[其他]電子攝影光敏元件及其制造方法和裝置

無效

• 申請號: 86108453
• 申請日: 1986-12-11
• 公開（公告）號: CN86108453A
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發明（設計）人: 廣岡政昭;石原俊一;半那純一;清水勇
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03G5/02
• 分類號: G03G5/02;G03G5/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李強

本發明涉及一種用非晶材料制成的改進電子攝影光敏元件及其制造方法和裝置。

過去，人們已經提出了許多具有光接收層的電子攝影光敏元件，其光接收層由沉積在基底上并包含硅原子為主要成分的非晶材料，即所謂的非晶硅（以下稱為a-Si）組成。

人們還提出了各種各樣的制備電子攝影元件的這種光接收層的方法，使用的是真空蒸發技術、熱化學汽相淀積技術、等離子體化學汽相淀積技術、活性濺射技術、離子鍍技術以及光化學汽相淀積技術。

在這些方法中，一般認為等離子體汽相淀積技術（以下稱為“等離子體CVD方法”）為最佳方法，該方法目前廣泛用于制造上述光接收層。

然而，無論哪種已知的光接收層，即使它可用等離子體CVD方法獲得並顯示出幾乎令人滿意的特性，但仍在全部滿足其特性方面（特別是電學和光學特性、光導特性、重復使用時的抗退化性和使用環境特性），以及與其均勻性，可重復生產性及批量生產性有關的其它特征和與其穩定性和壽命有關的更進一步的特征方面（這些是一個不變的光電轉換層所需要的）存在著問題。

其原因主要是由于光接收層不能由簡單的層淀積工藝容易地制備，與此相反，為了在預先重視原始材料的情況下獲得所需要的光接收層，在操作過程中需要有熟練的技術人員。

例如，在用熱化學汽相淀積技術（以下稱為“CVD方法”）形成由a-Si材料構成的膜時，在包含硅原子的氣態材料被稀釋后，向其中導入適當的雜質，並在500和650℃之間的升溫下進行有關材料的熱分解。

因此，為了用CVD方法得到所需的a-Si膜，需要精密的工藝操作和工藝控制，由于這個緣故，在其中實施CVD方法的工藝的裝置最終將變得很復雜而且價格昂貴。

然而，就算在這種情況下，要穩定地得到在工業規模上具有足夠的可實際應用特性的、由a-Si材料構成的所需光接收層也是相當困難的。

目前，盡管等離體CVD方法被廣泛地利用，如上所述，它們存在著與操作工藝及設備投資有關的問題。

關于前面的問題，等離子體CVD方法所用的操作條件比已知的CVD方法要復雜得多，推廣普及它們也極其困難。

也就是說，即使在互相關聯的參量中也已存在著許多變動，這些參量包括基底的溫度、要引入的氣體的量與流速、形成層所用的壓力和高頻電源、電極的構造、反應室的構造、要排出的氣體的流速以及等離子體發生系統。除了上述參量外，還存在著其它各種參量。在這些情況下，為了獲得所需的淀積膜產品，需要從大量多變化的參量中選擇準確的參量。而有時卻出現一系列的問題。例如，因為參量是精確選定的，等離子體往往處于不穩定的狀態，這就招致要形成的淀積膜出現問題。

而對于進行等離子體CVD方法的工藝過程所用的裝置，其結構終將因所用參量如上所述那樣地精確選擇而變得十分復雜。而在改進或變動所用裝置的規模或種類時，必須使其構造適應精確選擇的參量。

關于這一點，即使偶然能批量生產所需的淀積膜，膜產品的成本也不可避免地變得十分昂貴，這是因為：（1）為此建起特別適合的裝置首先就需要很大的投資;（2）就是這樣的裝置也還存在著許多過程操作參量，而為了批量生產這樣的膜就必須從現有的各種各樣的參量中精確選擇有關的參量。然后，必須根據這樣精確選擇的參量仔細進行工藝過程。

為此，當前電子攝影光敏元件已變得多樣化了。而對提供穩定、價格相對低廉的電子攝影光敏元件的需要在逐漸增加，這種元件具有正常平方面積或大的平方面積的由a-Si材料構成的光接收層，該接收層具有恰當的均勻性和許多能夠應用的特性，並適合于使用目的和應用目標。

因此，研制出適合的方法和裝置來滿足上述要求已迫在眉睫。

而且，在其它種類的電子攝影光敏元件的非單晶光接收層方面也存在著類似的情況，例如，由至少包含從氧原子、碳原子和氮原子中選出的一種原子的a-Si材料以下稱為“a-Si（H、X）（O、C、N）”組成的光接收層中就是這樣。

本發明人進行了深入研究，目的在于解決上面所述的已知方法中的問題並研制一種新的制造方法，用來不靠任何一種已知的方法而有效、簡單地制備具有所需光接收層改進電子攝影光敏元件，上述光接收層由非晶半導體材料組成，該光敏元件具有非常可實用的特性，並滿足上面所述的要求。

結果，本發明者最終發現了一個制造方法，該方法使一個人能用下面詳細敘述的簡化了的具體步驟有效且穩定地制備上述電子攝影光敏元件。