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    Dépôt et caractérisation de nitrure de titane par pulvérisation cathodique magnétron
    (2018) Nedjar, Nassima; Bouaouina, Boudjemaa
    Les nitrures des métaux de transition possèdent des propriétés physiques intéressantes dans le domaine de la micro-électronique, opto-électronique et la protection des pièces contre l’usure, l’érosion et l’oxydation. L’objectif de ce travail est d’élaboré et caractérisé les différentes propriétés structurales, morphologiques et mécaniques des revêtements TiN déposés par la technique de pulvérisation cathodique magnétron. La structure et la topographie des films étaient déterminées par la diffraction des rayons X (DRX) et le microscope à force atomique (AFM), les propriétés mécaniques sont déterminées par la micro-dureté Vickers. L’optimisation des conditions de dépôts des revêtements TiN été effectuée, l’effet de la concentration du gaz réactif N2 dans le plasma, ainsi que l’effet du substrat utilisé. Notre étude montrent une dureté élevée pour la petite taille de grain et à faible concentration d’azote.
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    Dépôt et caractérisation des nitrures de molybdène et MoN/CrN en multicouches par pulvérisation cathodique magnétron
    (2017) Bouaouina, Boudjemaa
    Les nitrures des métaux de transition possèdent des propriétés physiques intéressantes dans le domaine de la micro-électronique, opto-électronique et la protection des pièces de l'usure, l'érosion et de l'oxydation. L'objectif de ce travail est d'élaboré et caractérisé les différentes propriétés mécaniques et structurales des films monocouches Mo-N, Cr-N et multicouches Mo2N/CrN déposé par pulvérisation cathodique magnétron. La structure et la microstructure des films été déterminées par la diffraction des rayon X (DRX), microscope électronique à balyage (MEB) et microscope à force atomique (AFM), les propriétés mécaniques sont déterminés par la nanoindentation et mesure de la courbure pour les contraintes résiduelles. Tout d'abord, l'optimisation des conditions de dépôts des films monocouches Mo-N et Cr-N a été effectuée, l'effet de ratio du gaz réactif N2 dans le plasma, l'influence de la température ainsi de la puissance. Les phases dominantes de ces couches minces sont Mo2N et CrN, les revêtements qui présentent de meilleure propriétés de dureté et de module d'Young sont utilisés pour l'élaboration des multicouches, (29, 341 GPa) et (17.5, 251 GPa) respectivement. Ensuite nous avons élaboré et caractérisé des films multicouches Mo2N/CrN à basse et à haute température, avec différentes épaisseur de la période ? ainsi du nombre d'interfaces. La comparaison entre les différentes propriétés des revêtements Mo2N, CrN et Mo2N/CrN nous a permis de conclure que les films multicouches possède des propriétés intermédiaire à celles des films les constituants. Une grande dureté et bon module d'Young 27.5 et 299 GPa repectivement, sont obtenus pour la période ?=10 nm. Une croissance cohérente traduit par la formation d'un superréseau à ?=5 nm
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    Effect of TiN thin films deposited by oblique angle sputter deposition on sol-gel coated TiO2 layers for photocatalytic applications
    (Elsevier, 2024) Naas, Lazhari-Ayoub; Bouaouina, Boudjemaa; Bensouici, Fayçal; Mokeddem, Kamel; Abaidia, Seddik-El-Hak
    TiO2 monolayer and TiN/TiO2 bilayer coatings were deposited on soda-lime glass prepared by mixing two techniques, TiO2 was deposited by sol-gel dip-coating and TiN film was deposited by oblique angle deposition using reactive magnetron sputtering at α=45° Structural analysis showed typical peaks of TiO2 anatase phase and cubic (Na-Cl type) structure of TiN. Roughness value of 3 nm was obtained for the TiN/TiO2 bilayer film with a rise and elongated grains size. It was found that the optical band gap energy decreases after coupling the TiN sub-layer which is explained by the incorporation of N atoms into TiO2 structure. At constant UV irradiation time, the photo-degradation of methylene blue rate increased for TiN/TiO2 film by 4 % compared to TiO2 film
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    Nanocolumnar TiN thin film growth by oblique angle sputter-deposition: Experiments vs. simulations
    (Elsevier Ltd, 2018) Bouaouina, Boudjemaa; Mastail, cédric; Besnard, Aurélien; Mareus, Rubenson; Florin, Nita; Anny, Michel; Grégory, Abadias
