專利名稱：電子照相感光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對光(是廣義的光，指紫外線、可見光線、紅外線、X射線、γ射線等)那樣的電磁波具有感受性的電子照相感光體。
背景技術(shù)：
至今，作為形成電子照相感光體的光導(dǎo)電層的光導(dǎo)電材料，要求靈敏度高、SN比[光電流(Ip)/暗電流(Id)]高、具有適合于照射光的光譜特性的吸收光譜、又使用時對人體無害，在這方面表示出卓越性質(zhì)的非晶形硅(也表記為a-Si)，特別是氫化非晶形硅(也表記為a-Si:H)已經(jīng)廣泛被使用。
這種a-Si系的光導(dǎo)電材料，一般地說，是通過將導(dǎo)電性基體加熱到50℃～350℃，用真空蒸涂法、濺射法、離子電鍍法、熱CVD法、光CVD法、等離子體CVD法等的成膜法在該基體上形成的。其中等離子體CVD法，即通過高頻或微波輝光放電分解原料氣體，在基體上形成a-Si:H堆積膜的方法是合適的，得到廣泛的應(yīng)用。
近年來，伴隨著計算機進(jìn)入辦公室和一般家庭的普及與文章和圖像的數(shù)字化，作為輸出裝置的電子照相裝置也被數(shù)字化，由以單一波長為主的光源形成潛像正在成為主流。另一方面，為了提高圖像特性，對電子照相裝置內(nèi)的光學(xué)曝光裝置、顯影裝置、轉(zhuǎn)印裝置等進(jìn)行改良，結(jié)果，已經(jīng)求得即便在電子照相感光體中也能夠?qū)D像特性提高得比現(xiàn)有技術(shù)高的方法。
現(xiàn)有的電子照相感光體，為了達(dá)到改善具有由a-Si堆積膜構(gòu)成的光導(dǎo)電層的光導(dǎo)電部件的暗電阻、光靈敏度、光響應(yīng)性等的電、光、光導(dǎo)電的特性和耐濕性等的使用環(huán)境特性，進(jìn)一步時間穩(wěn)定性的目的，例如，如在日本昭和57年公布的特開昭57-115556號專利公報中記載的那樣，通過在由將硅原子作為母材的非晶形材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層上，設(shè)置由包含硅原子和碳原子的非光導(dǎo)電性的非晶形材料構(gòu)成的表面壁壘層，得到帶電能力和光靈敏度卓越的電位特性。
又，如在日本平成6年公布的特開平6-242623號專利公報(USP5556729)中記載的那樣，通過在負(fù)帶電用電子照相感光體的光導(dǎo)電層和表面層之間將非晶硅作為主體，并且含有不到50原子ppm的硼或不包含支配傳導(dǎo)性的元素的正空穴俘獲層，得到卓越的電子照相特性。
又，如在日本平成11年公布的特開平11-242349號專利公報(USP6238832)中記載的那樣，通過在電子照相感光體的表面層中同時全部含有至少氧、氮、氟、硼原子，在長期間使用中不會發(fā)生剝離、損傷和磨耗，能夠得到電特性良好的圖像質(zhì)量高的電子照相感光體。
根據(jù)上述那樣的技術(shù)進(jìn)展，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的電子照相感光體，但是在市場對制造出的制品的要求水平日益增高的今天，要求更高品質(zhì)的電子照相感光體。
特別是，近年來，在普及異常顯著的數(shù)字電子照相裝置和數(shù)字全彩色電子照相裝置中，不僅文字原稿，而且照片、繪畫、設(shè)計圖等的復(fù)制也變得很頻繁，所以要求將點的再現(xiàn)性提高到現(xiàn)有技術(shù)以上。例如，當(dāng)使圖像的點間隔小，達(dá)到高圖像分辨率時，存在點再現(xiàn)性不穩(wěn)定發(fā)生圖像流動現(xiàn)象的情形。又同時，作為要求更高畫質(zhì)化的課題，更進(jìn)一步要求以重像為代表的光存儲和提高靈敏度。
為了解決這些課題，如上所述，實施對數(shù)字曝光的層構(gòu)成的最佳化、膜質(zhì)改善和元素含有量控制，但是如上所述市場對圖像水平的要求非常高，強烈地希望更多地提高圖像特性。近年來，正在要求用于數(shù)字電子照相裝置的電子照相感光體具有現(xiàn)有技術(shù)以上的耐久性，但是當(dāng)作為它的對策增加表面層的膜厚時，形成潛像的帶電載流子容易向橫方向擴(kuò)散。因此，存在點再現(xiàn)性不穩(wěn)定的情形，強烈希望有控制帶電載流子向橫方向擴(kuò)散的技術(shù)。
又，在數(shù)字全彩色電子照相裝置中，作為帶電、顯影等的最一般的組合，考慮作為彩色調(diào)色劑，材料選擇范圍廣的負(fù)調(diào)色劑、潛像的控制性高，適合于高畫質(zhì)化的圖像曝光法(使圖像部分曝光的方法)，這時，需要使感光體帶負(fù)電荷。在數(shù)字全彩色電子照相裝置中，因為至今一直在考慮的帶負(fù)電用的a-Si系感光體只能夠阻止來自表面的負(fù)電荷注入，所以希望設(shè)置上部電荷注入阻擋層，如何改善將該上部電荷注入阻擋層也包含的硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，是提高特性的關(guān)鍵。
特別是，對于近年來對數(shù)字全彩色復(fù)印機的要求，需要將感光體特性綜合地提高到至今的感光體以上，例如，存在著作為1個處理條件，為了在電子照相感光體的周圍設(shè)置多個顯影器，用大型的顯影部件，從帶電器到顯影器的距離容易離開的構(gòu)成。因此，為了補償由暗衰減引起的從帶電器到顯影器的電位下降，需要將帶電電位提高到至今的帶電電位以上，上部電荷注入阻擋層的重要性越來越增大了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供圖像特性優(yōu)越的高品質(zhì)的電子照相感光體。即，提供可以提高點再現(xiàn)性和提高帶電能力，進(jìn)一步可以達(dá)到減少光存儲和提高靈敏度的效果的電子照相感光體。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供電子照相感光體，該電子照相感光體在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在該光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，其特征在于上述非單晶層區(qū)域包含氧原子，在該非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對構(gòu)成原子總量的氧原子的含有量分布具有峰值。
又，本發(fā)明提供電子照相感光體，該電子照相感光體在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在該光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，其特征在于上述非單晶層區(qū)域包含氟原子，在該非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對構(gòu)成原子總量的氟原子的含有量分布具有峰值。
進(jìn)一步，本發(fā)明提供電子照相感光體，該電子照相感光體在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在該光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，其特征在于上述非單晶層區(qū)域包含氧原子和氟原子，在該非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，氧原子和氟原子相對構(gòu)成原子總量的含有量分布具有峰值。


圖1A、1B、1C和1D是用于說明本發(fā)明的電子照相感光體的例子的模式截面圖。
圖2是表示本發(fā)明的電子照相感光體的制造裝置的一個例子的模式說明圖。
圖3是說明本發(fā)明的表面層中的氧原子和氟原子含有量的峰值的深度剖面圖的一個例子。
圖4是說明本發(fā)明的表面層中的峰值半寬度的一個例子。
圖5是表示設(shè)置本發(fā)明的電子照相感光體的數(shù)字電子照相裝置的一個例子的模式說明圖。
圖6是表示本發(fā)明的對于帶負(fù)電用電子照相感光體的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域的厚度方向的碳原子含有量的分布的一個例子的圖。
圖7是表示本發(fā)明的對于帶負(fù)電用電子照相感光體的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域的厚度方向的碳原子含有量和周期表第13族元素的含有量的分布的一個例子的圖。
圖8是表示本發(fā)明的對于帶負(fù)電用電子照相感光體的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域的厚度方向的碳原子含有量和周期表第13族元素的含有量的分布的一個別的例子的圖。
圖9是表示本發(fā)明的對于帶負(fù)電用電子照相感光體的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域的厚度方向的碳原子含有量和周期表第13族元素的含有量的分布的另一個別的例子的圖。
具體實施例方式
本發(fā)明者們?yōu)榱诉_(dá)到上述目的進(jìn)行了銳意的研討，結(jié)果，發(fā)現(xiàn)控制疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的組成會對圖像特性產(chǎn)生很大的影響。進(jìn)一步，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)通過以使疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和/或氟原子的含有量具有峰值的方式控制組成，能夠達(dá)到提高點再現(xiàn)性，進(jìn)一步提高帶電能力，提高減少光存儲和提高靈敏度那樣的電子照相感光特性，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明為如下所示。
本發(fā)明涉及一種電子照相感光體，該電子照相感光體在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在該光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，其特征在于上述非單晶層區(qū)域包含氧原子，在該非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對構(gòu)成原子總量的氧原子的含有量分布具有峰值。這里，非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向表示與構(gòu)成層的面垂直的面。
本發(fā)明最好為以在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)具有含有周期表第13族元素的區(qū)域為特征的電子照相感光體。
