用于电子成象的受光部件及其制造方法技术

一种电子成象受光部件，包括一个导电的支承件和一个具有形成在所述支承件上的光电导层的受光层，所述光电导层由主要由硅原子和包括至少一个氢原子和一个卤原子的非单晶材料构成，并含有原子百分比１０到３０的氢，从至少所述的光电导层的光入射部分处的光吸收频谱得到的指数尾特征能量为５０ｍｅＶ－６０ｍｅＶ，在光电导层中的局部化状态密度在１×１０↑［１４］ｃｍ↑［－３］－１×１０↑［１６］ｃｍ↑［－３］。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对电磁波(例如光波)具有一定的敏感度的电子成象受光部件，这里的光指的是广义上的光，如紫外线、可见光、红外线、X光、γ射线等等。本专利技术还涉及上述成象受光部件的制造方法。在成象领域中，要求构成受光部件中的受光层的光电导材料具备的性能能使它实现高灵敏度，具有很高的SN比，具有与被辐射的电磁波的频谱特性相适宜的吸收频谱，具有很高的光响应，具有所希望的暗电阻以及使用时对人体无害。特别是当电子成象受光部件安装在在办公室中使用的电子成象设备中时，使用时对人体无害这一点尤为重要。在这些方面具有优异性能的光电导材料包括非晶硅烷(以下称为“a—SiH”)。例如，美国专利第4,265,991号中就披露了它在电子成象受光部件中的应用。在这些具有a—SiH的电子成象受光部件中，通常将导电支承件在50℃至350℃加热时通过薄膜形成工艺如真空淀积、溅射、离子喷涂、热辅助CVD、光辅助CVD、等离子辅助CVD等来形成包含a—Si的光电导层。具体地讲，等离子辅助CVD(即通过直流、高频或者微波辉光放电使材料气体分解，在支承件上形成一个a—Si淀积膜)已经作为一种优选方法投入实用。德国专利申请公开第3046509号中披露了一种具有a—Si光电导层的电子成象受光部件，这种光电导层的成份中含有卤离子(以下称之为“a—SiX”光电导层)。据该文献报道，在a—Si中加入1至40原子百分比的卤离子可以实现较高的热电阻以及电子成象受光部件的光电导层所希望的电、光性能。日本专利申请公开第57—115556号中也提到了一种技术，该技术在主要由硅原子构成的非晶材料形成的光电导层上设置一个表面阻挡层，该表面阻挡层由含有硅原子和碳原子的非光电导非晶材料形成。这样做的目的在于提高具有a—Si沉积膜形成的光电导层的光电导部件的电、光及光电导特性，如暗电阻、光灵敏度、光响应以及抗湿性等使用环境特性及对时间的稳定性。美国专利第4,659,639号中还披露了一种有关覆有一层含有非晶硅、碳、氧和氟的光传播绝缘覆盖层的光敏部件的技术。美国专利第4,788,120号中也描述了一种使用组成成份中含有硅原子、碳原子和41至70原子百分比的氢原子的非晶材料来形成表层的技术。第4,409,311号美国专利中还指出，通过在光电导层中使用含有10至40原子百分比的氢在红外线吸收频谱的2100cm—1和2000cm—1处具有吸收峰值(作为吸收系数的峰值比为0.2至1.7)的a—SiH来得到高灵敏度、高耐久性的电子成象光敏部件。同时，第4,607,936号美国专利中披露了一种旨在提高非晶硅光敏部件的成象质量的技术在把光敏部件表面附近的温度维持在30至40℃的条件下执行充电、曝光、显像及转印等成象步骤，从而防止光敏部件的表面因该表面吸收水份而导致表面电阻下降，并且防止随之产生的图象模糊。以上这些技术实现了电子成象受光部件的电、光、光电导性能以及使用环境特性的改善，并且还同时提高了图象质量。具有含a—Si材料的光电导层的电子成象受光部件在电、光及光电导性能如暗电阻、感光灵敏度、光响应及使用环境特性、相对于时间的稳定性以及运行性能(耐久性)方面均有了提高。但是，在目前情况下，还有使整体性能变得更好的改进余地。具体地讲，在制造具有更好的图象质量、更高的速度及更高的运行性能的电子成象装置方面取得了较快的进步，因此电子成象受光部件也需要在电性能及光电导性能方面作进一步改进，同时还要在维持充电性能和灵敏度的前提下在一段较长的时间内维持其在各种环境下的运行性能。其次，作为为了提高电子成象装置的成象特性而对曝光装置、显象装置、转印装置等等所作的改进的结果，电子成象用受光部件现在也需要在成象特性方面比过去作更大的改进。在这种情况下，虽然上面提到的那些常规技术也能在一定程度上提高前述那些性能，但在进一步提高充电性能和图象质量方面，它们是不能令人满意的。比方说，在制造具有更高的成象质量的非晶硅受光部件这一技术问题上，人们现在更追求的是减小空白记忆和重像等曝光记忆。例如，迄今为止，为防止光敏部件形成的模糊图象，可以象第4,607,936号美国专利中所述的那样，在复印机内部安装一个使光敏部件保持温暖的鼓加热器，使光敏部件的表面温度保持在约40℃。但就常规的光敏部件而言，其充电性能对温度的依赖性即所谓的温度依赖特性(归咎于前次曝光载流子或者受热激励载流子的形成)是如此之大，以至于在复印机内部的实际使用环境中，光敏部件将不可避免地在其具有比光敏部件原有的充电性能低的状态下使用。举个例子来说，与在室温下使用时相比，光敏部件在被鼓加热器加热至约40℃时，其充电性能下降近100V。夜间复印机不使用时，一般情况下鼓加热器还将被通电，以防止充电组件的电晕放电形成的臭氧生成物被光敏部件的表面吸收时造成的图象模糊。但是，近来出于节省自然资源和节约电能的需要，夜间不给复印机通电已变得很普遍了。在这种状态下，如连续地进行复印时，复印机内部的光敏部件的周围温度逐渐升高，使充电性能随着温度的上升而降低，会造成复印中图象密度发生变化这样的问题。也就是说，当光敏部件被连续使用时，充电和曝光导致其表面温度上升而降低了它的充电性能，从而在复印中造成图象密度的变化而使图象质量下降。因此，为了能将它安装入超高速机器(如每分钟复印80张或更多)中，需要减小其温度依赖性。同时，当同一张原稿被连续地重复复印时，在常规的光敏部件中，由于逐幅曝光引起的光敏部件的曝光疲劳而可能发生图象密度下降或者出现图象有雾翳。举个例子来说，当同一张原稿被连续地重复复印时，由于曝光引起的载流子积累或者充电载流子的积累(即连续充电中的充电电位漂移)，图象密度可能发生变化(密度逐渐增加或者逐渐降低)。空白记忆和所谓的重象等曝光记忆现象在提高图象质量时成为问题。空白记忆是引起复印出来的图象密度变化的一种现象，它是由连续复印时的送纸间隙为节省色粉而加在光敏部件上的所谓空白曝光而引起的。重象是指在后续的复印的图象中产生了前次复印中图象曝光之后残留的图象这一现象。从防止曝光记忆、减小设备尺寸以及考虑生态问题及节省能源的角度出发，要求图象曝光装置具有更小的曝光量和更小的尺寸。为满足这一要求，光敏部件的感光灵敏度就必须进一步提高。此外，在常规的光敏部件中，当曝光量被增加从而能从一张彩色背景原稿得到具有很强的对比度的图象时，光载流子将由于强烈曝光的施加而大量生成，从而引发光载流子聚焦并且流向它们易于移至的部分这一现象。这个现象在强烈曝光时引起了图象模糊的问题，即所谓的模糊EV，会造成字母或字符边缘不清晰。因此，在设计电子成象受光部件时，需要从层结构和电子成象受光部件各个层的化学成份的总体角度来实现改进以解决上面讨论过的那些问题，还需在a—Si材料本身的特性方面实现更大的改进。本专利技术旨在解决具有常规的由a—Si形成的受光层的电子成象受光部件中所存在的上述问题。也就是说，本专利技术的一个主要目的在于提供一种具有一个主要由硅原子组成的非单晶材料所形成的受光层的电子成象受光部件，它几乎是永久稳定的，其电、光及光电导特性也不依赖于使用环境，具有优异的抗曝光疲劳特性、运行特性和抗潮性，重复使用时也不会造成任何劣化，几乎没有残余电位，并能实现很好的图象质量。本专利技术还提供了该受光部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子成象受光部件，包括一个导电的支承件和一个具有呈光电导性的光电导层的受光层，所述光电导层形成于所述导电的支承件上并由主要包括一个硅原子和含有至少一个氢原子和一个卤原子之一的非单晶材料构成；其中所述的光电导层含有原子百分比１０到３０的氢，从至少所述的光电导层的光入射部分处的光吸收频谱得到的指数尾的特征能量为５０ｍｅＶ－６０ｍｅＶ，在光电导层中的局部化状态密度为１×１０↑［１４］ｃｍ↑［－３］－１×１０↑［１６］ｃｍ↑［－３］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新纳博明，柜石光治，古岛聪，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]