[发明专利]光接收元件

说明书

本发明是关于对电磁波，如光（这里光是广义的，如紫外线、可见光线、红外线、X射线和γ射线），敏感的光接收元件。更具体地讲，本发明涉及的是经改进的光接收元件，它特别适合于应用在施加相干光，如激光光束的场合。

为记录数字图像信息，已经有已知的方法，如先根据数字图像信息调制激光光束，并以该激光束光学扫描一个光接收元件，从而形成静电潜像，然后显影这些潜像或进一步施加变换，定影或进行类似其它所需的处理。尤其，在使用电子摄影工艺以形成图像的方法中，通常是使用一个氦氖激光器或一个半导体激光器（发射波长一般在650～820nm范围）进行图像记录，这种激光器做为激光光源尺寸小且价格便宜。

另外，做为适合于使用半导体激光器情况的电子摄影光接收元件，那些包括含有硅原子的非晶态材料（以下称为“a-Si”）的光接收元件，例如，在公开号为86341/1979和83746/1981的日本专利中所公开的，已经过鉴定，并且是值得注意的，因为同已知的其它种类的光接收元件相比，它们除了在光敏区具有优良的耦合特性外，还具有较高的维氏硬度，并且在环境污染方面问题较少。

然而，当构成上述光接收元件的光接收层做成单层结构的a-Si层时，必须从结构上在特定数量范围内将氢原子或卤素原子，或者甚至硼原子掺杂到a-Si层内，以便维持电子摄影所需的大于10¹²Ωcm的暗电阻，同时保持它们的高光敏特性。这样，设计光接收元件的灵活性就受到相当严格的限制，例如在形成这个光敏层时对各种条件需要严格控制。于是，提出了克服上述问题的一些建议，根据这种设计，在把暗电阻降低到一定程度时，仍能有效地利用高光敏特性，即，光接收层是这样构成的，它具有两层或更多层，这些层具有不同的导电率并叠合在一起，其中在光接收层内形成有一个耗尽层，如公开号为171743/1979、4053/1982和4172/1982的日本专利所公开的。另外，也可以用一个多层结构来改善表面暗电阻，在这种多层结构中，有一个阻挡层置于基底和光接收层之间，或置于光接收层的表面上，如在公开号为52178/1982、52179/1982、52180/1982、58159/1982、58160/1982和58161/1982的日本专利中所公开的。

然而，具有多层结构的光接收层的那些光接收元件每层的厚度并不平整如一。在使用这些元件来进行激光记录的情况下，由于激光束为相干单色光，则从激光辐射一侧的光接收层自由表面反射的光，与从构成光接收层的各层之间的交界面及基底与光接收层的交界面反射的光经常会产生相互干涉（以下将自由表面和层交界面统一称为“界面”）。

干涉将在形成的图像中产生所谓干涉条纹图案，这些图案将导致图像失真。尤其是在高层次的中间色调的图像情况下，获得的图像在可辨度方面将变得非常差。

此外，有一点非常重要，那就是当所用的半导体激光器的波长范围增大，光接收层中对激光束的吸收减小，从而上述干涉现象将变得更加显著。

这就是说，在两层或多层结构的情况，干涉效应对每一层都发生。并且干涉结果将相互叠加，显示出干涉条纹图案，这些干涉图案将直接对转换元件产生影响，并因此使干涉条纹在该元件上转换和定影，最后在可见图像中造成与干涉条纹图案对应的图像失真。

为了克服这些问题，已提出一些方法，如，（a）用钻石装置磨削基底表面以形成不平整度为±500至±10000的光散射表面（参考如公开号为162975/1983的日本专利）;（b）通过用黑色铝氧化膜处理铝基底的表面，或通过将碳、有色颜料或染料扩散到一种树脂里来设置一个光吸收层（参考如公开号为165845/1982的日本专利）;（c）通过用无光铅氧化膜工艺处理基底表面，或用喷沙方法造成一个微粒状不平整面，在铝基底上设置一个防光散射反射层（参考如公开号为16554/1982的日本专利）。

虽然上述方法在一定程度上提供了较满意的结果，但它们还是不能有效地完全消除在图像中的干涉条纹图案。

也就是说，在方法（a）中，由于在基底表面形成了具有单位t的许多不平整面，所以由光的散射效应能在一定程度上阻止干涉条纹图案的产生。然而，在光散射时，规则的反射光仍然存在，因此由这种反射光产生的干涉条纹图案仍然存在;此外，由于在基底表面的光散射效应，辐照点变大，从而导致析象能力实质上下降。