DE3243928A1 - Fotoleitfaehiges element - Google Patents

Description

Fotoleitfähiges Element

Die Erfindung betrifft ein fotoleitTähiges Element, das auf elektromagnetische Wellen wie Licht, worunter in weitestem Sinne UV-Strahlen, sichtbares Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und ^-Strahlen usw. zu verstehen sind, anspricht bzw. gegenüber elektromagnetischen Wellen empfindlich ist.

Fotoleitfähige Materialien, aus denen Festkörper^-Bildabtastvorrichtungen oder Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke und Manuskript-Lesevorrichtungen auf dem Gebiet der Bilderzeugung gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, einen hohen Störabstand /Fotostrom (I )/Dunkelstrom (I_dl7, Spektraleigenschaften, die an die Spektraleigenschaften der elektromagnetischen Wellen, mit denen sie bestrahlt werden sollen, angepaßt sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkelwiderstandswert haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Außerdem ist es bei einer Fest-

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* korper-Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß das Restbild innerhalb einer vorbestimmten Zeit leicht behandelt bzw. beseitigt werden kann. Im Fall eines Bilderzeugungselements für elektrofotografische Zwecke, das in eine für die Anwendung in einem Büro als Büromaschine vorgesehene, elektrofotografische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Bilderzeugungselement nicht gesundheitsschädlich ist.

Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als "a-Si" bezeichnet) als fotoleitfähiges Material Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus den DE-OSS 27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si für den Einsatz in Bilderzeugungselementen für elektrofotografische Zwecke bekannt, und aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für den Einsatz in einer Lesevorrichtung mit fotoelektrischer Umsetzung bzw.

20 Wandlung bekannt.

Die fotoleitfähigen Element mit aus dem bekannten a-Si gebildeten, fotoleitfähigen Schichten müssen jedoch unter den gegenwärtigen Umständen hinsichtlich der Erzielung eines Ausgleichs der Gesamteigenschaften, wozu verschiedene elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie der Dunkelwiderstandswert, die Fotoempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht sowie Eigenschaften bezüglich der wiederholten Anwendung in einer heißen Umgebung und außerdem die Stabilität im Verlauf der Zeit gehören, verbessert werden.

Beispielsweise wird bei der Anwendung des fotoleitfähigen a-Si-Elements für ein Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke oft beobachtet, daß während seiner

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Verwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen in bezug auf die Erzielung einer höheren Fotoempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiderstandes beabsichtigt sind. Wenn ein solches fotoleitfähiges Element über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Anwendung, die sogenannte Geisterbild-Erscheinung, die auf der Anhäufung von Ermüdungserscheinungen beruht, wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen.

Die Erfinder haben zwar durch eine Anzahl von Versuchen festgestellt, daß ein a-Si-Material, das die fotoleitfähige Schicht einer Bilderzeugungselements für elektrofotografische Zwecke bildet, im Vergleich mit bekannten anorganischen, fotoleitfähigen Materialien wie Se, CdS und ZnO oder ~nit bekannten organischen, fotoleitfähigen Materialien wie Polyvinylcarbazol und Trinitrofluorenon eine Anzahl von Vorteilen hat, sie haben jedoch auch gefunden, daß bei dem a-Si-Material verschiedene Probleme gelöst werden müssen. Wenn die fotoleitfähige Schicht eines Bilderzeugungselements für elektrofotografische Zwecke mit einem aus einer a-Si-Monoschieht gebildeten, fotoleitfähigen Element, dem Eigenschaften verliehen worden sind, die es für die Verwendung in einer bekannten Solarzelle geeignet machen, einer Ladungsbehandlung zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern unterzogen wird, ist nämlich die Dunkelabschwächung bemerkenswert schnell, weshalb die Anwendung eines üblichen Elektrofotografieverfahrens schwierig ist.

In dem Fall, daß eine fotoleitfähige Schicht aus a-Si gebildet ist, können die a-Si-Materialien außerdem als am Aufbau beteiligte Atome Wasserstoffatome oder Halogenatome wie Fluor- oder Chloratome zur Verbesserung

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ihrer elektrischen und Fotolaitfähigkeitseigenschaften, Atome wie Bor- oder Phosphoratome zur Regulierung des Typs der elektrischen Leitung und andere Atome zur Verbesserung anderer Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise, in der diese am Aufbau beteiligten Atome enthalten sind, können manchmal Probleme bezüglich der elektrischen, optischen oder Fotoleitfähigkeitseigenschaften der gebildeten Schicht verursacht werden.

Beispielsweise ist in vielen Fällen die Lebensdauer der in der gebildeten, fotoleitfähigen Schicht durch Belichtung erzeugten Fototräger ungenügend, oder die von der Trägerseite her injizierten Ladungen können in dem dunklen Bereich nicht in ausreichendem Maße behindert bzw. gehemmt werden.

Bei der Gestaltung eines fotoleitfähigen Materials muß infolgedessen zusammen mit der Verbesserung der a-Si-Materialien für sich die Erzielung gewünschter elektrischer, optischer und Fotoleitfähigkeitseigenschaften, wie sie vorstehend erwähnt wurden, angestrebt werden.

25 Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend erwähnten Probleme wurden erfindungsgemäß ausgedehnte Untersuchungen hinsichtlich der Anwendbarkeit und Brauchbarkeit von a-Si als fotoleitfähiges Element für elektrofotografische Bilderzeugungselemente, Festkörper-Bildabtast-

vorrichtungen, Lesevorrichtungen usw. durchgeführt. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein fotoleitfähiges Element mit einer fotoleitfähigen Schicht aus einer amorphen Schicht, die Fotoleitfähigkeit zeigt und aus a-Si und vorzugsweise aus sogenanntem hydriertem, amorphem

35 Silicium, halogeniertem, amorphem Silicium oder halogen-

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haltigem, hydriertem, amorphem Silicium, einem amorphen Material, das in einer Matrix von . .
Siliciumatomen, Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) enthält, /^nachstehend als a-Si(H,X) bezeichnet/ gebildet ist, nicht nur für die praktische Verwendung außerordentlich gute Eigenschaften zeigt, sondern auch den bekannten, fotoleitfähigen Elementen im wesentlichen in jeder Hinsicht überlegen ist und insbesondere hervorragende Eigenschaften als fotoleitfähiges Element für elektrofotografische Zwecke zeigt, wenn dieses fotoleitfähige Element bei seiner Herstellung so gestaltet wird, daß es eine besondere Schichtstruktur hat.

Es ist Aufsage ier Erfindung, ein fotoleitfähiges Element zur Verfugung zu stellen, das in konstanter Weise stabile elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften aufweist, eine besonders gute Beständigkeit gegenüber der Licht-Ermüdung zeigt, eine ausgezeichnete Haltbarkeit hat, ohne daß nach wiederholter Verwendung irgendwelche Verschlechterungserscheinungen hervorgerufen werden, und vollkommen oder im wesentlichen frei von beobachteten Restpotentialen ist.

Durch die Erfindung soll auch ein fotoleitfähiges Element mit hervorragenden elektrofotografischen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden, das während einer zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern durchgeführten Ladungsbehandlung in einem Ausmaß, das dazu ausreicht, daß mit dem fotoleitfähigen Element im Fall seiner Verwendung als Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke ein übliches Elektrofotografieverfahren in sehr wirksamer Weise durchgeführt werden kann, zum Tragen bzw. zum Zurückhalten von Ladungen befähigt ist.
35

BAD ORiQiNAL

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Weiterhin soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Element für elektrofotografische Zwecke zur Verfügung gestellt werden, mit dem leicht Bilder hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine

5 hohe Auflösung haben, hergestellt werden können.

Des weiteren soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Element mit einer hohen Fotoempfindlichkeit und einem hohen S/N-Verhältnis, das mit einem Träger einen guten elektrischen Kontakt hat, zur Verfügung gestellt werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete, fotoleitfähige Element gelöst.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert,

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ^zur Erläuterung des Schichtaufbaus der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Elements dient.

Fig. 2 bis 7 zeigen schematische Schnittansichten, die zur Erläuterung des Schichtaufbaus¹' der amorphen Schicht, die das erfindungsgemäße, fotoleitfähige Element bildet, dienen.

Fig. 8 ist ein Flußschema, das zur Erläuterung einer

Vorrichtung dient, die zur Herstellung der

erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Elemente angewandt wird.

Fig. ι zeigt eine schematische Schnittansicht, in der ein typischer Schichtaufbau des erfindungsgemäßen

BAD ORiGIiMAL

« ft ■

- 13 - DE 2608 * fotoleitfähigen Elements erläutert wird.

Das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfähige Element 100 weist ei.^en Träger 101 für das fotoleitfähige Element und eine auf dem Träger vorgesehene, amorphe Schicht 102, die a-Si, vorzugsweise a-Si(H.X), enthält und Fotoleitfähigkeit zeigt, auf. Die amorphe Schicht 102 hat eine Schichtstruktur, die aus einem ersten Schichtbereich (0, N, C) 103, der mindestens eine aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählte Atomart enthält, einem zweiten Schichtbereich (III) 104, der Atome eines zu der Gruppe III des Periodensystems gehörenden Elements als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem auf dem zweiten Schichtbereich (III) 104 vorgesehenen Oberflächenschichtbereich 105, der kein Atom eines zu der Gruppe III ^Hes Periodensystems gehörenden Elements enthält, gebildet ist.

Jedes der aus Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählten Atome, die in dem ersten Schichtbereich (0, N, C) 103 enthalten sind, ist in dem Schichtbereich (0, N, C) 103 in der Richtung der Schichtdicke kontinuierlich und ungleichmäßig verteilt, ist jedoch in der Richtung, die zu der,-0berfläche des Trägers 101 im wesentlichen parallel ist, vorzugsweise in einer kontinuierlichen und gleichmäßigen Verteilung enthalten.

in dem in Fig. 1 gezeigten, fotoleitfähigen Element 100 ist am Oberflächenteil der amorphen Schicht 102 ein Schichtbereich 105 vorgesehen, der kein Atom eines zu der Gruppe III gehörenden Elements enthält. Dieser Schichtbereich 105 ist im Rahmen der Erfindung nicht erforderlich, kann jedoch gegebenenfalls vorgesehen

BAD ORiGSNAL

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sein. Das heißt, daß beispielsweise der erste Schichtbereich (0, N, C) 103 mit dem Schichtbereich (III) 104 identisch sein kann oder daß der zweite Schichtbereich (III) 104 bei einer alternativen Ausführungsform innerhalb des ersten Schichtbereichs 103 vorgesehen sein kann. Die in dem zweiten Schichtbereich (III) 104 enthaltenen Atome der Gruppe III sind in dem zweiten Schichtbereich (III) 104 in der Richtung der Schichtdicke kontinuierlich und ungleichmäßig verteilt, sie sind jedoch in der Richtung, die der Oberfläche des Trägers 101 im wesentlichen parallel ist, vorzugsweise in einer kontinuierlichen und gleichmäßigen Verteilung enthalten.

Mit dem Einbau mindestens einer aus Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählten Atomart in den ersten Schichtbereich (0, N, C) des erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Elements sind hauptsächlich Verbesserungen in bezug auf einen höheren Dunkelwiderstand und eine bessere Haftung zwischen der amorphen Schicht und dem Träger, auf dem die amorphe Schicht direkt vorgesehen ist, beabsichtigt.

Erfindungsgemäß können insbesondere im Fall von Schichtstrukturen, wie sie in dem fotoleitfähigen Element 100 von Fig. 1 gezeigt werden, wo die amorphe Schicht 102 einen ersten Schichtbereich (0, N, C) 103, der mindestens eine aus Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart enthält,

einen zweiten Schichtbereich (III) 104, der die Atome der Gruppe III enthält, und einen Oberflächenschichtbereich 105, der kein Atom der Gruppe III enthält, aufweist, wobei sich der erste Schichtbereich (0, N, C) 103 und der zweite Schichtbereich (III) 104 in einen gemeinsamen Schichtbereich teilen, bessere

- 15 - DE 2608 1 Ergebnisse erzielt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Element wird die Verteilung aller aus Sauerstoffatomen, Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählten Atomarten, die in den ersten Schichtbereich (0, N, C) 103 eingebaut sind, in erster Linie so durchgeführt, daß ihre Konzentration in Richtung auf den Träger 101 oder auf die an eine andere Schicht gebundene Seite höher ist, um eine gute Haftung und einen guten Kontakt mit dem Träger 101 oder der anderen Schicht zu gewährleisten. Zweitens wird es bevorzugt, daß die drei vorstehend erwähnten Atomarten so in den ersten Schichtbereich (0, N, C) 103 eingebaut werden, daß ihre Verteilungskonzentration in Richtung auf die freie Oberflächenseite 106 allmählich abnimmt, bis die Verteilungskonzentration an de" freien Oberfläche 106 im wesentlichen den Wert 0 erreicht, um den Oberflächensehichtbereich 105 gegenüber der von der freien Oberflächenseite 106 der amorphen Schicht 102 her erfolgenden Belichtung empfindlicher zu machen. V/as die in den zweiten Schichtbereich (III) 104 einzubauenden Atome der Gruppe III anbetrifft, so wird es im Fall eines Beispiels, bei dem in den Oberflächensehichtbereich 105 der amorphen Schicht 102 kein Atom der Gruppe III eingebaut ,-wird, bevorzugt, daß die Atome der Gruppe III derart verteilt werden, daß die Verteilungskonzentration der Atome der Gruppe III innerhalb des zweiten Schichtbereichs (III) 104 in Richtung auf die mit dem Oberflächenschichtbereich 105 verbundene Oberfläche allmählich abnimmt, bis sie an der mit dem Oberflächensehichtbereich 105 verbundenen Oberfläche im wesentlichen den Wert 0 erreicht, um einen glatten, elektrischen Kontakt zwischen dem zweiten Schichtberei^h (III) 104 und dem Oberflächen-

35 Schichtbereich 105 herzustellen.

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■*■ Als Beispiele für die zu der Gruppe III des Periodensystems gehörenden Atome, die erfindungsgemäß in den die amorphe Schicht bildenden, zweiten Schichtbereich (III) einzubauen sind, können B (Bor), Al (Aluminium), Ga (Gallium), In (Indium) und Tl (Thallium) erwähnt werden. Von diesen werden B und Ga besonders bevorzugt.

Erfindungsgemäß kann der Gehalt der Atome der Gruppe III in dem zweiten Schichtbereich (III), der nach Wunsch in geeigneter Weise so festgelegt werden kann, daß die Aufgabe der Erfindung in wirksamer Weise gelöst

wird, im allgemeinen 0,01 bis 5 χ 10 Atom-ppm, geeigneterweise 1 bis 100 Atom-ppm, vorzugsweise 2 bis 50 Atom-ppm und insbesondere 3 bis 20 Atom-ppm, jeweils auf die Siliciumatome bezogen, betragen. Der Gehalt der Sauerstoffatome, Stickstoffatome und Kohlenstoffatome in dem ersten Schichtbereich (0, N, C) kann ebenfalls in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften des gebildeten, fotoleitfähigen Elements festgelegt werden, beträgt jedoch im allgemeinen 0,001 bis 30 Atom-%, geeigneterweise 0,01 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 0,02 bis 10 Atom-% und insbesondere 0,03 bis 5 Atom-%. Wenn im Rahmen der Erfindung in dem ersten Schichtbereich (©, N, C) zwei oder drei aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählte Atomarten enthalten sind, wird der Gesamtgehalt der enthaltenen Atome so festgelegt, daß er innerhalb des vorstehend erwähnten,

30 numerischen Bereichs liegt.

Die Fig. 2 bis 7 zeigen jeweils typische Beispiele

für die Verteilung der Sauerstoffatome, Stickstoffatome

und Kohlenstoffatome und der Atome der Gruppe III,

die in der amorphen Schicht des erfindungsgemäßen,

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fotoleitfähigen Elements enthalten sind, in der Richtung der Schichtdicke.

In den Fi~. 2 bis 7 zeigt die Abszissenachse den Gehalt C der drei vorstehend erwähnten, in dem ersten Schichtbereich (0, N, C) enthaltenen Atomarten und der Atome der Gruppe III, während die Ordinatenachse die Richtung der Schichtdicke . der Fotoleitfähigkeit zeigenden, amorphen Schicht zeigt. t_ß zeigt die Lage der Oberfläche an der Trägerseite, während t die Lage der Oberfläche an der Seite, die der Trägerseite entgegengesetzt ist, zeigt. D. h., daß das Wachstum der amorphen Schicht, die die mindestens eine der drei vorstehend erwähnten Atomarten und dis Atome der- Gruppe III enthält, von der t_R-Seite ausgehend in Richtung auf die t -Seite fortschreitet.

Der Maßstab der Abszissenachse für die drei vorstehend erwähnten Atomarten ist von dem Maßstab für die Atome der Gruppe III verschieden. In den Fig. 2 bis 7 stellen die durchgehenden Linien A2 bis A4 und A7 bis A9 und die durchgehenden Linien B2 bis B4 und B7 bis B9 die Linien der Verteilungskonzentration der drei, vorstehend erwähnten Atomarten bzw. der Atome der Gruppe III

dar. ^r -

In Fig. 2 wird eine erste typische Ausführungsform der Verteilung der drei vorstehend erwähnten Atomarten und der Atome der Gruppe III, die in der amorphen Schicht enthalten sind, in der Richtung der Schichtdicke gezeigt.

Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausf ührungs form weist die amorphe Schicht (t t_n) (der gesamte Schichtbereich von t bis t_ß), die a-Si, vorzugsweise a-Si(H,X) enthalt

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¹ und Fotoleitfähigkeit zeigt, einen Schichtbereich (t, t_) (den Schichtbereich zwischen t₁ und t_), in

Ib 1 D

dem die aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählten Atome (M) mit der Vertei-5 lungskonzentration C₁ und die Atome der Gruppe III mit der Verteilungskonzentration C,,.,.,-·,.. von der Trägerseite ausgehend in der Richtung der Schichtdicke im wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, und einen Schichtbereich (t t.), in dem die Verteilungskonzentra-

tion der vorstehend erwähnten Atome (M) von C₁ bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 allmählich linear abnimmt und die Verteilungskonzentration der Atome der Gruppe III von C^₁₁. ν.. bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 linear abnimmt, auf.

Im Fall der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, bei der die amorphe Schicht (t t_o) auf der Trägerseite

Ξ Ώ

vorgesehen ist, eine Berührungsfläche mit dem Träger oder einer anderen Schicht, die mit der amorphen Schicht tg gemeinsam hat, aufweist und einen Schichtbereich (t., t_u) enthält, in dem die Atome (M) und die Atome

1 D

der Gruppe III gleichmäßig verteilt sind, können die Verteilungskonzentrationen Cz₁₇₁-N₁ und C₁ nach Wunsch in geeigneter Weise in bezug auf den Träger oder andere Schichten festgelegt werden, wobei C_fTTT,^ 0,\ bis

4 ν ¹¹J-) !

8 χ 10 Atom-ppm, geeigneterweise 0,1 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 1 bis 400 Atom-ppm und insbesondere 2
bis 200 Atom-ppm, jeweils auf Siliciumatome bezogen, beträgt, während C 0,01 bis 35 Atom-%, geeigneterweise 0,01 bis 30 Atom-%, vorzugsweise 0,02 bis 20 Atom-% und insbesondere 0,03 bis 10 Atom-% beträgt.

Der Schichtbereich (t t. ) ist hauptsächlich zum Zweck der Sensibilisierung unter Erzielung einer höheren Fotoempfindlichkeit vorgesehen, und die Schichtdicke

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des Schichtbereichs (t t₁ ) sollte nach Wunsch in geeigneter Weise in bezug auf die Verteilungskonzentration C. der Atome (M) und die Verteilungskonzentration ^C(III)1 ^{rter Atome der} Gruppe III, insbesondere in bezug auf die Verteilungskonzentration C-, festgelegt werden.

Im Rahmen der Erfindung hat der an dem Oberflächenschichtbereich der amorphen Schicht vorgesehene Schichtbereich (t t₁) geeigneterweise eine Dicke von im allgemeinen 10,0 nm bis 10 μτη, vorzugsweise 20,0 nm bis 5 μηι und insbesondere 50,0 nm bis 3 μτη.

Bei einem fotolei^-fähigen Element mit der in Fig. 2 gezeigten Verteilung der Atome (M) und der Atome der Gruppe III wird es bevorzugt, an dem an der Oberfläche der Trägerseite (entsprechend der Lage t_ß) befindlichen Teil in der amorphen Schicht einen Schichtbereich (t₂ t_) auszubilden, in dem der Verteilungskonzentration der

B
Atome (M) ein Wert gegeben wird, der höher ist als die

Verteilungskonzentration C-, wie

es durch die Strichpunktlinie a in Fig. 2 gezeigt wird, um die Haftung an dem Träger oder einer anderen Schicht zu verbessern sowie um eine Injektion von Ladungen von der Trägerseite in die amorphe Sehicht zu inhibieren, während auch Verbesserungen in · bezug auf die Erzielung einer höheren Fotoempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiderstandes angestrebt werden.

Die Verteilungskonzentration C„ der Atome (M) in dem Schichtbereich (t_o, t_n), in dem die Atome (M) mit einer hohen Konzentration verteilt sind, kann im allgemeinen 70 Atom-% oder weniger, vorzugsweise 50 Atom-% oder weniger und insbesondere 30 Atom-% oder weniger betragen. Die Verteilung der Atome (M) in dem Schicht-

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bereich, in dem die Atome (M) mit höheren Konzentrationen verteilt sind, kann in der Richtung der Schichtdicke in konstanter Weise gleichmäßig ausgebildet werden, wie es in Fig. 2 durch die Strichpunktlinie a gezeigt wird, oder die Verteilungskonzentration der Atome (M), kann alternativ zwecks Erzielung eines guten, elektrischen Kontaktes mit einem benachbarten,' direkt verbundenen Schichtbereich so ausgebildet werden, daß sie von der Trägerseite ausgehend bis zu einer bestimmten Dicke einen konstanten Wert Cp hat und danach kontinuierlich und allmählich bis zu einem Wert C. abnimmt, wie es in Fig. 2 durch die Strichpunktlinie b gezeigt wird.

Die Verteilung der in dem zweiten Schichtbereich (III) enthaltenen Atome der Gruppe III kann im allgemeinen so ausgebildet werden, daß man an der Trägerseite einen Schichtbereich£entsprechend dem Schichtbereich (ti t_n)7 erhält, in dem ein konstanter Wert der Vertei-

lungskonzentration Cz₁₁₁X₁ aufrechterhalten wird, jedoch wird geeigneterweise zum Zweck einer wirksamen Inhibierung der Injektion von Ladungen von der Trägerseite in die amorphe Schicht ein Schichtbereich (t„ tg) vorgesehen, in dem die Atome der Gruppe III mit einer hohen Konzentration verteilt sind, wie es in Fig. 2 durch die Strichpunktlinie c gezeigt wird.

Erfindungsgemäß kann der Schichtbereich (t_ t_n) vorzugsweise so vorgesehen sein, daß dieser Schichtbereich nicht mehr als 5 pm von der Lage t_R entfernt ist. Der Schichtbereich (t_o t_n) kann so ausgebildet werden, daß er den gesamten Schichtbereich (L_T), der .sich von der Lage t_n ausgehend bis zu einer Dicke von

rs

5 pm erstreckt, einnimmt, oder er kann als Teil des Schichtbereichs (L_) vorgesehen werden.

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Es kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der gebildeten, amorphen Schicht festgelegt werden, ob der Schichtbereich (t_Q

t_) als Teil des Schichtbereichs (L™) ausgebildet rs i

werden od^r den gesamten Schichtbereich (Lm) einnehmen soll.

Der Schichtbereich (t_o ΐ_Ώ) kann geeigneterweise so

O JD

gebildet werden, daß die Atome der Gruppe III in der Richtung der Schichtdicke in der Weise verteilt sind, daß der Höchstwert der Verteilungskonzentration C
im allgemeinen 50 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 80 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr, auf die Siliciumatome bezogen, beträgt.

Das heißt, daß der zweite Schichtbereich (III), der die Atome der Gruppe III enthält, erfindungsge.näxB vorzugsweise so ausgebildet werden kann, daß der Höchstwert C der Verteilungskonzentration innerhalb einer max

nicht mehr als 5 fim von der Trägerseite entfernten Schichtdicke (innerhalb eines Schichtbereichs, dessen von tg aus gerechnete Dicke 5 pm beträgt) vorliegt.

Der Schichtbereich (t_ t-,), in dem die Atome (M) mit

c. JbS

einer höheren Konzentration verteilt sind_? und der Schichtbereich (t,, t_o), in dem die Atome der Gruppe

O JD

III mit einer höheren Konzentration verteilt sind, können erfindungsgemäß Dicken haben, die in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Gehalten und den Verteilungszuständen der Atome (M) oder der Atome der Gruppe III festgelegt werden können und geeigneterweise im allgemeinen 5,0 nm bis 5 pm, vorzugsweise 10,0 nm bis 2 pm und insbesondere 20,0 nm bis 500,0 nm betragen.

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Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform grundsätzlich ähnlich, unterscheidet sich jedoch in dem folgenden Merkmal: Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform beginnt die Verminderung der Verteilungskonzentrationen sowohl der Atome (M) als auch der Atome c.er Gruppe (III) in der Lage t₁, bis diese Verteilungskonzentrationen in der Lage t im wesentlichen den Wert 0 erreichen. Im Gegensatz dazu beginnt im Fall der Ausführungsform von Fig. 3 die Verminderung der Verteilungskonzentration der Atome (M) in der Lage t_?, wie es durch die durchgehende Linie A3 gezeigt wird, während die Verminderung der Verteilungskonzentration der Atome der Gruppe III in der Lage t^ beginnt, wie es durch die durchgehende Linie B3 gezeigt wird, und beide Verteilungskonzentrationen erhalten in der Lage

t einen Wert von im wesentlichen 0.

Das heißt, daß der erste Schichtbereich (t t_D), der

die Atome (M) enthält, aus einem Schichtbereich (t_? t_), in dem die Atome (M) im wesentlichen gleichmäßig mit einer Verteilungskonzentration C. enthalten sind, und einem Schichtbereich (t t_o), in dem die Verteilungskonzentration von C₁ bis zu einem Wert von im wesent-

25 liehen 0 linear abnimmt, besteht.

Der zweite Schichtbereich (t t_R), der die Atome der Gruppe III enthält, besteht aus einem Schichtbereich (t- tg), in dem die Atome der Gruppe III im wesentlichen

30 gleichmäßig mit einer Verteilungskonzentration C

enthalten sind, und einem Schichtbereich (t t₁ ), in dem die Verteilungskonzentration von Q,,^ , bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 linear abnimmt.

t mit einer Vertexlungskonzen brat ion Cz₁₁₁^ enthalten

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Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform ist eine Abwandlung der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform und hat den gleichen Aufbau wie in Fig. 3, jedoch mit dem Unterschied, daß innerhalb eines Schichtbereichs (t , tg), in dem d¹'e Atome (M) mit einer Verteilungskonzentration C₁ gleichmäßig verteilt sind, ein Schichtbereich (t₂, t_) vorgesehen ist, in dem die Atome der Gruppe III in

einer gleichmäßigen Verteilung mit einer Verteilungskonzentration C/TTTNi enthalten sind.
10

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Atome der Gruppe III in dem gesamten Bereich der amorphen Schicht ^Schichtbereich (t ^-a)J enthalten sind, wobei die Atome der Gruppe III auch an der Oberflächenlage t_s mi
sind.

Der Schichtberei^h (t t_D), der die Atome (M) enthält,

s ti

wie es durch die durchgehende Linie A7 gezeigt wird, weist einen Schichtbereich (t„ t_n), in dem die Atome

ά ti

(M) im wesentlichen gleichmäßig mit einer Verteilungskonzentration C₁ enthalten sind, und einen Schichtbereich (t t_o), in dem die Verteilungskonzentration von C₁

S c. 1

bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 allmählich abnimmt, auf.

Die Verteilung der Atome der Gruppe III in der amorphen Schicht wird durch die durchgehende Linie B7 gezeigt. Das heißt, daß der Schichtbereich (t t„), der die

S Jd Atome der Gruppe III enthält, einen Schichtbereich (t₁ tg), in dem die Atome der Gruppe III im wesentlichen gleichmäßig mit einer Verteilungskonzentration C enthalten sind,und einen Schichtbereich (t t,), in dem die Atome der Gruppe III in einer Verteilung enthalten sind, die sich zwischen der Verteilungskonzentration

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i ^{und der} Verteilungskonzentration ^c(th)3 ⁱⁿ kontinuierlicher Weise linear ändert, um die Änderung der Verteilung der Atome der Gruppe III zwischen diesen Verteilungskonzentrationen kontinuierlich zu machen, 5 aufweist.

Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform.

10 Überall in dem gesamten Bereich der amorphen Schicht sind die Atome (M) und die Atome der Gruppe III enthalten, wie es durch die durchgehende Linie A8 bzw. die durchgehende Linie B8 gezeigt wird. In dem Schichtbereich (t_o t_n) sind die Atome (M) mit einer Verteilungskon-

c. ti

15 zentration C₁ und die Atome der Gruppe III mit einer Verteilungskonzentration C/„-j..,.. jeweils in einer gleichmäßigen Verteilung enthalten, während in dem Schichtbereich (t t ) die Atome der Gruppe III mit einer Verteilungskonzentration Cr₁₁₁X- gleichmäßig

enthalten sind.

Die Atome (M) sind in dem Schichtbereich (t t_o) in einer Verteilungskonzentration enthalten, die von dem Wert C₁ an der dem Träger zugewandten Seite bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 in der Lage t
allmählich linear abnimmt, wie es durch die durchgehende Linie A8 gezeigt wird.

In dem Schichtbereich (t₁ t_?) sind die Atome der Gruppe III in einer Verteilung enthalten, die von der Verteilungskonzentration C/ _TJ₁-X₁ bis zu der Verteilungskonzentration C/_TTTv„ allmählich abnimmt.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform sind sowohl die Atome (M) als auch die Atome der Gruppe III in

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* dem Schichtbereich in einer ungleichmäßigen, kontinuierlichen Verteilung enthalten, und innerhalb des Schichtbereichs (t t_D), der die Atome (M) enthält, ist ein

S Jd

Schichtbereich (t. t_o) vorgesehen, der die Atome der

i O

5 Gruppe IU enthält.

In -dem Schichtbereich (t„ t„) sind die Atome (M) im wesentlichen gleichmäßig mit einer konstanten Verteilungskonzentration C₁ und die Atome der Gruppe III mit einer konstanten Verteilungskonzentration C(TTi)I enthalten, und in dem Schichtbereich (t.. t~) sind die Atome (M) und die Atome der Gruppe III mit Verteilungskonzentrationen enthalten, die mit dem Wachstum der einzelnen Schichten allmählich abnehmen, wobei die Verteilungskcn^entration im Fall der Atome der Gruppe III in der Lage t₁ im wesentlicnen 0 beträgt.

Die Atome (M) sind in der Weise enthalten, daß sie in der Schicht, die kein Atom der Gruppe III enthält, d„ h. in dem Schichtbereich (t t,), eine linear ab-

ο JL

nehmende Verteilungskonzentration bilden, die bei t einen Wert von im wesentlichen 0 erhält.

Vorstehend sind unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 einige typische Ausfuhrungsformen der Verteilungen der Sauerstoffatome, Stickstoffatome und Kohlenstoffatome und der Atome der Gruppe III, die in der amorphen Schicht enthalten sind, in der Richtung der Schichtdicke beschrieben worden« Im Fall der Fig. 3 bis 7 ist es auch möglich, ähnlich wie im Fall von Fig. 2 beschrieben einen Schichtbereich mit einer Verteilung vorzusehen, die an der Trägerseite einen Anteil mit einer höheren Konzentration C der Atome (M) oder der Atome der Gruppe III und an der der Oberfläche t
zugewandten Seite einen Anteil, bei dem die Konzentration

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OH

C im Vergleich mit der Konzentration an der Trägerseite relativ vermindert ist, aufweist.

Wenn die amorphe Schicht aus a-Si(H,X^ gebildet ist, können erfindungsgemäß als typische Beispiele für Halogenatome (X), die in die amorphe Schicht einzubauen sind, Fluor, Chlor, Brom und Jod erwähnt werden, wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt werden.

Die Bildung einer aus a-Si(H,X) gebildeten, amorphen Schicht kann erfindungsgemäß nach einem Vakuumbedampfungsverfahren unter Anwendung der Entladungserscheinung , beispielsweise nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenplattierverfahren, durchgeführt werden. Für die Bildung einer aus a-Si(H,X) bestehenden, amorphen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Zuführung von Siliciumatomen (Si) in eine Abscheidungskammer eingeleitet, deren Innenraum auf einen verminderten Druck gebracht werden kann und in der zur Bildung einer Schicht aus a-Si(H.X) auf der Oberfläche eines Trägers, der in der Kammer in eine vorbestimmte Lage gebracht worden ist, eine Glimmentladung erzeugt wird. Wenn die amorphe Schicht nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet werden soll, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) in eine zur Zerstäubung dienende Kammer eingeleitet werden, wenn die Zerstäubung unter Anwendung eines aus Silicium (Si) gebildeten Targets in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie Ar oder He oder einer Gasmischung auf

35 Basis dieser Gase bewirkt wird.

* Zu dem erfindungsgemäß fur die Zuführung von Si einzusetzenden, gasförmigen Ausgangsmaterial können als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie SiH₄, Si₂H₅, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ gehören. SiH₄ und SipH_fi werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Si besonders bevorzugt.

Als wirksames, gasförmiges Ausgangsmaterial für den
Einbau von Halogenatomen, das erfindungsgemäß einzusetzen ist, kann vorzugsweise eine Anzahl von Halogenverbindungen wie gasförmige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen und halogensubstituierte Silanderivat?, d.i? gasförmig oder vergasbar sind, erwähnt werden.

Alternativ ist erfindungsgemäß auch der Einsatz einer gasförmigen oder vergasbaren, Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung, die aus Siliciumatomen und Halogenatomen gebildet ist, wirksam.

Zu typischen Beispielen für Halogenverbindungen, die erfindungsgemäß vorzugsweise eingesetzt werden, können gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF, C1F_Q, BrF₁-, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl und JBr gehören.

Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung, d. h. als mit Halogenatomen substituiertes Silanderivat, werden Siliciumhalogenide wie SiF , Si_Fg, SiCl₄ und SiBr₄ bevorzugt.

Wenn das erfindungsgemäße, fotoleitfähige Element nach dem Glimmentladungsverfahren unter Anwendung

BAD GRSGJMAL

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- 28 - DE 2608

einer solchen Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf einem gegebenen Träger eine aus a-Si, das Halogenatome (X) enthält, bestehende, amorphe Schicht gebildet werden, ohne daß als zur Zuführung von Si befähigtes, gasförmiges Ausgangsmaterial ein gasförmiges Siliciumhydrid eingesetzt wird.

