用在電子攝影術中的光接收元件的制作方法

專利名稱:用在電子攝影術中的光接收元件的制作方法
本發明涉及一種用在電子攝影術中的改進的光接收元件，該元件對電磁波敏感如光(這里，從廣義上意指那些例如紫外光、可見光線、紅外光、X-射線及γ射線)構成用在電子攝影術中的光接收元件的光接收層的光電導材料需要有高度的光敏性，具有高信噪比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕、具有與要輻射的電磁波的光譜特性相適應的吸收光譜特性、具有快速響應性及具有所需的暗電阻。所述材料在使用時還需對人及生物無害。
尤其在光接收元件使用于辦公室中應用的電子攝影機的情況下，不引起污染是實為重要的。
從這些立足點出發，公眾的注意力便集中到由含有硅原子的非晶材料(以下稱作“a-si”)構成的光接收元件上，例如，在公開方案刊物(Offenlegungsschriftes)第2746967號和第2855718號中所公開的那樣，把光接收元件作為電子攝影術中的成象元件。
至于由a-si材料構成的常規光接收元件，在其光、電和光電導特性方面已得到改進，例如暗電阻、光敏性、光響應性、應用環境特性、經濟穩定性和耐用特性。
盡管如此，為了使這種光接收元件可實際應用，在綜合情況下，仍還有對其特性作進一步改進的遺留問題。
例如，在針對于提高光敏性和暗電阻時把這種常規光接收元件用于電子攝影術中的光接收元件的情況下，在使用過程中常在常規光接收元件上觀察到剩殘電壓，而且在長期重復使用時，由于重復使用而導致的疲勞會累積起來以使得抬致殘余圖象出現的所謂的重象現象發生。
而且，在利用a-si材料制備用在電子攝影術中的常規光接收元件的光接收層的過程中，要把氫原子、氟原子或氯原子這樣的鹵素原子、用于控制導電類型的元素(如硼原子或磷原子)、或其它種用于改進多種特性的原子有選擇地摻入光接收層中。
但是，根據上述有用成分的摻入方法所得的光接收層有時在電特性、光電導特性和/或擊穿電壓方面具有不足之處。
即，在使用具有這種光收層的光接收元件時，光輻照在層中所產生的光載流子的壽命不夠長，對來自暗層區中基底側的電荷注入不能進行足夠的阻止，而且，由于局部擊穿現象而可能引起的象缺陷，即所謂的“半光度副本上的白橢圓斑點”或由于用葉片進行清除時的磨損而可觸引起的其它象缺陷(所謂的“白線”)易于出現在紙張上的傳送圖象上。
此外，當上述光接收元件用在很潮濕的環境中時，或是在置于該環境之后的使用情況下，所謂的“圖象流動”有時便出現在紙張上的傳送圖象上。
因此，不僅需要對a-si材料本身作進一步改進，而且也需要制成一種不會招致上述任何問題的光接收元件。
本發明的目的是提供一種用在電子攝影術中的光接收元件，該元件具有一層無上述問題且能夠滿足電子攝影術中各種要求的光接收層。
也就是，本發明的主要目的是提供一種用在電子攝影術中的光接收元件，該元件具有一光接收層，該光接收層由一層a-si形成的層和一層含硅原子的多晶硅材料(以下稱作為“多晶-si”)形成的層構成，所述光接收層的電、光和光電導特性總是充分地穩定而幾乎不取決于工作環境，而抗光疲勞性非常優良，在重復使用時不引起特性退化，耐用性及抗濕性優良，而且又不顯出或幾乎不顯出殘余電壓。
本發明的另一目的是提供一種用在電子攝影術中的光接收元件，該元件具有一層光接收層，該光接收層由一層a-si形成的層和一層多晶-si形成的層構成，它與設置該層的基底或在疊層之間具有緊緊的粘結能力，從結構布置的觀點看，致密性和穩定性優良，且具有較高質量。
本發明的再一目的是提供一種用在電子攝影術中的光接收元件，該元件具有一層光接收層，該光接收層由一層a-si形成的層和一層多晶-si形成的層構成，所述光接收層在形成靜電潛象的充電過程中顯示出足夠的維持電荷功能，在被應用于電子攝影法時顯示出優良的電子攝影特性。
本發明的再一目的是提供一種用在電子攝影術中的光接收元件，該元件具有一層光接收層，該光接收層由一層a-si形成的層和一層多晶-si形成的層構成，所述光接收層在長期重復使用中，在紙張的可見象上既不會招致象缺陷，也不會招致圖象流動，并且可提供具有高致密性及高質量的更清晰的半光度的高度清晰可見圖象。
本發明的其它目的是提供一種用在電子攝影術中的光接收元件，該元件具有一層光接收層，該光接收層由一層a-si形成的層和一層多晶-si形成的層構成，所述光接收層具有高光敏性、高信噪比和耐高電壓特性。
為了解決用在電子攝影術中的常規光接收元件的上述問題，并達到上述目的，本發明人在集中注意到光接收元件的表面層和其它構成層的同時已進行了各種研究。結果，本發明人已發現當表面層由一種含硅原子、碳原子、及氫原子的非晶材料形成且氫原子含量控制在41至70原子百分比之間的范圍內時，以及表面層除外的其它構成層之一的長波長光的吸收層(以下稱作“IR層”)由含硅原子和鍺原子的多晶材料-形成時，用在電子攝影術中的常規光接收元件的那些問題便能令人滿意地消除，上述目的便能有效達到。
所以，本發明的一個方面就是提供一種經過改進的用在電子攝影術中的光接收元件，該元件由可用于電子攝影術的基底和一光接收層構成，所述光接收層由含硅原子和鍺原子(如需要，含氫原子或/和鹵素原子)的多晶材料〔以下稱作“多晶-SiGe(H，X)”〕形成的IR層、含有以硅原子作為主要原子成分以及氫原子及鹵素原子中至少有一種原子〔以下稱作“A-Si(H，X)”〕形成的光電導層、和具有一個自由表面的表面層構成。所述自由表面由含硅原子、碳原子和氫原子的非晶材料形成(以下稱作“A-Si∶C∶H”)，其中所含氫原子的量在41至70原子百分比之間的范圍內。
本發明的另一方面是提供一種經過改進的用在電子攝影術中的光接收元件，該元件由可用于電子攝影術的基底和光接收層構成，所述光接收層由多晶-SiGe(H，X)形成的IR層、含有一種用于控制導電率的元素的A-Si(H，X)〔以下稱作“A-SiM(H，X)〕(其中M代表控制導電率的元素)形成的電荷注入阻擋層，和由A-Si(H，X)形成的光電導層，以及具有一自由表面的表面層構成。所述自由表面由A-Si∶C∶H形成，其中所含氫原子的量在41至70原子百分比的范圍之內。
本發明的光接收元件也可能具有一接觸層，該接觸層由非晶材料或含有硅原子作為主要原子成分和選自氮原子、氧原子及碳原子中的至少一種的原子多晶材料〔以下稱作“A-Si(N，O，C)”或“多晶-Si(N，O，C)”〕形成，該接觸層位于基底和IR層之間或基底與電荷注入阻擋層之間。
而且，上述光電導層還可以含有選自氧原子、氮原子和一種控制導電率的元素三者當中的一種或多種作為層的構成原子。
上述電荷注入阻擋層可以含有選自氮原子、氧原子和碳原子中的至少一種作為層的構成原子。
上述IR層可以含有選自氮原子、氧原子、碳原子和一種控制導電率的元素中的一種或多種作為層的構成原子。
具有上述本發明用于電子攝影術的光接收層的光接收元件沒有用于電子攝影術的常規光接收元件的前述問題，并具有許多的可實際應用的優良的電、光和光電導特性，且具有優良的耐用性和含人滿意的使用環境特性。
具體地說，本發明用在電子攝影術中的光接收元件具有不取決于工作環境的充分穩定的電特性，甚至在長期重復使用的情況下，維持高的光敏性和高信噪比，并且不招致任何由于殘余電壓而引起的不良影響。此外，本發明光接收元件具有足夠的抗濕性和抗光疲勞性，而且在重復使用時既不引起特性退化，也不引起任何擊穿電壓的不足。
因此，本發明用在電子攝影術中的光接收元件，甚至在長期重復使用的情況下，也能穩定地獲得具有高致密度高質量的較清晰的半光度的高度清晰可見圖象。
圖1(A)至圖1(D)是說明本發明用在電子攝影術中的具有代表性的光接收元件的典型層結構的示意圖;
圖2至圖7是說明在IR層中鍺原子沿厚度方向分布的示意圖;
圖8至圖12是說明在電荷注入阻擋層中的Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的沿厚度方向分布的示意圖;
圖13至圖19是說明在電荷注入阻擋層中選自氮原子、氧原子和碳原子中的至少一種原子沿厚度方向分布的示意圖;
圖20(A)至圖20(C)是本發明用于電子攝影術的光接收元件中基底表面形狀的舉例示意圖;
圖21是本發明用于電子攝影術的光接收元件的一個最佳實施例的示意圖。所示元件具有形成在擁有最佳表面的基底上的如圖1(C)所示的光接收層;
圖22至23是制備具有用在示于圖21的光接收元件中最佳表面的基底的最佳方法的說明性示圖;
圖24是本發明制備用于電子攝影術中的光接收元件的制造設備的說明性示圖;
圖25和圖26是分別說明在例9和例21中及例10和22中的光接收元件基底的表面形狀的說明性示圖;
圖27是說明在例2中IR層中鍺原子沿厚度方向分布的示意圖;以及圖28是說明在電荷注入阻擋層中硼原子和氧原子及例12中IR層中鍺原子沿厚度方向分布的示意圖。
現參考附圖更詳細地說明本發明用在電子攝影術中的光接收元件的代表性實施例。以下描述不用來限定本發明范圍。
如圖1(A)至圖1(D)中所示的本發明用在電子攝影術中的代表性光接收元件，其中，示出了光接收層100、基底101、IR層102、光電導層103、表面層104、自由表面105、電荷注入阻擋層106和接觸層107。
圖1(A)是說明本發明的一個典型代表性層結構的示意圖，其中，示出了由基底101和光接收層100構成的光接收元件，光接收層由IR層102、光電導層103和表面層104構成。
圖1(B)是說明本發明的另一個代表性層結構的示意圖，其中，示出了由基底101和光接收層100構成的光接收元件，光接收層由IR層102、電荷注入阻擋層106、光電導層103和表面層104構成。
圖1(C)是說明本發明的另一個代表性層結構的示意圖，其中，示出了由基底101和光接收層100構成的光接收元件，光接收層由接觸層107、IR層102、電荷注入阻擋層106、光電導層103和表面層104構成。
