Elaboration de polyéthylène conducteur par inclusion de sel (TTF-TCNQ) : caractérisation électrique et propriétés de détection chimique en phase gazeuse

Conducting polymer elaborated by inclusion of salt ttf-tcnq electrical caracteristics and properties for chemical detection in gas

• Auteur / Autrice : Abdallah Ajlani
• Direction : Denis Jullien, Boudjemaa Remaki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Dispositif de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Denis Jullien, Boudjemaa Remaki

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cristaux dendritiques

Couches minces

Composites polymères

Polyéthylène

Résumé

L'utilisation des materiaux organiques, habituellement isolants, envahit depuis quelques annees le domaine de l'electronique grace a la mise en evidence de proprietes conductrices. Le genie chimique permet aujourd'hui aux materiaux moleculaires d'atteindre des proprietes semiconductrices. Le domaine des polymeres, a caractere essentiellement amorphe, est par contre moins explore bien qu'il permette d'obtenir sous forme composite des proprietes interessantes pour l'electronique. Dans ce travail nous presentons les criteres d'elaboration d'un materiau composite dont nous evaluons les aptitudes a etre utilise dans une structure de capteur de gaz. Le materiau composite est constitue d'un polyethylene faible densite dans lequel un sel (ttf-tcnq) se developpe en dendrites lors d'un traitement physico-chimique. Les conditions, teneur en sel, temperature, vitesse de sechage, trempe, permettent d'obtenir une distribution uniforme de dendrites donnant un chemin de percolation pour de tres faibles teneurs en sel (0,3 pour cent). Le materiau a ete elabore sous forme de film mince, pour realiser des structures metal/composite/metal utilisees pour la caracterisation electrique. En courant continu, la conductivite montre l'existence d'un mode de conduction ohmique a faible champ auquel se superpose une conduction par injection. L'existence du phenomene de percolation sur ces deux modes de conduction, implique une interpretation de la conduction du composite par les methodes des milieux effectifs. En courant alternatif (jusqu'a 10mhz), les mesures permettent de proposer un modele d'impedance de la structure. Par une interpretation des pertes dielectriques, un domaine de frequences, caracteristique du composite est mis en evidence: des hypotheses d'interpretation sont proposees. La structure ainsi caracterisee est ensuite soumise a des essais de sensibilite a la pollution d'un flux d'argon par differents gaz (o#2, no#2, co#2, vapeur d'eau). Des resultats prometteurs sont presentes, en particulier pour des pollutions inferieures a 100ppm en co#2