Das grundlegende Verfahren zur Bildung der Halogenatome enthaltenden, amorphen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren besteht darin, daß ein zur Zuführung von Si dienendes, gasförmiges Ausgangsmaterial, nämlich ein gasförmiges Siliciumhalogenid, und ein Gas wie Ar, Η« oder He in einem vorbestimmten Verhältnis in einer geeigneten Menge in die zur Bildung einer amorphen Schicht dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Glimmentladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden und dadurch auf einem Träger eine amorphe Schicht zu bilden. Zum Einbau von Wasserstoffatomen in die amorphe Schicht kann die Schicht auch gebildet werden, indem man eine Wasserstoffatome enthaltende, gasförmige Siliciumverbindung in einem geeigneten Verhältnis mit diesen Gasen vermischt.

Alle Gase, die zur Einführung der einzelnen Atomarten dienen, können entweder als einzelne Spezies oder in Form einer Mischung von mehr als einer Spezies in einem vorbestimmten Verhältnis eingesetzt werden.

Zur Bildung einer aus a-Si(H,X) bestehenden, amorphen Schicht nach dem reaktiven Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenplattierverfahren wird beispielsweise im Fall des Zerstäubungsverfahrens die Zerstäubung unter Anwendung eines Targets aus Si in einer geeigneten Gasplasmaatmosphäre bewirkt. Alternativ wird im Fall

β 4 β «

des Ionenplattierverfahrens polykristallines Silicium oder Einkristall-Silicium als Ve rdarnpfungs quelle in ein Aufdampfschiffchen hineingebracht, und die Silicium-Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen, beispielsweise nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahl verfahren, verdampft, wobei den verdampften, fliegenden Substanzen ein Durchtritt durch eine geeignete Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Während dieser Verfahrensweisen kann zur Einführung von Halogenatomen in die gebildete Schicht beim Zerstäubungsverfahren oder beim Ionenplattierverfahren eine gasförmige Halogenverbindung, wie sie vorstehend erwähnt wurde, oder eine halogenhaltige Siliciumverbindung, wie sie vorstehend erwähnt wurde, in die Abscheidungskammer eingeleitet werden, um darin eire Plasmaatmosphäre aus diesem Gas zu bilden.

Wenn Wasserstoffatome eingeführt werden, können ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoff atomen wie H_? und ein Gas wie die vorstehend erwähnten Silane in die zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird.

Erfindungsgemäß können als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen die Halogenverbindungen oder die halogenhaltigen Siliciumverbindungen, die vorstehend erwähnt wurden, in wirksamer Weise eingesetzt werden. Außerdem ist es auch möglich, ein gasförmiges oder vergasbares Halogenid, das Wasserstoffatome als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten enthält, beispielsweise einen Halogenwasserstoff wie HF, HCl, HBr oder HJ oder ein halogensubstituiertes Siliciumhydrid wie SiH₂F₃, SiH₃J₂, SiH₃Cl₂, SiHCl₃,

BAD ORiGiNAL

- 30 - DE 2608 SiH₀Br₀ oder SiHBr„ als wirksames Ausgangsmaterial

CC O

für die Bildung einer amorphen Schicht einzusetzen.

Diese Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten und dazu befähigt sind, während der Bildung der amorphen Schicht gleichzeitig mit der Einführung von Halogenatomen in die Schicht Wasserstoffatome einzuführen, die hinsichtlich der Regulierung der elektrischen oder fotoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind, können vorzugsweise als Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen eingesetzt werden.

Für den Einbau von Wasserstoffatomen in die Struktur der amorphen Schicht kann dafür gesorgt werden, daß in einer Abscheidungskammer, in der die Entladung angeregt wird, zusammen mit einer zur Zuführung von Si dienenden Siliciumverbindung H_ oder ein gasförmiges Siliciumhydrid wie SiH., Si_oH_K, Si H_ oder Si.H_1n vorliegt.
20

Im Fall des reaktiven Zerstäubungsverfahrens wird beispielsweise ein Si-Target eingesetzt, und ein zur Einführung von Halogenatomen dienendes Gas und H_o-Gas werden, zusammen mit einem Inertgas wie He oder Ar, falls dies notwendig ist, in eine Abscheidungskammer eingeleitet, in der eine Plasmaatmosphäre gebildet wird, um eine Zerstäubung unter Anwendung des Si-Targets zu bewirken und dadurch auf dem Träger eine aus a-Si(H,X) bestehende, amorphe Schicht zu bilden. 30

Außerdem kann auch ein Gas wie B_OH_ oder ein anderes

d D

Gas als Dotiermittel eingeleitet werden.

Die Menge der Wasserstoffatome (H) oder der Halogenatome 35 (X) oder die Gesamtmenge dieser beiden Atomarten, die

O O Ö Ck

- 31 - DE 2608

* in die amorphe Schicht des erfindungsgemäßen, fotdleitfähigen Elements eingebaut werden, kann vorzugsweise 1 bis 40 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% betragen.
5

Zur Regulierung der Mengen der Wasserstoffatome (H) und/oder der Halogenatome (X) in der amorphen Schicht können die Trägertemperatur während der Abscheidung und/oder die Mengen der zum Einbau von Wasserstoffatomen (H) oder Halogenatomen (X) eingesetzten, in die Abscheidungsvorrichtung einzuleitenden Ausgangsmaterialien, die Entladungsleistung usw. reguliert werden.

ErfindungGgemäß können als verdünnendes Gas, das bei der Bildung einer anorphen Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren oder dem Zerstäubungsverfahren eingesetzt wird, vorzugsweise Edelgase wie He, Ne oder Ar erwähnt werden.

Für die Bildung eines ersten Schichtbereichs (0, N, C) durch Einführung mindestens einer aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlenstoffatomen ausgewählten Atomart (M) in eine amorphe Schicht oder für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs (III) durch Einführung der Atome eines zu der Gruppe III des Periodensystems gehörenden Elements in die amorphe Schicht kann ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe III oder für die Einführung der Atome (M) oder können beide Ausgangsmaterialien zusammen mit einem Ausgangsmaterial für die Bildung einer amorphen Schicht eingesetzt werden, während ihre in die gebildete Schicht einzubauenden Mengen reguliert werden.

Wenn zur Bildung eines die amorphe Schicht bildenden, ersten Schichtbereichs (0, N, C) das Glimmentladungs-

IAD

- 32 - DE 2608

verfahren angewandt wird, kann das Ausgangsmaterial für die Bildung des ersten Schichtbereichs in gewünschter Weise aus den vorstehend beschriebenen Ausgangsmaterialien für die Bildung der amorphen Schicht ausgewählt werden, und dazu wird mindestens eines der Ausgangsmaterialien für die Einfuhrung der Atome (M) zugegeben. Als Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome (M) können die meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen in vergaster Form, die Atome (M) als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, eingesetzt werden.

Als Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen als Atome (M) kann beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome (0) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und, falls ■ notwendig, einem Gas, das Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Alternativ kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmateri al, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome (0) und Wasser-Stoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Des weiteren ist es auch möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si), Sauerstoffatome (0) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einzusetzen.

Es ist auch ein anderes Verfahren möglich, bei dem eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial,

BAD ORIGINAL

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das Siliciumatome (Si) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterj.al, das Sauerstoffatome (0) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt wird.
5

Als Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen als Atome (M) kann eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Stickstoffatome (N) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und, falls notwendig, einem Gas, das Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden.

Alternativ Kcüin auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si j als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgar.gsmaterial, das Stickstoffatome (N) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Des weiteren ist es auch möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si), Stickstoffatome (N) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ir. einem gewünschten Mischungsverhältnis einzusetzen. Es ist auch ein anderes Verfahren möglich, bei dem eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Stickstoffatome (N) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt wird.

BAELORiGINAL

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Als Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstoffatomen als Atome (M) kann eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Kohlenstoffatome (C) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und, falls notwendig, einem Gas, das Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Alternativ kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Kohlenstoffatome (C) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Des weiteren ist es auch möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si), Kohlenstoffatome (C) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einzusetzen.

Es ist auch ein anderes Verfahren möglich, bei dem eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterialj das Siliciumatome (Si) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsjnaterial, das Kohlenstoff atome (C) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt wird.

Als Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome (M) zur Bildung des ersten Schichtbereichs (0, N, C) können in wirksamer Weise z. B. Sauerstoff (0_?), Ozon (0„), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (N0_o),

O ti.

Distickstoffoxid (N 0), Distickstofftrioxid (N_o0„), Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N_0 ),

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Stickstofftrioxid (NO₃), niedere Siloxane, die Siliciumatome (Si), Sauerstoffatome (0) und Wasserstoffatome

(H) als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, wie Disiloxan (HLSiOSiH ) und Trislloxan (H₀SiOSiH₀OSiH₀), gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen, die aus Stickstoffatomen (N) oder aus Stickstoffatomen

(N) und Wasserstoffatomen (H) bestehen, wie Stickstoff, Nitride und Azide, wozu beispielsweise Stickstoff (N₀), Ammoniak (NH₀), Hydrazin (H NNH..), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₀) und Ammoniumazid (NH.N₀) gehören,

ο 4 ο

gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen wie Methan (CH.), Ethan (C_OH_C), Propan (C₀H₀),

4 ti Ό -i ti

η-Butan (n-C,H „) und Pentan (C₁-H₁₀), ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen wie Ethylen (C₀H₄), Propylen (C₀H,.), Bjten-1 (CZn₀), Buten-2 (C.H_Q), Iso-

OD 4 O 4 O

butylen (C.H_fi) und Penten (C-H_1n) und acetylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Acetylen (C₂H₃), Methylacetylen (C₃H₄) und Butin (C₄H₅) und Alkylsilane, die Siliciumatome (Si), Kohlenstoffatome (C) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, wie Si(CH₀). und Si (C₀H^)₄J eingesetzt werden.

Im übrigen können zur Erzielung des Vorteils der Einführung von Halogenatomen zusätzlich zu Stickstoffatomen auch halogenhaltige Stickstoffverbindungen wie Stickstoff trifluorid (NF₃), Distickstofftetrafluorid (N₃F₄) oder Distickstoffdifluorid (N₀F ) eingesetzt werden.

Es ist auch möglich, daß zur Bildung des ersten Schichtbereichs (0, N, C) nicht nur eine Art dieser Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome (M), sondern mehr als eine Art, die in geeigneter Weise ausgewählt wird, eingesetzt wird. Es ist auch möglich, zwei oder drei aus Sauerstoffatomen, Stickstoffatomen und Kohlen-

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stoffatomen ausgewählte Atomarten in den ersten Schichtbereich (0, N, C) einzuführen, in dem man mindestens eine aus den Ausgangsmate r:-. alien für die Einführung von Sauerstoffatomen, den Ausgangsmaterlalien für die Einführung von Stickstoffatomen und den Ausgangsmaterialien für die Einführung von Kohlenstoffatomen ausgewählte Art eines Ausgangsmaterials einsetzt.

Für die Bildung eines Sauerstoffatome enthaltenden Schichtbereichs (0) als erster Schichtbereich (0, N, C) nach dem Zerstäubungsverfahren kann als Target eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder SiOp-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und SiCL· enthalten ist, eingesetzt werden, und die Zerstäubung kann in verschiedenen Gasatmosphären

bewirkt werden.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, wird ein Ausgangsmaterial für die Einführung ^von Sauerstoff ggf. zusammen mit einem Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X), das, falls erwünscht, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, in der ein Gasplasma aus diesen Gasen gebildet und die Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe bewirkt wird.

Alternativ kann die Zerstäubung unter Verwendung von Si und SiOp als getrennten Targets oder unter Verwendung eines platten- oder folienförmigen Targets aus einer Mischung von Si und Si0„ in einer Atmosphäre eines verdünnten Gases als Gas für die Zerstäubung oder in einer Atmosphäre eines Gases, das Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, bewirkt werden. Als Ausgangsmaterial

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für die Einführung von Sauerstoffatomen können auch im Fall der Zerstäubung die Ausgangsmaterialien für die Einführung von Sauerstoffatomen eingesetzt werden, die in den Beispielen für die Verwendung bei der Glimm-

5 entladung als wirksame Gase erwähnt worden sind.,

Für die Bildung eines Stickstoffatome enthaltenden Schichtbereichs (N) als erster Schichtbereich (O₉ JSf, C) nach dem Zerstäubungsverfahren wird eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder Si-N^-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und SioN. enthalten ist, als Target eingesetzt, und die Zerstäubung wird in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen bewirkt.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Tax-get eingesetzt wird, werden ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen (N) und, falls notwendig, ein
Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen

(H) und/oder Halogenatomen (X), die, falls erwünscht, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskarnmer eingeleitet, um darin ein Gasplasma aus diesen Gasen zu bilden und eine Zerstäubung der Si-Scheibe zu bewirken.

Alternativ können Si und Si„N als getrennte Targets oder in Form eines platten- bzw. folienförmigen Targets aus einer Mischung von Si und Si„N₄ eingesetzt werden, wobei die Zerstäubung in einer verdünnten Gasatmosphäre als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, bewirkt wird. Als Ausgangsmaterial für die Einführung von Stickstoffatomen können auch im Fall der Zerstäubung die Ausgangsmaterialien für die Einführung von Stickstoffatomen eingesetzt werden, die vorstehend in den Beispielen

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für die Verwendung bei der Glimmentladung als wirksame Gase erwähnt wurden.

Für die Bildung eines Kohlenstoffatom enthaltenden Schichtbereichs (C) als erster Schichtbereich (0, N, C) nach dem Zerstäubungsverfahren wird als Target eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder C-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und C enthalten ist, eingesetzt, und die Zerstäubung wird in einer Atmosphäre aus verschiedenen Gasen

bewirkt.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, werden ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstof r'fitomen (C) und, falls notwendig, ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X), die, falls erwünscht, mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, um darin ein Gasplasma aus diesen Gasen zu bilden und eine Zerstäubung der Si-Scheibe zu bewirken.

Alternativ können Si und C als getrennte Targets oder in Form eines folien- bzw. plattenförmigen Targets aus einer Mischung von Si und C eingesetzt werden, wobei die Zerstäubung in einer Gasatmosphäre bewirkt wird, die mindestens Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält. Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstoffatomen kann auch im Fall der Zerstäubung ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Kohlenstoffatomen eingesetzt werden, das vorstehend als Beispiel für wirksame Gase für die Verwendung bei der Glimmentladung erwähnt wurde.

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Für die Einführung von zwei oder drei aus Sauerstoffatomen (0), Stickstoffatomen (N) und Kohlenstoffatomen (C) ausgewählten Atomarten in den gebildeten, ersten Schichtbereich (0, N, C) bei der Bildung des ersten Schichtbereichs (0, N, C) nach dem Zerstäubungsverfahren können als Target SiO_, Si„N. oder eine Mischung von SiOp und Si₃N₄ eingesetzt werden, können als Target eine Mischung von Si mit SiO₀ oder Si-N. oder eine Mischung von Si₉ SiO_p und Si„N₄ eingesetzt werden oder können alternativ als Target eine Mischung von C mit SiO„ oder Si„N₄ oder eine Mischung von C, SiO„ und Si₃N₄ eingesetzt werden.

Für die Bildung eines die amorphe Schicht bildenen, zweiten Scnicntbe^eichs (HT) kann ein gasförmiges oder vergasbares Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe III im gasförmigen Zustand zusammen mit einem Ausgangsmaterial für die Bildung einer amorphen Schicht, wie es vorstehend erwähnt wurde, in eine zur Bildung einer amorphen Schicht dienende Vakuumbedampf ungskammer eingeleitet werden.

Der Gehalt der in den zweiten Schichtbereich einzuführenden Atome der Gruppe III kann frei reguliert werden, indem man beispielsweise die Gasdurchflußmengen, die Verhältnisse der Gasdurchflußmengen der in die Abscheidungskammer eingeleiteten Ausgangsmaterialien oder die Entladungsleistung reguliert.

Als Ausgangsmaterialien, die erfindungsgemäß in wirksamer Weise zur Einführung der Atome der Gruppe III eingesetzt werden können, können für die Einführung von Boratomen Borhydride wie B₃H₅, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H_n, BgH₁₀, B₅H₁₃ oder BgH₁₄ und Borhalogenide wie BF , BCl₃ oder BBr₃ erwähnt werden. Außerdem können beispielsweise auch

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AlCl₀, GaCl₀, Ga(CH₀). , InCl₀ oder TlCl eingesetzt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann die Bildung eines Übergangs-Schichtbereichs (d. h. eines Schichtbereichs, in dem sich die Verteilungskonzentration entweder der Atome (M) oder der Atome der Gruppe (III) in der Richtung der Schichtdicke ändert) erzielt werden, indem man die Durchflußgeschwindigkeit des Gases, in dem der Bestandteil, dessen Verteilungskonzentration verändert werden soll, enthalten ist, in geeigneter Weise verändert. Beispielsweise kann die Öffnung eines vorbestimmten Nadelventils, das im Verlauf des Gasströmungssystems vorgesehen ist, durch ein manuelles Verfahren oder durch das üblicherweise angewandte Verfahren, bei dem ein Motor mit Außenantrieb eingesetzt wird, allmählich verändert werden. Während dieses Vorgangs muß die Geschwindigkeit, mit der die Durchflußgeschwindigkeit verändert wird, nicht linear sein, sondern die Durchflußgeschwindigkeit kann gemäß einer Änderungsgeschwindigkeitskurve, die vorher beispielsweise durch einen Mikrocomputer entworfen worden ist, verändert werden, damit eine gewünschte AtomgehaltsKurve erhalten wird.