圖1(D)是說明本發明另一個代表性層結構的示意圖，其中，示出了由基底101和光接收層100構成的光接收元件，光接收層由接觸層107、IR層102、光電導層103和表面層104構成。
現在，對本發明光接收元件中的基底和各構成層進行說明。
基底101用于本發明的基底101可以是導電的，也可以是絕緣的。導電的底座可包括諸如NiCr、不銹鋼、Al、Cr、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt和Pb這樣的金屬或它們的合金。
電絕緣的底座可包括諸如聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、乙酸纖維素、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等一類的合成樹脂、玻璃、陶瓷和紙張的膜或薄片。電絕緣的基底最好至少對其上表面中的一個進行導電處理，并且在如此處理過的表面上設置光接收層。
例如，在玻璃情況下，導電性的施加是采用在玻璃表面上設置一層由NiCr、Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In2O3、SnO2、ITO(In2O3+SnO2)等構成的薄膜層。在聚酯這樣的合成樹脂薄膜的情況下，在表面提供導電性的方法是，利用真空淀積、電子束汽相淀積、濺射等在表面上設置一層由NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、Ni、Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、V、Tl、和Pt這樣的金屬薄膜，或在表面上加金屬疊層。基底可具有諸如圓柱狀、帶狀或板狀的形狀，這可以根據實際應用來適當確定。例如，在采用圖1示出的光接收元件于連續高速復制的情況下，最好用環狀帶或圓柱形的形狀。
適當確定底座元件的厚度，使能制成所需和光接收元件。
在光接收元件需要有柔性的情況下，在能夠足以提供基底功能的范圍內，可把底座元件的厚度做得盡可能薄。盡管如此，考慮到基底的制造和加工或機械強度，厚度通常大于10微米。
另外，為了消除由于利用激光束這樣的相干單色光進行成象時易于出現在所成象中的所謂干涉條紋圖案引起的不良圖象的發生，基底表面可以不平整。
在這種情況下，基底不平整表面的形狀可以利用一種適當的例如具有V形銼齒的切削工具進行磨削來形成。
亦即，首先把所述切削工具固定于磨床或車床的預定位置上，然后，例如在按預定程序旋轉的同時使圓柱基底在預定方向上作有規律的移動，由此獲得表面處理過的圓柱形基底，該基底的表面具有不規則的例V形槽，所述槽具有所需的間距和深度。
由此在圓柱基底表面所形成的不規則槽沿著圓柱基底的中心軸線便形成一螺旋結構。這種使圓柱基底表面具有倒V形不規則槽的螺旋結構可以是雙重或三重的。或要不然可以具有交叉螺旋結構。
此外，圓柱基底表面的不規則槽也可以由上述螺旋結構和沿圓柱基底中心軸線的延遲線構成。在基底表面形成的不規則槽的凸出部分的截面形狀呈倒V形，是為了對所形成的各層在微小的不平整處獲得可控層厚的不平整性，并且保證基底與在其上直接形成的層之間有所需的緊緊的粘結能力和電接觸。
如圖20所示，倒V形最好是等邊三角形、直角三角形或不等邊三角形。在這些三角形中，等邊三角形和直角三角形為最好。
在控制條件下，形成在基底表面的不規則槽的各個尺寸可考慮到以下幾點來適當確定。
首先是，例如由a-si(H，X)或多晶-si(H，X)組成的光接收層對所形成的層的表面狀況在結構上很敏感，而且層的質量也易于隨表面狀況而變化較大。
因此，形成在基底表面的不規則槽的尺寸必需在不引起層的質量下降的前提下來確定。
其次，若在光接收層的自由表面上存在著過渡的不規則槽，則在可見圖象形成之后的清除過程中清除就會變得難以充分進行，考慮到要在層的形成和電子攝影過程中避免以上困難，以及考慮到避免那些由于干涉條紋圖案所引起的問題的出現，在基底表面形成的不規則槽的間距以0.3-500微米為好，1.0-200微米為較好，5.0-50微米最好。
至于不規則槽的最大深度以0.1至5.0微米為好，0.3至3.0微米為較好，最好為0.6至2.0微米。
當不規則槽的間距和深度分別在上述范圍內時，不規則槽凹部(或線性實部)的坡度傾角是1～20℃為好，3～15°較好，4～10°最好。
再者，鑒于在基底表面上形成的各層層厚的不均勻性，其厚度的最大偏差值，在等間距的情況下，以0.1～2.0為好，0.1～1.5微米較好，0.2～1.0微米最好。
替代的方法是，基底表面的不規則槽可以由大量微球狀凹坑構成，所述球狀凹坑尤其在利用激光束這樣的相干單色光的情況下可更有效地消除由干涉條紋圖案引起的不良圖象的出現。
在這種情況下，由大量微球狀凹坑構成的各個不規則槽的尺寸小于用在電子攝影術中的光接收元件所需的分辨率。
以下，參考附圖22和23說明一種在基底表面上形成大量微球狀凹坑的典型方法。
圖22是示意圖，它顯示了根據本發明的電子攝影術所用光接收元件的基底表面形狀的典型例子，其中形狀不規則部分被放大了。在圖22中，顯示了基底2201、基底表面2202、剛性球體2203、和球坑2204。
圖22還顯示了制備上述表面形狀的一種最佳方法的例子。即，使剛性球體2203在重力作用下從基底表面2202上方預定高度位置下落并與基底表面2202相撞從而形成球形坑2204。通過使多個具有同樣半徑R′的剛性球體2203同時或順序地從相同的高度h下落，可以在基底表面2202上形成具有基本上相同曲率半徑R和相同寬度D的多個精確球形坑2204。
圖23顯示了帶有由多個上述表面球形坑形成的不規則表面的基底的典型實施例。
在圖23所示實施例中，制出了多個具有基本相同的曲率半徑和寬度的坑2304、2304……，它們彼此相互重疊從而形成不平整表面，這是通過有規則地使多個球2303、2303……從大致相同的高度落到基底2301的表面2302上的不同位置上而形成的。在此情況下，為形成相互重疊的坑2304、2304……自然要求球2303、2303……在重力作用下下落，從而使各球2303與基底2302相碰時彼此錯開。
另外，在根據本發明的電子攝影術所用光接收元件的基底表面上，球坑形成的不平整表面的曲率半徑R和寬度D是有效地實現防止在本發明的電子攝影術所用光接收元件中出現干涉條紋這一優點的重要因素。本發明人進行了各種實驗，并發現了下列事實。
即，若曲率半徑R和寬度D滿足下式D-≥0.035R在各坑中就會出現因共享干涉而產生的0.5或更多的牛頓環。此外，若滿足下式D/R≥0.055各坑中就會出現一或多個因共享干涉而產生的牛頓環。
因此，比值D/R應大于0.035，而大于0.055為更好，以分散整個光接收元件的各坑中產生出的干涉條紋，從而防止在光接收元件中出現干涉條紋。
另外，制得的坑形成的不平整的寬度以500μm為好，更好為200μm，小于100μm為更好。
圖21顯示了光接收元件的代表性的實施例，其中所示的光接收元件包括上述襯底2101和由接觸層2107、IR層2102、電荷注入阻擋層2106、光電導層2103和具有自由表面2105的表面層2104組成的光接收層2100。對于該電子攝影術所用光接收元件，因光接收層2100界面上形成的球坑的曲率半徑與自由表面2105上的不同，界面上的反射光與自由表面上的反射光具有不同的反射角。由此，發生了對應于所謂牛頓環現象的共享干涉，且干涉環在坑中被分散。此時，如果干涉環在微觀上出現于光接收元件產生的圖象中，它是不會被看到的。即在帶有表面2101的基底上形成的多層結果的光接收元件中，光通過光接收層2100后在層界面和基底表面上反射，從而相互干涉以有效地防止產生的圖象伴隨著干涉圖案。
IR層102(或2102)在本發明的電子攝影術所用光接收元件中，IR層由多晶-Si Ge(H，X)形成。
對于IR層中含有的鍺原子，它們均勻分布于整個層區中，或沿整個層區的厚度方向不均勻地分布。
但是，無論如何，鍺原子都要在平行基底表面的方向上均勻分布，以給出特性上的一致。
(以后，均勻分布意味著鍺原子在層中平行于基底表面和厚度方向上都是均勻的。不均勻分布表示在層中鍺原子的分布在平行于基底表面的方向上均勻但在厚度方向上不均勻。)即，在所含的鍺原子在整個層區內沿層厚方向上都不均勻的情況下，鍺原子的分布應是在靠近基底的層區中此遠離基底的層區中(即在靠近光接收層自由表面的層區)更多些，或是處在與上述相反的狀態。
在最佳實施例中，所含鍺原子在IR層整個層區中沿層厚度方向上都是不均勻的。
在一個最佳實施例中，鍺原子的分布濃度是從靠近基底的層區向靠近電荷注入阻擋層的層區減少。此時，IR層和電荷注入阻擋層的親合力變得很好。如下面細述的，當鄰近基底的層區中的鍺原子濃度足夠大時，IR層幾乎完全吸收長波長的光，而這些光在半導體激光器作光源時難以為光電導層所吸收。結果，有效地阻止了基底表面的反射光產生干涉。
下面結合圖2至7(它們顯示鍺原子的分布)對在IR層的厚度方向不均勻的鍺原子分布的典型實施例進行描述。但本發明并不僅限于這些例子。
在圖2至7中，橫坐標代表鍺原子分布濃度C而縱軸代表IR層厚;t表示從tB側至tT側所形成的含鍺原子的IR層的極端位置。
圖2顯示IR層中鍺原子層厚度分布的第一個典型實例。其中，鍺原子在從tB(IR層在此與基底接觸)至tT的范圍內其濃度C保持為常數C，在位置t至t的范圍內，濃度C逐漸并連續地從C降到C，在圖3的例子中，在IR層中含有鍺原子的分布濃度C從位置tB的C4連續降到tT處的C5。
在圖4的例子中，鍺原子濃度C在位置tB至t2的范圍內為常量C6，并在從位置t2至tT的范圍內逐漸和連續地減小。在位置tT的濃度基本為0(“基本為0”即濃度低于可測值)。