本發(fā)明最好為以在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的相對構(gòu)成原子總量的氧原子的含有量分布中，在非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向至少具有2個極大區(qū)域為特征的電子照相感光體。
本發(fā)明最好為以在較存在于碳原子含有量的2個極大區(qū)域之間的極小值更靠近光導(dǎo)電層一側(cè)的層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，具有相對上述構(gòu)成原子總量的氧原子的含有量分布的峰值為特征的電子照相感光體。
本發(fā)明最好為以當(dāng)令疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子的含有量分布的峰值中的最大含有量為Omax、在上述非單晶層區(qū)域內(nèi)含有的氧原子的最小含有量為Omin時，最大含有量Omax相對最小含有量Omin的比率滿足2≤Omax/Omin≤2000的關(guān)系為特征的電子照相感光體。這里，上述最小含有量Omin是在不包含與光導(dǎo)電層相接并疊層的變化區(qū)域的非單晶層區(qū)域內(nèi)的最小含有量。
本發(fā)明最好為以在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子的含有量分布的峰值中，峰值半寬度大于等于10nm、小于等于200nm為特征的電子照相感光體，這是令人滿意的。
本發(fā)明最好為以氧原子的含有量分布的峰值不具有一定區(qū)域為特征的電子照相感光體。
又，本發(fā)明涉及一種電子照相感光體，該電子照相感光體在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在該光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，其特征在于上述非單晶層區(qū)域包含氟原子，在該非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對構(gòu)成原子總量的氟原子的含有量分布具有峰值。
本發(fā)明最好為以在較存在于碳原子含有量的2個極大區(qū)域之間的極小值更靠近光導(dǎo)電層一側(cè)的層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，具有相對上述構(gòu)成原子總量的氟原子的含有量分布的峰值為特征的電子照相感光體。
本發(fā)明最好為以當(dāng)令疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氟原子的含有量分布的峰值中的最大含有量為Fmax、在上述非單晶層區(qū)域內(nèi)含有的氟原子的最小含有量為Fmin時，最大含有量Fmax相對最小含有量Fmin的比率滿足2≤Fmax/Fmin≤2000的關(guān)系為特征的電子照相感光體。這里，上述最小含有量Fmin是在不包含與光導(dǎo)電層相接并疊層的變化區(qū)域的非單晶層區(qū)域內(nèi)的最小含有量。
本發(fā)明最好為以在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氟原子的含有量分布的峰值中，峰值半寬度大于等于10nm、小于等于200nm為特征的電子照相感光體。
本發(fā)明最好為以氟原子的含有量分布的峰值不具有一定區(qū)域為特征的電子照相感光體。
又，本發(fā)明涉及一種電子照相感光體，該電子照相感光體在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在該光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，其特征在于上述非單晶層區(qū)域包含氧原子和氟原子，在該非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對構(gòu)成原子總量的氧原子和氟原子的含有量分布分別具有峰值。
本發(fā)明最好為以在較存在于碳原子含有量的2個極大區(qū)域之間的極小值更靠近光導(dǎo)電層一側(cè)的層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，具有相對上述構(gòu)成原子總量的氧原子和氟原子的含有量分布的峰值為特征的電子照相感光體。
本發(fā)明最好為以當(dāng)令疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和氟原子的含有量分布的峰值中的各個最大含有量為Omax、Fmax、在上述非單晶層區(qū)域內(nèi)含有的氧原子和氟原子的各個最小含有量為Omin、Fmin時，最大含有量Omax、Fmax相對最小含有量Omin、Fmin的比率分別滿足2≤Omax/Omin≤2000、2≤Fmax/Fmin≤2000的關(guān)系為特征的電子照相感光體。這里，上述最小含有量Omin、Fmin分別是在不包含與光導(dǎo)電層相接并疊層的變化區(qū)域的非單晶層區(qū)域內(nèi)的最小含有量。
本發(fā)明最好為以在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和氟原子的含有量分布的峰值，各個峰值半寬度對于氧原子而言大于等于10nm、小于等于200nm，對于氟原子而言大于等于10nm、小于等于200nm為特征的電子照相感光體。
本發(fā)明最好為以氧原子和氟原子的含有量分布的峰值不具有一定區(qū)域為特征的電子照相感光體。
下面，我們詳細(xì)述說能夠達(dá)到提高點再現(xiàn)性，進(jìn)一步提高帶電能力，減少光存儲和提高靈敏度的思路。
本發(fā)明者們關(guān)于提高點再現(xiàn)性進(jìn)行如下的推測。我們認(rèn)為通過以使在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和/或氟原子的含有量具有峰值的方式控制組成，能夠有效地防止形成作為損害提高點再現(xiàn)性原因的潛像的帶電電荷的擴(kuò)散，結(jié)果，能夠提高點再現(xiàn)性。
又，我們已經(jīng)判明在氧原子和/或氟原子的含有量中具有峰值的效果不僅是提高點再現(xiàn)性的效果，而且是提高電子照相感光體的帶電能力，提高光靈敏度，減少光存儲的相乘效果。這可以想象為通過氧原子和氟原子這樣的原子促使將硅原子和碳原子作為母材的非單晶層的構(gòu)造緩，除去構(gòu)造缺陷，并且進(jìn)一步能夠有效地減少由于存在于作為終端連接器有效地工作的膜中的構(gòu)造缺陷產(chǎn)生的局部能級密度。因此，能夠防止帶電電荷通過疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域中的構(gòu)造缺陷移動，對改善帶電能力作出貢獻(xiàn)。又，我們想象因為能夠防止將光載流子俘獲在局部能級中，所以可以將提高光靈敏度，減少光存儲結(jié)合起來。
又，本發(fā)明者們詳細(xì)地研討了氧原子和/或氟原子的含有量在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向中具有峰值時的效果。結(jié)果，雖然理由還不清楚，但是我們判定當(dāng)氧原子的含有量具有峰值時，與氟原子的含有量具有峰值時比較，帶電電荷的擴(kuò)散更有效地起作用，顯著地提高點再現(xiàn)性。又，我們判定當(dāng)氧原子和氟原子兩者的含有量都具有峰值時，與當(dāng)氧原子和氟原子各自的含有量都具有峰值時比較，有效地起到使非單晶層區(qū)域中的構(gòu)造緩和的作用，能夠顯著地提高帶電能力和光靈敏度，進(jìn)一步能夠顯著地減少光存儲。
進(jìn)一步本發(fā)明者們研討了疊層在光導(dǎo)電層上的膜區(qū)域內(nèi)的層構(gòu)成，結(jié)果，我們判定與持有疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)含有周期表第13族元素的區(qū)域的負(fù)帶電用電子照相感光體對應(yīng)，能夠顯著地提高點再現(xiàn)性。雖然對此現(xiàn)在還不清楚，但是我們想象與在負(fù)帶電中將帶電載流子稱為電子是否沒有關(guān)系。
進(jìn)一步本發(fā)明者們研討了在負(fù)帶電用電子照相感光體中在疊層在光導(dǎo)電層上的非單晶層區(qū)域內(nèi)的層構(gòu)成。結(jié)果，我們判定通過對構(gòu)成原子總量的碳原子的含有量分布，在非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向至少具有2個極大區(qū)域，在較存在于該碳原子含有量的2個極大區(qū)域之間的極小值更靠近光導(dǎo)電層一側(cè)的層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對構(gòu)成原子總量的氧原子的含有量分布在層區(qū)域內(nèi)的厚度方向中具有峰值，能夠提高帶電能力和光靈敏度，進(jìn)一步能夠更多地減少光存儲。因此，我們可以想象通過使將硅原子和碳原子作為母材的非單晶層的構(gòu)造緩和，起著有效地減少膜中構(gòu)造缺陷的作用，能夠更多地提高帶電能力，將提高光靈敏度，減少光存儲結(jié)合起來。
進(jìn)一步本發(fā)明者們詳細(xì)地研討了當(dāng)令疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和/或氟原子的含有量與電子照相特性的相關(guān)性，結(jié)果，當(dāng)令氧原子、氟原子的含有量分布的峰值中的最大含有量分別為Omax、Fmax，疊層在光導(dǎo)電層上的非單晶層區(qū)域(不包含與光導(dǎo)電層相接的變化區(qū)域的上述非單晶層)內(nèi)含有的氧原子、氟原子的最小含有量為Omin、Fmin時，為了使最大含有量Omax、Fmax對最小含有量Omin、Fmin的比率分別滿足2≤Omax/Omin≤2000、2≤Fmax/Fmin≤2000的關(guān)系，而進(jìn)行控制，除了能夠提高點再現(xiàn)性外，可以飛躍地提高帶電能力，提高光靈敏度，進(jìn)一步減少光存儲。
進(jìn)一步本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)當(dāng)Omax在5.0×1020原子/cm3～2.5×1022原子/cm3，Omin在2.5×1017原子/cm3～1.3×1022原子/cm3的范圍內(nèi)時，又，當(dāng)Fmax在5.0×1019原子/cm3～2.0×1022原子/cm3，F(xiàn)min在2.5×1017原子/cm3～1.0×1022原子/cm3的范圍內(nèi)時，又，當(dāng)Omax在5.0×1020原子/cm3～2.5×1022原子/cm3，Omin在2.5×1017原子/cm3～1.3×1022原子/cm3，F(xiàn)max在5.0×1019原子/cm3～2.0×1022原子/cm3，F(xiàn)min在2.5×1017原子/cm3～1.0×1022原子/cm3的范圍內(nèi)時，本發(fā)明的效果更加顯著。