Es hat keinen Einfluß auf die Eigenschaften einer gebildeten, amorphen Schicht, ob der Plasmazustand während der Bildung der amorphen Schicht aufrechterhalten wird oder an der Grenze zwischen dem Übergangsschichtbereich und anderen Schichtbereichen unterbrochen wird, jedoch wird eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens vom Standpunkt der Regulierung des Verfahrens aus bevorzugt.

Wenn der Übergangsschichtbereich nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet wird, kann im Fall der Anwendung

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eines Targets, das einen Bestandteil enthält, dessen Verteilungskonzentration verändert werden soll, das Target vorher so hergestellt bzw« präpariert werden, daß dieser Bestandteil mit einer gewünschten Veränderung der Verteilungskonzentration verteilt werden kann.

Die amorphe Schicht kann eine Dicke haben, die in geeigneter Weise nach Wunsch so festgelegt wird, daß die in der amorphen Schicht erzeugten Fototräger in wirksamer Weise transportiert werden können, jedoch beträgt die Dicke der amorphen Schicht im allgemeinen 3 bis 100 pm und vorzugsweise 5 bis 50

Der Träger kann entweder elektrisch leitend oder isolierend sein. Als Beispiele für elektrisch leitende Materialien können Metalle wie NiCr, rostfreier Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, 2a, V, Ti, Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden»

Als isolierende Träger können üblicherweise Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, Polycarbonate, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamide gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere und andere Materialien eingesetzt wö'rden. Diese isolierenden Träger können geeigneterweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer Behandlung unterzogen worden ist, durch die sie elektrisch leitend gemacht worden ist, und andere Schichten werden geeigne-

terweise auf der Seite des Trägers vorgesehen, die durch eine solche Behandlung elektrisch leitend gemacht worden ist.

Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht 35

werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus NiCr,

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Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₃O₃, SnOp oder ITO(In₂O₃H-SnO₂) vorgesehen wird. Alternativ kann eine Kunstharzfolie wie eine Polyesterfolie auf ihrer Oberfläche durch Vakuumaufdampfung, Elektronen-

5 strahlabscheidung oder Zerstäubung eines Metalls wie
NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta,
V, Ti oder Pt oder durch Laminieren eines solchen I Metalls auf die Oberfläche elektrisch leitend gemacht f

werden. Der Träger kann in irgendeiner Form ausgebildet I

10 werden, beispielsweise in Form eines Zylinders, eines S Bandes oder einer Platte oder in anderen Formen, und f seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. i Wenn das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfähige Element '<■

100 beispielsweise als Bilderzeugungselement für elektro- 1 15 fotografische Zwecke eingesetzt wird, kann es für ■

die Verwendung in einem kontinuierlichen, mit hoher \ Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigne- ^s terweise in Form eines endlosen Bandes oder eines
Zylinders gestaltet werden. Der Träger kann eine in '- 'i

geeigneter Weise festgelegte Dicke haben, 50 daß ein gewünschtes, fotoleitfähiges Element gebildet werden kann. Wenn das fotoleitfähige Element flexibel sein muß, wird der Träger mit der Einschränkung, daß er seine Funktion als Träger ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat der Träger jedoch im allgemeinen unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung und seiner mechanischen Festigkeit eine Dicke von 10 pm oder

eine größere Dicke.
30

Erfindungsgemäß wird auf der amorphen Schicht vorzugsweise eine Oberflächenschicht, eine sogenannte Sperrschicht, vorgesehen, die die Funktion hat, eine Injektion von Ladungen von der Seite der freien Oberfläche her in die amorphe Schicht zu verhindern bzw. zu hemmen.

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Die auf der amorphen Schicht vorgesehene Oberflächenschicht besteht aus einem amorphen Material, das in einer Matrix von Siliciumatomen mindestens eine aus Kohlenstoffatomen (C) und Stickstoffatomen (N) ausgewählte Atomait gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) enthält -["kurz

mit a-£Si (C₈N)₁ 7(H₅X)₁ (worin 0<x<l; 0<y<l) bezeichnet J- , einem elektrisch isolierenden Metalloxid oder einer elektrisch isolierenden, organischen Verbindung.

Im Rahmen der Erfindung kann das Halogenatom (X), das in der Oberflächenschicht enthalten sein kann, vorzugsweise F. Cl, Br oder J und insbesondere F oder !5 Cl sein.

Typische Beispiele für die vorstehend erwähnten, amorphen Materialien, die in wirksamer Weise für die Bildung der vorstehend erwähnten Oberflächenschicht eingesetzt werden, sind amorphe Materialien vom Kohlenstofftyp wie a-Si_aCl__a, H-(Si₅C₁^)₀H_1-0, a-Oi^^)^.« und
a-iSi^C- ~) (H+X)« und amorphe Materialien vom Stickstofftyp wie a-Si^^, a-(Si₁N_1-1) .Rj.,

^&-^(3ίΑ-^1^Χ1-1 ^und »-(SV^Jh+X)^; außerdem können auch amorphe Materialien erwähnt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome in den vorstehend erwähnten, amorphen Materialien Kohlenstoffatome (C) und Stickstoffatome (N) enthalten (worin 0< a, b, c,

d, e, f, g, h, i, j, k, 1, m, n<l). 30

Diese amorphen Materialien können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der- Oberflächenschicht ausgewählt werden, damit die Schichtstruktur in der bestmöglichen V/eise gestaltet wird und damit die darauffolgende Herstellung einer

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in Berührung mit der Oberflächenschicht auszubildenden, amorphen Schicht leicht durchgeführt werden kann. Insbesondere vom Gesichtspunkt der Eigenschaften aus können vorzugsweise amorphe Materialien vom Kohlenstofftyp gewählt werden.

Wenn die Oberflächenschicht aus dem vorstehend beschriebenen, amorphen Material besteht, können als Verfahren zur Schichtbildung beispielsweise das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das lonenimplantationsverfahren, das Ionenplattierverfahren und das Elektronenstrahlverfahren erwähnt werden.

Wenn die Oberflächenschicht aus dem vorstehend beschriebenen, amorphen Material besteht, wird sie sorgfältig so gebildet, daß die erforderlichen Eigenschaften genau nach Wunsch erzielt werden können.

Eine aus Siliciumatomen (Si), mindestens einer aus Kohlenstoffatomen (C) und Stickstoffatomen (N) ausgewählten Atomart und gegebenenfalls Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) bestehende Substanz kann hinsichtlich ihrer Struktur verschiedene Formen annehmen, die sich von einer kristallinen bis zu einer amorphen Form erstrecken, und sie kann elektrische Eigenschaften annehmen, die von den Eigenschaften eines Leiters über die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators und von den Eigenschaften eines Fotoleiters bis zu den Eigenschaften

einer nicht fotoleitfähigen Substanz reichen. Erfindungsgemäß werden infolgedessen die Herstellungsbedingungen genau ausgewählt, damit amorphe Materialien gebildet werden können, die mindestens in bezug auf das Licht des sichtbaren Bereichs nicht fotoleitfähig sind und einen hohen Dunkelwiderstand haben.

- 45 - DE 2608

* Ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung der Oberflächenschicht stellen auch die Gehalte der Kohlenstoffatome (C), der Stickstoffatome (N), der■Wasserstoffatome (H) und der Halogenatome (X) in der Oberflächenschicht wichtige Faktoren für die Bildung einer Oberflächenschicht' mit gewünschten Eigenschaften dar.

Bei der Bildung der aus a-Si C₁ bestehenden Ober-

a j.—a

flächenschicht kann der Gehalt der Kohlenstoffatome im allgemeinen 60 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 65 bis 80 Atom-% und insbesondere 70 bis 75 Atom-% betragen, d. h. daß der Index a 0,1 bis O₅ 4, vorzugsweise 0,2 bis 0,35 und insbesondere 0,25 bis 0,3 betragen kann. Wenn die Oberflächenschicht aus a-(Si-C₁ ,) H besteht, beträgt der Gehalt der Kohlenstoffatom im allgemeinen 30 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 40 bis 90 Atom-% und insbesondere 50 bis 80 Atom-%, während der Gehalt der Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 40 Atom-%, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% beträgt, d. h. daß der Index b im allgemeinen 0,1 bis 0,5, vorzugsv/eise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 beträgt, während der Index c im allgemeinen 0,60 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere 0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die Oberflächenschicht aus ^a-(^Sid^Ci-d⁾e^Xl-e ^{oder auS a}~^(Sif^Ci-f⁾g^(K+X)l-g besteht, beträgt der Gehalt der Kohlenstoffatome im allgemeinen 40 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 50 bis 90 Atom-% und insbesondere 60 bis 80 Atom-% und beträgt der Gehalt der Halogenatome oder die Summe der Gehalte

der Halogenatome und der Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-% und insbesondere 2 bis 15 Atom-%, während der Gehalt der Wasserstoffatome, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder *

BAD ORIGINAL

- 46 - DE 2608

weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder weniger
beträgt, d. h. daß die Indizes d und f im allgemeinen 0,1 bis 0,47, vorzugsweise 0,1 bis 0,35 und insbesondere 0,15 bis 0,3 betragen, während die Indizes e und g im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,82 bis 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen.

Wenn die Oberflächenschicht aus einem amorphen Material vom Stickstofftyp gebildet ist, beträgt der Gehalt der Stickstoffatome im Fall von a-Si.N-, im allgemeinen 43 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 43 bis 50 Atom-%, d. h. daß der Index h im allgemeinen 0,4 bis 0,57 und vorzugsweise 0,5 bis 0,57 beträgt.

*5 Wenn die obere Schicht aus a-CSi.N., . ) .H₁ . besteht,

X X —1 J X""J

beträgt der Gehalt der Stickstoffatome im allgemeinen 25 bis 55 Atom-% und vorzugsweise 35 bis 55 Atom-%, während der Gehalt der Wasserstoffatome im allgemeinen 2 bis 35 Atom-% und vorzugsweise 5 bis 30 Atom-% beträgt,

d. h. daß der Index i im allgemeinen 0,43 bis 0,6 und vorzugsweise 0,43 bis 0,5 beträgt, während der Index j im allgemeinen 0,65 bis 0,98 und vorzugsweise 0,7 bis 0,95 beträgt. Wenn die Oberflächenschicht aus H-(Si₁₅N₁^)₁X_1-1 oder aus a-(Si_mN₁__m)_n(H₊X)₁__n besteht, beträgt der Gehalt der Stickstoffatome im allgemeinen 30 bis 60 Atom-% und vorzugsweise 40 bis 60 Atom-% und beträgt der Gehalt der Halogenatome oder die Summe der Gehalte der Halogenatome und der

Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-% und 30

vorzugsweise 2 bis 15 Atom-%, während der Gehalt der Wasserstoffatome, wenn sowohl Halogenatome als auch Wasserstoffatome enthalten sind, im allgemeinen 19 Atom-% oder weniger und vorzugsweise 13 Atom-% oder

weniger beträgt, d. h. daß die Indizes k und m im 35

allgemeinen 0,43 bis 0,60 und vorzugsweise 0,43 bis

..,■'v ■'·

- 47 - DE 2608

0,49 betragen, während die Indizes 1 und η im allgemeinen 0,8 bis 0,99 und vorzugsweise 0,85 bis 0,98 betragen.

Als elektrisch isolierende Metalloxide für die Bildung der Oberflächenschicht können vorzugsweise Metalloxide wie TiO₂, Ce₃O₃, ZrO₂, HfO₂, GeO₂, CaO₉ BeO, ^Y ₂°₃'

Cr₀O₀, Al 0., Mg0.Al_o0_o oder SiO-.MgO erwähnt werden.

Zur Bildung der Oberflächenschicht kann auch eine Mischung aus zwei oder mehr Arten dieser Verbindungen

10 eingesetzt werden.

Die aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid bestehende Oberflächenschicht kann durch das Vakaumabscheidungsverfahr^n. d&o chemische Aufdampfverfahren (CVD-Verfahren), das Giimmentladungs-Zersetzungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das lonenimplantationsverfahren, das Ionenplattierverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren oder durch andere Verfahren gebildet werden.

20 r

Der numerische Bereich der Schichtdicke der Oberflächenschicht ist ein wichtiger Faktor für die wirksame Erfüllung der vorstehend erwähnten Zwecke. Wenn die Schichtdicke zu gering ist, kann die Funktion der Verhinderung des Eindringens von Ladungen von der Seite der Oberfläche der Oberflächenschicht her in die amorphe Schicht nicht in ausreichendem Maße erfüllt werden. Andererseits ist die Wahrscheinlichkeit, daß die in der amorphen Schicht durch Belichtung erzeugten Fototräger mit den auf der Oberfläche der Oberflächenschicht vorhandenen Ladungen rekombinieren, sehr gering, wenn die obere Schicht zu dick ist. Demnach kann in diesen beiden Fällen der Zweck der Ausbildung einer Oberflächenschicht nicht in wirksamer Weise erzielt werden.

BAD ORIGINAL

- 48 - DE 2608

Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Gesichtspunkte beträgt die Dicke der Oberflächenschicht im allgemeinen 3,0 niti bis 5 pn und vorzugsweise 5,0 nm bis 1 pm, damit der Zweck der Ausbildung einer Oberflächenschicht

5 in wirksamer Weise erfüllt wird.

Das erfindungsgemäße, fotoleitfähige Element, das so gestaltet ist, daß es den vorstehend beschriebenen Schichtaufbau hat, kann alle Probleme überwinden, die vorstehend erwähnt wurden, und zeigt hervorragende elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften und gute Eigenschaften bezüglich der Beeinflussung durch Umgebungsbedingungen bei der Verwendung.

Das erfindungsgemäße, fotoleitfähige Element zeigt besonders in dem Fall, daß es als Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke eingesetzt wird, eine hervorragende Befähigung zum Beibehalten der Ladung bei der Ladungsbehandlung, ohne daß irgendeine Beeinflussung der Bilderzeugung durch ein Restpotential vorhanden ist, stabile, elektrische Eigenschaften mit einer hohen Empfindlichkeit und einem hohen S/N-Verhältnis sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der Licht-Ermüdung und hat bei wiederholter Verwendung

²^ ausgezeichnete Eigenschaften, wodurch es ermöglicht wird, wiederholt Bilder mit hoher Qualität zu erhalten, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung zeigen.

Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung des fotoleitfähigen Elements, das nach dem Glimmentladungs-Zersetzungsverfahren gebildet wird, beschrieben.

Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Elements nach dem Glimmentladungs-Zer-

- 49 - DE 2608 ¹ setzungsverfahren.

In den in Fig. 8 gezeigten Gasbomben 1002, 1003, 1004, 1005 und ¹OO6 sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung der einzelnen Schichten im Rahmen der Erfindung enthalten« Zum Beispiel ist 1002 eine Bombe₃ die mit He verdünntes SiH₄-GaS (Reinheit: 99,999 %) enthält (nachstehend kurz mit SiH /He bezeichnet )„ ist 1003 eine Bombe, die mit He verdünntes B₃H₅-GaS (Reinheit: 99,999 %) enthält (nachstehend kurz mit B-Hg/He bezeichnet), ist 1004 eine Bombe, die CH₄-GaS (Reinheit: 99,999 %) enthält, ist 1005 eine Bombe, die NO-Gas (Reinheit: 99,999 %) enthält, und ist 1006 eine L^mbe, die fiiit He verdünntes GiF₄-GaS

(Reinheit: 99,999 %) enthält (nachstehend kurz mit SiF₄/He bezeichnet).

Um diese Gase in die Reaktionskammer 1001 hineinströmen zu lassen, wird zuerst das Hauptventil 1034 geöffnet,

on ,

*^u um die Reaktionskammer 1001 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren, nachdem bestätigt worden ist, daß die Ventile 1022 bis 1026 der Gasbomben 1002 bis 1006 und das Belüftungsventil 1035 geschlossen und die Einströmventile 1012 bis 1016, die Ausströmventile 1017 bis

1021 und die Hilfsventile 1032 und 1033 geöffnet _rsind. Als nächster Schritt werden die Hilfsventile 1032 und 1033 und die Ausströmventile 1017 bis 1021 geschlossen, wenn der an der Vakuumine ß vorrichtung 1036 abgelesene

Wert 6,7 nbar erreicht hat. 30

Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung einer amorphen Schicht auf einem zylindrischen Träger 1037 erläutert. SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1002, B-Hg/He-

Gas aus der Gasbombe 1003 und NO-Gas aus der Gasbombe 35

1005 werden in die Durchflußreguliervorrichtungen 1007,

BAD. QRIGSSSJAL

32439.2$

- 50 -.. DE 2608

1008 und 1010 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1022, 1023 und 1025 so geöffnet werden, daß die Drücke an den Auslaßmanometern 1027, 1028 und 1030 jeweils auf einen Wert von 0,98 bar einreguliert werden, und indem die Einströmventile 1012, 1013 und 1015 allmählich geöffnet werden. Anschließend werden die Ausströmventile 1017, 1018 und 1020 und das Hilfsventil 1032 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1001 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1017, 1018 und 1020 werden so reguliert, daß die relativen Verhältnisse der Durchflußgeschwindigkeiten der Gase SiH./He, BpH₆/He und NO gewünschte Werte haben, und auch die Öffnung des Hauptventils 1034 wird reguliert, während die Ablesung an der Vakuummeßvorrichtung 1036 beobachtet wird, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt worden ist, daß die Temperatur des zylindrischen Trägers 1037 durch die Heizvorrichtung 1038 auf 50⁰C bis 400⁰C eingestellt wurde, wird die Stromquelle 1040 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1001 eine Glimmentladung anzuregen, während zur Regulierung der Gehalte der Atome der Gruppe III, beispielsweise der B-Atome, und der Sauerstoffatome in der Schicht gleichzeitig ein Vorgang der allmählichen Veränderung der Durchflußgeschwindigkeiten des B_H₆/He-Gases und des NO-Gases in Übereinstimmung mit einer vorher entworfenen Kurve des Änderungsverhältnisses durch allmähliche Veränderung der Einstellung der Ventile 1018 und 1020 nach einem manuellen Verfahren oder mittels

eines Motors mit Außenantrieb durchgeführt wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren können in die gebildete Schicht ähnlich wie die Sauerstoffatome

Stickstoffatome oder Kohlenstoffatome eingebaut werden, 35

wenn anstelle des NO-Gases NH₃-GaS oder CH₄-GaS eingesetzt wird.