在圖5的例子中，鍺原子濃度C是這樣，即濃度C8在位置tB和tT的范圍內逐漸并連續下降，直至基本為0。
在圖6的例子中，鍺原子的分布濃度是這樣的，即在位置tB至t3的范圍內保持為常數C9，濃度C9在位置t3至tT的范圍內線性地減少至C10。
在圖7的例子中，鍺原子分布濃度是在tB至tT的范圍內從C11線性減小到基本為0。
IR層中鍺原子在厚度上的分布的幾個例子顯示于圖2至7中。在本發明的光接收元件中，IR層中的鍺原子濃度最好是在靠近基底的位置較高而在靠近界面1的位置較低。
IR層中鍺原子沿厚度方向上的分布是在以硅原子和鍺原子總是為基礎情況下鍺原子的最大濃度Cmax以大于1×10原子百萬分比為好，大于5×10原子百萬分比為更好，大于1×10原子百萬分比為最好。
至于IR層中的鍺原子數量，最好按所期望的要求決定。但是，在硅原子和鍺原子的總量為基礎上時以1至1×10原子百萬分比為好，10至9.5×10原子百萬分比為更好，5×10至8×10原子百萬分比為最好。
另外，IR層可包括至少一種為用于控制電導性的元素、氮原子、氧原子和碳原子中選出的物質。
在此情況下，其數量以1×10至4×10原子百分比為好，S×10至3×10原子百分比更好，1×10至25原子百分比最好。
至于控制導電性的元素，可提及的是半導體領域中的所謂雜質，那些可用在這里的包括屬于周期表中Ⅲ族的原子，它們給出P型導電性(以下簡稱“Ⅲ族原子”)，或屬于周期表Ⅴ族的原子，它們提供n型導電性(以下簡稱Ⅴ族原子)。具體地，Ⅲ族原子包括B(硼)、Al(鋁)、Ga(鎵)、In(銦)和Tl(鉈)，B和Ga最為可取。Ⅴ族原子包括P(磷)、As(砷)、Sb(銻)和Bi(鉍)，P和Sb最為可取。
至于控制導電率的元素的數量，以1×10至5×10原子百萬分比為好，5×10至1×10原子百萬分比更好，1至5×10原子百萬分比為最好。
至于IR層的厚度，以30A至50μm為好，40A至40μm更好，50A至30μm最好。
光電導層103(或2103)光電導層103(或2103)被設置在基底101(或2101)的上面，如圖1(或各21)所示。
光電導層是由A-Si(H，X)或A-Si(H，X)(O，N)材料形成的。
光電導層具有半導體特性(如下所述)并顯示出對輻射光的光電導性。
(ⅰ)P型半導體特征只包含受主，或既含受主又含施主但其中受主相對含量較高;
(ⅱ)P型半導體特征受主(Na)的含量較低或在情形(ⅰ)中受主的相對含量較少;
(ⅲ)n型半導體特征只含施至或既含施主又含受主但施主的相對含量較高;
(ⅳ)n型半導體特征施主(Nd)的含量較低或情形(ⅲ)中受主的相對含量較低;
(ⅴ)ⅰ型半導體特征Na≌Nd≌O或Na≌Nd為使光導層成為從上述型式(ⅰ)至(ⅴ)中選出的期望型式，可在制作過程中通過摻入P型、n型或兩種雜質于光電導層中而實現，同時控制這種雜質的數量。
至于在光電導層中所含的雜質元素，可提及的是半導體領域中所謂的雜質，那些在這里能用的可包括屬周期表Ⅲ族的原子，它們提供P型導電性(以下稱為“Ⅲ族原子”)，或屬周期表Ⅴ族的原子，它們提供n型導電性(以下稱為“Ⅴ族原子”)。具體地說，Ⅲ族原子包括B(硼)、Al(鋁)、Ga(鎵)、In(銦)和鉈(Tl)。Ⅴ族原子包括磷(P)、As(砷)、Sb(銻)和Bi(鉍)。在這些元素中，B、G、P和As較好。
光電導層中所含Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的數量以1×10至3×10原子百萬分比為好，5×10至1×10原子百萬分比更好，1×10至50原子百萬分比最好。
在光電導層中，可摻入氧原子和/或氮原子于一區域內，只要所需的該層特性未受影響。
在摻氧原子和/或氮原子于光電導層的整個層區中時，其暗電阻和與基底的緊緊的粘接能力都被改善了。
希望光導層所含的氧原子和/或氮原子的數量比較小，使不損害它的光電導性。
在摻入氮原子于光電導層中時，當氮原子與硼原子被一同包含在其中時，其光靈敏性除上述優點外也可得到改善。
在光電導層中含的從氮原子(N)、氧原子(O)中選出的一種的數量或兩種這些原子的數量和以5×10至30原子百分比為好，1×10至20原子百分比更好，2×10至15原子百分比最好。
光電導層中摻的氫原子(H)、囟素原子(H)或氫原子與囟素原子的和(H+X)的數量以1至40原子百分比為好，5至30原子百分比更好。
具體地，囟素原子包括氟、氯、溴、碘。其中氟和氯較好。
光電導層的厚度是使具有所需頻譜特性的光輻射所產生的光載流子有效地傳輸的一個重要因素，并且它要按照所希望的目的來適當確定。
但是，層厚也應根據其與層中所含的囟素和氫原子數量的相互和有機的關系確定，或根據所要求的特性與其它層的厚度的關系確定。另外，它的確定還應按經濟的觀點，如生產率或大規模的生產率。綜上所述，光電導層厚以1至100μm為好，1至80μm更好，2至50μm最好。
表面層104(或2104)具有自由表面105(或2105)的表面層104(或2104)淀積在光電導層103(或2103)上，可使本發明電子攝影術中應用的光接收元件達到抗濕、在重復使用中抗退化、耐電壓性能好、使用環境的特性好以及耐用等主要目的。
表面層是含組分元素硅原子的非晶材料形成的，硅原子也包含在構成光電導層的非晶材料中，這樣可以確保兩層界面間的化學穩定性。
典型的表面層由含硅原子、碳原子和氫原子的非晶材料(以下稱為“A-(SixC1-x)yH1-y”，X＞0，Y＜1)形成。
必須細心形成本發明電子攝影術中應用的光接收元件的表面層，使該層產生所要求的特性。
也就是說，含有組分元素硅原子(Si)、碳原子(C)和氫原子(H)的材料，在結構上從晶態擴展到非晶態，從而根據材料的種類，表現出由導體態到半導體態和絕緣態的電物理特性，以及由光電導性到非光電導性的其它特性。
因此，在形成表面層時，要嚴格選擇適當的層的形成條件，使得在該條件下具有所要求特性的由A-SixC1-x構成的予期的表面層可以有效地形成。
例如，在設置表面層主要用來改善耐電壓性能的情況中，由A-(SixC1-x)y∶H1-y構成的表面層是這樣地形成，使它在使用環境中有顯著的電絕緣性能。
在設置表面層主要用改善重復使用特性和使用環境特性的情況中，組分為A-SixC1-x的表面層是這樣地形成，使它對輻射光具有一定的靈敏度，但電絕緣性能稍有降低。
在本發明電子攝影術中應用的光接收元件的表面層中，所包含的碳原子的數量和氫原子的數量以及表面層的成形條件均為重要因素，以使表面層具有予期特性以到達本發明的目的。
表面層中摻入的碳原子(C)數量以占硅原子和碳原子總數量的1×10-3至90原子百分比為好，而最好是10至80原子百分比。
表面層中摻入的氫原子數量以占表面層中所有組分原子總量的41至70原子百分比為好，更好是41至65原子百分比，最好是45至60原子百分比。
只要表面層中摻入的氫原子數量在上述范圍內，所構成的電子攝影術中應用的任何光接收元件都在重要的實際應用特性方面表現出優良性能，從各方面來看超越了已有的電子攝影術中應用的光接收元件。
也就是說，對于電子攝影術中應用的常規接收元件，業已知道在為由A-(SixC1-x)y∶H1-y構成的表面層中如果存在某些缺陷(主要是硅原子和碳原子的懸掛鍵)，它們將對電子攝影性能產生不利影響。
例如，由于這些缺陷，常常由于自由表面側注入電荷而導致了充電特性的退化，在某些使用場合例如高濕度空氣中由于表面結構的改變而產生充電特性的變化，以及由于在電暈放電時電荷由光電導層注入表面層或在光照射時使得電荷被表面層中的缺陷捕獲，從而造成重復使用時殘余影象的出現。
然而，產生上述各種問題的、存在于用在電子攝影術中的常規光接收元件表面層中的這種缺陷，可以通過將摻入表面層中的氫原子數量控制在多于41原子百分比來大大地消除，其結果，前述問題幾乎全被解決。此外，這樣形成的用于電子攝影術中的光接收元件與已有的用于電子攝影術中的常規光接收之相比，具有極大的進步，特別是在電性能和高速重復使用上。
表面層中摻入的氫原子數量最大必須為70原子百分比。也就是說，氫原子數量如果超過70原子百分比，則表面層硬度會不良地降低，使此光接取元件不能達期地重復使用。
在這方面，本發明用于電子攝影術中的光接取元件的一個基本因素是，表面層所含氫原子數量為前面所述的范圍。
至于在表面層中摻進上述特定數量的氫原子，可通過適當控制有關條件來實現，例如初始氣態物質的流速、襯底的溫度、放電功率和氣壓。
特別是在表面層由A-(SixC1-x)y∶H1-y形成的情況中，X以取0.1至0.99999為好，再好些取0.1至0.99，最好是取0.15至0.9。而y以取0.3至0.59為好，再好些取0.35至0.59，最好是取0.4至0.55。
本發明光接收元件的表面層厚度是依據所需目的而適當取定的。
然而，層厚也必須參考與囟素原子數量、氫原子數量和其它原子數量相一致的相對與有機的關系而定，或參考與其它層厚有關系的特性而定。進而也要從經濟觀點諸如生產效率或大批量生產效率的觀點而定。從上述各因素來看，表面層厚度以取0.003至30μm為耗，再好些取為0.004至20μm，最好取為0.005至10μm。
順便講一下，在本發明用于電子攝影術中的光接收元件中由光電導層103(或圖21中2103)和表面層104(或圖2104)構成的光接收層100的厚度是依據需要而適當決定的。
在任何情況中，上述厚度都是依據光電導層厚度與表面層厚度之間相對和有機的關系而適當決定的，以便在使用中能充分發揮用于電子攝影術中的光接收元件中光電導層及表面層各自的各種良好性能，從而達到前述本發明的目的。
光電導層與表面層的厚度最好是確定為前者與后者之比為幾百倍至幾千倍的范圍。
特別是，光接收層100的厚度以取3至100μm為好，再好些取為5至70μm，最好是取為5至50μm。