進(jìn)一步本發(fā)明者們詳細(xì)地研討了疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和/或氟原子的含有量與電子照相特性的相關(guān)性，結(jié)果，我們看到在氧原子和/或氟原子的含有量分布的峰值中，最好將峰值半寬度控制在大于等于10nm小于等于200nm。當(dāng)峰值半寬度大于等于10nm時，峰值的形成有效地影響膜特性，可以更多地提高帶電能力，提高光靈敏度。另一方面，我們認(rèn)為當(dāng)峰值半寬度小于等于200nm時，不會阻害峰值近旁區(qū)域的膜質(zhì)量，可以更多地提高點再現(xiàn)性，充分減少光存儲。
進(jìn)一步本發(fā)明者們詳細(xì)地研討了疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和/或氟原子的含有量的峰值與電子照相特性的相關(guān)性，結(jié)果，我們看到以使峰值形狀不具有一定區(qū)域的方式進(jìn)行控制，則不會阻害峰值近旁區(qū)域的膜質(zhì)，除了提高點再現(xiàn)性和帶電能力外，進(jìn)一步可以充分地提高靈敏度和減少光存儲。
如果根據(jù)本發(fā)明，則通過以使疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的氧原子和氟原子的含有量具有峰值的方式控制組成，能夠達(dá)到提高點再現(xiàn)性，進(jìn)一步提高帶電能力，減少光存儲和靈敏度增加，提高電子照相特性的目的。
下面，我們按照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的電子照相感光體。
圖1A到圖1D是用于說明本發(fā)明的電子照相感光體的層構(gòu)成例的模式構(gòu)成圖。
圖1A所示的電子照相感光體100，在電子照相感光體用的基體101上，設(shè)置受光層102。受光層102，按照從基體101一側(cè)的順序，由a-Si系下部電荷注入阻擋層104、用a-Si:H構(gòu)成的具有光導(dǎo)電性的光導(dǎo)電層105、將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103構(gòu)成。又，將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103是在氫化非晶形硅碳化物(也表記為a-SiC:H)系表面層106上構(gòu)成的。這里，a-SiC:H系表面層106中的虛線是形成本發(fā)明的氧原子和/或氟原子的含有量峰值的區(qū)域。又，光導(dǎo)電層105和表面層106的界面也可以以設(shè)置變化區(qū)域抑制界面反射的方式進(jìn)行界面控制。
圖1B所示的電子照相感光體100是負(fù)帶電用電子照相感光體，在基體101上，設(shè)置受光層102。受光層102，按照從基體101一側(cè)的順序，由a-Si系下部電荷注入阻擋層104、用a-Si:H構(gòu)成的具有光導(dǎo)電性的光導(dǎo)電層105、將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103構(gòu)成。又，將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103是用由含有周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的a-SiC:H系上部電荷注入阻擋層107、和a-SiC:H系表面層106構(gòu)成的。這里，a-SiC:H系表面層106中的虛線是形成本發(fā)明的氧原子和/或氟原子的含有量峰值的區(qū)域。又，光導(dǎo)電層105和上部電荷注入阻擋層107、上述上部電荷注入阻擋107和表面層106的各個界面也可以以設(shè)置變化區(qū)域抑制界面反射的方式進(jìn)行界面控制。
圖1C所示的電子照相感光體100是負(fù)帶電用電子照相感光體，在基體101上，設(shè)置受光層102。受光層102，按照從基體101一側(cè)的順序，由a-Si系下部電荷注入阻擋層104、用a-Si:H構(gòu)成的具有光導(dǎo)電性的光導(dǎo)電層105、將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103構(gòu)成。又，將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103是由用a-SiC:H構(gòu)成的中間層108、用含有周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的a-SiC:H系上部電荷注入阻擋層107、和a-SiC:H系表面層106構(gòu)成的。這里，a-SiC:H構(gòu)成的中間層108中的虛線是形成本發(fā)明的氧原子和/或氟原子的含有量峰值的區(qū)域。又，光導(dǎo)電層105和中間層108、中間層108和上部電荷注入阻擋層107、上部電荷注入阻擋層107和表面層106的各個界面也可以以通過設(shè)置變化區(qū)域抑制界面反射的方式進(jìn)行界面控制。
圖1D所示的電子照相感光體100是負(fù)帶電用電子照相感光體，在基體101上，設(shè)置受光層102。受光層102，按照從基體101一側(cè)的順序，由a-Si系下部電荷注入阻擋層104、用a-Si:H構(gòu)成的具有光導(dǎo)電性的光導(dǎo)電層105、將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103構(gòu)成。又，將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103是由用含有周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的a-SiC:H系第1上部電荷注入阻擋層109、用a-SiC:H構(gòu)成的中間層108、用含有周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的a-SiC:H系第2上部電荷注入阻擋層107和a-SiC:H系表面層106構(gòu)成的。這里，a-SiC:H構(gòu)成的中間層108中的虛線是形成本發(fā)明的氧原子和/或氟原子的含有量峰值的區(qū)域。又，光導(dǎo)電層105和第1上部電荷注入阻擋層109、第1上部電荷注入阻擋層109和中間層108、中間層108和第2上部電荷注入阻擋層107、第2上部電荷注入阻擋層107和表面層106的各個界面也可以以通過設(shè)置變化區(qū)域抑制界面反射的方式進(jìn)行界面控制。
下面，我們說明將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域。
如圖1A到圖1D所示，103是疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域。上述將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域103由圖1A中的表面層106、圖1B中的上部電荷注入阻擋層107和表面層106、圖1C中的中間層108、上部電荷注入阻擋層107和表面層106、圖1D中的第1上部電荷注入阻擋層109、中間層108、第2上部電荷注入阻擋層107和表面層106構(gòu)成。
又，形成本發(fā)明的氧原子和/或氟原子的含有量峰值的區(qū)域由圖1A的表面層106中的虛線、圖1B的表面層106中的虛線、圖1C的中間層108中的虛線、圖1D的中間層108中的虛線表示出來。
下面，我們詳細(xì)說明各層。
<表面層>
本發(fā)明中的表面層106主要是為了在耐濕性、連續(xù)重復(fù)使用特性、使用環(huán)境特性、耐久性和電特性中得到良好的特性而設(shè)置的，在正帶電用電子照相感光體的情形中也具有作為帶電保持層的作用。
本發(fā)明中的表面層106的材質(zhì)是由將硅原子和碳原子作為母體的非單晶材料形成的。在上述表面層106中包含的碳原子既可以在該層中實施沒有偏離的均勻分布，或者也可以包含在層厚方向不均勻分布的狀態(tài)中。但是，在無論哪種情形中，在與基體101的表面平行的面內(nèi)方向中，在沒有偏離地包含在均勻分布中，從為了達(dá)到在面內(nèi)方向中的特性均勻化的目的出發(fā)也是需要的。
又，在上述表面層106中包含的碳原子的含有量對于碳原子和硅原子的總量大于等于40原子％小于等于95原子％是令人滿意的。更好大于等于50原子％小于等于90原子％。碳原子的含有量，在上述范圍內(nèi)具有良好的耐摩耗性并且靈敏度也很高。
又，在表面層106中最好包含氫原子，這時氫原子對硅等的構(gòu)成原子的未耦合鍵進(jìn)行補償，提高層品質(zhì)，特別是提高光導(dǎo)電特性和電荷保持特性。從這種觀點出發(fā)，氫的含有量對于表面層中的構(gòu)成原子的總量最好大于等于30原子％小于等于70原子％，較好大于等于35原子％小于等于65原子％，更好大于等于40原子％小于等于60原子％。
作為上述表面層106的層厚，我們希望通常大于等于10nm小于等于5000nm，更好大于等于50nm小于等于2000nm，最好大于等于100nm小于等于1000nm。當(dāng)層厚大于等于10nm時，在使用a-Si系感光體中，表面層106不會因摩耗等的理由而失去。又，當(dāng)小于等于5000nm時，也不會引起由于殘留電位的增加等的電子照相特性的降低。
為了形成能達(dá)到本發(fā)明的目的的特性的表面層106，需要將基體溫度、反應(yīng)容器內(nèi)的氣體壓力根據(jù)需要設(shè)定在適宜的值上。基體溫度(Ts)按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇最佳范圍，但是在通常的情形中，大于等于150℃小于等于350℃是令人滿意的，更好大于等于180℃小于等于330℃，最好大于等于200℃小于等于300℃。
同樣也按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇反應(yīng)容器內(nèi)的壓力的最佳范圍，但是在通常的情形中大于等于1×10-2Pa小于等于1×103Pa，更好大于等于5×10-2Pa小于等于5×102Pa，最好大于等于1×10-1Pa小于等于1×102Pa。
在本發(fā)明中，作為用于形成表面層106的基體溫度、氣體壓力的希望的數(shù)值范圍，可以舉出上述范圍，但是條件通常不是獨立地分別決定的，最好根據(jù)形成具有所需特性的感光體時的相互并且有機的關(guān)聯(lián)性而決定最佳值。
