DE102006043386A1 - Electrical features improvement method for nano-electronic structure, involves arranging nanoelectronic structure between two electrodes, applying metallic salt solution on nanowires and nanotubes - Google Patents

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Abstract

The method involves arranging a nanoelectronic structure between two electrodes, applying a metallic salt solution on a nanowires (2) and nanotubes. An alternating voltage applying on the electrodes, so that electrical fields are formed at defects of the nanowires and nanotube and metal is separated at the defects. The method involves an electrically leading or semiconducting nanowires and nanotubes with a certain diameter. The nanowires and nanotubes is made of carbon. Independent claims are also included for the following: (1) an arrangement for improvement of the electrical features of an nanoelectronic structure, which has nanoelectronic structure with electrically leading or semi conducting nanowires and nanotube (2) an application of a dielectrophoresis cell, which has two electrodes and a metallic salt solution (3) a nanoelectronic structure, which has electrically leading or semi conducting nanowires and nanotubes (4) an application of a nanoelectronic structure as sensor for measuring string bowden cable (5) a method for measuring bowden cable, which involves arranging electrically leading or semi conducting nanowires and nanotubes with a diameter between two electrodes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften einer nanoelektronischen Struktur, die mit denn Verfahren hergestellte Struktur, sowie deren Verwendung. Die Erfindung ist interessant zur Herstellung oder Reparatur von elektronischen Bauteilen und Schaltkreisen, sowie für die Herstellung von Sensoren für Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung.The The invention relates to a method for improving the electrical Properties of a nanoelectronic structure with the procedure manufactured structure, as well as their use. The invention is interesting for the manufacture or repair of electronic components and Circuits, as well as for the production of sensors for Tensile, bending or compressive stress.

Alternativ zur herkömmlichen Lithographie, werden in der zukünftigen Mikro- oder Nanoelektronik auch Verfahren zum Einsatz kommen, bei denen der Aufbau von Strukturen, Bauelementen oder ganzen Schaltkreisen durch sich selbst steuernde Prozesse durch eine so genannte „bottum-up"-Assemblierung erfolgen wird. Dazu eignet sich entweder eine Steuerung über elektrische und/oder magnetische Felder, oder molekulare Erkennung, wie sie Grundlage der biologischen Strukturbildung ist. Der Vorteil der molekularen Erkennung ist die Komplexität der möglichen Strukturen, ihr Nachteil ist bisher, dass die geeigneten biologischen Materialien ungenügende elektronische Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel erlaubt DNA durch die spezifische Hybridisierung komplementärer Basensequenzen den selbst gesteuerten Aufbau komplexer zweidimensionaler und dreidimensionaler Strukturen. Ob und wie es möglich sein könnte, aus DNA elektrisch leitende Strukturen aufzubauen, ist derzeit noch nicht endgültig geklärt [1].alternative to the conventional Lithography, will be in the future Micro- or nanoelectronics also methods are used, at the construction of structures, components or entire circuits by self-controlling processes through a so-called "bottum-up" assembly done becomes. This is either a control of electrical and / or magnetic Fields, or molecular recognition, as they are the basis of biological Structure formation is. The advantage of molecular recognition is the complexity the possible Structures, their disadvantage so far is that the appropriate biological Materials insufficient have electronic properties. For example, DNA allows by the specific hybridization of complementary base sequences the self controlled construction of complex two-dimensional and three-dimensional Structures. If and how it is possible could be, It is currently still possible to construct electrically conductive structures from DNA not final clarified [1].