- 51 - DE 2608

Für die zusätzliche Bildung einer Oberflächenschicht auf der amorphen Schicht kann zur Durchführung der Schichtbildung anstelle der bei der Bildung der amorphen Schicht eingesetzten Gase BpH_/He und NO CH.-Gas ein-

5 gesetzt werden.

Natürlich werden alle Ausströmventile mit Ausnahme der Ausströmventile, die für die bei der Bildung der einzelnen Schichten eingesetzten Gase notwendig sind, geschlossen, und um zu verhindern, daß das bei der Bildung der vorherigen Schicht eingesetzte Gas während der Bildung der einzelnen Schichten in der Reaktionskammer ICOl und :n den Rohrleitungen von den Ausströmventilen 1017 bis 1021 zu der Reaktionskammer 1001 verbleibt, kann, falls erforderlich, ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem das System einmal bis zur Erzielung eirss hohen Vakuums evakuiert wird, indem die Ausströmventile- 1017 bis 1021 geschlossen werden und die Hilfsventile 1032 und 1033 bei vollständiger

²⁰ Öffnung des Hauptventils 1034 geöffnet werden.

Während der Bildung der Schicht kann der zylindrische Träger 1037 mittels eines Motors 1039 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht werden, um eine gleichmäßige Schichtbildung zu bewirken. ^r

- 52 1 Beispiel 1

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 2 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurder. Die allgemeinen Herstellungsbedingungen werden in Tabelle I gezeigt.

In Tabelle II werden die Ergebnisse der Bewertung der einzelnen Proben gezeigt, wobei die Verteilungskonzentrationen des Bors C/...«. in der oberen Zeile und die Verteilungskonzentrationen des Sauerstoffs C. in der linken Spalte angegeben sind.

Die hergestellten Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden einer Reihe von Verfahrensschritten eines ElektrofotografieVerfahrens * unterzogen, die aus einer Ladung, einer bildmäßigen Belichtung, einer Entwicklung und - einer Übertragung bestanden, und bei den auf Bildempfangspapieren sichtbar gemachten Bildern wurde eine Gesamtbewertung der Ergebnisse bezüglieh Eigenschaften wie der Dichte, der Auflösung und der Reproduzierbarkeit der Tonwertabstufung durchgeführt.

BAD

bo
cn

fco
ο

Tabelle I

σι

σι

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchflußge schwindigkeit (Norm-cm /min.)	Schichtbil— Ivmgsgeschwin- ügkeit (nni/sj	Schicht dicke	Entladungs leistung (W/oTi )	Substrat- teitperatur (0C)	Druck während der Feakt."· on (mbar)	Entladungs frequenz (MHz)
Schichtbereich ; 1Vb1 i	SiH4/He=0,5 NO 100 B2H6/He =3xl0"3	SiH4=200 \ in geeigneter # ifeise in Äb- I Bangigkeit I von den J Proben ver- / ändert	!	20	0,2	I 250	0,67	13S56
Schichtbaceich ! (t„ t ) I » i	SiH4/He=0s5 NO 100 B2H6ZHe =3xl0~3	SiH4=200 I in geigneter I Pfeise konti- I niaierlich J verändert	i	1	I 0.2	250	Or67	13,56

ro σι ο

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DE 2608

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U) ο"

*-l O*

η «·» cj / f~

Tabelle II (Fortsetzung)

7^2J- VeYieJ/vn Q korn evr*	0,1	0,5	1	5	1 0	3 C	5 0	β 0	100	200	400	BOO
5	10-1	10-2	10-3	10-4	10-5	10-fc	10-7	10-8	10-9	10-10	10-11	10-12
7	O	O	O	O	O	U	@	@	®	O	O	Δ
1 0	11-1	11-2	11-3	11-4	11-5	1) -6	11-7	Π-8	12-9	11-10	11-11	11-12
2 0	Δ	O	O	O	O	O	@	®	@	O	. Δ	Δ
3 0	12-1	12-2	12-3	12-4	12-5	12-6	12-7	12-8	12-9	12-10	12-11	12-12
Δ		O	O	O	O	O	®	®	O	Δ	Δ
13-1	13-2	13-3	13-4	13-5	13--6	13-7	13-8	13-9	13-10	13-11	13-12
Δ	Δ		ο	O	O	O	O	O	O	Δ	Δ
14-1	14-2	14-3	14-4	14-5	14-6	14-7	14-8	14-9	14-10	14-11	Η-12
Δ	δ	Δ.	Δ	Δ	Δ	Δ	Δ	Δ	Δ,	Δ	Δ

Bewertungsmaßstab %

© ausgezeichnet O gut ^Δ für die praktische Anwendung hinreichend

Probe Nr.

Bewertung

ΓΟ CD

NJ

CP ro

- 56 - DE 2608 ¹ Beispiel 2

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle III gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs 3,5 Atom-%

15 Verteilungskonzentration des Bors ... 80 Atom-ppm

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.
" ~"~" .

BAD ORIGINAL

Cu CJl

ω
σ

to cn

cn

CTl

Tabelle III

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase(Volr%) -J	ι Durchfluß geschwin digkeit 3 (Norm-cm /	Verhältnis der Durchflußge schwindigkeiten	Schichtbil 3ungsge- schvondig- keit (nm/s)	Schicht 3icke	3ntla- 3ungs- leisfuno - ' · 2	Substrat tempera tur (0C)	Druck während der Reaktion ;!phar)
Schicht bereich (I2V	I SiH4/He=0,5 NO 100 B_H,/He=3xl0"3	SiH =200	NO/SiH4=4xl0~2	2P	20	0,18	250	0,67
Schicht- barei-ch	SiH4/He=0,5 NO 100 B-H-/He=3xlO~3 <4 D	SiH.=200	NO/SiH =4xlO~2^2xlO~2 B _H-/SiH . /CO 4 =8xlO~5		0?5	0,18	250	0,67
Schicht bereich	SiH /He=O^5 NO 100 B_Hc/He=3xl0~3 2 6	SiH =200	NO/SiH =2xlO~2 ^O —5 BoHc/SiH.=8xl0 ^O 2 6 4	*	0,5	0,18	250	0,67

Ekvtladungsfrequenz: 13,56 MJz

Anrterkung: Das Symbol "o." bedeutet die Veränderung des Verhältnisses der Durchflußgeschwindigkeiien
von dem einen zu dem anderen Wert. Dies gilt auch für die folgenden Tabellen,

CO KJ 00

- 58 1 Beispiel 3

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden- hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 4 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle IV gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs C₁ 7 Atom-%

15 Verteilungskonzentration des Bors ... 30 Atom-ppm

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.
"■"

BAD ORIGINAL

ω ο

to σι

σι

Tabelle IV

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß- geschwin- digkeit 3 (Norm-cm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil· dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/cm)	■ Entla dungs- leistung (WZarT)	Substrat temperatur (0C)	Druck rährend 3er ■teaktion (mbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH4/He=0s5 NO 100 Β-Η,/Ηθ^χΙΟ" 2 b	SiH =200	NO/SiH =8xlO~ B„H /SiH =3xl0"5 Λ D 4	20.	20	0,2	■ 250	Of67
Schicht bereich (tiV	SiH /He=O,5 NO 100 B-HVHe=SxIO""3 Δ Ο	SiH =200	NO/SiH =8xl0" B2H6ZSiH4 =3 5θχ1Ο~5^1,5χ1Ο~5	2P	0,5	0,2	250	P/67
Schicht bereich (tsV	SiH /He=O,5 NO 100 B2H6/He=3xl0~3	SiH =200	NO/SiH =8xlO~2 1^ 0 B2H6ZSiH4 =lf5xl0~5^0	2P	0,5	0,2	250	Of67

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

cn

CD

- 60 - DE 2608 ¹ Beispiel 4

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 5 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle V gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs C₁ ... 7 Atom-%

¹⁵ Verteilungskonzentration des Bors Cz ... 10 Atom-ppm

Verteilungskonzentration des Bors C, siehe Tabelle VI

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle VI gezeigten Bewertungen

²^ erhalten wurden.

In Tabelle V hat X(4) die folgende Bedeutung:

S4-1 ... 1 χ 10 ~⁷ S4-2 ... 5 χ 10~^{7 30} S4-3 ... 1 χ 10 "⁶ S4-4 ... 5 χ ίο"⁶

OO

ω ο

bo

OJ

Cn

Tabelle V

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß- geschwin- äigkeit ., (Norm-cm / τάη)	Verhältnis der Durchflußgeschvan- digkeiten	Schichtbil· dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/cm)	Entla dungs- leistung (W/cnT)	Substrat- tenperatur (0C)	Druck •rährend 3er Reaktion Örbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 NO 100 B_H,/He=3xlO~ i. O	SiH =200 4	-2 NO/SiH =8x10 B2H /SiH4=IxIO"	Ψ	20	0,18	250	0,67
Schicht bereich Ct1I2)	SiH4/He=0,5 NO 100 8.HVHe=SxIO"3 J. D	SiH4=200	NO/SiH =8xl0~2^5xl0~2 B2H6/SiH4=lxl0~	Ψ	0,5	0,18	250	0,67
Schicht bereich <tsv	SiH4/He=0,5 NO 100 B_Hc/He=3xl0~ a D I	SiH4=200 I	NO/SiH4=5xl0~ ^ 0 B2H6ZSiH4 =lxl0"5^X(4)	Ψ	0,3	0^18 I		0,67
250

Entladungsfrequenz: 13/56 MHz

J I

ti t

U) K)

CD

QO

- 62 Tabelle VI

DE 2608

\B-Verteilungskonzentratiori

(Atom-ppm)

Beispiel

0,1

S4-1

S5-1

S6-1

S7-1

0,5

S4-2

S5-2

S6-2

S7-2

S4-3

S5-3

S6-3

S7-3

S4-4 S5-4 S6-4 S7-4

10

S5-5 S6-5 S7-5

20

'S 5-6

S6-6

S7-6

40

S 5-7

S7-7

80

S5-81

S5-9

S7-8

S7-9

Probe Nr.

Bewertung

Gleicher Bewertungsmaßstab wie in Tabelle II

• · ■ ·

* ft O η

- 63 - DE 2608
Beispiel 5

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 6 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in TabelleVIIgezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs C. ...
1 Atom-%

¹S Verteilungskonzentration des Bors Cf₁TT)₁ ···
100 Atom-ppm

Verteilungskonzentration des Bors C,_TTTv_ ...

\XXX)ό

siehe Tabelle VI

■ Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle VI gezeigten Bewertungen

erhalten wurden.

In Tabelle VII hat X(5) die folgende Bedeutung:

S5-1 ... 1 xlO"⁷ S5-2 ... 5 χ 1(Γ⁷

S5-3 ... 1 χ 10"⁶ S5-4 ... 5 χ 10"⁶

S5-5 ... 1 χ 10"⁵ S5-6 ... 2 χ ΙΟ"⁵

S5-7 ... % χ 10"⁵ S5-8 ...Ax 10"⁵

/S

S5-9 ... 6 X 10"⁵

ω cn

bo σι

Tabelle VII

Aufbau der aitorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%) c	3urchfluß- jeschwin- üigkeit , (Korrti-cm / nin)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil- dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht· dicke (/tm)	Entla dungs- leistung Wcctr)	Substrat- teitperatur (°C)	Druck ■rährend 3er teaktion (rrbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 NO 100 — 3 B H /He=3xlO	SiH =200	NO/siH4=l,lxl0~2 B2H6/SiH4=8xlO~	Ψ	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich (tiV		SiH =200	NO/SiH =l,lxl0~2'v7,4xl0~3 B2H6ZSiH4 =8xlO~5/vX(5)	2P	1,0	0,2		0,67 i·
Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO 100 B2H6/He=3xl0~3	SiH =200	NO/SiH =7,4x10~3/V0 B H /SiH =X(5) 2 6 4	2P	0,5	0,2	250	0,67
SiHVHe=O,5 NO 100 B-HVHe=SxIO" λ ρ	250

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

O) t * I ·

€ *

GO

CO QO

- 65 - DE 2608 ¹ Beispiel 6

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 5 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle VIII gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs C₁ ... 2 Atom-%

¹⁵ Verteilungskonzentr^tion des Bors 30 Atom-ppm

Verteilungskonzentration des Bors siehe Tabelle VI

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle VI gezeigten Bewertungen

²⁵ erhalten wurden.

In Tabelle Vlllhat X(6) die folgende Bedeutung:

³⁰ S6-1 ... 1 x 10~⁷ S6-2 ... 5 χ 10°⁷ S6-3 ... 1 x 10"⁶ S6-4 ... 5 χ 10"⁶

S6

-5 ... Ix 10"⁵ S6-6 ... 2 χ 10 ⁵

Cu Ol

CO O

to ο

Tabelle VIII	Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	IXirchfluß- geschwin- iigkeit , (Nornrcm / tdn)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil- dungsge- schwindig- keit (nm/s)	Schicht dicke	• Entla dungs- leistung (W/crrr)	Substrat- terrperatur	Druck rährend 3er ^teaktion (mbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH4/He=O,5 NO 100 B.Hc/He=3xl0~3	SiH =200	NO/SiH =2,2xlO~2 B_H./SiH =3xlO~5 JL D 4	2,0	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich	'SiH /He=O,5 NO 100 BoH,/He=3xl0~3	SiH =200	NO/SiH =2,2xlO~ ^ l,38xlO~2 -5 2 6 4	2,0	0,5	0,2		0,67
Schicht bereich (tsV	SiH /He=O,5 NO 100 B„Hc/He=3xl0~3	SiH =200	NO/SiH =l,38xl0~ ^O	20	0,3	0,2	250	0,67
			250

σι ^e

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

OO K)

CaJ CD

QP

- 67 - DE 2608 Beispiel ⁷

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels 5 der in FTg. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 6 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen 10 Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle IX gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs C^ 2 Atom-%

Verteilungskonzentration des Burs ^c(jjj)i "·■·· 200 Atom-ppm

Verteilungskonzentration des Bors C(Jj^ ··· siehe Tabelle VI

²⁰ Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle VI gezeigten Bewertungen erhalten wurden. ■

In Tabelle IX hat X(7) die folgende Bedeutung:

S7-1 ... Ix. 10~⁷ S7-2 ... 5 χ 10~⁷

• S7-3 ... 1 χ ΙΟ"*⁶ S7-4 ... 5 χ 10~⁶

S7-5 ... 1 χ 10~⁵ S7-6 . .. 2 χ ΙΟ""⁵

S7-7 ... 4 χ 10~⁵ S7-8 ... 8 χ ΙΟ"⁵

„₄

S7-9 ... 1 χ 10 ⁴

co cn

co

bo cn

cn

Tabelle

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß- jeschwin- iigkeit ^ (Norm-cm / τιίη)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil· äungsge- schwindig- ieit (nm/s)	Schicht· dicke (/cm)	Entla dungs- leistung (W/an )	Substrat- teitperatur (0C)	Druck während ier Reaktion (irbar)
Schicht bereich (t2V	SiH /He=O,5 NO 100 B„Hr/He=3xl0"3	SiH =200	NO/SiH =2,2xl0~ B2H6/SiH4=2xl0~4	2P	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich	SiH /He=O,5 NO 100 B_Hc/He=3xl0~3	SiH =200	NO/SiH4=2,2xl0~2 ^l,47xl0~2 B2H6ZSiH4 =2χ10~4^Χ(7)	2,0	0,3	0,2	250	0,67
Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NO 100 B2H6/He=3xl0"3	SiH =200	NO/SiH =1,47xlO~2 ^ 0 B2H6/SiH4=X(7)	2P	1,0	0,2		0,67
250

CD
I

Entladungsfrequenz.· 13,56 MHz

OO

OO CO

Beispiel 8

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels
der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 7 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Dicken des Schichtbereichs (t- tp) und des Schichtbereichs (t-_ t_) als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle X gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs ¹⁵ 7 Atom-% Verteilungskonzentration des Bors 100 Atom-ppm

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XI gezeigten Bewertungen

25 erhalten wurden.

