FotoleiterSchicht

Fotoleiter-Schicht, auch fotoleitende Schicht genannt, bezeichnet eine lichtempfindliche Schicht aus Halbleiter- oder organischen Materialien, deren elektrische Leitfähigkeit durch Belichtung signifikant erhöht wird. Sie dient als zentrale Komponente in der Elektrofotografie (z. B. Kopier- und Druckprozesse) sowie in bestimmten Fotodetektions- und Bildsensoranwendungen. Typischer Aufbau ist eine leitfähige Unterlage, auf der die lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird; darunter kann eine Schutz- oder Trägerschicht liegen.

Materialien und Struktur. Historisch wurden Fotoleiter-Schichten aus Selen verwendet, später kamen Materialien wie Cadmiumsulfid (CdS) und Mischformen sowie organische Photoleiter (OPCs) zum Einsatz. Organische Photoleiter bestehen häufig aus einer leitenden polymeren Matrix mit lichtabsorbierenden Farbstoffen. Die Wahl des Materials beeinflusst Spektralempfindlichkeit, Dark-Resistanz, Stabilität und die mechanischen Eigenschaften der Schicht.

Funktionsweise. Unter Dunkelbedingungen weist die Schicht eine hohen Widerstand auf und speichert Ladung, die auf die darunterliegende leitfähige Plane gesetzt wird. Bei Belichtung generieren Lichtquanten Elektronen und Löcher, wodurch die Leitfähigkeit der Schicht steigt. In xerografischen Systemen wird diese veränderte Leitfähigkeit genutzt, um ein belichtetes Muster zu erzeugen, das anschließend mit Toner entladen oder sichtbar gemacht werden kann. In Sensoranwendungen liefert die Schicht eine messbare Änderung des elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Lichtintensität.

Anwendungen und Eigenschaften. Fotoleiter-Schichten finden Anwendung in Kopier- und Laserdruckgeräten, in Fotodetektoren und Bildsensorsystemen sowie in some Speicher- oder Farbsystemen. Wichtige Parameter sind Empfindlichkeit, Spektralantwort, Dunkel-Leitfähigkeit, Alterungsbeständigkeit und Herstellungsaufwand. Die Technologie erfordert sorgfältige Materialauswahl, Beschichtungsverfahren und Oberflächenbehandlung, um eine stabile, gleichmäßige Schicht zu gewährleisten.

Herstellung. Dünnfilm-Verfahren wie physikalische Abscheidung (PVD), chemische Abscheidung (CVD) oder Auftragsbeschichtungen werden genutzt, je nach Materialsystem und Anwendungszweck. Die Schichtdicke liegt typischerweise im Mikrometerbereich und wird durch Prozessparameter kontrolliert.