又，在表面層和光電導(dǎo)層之間，也可以設(shè)置以向著光電導(dǎo)層減少碳原子的含有量的方式變化的變化區(qū)域。因此能夠提高表面層和光電導(dǎo)層的粘合性，更多地減少由界面上的光反射引起的干涉影響。
進(jìn)一步在本發(fā)明中，在圖1A所示的表面層106中，例如以在虛線處氧原子和/或氟原子的含有量具有峰值的方式進(jìn)行控制。為了形成峰值，當(dāng)形成表面層106時希望流過用于供給氧原子和/或氟原子的氣體。又，為了控制在表面層106中含有的氧原子和/或氟原子的含有量，例如，適當(dāng)?shù)乜刂朴糜诠┙o氧原子和/或氟原子的氣體的氣體濃度、高頻功率和基體溫度等的堆積膜形成條件是有效的。
這里，作為能夠成為用于供給氧原子的氣體的物質(zhì)，可以舉出O2、CO、CO2、NO、N2O等的氣體，它們是令人滿意的。又，作為能夠成為用于供給氟原子的氣體的物質(zhì)，可以舉出氟氣(F2)、CF4、SiF4、Si2F6、BrF、ClF、ClF3等的氣體，它們是令人滿意的。又，作為能夠用于供給氧原子和氟原子的氣體，可以將多種上述氣體混合起來，具體地說可以舉出CF4和O2的混合氣體的例子，它令人滿意的例子。
表面層106中氧原子的含有量為1.0×1017～2.5×1022原子/cm3是令人滿意的，更好為5.0×1017～2.0×1022原子/cm3，最好為1.0×1018～1.0×l022原子/cm3。又，同樣地，表面層106中氟原子的含有量為1.0×1016～2.0×1022原子/cm3是令人滿意的，更好為5.0×1016～5.0×1022原子/cm3，最好為1.0×l017～2.5×l021原子/cm3。
表面層106中氧原子和氟原子的含有量能夠成為，例如，如圖3所示的分布狀態(tài)。
圖3表示用說明表面層中的氧原子和/或氟原子含有量的峰值的SIMS(二次離子質(zhì)量分析法)產(chǎn)生的深度剖面圖的一個例子。在圖3中，氧原子和/或氟原子含有量的深度剖面圖是在表面層中具有峰值和最小含有量的情形，但是當(dāng)令氧原子、氟原子的峰值中的最大含有量分別為Omax、Fmax，氧原子、氟原子的非單晶層區(qū)域內(nèi)的最小含有量分別為Omin、Fmin時，希望最大含有量Omax、Fmax，對最小含有量Omin、Fmin的比率分別滿足2≤Omax/Omin≤2000、2≤Fmax/Fmin≤2000的關(guān)系。最好，Omax在5.0×1020原子/cm3～2.5×1022原子/cm3，Omin在2.5×1017原子/cm3～1.3×1022原子/cm3的范圍內(nèi)。又，最好，F(xiàn)max在5.0×1019原子/cm3～2.0×1022原子/cm3，F(xiàn)min在2.5×1017原子/cm3～1.0×1022原子/cm3的范圍內(nèi)。
這里，定義的最小含有量指的是在不包含與光導(dǎo)電層相接的變化區(qū)域，疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母材的單晶層區(qū)域內(nèi)的含有量的最小值。
又，圖4是說明表面層中的峰值半寬度的一個例子，但是氧原子和/或氟原子含有量的深度剖面圖更好是在表面層內(nèi)的氧原子、氟原子的含有量分布的峰值中，各個峰值半寬度，對于氧原子大于等于10nm小于等于200nm，對于氟原子大于等于10nm小于等于200nm。
在本發(fā)明中，氧原子和/或氟原子的含有量分布的峰值最好表示出不具有一定區(qū)域的形狀。具體地說，最好如在圖3的峰值形成區(qū)域中形成的形狀那樣，表示出在含有量的峰值中存在頂部的形狀。當(dāng)峰值具有一定區(qū)域時，在分析結(jié)果中，意味著在表面層的厚度方向中，氧原子和/或氟原子以一定的值繼續(xù)存在。此外，這里我們說明了氧原子和/或氟原子含有量的峰值形成區(qū)域存在于表面層106中的情形，但是例如即便關(guān)于峰值形成區(qū)域處在于如中間層108中那樣，在非單晶層區(qū)域的其它地方的情形，也是同樣的。
<上部電荷注入阻擋層>
在本發(fā)明中，例如如圖1B所示，在光導(dǎo)電層105和表面層106之間設(shè)置構(gòu)成受光層102的一部分的上部電荷注入阻擋層107，但是在負(fù)帶電用電子照相感光體的情形中，這是為了有效地達(dá)到其目的的令人滿意的構(gòu)成。
本發(fā)明的上部電荷注入阻擋層107阻止從上部(即從表面層一側(cè))注入電荷，能夠提高帶電能力。又，為了在光導(dǎo)電層105上的區(qū)域內(nèi)對構(gòu)成原子總量的周期表第13族元素的含有量具有在非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向中至少持有2個極大區(qū)域的分布，作為上部電荷注入阻擋層，例如如圖1D所示，最好通過中間層108由第1上部電荷注入阻擋層109和第2上部電荷注入阻擋層107這樣2層構(gòu)成。作為上述周期表第13族元素的含有量，在非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向中至少具有2個極大值和/或極大區(qū)域，能夠進(jìn)一步提高阻止從表面注入電荷的能力，并可以提高帶電能力。
作為上述周期表第13族元素，具體地說，具有硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)等，別特是硼非常合適。
本發(fā)明的上部電荷注入阻擋層107、109中含有的周期表第13族元素的含有量，對于構(gòu)成原子的總量，在大于等于60ppm小于等于5000ppm的范圍內(nèi)，最好在大于等于100ppm小于等于3000ppm的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的上部電荷注入阻擋層107、109中含有的周期表第13族元素既可以在上部電荷注入阻擋層107、109中實施沒有偏離的均勻分布，或者也可以包含在層厚方向不均勻分布的狀態(tài)中。但是，在無論哪種情形中，在與基體的表面平行的面內(nèi)方向中，沒有偏離地包含在均勻分布中，從為了達(dá)到在面內(nèi)方向中的特性均勻化的目的出發(fā)也是需要的。
在本發(fā)明中，上部電荷注入阻擋層107、109與表面層106相同由將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層構(gòu)成。在上部電荷注入阻擋層107、109中含有的硅原子和碳原子，既可以在該層中實施沒有偏離的均勻分布，或者也可以包含在層厚方向不均勻分布的狀態(tài)中。但是，在無論哪種情形中，在與基體的表面平行的面內(nèi)方向中，沒有偏離地包含在均勻分布中，從為了達(dá)到在面內(nèi)方向中的特性均勻化的目的出發(fā)也是需要的。
在本發(fā)明中的上部電荷注入阻擋層107、109的各層區(qū)域中含有的碳原子的含有量對構(gòu)成原子的硅原子和碳原子的總和在大于等于10原子％小于等于70原子％的范圍內(nèi)是令人滿意的。較好的是大于等于15原子％小于等于65原子％。更好的是大于等于20原子％小于等于60原子％。
又，在本發(fā)明中在上部電荷注入阻擋層107、109的各層區(qū)域中最好含有氫原子，氫原子對硅原子的未耦合鍵進(jìn)行補償，提高層品質(zhì)，特別是提高光導(dǎo)電特性和電荷保持特性。氫原子的含有量對于上部電荷注入阻擋層中的構(gòu)成原子的總量通常大于等于30原子％小于等于70原子％，更好大于等于35原子％小于等于65原子％，最好大于等于40原子％小于等于60原子％。
在本發(fā)明中，上部電荷注入阻擋層107、109的各自的層厚從能夠得到所望的電子照相特性和經(jīng)濟(jì)效果等出發(fā)，大于等于10nm小于等于1000nm是令人滿意的，更好大于等于30nm小于等于800nm，最好大于等于50nm小于等于500nm。當(dāng)層厚不到10nm時，不能充分地阻止從表面一側(cè)注入電荷，不能夠得到充分的帶電能力，導(dǎo)致電子照相特性下降，當(dāng)層厚超過1000nm時，不能期待提高電子照相特性，而是導(dǎo)致靈敏度等的特性下降。
上部電荷注入阻擋層107、109最好從光導(dǎo)電層105一側(cè)向表面層106連續(xù)地改變組成，具有提高粘合性和防止干擾等的效果。
為了形成具有能夠達(dá)到本發(fā)明目的的特性的上部電荷注入阻擋層107、109，需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定用于供給硅原子的氣體和用于供給碳原子的氣體的混合比，反應(yīng)容器內(nèi)的氣體壓力、放電功率和基體溫度。
又，在上部電荷注入阻擋層107、109具有在周期表第13族元素的含有量的厚度方向中的極大區(qū)域的情形中，為了提高帶電能力特性，最好使位于最表面層一側(cè)的極大區(qū)域的周期表第13族元素的含有量最大。
同樣也按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇反應(yīng)容器內(nèi)的壓力，使其處于最佳范圍內(nèi)，但是在通常的情形中大于等于1×10-2Pa小于等于1×103Pa，更好大于等于5×10-2Pa小于等于5×102Pa，最好大于等于1×10-1pa小于等于1×102Pa。
進(jìn)一步，按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇基體溫度，使其處于最佳范圍內(nèi)，但是在通常的情形中，大于等于150℃小于等于350℃是令人鼓舞的，更好大于等于180℃小于等于330℃，最好大于等于200℃小于等于300℃。
<中間層>
在本發(fā)明中，例如如圖1C、圖1D所示，在上部電荷注入阻擋層107的下面設(shè)置中間層108，在負(fù)帶電用電子照相感光體的情形中，起到改善表面性的凹凸的蓋環(huán)效果和提高上部電荷注入阻擋層107的粘合性的作用。本發(fā)明中的中間層108由將硅原子和碳原子作為母體的非晶形材料構(gòu)成。中間層108中含有的碳原子既可以在該層中實施沒有偏離的均勻分布，或者也可以包含在層厚方向不均勻分布的狀態(tài)中。但是，在無論哪種情形中，在與基體的表面平行的面內(nèi)方向中，沒有偏離地包含在均勻分布中，從為了達(dá)到在面內(nèi)方向中的特性均勻化的目的出發(fā)也是需要的。
又，上述中間層108中含有的碳原子的含有量，對構(gòu)成原子的硅原子和碳原子的總和大于等于40原子％小于等于95原子％是令人滿意的。更好是大于等于50原子％小于等于90原子％。
又，在中間層108中，比上述第1上部電荷注入阻擋層109和第2上部電荷注入阻擋層107包含更多的碳原子。進(jìn)一步，在中間層108中，也可以含有周期表第13族元素，但是為了得到本發(fā)明的效果更好的是使含有量對于中間層中的構(gòu)成原子的總量小于等于50ppm。