BAD ORIGINAL

ω σι

ω ο

cn

cn

Tabelle

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß- geschwin- iigkeit , (Korro-cm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschv7in- digkeiten	Schichtbil· dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/cm)	■ Entla dungs- leistung (W/cnr)	Substrat- teitperatur (0C)	Eruck ■rährend 3er Reaktion (rrbar)
Schicht bereich <W	SiH /He=O,5 NO 100 B H /He=3xl0~ 2 ο	SiH =200	NO/SiH =7,7xl0~ B H /SiH =8xlO~	2P .	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich (tlV	SiH /He=O,5 NO 100 — 3 B_H./He=3xl0 «2 D	SiH =200	NO/SiH4=7,7xl0~2 ^ 3,85xlO~2 B0H1,/SiH^=SxIO"5 ^ 0	2P	0,5	0,2	250	0,67
Schicht bereich (tsV	SiH4/He=0,5 ■ NO 100	SiH4=200	NO/SiH =3,85xl0~2^0	2P	0,5	0,2	250	0,67

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

O " I

CO K)

CO CO •Κ) 00

Tabelle XI

''""^chichtbereich It t) (P

t₂) (Pm)

0,1

0,5

1,0

0,1

S8-11

S8-12

S8-13

S 8-14

S8-15

0,2

S8-21

S8-22

S8-23

S8-24

S8-25

1,0

S8-31

S8-32

S8-33

SS-*

S8-35

S8-41

S8-42

S8-43

S8-44

S8-45

20

S8-51

S8-52

S8-53

S 8-54

S8-55

Probe Nr.

Bewertung Gleicher Berwertungsmaßstab wie in Tabelle II

- 72 1 I"3eisp Iol 9

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zyl^ndern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 2 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (0) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XII gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs C₁ ... 15 3,5 Atom-%

Verteilungskonzentration des Bors C, _T^ ... 80 Atom-ppm

Verteilungskonzentration des Bors C(ttt\₂ ··· 500 Atom-ppm

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografie-Verfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

Cu σι

ca ο

to σι

to ο

CJi

σι

Tabelle xu

Aufbau der amorphen Schicht

Eingesetzte Gase (Vol,-%)

Durchflußgeschwindigkeit , (Nonn-cm / min)

Verhältnis der
Durchflußgeschwindigkeiten

Schichtbil· dungsgeschwindigkeit (nm/s)

Schicht
dicke

■ Entladungsleistung
(W/cm²)

Substrat- Druck
ternperatur rährend
(⁰C) Ker

Reaktion
(rrbar)

Schichtbereich

Schichtbereich

Schichtbereich

SiH /He=O,5 NO

B H =3,3x10

-3

SiH₄/He=0,5 NO

B-H,./He=3, 3x10 «so '

-3

SiH₄/He=0,5

NO

B H₆ZHe=3,3χ1θ"

SiH =200

NOZSiH =4x10

B_oH_cZSiH =5x10

SiH =200

NOZSiH₄=4xl0

B H ZSiH.=8xlO Zo

SiH =200

NOZSiH =4xl0" ^

=8xlO

²P

²P

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz 0,3

0,2

.0.2

0,2

250

250

250

0,67

0,67

0,67

OO K) 4> OJ CD K> 00

1 Beispiel ,10

Auf Al-Zylindern wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet. Dann wurden auf den amorphen Schichten unter den nachstehend gezeigten Bedingungen Oberflächensperrschichten des Siliciumcarbidtyps gebildet. Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden wiederholt dem in Beispiel 1 beschriebenen Elektrofotografiaverfahren unterzogen, wobei übertragene Tonerbilder erhalten wurden. Als Ergebnis wurde gefunden, daß auch das
millionste übertragene Tonerbild eine sehr hohe Qualität hatte, die mit der Qualität des ersten übertragenen

15 Tonerbilds vergleichbar war.

Eingesetzte Gase .·. CH₄

SiH,/He = 10 : 250

Durchflußgeschwindigkeit ... SiH₄ = 10 Norm-cm /min
Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeiten ... CH₄ZSiH₄ =

Schichtbildungsgeschwindigkeit ... 0,084 nm/s

2 Entladungsleistung ... 0,18 W/cm

Substrattemperatur ... 250 C Druck während der Reaktion ... 0,67 mbar 25

- 75 -

1 Beispiel 11

Wach den gleichen Verfahren jund unter den gleichen Bedingungen wie bei den Proben Nr. S4-1 bis S4-4, S5-1 bis S5-9, S6-1 bis S6-6 und S7-1 bis S7-9 der Beispiele 4 bis 7 wurden auf Al-Zylindern amorphe Schichten gebildet. Dann wurden auf den einzelnen amorphen Schichten nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 10 Oberflächensperrschichten des Siliciumcarbidtyps gebildet, wobei 28 Proben (Proben Nr, Sll-1 bis Sll-28) erhalten wurden. Alle Proben wurden zur wiederholten Erzeugung von Tonerbildern auf einzelnen, vorbestimmten Bildempfangspapieren dem in Beispiel 1 beschriebenen Elektrofotografieverfahren unterzogen, wobei auf allen Bildempfangspapieren Tonerbilder mit einer honen Qualität und einer hohen Auflösung erhalten werden konnten.

- 76 - DE 2608 ¹ Beispiel 12

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Sauerstoffs (O) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XIII gezeigt.

Verteilungskonzentration des Sauerstoffs C₁ ¹⁵ 3,5 Atom-% Verteilungskonzentration des Bors C,,. 80 Atom-ppm

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 1 wiederholt Tonerbilder .erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder

25 mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

to O

OI

Ol

Tabelle XIU

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß geschwin digkeit - (Νοπτϊ-ατι / ■nin)	I	Verhältnis der Durchflußgeschv;in- digkeiten	Schichtbil dungsge- schwindig- keit (nm/s)	Schicht dicke (/tm)	I	• Entla dungs- leistung (W/arT)	Substrat- teitperatur (0C)	Druck ■rährend 3er Reaktion &nbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH4/He=0j5 SiF /He=O55	SiH =200	NO/(SiH4+siF4) =4xlO~2					0,67
	NO 100		SiF /SiH4=Oj2	2P	20	0,18	250
	-3 2 6		=8xl0~5
Schicht bereich (tlV	SiH /He=O,5 SiF /He=O,5		NO/(SiH4H-SiF4) — 2 —2 =4x10 *v> 2x10
	NO 100	SiH4=200	SiF4/SiH4=0s2	2P	0,5	0,18 ,	250	O„67
	B Ji. /He =3x10~ 2 6	B2H6Z(SiH4+SiF4) =8xlO~5	J , ■ ■

OJ CD IVJ

Tabelle XIII (Fortsetzung)

Schicht bereich (tstl)	I SiH4/He=0,5 SiF /He=O,5	SiH =200	NO/(SiH4H-SiF4) =2xl0~2^0	2P	0,5	0,18	250	0,67
			SiF /SiH =0,2
	NO 100 B H /He=3xl0~3	B2H6Z(SiH4+SiF4) =8xlO~5 ^ 0

Ehtladungsfrequenz: 13,56 MHz

"- 79 -

1 Beispiel l3

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels
der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 2 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die allgemeinen Herstellungsbedingungen werden in Tabelle XIV gezeigt.

In Tabelle XV werden die Ergebnisse der Bewertung der einzelnen Proben gezeigt, wobei die Verteilungskonzentrationen des Bors ΰ,_τττ*. in der oberen Zeile und die Verteilungskonzentrationen des Stickstoffs C₁ in der linken Spalte angegeben sind.

Die hergestellten Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden einer Reihe von Verfahrensschritten eines ElektrofotografieVerfahrens unterzogen, die aus einer Ladung, einer bildmäßigen Belichtung, einer Entwicklung und einer Übertragung bestanden, und bei den auf Bildempfangspapieren sichtbar gemachten Bildern wurde eine Gesamtbewertung der Ergebnisse bezüglieh Eigenschaften wie der Dichte, der Auflösung und der Reproduzierbarkeit der Tonwertabstufung durchgeführt.

CO CD K) OO

in

ο ο

OO

O O ■β·

O O

O O

0.

ιη ο"

ο"

ο"

CO

ο" co*

BAD

Tabelle XV (Fortsetzung)

30

0

80

100

200

400

800

1500

0-1

Λ0-2

\Λ0-3

»40-4

υΐ 0-6

-7

10-8

Yl 0-9

<αο-ιο

Vl 0-1 2

Λ 0-1 3

/11-1

■Ί 1-2 (/11-3

I -4

-6

«11-7

11-8

Al I -9

Κ11-10

Λ 1 -11

1)11-12

Λ1-13

CD ΓΟ

0

λ/12-1

Λ2-2

η 2-3

2-4

V12-5 L/12-6

H2-7

/12-8

2-9

-Ί 2 -IO

-1 1

2-12

(/12-13

20

i/13-1

3-2

/13-3

3-4

"13-5 ^l 3-6 "13-7

3-8

3-9

3-1 0

■43-11

3-1 2

•Ί3-13

30

4-2

/14-4 14-8

Μ4-9

"I 4 - I 0

M 4-11

(/14-12

44-13

Δ ··■

Bewertungsmaßstab:

ausgezeichnet

Probe Nr.

Bewertung

O gut Δ für die praktische Anwendung hinreichend

- 83 -

1 Beispiel 14

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XVI gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei .in stabiler Weise übertragene Tonerbiider mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

co σι

co O

bo

Cn

CTl

Tabelle XVI

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß- geschwin- digkeit , (Norm-cm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschv7in- digkeiten	Schiclitbil dungsge- schwindig- keit (nm/s)	Schicht dicke (/cm)	■ Entla dungs- leistung (W/orT)	Substrat- temperatur (°C)	Druck rährend äer Reaktion (irbar)
Schicht bereich (t2V	SiH /He=O,5 NH 100 B„H,./He=3xl0~	SiH =200	NH3ZSiH =8xlO~2	2P	20	0,18	250	0,67
Schicht bereich	SiH4/He=0,5 NH3 100 B„HVHe=3xl0~3 2 fa	SiH4=200	NH3/SiH4 =8xl0"2^4xl0~2 B2H6/SiH =8xlO~	2P	0;5	0,18	250	0,67
Schicht bereich	SiH /He=O,5 NH3 100 B„Hc/He=3xl0~3 i. O	SiH =200	NH /SiH =4xl0~ Λ/ Ο B2H6ZSiH4 =8xl0~5/V0	2,0	0,5	0,18 - ■ --■ »	250	0,67

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

co ' , '

t ι & · t

CO

ro

OO CO N) 00

- 85 1 Beispiel 15

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden' hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 4 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XVII gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

BAD ORIGINAL

co O

to

CTl

Tabelle XVII

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vbl.-%)	Durchfluß- geschwin- digkeit -, (Korm-cm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschv/in- digkeiten	Schichtbil dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/cm)	• Entla dungs- leistung (WZaO	Substrat- terrperatur (°C)	Druck ■rährend ler teaktion (rrbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 NH 100 ,E„II./He-3xl0~3	SiH =200	NH /SiH =16xlO~ BoHc/SiH.=lxl0~4	2,0	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich (tiV	SiH4ZHe=O,5 NH3 100 B„Hc/He=3xl0~3 Δ D	SiH =200	NH /SiH =16xlO~ B2H6ZSiH4 =lxl0~4^l,5xl0~5	2P	0,5	0,2		0,67
Schicht bereich (V1)	SiH4/He=0,5 nh loo B_H„/He=3xlO~ Z D	SiH =200	NH3/SiH4=16xl0~2 ^ 0 B2H6ZSiH4 =l,5xlO~5^O	20	0,5 J	0,2	250	0,67
250

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

00
CT)

- 87 -

1 Beispiel 16

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 5 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XVIII gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens v/is io Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XIX gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

in Tabelle XVIII hat X(4) die folgende Bedeutung;
NS4-1 ... 1 χ 10~⁷ NS4-2 ... 5 X 10~⁷
ΝίΜ-3 ... 1 χ 10"° N84-4 ... B X 10~⁶

BAD ORIGINAL

co
ο

to cn

Tabelle

σι

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil· dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/tm)	Entla dungs- leistung (W/cm )	Substrat temperatur (°C)	Druck ■rährend 3er Reaktion (rrbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 NH 100 . B_H,,/He=3xlO~	NH /SiH =16x1θ" B2H6/SiH4=lxl0"4	Ψ	20	0,18	250	0,67
Schicht bereich Ct1I2)	2 6	NH3/SiH4 =16xl0~2'V5xl0~2 BnH^/SiH =lxlO~4	Ψ	0,5	0,18		0,67
Schicht bereich (Vi>	SiH /He=O,5 NH 100 B„H,,/He=3xl0~	NH /SiH =5xl0~ ^O B2H6ZSiH4 =lxl0~4^X(4)	Ψ	0,3 ! I	0,18	250	0,67
SiH /He=O,5 NH 100 B„H./He=3xlO~3 I	250
Durchfluß- jeschwin- äigkeit 3 (Norm-cm / χάη)
SiH =200
SiH =200
SiH =200

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

CO ISJ

CO CO

Tabelle XIX

5 B-Verteilung konzentratior

(Atan-ppm)

Beispiel

0.1

NS4-1

NS4-2

NS4-3

NS4-4

10

20

40

80

NS5-1

NS 5-3 NS5-3

NS5-4

N35-5

NS5-6

NS 5-7

NS 5-8

NS 5-9

NS 6-1

N.,6-2 NS 6-3

NS 6-4

NS 6-5

NS6-6

NS7-1

NS7-2 NS7-3

NS7-4

NS 7-5

NS7-6

NS 7-7

NS7-8

NS 7-9

Probe Nr.

Bewertung Gleicher Bewertungsmaßstab wie in Tabelle II

1 Beispiel 17

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 6 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XX gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XIX gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

20 In Tabelle XX hat X(5) die folgende Bedeutung .·

NS5-1 ... 1 χ 10~⁷ NS5-2 ... 5 χ 10~⁷

NS5-3 ... 1 χ 10"⁶ NS5-4 ... 5 χ ΙΟ"⁶

25 NS5-5 ... 1 χ 10~⁵ NS5-6 ... 5 X 10"⁵

NS5-7 ... 3 χ 10~⁵ NS5-8 ... 4 χ 10~⁵

NS5-9 ... 6 χ 10"⁵

BAD ORfGfNAL

co ο

to

CD

Tabelle XX

er

Aufbau der amorphen Schicht

Schichtbereich ^(t2^tB^}

Schichtbereich

Schichtbereich

Eir.cesetzte Gase (Vol.-%;

SiK,./Ke=O,

:k„ loo

5 — •'Vcs /L C

Durchflußgeschwir.-digkeit (Korm-cm / min)

Verhältnis der
Durch fluficeschwindigkeiten

Schichtbil· d-jr.csceschvindigke.it (rir./s)

Schichtdicke (/er:)

ctmgs-

SiH =200

"3'

-2

=ZPXlO

0,2

3 H,/SiH₁=SxI; 2 c Substrattenperatur C⁰C)

250

j SiH =200 ; NK,/SlK, 1,0

0,2

KK. ICO

=2,2x10 ⁴ "-7,4x11 j

ze-·-

SiH₄/He=O,5 KH. ICO 3. HV /He=3x1C

— ^ XJf «J I IU. ^/ Οχι. .~ ι «lAi

M ν

E H,/SiH =X( 2 ο 0_?5

0,2

Lr.tlacungsf recuenz : 12,56 MK:

?eakti.on jrfcar)

»ehrend

0,67

G,

C,

i öl

Dilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden htjrgeiiUi 11, t, indem nuf Al-Zylindern mittel;; Ii <Uir in 1''If₁. U ho zulöten Horstollungsvorriehtung amorphe lieh J oh ten mit dem in KLg. 5 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (ü) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen fUr die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet worden, werden in Tabelle XXI gezeigt.

Unter Anwendung dor erhaLtenen Bilderzeugungselemente für <! !(!ktrofotograniicli« Zwecke wurden auf Hildompfangö-Ib pup U;run durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrena wie in Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XlX gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

In Tabelle XXl hat X(6) die folgende Bedeutung:

NS6-1 ... 1 χ 10-7 NS6-2 ... 5 χ 10~⁷

^_b NÜ6-3 ... 1 χ 10-6 NS6-4 ... 5 χ 10~⁶

NS6-5 ... 1 χ 10-5 NS6-6 ... 2 X 10"⁵

cn

ω ο

to cn

cn

Tarelle XXI

Aufbau der amorphen Schicht.

Schichtbereich

bereich

Schicrvthereich.

Eii .gesetzte Gase (VoI,-%)

Durchflußgeschwir.-dickeit ., (Kom-cm / min)

Verhältnis öer
Durchf lu
di gkeiter.

Schichtbil Gungsgeschwindigkeit (ran/s)

SiH./He=O,5

!,"-:. loo

Β.:-" /He=3xic"° !

SiH =200 j

j NH Schicht
dicke

(/im)

■ Entla-

dungs-

leisti^r.e

terperatur

20

0,2

25C

l,/£;.K. = 3xi

-5

SiH₁₁ZHe=O₁S ;a, ioo

B H^ZKe=

I SiH =200

-3

SiK_, ^-Ie=O, NK.

