[发明专利]一种电摄影用的光敏器件

说明书

本发明涉及一种由电子迴旋共振方法形成的，用非晶形硅制成的光导层的电摄影用的光敏器件。

近年来，作为一种常用的电摄影用的光敏器件，例如在一个基于电摄影原理的成像装置中，推荐用一种光敏器件，在这种器件中将非晶形硅（以后简称为a-Si）光导层形成在导电基片上。这种a-Si型光敏器件有许多优点，例如它有长的工作寿命，高的光敏性，高硬度（HV：1500-2000Kg/mm²），并对人体无害。因此，人们已经作了很多努力使它成为一种合乎要求的光敏材料而投入实际应用中。

传统的a-Si型光敏器件通常用等离子体CVD，溅射，或其它技术来制造。在等离子体CVD方法中，首先将一种源气体，例如单硅烷或双硅烷引进真空室中，该室中设置铝或类似的导电基片。随着源气体导进真空室，接着用高频电使之产生辉光放电，以便使真空室中的源气体分解而在基片上生成含氢的a-Si层。在溅射法中，用硅晶片作靶，先将H₂气体和稀有气体，例如氩、氦或类似的气体引入反应室中，然后用高频电使之产生辉光放电，使得该靶受溅射而在基片上生成一层含氢的a-Si层。

但是，在上述的制作过程中，为了使a-Si型光敏器件有足够的光敏性，必须对导电基片加热以在其上形成a-Si层。这样一来就增加了a-Si层中的含氢量。a-Si层中过多的含氢量会使其导电率高达10^-10S/Cm，以至于损坏了a-Si层的电荷保持性能。

可以用气体，如B₂H₆将硼加到a-Si层上面增加a-Si层的电导率。但是，在这种情况下，增加的程度是比较小的，最多只能得到10^-11至10^-12S/cm的电导率。

传统的生产工艺有许多缺点，它的沉积率很低;源气体的利用率低;而且，在a-Si层生长期间，许多粉末状聚合物例如（SiH₂）_n作为付产物产生并沉积在导电基片表面上，使得a-Si层中产生许多缺陷，从而降低了a-Si型光敏器件成品的产量。

传统的a-Si型光敏器件，a-Si层的含氢量严格地限制到按原子数计在10%-40%的范围中（见日本专利公报No：60-35059和美国专利No：4，265，991）但是，在日本公开专利公报No：57-158650中公开了一种含氢按原子数计在10-40%的a-Si层，其中在a-Si层的红外光谱中，在2100cm^-1附近的吸收系数α（SiH₂）与在2000cm^-1附近的吸收系统α（SiH）的比率约在0.2-1.7的范围内。2100cm^-1附近的吸收系统α（SiH₂）是由Si-H₂键产生的，而2000cm^-1附近的吸收系统α（SiH）是由Si-H键产生的。为了保证电摄影用的含a-Si光导层的光敏器件有足够的光敏性，它们的电阻率变得小到10⁹Ω·cm，甚至在a-Si层中掺加硼（B）时，它们的电阻率仍然小于10¹¹Ω·cm，所以a-Si型光敏器件的电荷保持性能比不上传统的硒或有机的光敏器件。

为了改善传统的a-Si光敏器件的电荷保持性能，必须提高吸收系数比率α（SiH₂）/α（SiH）。但是，在采用等离子体CND或溅射工艺中，在形成各层时，源气体的反应随高频功率的提 高而越有效，因此产生了大量的粉末状聚合物，如（SiH₂）_no这将造成粉末状聚合物淀积在光敏器件基片的表面上，而损害所得光敏件的质量。

本发明的电摄影用光敏器件，克服了已有技术中上述的和其它的很多缺点与不足，这种器件包括用于电摄影的包含一导电基片和形成在该基片上的电导层，其中光导层是由含以原子数计的氢和/或卤素占40%或更多的非晶形硅制成的。

在一选用的实施例中，光敏层是由含以原子数计的氢和/或卤素占40%-60%的非晶形硅制成的。

在一优选的实施例中，光敏层是由含以原子数计的氢和/或卤素占40%-50%的非晶形硅制成的。

在选用的实施例中，非晶形硅的2100cm^-1附近的吸收系数与2000cm^-1附近的吸收系数的比率是在1.3-2.5范围之间。