１０−６に設定し、反応圧力が０．５１−ル、高周波
電力が１００ワツトの条件で１時間成膜した。これによ
り、８μｍのｎ型のａ−８ｉ第１層２３が形成された。

その後、ＳｉＨ＋ガスを３００ＳＣＣＭ、ＮＨ３ガスを
１５０ＳＣＣＭに設定し、反応圧力が１トル、高周波電
力が２００ワツトの条件で１５分間成膜し、１μｍの表
面層２５を形成した。

このようにして成膜した感光体を７９０ｎｍの発振波長
の半導体レーザを搭載したレーザプリンタに搭載して画
像を形成したところ、＋６．０ｋＶの印加電圧（ドラム
流入電流０．１ｍＡ）に対して、＋５６０Ｖの表面電位
が得られ、また、半減露光量はｇ　、□　ｅｒｇ　Ｃ１
１１２と極めて良好な値が得られた。更に、３５　ｅｒ
ｇ　ｃａ＋２の露光量に対する残留電位は＋４０Ｖと極
めて低い値であった。

ｉｌＬ この実施例は、障壁層及び第２層がａ−３ｉで形成され
たものである。先ず、２００８ＣＣＭの流量のＳｉＨ＋
ガス、このＳ　ｉ　Ｈ４ガス流量に対する流量比が１０
°３のＢ２　Ｈｓガス及び１１００５ＣＣのＣＨ４ガス
を混合して反応容器に供給した。その後、メカニカルブ
ースタポンプ及びロータリポンプにより反応容器内を排
気し、その圧力を１トルに調整した。Ｎ＆に１３．５６
ＭＨ２で３００ワツトの高周波電力を印加して、電極と
ドラム基体との間にプラズマを生起させ、１５分間成膜
して支持体２１上にａ−３ｉ障壁層２２を１．５μｍ形
成した。

その後、ＳｉＨ＜ガスのｉ最を５００ＳＣＣＭ、８２　
Ｈ６ガス流量をＳｉＨ＋に対する流量比で３Ｘ１０−６
に設定してこれらのガスを反応容器内に導入した。反応
圧力が０．８トルの状態で１゜５ＫＷの電力を投入して
１時間成膜し、１２μｍのａ−８ｉ第２層２４を形成し
た。次いで、３ｉ２Ｈｓガスを１００８ＣＣＭ、ＰＨ３
ガスを５ｉ２Ｈｓガスに対する流量比で５Ｘ１０−８に
設定し、反応圧力が０．５トル、高周波電力が１００ワ
ツトの条件で１時間成膜した。これにより、８μｍのｎ
型のａ−８ｉ第１層２３が形成された。

その後、ＳｉＨ＋ガスを３００８ＣＣＭ、ＮＨ３ガスを
１５０８ＣＣＭに設定し、反応圧力が１トル、高周波電
力が２００ワツトの条件で１５分間成成膜、１μｍの表
面１ｍ２５を形成した。

このようにして成膜した感光体を７９０ｎｍの発振波長
の半導体レーザを搭載したレーザプリンタに搭載して画
像を形成したところ、＋６．０ｋＶの印加電圧（ドラム
流入電流０．１ｍＡ）に対して、＋５５０Ｖの表面電位
が得られ、また、半減露光量は８　、８　ｅｒｇ　ｃｍ
”と極めて良好な値が得られた。更に、３５　ｅｒｇ　
ｃｍ２の露光量に対する残留電位は＋４０Ｖと極めて低
い値であった。

［発明の効果１ この発明によれば、高抵抗で帯電特性が優れており、ま
た可視光及び近赤外光領域において高光感度特性を有し
、製造が容易であり、実用性が高い電子写真感光体を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はドーピング比と導電率との関係を示すグラフ図
、第２図はドーピング比と活性化エネルギ及び光学的バ
ンドギャップとの関係を示すグラフ図、第３図はこの発
明に係る電子写真感光体の製造装置を示す図、第４図乃
至第６図はこの発明の実施例に係る電子写真感光体を示
す断面図である。 １．２．３．４；ポンベ、５：圧力計、６：バルブ、７
：配管、８：混合器、９；反応容器、１ｏ；回転軸、１
３；電極、１４ニドラム基体、１５：ヒータ、１６；高
周波電源、１９；ゲートバルブ、２１；支持体、２２：
障壁層、２３；第１層、２４：第２Ｊｉ、２５；表面層
、３１．３２：光導電層 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＰＨ３／５ｉ２Ｈｓ 第１図 １ｄ 第３図 第４　図 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体と、この導電性支持体の上に形成さ
   れた障壁層と、この障壁層の上に形成された光導電層と
   、を有する電子写真感光体において、前記障壁層は、炭
   素、酸素及び窒素から選択された少なくとも１種の元素
   並びに水素を含有するｐ型若しくはｎ型のマイクロクリ
   スタリンシリコン又はアモルファスシリコンで形成され
   ており、前記光導電層は、水素を含有するｎ型のアモル
   ファスシリコンで形成された第１層と、水素を含有する
   マイクロクリスタリンシリコン又はアモルファスシリコ
   ンで形成された第２層との積層体であることを特徴とす
   る電子写真感光体。
2. （２）前記光導電層は、周期律表の第III族又は第Ｖ族
   に属する元素から選択された少なくとも１種の元素を含
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   電子写真感光体。
3. （３）前記光導電層の上に、表面層が形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子写真
   感光体。