Contribution à la modélisation d`une décharge continue d`un gaz

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MENTOURI CONSTANTINE
FACULTE DES SCIENCES DE L'INGENIEUR DEPARTEMENT D'ELECTRONIQUE
N° d’ordre : Série :
MEMOIRE
Présenté Pour Obtenir le Diplôme de Magister en Electronique
Option :
Micro Electronique
Par BAHOUH EHANEN
THEME
Contributionàlamodélisationd’unedécharge
continued’ungazmoléculaire
Soutenu le : / / 2010
Devant le jury
. Université de ConstantineProf BOUCHEMAT M. : Président
Université de Constantine M.C. : S.REBIAI Rapporteur
. Université de ConstantineProf S.SAHLI s:Examinateur
A.BELLEL Prof. Université de Constantine

DEDICACES
A la mémoire de mon frère Nabil, qui aurait été
Comblé de joie ;
A la lumière de ma vie mes chers parents ;
A mon mari, qui me donne la force de continuer jusqu’au
bout ;
A ma belle mère et mon beau père;
A mon beau frère, mes chers frères et sœurs, sans oublier mes
nièces et neveux ;
A tous ceux qui m’ont encouragée de prêt ou de loin ;
Je dédie ce mémoire.

REMERCIEMENTS
Je remercie tout d’abord DIEU le tout puissant qui m’a éclairé le Bon
chemin.
Je remercie vivement ma directrice de thèse Madame SAIDA REBIAI. Je lui exprime
également toute ma gratitude, pour m’avoir proposé ce sujet, mais surtout pour m’avoir
encadrée et guidée, pour son soutien et ses multiples coups de main.
Je tiens également à remercier Monsieur M. BOUCHEMAT, Professeur à l’Université
de Constantine d’avoir accepté de présider mon jury de soutenance.
J’exprime ma profonde reconnaissance à monsieur S. SAHLI, Professeur à l’Université
de Constantine, directeur de l’équipe plasma, pour m’avoir accueillie dans son équipe et pour
les orientations qu’il a pu me donner. Je le remercie d’avoir accepté d’être membre de jury.
Je remercie pareillement Monsieur A. BELLEL, Professeur à l’Université de
Constantine d’avoir accepté d’être membre de jury
Je tiens aussi à remercier Madame F. HOBAR, Professeur à l’Université de
Constantine, directrice du laboratoire L.M.I. pour m’avoir accueillie dans son laboratoire.
Je Remercie particulièrement Mademoiselle Z. ZIARI, Maitre de conférences à
l’Université de Constantine pour ses conseils avisés et son optimisme.
J’exprime également ma gratitude à toute l`équipe du laboratoire L. M. I. pour ses
encouragements et son aide. Mes remerciements vont particulièrement à F. BOUANAKA, A.
BERKANE, L. BOULEJNIB et S. BENZEGHDA.

Tables des Matière
Introduction générale……………………….………………………………………….…1
Chapitre I : Généralités sur les plasmas physiques
I-1 Introduction…………………………………………………………………………....3
I-2 Classification de l’état de la matière du point de vue thermodynamique……….…3
I-3 Définition d’un plasma…………………………………………………………….…..4
I-4 Grandeurs caractéristiques …………………………………………………………...5
I-5 Classification des plasmas …..…………………………………………………….….9
I-6 Les plasmas limites .………………………………………………………………..... 9
I-6-1 La diffusion ambipolaire .……………………………………………………. 10
I-6-2 Répartition du potentiel inter électrode………………………………………11
I-6-3 Les gaines électrostatiques .………………………………………………….. 13
I-7 Les collisions dans un plasma .……………………………………………………… 17
I -8 Les modèles numériques de décharge ……………………………………………..19
I -8-1 Modèles fluides .………………………………………………………………. 20
I -8-2 Modèles microscopiques ou particulaires …………………………………....23
I -8-3 Modèles hybrides .………………..………………………………………….. 23
I-9 Conclusion ………………….…………………………………………………………23
Chapitre II : Méthodes numériques
II.1 Introduction………………….………………………………………………………24
II-2 Modèle numérique….……………………………………………………...………..24
II-3 Hypothèses spécifiques et grandeurs caractéristiques……………………………25
II-4 La résolution numérique ……………………………...…………………………..28

II-5 Conclusion ……………………………………………………..………………….33
Chapitre III : Résultats de la simulation
III.1 Introduction ……………………………………………………………………….34
III.2 Les gaz atomiques……………………….………………………………………...34
III-2-1 Les données de base………....…………………………………………….34
III-2-2 Résultats de la simulation pour l’argon…....…………..…………………35
III-2-3 Résultats de la simulation pour l’Hélium……………...…………..……...39
III-3 Les gaz moléculaires……………………………………………………………....42
III-3-1 Résultats de la simulation de la décharge dans un plasma de méthane.....42
III-3-2 Résultats de la simulation pour l’hexafluorure de souffre (SF6)………… 47
III-4 Conclusion……………….………………………………………………………....52
Conclusion générale……………………………………………………………………...53
Bibliographie……………………………………………………………………………..55