電荷注入阻擋層106(或2106)在本發明用于電子攝影術中的光接取元件中，電荷層是由A-Si(H，X)形成，它含有在整個層區域或在襯底側的絕大部分上控制導電率的元素應均勻分布。
而上述層可以至少包含從氮原子、氧原子和碳原子中選擇的一種是均勻分布在整個層區域或部分層區域，但大部分是在襯底一側上。
這時，電荷注入阻擋層可設置在襯底上、IR層上、或接觸層上。
包含于電荷注入阻擋層的囟素原子(x)有F(氟)、Cl(氯)、Br(溴)和I(碘)，F和Cl最好。
在電荷注入阻擋層中包含的氫原子(H)數量囟素原子(x)數量或氫原子與囟原子之和(H+X)的數量以取1至40原子百分比為好，最好取為5至30原子百分比。
至于在上述層中所包含的控制導電率的元素，可以象上面提到的IR層情況一樣使用Ⅲ族或Ⅴ族的原子。
下面參照圖8至圖12說明在電荷注入阻擋層中沿層厚方向分布的Ⅲ族或Ⅴ族原子的典型實施例。
圖8至圖12中，橫座標表示Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的分布濃度C，縱座標表示電荷注入阻擋層的厚度;tB表示該層鄰接襯底的極限位置，tT表示該層遠離襯底的另一端極限位置。
電荷阻擋層從tB端向tT端形成。
圖8表示在電荷注入阻擋層中沿厚度方向分布的Ⅲ族或Ⅴ族原子的第一個典型實例。在這個實例中，Ⅲ族或Ⅴ族原子的分布，在tB處至t4處其濃度C為常量C12，在tB處至t4處其濃度C由C13逐漸連續下降直到C14。
在圖9所示實例中，光接收層中Ⅲ族或Ⅴ族原子的分布濃度C為從t處的濃度C15連續下降至tT處的濃度C16。
在圖10的實例中，Ⅲ族或Ⅴ族原子的分布濃度C為，從tB處至t3處濃度C17是常量，從t5處至t7處濃度C17線性下降至濃度C18。
在圖11的實例中，Ⅲ族或Ⅴ族原子分布濃度C在tB處至t3處的區間內為常量濃度C17，在t5處至tT處的區域內由C17線性下降至C18。
在圖12的實例中，Ⅲ族或Ⅴ族原子的分布濃度C從tB處至tT處為常數濃度C22。
在電荷注入阻擋層中包含的Ⅲ族或Ⅴ族原子沿層厚方向的原子分布濃度，在靠近襯底的區域處較高的情況中，Ⅲ族或Ⅴ族原子沿厚度方向的分布，其最大濃度以控制在大于50原子百萬分比，再好些控制在80原子百萬分比以上，最好是控制在100原子百萬分比以上。
在電荷注入阻擋層中要摻入的Ⅲ族或Ⅴ族原子數量是依據需要而正確確定。然而，以取3×10至5×105原子百萬分比為好，再好些取為5×10至1×104原子百萬分比，最好取為1×102至5×103原子百萬分比。
當從氮原子、氧原子和碳原子中至少選一種摻入電荷注入阻擋層時，不僅IR層與電荷注入阻擋層之間的相互接觸，以及電荷注入阻擋層與光電導層之間的粘結能力，甚至該層能隙的調節也得到了有效改善。
下面參照圖13至圖19，說明在電荷注入阻擋層中，由氮原子、氧原子、碳原子中至少選出一種原子沿厚度方向上分布典型實施例。
在圖13至圖19中，橫座標表示由氮原子、氧原子和碳原子中選出的一種原子的分布濃度，縱座標表示電荷注入阻擋的厚度;tB表示該層鄰接襯底的極限位置，tT表示該層遠離襯底的另一極限位置。電荷注入阻擋層從tB端向tT端形成。
圖13表示由氮原子、氧原子和碳原子中至少選出一種原子在電荷注入阻擋層中沿厚度方向上分布的第一個典型實例。在該實例中，由氮原子、氧原子、和碳原子中至少選出的一種原子的分布濃度C在tB處至tT處的區域內為常量值C23，在t7處至tT處的區域內濃度C由C24逐漸連續下降至C25。
在圖14所示的實例中，由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子，在電荷注入阻擋層中的分布濃度C是由tB處的濃度CC26連續下降至tT處的濃度C27。
在圖15所示的實例中，由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子的分布濃度C，在tB處至t8處的區間內濃度為常數C28，并且由t8處逐漸連續下降，使得在
至tT之間基本為0。
在圖16所示的實例中，由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子的分布濃度C，由tB處濃度C30逐漸連續地下降，使得tB至tT之間基本為0。
在圖17所示的實例中，由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子的分布濃度C，在tB至t0的區域內濃度C31為常量，在t0至tT的區域內濃度C線性下降到濃度C32。
在圖18所示的實例中，由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子的分布濃度C，在tB至t10的區域內濃度C33為常數，在t10至tT的區域內濃度由C34線性下降至C30。
在圖19所示的實例中，由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子的分布濃度C，在tB至tT的區間內是常量濃度C36。
在電荷注入阻擋層所包含的由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子，其分布濃度在靠近襯底區域較高的情況中，由氮原子、氧原子、碳原子中選出的至少一種原子沿層厚方向上分布濃度是這樣的，其最大濃度以控制在5×102原子百萬分比以上，較好控制在8×102原子百萬分比以上，最好是控制在1×103原子百萬分比以上。
對于由氮原子、氧原子、碳原子中至少選出一種原子的數量依據需要適當決定。不過一般以取1×10-3至50原子百分比為好，再好些取為2×10-3至40原子百分比，最好是取3×10-3至30原子百分比。
從產生光電圖象性能及經濟效果來看，電荷注入阻擋層的厚度以取1×10-2至10μm為好，較好為5×10-2至8μm，最好是1×10-1至5μm。
接觸層107(或2107)。
本發明的接觸層由一非晶材料或a一個多晶材料所組成，這種材料包括硅原子，包括從氮原子、氧原子、及碳原子中至少選擇出一種原子，如有必要，還包括氫原子或/和鹵素原子。
此外，接觸層還有包含一種用于控制其導電性的一種元素。
在本發明的光接收元件中淀積接觸層的主要目的是為了增強基底與電荷注入阻擋層之間，或增強基底和IR層間的粘合能力。而當用于控制電性的元素摻雜到接觸層中之后，電荷注入阻擋層也得到了有效的改善。
用于在接觸層中摻入從氮原子、氧原子及碳原子中至少選擇一種原子;這些元素用于控制所需要的導電性;則既可在整個層均勻摻雜，也可沿層厚度方向不均勻地摻雜。
在本發明的光接收元件中，摻雜到接觸層中的氮原子、氧原子或碳原子的含量則根據用途而適當決定。
以5×10-4至7×10原子百分比為佳，又以1×103至5×10原子百分比為更佳，而以2×10-3至3×10原子百分比為最佳。
對于接觸層的厚度，則根據其粘合能力，電荷傳輸效率及其可生產性而定。
以1×10-2至1×10μm為佳，又以2×10-2至5μm為最佳。
至于摻雜到接觸層中的可供任選的氫原子或鹵原子的含量，或摻雜到接觸層中的上述兩種原子的總量，則以1×10-1至7×10原子百分比為佳，則以5×10-1至5×10原子百分比為更佳，而以1至3×10原子百分比為最佳。
層的制備下面解釋形成光接收元件的光接收層100的方法。
用來構成本發明的光接收元件的光接收同的各層可采用諸如輝光放電的放電現象的真空淀積法，也可采用濺射和電離鍍法，其中有關的氣態原料則要選擇地使用。
上述這些方法可根據諸如加工制造的條件，要求的裝配成本，生產的規模以及備制的光接收元件所需的特性而恰當地選用。輝光放電法或濺射法比較合適，因為這些方法可相對比較容易地控制備制所需特性的光接元件的條件，而氫原子、鹵素原子和其他一些原子也能容易地與硅原子一起引進。此外，輝光放電法和濺射法也可以在同一系統中一起使用。
接觸層、IR層、電荷注入阻擋層和光電導層的備制原則上說，當一個A-Si(H，Z)構成的電荷注入阻擋層或/和一個ASi(H，Z)構成的光電導層形成時，例如用輝光放電工藝時，能補充硅原子(Si)的氣態原料與能引入氫原子(H)或/和鹵原子(Z)的氣態原料一起引入到淀積室內，而淀積室內的壓力可以降低，于是在淀積室內產生輝光放電，從而在淀積室內的基底表面上形成了一層A-Si(H，X)組分的膜層。
在用上述反應性濺射工藝形成這種層的情況時，要將用一個硅靶并通過引入一個能補充鹵素原子(X)或/和氫原子(H)，必要時還將諸如He或Ar的惰性氣體一起引入到濺射淀積室中，從而形成一個等離子氣氛，然后濺射硅靶。
通過輝光放電工藝形成由多晶-SiGe(H，X)構成的IR層時，要將能補充硅原子(Si)的氣態原料與能補充鍺原子(Ge)的氣態原料，必要時，還將用以引入氫原子(H)和/或鹵原子(X)的，氣態原料一起引入到一個淀積室內，室內的壓力可以被降低，于是在淀積室內便產生輝光放電，從而使在置于淀積室內的基底表面上形成了一層由多晶-Si(H，X)組成的層。
為了用反應性濺射工藝形成多晶-SiGe(H，X)的IR層，要將由硅組成的單個靶;或兩個靶(上述靶和一個由鍺組成的靶)，或一個由硅和鍺組成的單靶，在一個諸如He或Ar的惰性氣體的氣氛中經過濺射，如有必要的話，還將能補充鍺原子的氣態原料以諸如He或Ar稀釋和/或以引入氫原子(H)和/或鹵素原子的氣態原料引入到濺射室，在那里形成一等離子氣氛。
用以補充Si的氣態原料可包括氣體的或可氣化的硅氫化物(硅烷)，例如SiH4，Si2H6，Si3H8，Si4H10等，從容易形成層及補充Si的效率高的觀點出發，尤以上述SiH4和Si2H6這兩類硅氫化物為最佳。
