Effets de compétition entre les phénomènes de dopage et d'endommagement dans les polymères électroactifs implantés

(Reçu le 9 février 1994, accepté le 25 mai 1994)

Abstract
From a general band scheme appropriate for electroactive polymers, we explain how each of the two main processes (damage or doping) induced by ion implantation can play a major role. DC conductivity, thermopower and AC conductivity studied versus temperature for varying implantation parameters allow us to confirm our interpretations : damage is produced by high implantation parameters in which case transport phenomena of p type occur mainly in degenerate states near the Fermi level, whereas low implantation parameters induce doping in polaronic bands characterized by thermally activated processes, although effects due to the existence of defects can appear, especially at low temperature. Compensation effects, described by a Kubo-Greenwood formula applied to the thermoelectric power, give a consistent explanation of the successive behaviours. Moreover, we present a general interpretation of the p type conductivity behaviour observed in intrinsic polymers.

Résumé
En utilisant le schéma de bandes des polymères électroactifs, nous expliquons les raisons pour lesquelles au cours de l'implantation ionique dans ces matériaux les deux principaux, processus générés (le dopage et les endommagements) sont à même de jouer un rôle important. Les mesures de conductivité continue, de pouvoir thermoélectrique et de conductivité alternative ont conforté nos interprétations : de forts paramètres d'implantation génèrent des endommagements qui induisent des phénomènes de transports de type p principalement dans les états dégénérés situés au voisinage du niveau de Fermi, alors que de faibles paramètres d'implantation favorisent le dopage dans les bandes polaroniques caractérisées par des processus thermiquement activés bien que la présence de défauts puisse se faire sentir notamment à basse température. Des effets de compensation, décrits à partir de la formule de Kubo-Greenwood appliquée au pouvoir thermoélectrique, fournissent une explication satisfaisante des différents comportements rencontrés. De plus, nous présentons une interprétation générale de l'origine de la conductivité de type p rencontrée dans les polymères intrinsèques.