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THÈSE - Phénomènes aux interfaces des isolants : mesure et simulation

Phénomènes aux interfaces des isolants
Taleb, Mandana
Sous la direction du :  Teyssedre, Gilbert . Leroy, SéverineEcole doctorale: Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche : Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres : Polymère - Métal/isolant - Interface - Charge d'espace - Injection de charges - Courant de conduction - Electroluminescence - Etats de surface - Modélisation numérique
Sujets : Electricite, électronique, automatique

TABLE DES MATIÈRES

Introduction générale
1 Etat de l’art
1.1 Introduction
1.1.1 Polymères dans l’isolation des câbles Haute Tension
1.1.2 Objectif de la thèse  

1.2 Physique du polymère 

1.2.1 Définition d’un polymère
1.2.2 Structure chimique et physique d’un polymère 

1.3 Charge d’espace 

1.3.1 Définition
1.3.2 Origine
1.3.3 Théorie des bandes
1.3.4 Piégeage dans le diélectrique 

1.4 Phénomènes d’interface 

1.4.1 Type de contacts métal-polymère
1.4.2 Impact de la nature des électrodes
1.4.3 Etats de surface
1.4.4 Rugosité 

1.5 Modèles théoriques de génération de charges 

1.5.1 Mécanismes élémentaires de transport électronique
1.5.2 Modèles élaborés
2 Approche expérimentale
2.1 Matériaux d’étude
2.1.1 Mise en oeuvre des échantillons
2.1.2 Mise en oeuvre des échantillons rugueux 

2.2 Méthodes de métallisation  

2.2.1 Pulvérisation d'Or
2.2.2 Evaporation sous vide  

2.3 Analyse enthalpique différentielle (DSC) 

2.4 Mesures de charge d’espace 

2.4.1 Principe de la méthode PEA 

2.5 Mesures d’Electroluminescence 

2.5.1 Principe de la mesure
2.5.2 Dispositif expérimental  

2.6 Profilométrie 

2.7 Conclusion 

3 Impact des matériaux d’interface sur la formation de charges d’espace 

3.1 Protocoles expérimentaux
3.2 Etude préliminaire
3.2.1 Influence de la métallisation sur la formation de la charge d’espace
3.2.2 Influence des électrodes de la cellule PEA
3.2.3 Effet du champ électrique et de la température sur la charge d’espace  

3.3 Choix de la nature du polymère  

3.4 Choix de la méthode de métallisation  

3.4.1 Contact direct électrode en métal/isolant
3.4.2 Evaporation du métal sous vide  

3.5 Profils de charge d'espace pour différents métaux d’électrodes  

3.6 Mesures de courant de conduction et d’électroluminescence  

3.6.1 Protocoles expérimentaux
3.6.2 Impact de l'atmosphère
3.6.3 Impact de la nature des électrodes
3.7 Conclusion 

4 Caractérisation et modélisation de la rugosité de surface  

4.1 Rugosité 

4.1.1 Mesure de rugosité
4.1.2 Effet de la métallisation sur la rugosité des échantillons
4.1.3 Développement d’un modèle numérique de rugosité de surface
4.1.4 Introduction-outil numérique
4.1.5 Modèle de rugosité de surface  

4.2 Impact de la rugosité sur les mesures  

4.2.1 Profils de charge d’espace
4.2.2 Mesures de courant de conduction
4.3 Conclusion  

5 Proposition d’un nouveau modèle d’interface 

5.1 Modèle et résolution numérique  

5.1.1 Description du modèle physique
5.1.2 Description du modèle mathématique  

5.2 Interface graphique  

5.3 Criticité des paramètres sur la densité de charges et la mobilité  

5.3.1 Influence de T0
5.3.2 Influence de la source constante de charges (Qinj)
5.3.3 Influence de N’
5.3.4 Influence de m 

5.4 Influence de la température et du champ électrique  

5.5 Résultats en mode unipolaire  

5.5.1 Injection de charges
5.5.2 Comparaison de notre modèle avec l’injection de Schottky
5.5.3 Extraction de charges  

5.6 Résultats en modèle bipolaire 

Conclusion générale
Références bibliographiques
Annexes 


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Ditulis oleh: younes younes - lundi 29 octobre 2012

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