更好是為了使在周期表第13族元素含有量的非單晶層區(qū)域的厚度方向中鄰接的2個極大區(qū)域間的距離大于等于100nm小于等于1000nm而對中間層108的膜厚進(jìn)行控制。又，中間層的厚度通常大于等于50nm小于等于2000nm，更好大于等于100nm小于等于1500nm，最好大于等于200nm小于等于1000nm。
進(jìn)一步在本發(fā)明中，在圖1C所示的中間層108中，例如以在虛線處氧原子和/或氟原子的含有量具有峰值的方式進(jìn)行控制。為了形成峰值，當(dāng)形成中間層時希望流過用于供給氧原子和/或氟原子的氣體。又，為了控制在中間層108中含有的氧原子和/或氟原子的含有量，例如，適當(dāng)?shù)乜刂朴糜诠┙o氧原子和/或氟原子的氣體的氣體濃度、高頻功率和基體溫度等的堆積膜形成條件是有效的。
這里，作為能夠成為用于供給氧原子的氣體的物質(zhì)，可以舉出O2、CO、CO2、NO、N2O等的氣體，它們是令人滿意的。又，作為能夠成為用于供給氟原子的氣體的物質(zhì)，可以舉出氟氣(F2)、CF4、SiF4、Si2F6、BrF、ClF、ClF3等的氣體，它們是令人鼓舞的。又，作為能夠用于供給氧原子和氟原子的氣體，可以將多種上述氣體混合起來，具體地說可以舉出CF4和O2的混合氣體的令人滿意的例子。
中間層108中氧原子的含有量為1.0×1017～2.5×1022原子/cm3是令人滿意的，更好為5.0×1017～2.0×1022原子/cm3，最好為1.0×1018～1.0×1022原子/cm3。又，同樣地，中間層108中氟原子的含有量為1.0×1016～2.0×1022原子/cm3是令人滿意的，更好為5.0×1016～5.0×1021原子/cm3，最好為1.0×1017～2.5×1021原子/cm3。
用疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母材的非單晶層區(qū)域的氧原子和/或氟原子含有量的峰值的SIMS產(chǎn)生的深度剖面圖，在中間層中具有峰值，當(dāng)令氧原子、氟原子的峰值中的最大含有量分別為Omax、Fmax，氧原子、氟原子的非單晶層區(qū)域內(nèi)的最小含有量分別為Omin、Fmin時，希望最大含有量Omax、Fmax對最小含有量Omin、Fmin的比率分別滿足2≤Omax/Omin≤2000、2≤Fmax/Fmin≤2000的關(guān)系。最好，Omax在5.0×1020原子/cm3～2.5×1022原子/cm3，Omin在2.5×1017原子/cm3～1.3×1022原子/cm3的范圍內(nèi)。又，最好，F(xiàn)max在5.0×1019原子/cm3～2.0×1022原子/cm3，F(xiàn)in在2.5×1017原子/cm3～1.0×1022原子/cm3的范圍內(nèi)。
這里，定義的最小含有量指的是在不包含與光導(dǎo)電層相接的變化區(qū)域，疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母材的單晶層區(qū)域內(nèi)的含有量的最小值。
<基體>
作為本發(fā)明中使用的基體，導(dǎo)電性要良好，作為導(dǎo)電性基體，可以舉出Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等的金屬和它們的合金，例如不銹鋼等。
又，即便是電絕緣材料，也能夠通過對至少用例如聚脂、聚乙烯、聚碳酸脂、醋酸纖維素、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等的合成樹脂的薄膜或片、玻璃、陶瓷等的電絕緣材料制作受光器的一側(cè)的表面進(jìn)行導(dǎo)電處理，用作基體。
使用的基體形狀能夠是具有平滑表面或微小凹凸表面的圓筒狀或無終端帶狀，為了能夠形成所需的電子照相感光體而適當(dāng)?shù)貨Q定其厚度。在要求作為電子照相感光體的可彎曲性的情形中，在能夠充分發(fā)揮作為基體的功能的范圍內(nèi)盡可能地使它薄。但是，從制造上和處理上需要機械強度等出發(fā)，通常使基體大于等于10μm。
<下部電荷注入阻擋層>
在本發(fā)明中，如圖1A到圖1D所示，在導(dǎo)電性基體101的上層設(shè)置起阻止從基體101一側(cè)注入電荷的作用的下部電荷注入阻擋層104是有效的。下部電荷注入阻擋層104具有當(dāng)受光層102在它的自由表面上接受一定極性的帶電處理時，阻止從基體101一側(cè)到光導(dǎo)電層105一側(cè)注入電荷的功能。
在下部電荷注入阻擋層104中，將硅原子作為母材，與后述的光導(dǎo)電層105比較，含有較多的用于控制導(dǎo)電性的雜質(zhì)。在正帶電用電子照相感光體的情形中，作為下部電荷注入阻擋層104中含有的雜質(zhì)元素，能夠用周期表第13族元素。又，在負(fù)帶電用電子照相感光體的情形中，作為下部電荷注入阻擋層104中含有的雜質(zhì)元素，能夠用周期表第15族元素。在本發(fā)明中下部電荷注入阻擋層104中含有的雜質(zhì)元素的含有量是為了有效地達(dá)到本發(fā)明的目的而按照所希望的適當(dāng)?shù)貨Q定的，但是對于下部電荷注入阻擋層中的構(gòu)成原子的總量，大于等于10原子ppm小于等于10000原子ppm是令人滿意的，更好大于等于50原子ppm小于等于7000原子ppm，最好大于等于100原子ppm小于等于5000原子ppm。
進(jìn)一步，在下部電荷注入阻擋層104中，通過含有氮和氧，可以達(dá)到提高該下部電荷注入阻擋層104和基體101之間粘合性的目的。又，在負(fù)帶電用電子照相感光體的情形中，在下部電荷注入阻擋層104中即便不摻雜雜質(zhì)元素，通過最佳地含有氮和氧也可以具有卓越的阻止注入電荷能力。具體地說，通過在下部電荷注入阻擋層104的全層區(qū)域中含有的氮原子和氧原子的含有量，對于下部電荷注入阻擋層中的構(gòu)成原子的原子總量，使氮和氧之和，大于等于0.1原子％小于等于40原子％是令人滿意的，更好大于等于1.2原子％小于等于20原子％，能夠提高阻止注入電荷能力。
又，最好在本發(fā)明的下部電荷注入阻擋層104中含有氫原子，這時，氫原子起到對層內(nèi)存在的未耦合鍵進(jìn)行補償，提高膜質(zhì)量的效果。下部電荷注入阻擋層104中含有的氫原子的含有量對于下部電荷注入阻擋層中的構(gòu)成原子的總量大于等于1原子％小于等于50原子％是令人滿意的，較好大于等于5原子％小于等于40原子％，更好大于等于10原子％小于等于30原子％。
在本發(fā)明中，下部電荷注入阻擋層104的層厚從能夠達(dá)到所望的電子照相特性和經(jīng)濟(jì)效果等出發(fā)，大于等于100nm小于等于5000nm是令人滿意的，更好大于等于300nm小于等于4000nm，最好大于等于500nm小于等于3000nm。通過使層厚大于等于100nm小于等于5000nm，能夠具有充分的阻止從基體101注入電荷的能力，能夠得到充分的帶電能力，并且能夠期待提高電子照相特性，不會發(fā)生殘留電位上升等弊病。
為了形成下部電荷注入阻擋層104，需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定反應(yīng)容器內(nèi)的氣體壓力、放電功率和基體溫度?；w溫度(Ts)按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇最佳范圍，但是在通常的情形中，大于等于150℃小于等于350℃是令人滿意的，更好大于等于180℃小于等于330℃，最好大于等于200℃小于等于300℃。同樣也按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇反應(yīng)容器內(nèi)的壓力的最佳范圍，但是在通常的情形中大于等于1×10-2Pa小于等于1×103Pa，更好大于等于5×10-2Pa小于等于5×102Pa，最好大于等于1×10-1Pa小于等于1×102Pa。
<光導(dǎo)電層>
本發(fā)明的電子照相感光體中的光導(dǎo)電層105，由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成，最好層中含有氫原子和/或鹵素原子。這是為了對硅原子的未耦合鍵進(jìn)行補償，提高層的質(zhì)量，特別是提高光導(dǎo)電性和電荷保持性。氫原子或鹵素原子的含有量、或氫原子和鹵素原子之和的量對于光導(dǎo)電層中的構(gòu)成原子的總量大于等于10原子％小于等于40原子％是令人滿意的，更好大于等于15原子％小于等于25原子％。為了控制光導(dǎo)電層105中含有的氫原子和/或鹵素原子的量，可以控制例如基體101的溫度、將用于含有的氫原子和/或鹵素原子的原料物質(zhì)導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)的量、放電功率等。
在本發(fā)明中，需要時也可以在光導(dǎo)電層105中含有控制導(dǎo)電性的雜質(zhì)元素。作為含有的雜質(zhì)元素，與下部電荷注入阻擋層104同樣，能夠用周期表第13族元素。作為在光導(dǎo)電層105中含有的雜質(zhì)元素的含有量，對于光導(dǎo)電層中的構(gòu)成原子的總量大于等于1×10-2原子ppm小于等于1×104原子ppm是令人滿意的，更好大于等于5×10-2原子ppm小于等于5×103原子ppm，最好大于等于1×10-1原子ppm小于等于1×103原子ppm。
在本發(fā)明中，光導(dǎo)電層105的層厚從能夠得到所望的電子照相特性和經(jīng)濟(jì)效果等出發(fā)按照所望的適當(dāng)?shù)貨Q定，大于等于10μm小于等于50μm是令人滿意的，更好大于等于20μm小于等于45μm，最好大于等于25μm小于等于40μm。
為了形成光導(dǎo)電層105，需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定反應(yīng)容器內(nèi)的氣體壓力、放電功率和基體溫度?；w溫度(Ts)按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇最佳范圍，但是在通常的情形中，大于等于150℃小于等于350℃是令人滿意的，更好大于等于180℃小于等于330℃，最好大于等于200℃小于等于300℃。
同樣也按照層設(shè)計適當(dāng)?shù)剡x擇反應(yīng)容器內(nèi)的壓力的最佳范圍，但是在通常的情形中大于等于1×10-2Pa小于等于1×103Pa，更好大于等于5×10-2Pa小于等于5×102Pa，最好大于等于1×10-1Pa小于等于1×102Pa。
其次，我們詳細(xì)述說用于制作本發(fā)明的受光層102的裝置和膜形成方法。
圖2是表示用作為電源頻率用RF頻帶的高頻等離子體CVD法(也簡略地記為RF-PCVD)的電子照相感光體的制造裝置的一個例子的模式構(gòu)成圖。圖2所示的制造裝置的構(gòu)成如下所示。
