De aanwezigheid van functionele eigenschappen zoals pyro- en piëzo-elektriciteit en het elektro-optisch effect in vele ferro-elektrische materialen heeft aanzet gegeven tot de heterogene integratie van kristallijne dunne films op silicium. Dit opent deuren tot een breed gamma aan nieuwe devices. Hoewel ferro-elektrische dunne films hoofdzakelijk gebruikt worden voor elektronische applicaties, is er door de immer toenemende vraag naar hogere bandbreedte bij een beperkt energieverbruik nu ook interesse in deze materialen voor gebruik in het optisch domein, voor bv. telecommunicatie. Geïntegreerde optische chips die compatibel zijn met elektrische devices zijn onmisbaar voor optische data transmissie voor bv. chip-to-chip interconnecties. Gevestigde technologieën die gebaseerd zijn op op ferro-elektrische oxides hebben gezorgd voor een versnelling in de ontwikkeling van high-speed elektro-optische devices op verschillende materiaalplatformen zoals LiNbO3. Door deze te vervangen door ferro-elektrische dunne film oxides zoals PZT kan, samen met de compactheid van het silicium platform, een alternatief geboden worden in de vorm van kleinere, functionele en energiezuinige devices. In dit doctoraat werden nieuwe technieken ontwikkeld die ferro-elektrische dunne films integreren op amorfe en kristallijne substraten, door middel van afzetting van chemische oplossingen. Op deze manier kunnen stoichiometrische dunne films tegen een lagere kost worden geproduceerd. Karakterisatie van de films bevestigde hun goede structurele, elektrische en elektro-optische eigenschappen. Door de grote elektro-optische coëfficiënt van ferro-elektrische dunne films kan licht in een fotonisch geïntegreerd circuit worden gemanipuleerd via een spanning over de dunne film die dit circuit bedekt. Als illustratie werd een elektro-optisch device gerealiseerd op basis van ferro-elektrische dunne films op Si3N4 golfgeleiders, met oog op toekomstige geïntegreerde schakelaars en modulatoren met hoge snelheid en laag vermoge | |