-2

,_=X^vj

SiK₄=200 0,5

0,2

-3

1 _?38x13

2,0

0,3

0_?2

250

Eriw'ladungsfrecuenz; 13,56 MH Druck

.•ährer.d

ier

Reaktion

fcbar)

0,67

0,67

0,67

1 Beispiel 19

35

- 94 -

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden ' hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels . der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 6 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXH gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XIX gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

In Tabelle XXII hat X(7) die folgende Bedeutung;

NS7-1 ... 1 χ 10"⁷ NS7-2 ... 5 χ 10~⁷

NS7-3 ... 1 χ 10"⁶ NS7-4 ... 5 χ ίο"⁶

NS7-5 ... 1 χ 10~⁵ NS7-6 ... 2 χ 10~⁵

NS7-7 ... 4 χ 10"⁵ NS7-8 ... 8 χ ΙΟ"⁵
NS7-9 ... 1 χ 10"⁴

30

BAD ORIGINAL

02 O

to

bo O

Tabelle

ftufbau der amorphen Schicht	Eii.gesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß geschwin digkeit , ^ibrro-cm / min)	Verhältnis der Durch flußgeschwin- digkeiten	Schichtbil· dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/cm)	Entla dungs- leistung (W/air)	Substrat- tenperatur (0C)	Druck rälirend 3er Reaktion (irbar)
Schicht- Lereich (t2tB)	SiH /Ke=O,5 JK3 100 B_H^,/He=3xlO~3	SiH =200	NH3/SiH4=4,4 :10~2 B2H6/SiH4=2xlO~4	20	20	0?2	250	0,67
Schzcht- bereich (t, .2)	SiH /SeO,5 ia3 100 B_H,./H2=3xlO~	SiH =200	-2 NH,/SiH =4,4x10 -2 ^1,47x10 B2H6/SiH4 = 2χ1θ"4/νχ(7)	2I0	0,3	0,2	250	^•0,6.7
Schichu- bereich Xt3I1)	SiH /He=O,5 !Ci3 100 B H^A:e=3xl0"3	:3iH =200 4.	NH3/SiH4 =l,47xl0~2'V0 B2H5ZSiH4=X(7)	2P	1,0 L= ■ ., »	0,2 ■■ ■■ ■ L		0,67
250

Er. ^ladur.gsfrequenz : 13,56 MHz

ω
αϊ

-TV I. j. Ό.;:! 324392a

- 96 -

¹ Beispiel 20

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-ZyJ indem mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 7 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Dicken des Schichtbereichs (t. t_) und des Schichtbereichs (tp t„) als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXIII gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangs-¹^ papieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XXIV gezeigten Bewertungen erhalten wur'den.

ω cn

ω ο

to

cn

Tabelle χχΐΐΐ

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß- geschwin- iigkeit „ (fiorro-cm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschv/in- digkeiten	Schiditbil· dungsge- schwindig- keit (rm/s)	Schicht· dicke (/cm)	Entla dungs- leistung (W/cnT)	Sübstrat- tenperatur (°C)	Druck tfälirend 3er teaktion (xrbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 NH3 100 BH /He=3xl0~3	SiH =200	NH3/SiH4=7,7>'10"2 B H /SiH =8xl0~5	2p	20	0,2	250	0,67
Schicht- bereich (tlt2)	SiH /He=0f5 NH3 100 B-HvZHe=SxIO"3	SiH =200	NH3/SiH4=7,7xl0~2 ^3,85xlO~2 B„H,./SiH. = 8xlO~ ^O	2P	0,5	0s2	250	* 0,67
Schicht- bereich (tsV	SiH4/He=0f5 NH 100	SiH =200	NH /SiH =3,85XlO-2^O	2P	0,5	0,2	250	0,67

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

CO

ho

CO CD

Oo

1 Beispiel 21

- 99 -

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 2 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXV gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerb jJ.der mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

32439

Tabelle XXIV

Schichtbereich

Schiditbereich

0,1 0,1

NS8-11

0,5

NS8-12

1,0

NS8-13

NS8-14

NS8-15

0,2 NS8-21

NS8-22

NS8-23

NS8-24

NS8-25

1,0 NS8-31

NS8-32

NS8-33

NS 8-3

NS8-35

NS8-41

NS8-42

NS8-43

NS 8-44

NS8-45

NS8-51

NS8-52

NS8-53

NS8-54

NS8-55

Probe Nr.

Bewertung Gleicher Bewertungsmaßstab wie in Tabelle II

co cn

ω ο

fco σι

Tabelle XXV	Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß- geschwin- digkeit ~. (Ικ)ππ-αη / min)	SiH =200	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil" dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/im)	Entla dungs- leistung (W/cm )	Substrat- terperatur (°C)	Druck /älirend 3er Reaktion ;irbar)
Schicht bereich (t 3V	SiH /He=O,5 NH3 100 B2H6/He=3,3xl0~3	SiH =200	NH /SiH =8x10~2 B„H,/SiH =5xl0~4		0,3	0,2	250	0,67
Schicht bereich (tiV	SiH /He=O,5 NH 100 B2H6/He=3,3xl0"3	SiH =200	NH3/SiH4=8xl0"2 BoH./SiH =8xl0"5	2P	20	0,2	250	* 0,67
Schicht bereich	SiH /He=O,5 NH 100 B„H^/He=3.3xlO~3	NH /SiH =8xl0~2 ^ 0 B_H„/SiH =8xl0~5'V0	ψ I	1 1	0,2	250	0,67

h-¹ O

Entladungsfrequenz; 13,56 MHz

If ·

t C *

GO

ro

CO

QO

- 101 1 Beispiel 22

Auf Al-Zylindern wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 14 amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet. Dann wurden auf den amorphen Schichten unter den nachstehend gezeigten Bedingungen Oberflächensperrschichten des Siliciumcarbidtyps gebildet. Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden wiederholt dem in Beispiel 13 beschriebenen Elektrofotografieverfahren unterzogen, wobei übertragene Tonerbilder erhalten wurden. Als Ergebnis wurde gefunden, daß auch das
millionste übertragene Tonerbild eine sehr hohe Qualität hatte, die mit der Qualität des ersten übertragenen

15 Tonerbildc vergleichbar war.

Eingesetzte Gase ... CH₄

SiH₇₁/He = 10:250

Durchflußgeschwindigkeit ... SiH₄ =■ 10 Norm-cm /min
Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeiten ... CH₄ZSiH₄ =

Schichtbildungsgeschwindigkeit ... 0,084 nm/s Entladungsleistung ... 0,18 W/cm Substrattemperatur ... 250 C

Druck während der Reaktion ... 0,67 mbar 25

BAD ORJGINAL

■y \ ΙΌ.:ί 32439.^.8

- 102 -

Beispiel 23

Nach den gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie bei den Proben Nr. NS4-1 bis NS4-4, NS5--1 bisNS5-9, NS6-1 bisNS5-6 undNS7-l bisNS7-9 der Beispiele 16 bis 19 -wurden auf Al-Zylindern amorphe Schichten gebildet. Dann wurden auf den einzelnen amorphen Schichten nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 22 Oberflächensperrschichten des Siliciumcarbidtyps gebildet, wobei 28 Proben (Proben Nr. NSll-1 bis NS11-28) erhalten wurden. Alle Proben wurden zur wiederholten Erzeugung von Tonerbildern auf einzelnen, vorbestimmten Bildempfangspapieren dem in Beispiel 13 beschriebenen Elektrofotografieverfahren unterzogen, wobei auf allen Bildempfangspapieren Tonerbilder mit einer hohen Qualität und einer hohen Auflösung erhalten werden konnten.

- 103 1 Beispiel 2.4

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf¹ Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Stickstoffs (N) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXVI gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in- Beispiel 13 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

ω cn

ω ο

i¹

Tabelle XXVI

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte - Gase (Vol.-%) c r	Airchfluß- jeschwin- iigkeit ^ (Νοππ-αη / tin)	Verhältnis der Durchflußgeschwin- digkeiten	Schiditbil- dungsge- schwindig- keit (ntn/s)	I	Schicht dicke (/cm)	I	Entla dungs- leistung (W/cm )	I	Substrat- terrperatur 0C)
Schicht bereich	SiH /He=O,5 SiF /He=O,5	SiH4=200	NH /(SiH +SiF ) =8xlO~2	2P	20	0,18	250
	NH =100		SiF4/SiH4=0,2
	B H /He=3xl0~3		=8xlO~5
Schicht- btjreich	SiH /He=O,5 ■ SiF /He=O,5 NH3 100	SiH =200	NH /(SiH +SiF ) -2 -2 =8x10 ~ 2x10 SiF4/SiH4=0,2	2P	0,5	0;18	250 MM
	B„H./He=3xl0~ Z D I		B2H6/(SiH4+SiF4) =8xlO~5
Druck ;älirend ier "teaktion (rrbar)
0,67
0,67

-ti

324392B

•sr

VO

O

m

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CM

co

O

O

I

O

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O

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Il

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■μ

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33

O

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CN

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I

CO

I

Π φ

ro

2

O

O

CM

O

Il

O

η

in ro

i - 106 -

'j '1 Beispiel 25

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels
der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung, amorphe Schichten mit dem in Fig. 2 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des BOi⁴S (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die allgemeinen Herstellungsbedingungen werden in Tabelle XXVII gezeigt.

j In Tabelle XXVIII werden die Ergebnisse der Bewertung der

j einzelnen Proben gezeigt, wobei die Verteilungskonzentra-

j .· tionen des Bors C, -T₁-T)₁ in der oberen Zeile und die Verteilungskonzentrationen des Kohlenstoffs C₁ in der linken Spalte angegeben sind.

Die hergestellten Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden einer Reihe von Verfahrens- · schritten eines Elektrofotografieverfahrens unterzogen, die aus einer Ladung, einer bildmäßigen Belichtung, einer Entwicklung und einer Übertragung bestanden, und bei den auf Bildempfangspapieren sichtbar gemachten Bildern wurde eine Gesamtbewertung der Ergebnisse bezüglieh Eigenschaften wie der Dichte, der Auflösung und der Reproduzierbarkeit der Tonwertabstufung durchgeführt.

30

35

to

CJl

to

cn

Cn

Tabelle XXVII

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (VbI.-%)	Durchflußge- schwindigkeit (Norm-cm /min.)	Schichtbil- Jungsgeschwin'- ügkeit (nm/s)	Schicht- iäicke	Entladungs leistung (W/an )	Substrat- tenperatur (°C)	Druck während der Reaktion (irfcar)	Entladungs frequenz (MHz)
Schichtbereich	SiH /He=O,5 CH4 100 B2H6ZHe =3xl0~3	SiH4=200 N in geeigneter I Weise in Ab- I Bangigkeit f von den I Proben ver- S ändert		20	0,2	250	0,67	13j56'
SchicW_bereich % V	SiH4ZHe=O5S CH4 100 B2H6ZHe =3xl0~3	SiH4=200 in geigneter Pfeise konti nuierlich verändert /	ψ	1	0p2	250	0,67	13,56

CO (JO

800

CM O

<

2 1-20

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ι CO CJ

<3

CM I TT C

I

<

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<

CM I IO O

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7 (O O

C

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ι 00 υ

C

CTt SJ.

C

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O I TT υ

0

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C

ο ·—ί (O V

0

ο ι Γ— O

C

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Cl I α

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Cl I co CJ

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Cl 1 tn CJ

C

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C7-9

C

σι 1 ce CJ

©

σι I Cl U

©

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οο ι CM O

co I CO CJ

©

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(O ι ιη υ

©

(D I IO O

©

(O ι Γ— O

©

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ιη ι (O U

©

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©

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tn 1 Cl U.

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ι CM U

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ι -ο TJ

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1-90

C 7-1

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ι Cl U

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υ* C α

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ο

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CV,

ir C

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• r I / t ς ?· / CJ U ο / -W ft/ ^*** Λ

0

20

0

Tabelle XXVIII (.Fortsetzung)

I 0

3 0

ClO-I

Cll-1

C12-1

C14-1

CiO-:

ClO-3'

~ö

cn-;

C12-2

/Ti

C13-2

C14-

:ιο-4

Cll-3

:i2-3

:i3-3

C14-3

Cll-4

C12-

C13-

Cl4-<

α 0-5

ClO-6

Cll-5

C12-5

C13-5

C14-5

:l2-6

:i3-6

:i4-6

5 ü

ClO-'.

Cll-7

C12-7

8 0

C10-8:i0-9

Cll-8

CJ. 4 -8

100

.'11-9

12-8 :i2-9

■13-9

200

ClO-IO

Cll-10

ClO-Il

Cl2-10pl2-ll

C13-10

■12=11

-U-U

800

ClO-12

Cll-12

Cl2-17

.CLi-12—

Bewertungsnaßstabs

@ ausgezeichnet O 9Mt Δ für die praktische Anwendung hinreichend

Probe Nr.

Bewertung

- 110 1 Beispiel 26

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf, Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXIX gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

ω σι

ω ο

to cn

Tabelle XXIX

Aufbau der amorphen Schicht	Eii.oesetzte Gase (VoL-%)	iurchfluß- jeschwin- ügkeit 3 (torm-cm / xdn)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schiditbil· dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht dicke (/im)	Entla dungs- leistung (W/an j	Substrat temperatur (°C)	Druck rälirend ler teaktion (mbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 CH, 100 -3 B^H_/He=3xlO 2. ο	SiH =200	CH./siH.=8xlO~2 4 4 BoH,,/SiH.=8xl0~	Ψ	20	0,18	250	0,67
Echacht- bereich ;tiV	SiH4/He=0,5 CK4 100 B_ri /He=3xl0~ 2. D	SiH =200	CH /SiH =4xlO~2 α,2χ10~2 B Η./SiH=SxKf5	Ψ	0,5	0,18	250	>O,67
Schicht bereich .(St1)	SiK4/He=0,5 =H, 100 <* 3,hV/He=3xlO~3 Z D	SiH4=200	CH ./SiH =2xlO~2 'V 0 B2H6/SiH4 =8χ10~5*\Ό	-ψ	0,5	0,18	250	0,67

Er;tLladungsfrequenz : 13,56 MHz

to

- 112 -

1 Beispiel 27

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden ' hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 4 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXX gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

ω οι

co ο

OI

CJi

Tabelle χχχ

Aufbau der amorphen Schicht	Exi.gesetzte (Äse (Vol.-%)	iXirchfluß- geschwin- sigkeit ^ {!■ionn-an / irdn)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil- 3ungsge- schwindig- <eit (nm/s)	Schicht dicke (/cm)	• Entla-' dungs- leistung W/car)	Substrat- tenperatur (°C)	Druck rährend 3er teaktion (mbar)
Schicht bereich (t2y	SiH /He=O,5 CH„ 100 4 B_Hc/He=3xl0~	SiH =200	CH /SiH =1j Γ xl0~ B_K,/SiH.=3χ10~5	7P	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich <V-2>	S IHVHe=O, 5 4 ' CH4 100 E_H,,/He=3xlQ~	SiH =200	CH 'SiH^-I,5XlO"1 4 4 * B2H6/SiH4=3,Oxio"5 ^ls5xl0~5	2P	0,5	0,2	250	Ό,67
Schicht bereich (tsV	SiH4/He=0,5 CH4 100 B^H-/He=3xl0~ J^.-..-..:j	SiK =200 4	CH4ZSiH4 =1 ,SxIO-1^O B2H6ZSiH4=I, 5χ1θ"5^ 0	2p	°,5	0,2	250	0,67

Er/tladungsfrecuenz: 13,56 MHz

LO CD K) OO

- 114 1 Beispiel ?R

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 5 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXXI gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XXXII gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

20 In Tabelle XXXII hat X(4) die folgende Bedeutung;

CS4-1, . . .	1	X	10 7	CS4-2 ...	5	X	ΙΟ"7
CS4-3 ...	1	X	ίο"6	CS4-4 ...	5	X	ΙΟ"6

BAD ORIGINAL

CJI

to

to O

Tabelle XXXI

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß geschwin digkeit 3 (Nornt-cm / min)	SiH /He=O,5 CH4 100 B-HVHe=3xl0~3	SiH =200	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schiciitbil· dungsge- schwindig- keit (nm/s)	Schicht dicke (/im)	■ Entla dungs- leistung (W/cnr)	Substrat- teirperatur (0C)	Druck rährend ier Reaktion Örbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 CH 100 B„H,./He=3xlO~3		SiH4/He=0f5 CH4 100 B„H^/He=3xl0~3 I	SiH =200	CH4ZSiH4=I1SxIo"1 B0HVSiH.=5xlO~5		20	0,18	250	0,67
Schicht bereich	SiH4=200 I	CH4ZSiH=I^xIO"1 ^5xl0~2 B0H-ZSiH =lxl0~5		0,5	0,18	250	* 0,67
Schicht bereich (tsV	σΗ4ΖΞχΗ4=5χ10~2(ν0 B2H6ZSiH4 =1χ1Ο~5Λ,χ(4)	Ψ	0,3	0,18	250	0,67

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

σι ι

Tabelle XXXII

5 B-Verteilungs konzentration

(Atcm-ppm)

Beispiel

0,1

10

20

40

80

CS4-1

CS4-2 CS 4-3

CS4-4

30

CS5-1

CS5-2 CS5-3

CS 5-4

CS5-5

CS5-6

CS5-7

CS 5-8

CS 5-9

31

CS 6-1

CS6-2 CS 6-3

CS 6-4

CS6-5

CS 6-6

32

CS7-1

CS 7-2 CS7-3

CS 7-4

CS 7-5

CS7-6

CS 7-7

CS7-8

CS 7-9

33

Probe Nr.