該裝置，當(dāng)大致區(qū)分時，由堆積裝置(2100)、原料氣體的供給裝置(2200)、用于降低反應(yīng)容器(2111)內(nèi)壓力的排氣裝置(圖中未畫出)構(gòu)成。在堆積裝置(2100)中的反應(yīng)容器(2111)內(nèi)，設(shè)置圓筒狀基體(2112)、加熱基體用加熱器(2113)、原料氣體導(dǎo)入管(2114)，進(jìn)一步與高頻匹配盒(2115)連接。
原料氣體的供給裝置(2200)由SiH4、GeH4、H2、CH4、B2H6、PH3等的原料氣體的氣瓶(2221～2226)和閥門(2231～2236、2241～2246、2251～2256)以及質(zhì)量流控制器(2211～2216)構(gòu)成，各原料氣體的氣瓶通過輔助閥門(2260)與反應(yīng)容器(2111)內(nèi)的氣體導(dǎo)入管(2114)連接。
用該裝置形成堆積膜，例如能夠如下地進(jìn)行。
首先，在反應(yīng)容器(2111)內(nèi)設(shè)置圓筒狀基體(2112)，由圖中未畫出的排氣裝置(例如真空泵)對反應(yīng)容器(2111)內(nèi)進(jìn)行排氣。接著，由加熱基體用加熱器(2113)將圓筒狀基體(2112)的溫度控制在150℃到350℃的預(yù)定溫度上。
為了使用于形成堆積膜的原料氣體流入反應(yīng)容器(2111)，確認(rèn)氣瓶的閥門(2231～2236)、反應(yīng)容器的泄漏閥(2117)已經(jīng)關(guān)閉，又，確認(rèn)氣體流入閥(2241～2246)、流出閥(2251～2256)、輔助閥(2260)已經(jīng)打開，首先打開主閥(2118)對反應(yīng)容器(2111)和原料氣體配管(2116)內(nèi)進(jìn)行排氣。
其次，在真空計(2119)的讀數(shù)成為約小于等于0.1Pa的時刻，關(guān)閉輔助閥(2260)、氣體流出閥(2251～2256)。此后，打開原料氣瓶的閥門(2231～2236)從氣瓶(2221～2226)導(dǎo)入各氣體，由壓力調(diào)整器(2261～2266)將各氣體壓力調(diào)整在0.2MPa。其次，徐徐打開氣體流入閥(2241～2246)，將各氣體導(dǎo)入質(zhì)量流控制器(2211～2216)內(nèi)。
如上述那樣完成成膜的準(zhǔn)備后，以下列順序形成各層。
在圓筒狀基體(2112)達(dá)到預(yù)定溫度時，徐徐打開流出閥(2251～2256)中的需要閥門和輔助閥(2260)，通過原料氣體導(dǎo)入管(2114)從氣瓶(2221～2226)，將預(yù)定的氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器(2111)內(nèi)。其次，由質(zhì)量流控制器(2211～2216)為了使各原料氣體達(dá)到預(yù)定的流量而進(jìn)行調(diào)整。這時，為了使反應(yīng)容器(2111)內(nèi)的壓力達(dá)到小于等于1×102pa的預(yù)定壓力，一面觀看真空計(2119)一面調(diào)整主閥門(2118)的孔徑。在使內(nèi)壓穩(wěn)定后，將頻率13.56MHz的RF電源(圖中未畫出)設(shè)定在所需的功率，通過高頻匹配盒(2115)將RF功率導(dǎo)入反應(yīng)容器(2111)內(nèi)，產(chǎn)生輝光放電。根據(jù)該放電能量使導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)的原料氣體分解，在圓筒狀基體(2112)上形成預(yù)定的將硅作為主成分的堆積膜。在形成所需的膜厚后，停止供給RF功率，關(guān)閉流出閥，停止氣體流入反應(yīng)容器，結(jié)束堆積膜的形成。
通過多次重復(fù)同樣的操作，形成所需的多層構(gòu)造的受光層。當(dāng)形成各個層時，關(guān)閉除了需要的氣體以外的全部流出閥，這是不言而喻的，又，為了避免各個氣體殘留在反應(yīng)容器(2111)內(nèi)、從流出閥(2251～2256)到反應(yīng)容器(2111)的配管內(nèi)，關(guān)閉流出閥(2251～2256)，打開輔助閥(2260)，進(jìn)一步全部打開主閥門(2118)，與需要相應(yīng)地進(jìn)行一次將系統(tǒng)內(nèi)排氣到高真空的操作。
又，為了達(dá)到膜形成的均勻化，在形成層期間，由驅(qū)動裝置(圖中未畫出)以預(yù)定速度轉(zhuǎn)動圓筒狀基體(2112)也是有效的。
進(jìn)一步，可以按照各層的制作條件在上述的氣體種類和閥門操作中加入變更，這是不言而喻的。
基體的加熱方法只要是真空方式的發(fā)熱體就可以，更具體地說，可以舉出片狀加熱器的卷繞加熱器、板狀加熱器、陶瓷加熱器等的電阻發(fā)熱體、鹵素?zé)?、紅外線燈等的熱輻射燈發(fā)熱體、由將液體、氣體等作為溫度媒質(zhì)的熱交換部件構(gòu)成的發(fā)熱體等。加熱部件的表面材質(zhì)能夠使用不銹鋼、鎳、鋁、銅等的金屬類、陶瓷、耐熱性高分子樹脂等。
除此以外，也可以使用在反應(yīng)容器以外，設(shè)置加熱專用的容器，加熱后，在真空中將基體運送到反應(yīng)容器內(nèi)的方法。
圖5表示用本發(fā)明的電子照相感光體的數(shù)字電子照相裝置的一個例子。在圖5中，500是數(shù)字電子照相裝置，501是本發(fā)明中所說的電子照相感光體，502是為了在該感光體501上形成靜電潛像而進(jìn)行帶電的電暈帶電器。503是作為靜電潛像形成部件的曝光裝置。504是用于向形成了靜電潛像的感光體501供給顯影劑(調(diào)色劑)的顯影器，506是用于將感光體表面的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印材料上的轉(zhuǎn)印帶電器。505是為了凈化感光體表面的清潔器。在本例中為了有效地進(jìn)行感光體表面的均勻凈化，用彈性滾筒和清潔刀片進(jìn)行感光體表面的凈化。507是為了準(zhǔn)備下一次復(fù)印操作進(jìn)行感光體表面的除電的除電燈。508是定影器。510是紙等的轉(zhuǎn)印材料，511是運送轉(zhuǎn)印材料的滾筒。在曝光L的光源中，用以單一波長為主的激光器、LED等的光源。
用這種裝置，復(fù)印圖像的形成是例如可以如下那樣地進(jìn)行。首先使電子照相感光體501以預(yù)定速度向箭頭X的方向轉(zhuǎn)動，用電暈帶電器502使感光體501的表面均勻帶電。其次，在帶電的感光體501的表面上進(jìn)行圖像的曝光L，在感光體501的表面上形成該圖像的靜電潛像。而且當(dāng)形成感光體501的表面的靜電潛像的部分通過顯影器504的設(shè)置單元時，由顯影器504向感光體501的表面供給調(diào)色劑，對靜電潛像進(jìn)行顯像化(顯影)成為由調(diào)色劑形成的圖像，進(jìn)一步該調(diào)色劑圖像隨著感光體501的轉(zhuǎn)動到達(dá)轉(zhuǎn)印帶電器506的設(shè)置單元，這里轉(zhuǎn)印在由運送滾筒511運送過來的轉(zhuǎn)印材料510上。
轉(zhuǎn)印結(jié)束后，為了準(zhǔn)備下一個復(fù)印步驟而用清潔器505從電子照相感光體501除去殘留的調(diào)色劑，進(jìn)一步為了使該表面的電位為零或幾乎為零，而用除電燈507進(jìn)行除電，結(jié)束1次復(fù)印步驟。
下面，通過實施例更具體地說明本發(fā)明和本發(fā)明的效果。雖然下述實施例是本發(fā)明的最佳實施方式的一個例子，但是本發(fā)明不受這些實施例的限定。
實施例1我們用圖2所示的用RF-PCVD法的電子照相感光體的制造裝置，在直徑80mm的實施鏡面加工的圓筒狀鋁基體上，在表1所示的制作條件下，制作圖1A中表示概略構(gòu)成的由下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層和表面層構(gòu)成的正帶電用電子照相感光體。
此外，為了使本實施例的表面層中的氧原子和/或氟原子的含有量在表面層中的厚度方向上形成峰值，而在形成表面層的堆積膜中，使O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量分別變化到Xppm、Yppm、Zppm(都對于SiH4流量)。具體地說，為了通過在峰值形成區(qū)域內(nèi)以一定的比例變化各個氣體流量，分別具有氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值而進(jìn)行制作。這里，使峰值形成區(qū)域的膜厚W為100nm。


關(guān)于這樣制作的電子照相感光體，用SIMS(CAMECA公司制、裝置名IMS-4F)測定氧原子和/或氟原子的含有量的深度剖面圖。結(jié)果，我們能夠確認(rèn)，如圖3所示的深度剖面圖那樣，通過在表面層的堆積膜形成途中適當(dāng)?shù)剡x擇O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量，可以為了在表面層的厚度方向上氧原子和/或氟原子的含有量具有峰值而進(jìn)行制作。
如表3所示在表面層形成途中，通過改變O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體對于SiH4的氣體流量X、Y、Z[ppm]制作電子照相感光體。對各個電子照相感光體的評價結(jié)果如表3所示。
又，關(guān)于各個電子照相感光體，從用SIMS(CAMECA公司制、裝置名IMS-4F)測定的深度剖面圖的結(jié)果，當(dāng)令在氧原子和氟原子的含有量分布峰值中的最大含有量分別為Omax、Fmax、表面層內(nèi)含有的氧原子和氟原子的最小含有量分別為Omin、Fmin時的，最大含有量Omax、Fmax對最小含有量Omin、Fmin的比率Omax/Omin、Fmax/Fmin如表3所示。
比較例1在本比較例中，與實施例1相同，在實施了鏡面加工的直徑80mm的圓筒狀鋁基體上，在表2所示的制作條件下，制作圖1A中表示概略構(gòu)成的由下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層和表面層構(gòu)成的正帶電用電子照相感光體。
此外，在本比較例中在形成表面層膜途中不導(dǎo)入O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量進(jìn)行制作，同樣用SIMS確定在表面層中的厚度方向上氧原子和氟原子的含有量不具有峰值。


將實施例1和比較例1中制作的正帶電用電子照相感光體設(shè)置在圖5中表示概略構(gòu)成的CANON(佳能)制的數(shù)字電子照相裝置iR-6000中，對后述的評價項目進(jìn)行評價。其評價結(jié)果如表3所示。
(1)點再現(xiàn)性將制作的電子照相感光體搭載在電子照相裝置(CANON制，商品名iR-6000的裝置)上，調(diào)整主帶電器電流和像曝光強度，其次打印對每個象素使激光接通-斷開形成點的單點·單間隔試驗圖案，求顯影的點直徑的平均值。進(jìn)一步，求該點直徑的平均值與激光的光點直徑(對于峰值光量Max的1/e2的寬度，e是自然對數(shù)的底)之差的絕對值，作為點再現(xiàn)性進(jìn)行評價。所以該差值小，點再現(xiàn)性好。