用于補充Ge的氣態原料可包括氣體或可氣化的鍺氫化物，例如GeH4，Ge2H6，Ge3H8，Ge4H10，Ge5H12，Ge6H14，Ge7H16，Ge8H18，及Ge0H20等，從形成層容易和補充鍺效率高考慮，則以GeH4，Ge2H6，Ge3H8為最佳。
現再說可用作為引入鹵素原子的氣態原料的各種鹵素化合物和氣態，或可氣化的鹵素化合物，例如氣態鹵素、鹵化物、惰性鹵素化合物和鹵素替代的硫烷衍生物為最佳。具體說來，上述氣體可包括諸如氟、氯、溴、碘的鹵族氣體，鹵素間化合物，包括諸如BrF，ClF，ClF3，BrF2，BrF3，IF7，Icl，IBr等。以及鹵化硅包括諸如SiF4，Si2F6，Sicl4及SiBr4。
如上所述的那種利用氣態或可氣化的鹵化硅，通過輝光放電工藝，形成一層包含鹵素原子作為組成原子的多晶-Si或A-Si的光接收層的方法，具有其特殊的優點，這是因為這種層可以在無需附加(諸如氫化硅)來補充Si的氣態原料就可形成。
基本上說來，在用輝光放電工藝形成一包含鹵素原子的光接收層時，要將作為補充Si的原料的氣態鹵化硅與一種氣體，諸如Ar，H2和He按予定比例混合的混合物，按予定的氣流速率引入到具有基底的淀積室內，于是所引入的氣體顯示出輝光放電的作用，從而產生一等離子體，使之在基底上形成上述膜層，為在上述層中摻雜氫原子，則另外使用補充氫原子的適當的氣態原料。
在形成IR的情形時，上述提到的鹵素化物或含鹵素的硅的化合物可用作為補充鹵素原子的有效的氣態原料。其他用作補充鹵素原子的原料的例子包括氫鹵化鍺為諸如GeHF3，GeH2F2，GeH3F，GeHcl3，GeH2cl2，GeH3cl，GeHBr3，GeH2Br2，GeH3Br，GeHl3，GerhI2，及GeH3I和鹵化鍺諸如GeF4Gecl4，GeBr4，GeI4，GeF2，Gecl2，GeBr2和GeI2。上述材料都是氣態或可氣化的物質。
論那種情況，上述這些氣態的或可氣化的原料之一，或以它們中的兩種或更多種按予定比例混合的混合物均可選用。
如上所述，用反應性濺射工藝形成由例如多晶-Si(H，X)或A-Si(H，X)構成的膜層時，這種層是用Si靶和在等離子氣氛中濺射Si靶，在該基底上形成的。
為了用電離鍍工藝形成這種層，可讓多晶硅或單晶硅的蒸汽通過一個所要求的氣體等離子氣氛。這種硅蒸汽是通過加熱置于蒸發器上的多晶硅或單晶硅產生的。加熱是通過電阻加熱或按照電子束法(E、B法)完成的。
所論采用濺射工藝還是采用電離鍍工藝，在層中均可通過把上述氣態鹵化物或含鹵的硅化合物引入到淀積室內進行摻雜，在淀積室內產生一氣體的等離子氣氛。在按照濺射工藝在層中摻氫原子時，將以釋放氫原子的原料氣體引入到沉積室內，在該室中產生氣體的等離子氣氛。釋放氫原子的原料氣體包括氫氣本身或上述提到的硅烷。
至于用以在IR層，電荷注入阻擋層，或光電導層中摻雜鹵素原子的氣態或可氣化的原料，則前述的鹵化物，含鹵的硅化合物，或含鹵的鍺化合物均可有效地使用，上述材料的其他有效的例子包括鹵化氫，諸如HF，Hcl，HBr，及HI和鹵素替代的硅烷，諸如SiH2F2，SiH2I2，SiH2cl2，SiHcl3，SiH2Br2及SiHBr3等，這些材料包含作為組分元素的氫原子，而且均處于氣態或是可氣化的物質。
利用氣態的或可氣化的含氫的鹵化物有其特殊的優點，這是因為在形成光接收層時，那些對控制電的或光電攝影術特性極為有效的氫原子可以與鹵素原子一起引入到層中。
除了上述氣態原料以外，再引入H2，或諸如SiH4，SiH6，Si3H6，Si4H10等這種硅的氫化物與用于補助Si的氣態的或可氣化的含硅物質一起引入到淀積室，并從而由這些氣體產生一等離子氣氛，便可完成在層中引入氫原子的結構。
包含在層中的氫原子(H)和/或鹵素原子(X)的含量可通過控制有關的條件，例如，通過控制基底的溫度，和控制進入淀積室的補充氫原子的氣態原料或鹵素原子的量和放電功率，進行適當的調節。
為了用輝光放電工藝，反應性濺射工藝、或電離鍍工藝，在IR層，電荷注入阻擋層中或光電導層中，摻雜Ⅲ族原子，或Ⅴ族原子和氧原子，氮原子或碳原子，要選擇使用能補充Ⅲ族或Ⅴ族原子的原料，及能補充氧原子、氮原子或碳原子的原料，以及同時選擇使用形成IR層、電荷注入阻擋層或光電導層的原料，并在形成這種層的同時控制其在所形成的層中的含量。
許多用作構成氧、碳、氮原子的氣態或可氣化的物質都可作引入氧、碳、氮(O，N，C)原子的原料，同樣，許多氣態或可氣化的物質可用于引入Ⅲ族或Ⅴ族原子的原料。
例如，看一下用于引入氧原子的原料可知，大多數至少包含作為組分原子的氧原子的氣態或可氣化材料均可用作原料。
此外，我們也可以使用按所需比例混合的包含作為組分原子的硅原子的氣態原料同包含作為組分原子的氧原子(O)的氣態原料，必要時加入包含作為組分原子的氫原子(H)或/和鹵素原子(X)氣態原料的混合物，還可使用按適當比例混合的包含作為組分原子的硅原子(Si)的氣態原料同包含作為組分原子的氧原子(0)和氫P原子(H)的氣態原料的混合物，或使用包含作為組分原子的硅原子(Si)同包含作為組分原子的硅原子、氧原子(O)和氫原子(H)氣態原料的混合物。
此外，也可使用包含作為組分原子的硅原子(Si)和氫原子(H)的氣態原料同包含作為組分原子的氧原子(O)的氣態原料的混合物。
具體地說，可以提到的有例如氧(O2)臭氧(O3)，一氧化氮(NO)，二氧化氮(NO2)，氧化二氮(N2O)，三氧化二氮(N2O3)，四氧化二氮(N2O4)，五氧化二氮(N2O5)，三氧化氮(NO3)和包含作為組分原子的硅原子(Si)、氧原子(O)和氫原子(H)的低硅氧烷，例如雙硅氧烷(H3SiOSiH3)和三硅氧烷(H3SiOSiH2OSiH3)等。
同樣，作為引入氮原子的原料，大多數至少包含氮原子作為組分原子的氣態或可氣化的材料都是可以用來使用的。
例如，可使用按所需比例混合的，包含作為組分原子的硅原子(Si)的氣態原料同包含作為組分原子的氮原子(N)的氣態原料及可任選的包含作為組分原子的氫原子(H)和/或鹵原子(X)的氣體原子原料的三者的混合物，或使用包含作為組分原子的硅原子(Si)的氣態原料同包含作為組分原子的氮原子(N)和氫原子(H)的原料按所需比例混合的混合物。
或者，也可使用包含作為組分原子的氮原子(N)的氣態原料同包含作為組成原子的氫原子(H)和硅原子(Si)的氣態原料的混合物。
在形成含有氮原子的層時，能作為引入原子(N)的氣體原料而又有效地利用的原料，包括氣態或可氣化的氮、氮化物，和氮的化合物，諸如作為組分原子的N的或作為組分原子的N與H的疊氮化合物，例如，氮(N2)，氨(NH3)，(H2NNH2)疊氮化氫(HN3)和疊氮化氨(NH4N3)。此外，氮鹵化合物，諸如三氟化氮(F3N)和四氟化二氮(F4N2)也可使用，這樣，除了可引入氮原子(N)外，還引入了鹵素原子(X)。
此外，就以引入碳原子的原料而言，包含作為組分的碳原子的氣態或可氣化的材料，也是可以用來使用的。
還可以使用包含作為組分原子的硅原子(Si)的氣態原料同包含作為組分原子的碳原子(C)的氣態原料以及可任選的包含作為組分原子的氫原子(H)和/或鹵素原子(X)它們三者按所需比例混合的混合物，也可使用包含作為組分原子的硅原子(Si)的氣態原料同包含作為組分原子的碳原子(C)和氫原子(H)的氣態原料按所需比例混合的混合物，或使用包含作為組分原子的硅原子(Si)的氣態原料同包括硅原子(Si)的氣態原料的混合物。
那些可有效使用的氣態原料可包括作為組分原子的碳原子(C)和氫原子(H)的氣態的氫化硅，諸如硅烷，例如SiH4，Si2H6，Si3H8，及Si4H10，以及那些包含作為組分原子的碳原子(C)和氫原子(H)的氣態原料，例如，1個至4個碳原子的飽和碳氫化物，3個至4個碳原子的乙烯類碳氫化合物，和2個至3個原子的乙炔類碳氫化合物。
具體地說，飽和碳氫化物可包括甲烷(CH4)，乙烷(C2H6)，丙烷(C3H8)，n-丁烷(n-C4H10)和戊烷(C5H12)，乙烯類，碳氫化合物包括乙烯(C2H4)，丙烯(C3H6)，丁烯-1(C4H8)，丁烯-2(C4H8)，異丁烷(C4H8)和戊炔(C5H10)，而乙炔類碳氫化合物可包括乙炔(C2H2)，丙炔(C3H4)，和丁炔(C4H6)。
包含作為組分原子的硅原子(Si)和碳原子(C)及氫原子(H)的氣態原料，可包括硅化烷基，例如Si(CH3)4，和Si(C2H5)4。除了這些氣態原料外，氫氣當然也可用作為引入氫原子(H)的氣態原料。
為了用輝光放電工藝，反應性濺射工藝、或電離鍍工藝去形成摻雜Ⅲ族或Ⅴ族原子的IR層，電荷注入阻擋層或光電導層，要使引入Ⅲ族或Ⅴ族原子的原料與形成上述層的原料一起使用，并在形成層的同時對其在層中的含量進行控制。
例如，當利用輝光放電工藝、形成的層中含有Ⅲ族或Ⅴ族的多晶-Si(H，X)或A-Si(H，X)的組分，即多晶-SiM(H，X)或A-SiM(H，X)其中M代表了Ⅲ族或Ⅴ族原子，把用于形成這種層的原始氣態材料引入到一個淀積室內，在淀積室內放置著一個基底，將上述氣態材料在該室內按一定的混合比與可任選的諸如Ar或He這種惰性氣體相混合，于是上述被引入的氣體便顯示輝光放電的作用，從而形成一氣體等離子，結果便在基底上形成由a-SiM(H，X)組成的膜層。
現在說一下關于用作為引入Ⅲ族原子的原料的硝原子，這些材料可包括硼的氫化物，諸如B2H6，B4H10，B5H9，B5H11，B6H10、B6H12和B6H14以及包括諸如和BE3，Bcl3和BBr3的硼的鹵化物。此外，AlCl3，CaCl3，Ga(CH3)2，InCl3，TLCl3，等也可用來使用。
再提一下關于用作為引入Ⅴ族原子的原料，具體地說，關于磷原子的引入材料，這些材料可以包括，例如，像PH3和P2H6這些磷的氫化物，和像PH4I，PF3，PF5，PCl3，PCl5，PBr3，PBr5和PI3這些磷的鹵化物。此外，值得一提的還有AsH3，AsF5，AsCl3，AsBr3，AsF3，SbH3，SbF3，SbF5，SbCl3，SbCl5，BiH3，SiCl3的BiBr3也能作為引入Ⅴ族原子的有效的原料。