    Nanostructured columnar titanium nitride (TiN) thin films were produced by oblique angle deposition using reactive magnetron sputtering. The influence of the angular distribution of the incoming particle flux on the resulting film morphology (column tilt angle, porosity, surface roughness) was studied by varying the inclination angle α of the substrate at two different working pressures, 0.3 and 0.5 Pa. The microstructural features and columns tilt angles βexp determined experimentally were compared to those simulated from two kinetic Monte Carlo (KMC) models. With increasing pressure, the TiN columns were found to be less defined but no significant changes in βexp were revealed. Both KMC models satisfactorily reproduced the experimental findings, the agreement being closer at 0.5 Pa. The evolution of β angle is also discussed with respect to the resulting incidence angle θres of the incoming flux, this latter quantity accounting for the local incidence angle of individual particles, which may greatly differ from the geometrical angle α especially at high working pressure due to the incoming particle – gas collisions. Crossover phenomena between the 0.3 and 0.5 Pa series were revealed from the evolution of the film resistivity, as well as simulated layer density and surface roughness versus α angle.
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    Residual stress, mechanical and microstructure properties of multilayer Mo 2 N/CrN coating produced by R.F Magnetron discharge
    (Elsevier B.V., 2017) Bouaouina, Boudjemaa; Besnard, A.; Abaidia, Seddik-El-Hak; Haid, F.
    We have investigated the effect of the period thickness of the multilayer Mo 2 N/CrN deposited on Si substrate produced by reactive magnetron sputtering. Mo 2 N presents a face centered cubic structure and CrN an orthorhombic one. The residual stress of the coatings was determined by the measurement of the substrate curvature. The microstructure of the multilayer was investigated from the X-ray diffraction and scanning electron microscopy (cross section images). The residual stresses resulting from the deposition of the different bi-layer thickness were measured and correlated to the structural properties of the coating as well as the nanoindentation analysis of the coating. The stresses are compressive and tensile for the individual Mo 2 N and CrN layer respectively. The result shows that an increase of the multilayer coatings Mo 2 N/CrN thicknesses induce an increase of the hardness and the elastic modulus, in the other hand the tensile stress increases. The shift of the XRD diffraction peak (1 1 1) of Mo 2 N at high angle which means the reduction of the residual stress is in good agreement with the residual stresses measurements
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    Study of the substrate surface treatment of flexible polypyrrole-silver composite films on EMI shielding effectiveness: theoretical and experimental investigation
    (De Gruyter Open, 2022) Benzaoui, Karim; Ales, Achour; Mekki, Ahmed; Zaoui, Abdelhalim; Bouhemadou, Abdelmadjid; Bouaouina, Boudjemaa; Benyoubi, Fethi
    Conductive flexible polypyrrole-silver (PPy-Ag) composite films were prepared on Biaxial Oriented Polyethylene Terephthalate (BOPET) substrate with surfaces treated by (3-aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS). The surface treatment was carried out to improve the adhesion, morphology, and electrical properties of the deposited film to enhance the Electromagnetic Interference Shielding Effectiveness (EMI-SE). APTMS grafting on the BOPET substrate was confirmed by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Atomic Force Microscopy (AFM) analyses. All structural, morphological, and electrical features of PPy-Ag raised from different AgNO3 molar ratio were investigated. The shielding effectiveness properties, experimentally determined for the synthesized PPy-Ag films were compared to those simulated analytically and numerically based on the transmission line matrix method (TLM). Both analytical and numerical models showed a good agreement with experimental measurements. The obtained results confirmed that the PPy-Ag films of 0.5 M/1 M molar ratio exhibits high EMI shielding performance of about 21 dB along with an electrical conductivity of 47 S/cm. Therefore, the treated surface flexible PPy-Ag films can be considered as potential candidate for high frequency electromagnetic interference shielding applications