得到的結(jié)果，用將比較例1中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…不到85％。非常優(yōu)良A…大于等于85％，不到95％。優(yōu)良B…與比較例1等同。實用上沒有問題(2)帶電能力將制作的電子照相感光體設(shè)置在電子照相裝置中，在帶電器上加上+6kV的高電壓實施電暈帶電，用設(shè)置在顯影器位置的表面電位計測定電子照相感光體的暗部表面電位。
得到的結(jié)果，用將比較例1中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…大于等于115％。非常優(yōu)良A…大于等于105％，不到115％。優(yōu)良B…與比較例1等同。實用上沒有問題(3)靈敏度在為了對制作的電子照相感光體實施電暈帶電，表面電位成為+450V(暗電位)而調(diào)整帶電器的電流值后，照射激光(波長655nm的半導(dǎo)體激光)進(jìn)行曝光，調(diào)整曝光光源的光量，使表面電位成為+50V(明電位)，將這時的曝光量作為靈敏度。
得到的結(jié)果，用將比較例1中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…不到85％。非常優(yōu)良A…大于等于85％，不到95％。優(yōu)良B…與比較例1等同。實用上沒有問題(4)光存儲光存儲電位是在對于靈敏度的評價條件下用同樣的電位傳感器測定非曝光狀態(tài)中的表面電位和一次曝光后再次帶電時的電位差。
得到的結(jié)果，用將比較例1中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…不到85％。非常優(yōu)良A…大于等于85％，不到95％。優(yōu)良B…與比較例1等同。實用上沒有問題

根據(jù)表3的結(jié)果，為了使表面層中的氧原子和/或氟原子的含有量在表面層中具有峰值而控制組成，與不形成峰值的比較例比較，可以提高點再現(xiàn)性。進(jìn)一步，關(guān)于表面層中的峰值，為了滿足2≤Omax/Omin≤2000和/或2≤Fmax/Fmin≤2000的關(guān)系，在氧原子和/或氟原子的含有量分布在厚度方向上形成峰值的實施例1-b到1-f、1-i到1-n、1-q到1-u中，與不形成峰值的比較例比較，可以提高點再現(xiàn)性和帶電能力，進(jìn)一步增加靈敏度和減少光存儲，而且同時能夠達(dá)到顯著的效果。
實施例2其次，我們研討氧原子和/或氟原子的峰值半寬度。
我們用圖2所示的用RF-PCVD法的電子照相感光體的制造裝置，在直徑80mm的實施鏡面加工的圓筒狀鋁基體上，在表1所示的制作條件下，制作圖1A中表示概略構(gòu)成的由下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層和表面層構(gòu)成的正帶電用電子照相感光體。
此外，在本實施例中，關(guān)于在形成表面層的堆積膜中流過的O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量Xppm、Yppm、Zppm(都對于SiH4流量)，控制在(1)X＝6ppm、Y＝0ppm、Z＝0ppm，(2)X＝0ppm、Y＝14ppm、Z＝0ppm，(3)X＝0ppm、Y＝0ppm、Z＝14.5ppm。具體地說，通過在峰值形成區(qū)域內(nèi)以一定的比例變化各個氣體流量，形成氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值。又，通過只改變各個峰值形成區(qū)域的膜厚W[nm]改變氧原子和/或氟原子的峰值半寬度，制作正帶電用電子照相感光體。
關(guān)于這樣制作的電子照相感光體，將與實施例1同樣地進(jìn)行評價的結(jié)果表示在表4中。這里峰值半寬度是在峰值近旁的深度剖面圖中氧原子和/或氟原子的含有量為在峰值高度的1/2處的峰值寬度(請參照圖4)。


根據(jù)表4的結(jié)果，在為了對于表面層中氧原子和/或氟原子的厚度方向的峰值半寬度大于等于10mm小于等于200mm而形成的實施例2-b到2-g、2-j到2-n、2-q到2-u中，除了可以提高點再現(xiàn)性和帶電能力外，進(jìn)一步能夠同時增加靈敏度和減少光存儲。
實施例3其次，我們研討氧原子和/或氟原子的含有量分布的峰值形狀。
我們用圖2所示的用RF-PCVD法的電子照相感光體的制造裝置，在直徑80mm的實施鏡面加工的圓筒狀鋁基體上，在表1所示的制作條件下，制作圖1A中表示概略構(gòu)成的由下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層和表面層構(gòu)成的正帶電用電子照相感光體。
此外，在本實施例中，關(guān)于在形成表面層的堆積膜中流過的O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量Xppm、Yppm、Zppm(都對于SiH4流量)，控制在(1)X＝5.5ppm、Y＝0ppm、Z＝0ppm，(2)X＝0ppm、Y＝12ppm、Z＝0ppm，(3)X＝0ppm、Y＝0ppm、Z＝12ppm。具體地說，通過在峰值形成區(qū)域內(nèi)以一定的比例變化各個氣體流量，形成氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值。又，在峰值形狀具有一定區(qū)域的情形中，通過在峰值形成區(qū)域內(nèi)使各個氣體流量總是繼續(xù)以一定流量流動，為了使峰值形狀具有一定區(qū)域而進(jìn)行控制。
這里，峰值形成區(qū)域區(qū)域的膜厚W為200mm。這樣同樣地制作正帶電用電子照相感光體，將與實施例1同樣地進(jìn)行評價的結(jié)果表示在表5中。


根據(jù)表5的結(jié)果，由于表面層中氧原子和/或氟原子的含有量分布的峰值不具有一定區(qū)域，可以提高點再現(xiàn)性和帶電能力，進(jìn)一步能夠同時顯著地增加靈敏度和減少光存儲。
實施例4其次，我們研討彩色電子照相裝置中的負(fù)帶電用電子照相感光體。
我們用圖2所示的用RF-PCVD法的電子照相感光體的制造裝置，在直徑80mm的實施鏡面加工的圓筒狀鋁基體上，在表6所示的制作條件下，制作圖1B中表示概略構(gòu)成的由下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層、由含有周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的上部電荷注入阻擋層、和表面層構(gòu)成的負(fù)帶電用電子照相感光體。
此外，在本實施例中，為了使表面層中的氧原子和/或氟原子的含有量在表面層中的厚度方向上具有峰值，在形成表面層的堆積膜中，使O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量分別變化到Xppm、Yppm、Zppm(都對于SiH4流量)。具體地說，為了通過在峰值形成區(qū)域內(nèi)以一定的比例變化各個氣體流量，分別具有氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值而進(jìn)行制作。這里，使峰值形成區(qū)域的膜厚W為120nm。


表8表示通過變化表6的氣體流量X、Y、Z[ppm]制作的各個電子照相感光體的評價結(jié)果。
關(guān)于各個電子照相感光體，從用SIMS(CAMECA公司制、裝置名IMS-4F)測定的深度剖面圖的結(jié)果，當(dāng)令在氧原子和氟原子的峰值中的最大含有量分別為Omax、Fmax、表面層內(nèi)含有的氧原子和氟原子的最小含有量分別為Omin、Fmin時，最大含有量Omax、Fmax對最小含有量Omin、Fmin的比率Omax/Omin、Fmax/Fmin如表8所示。
比較例2在本比較例中，與實施例4相同，在直徑80mm的實施了鏡面加工的圓筒狀鋁基體上，在表7所示的制作條件下，制作由含有圖1B中表示概略構(gòu)成的下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層、由含有層周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的上部電荷注入阻擋層、和表面層構(gòu)成的負(fù)帶電用電子照相感光體。
此外，在本比較例中在形成表面層膜途中不導(dǎo)入O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量地進(jìn)行制作，同樣用SIMS確定在表面層中的厚度方向上氧原子和氟原子的含有量不具有峰值。


將實施例4和比較例2中制作的負(fù)帶電用電子照相感光體設(shè)置在圖5中表示概略構(gòu)成的為了用于評價負(fù)帶電系統(tǒng)而改造的CANON制的數(shù)字電子照相裝置iR-6000中，對后述的評價項目進(jìn)行評價。其評價結(jié)果如表8所示。
(1)點再現(xiàn)性將制作的電子照相感光體搭載在電子照相裝置(為了用于評價負(fù)帶電系統(tǒng)改造CANON制，商品名iR-6000的裝置)中，調(diào)整主帶電器電流和像曝光強度，其次打印對每個象素使激光接通-斷開形成點的單點·單間隔試驗圖案，求顯影的點直徑的平均值。進(jìn)一步，求該點直徑的平均值與激光的光點直徑(對于峰值光量Max的1/e2的寬度，e是自然對數(shù)的底)之差的絕對值，作為點再現(xiàn)性進(jìn)行評價。所以該差值小，點再現(xiàn)性好。
得到的結(jié)果，用將比較例2中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…不到85％。非常優(yōu)良A…大于等于85％，不到95％。優(yōu)良B…與比較例2等同。實用上沒有問題(2)帶電能力將制作的電子照相感光體設(shè)置在電子照相裝置(為了用于評價負(fù)帶電系統(tǒng)改造CANON制，商品名iR-6000的裝置)中，在帶電器上加上-6kV的高電壓實施電暈帶電，用設(shè)置在顯影器位置的表面電位計測定電子照相感光體的暗部表面電位。
得到的結(jié)果，用將比較例2中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…大于等于115％。非常優(yōu)良A…大于等于105％，不到115％。優(yōu)良B…與比較例2等同。實用上沒有問題
(3)靈敏度在為了對制作的電子照相感光體實施電暈帶電，表面電位成為-450V(暗電位)而調(diào)整帶電器的電流值后，照射激光(波長655nm的半導(dǎo)體激光)進(jìn)行曝光，調(diào)整曝光光源的光量，使表面電位成為-50V(明電位)，將這時的曝光量作為靈敏度。
