Réalisation d'un pont T. B. F pour la mesure de la permittivité complexe : caractérisation de polymères électroactifs en vue de l'étude de faisabilité de transistors MISFET

Design of an ultralow frequency bridge for dielectric spectroscopy : conductivity measurements of electroactive polymers for the feasibility study of MISFET transistors

• Auteur / Autrice : Olivier Brihaye
• Direction : Christian Legrand, Alain Chapoton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

MIS (électronique)

Conducteurs organiques

Diélectriques

Résumé

Certains matériaux tels que les verres ou les polymères cristaux liquides présentent des mécanismes de relaxation diélectrique en très basse fréquence. Nous avons donc développé un dispositif de mesure, permettant la détermination de la permittivité complexe ε* ou de la fonction réponse Φp(t), fonctionnant dans cette gamme (10−3 Hz-1 kHz). En particulier, une méthode temporelle originale utilisant la réponse à une rampe de tension est décrite. Ce dispositif est ensuite utilisé pour caractériser un verre d'orientation constitué d'un mélange de cyano- et de chloro-adamantane. Le ralentissement de la dynamique moléculaire au voisinage de la transition vitreuse ainsi que le comportement en e−(t/τ)β de la fonction réponse sont mis en évidence. L'utilisation des polymères conducteurs dans le domaine de l'électronique nécessite une bonne connaissance des phénomènes de transport de charge dans ces matériaux désordonnés. Nous présentons donc une étude à larges gammes de fréquences (10−3 Hz-1 GHz) et de températures (−190 à 25°C) de la conductivité de dérivés du carbazole présentant des longueurs de chaînes différentes. Les conductivités, tant statique que dynamique, sont très différentes et sont discutées sur la base de modèles théoriques existants. Les propriétés semi-conductrices de ces matériaux permettent d'envisager la réalisation de composants électroniques «moléculaires». Nous montrons que des films minces de poly(N-alkylcarbazole) peuvent être obtenus par évaporation sous vide d'oligomères ou par dépôt en solution du polymère dopé. Ces films ont été utilisés comme couche active de transistors MISFET afin de montrer la faisabilité de tels composants. Des effets de commande du courant dans le canal par la tension grille ont été observés