Bewertung Gleicher Bewertungsmaßstab wie in Tabelle II

BAD ORfGJNAl

1 Beispiel 29

- 117 -

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden" hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 6 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C)In den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXXIII gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren dm-ch Anwendung des g3 eichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XXXII gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

20 in Tabelle XXXIII hat. X(5) die folgende Bedeutung:

CS5-1 ... 1 X 10~⁷ CS5-2 ... 5 X 10~

CS5-3 ... 1 x 1Q~⁶ CS5-4¹ ... 5 X 10"⁶

25 CS5-5 ... 1 x 10~⁵ CS5-6 ... 2 χ 10"

CS5-7 ... 3 χ 10"° CS5-8 ... 4 χ IO CS5-9 ... 6 χ 10"""'

ω cn

co ο

fco

cn

σι

Tabelle XXXIII

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß geschwin digkeit 3 (Norm-cm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schiciitbil· ungsge- chwindig- eit (nm/s)	Schicht· dicke (/cm)	Entla dungs- leistung (W/aiT)	Substrat temperatur (°C)	Druck während 3er teaktion (mbar)
Schicht bereich (t 2V	SiH /He=O,5 CH 100 B-H,_/He=3xl0~	SiH =200	CH /SiH =l,lxlO~ B H /SiH =8xl0~	Ψ	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich (I1I2)	S1H4/He=O,5 CH4 100 ■ B»Hc/He=3xl0~3	SiH =200 4	CH4/SiH4 =l,lxl0"2^7,4xl0~3 B2H6ZSiH4= 8xlO~5^X(5)	2P	1,0	0,2	250	,0,67
Schicht bereich (tsV	SiH /He=O,5 CH4 100 B.Hc/He=3xl0~3	SiH4=200	CH /SiH =7,4xl0~ ^O B2H6/SiH4=X(5)	2P	0,5	0,2 I	250	0,67

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

ff (

^! I < ( ι t I t f I (

< (1

CO

to

CD K> 00

- 119 -

1 Beispiel 30

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden' hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten rüt dem in Fig. 5 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet· werden, werden in Tabelle XXXIV gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XXXII gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

20 In Tabelle XXXIV hat X(6) die folgende Bedeutung.'

7 —7

CS6-1 ... 1 x 10 CS6-2 ... 5 X 10

CS6-3 ... 1 x 10"⁶ CS6-4... 5 X ΙΟ"⁶ 25 CS6-5 ... 1 x 10"⁵ CS6-6 ... 2 χ ΙΟ"

BAD ORIGINAL

ω σι

co O

Ol

Tabelle XXXIV

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schicht· dicke (/tm)	• Entla dungs- leistung (W/crrT)	Substrat- temperatur (0C)	Druck während ler Reaktion (irbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH4/He=0,5 CH4 100 B_H./He=3xlO~	-2 CH /SiH =2,2x10 B2H6/SiH4=3xl0"5	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich	SiH /He=O,5 : CH4 100 B0H^ZHe=SxIO""3	CH /SiH =2,2xl0~ ^l,38xl0"2 B„H,/SiH.=3xl0~5 λ ο 4	0,5	0,2	250	0,67
Schicht bereich (tsV	SiH4/He=O,5 CH4 100 B„H£/He=3xl0"3■ I	CH /SiH =1, 38χ10~^Ό B2H6ZSiH4= 3χ1θ"6^Χ(6) I	0,3	0,2	250	0,67
Durchfluß- jeschwin- ügkeit 3 (^ioπτ^-cm / ■nin)	3chiditbil· lungsge- schwindig- ceit (nm/s)
SiH =200	2P
SiH =200	20
SiH =200	20

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

ro O

t * t

« 1

« t e

GO K) 4>· CO CD NJ 00

- 121 1 Beispiel 31

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fj g. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 6 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXXV gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XXXII gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

²⁰ In Tabelle XXXY hat X(7) die folgende Bedeutung;

CS7-1 ... 1 χ 1(Γ⁷ CS7-2 ... 5 χ ΙΟ"⁷

CS7-3 ... 1 χ 10"⁶ CS7-4I... 5 χ ΙΟ"⁶

25 CS7-5 ... Ix 10"⁵ CS7-6 ... 2 χ 10~⁵

CS7-7 ... 4 χ 10~⁵ CS7-8 ... 8 χ IG"⁵

CS7-9 ... 1 χ 10~⁴

BAD ORiGfNAL

co ο

bo cn

cn

Tabelle

Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß geschwin digkeit η (Norrc-cm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schiditbil· dungsge- schwindig- keit(nm/s)	Schicht· dicke (/<.m)	Entla dungs- leistung (W/ατι)	Substrat- tenperatur (°C)	Druck /älirend 3er teaktion (irbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH /He=O,5 CH4 100 BoHc/He=3xl0"3	SiH =200	CH4/siH4=2,2xl0~2 B„Hc/SiH =2xlO~4	20	20	0,2	250	0,67
Schicht bereich (tiV	SiH4/He=O,5 CH4 100 B2H6/He=3xl0~3	SiH =200 4	CH4/SiH4=2,2xl0~2 ^l,47xlO~2 B2H6/SiH4 =2x10 4^X(7)	2P	0,3	0,2	250	,0,67
Schicht bereich (tsV	SiH4/He=O,5 CH4 100 B„H,/He=3xlO~3	SiH =200 4	CH./SiH,, 4 4 =l,47xlO~2/vo B2H6/SiH4=X(7)	2P	1,0	0,2	250	0,67

Entladungsfrequenz: 13,56 MHz

- 123 1 Beispiel 32

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels
der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 7 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Dicken des Schichtbereichs (t t₁) und des Schichtbereichs Ct₁ t₂) als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXXVI gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei die in Tabelle XXXVII gezeigten Bewertungen erhalten wurden.

324392a

10

15

O)

20

25

30

35

I χ

Cn M

-j. Cn i.

V Ul -r

•rl cn Γ

SS

-σ ta

υ μ to tr»

Si rl '

VO

VO

ο in

CN

CN O

VO

ο in

CN

CN

•a.

in ι

O r-l X

co

Il

E •H

in geeigneter Wsise in Abhängigkeit von den Proben verändert

CN

r-i

X CN f"» I

VO X

•η
W

•sr

.E O

X
m
CO

cn

-H

cn \

in

VD

ffl

CO

200

O O

E O

r-i

CO

Il O)

VD E

CN CQ

•sr

O <?

in

CO

■ri Ul

(U

E •H

O O

CJ

cn

Il

VD E CN

CQ

O O CN

Il

«d

•H

in

/He

55

U-H CN

8*-

ü O) +>

O O

E CJ

VO IT)

Ό ro H +J C

BAD ORIGINAL

Tabelle XXXVJT

Schichtbereick t₂) (/im) 0,1

O₅5

1,0

O₁I CS8-11

CS8-12

CS8-13

CS8-14

CS8-15

0,2 CS8-21

CS8-22

CS8-23

CS8-24

CS8-25

1,0 CS8-31

CS8-32

CS8-33

CS8-34

CS8-35

CS8-41

CS8-42

CS8-43

CS8-44

CS8-45

CS8-51

CS8-52

CS8-53

CS8-54

CS8-55

25

Probe Nr.

Bewertung Gleicher Bewertungsmaßstab wie in Tabelle II

BAD ORIGINAL

- 126 1 Beispiel 33

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 2 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXXVIII gezeigt.

. Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

Cu cn

ω O

bO OI

Eingesetzte

Durchfluß

SiH ZHe=O,5

SiH =200

qv

bO O

t—· cn

7-chiditbil-

Schicht·]

O

cn

Druck

I

Gase (Vol.-%)

geschwin digkeit τ (Norm-cm / min)

CH4 100

lenz: 13,

Tabelle XXXVIII

lungsge- < schwindig- ceit (nm/s)

ücke (/cm)

välirend äer teaktion (ffbar)

ro t ι > . > t ι ",

Aufbau der

B2H6ZHe=3,3xl0~3

Verhältnis der

2P

0,3

Substrat-

:.,.:

amorphen Schicht

SiH ZHe=O,5

SiH =200

Durchflußgeschwin digkeiten

• Entla

temperatur

0,67

•

Schicht bereich

CH4 100

CH ZSiH4=4xl0~2

dungs- leistung (W/arr)

250

(t3tB)

B H ZHe=3,3xl0"

B2VSiH4-Sx1O-'1

2P

20

m

SiH4ZHe=O,5

SiH4=200

•0,67

ο O Ta

Schicht bereich

CH4ZSiH4=4xl0~2

.250

OO K)

JJ I

(tiV

CH 100

-5 B0HVSiH =8x10 2 6 4

2P

1

P

B H ZHe=3,3xlO~3

CO . K)

Schicht

Il

CH ZSiH =4xlO~2 1V 0

250

0,67

bereich

Entladungsfre

(tsV

B2H6ZSiH4=

. · ■ " ■ I ' ■ 1

BxI(T5 *0

56 MHz

0,2

0,2

0,2

1 Beispiel 34

Auf Al-Zylindern wurden nach dem gleichen Verfahren

und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 26 amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet. Dann wurden auf den amorphen Schichten unter den nachstehend gezeigten Bedingungen Oberflächensperrschichten des Siliciumcarbidtyps gebildet. Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden wiederholt dem in Beispiel 25 beschriebenen Elektrofotografisverfahren unterzogen, wobei übertragene Tonerbilder erhalten wurden. Als Ergebnis. wurde gefunden, daß auch das
millionste übertragene Tonerbild eine sehr hohe Qualität hatte, die mit der Qualität des ersten übertragenen

15 Tonerbilds vergleichbar war.

Eingesetzte Gase ... CH₄

SiH./He = 10:250

3 Durchflußgeschwindigkeit ... SiH₄ = 10 Norm-cm /min

Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeiten ... CH₄ZSiH₄ =

Schichtbildungsgeschwindigkeit ... 0,084 nm/s

Entladungsleistung ... 0,18 W/cm² Substrattemperatur 250°C

Druck während der Reaktion ... 0,67 mbar

1 Beispiel 35

Nach den gleichen Verfahren und unter den gleichen

Bedingungen wie bei den Proben Nr.CS4-l bis CS4-4.CS 5-1 bisCS5-9, CS6-1 bisCS6-6 undCS 7-1 bis CS7-9 der Beispiele 28 bis 31 wurden auf Al-Zylindern amorphe Schichten gebildet. Dann wurden auf den einzelnen amorphen Schichten nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 34 Oberflächensperrschichten des Siliciumcarbidtyps gebildet, wobei 28 Proben (Proben Nr. CSII-I bis CSll-28) erhalten wurden. Alle Proben wurden zur wiederholten Erzeugung von Tonerbildern auf einzelnen, vorbestimmten Bildempfangspapieren dem in Beispiel 25 beschriebenen Elektrofotografieverfahren unterzogen, ^cbei auf allen Bildempfangspapieren Tonerbilder mit einer hohen Qualität und einer hohen Auflösung erhalten werden konnten.

1 Beispiel 36

Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden ' hergestellt, indem auf Al-Zylindern mittels der in Fig. 8 gezeigten Herstellungsvorrichtung amorphe Schichten mit dem in Fig. 3 gezeigten Schichtaufbau gebildet wurden, wobei die Gehalte des Bors (B) und des Kohlenstoffs (C) in den Schichten als Parameter verändert wurden. Die Herstellungsbedingungen für die einzelnen Schichtbereiche, aus denen die amorphen Schichten gebildet werden, werden in Tabelle XXXIX gezeigt.

Unter Anwendung der erhaltenen Bilderzeugungselemente für elektrofotografische Zwecke wurden auf Bildempfangspapieren durch Anwendung des gleichen Elektrofotografieverfahrens wie in Beispiel 25 wiederholt Tonerbilder erzeugt, wobei in stabiler Weise übertragene Tonerbilder mit hoher Qualität erhalten werden konnten.

ω αϊ

ω ο

to σι

σι

Tabelle XXXIX	Aufbau der amorphen Schicht	Eingesetzte Gase (Vol.-%)	Durchfluß geschwin digkeit 3 (Nonrrcm / min)	Verhältnis der Durchflußgeschwin digkeiten	Schichtbil dungsge- schwindig- keit (nm/s)	Schicht· dicke (/cm)	Entla dungs- leistung (W/αιΓ)	Substrat- tenperatur	Druck ■/äJirend äer teaktion (rrbar)
Schicht bereich (t2tB)	SiH4ZHe=O,5 SiF4ZHe=O,5	SiH =200 4	CH4Z(SiH4+SiF4) =4xlO~2	ψ	20	0,18	250	0,67
	CH 100		SiF4ZSiH4=O, 2
	B H ZHe=3xlO 2 6		=8xl0~5
Schicht bereich	SiH ZHe=O,5 SiF4ZHe=O,5 CH4 100	SiH =200	CH4Z(SiH4+SiF4) =4xl0~2'V'2xl0~2 SiF ZSiH =0,2	2P	0,5	0,18	250	0,67
			=8xlO~5		l_ . ■ 1

Tabelle XXXIX (Fortsetzung)

SiH₄/He=O,5
SiF₄/He=0,5

100
^B ₂H₆/He=3xio~³

Entladungsfrequenz: 13.56 MHz

GO Κ) -P--GO CD K) OO

Claims (32)

Patentansprüche

1.) Fotoleitfäh: qes Element mit einem Träger für ein rotoleitfähiges Element und einer amox^phen Schicht, die Fotoleitfähigkeit zeigt und aus einem amorpnen Material gebildet ist, das Siliciumatome als Matrix enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Schicht einen ersten Schichtbereich, der mindestens eine aus Sauerstoffatomen, ' Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart als am Aufbau beteiligte Atome in einer Verteilung enthält, die in der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig und kontinuierlich ist, und einen zweiten Schichtbereich, der Atome eines zu der Gruppe III des Periodensystems gehörenden Elements als an. Aufbau beteiligte Atome in einer Verteilung enthält, die in der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig und kontinuierlich ist, aufweist.

2. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtbereich und der zweite Schichtbereich mindestens einen Teil von sich gemeinsam haben.

B/13

Dresdner Bank (München) Kto. 3 939 844 Bayer. Verelnabank (Mönchen) Kto. 508 941

- 2 - DE 2608

3. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtbereich und der zweite Schichtbereich im wesentlichen den gleichen Schichtbereich bilden.

4. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schichtbereich im Innern des ersten Schichtbereichs vorliegt.

5. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtbereich im wesentlichen den gesamten Schichtbereich der amorphen Schicht einnimmt.

6. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schichtbereich im wesentlichen den gesamten Schichtbereich der amorphen Schicht einnimmt.

7. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich Sauerstoffatome enthalten sind.

8. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Sauerstoffatome in dem ersten Schichtbereich derart ist, daß sich die Konzentration der Sauerstoffatome in Richtung auf die Seite, die der Seite, an der der Träger vorgesehen ist, gegenüberliegt bzw. entgegengesetzt ist, vermindert.

9. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Sauerstoffatome in dem ersten Schichtbereich derart ist, daß der erste Schichtbereich an der Seite des Trägers einen Vertei-

BAD ORIGINAL

- 3 - DE 2608

lungsbereich mit einer höheren Konzentration von Sauerstoffatomen aufweist.

10. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich

Stickstoffatome enthalten sind.

11. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Stickstoffatome in dem ersten Schichtbereich derart ist, daß sich die Konzentration der Stickstoffatome in Richtung auf die Seite, die der Seite, an der der Träger vorgesehen ist, entgegengesetzt ist, vermindert.

15 '

12. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Stickstoffatome in dei.« ersten Schichtbereich derart ist, daß der erste Schichtbereich an der Seite des Trägers

2Q einen Verteilungsbereich mit einer höheren Konzentration von Stickstoffatomen aufweist.

13. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich

25 Kohlenstoffatome enthalten sind.

14. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Kohlenstoffatome in dem ersten Schichtbereich derart ist, daß sich die Konzentration der Kohlenstoffatome in Richtung auf die Seite, die der Seite, an der der Träger vorgesehen ist, entgegengesetzt ist, vermindert.

BAD ORIGINAL

- 4 - DE 2608

15. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung der Kohlenstoffatome in dem ersten Schichtbereic.i derart ist, daß der erste Schichtbereich an der Seite des Trägers einen Verteilungsbereich mit einer höheren Konzentration von Kohlenstoffatomen aufweist.

16. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich

10 Sauerstoffatome und Stickstoffatome enthalten sind.

17. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich Sauerstoffatome und Kohlenstoffatome enthalten sind.

18. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich Kohlenstoffatome und Stickstoffatome enthalten sind.

19. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Schichtbereich Sauerstoffatome, Stickstoffatome und Kohlenstoffatome enthalten sind.

20. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der amorphen Schicht Wasserstoffatome enthalten sind.

21. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome 1 bis 40 Atom-% beträgt.

22. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß in der amorphen Schicht

35 Halogenatome enthalten sind.

BAD ORJGiNAL

""*■"·■ 32A3S28

- 5 - DE 2608

23. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Halogenatome 1 bis 40 Atom-% beträgt.

24. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der amorphen Schicht Wasserstoffatome und Halogenatome enthalten sind.

25. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Gehalte der Wasserstoffatome und der Halogenatome 1 bis 40 Atom-% beträgt.

26. Fotoleit^ähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem auf der amorphen

Schicht eine Oberflächensperrschicht aufweist.

27. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gexennzeichnet, daß auf der amorphen Schicht außerdem eine Oberflächenschicht vorgesehen ist, die aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome als Matrix sowie Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome enthält.

28. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch· 27,

dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material,

das die Oberflächenschicht bildet, außerdem Wasserstoffatome enthält.

29. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material, das die Oberflächenschicht bildet, außerdem Halogenatome enthält.

BAD ORIGINAL

3543928

- 6 - DE 2608

30. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material, das die Oberflächenschicht bildet, außerdem Wasserstoffatome und Halogenatome enthält.

31. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine aus einem elektrisch isolierenden Metalloxid gebildete Oberflächenschicht aufweist.

32. Fotoleitfähiges Element nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine aus einer elektrisch isolierenden, organischen Verbindung gebildete Oberflächenschicht aufweist.