包含在IR層、電荷注入阻擋層或光電導層中的Ⅲ族或Ⅴ族原子的含量，則可通過控制有關的條件，例如，基底溫度，能補充Ⅲ族或Ⅴ族原子的氣態的原料的量及氣體流動速率，放電功率，以及淀積室內部的壓力等，恰當地進行調節。
本發明的光接收元件的構層的形成條件，例如，底座的溫度，淀積室中的氣壓，以及放電功率，對于要想獲得的光接收元件的特性而言，都是重要的因素，可根據每層的功能恰當選擇其形成條件。此外因為這些層的形成條件隨包含在層中的每一種原子的類型和含量而變化，從而在確定形成條件時需將在層中含有的原子的原子的類型或含量這些情況一并考慮在內。
具體地說，影響本發明的光接收元件的構成層的條件是隨著構成層的材料的類型的不同而不同的。
在形成由多晶-Si材料組成的電荷注入阻擋層的情形和在形成由多晶-Si材料組成的IR層的情形下，基底溫度與放電功率之間的關系是極為重要的。
這就是說，當基底的溫度調在200至350℃的范圍內時，放電功率以調到1100至5000瓦/厘米2為佳，又以1500至4000瓦/厘米2為更佳。另外，當基底的溫度調在350至700℃的范圍時，則放電功率以調在100至500瓦/厘米2為佳，又以調在200至4000瓦/厘米2為更佳。
至于在上述情形下的淀積室中的氣體壓力，則以10-3至8×10-1乇為佳，又以5×10-3至5×10-1乇為更佳。
另一方面，在形成光電導層時，電載注入阻擋層，和接觸層時，它們分別由A-Si材料構成)，基底的溫度通常是從50至350℃，又以50至300℃更佳，而以100至250℃最為合適;在淀積室中的氣體壓力則通常為1×10-2至5乇，又以1×10-2至3乇為更佳，而以1×10-1至1乇為最佳;放電功率則以10至1000瓦/厘米2為佳，又以20至500瓦/厘米2為更佳。
不管何種情形，用于形成層的實際條件，諸如底座的溫度，放電功率和在淀積室內的氣體壓力通常不能隨便互相孤立地確定。于是，層成形的最佳條件需要根據所要求的特性以形成相應的層的相互的和有機的關系，予以合理的確定。
表面層的制備根據本發明的用于電子攝影術的光接收元件的表面層104由非晶材料構成，此非晶材料由包含41-70原子百分比的氫原子的A-(SixC1-x)yH1-y〔x＞0，y＞1〕組成，而此表面層置于上述的光電導層之上。
借助于利用放電現象(比如輝光放電、濺射或電離鍍)的真空淀積方法能夠適宜地制備表面層，其中，和上述的制備光電導層的情況中一樣，有選擇地使用了有關的氣態原料。
然而，輝光放電法或濺射法是適宜的，這是因為，對制備有著所希性能的表面層的條件加以控制是相對地容易，而且氫原子和碳原子能夠與硅原子一起容易地引入。在同一系統中可以一起使用輝光放電法及濺射法。
當以A-(SixC1-x)yH1-y構成層時，例如，借助輝光放電法，能供給硅原子(Si)的氣態原料與用來引入氫原子(H)和/或鹵素原子(x)的氣態原料一起引入一個其內部壓強能夠降低的淀積室中，在此淀積室中產生輝光放電，而在置于淀積室中的基底表面上形成由包含41-70原子百分比的氫原子的A-(SixC1-x)yH1-y所構成的層。
至于用來供應硅原子(Si)和/或氫原子(H)的氣態原料，能夠使用與上述的制備光電導層時相同的氣態材料，只要這些材料不含有任何鹵素原子、氮原子和氧原子。
也就是說，可用來形成表面層的氣體原料能夠包括幾乎任何種類的氣態或可氣化材料，只要它們包含了選自硅原子、氫原子和碳原子中的一種或多種原子作為組分原子。
特別地，為了制備表面層，有可能利用按所需混合比混合含硅原子(Si)作為組分原子的氣態原料、含碳原子(C)作為組分原子的氣態原料、及任選的含氫原子(H)作為組分原子的氣態原料所得的混合物;按所希混合比混合含硅原子(Si)作為組分原子的氣態原料和含碳原子(C)及氫原子(H)作為組分原子的氣態原料所得的混合物;或含硅原子(Si)作為組分原子的氣態物質與在輝光放電工藝中所描述的包括了硅原子(Si)的氣態原料的混合物。
在此可被有效地應用的氣態原料能包括含碳原子(C)及氫原子(H)作為組分原子的硅氫化物，比如硅烷類(例如SiH4、Si2H8、Si3H8及Si4H10);以及含碳原子(C)及氫原子(H)作為組分原子的化合物，比如有1到4個碳原子的飽和烴、有2到4個碳原子的烯烴、和有2到3個碳原子的炔烴。
特別地，飽和烴能夠包括甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、n-J烷(n-C4H10)和戊烷(C5H12);烯烴能包括乙烯(C2H4)、丙烯(C3H8)、丁烯-1(C4H8)、丁烯-2(C4H8)、異丁烯(C4H8)、和戊烯(C5H10);而炔烴能包括乙炔(C2H2)、丙炔(C3H4)和丁炔(C4H6)。
含硅原子(Si)、碳原子(C)和氫原子(H)作為組分原子的氣態原料能包括烷基硅，例如Si(CH3)4和Si(C2H5)4。除了這些氣態原料而外，H2當然能夠用作為引入氫原子(H)的氣態原料。
在用濺射方式形成表面層的情況下，利用單晶或多晶Si片、C(石墨)片、或含Si和C的混合物的片作為靶，并在所希的氣體氣氛中對它們進行濺射。
在利用比如是Si片作靶的情況下，在用稀釋氣體(例如Ar和He)任選地稀釋的同時把引入碳原子(C)的氣態原料送入濺射淀積室，因而用這些氣體形成氣體等離子體并濺射Si片。
作為替代，在利用Si和C作為獨立的靶或用包括Si和C的混合物作為單靶的情況下，作為濺射氣體的用于引入氫原子的氣態原料以一種稀釋氣體任選地稀釋并送入到濺射淀積室中，因而形成氣體等離子體并完成濺射。為了引入在濺射工藝中所用的原子的每一種，在上述的輝光放電工藝中所用的氣態原料可以用作濺射工藝中的氣態原料。
由A-(SixC1-x)yH1-y(包含41-71原子百分比的氫原子)組成的非晶材料所構成的表面層的條件，例如基底溫度、淀積室中的氣壓、和放電功率，對于獲得有著所希特性的稱心的表面層都是重要的因素，并且要考慮所形成的層的功能來適當地選擇這些條件。進而，因為這些層的形成條件可以隨著包含在光接收層中的每一種原子的種類和數量而改變，這些條件的決定也必須考慮到所包含的原子的種類和數量。
特別地，基底的溫度為50到350℃較好，最好是100到300℃。淀積室中的氣壓為0.01到1乇較好，最好是0.1到0.5乇。進而，放電功率以10到1000瓦/平方厘米為好，最好是20到500瓦/平方厘米。
然而，形成表面層的實際條件，比如基底溫度、放電功率和淀積室氣壓通常不容易彼此獨立地決定。因此，形成表面層的最佳條件可以基于為形成有著所希特性表面層的相互和有機的關系而決定。
參考例1到24，將更具體地描述本發明。但本發明并不局限于這些實例的范圍。
在每一種實例中，光接收元件是用輝光放電工藝形成的。圖24表明了制備根據本發明的光接收元件的裝置。
圖中示出的氣體貯存器2402、2403、2404、2405和2406裝有氣態原料，用來根據本發明形成用于電子攝影術的光接收元件中的相應層。例如，在貯存器2402中貯有SiH4氣體(純度99.999%)、在貯存器2403中貯有以H2稀釋的B2H6(純度99.999%)的氣體(表示為“B2H6/H2)在貯存器2404中貯有GeH4氣(純度99.99%)、在貯存器2405中貯有H2(純度99.999%)、而在貯存器2406中貯有CH4氣(純度99.99%)。
在這些氣體進入反應室2401之前，要確認用于貯存器2402-2406的閥門2422-2426及漏閥2435是關閉的，而進氣閥2412-2416、出氣閥2417-2421及子閥2432和2433是打開的。于是，首先打開主閥門2434來抽空反應室2401和氣體管路。
隨后，當觀察到真空計2436的讀數為大約5×10-6乇時，關閉子閥門2432和2433和出氣閥2417-2421。
現在涉及圖1(A)所表明的例子，在作為基底2437的一個鋁圓柱上形成光接收層。
首先，打開進氣閥2412和2414，使得自氣體貯存器2402來的SiH4氣和自氣體貯存器2404來的GeH4氣體分別地流過質量流控制器2407和2409，控制出口壓強計2427和2429的壓強達1kg/cm2。隨后，逐漸打開出氣閥2417和2419、以及子閥2432，使氣體進入反應室2401。在此情況下，調整出氣閥2417和2419，以使SiH4氣流速率和GeH4氣流速率間的比值達到所希數值，而調節主閥2434的打開程度，同時觀察真空計2436的讀數，使得反應室2401內的氣壓得到所希數值。在確認了借助加熱器2448使基底2437的溫度達到50到350℃的范圍之內后，調整電源2440設置到一個預定的電功率值而引起反應室2401中的輝光放電，因而在基底圓柱2437上首先形成IR層。
在鹵素原子加入到IR層102中的情況下，例如，除了上述氣體而外還把SiF4氣體送入反應室2401。
根據所選擇的氣體的種類進一步提高層的形成速率是可能的。例如在用Si2H6氣體形成IR層102的情況，層的形成速率可以增快數倍，結果是層的生產率能提高。
為了在已得的IR層上形成光電導層103，例如SiH4和B2H6/H2氣體以及需要時稀釋氣體如H2分別按予期的氣流速率引入反應室2401，只要像在形成IR層的情況一樣去操作相應的閥門，在予定的條件下，在反應室中產生輝光放電因而形成光電導層。
在此情況下，通過恰當地改變分別引入到反應室2401的SiH4氣體及B2H6/H2氣體的氣流速率，能夠適當地控制摻入到光電導層的硼原子的數量。恰當地改變引入反應室2401的H2氣的氣流速率，能夠適當地控制摻入到光電導層的氫原子的數量。
