Thèse soutenue

Modélisation et caractérisation des phénomènes de transport surfacique et volumique de charges électriques dans les polymères
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Auteur / Autrice : Raphae͏̈l Bolinches
Direction : Yvan Ségui
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

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Résumé

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La mesure et l'etude du potentiel de surface et de son evolution dans le temps est une source d'informations sur les proprietes dielectriques des isolants et des polymeres en particulier. Les differentes facons de mesurer ce potentiel apportent des renseignements complementaires sur le comportement des charges electrostatiques creees a la surface des polymeres. L'evolution spatiale des charges au cours du temps se traduit par le declin de potentiel au centre de la repartition (ou depot) initiale de charges tandis que l'augmentation du potentiel en peripherie du depot est proportionnelle a l'ecoulement en surface des charges. Le retour de potentiel qui apparait apres neutralisation des charges restees en surface au bout d'un certain temps est fonction du comportement volumique des charges (transport ou polarisation). Les quelques modeles theoriques existant limitent l'etude a la partie volumique du transport des charges. La realisation d'une simulation numerique du transport des charges dans l'ensemble du volume de l'echantillon a permis d'inclure aussi bien la partie volumique que la partie surfacique de l'evolution des charges. Il est ainsi apparut que le transport des charges sur la surface, meme tres faible, est responsable d'une partie importante du declin du potentiel central. La comparaison entre les courbes mesurees et simulees permet d'eliminer certains processus et d'en valider d'autres. Ces processus sont, pour le volume, le transport avec ou sans injection partielle, le transport uni ou bipolaire, le piegeage des charges ou la polarisation. L'etude seule du declin de potentiel est donc insuffisante pour determiner les mecanismes electriques entrant en jeu. La modification de surface par plasma (depot ou traitement) se traduit dans notre cas par une augmentation de la conduction surfacique (ou mobilite). Ceci est du a l'augmentation du taux de carbone sous forme graphite en surface.