‹ Contribution à l'étude des semi-conducteurs liquidesChapitre 7 sur 20 · AE PR LE DRR-OE CL · texte numérisé non relu

AE PR LE DRR-OE CL

Les courbes représentatives sont bien pratiquement rectilignes, elles sont représentées sur la figure 3, courbes I et II.

Les coefficients angulaires K et K’ déterminés graphiquement sont alors en prenant comme unité de temps la seconde :

KT r ot et K'— 583 107.

= K D'où : Re k,34.

On trouve d'autre part : ce = 4.

On peut considérer que ces deux rapports sont sensiblement égaux. En utilisant la relation (VII) on trouve pour la somme des mobilités 0,72 et 0,76 microns-secondes par volt/centimètre.

Déformation des courbes au fur et à mesure que le champ s’élève. — Les courbes représentant log ([—1I.) en fonction du temps s’écartent

21 log li-ioe)

Fig. 4.

d'autant plus de la forme rectiligne que le champ est plus notable. L'équation log (1—1,)=— log (1 — L.) — K# ferait prévoir que l'équilibre est d'autant plus vite atteint que le champ est plus élevé puisque K est proportionnel au champ. L'expérience montre qu'entre électrodes du même métal ce temps est en réalité à peu près indépen-

dant du champ, à condition que le liquide n’ait jamais été utilisé, ou qu'il ait subi dans les divers cas des modifications identiques. De toute façon, on pourra toujours déterminer la somme k, + k, des mobilités en déterminant le coefficient angulaire de la tangente à l'origine des courbes

Le tableau suivant résume les résultats obtenus sur deux échantillons différents de nitrobenzène. k; + k; sont donnés en micronssecondes par volt/centimètre.

\ : Distance V appli- Figure d’électrodes quée Champ Jo 10—6 [,, 10—5 ki Fig.(4)II 2,6 cm. 21 volts 8 volts/cm. 27,2 2,98 nr Fig.(4)1 5 cm. 84 volts 16,8 volts/cm. 93,5 5,8 o,87

Variation de la mobilité d’un échantillon à un autre. Influence des impuretés. — Les mesures de k, + k, donnent des résultats variables d’un échantillon à l’autre. Mais il est très probable que dans le liquide coexistent des ions de vitesses différentes formés d’assemblages divers de molécules, susceptibles de se modifier sous l’action du temps, de la température ou des champs électriques. Les résultats du calcul ne donnent en réalité que des moyennes relatives aux mobilités les plus fréquentes. Il arrive souvent que l’on trouve pour k, + k, des valeurs supérieures à 1 /seconde par volt/centimètre. On peut se demander si les mobilités les plus élevées ne sont pas dues à la présence dans le liquide d’impuretés et particulièrement d'humidité. Effectivement l’addition de 5 gouttes d’eau à 125 cm? d’un échantillon de nitrobenzène a fait passer k, + k, de 1,26 à 2,47 /seconde par volt/centimètre.

On ne peut cependant pas attribuer uniquement la conductibilité du nitrobenzène à la présence d'humidité, car après rectification sur chaux vive, la conductibilité reste notable et les mobilités mesurées restent de l’ordre du micron-seconde par volt/centimètre.

Effet des traitements subis antérieurement par le liquide. Diminution de la mobilité avec le temps. — Lorsqu'un échantillon de nitrobenzène a déjà été parcouru par le courant électrique la courbe log (1—1I.)=— f(t) se rapproche davantage de la droite théorique. D'autre part les mobilités dépendent également de ces traitements antérieurs. Elles subissent une diminution d'autant plus marquée que le liquide a été soumis quelques jours à des champs plus intenses. Les résultats suivants en témoignent.

Mobilités initiales : £, + #2 — 0,95 u/seconde.

Champ porté à 600 volts/cm.

Mobilités mesurées après repos de 3 semaines : 0,2 s/seconde.

D’autre part, pour un même échantillon la mobilité décroît lente-

Q , ment avec le temps, même en l'absence de champ électrique. C’est ainsi que des prélèvements successifs ont donné :

21 octobre 1942 . . . ki + ka — 1,84 u/seconde 13 janvier 1943. . . . ki + ka — 1,39

d MIATS 194 ES MESA MES ki + k2—=1,25

g juin Fg4à : 06,0 : ki + k:— 0,91

Une rectification sur colonne Vigreux a fait remonter la mobilité à 1,76 u/seconde. On peut supposer que les ions s’alourdissent lentement en captant de nouvelles molécules, alors qu’une distillation a pour effet de rompre les assemblages de molécules.

Acétone du bisulfite. — On obtient des résultats analogues à ceux qu’on observe avec le nitrobenzène. La courbe log ([—I.)=— F(t) a la

4 volts

re * x 40 volts

ul 40 volts +

Minutes 60 120 180

Fig. 5.

forme linéaire pour les champs faibles. Elle s'en écarte ensuite d'autant plus que le champ est plus intense. Les variations sont beaucoup plus rapides qu'avec le nitrobenzène, ce qui fait supposer que les mobilités des ions sont ici plus grandes.

Les résultats des mesures faites sur trois échantillons sont résumés dans le tableau suivant et sur la figure 5.

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