為了在所得的光電導層上形成表面層104，按照與形成光電導層相同的方式來操作相應的閥門，把例如SiH4氣、CH4氣、如果必需還有稀釋氣體(例如H2)送入反應室2401，在反應室中在預定條件下產生輝光放電，因而形成表面層。
在那種情況下，通過適當地改變分別送入反應室2401的SiH4氣和CH4氣的氣流速率，能夠恰當地控制加入表面層中的碳原子的數量。至于加到表面層中的氫原子的數量，能夠通過適當地改變送入到反應室2401中的H2的氣流速率來恰當地加以控制。
除了在形成相應的層時所需要的出氣閥門外，當然要關閉所有其它的出氣閥門。進而，當形成相應的層時，完全打開子閥門2432和主閥2434，關閉出氣閥2417-2421，系統內部被抽到所需的高真空。
再者，在層的形成操作當中，作為基底的鋁圓柱2437在馬達2439的驅動下以預先確定的速率旋轉。
實例1在表1中表明的層形成條件下，利用圖24中表明的制造裝置制備用于電子攝影術的光接收元件，此元件有一層置于表面達鏡面磨光的鋁圓柱上的光接收層。
利用圖24中表明的同類制造設備，按照與上述情況中形成IR層相同的方式，在與上述的同類鋁圓柱上制備僅有IR層的樣品。
所得的光接收元件(這種光接收元件以后稱為“鼓”)用于有著數字曝光功能和利用了波長為780nm的半導體激光器的普通電子攝影復印機，并檢測了電子攝影特性，諸如初始充電效率，殘余電壓和余象的出現。在1，500，000次重復攝影后，分別地檢驗充電效率的降低、光靈敏度的變壞及有缺陷圖象的增加。
進而，在35℃高溫和85%高溫度的環境下，也檢驗鼓上的圖象流動的情況。
切下所得到的鼓的成象部分的上部、中部和下部，并借助SIMS進行定量分析，以便對每一個切下的部分分析表面層中加入的氫原子的含量。
分別沿母線方向切下所得的僅有IR層的樣品的上部、中部和下部，并借助普通的X-射線衍射儀對相應于靠近27°的衍射角的Si(111)測量衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
對樣品所作的各種測定的結果，氫原子含量的定量分析結果、及結晶度的情況表明在表2中。
如表2所表明的，在初始充電效率、有效圖象流動及靈敏度的劣化這些方面都有可觀的優點。
與實例1的對比除了表3中所表明的改變的層的形成條件外，在與實例1相同的制造裝置和情況下制造鼓和樣品，并對它們就相同的項目進行檢測。所得的結果表明在表4中。由表4可知，與實例1相比，多個項目肯定差得多。
實例2用圖24所示的制造設備，在表5所示的成層條件下制備出用于電子攝影術的光接收元件，該元件有一層設置在具有鏡面磨光表面的鋁圓柱上的光接收層。
用同樣的方法在上述條件下的同類鋁圓柱上制備出一個僅一層IR層的樣品，用圖24所示的同一種制造設備形成該IR層。
將所得光接收元件用于常規的具有數字曝光功能并使用780毫微米波長的半導體激光器的電子攝影復印機，檢驗了諸如初始充電效率、殘余電壓和出現重象等電子攝影特性，然后，在重復拍攝150萬次之后分別檢驗充電效率的減少、感光靈敏度的退化以及成象缺陷的增加。
此外還檢驗了在35℃高溫和85%高濕度的環境下，鼓形接收元件上圖象流動的情況。
將所得光接收元件的成象部分的上、中、下三部分切下，用SIMS對其進行定量分析，分析各個切下部分的表面層內含有的氫原子含量。沿厚度方向對它們進行IR層鍺原子元素剖面的分析。
對于只有IR層的樣品，分別在母線方向上將上、中、下三部分切下，用常用的X射線衍射儀測量各部分相對于衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
對樣品的各種評價結果、氫原子含量定量分析的結果以及結晶度的情況均示于表6。
圖27示出鍺原子沿厚度方向的元素剖面。
如表6所示，證實了在初始充電效率、有效圖象流動和靈敏度退化這些方面的顯著改進。
實例3(包括比較實例2)分析所用的多個鼓形接收元件和樣品是在與實例1同樣的條件上制造的，只是形成表面層的條件變為表7中所示的條件。
對這些鼓形接收元件及樣品作實例1那樣的評價和分析，得到表8所示的結果。
實例4把光電導層的成層條件變成表9的情況，在與實例1同樣的條件下制得具有光接收層的多個鼓形接收元件。按與實例1同樣的步驟檢驗這些鼓形接收元件。結果示于表10。
實例5把IR層的成層條件變成表11的情況，在與實例1相同的條件下，制得具有一層光接收層的多個鼓形接收元件及只有一層IR層的樣品。用與實例1相同的步驟對它們進行檢驗，所得結果示于表12。
實例6把IR層的成層條件變成表13中的情況，在與實例1相同的條件下，制得具有一層光接收層的多個鼓形接收元件以及只有一層電荷注入阻擋層的樣品。用與實例1相同的步驟對它們進行檢驗，所得結果示于表14。
實例7分別在與實例1同樣的鋁圓柱上制備了各自具有一層接觸層和一層光接收層的多個光接收元件，接觸層按表15中所示的不同的成層條件形成，光接收層在與實例1相同的成層條件下形成。
用與上述情況相同的步驟制備了只有一層接觸層的樣品。
用與實例1同樣的步驟評價所得的光接收元件。用常規的X射線衍射儀對所得的那些樣品相對于衍射角接近27°的Si(111)測量其衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
結果示于表16。
實例8分別在與實例1同樣類型的鋁圓柱上制備各自具有一層接觸層和一層光接收層的多個光接收元件，接觸層按表17所示的不同的成層條件形成，光接收層在與實例1相同的成層條件下形成。
用與上述情況相同的步驟制備了只有一個接觸層的樣品。
用與實例1一樣的步驟評價所得的光接收元件。用常規的X射線衍射儀對所得的那些樣品測量其相對于衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
表18示出了所得結果。
實例9將鏡面磨光的圓柱經過各種不同程度的切割工具的磨光工藝。制得具有圖25中的試樣以及如表19所述的各種橫截面圖形的多個圓柱。將這些圓柱放到圖24的制造設備中，用在和實例1相同的成層條件下生產鼓形接收元件。用常規的具有數字曝光功能并使用780毫微米波長半導體激光器的電子攝影復印機對所得的鼓形接收元件進行評價。結果示于表20中。
實例10通過把許多軸承滾珠下落到鏡面磨光的圓柱表面上來處理加工，從而形成表面具有許多微小凹坑的不平整表面，并制得具有圖26的橫截面形式及表21的橫截面圖形的多個圓柱。將這些圓柱置于圖24的制造設備中并用于和實例1同樣的成層條件下制備鼓形接收元件。用常規的具有數字曝光功能并使用780毫微米波長半導體激光器的電子攝影復印機對所得的鼓形接收元件進行評價。結果示于表22中。
實例11使用圖24所示的制造設備，在表23所示的成層條件下，制備用于電子攝影術具有一層光接收層的光接收元件，該光接收層設置在具有鏡面磨光表面的鋁圓柱上。
用與圖24所示的同樣類型的制造設備，用和上面所述情況中形成IR層相同的方法，在和上面所述情況中一樣的鋁圓柱上制備只具有一個IR層的樣品。
將所得光接收元件用于常規的具有數字曝光功能并使用780毫微米波長的半導體激光器的電子攝影復印機，檢驗了諸如初始充電效率、剩余電壓和出現重象等電子攝影特性，然后，在重復拍攝150萬次之后分別檢驗充電效率的減少、感光靈敏度的退化以及成象缺陷的增加。
此外，還檢驗了在35℃高溫和85%高濕度的環境下鼓形接收元件上圖象流動的情況。
將所得的鼓形接收元件的成象部分的上、中、下三部分切下，用SIMS對其進行定量分析，分析各個切下部分的表面層內所含的氫原子的含量。
對于所得的只有IR層的樣品，分別在母線方向上切下上、中、下三部分，并用常規的X射線衍射儀測量各部分對衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
對樣品的各種評價結果、氫原子含量的定量分析結果以及結晶度的情況均示于表24中。
如表24所示，證實了在初始充電效率、有效的圖象流動以及靈敏度退化方面的顯著改進。
比較實例3除了成層條件變為表25所示的條件外，用與實例1同樣的制造設備和方法制造鼓形接收元件和樣品，并用以檢驗相同的項目。所得結果示于表26。如表26所示，證實了這些樣品和實例11相比，在各種項目上都有許多不足。
實例12使用圖24所示的制造設備，在表27所示的成層條件下，制備具有一層光接收層的用于電子攝影的光接收元件，該光接收層設置在具有鏡面磨光表面的鋁圓柱上。
用與圖24所示的同樣類型的制造設備，用和上面所述形成IR層時相同的方法，在與上面所述條件中同樣的鋁圓柱上制備只具有一個IR層的樣品。
將所得光接收元件用于常規的具有數字曝光功能并使用780毫微米波長的半導體激光器的電子攝影復印機，檢驗了諸如初始充電效率、剩余電壓和出現重象等電子攝影特性，然后，在重復拍攝150萬次之后分別檢驗充電效率的減少、感光靈敏度的退化以及成象缺陷的增加。
此外，還檢驗了35℃和85%濕度的高溫高濕環境下鼓形接收元件上圖象流動的情況。
將所得的光接收元件的成象部分上、中、下三部分切下，用SIMS對其進行定量分析，分析各個切下部分的表面層內所含的氫原子的含量。并在厚度方向上對電荷注入阻擋層中的硼原子和氧原子以及IR層中的鍺原子的元素剖面進行了分析。
分別在母線方向上將此樣品上、中下三部分切下，用常規的X射線衍射儀測量各部分相對于衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
對這些樣品的各種評價結果、氫原子含量定量分析結果以及結晶度的情況均示于表28。
電荷注入阻擋層中的硼原子(B)和氧原子(O)以及IR層中的鍺原子(Ge)沿厚度方向上的元素剖面圖示于圖28中。
如表28所示，證實了在初始充電效率、圖象流動、剩余電壓、重象、圖象缺陷的增加以及干涉條紋這些項目方面的顯著改進。
