REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

Chapitre IV Modélisation de la décharge électrostatique dans un film de polyimide
IV.3.3. Effet de champs sur les paramètres caractérisant les phénomènes de piégeage et
dépiégeage
Les défauts dans l’isolant peuvent être de différentes natures : ponctuels (lacunes,
interstitiels), linéaires (dislocations) ou surfaciques (interfaces : joints de grains, entre différentes
phases). Tous ces défauts entraînent une variation de la conductivité du milieu et constituent
donc des sites possibles pour le piégeage des charges. Selon leur nature, ces pièges sont plus ou
moins profonds. On peut ainsi les classer en deux catégories : les pièges peu profonds (autour de
0,1 eV) dans lesquels les électrons ne sont que momentanément localisés (auto piégeage, défauts
étendus…) et les pièges profonds (> 1 eV) dans lesquels les électrons sont durablement localisés
(défauts ponctuels, impuretés…). Les charges piégées peuvent, sous l’action combinée de la
température et du champ électrique interne, être dépiégées. Ce mécanisme appelé effet Poole-
Frenkel [12, 14,15]. Les défauts dans la structure du film polyimide engendrent la présence des
pièges profonds à la surface et peu profonds au volume qui influent sur les mécanismes de
transport des charges. Le temps moyen libre de la charge Tf (temps de vol entre pièges) et le
temps moyen de résidence de la charge dans le piège Tp sont deux paramètres caractérisant les
phénomènes de piégeage et dépiégeage puisque ils sont liés directement avec la densité uniforme
des pièges Nt et le niveau énergétique du piège Et par l’équation (IV-05) et (IV-06)
respectivement.
Les figures (IV.6a) et (IV.6b) représentent les variations du temps de piégeage Tf et le
temps dépiégeage Tp en fonction du champ électrique initial, respectivement. Les valeurs de Tf et
de Tp sont issues de la procédure de fittage des déclins de potentiel théoriques avec les déclins de
potentiel pratiques (figure IV.3). La variation du temps de piégeage Tf est proportionnelle avec la
variation du champ électrique, par contre, la variation du temps de dépiégeage Tp est
inversement proportionnelle avec la variation du champ électrique. Les deux allures sont
pratiquement symétriques. Le temps de piégeage augmente avec l’augmentation de la valeur du
champ électrique, cependant, le temps de dépiégeage décroît avec l’augmentation de la valeur du
champ électrique. Par la comparaison des allures de Tf et TP on peut conclure que les résultats
obtenus sur les variations de ces paramètres sont en bon accord avec les variations de déclin de
potentiel enregistrés.
Pour les faibles valeurs du champ électrique (V0=1000 V), le temps moyen libre
Tf correspond à une concentration des pièges profonds approximativement de Nt= 4.38. 10 23 m -3
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