得到的結(jié)果，用將比較例2中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…不到85％。非常優(yōu)良A…大于等于85％，不到95％。優(yōu)良B…與比較例2等同。實用上沒有問題(4)光存儲光存儲電位是在對于靈敏度的評價條件下用同樣的電位傳感器測定非曝光狀態(tài)中的表面電位和一次曝光后再次帶電時的電位差。
得到的結(jié)果，用將比較例2中的值作為100％時的相對評價，進(jìn)行分級。
AA…不到85％。非常優(yōu)良A…大于等于85％，不到95％。優(yōu)良B…與比較例2等同。實用上沒有問題[表8]

根據(jù)表8的結(jié)果，在具有含有周期表第13族元素的區(qū)域的負(fù)帶電用電子照相感光體中，為了使表面層中的氧原子和/或氟原子的含有量在表面層中具有峰值而控制組成，與不形成峰值的比較例2比較，可以提高點再現(xiàn)性和帶電能力，進(jìn)一步可以同時提高靈敏度和減少存儲。
實施例5其次，我們研討關(guān)于負(fù)帶電用電子照相感光體，變化層構(gòu)成的情形。
我們用圖2所示的用RF-PCVD法的電子照相感光體的制造裝置，在直徑80mm的實施鏡面加工的圓筒狀鋁基體上，在表9所示的制作條件下，制作圖1C中表示概略構(gòu)成的由下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層、中間層、由含有周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的上部電荷注入阻擋層、和表面層構(gòu)成的負(fù)帶電用電子照相感光體。
此外，在本實施例中，為了使中間層中的氧原子和/或氟原子的含有量在中間層中的厚度方向具有峰值，在形成中間層的堆積膜中，使O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量分別變化到Xppm、Yppm、Zppm(都對于SiH4流量)。具體地說，為了通過在峰值形成區(qū)域內(nèi)以一定的比例變化各個氣體流量，分別具有氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值而進(jìn)行制作。這里，使峰值形成區(qū)域的膜厚W為80nm。
又。在本實施例中，將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域由中間層、上部電荷注入阻擋層和表面層構(gòu)成，對于中間層、上部電荷注入阻擋層和表面層的構(gòu)成原子的碳原子和硅原子的總量，碳原子含有量的極大區(qū)域分別為70原子％是相同的，如圖6所示，成為在膜厚方向中具有2個極大區(qū)域的分布。而且，形成在層區(qū)域的厚度方向，從碳原子的含有量的2個極大區(qū)域之間的極小值開始在光導(dǎo)電層一側(cè)，具有氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值的構(gòu)成。
如圖6所示，極大區(qū)域是碳原子的含有量比下部電荷注入阻擋層中的碳原子的含有量多的區(qū)域，在極大區(qū)域中也包含在表面層一側(cè)中的形狀。關(guān)于表示表面層一側(cè)的含有量的形狀，如圖9所示，表示在表面層一側(cè)碳原子的含有量繼續(xù)增加的形狀也具有極大區(qū)域。又，在如圖8和圖9所示的上部電荷注入阻擋層中的周期表第13族元素的含有量分布的形狀具有最大值。


將實施例5中制作的負(fù)帶電用電子照相感光體設(shè)置在為了評價圖5中表示概略構(gòu)成的負(fù)帶電系統(tǒng)而改造的CANON制的數(shù)字電子照相裝置iR-6000中，進(jìn)行與實施例4相同的評價。表10表示該評價結(jié)果。


根據(jù)表10的結(jié)果，在具有含有周期表第13族元素的區(qū)域的負(fù)帶電用電子照相感光體中，為了使中間層中的氧原子和/或氟原子的含有量在中間層中具有峰值而控制組成，與不形成峰值的比較例2比較，可以提高點再現(xiàn)性，進(jìn)一步可以同時提高靈敏度和減少光存儲。又，我們判斷通過形成在層區(qū)域的厚度方向中，從在碳原子含有量的2個極大區(qū)域之間的極小值開始的光導(dǎo)電層一側(cè)中，具有氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值的構(gòu)成，能夠提高靈敏度和減少光存儲。
實施例6其次，我們研討關(guān)于負(fù)帶電用電子照相感光體，變化層構(gòu)成的情形。
我們用圖2所示的用RF-PCVD法的電子照相感光體的制造裝置，在直徑80mm的實施鏡面加工的圓筒狀鋁基體上，在表11所示的制作條件下，制作圖1D中表示概略構(gòu)成的由下部電荷注入阻擋層、光導(dǎo)電層、由含有周期表第13族元素的區(qū)域構(gòu)成的第2上部電荷注入阻擋層、和表面層構(gòu)成的負(fù)帶電用電子照相感光體。
此外，在本實施例中，為了使中間層中的氧原子和/或氟原子的含有量在中間層中的厚度方向上具有峰值，在形成中間層的堆積膜中，使O2氣、CF4氣、CF4-O2(30％)混合氣體的氣體流量如表12所示地分別變化到Xppm、Yppm、Zppm(都對于SiH4流量)。具體地說，為了通過在峰值形成區(qū)域內(nèi)以一定的比例變化各個氣體流量，分別具有氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值而進(jìn)行制作。這里，使峰值形成區(qū)域的膜厚W為50nm。
又。在本實施例中，將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域由第1上部電荷注入阻擋層、中間層、第2上部電荷注入阻擋層和表面層構(gòu)成，對于第1上部電荷注入阻擋層、中間層、第2上部電荷注入阻擋層和表面層的構(gòu)成原子的碳原子和硅原子的總量，碳原子含有量的極大區(qū)域分別為70原子％是相同的，如圖7所示，成為在膜厚方向中具有2個極大區(qū)域的分布。而且，形成在層區(qū)域的厚度方向，從碳原子的含有量的2個極大區(qū)域之間的極小值開始在光導(dǎo)電層一側(cè)，具有氧原子峰值、氟原子峰值、氧原子和氟原子峰值的構(gòu)成。
又，在本實施例中，從用SIMS(CAMECA公司制、裝置名IMS-4F)測定深度剖面圖的結(jié)果，第1上部電荷注入阻擋層和第2上部電荷注入阻擋層的周期表第13族元素(B硼)含有量對于構(gòu)成原子的總量，分別地最大為450原子ppm是相同的，如圖7所示，成為具有2個極大區(qū)域的曲線。


將實施例6中制作的負(fù)帶電用電子照相感光體設(shè)置在為了評價圖5中表示概略構(gòu)成的負(fù)帶電系統(tǒng)而改造的CANON制的數(shù)字電子照相裝置iR-6000中，進(jìn)行與實施例5相同的評價。表12表示該評價結(jié)果。


根據(jù)表12的結(jié)果，為了使中間層中的氧原子和/或氟原子的含有量在中間層中具有峰值而控制組成，與不形成峰值的比較例2比較，可以提高點再現(xiàn)性，進(jìn)一步可以同時提高靈敏度和減少光存儲。又，我們確認(rèn)通過設(shè)置第1上部電荷注入阻擋層和第2上部電荷注入阻擋層能夠提高帶電能力。
權(quán)利要求
1.一種電子照相感光體，該電子照相感光體在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在該光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域，其特征在于上述非單晶層區(qū)域包含氟原子，在該非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對于構(gòu)成原子總量，氟原子的含有量分布具有峰值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相感光體，其特征在于在上述非單晶層區(qū)域內(nèi)具有含有周期表第13族元素的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相感光體，其特征在于相對于上述非單晶層區(qū)域內(nèi)的構(gòu)成原子總量，碳原子的含有量分布在非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向至少具有2個極大區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子照相感光體，其特征在于在較極小值更靠近光導(dǎo)電層一側(cè)的層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對于上述構(gòu)成原子總量，氟原子的含有量分布具有峰值，該極小值存在于上述碳原子含有量的2個極大區(qū)域之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相感光體，其特征在于當(dāng)令上述非單晶層區(qū)域內(nèi)的氟原子的含有量分布的峰值中的最大含有量為Fmax、上述非單晶層區(qū)域內(nèi)含有的氟原子的最小含有量為Fmin時，最大含有量Fmax相對最小含有量Fmin的比率滿足2≤Fmax/Fmin≤2000的關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相感光體，其特征在于在上述非單晶層區(qū)域內(nèi)的氟原子的含有量分布的峰值中，峰值半寬度大于等于10nm且小于等于200nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子照相感光體，其特征在于上述氟原子的含有量分布的峰值不具有一定區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子照相感光體，其特征在于上述最大含有量Fmax滿足5.0×1019原子/cm3≤Fmax≤2.0×1022原子/cm3的關(guān)系，上述最小含有量Fmin滿足2.5×1017原子/cm3≤Fmin≤1.0×1022原子/cm3的關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明的電子照相感光體，在導(dǎo)電性基體上至少具有由將硅原子作為母材的非單晶材料構(gòu)成的光導(dǎo)電層、和疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層，在疊層在光導(dǎo)電層上的將硅原子和碳原子作為母體的非單晶層區(qū)域內(nèi)的厚度方向，相對構(gòu)成原子總量的氧原子的含有量分布具有峰值。
文檔編號G03G5/08GK101051192SQ20071010506
公開日2007年10月10日 申請日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者細(xì)井一人, 江原俊幸, 松岡秀彰, 古島聰 申請人:佳能株式會社