實例13(包括比較實例4)在與實例11所示的同樣條件下制得供分析用的多個鼓形接收元件和樣品，只是把形成表面層的條件改為表29所示的條件。
對這些鼓形接收元件和樣品進行與實例11相同的評價和分析，得到了表30所示的結果。
實例14
把光電導層的成層條件變為表31中的情況，在與實例11相同的條件下制得具有一層光接收層的多個鼓形接收元件。用與實例11相同的步驟檢驗這些鼓形接收元件。所得結果示于表32中。
實例15除了把形成電荷注入阻擋層的成層條件變成表33所示的條件外，重復實例11中的步驟，由此制備出多個鼓形接收元件和僅具有一個電荷注入阻擋層的樣品。
用與實例11同樣的步驟檢驗這些鼓形接收元件。其結果示于表34。
實例16除了把形成電荷注入阻擋層的成層條件變成表35所示的條件外，重復實例11的步驟，由此制備出多個鼓形接收元件和僅具有一個電荷注入阻擋層的樣品。
用與實例11同樣的步驟檢驗這些鼓形接收元件，其結果示于表26中。
實例17除了將形成IR層的成層條件改為表37所示的條件外，重復實例11的步驟，由此制備出多個鼓形接收元件和只有一層IR層的樣品。
用與實例11同樣的步驟檢驗所得的鼓形接收元件。
將所得的各個樣品的上、中、下三個部分切下，用常規的X射線衍射儀測量各部分相對于衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖象，以檢驗結晶的存在。
所得結果示于表38。
實例18
重復實例11的相同步驟，只是把IR層的成層條件改成表39所示的條件，由此制備出多個鼓形接收元件和僅具有一層IR層的樣品。
用與實例11同樣的步驟檢驗所得的鼓形接收元件。
將所得的每個樣品的上、中、下三個部分切下，用常規的X射線衍射儀測量各部分相對于衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
所得結果示于表40。
實例19在與實例1相同種類的鋁圓柱上，用表41所示的成層條件形成一接觸層，用與實例11同樣的步驟在該接觸層上形成一光接收層。一個僅具有一層接觸層的樣品被給出。
用與實例11相同的步驟檢驗所得的鼓形接收元件。
把所得的每個樣品切下一部分，并用常規的X射線衍射儀測量這一部分相對于衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
所得結果示于表42。
實例20在與實例1相同種類的鋁圓柱上，用表43所示的成層條件形成一接觸層，用與實例11同樣的步驟在該接觸層上形成一光接收層。一個僅具有一層接觸層的樣品被給出。
用與實例11相同的步驟檢驗所得的鼓形接收元件。
把所得的每個樣品切下一部分，并用常規的X射線衍射儀測量這一部分相對于衍射角接近27°的Si(111)的衍射圖案，以檢驗結晶的存在。
所得結果示于表44。
實例21將鏡面磨光的圓柱經過各種不同程度的切割工具的磨光工藝。制得具有圖25中圖形以及如表45所述的各種橫截面圖形的多個圓柱。將這些圓柱放到圖24的制造設備中，用于在和實例1相同的成層條件下生產鼓形接收元件。用常規的具有數字曝光功能并使用780毫微米波長的半導體激光器的電子攝影復印機對所得的鼓形接收元件進行評價。
所得結果示于表46。
實例22對鏡面磨光的鋁圓柱進行進一步的表面加工，形成表面上具有許多微小凹坑的不平整形狀，并提供具有圖26所示橫截面形式及表47所述的一種橫截面圖形的多個圓柱。再把這些圓柱放到圖24所示的制造設備中用在與實例11相同的成層條件下制備鼓形接收元件。用常規的具有數字曝光功能并使用780毫微米波長的半導體激光器的電子攝影復印機評價所得的鼓形接收元件。
所得結果示于表48中。

表12(續)樣品號 結晶度501-1 是502-1 是503-1 是504-1 是505-1 是506-1 是
表14(續)樣品號 結晶度601-1 是602-1 是603-1 是604-1 是605-1 是606-1 是表15鼓形元件號 701 702 703流率 SiH450 SiH450 SiH450(SCCM) H2600 H2600 H2600NH3500 NO 500 N2500基底溫度(℃) 350 350 350RF功率(W) 1000 1000 1000內部壓強 0.25 0.25 0.25(torr)層厚(μm) 0.1 0.1 0.1
表17鼓形元件號 801 802 803流率 SiH450 SiH450 SiH450(SCCM) NH3500 NO 500 N2500基底溫度(℃) 250 250 250RF功率(W) 150 200 200內部壓強(torr) 0.3 0.3 0.3層厚(μm) 0.1 0.1 0.1

表35(續)鼓形元件號 1605＊1606流率 SiH4150 SiH4100(SCCM) SiF450B2H61000ppm B2H6500ppm(對比 SiH4) (對比SiH4)NO 10→0 NO 10→0He 350 H2350基底溫度(℃) 250 250RF功率(W) 150 150內部壓強(torr) 0.25 0.25層厚(μm) 3 2.7＊光電導層的形成條件與鼓形元件第1405號的情況相同
表38(續)樣品號 結晶度1701-1 是1702-1 是1703-1 是1704-1 是1705-3 是1705-4 是1706-1 是
表40(續)樣品號 結晶度1801-1 是1802-1 是1803-1 是1804-1 是1805-3 是1805-4 是1806-1 是表41鼓形元件號 1901 1902 1903流率 SiH450 SiH450 SiH450(SCCM) H2600 H2600 H2600NH3500 NO 500 N2500基底溫度 350 350 350(℃)RF功率(W) 1000 1000 1000內部壓強 0.25 0.25 0.25(torr)層厚(μm) 0.1 0.1 0.1
表43鼓形元件號 2001 2002 2003流率 SiH450 SiH450 SiH450(SCCM)NH3500 NO 500 N2500基底溫度 250 250 250(℃)RF功率(W) 150 200 200內部壓強 0.3 0.3 0.3(torr)層厚(μm) 0.1 0.1 0.權利要求
1.一個用于電子攝影術的光接收元件其特征在于包括一個用于電子攝影術的基底和一層光接收層，該光接收層系由一種含有硅原子和鍺原子的非晶材料或多晶形材料形成的一層吸收長波長光的層(以下稱為“IR”層)構成一層光電導層，它系由含有硅原子作為主要原子成分的一種非晶材料形成；以及一層表面層，它是由含有硅原子、碳原子和氫原子的一種非晶材料形成，在表面層中的氫原子含量為41～70原子百分比。
2.按照權利要求
1所述的一個用于電子攝影術的光接收元件，其中的光電導層包含選自氮原子、氧原子和一種控制該電導率的元素中的至少一種。
3.按照權利要求
1或2所述的一個用于電子攝影術的光接收元件，其中的IR層包含選自一種控制該電導率的元素、氧原子、氮原子和碳原子中至少一種。
4.按照權利要求
1至3中任一項要求所述的一個用于電子攝影術的光接收元件，其中的一層接觸層是由含有硅原子作為主要原子成分的一種非晶材料或多晶材料形成，其中并含有選自氮原子、氧原子和碳原子中至少一種，且在必要的情況下，含氫原子或/和鹵素原子布設在其底和IR層之間。
5.一個用于電子攝影術中的光接收元件其特征在于包括一層用于電子攝影術的基底和一層光接收層，該光接收層系由一種含有硅原子和鍺原子的多晶材料形成的一層長波長光的吸收層(以下稱為“IR”層)構成;一層電荷注入阻擋層，是由含有硅原子作為主要原子成分的多晶材料形成，該材料中并含有為控制電導率的元素，其作用為阻止從基底側注入電荷;一層光電導層，由一種含有硅原子作為主要原子成分的非晶材料形成;以及一層表面層，是由含有硅原子碳原子和氫原子的一種非晶材料形成，該表面層中的氫原子含量為41-70原子百分比。
6.按照權利要求
5所述的一個用于電子攝影術的光接收元件，其中的光電導層包含選自氮原子、氧原子和一種控制電導率的元素中至少一種。
7.按照權利要求
5或6所述的一個用于電子攝影術的光接收元件;其中的IR層包含選自一種控制電導率的元素、氧原子、氮原子和碳原子中至少一種。
8.按照權利要求
5至7中任一項要求所述的一個用于電子攝影術的光接收元件，其中的一層接觸層系由含有硅原子作為主要原子成分的多晶材料或非晶材料形成，該材料中并含有選自氮原子、氧原子和碳原子中至少一種，以及在必要情況下，含氫原子或/和鹵素原子，布設在基底和IR層之間。
9.按照權利要求
5至8中任一項要求所述的一個用于電子攝影術的光接收元件，其中的電荷注入阻止層包含有用作控制電導率的元素，它們大部分分布在鄰近該基底的區域內。
10.按照權利要求
5至9中任一項要求所述的一個用于電子攝影術的光接收元件，其中的電荷注入阻擋層包含選自氮原子、氧原子和碳原子中至少一種。
11.按照權利要求
5至10中任一項要求所述的一個電子攝影術的光接收元件，其中的電荷注入阻擋層包含選自氮原子、氧原子和碳原子中至少一種，并且大部分分布在鄰近基底的區域內。
專利摘要
本發明提供一個改進的電子攝影術用光接收元件。它包括一層為電子攝影術用的基底和一光接收層，后者由含硅原子鍺原子的多晶材料形成的長波長光吸收層構成；一層由含硅原子作為主要原子成分的非晶材料形成的光電導層；及一層由含硅原子、碳原子和氫原子的非晶材料形成的表面層，表面層中氫原子含量為1×10
文檔編號G03G5/082GK87101639SQ87101639
公開日1987年11月25日 申請日期1987年3月3日
發明者白井茂, 斉藤惠志, 新井孝至, 加藤富, 藤岡靖 申請人:佳能株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan