1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09555104
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
羽賀 浩一 仙台電波工業高等専門学校, 助教授 (30270200)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 英夫 仙台電波工業高等専門学校, 校長 (70005255)
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| Keywords | 酸化亜鉛 / ZnO / 感光体 / 低電子制御 / MO-CVD / 有機金属 |
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| Research Abstract |
本年度は、常圧MO-CVD法の作成法を用いて高精細レーザープリンタ用酸化亜鉛(ZnO)感光体材料の研究を進めた。前年度まで進めていたスパッタリング法は、ドーパントであるリチウム(Li)の添加量の制御が難しく、近紫外線領域での感光度及び暗抵抗率はおおよそ目標を達成したものの、光応答性が十分なものではなかった。スパッタリング法に比べ、MO-CVD法は組成や不純物添加量の制御が容易に出来る利点がある。
常圧MO-CVD法には、亜鉛の原料としてアセチルアセトン亜鉛(Zn(acac)_2)、酸素の原料として酸素ガス、高抵抗化、光応答性の向上のためのp型不純物の原料としてデピパロイルメタネートリチウム(Li(DPM))が用いられた。Li(DPM)の添加量は、この原料が挿入してあるガラス製のシリンダ温度を130〜216℃まで変化させ制御した。
電子写真感光体の特性として重要とされる抵抗率は、Li(DPM)のシリンダ温度の増加に従い単調に増加し、シリンダ温度216℃で3.7x10^6(Ω・cm)の値が得られた。感光度の測定は、光源として365nmの波長を有する水銀ランプを用いて入射光量3.8mW/cm^2で行った。光感度は、Liシリンダ温度180℃で最大値を示し、光感度の指針となる暗電流と光電流の比は10^3以上となった。
この研究において、多くの時間を要したのが光応答特性の向上である。通常のZnO薄膜は、禁制帯中に不純物あるいは酸素の欠陥による準位が存在し、その準位に光励起された電子が捕獲される。光照射中にその捕獲準位から電子が排出され、それが光応答特性が低下する原因となる。本研究を開始した平成9年度当初の結果では、長いもので数十分の光応答特性を示す試料もあり、電子写真感光体として使用できるものではなかった。常圧MO-CVD法でさくせいされたZnO薄膜は、194℃のLiシリンダ温度において光応答特性が最も向上し、光入射時の立ち上がり特性が1sec以下となる十分満足できる結果が得られた。
以上の結果から、本研究で得られたZnO薄膜は、光感度、暗抵抗、光応答特性共に電子写真感光体に適応できるものと結論できる。
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[Publications] K Haga,P S Wijesena,H Watanabe: "Group III impurity doped ZnO films prepared by atmospheric pressure chemical-vapor deposition using zinc acetylacetonate and oxygen"Applied Surface Science. (in press). (2000)
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[Publications] K Haga,M Kamidaira,Y Kashiwaba,T Sekiguchi,H Watanabe: "ZnO thin films prepared by remote plasma enhanced CVD method"J. Crystal Growth. (in press). (2000)