Kohlenstoffnanoröhren [2] oder andere nanaoskopische Objekte, die als aktive Elemente in nanoelektronischen Bauelementen zum Einsatz kommen könnten, werden entweder durch Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung direkt am Substrat erzeugt [3], oder nach der Herstellung auf ein Substrat aufgebracht [4, 5]. Die Kontaktierung erfolgt entweder über herkömmliche Photolithographie oder über Elektronenstrahllithographie [6]. Photolithographie führt zu einer effektiven Größe des Bauelements im Mikrometer- und Submikrometerbereich, Elektronenstrahllithographie ist sehr langsam und für eine Serienproduktion von Bauelementen ungeeignet. Grundsätzlich können die Nanoröhren auf die Elektroden deponiert werden [4, 5], oder die Elektroden werden über die Nanoröhren geschrieben [3, 6]. Das erste Verfahren führt zu hohen Kontaktwiderständen, das zweite Verfahren ist sehr aufwendig und nicht für die Parallelprozessierung vieler Bauelemente geeignet.Carbon nanotubes [2] or other nanaoscopic objects that are considered active elements in nanoelectronic Components could be used, are either by Method of chemical vapor deposition directly on the substrate produced [3], or applied to a substrate after fabrication [4, 5]. The contacting takes place either via conventional photolithography or electron beam lithography [6]. Photolithography leads to an effective size of the device in the micrometer and submicrometer range, electron beam lithography is very slow and for a series production of components unsuitable. Basically, the nanotubes be deposited on the electrodes [4, 5], or the electrodes be over the nanotubes written [3, 6]. The first method leads to high contact resistance, the second method is very expensive and not for parallel processing many components suitable.

Diese Prozesse, wie auch die resultierenden Strukturen mit Dimensionen auf der Nanometerskala, sind sehr anfällig auf das Auftreten von kleinsten morphologischen Defekten. Diese können entweder schon bei der Herstellung oder im Betrieb bedingt durch Elektromigration oder Überspannungen auftreten.These Processes, as well as the resulting structures with dimensions on the nanometer scale, are very prone to the appearance of smallest morphological defects. These can either already at the Production or operation due to electromigration or overvoltages occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, dass Defekte und Unterbrechungen in nanoelektronischen Bauelementen und Strukturen, die zu Potentialsprüngen entlang von Strompfaden führen, zu reparieren und damit die Leitfähigkeit dieser Strukturen zu verbessern.task The invention is to provide a method that defects and Interruptions in nanoelectronic devices and structures, the to potential jumps lead along rungs, to repair and therefore the conductivity of these structures too improve.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften einer nanoelektronischen Struktur, die elektrisch leitende oder halbleitende Nanodrähten und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm enthält, mit folgenden Schritten:

  • a) Anordnen der nanoelektronischen Struktur zwischen mindestens zwei Elektroden,
  • b) Aufbringen einer vorzugsweise wässrigen Metallsalzlösung auf die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen,
  • c) Anlegen einer Wechselspannung an die Elektroden, so dass sich an Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen elektrische Felder ausbilden und wenigstens an den Fehlstellen Metall abgeschieden wird.
The object is achieved according to the invention by a method for improving the electrical properties of a nanoelectronic structure which contains electrically conductive or semiconductive nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm, with the following steps:
  • a) arranging the nanoelectronic structure between at least two electrodes,
  • b) applying a preferably aqueous metal salt solution to the nanowires and / or nanotubes,
  • c) applying an alternating voltage to the electrodes, so that form electrical fields at defects of the nanowires and / or nanotubes and at least at the defects metal is deposited.

Das Verfahren basiert auf der dielektrophoretischen Deposition und Reduktion von Metallionen. Polarisierbare Partikel, die in einer polarisierbaren Flüssigkeit suspendiert sind, können über inhomogene, elektrische Wechselfelder manipuliert werden. Abhängig vom Verhältnis der Polarisierbarkeiten von Partikel und Medium, bewegt sich das Partikel in Bereiche größerer oder kleinerer Feldstärke [7].The Method is based on dielectrophoretic deposition and reduction of metal ions. Polarizable particles in a polarizable liquid may be suspended via inhomogeneous, alternating electric fields are manipulated. Depending on relationship the polarizabilities of particles and medium, that moves Particles in areas larger or smaller field strength [7].

Dielektrophorese wurde bisher auf mikroskopische Objekte wie Bakterien, Zellen oder Polystyrolbeads und zur Sortierung von Kohlenstoffnanoröhren angewandt [8].dielectrophoresis has been used on microscopic objects such as bacteria, cells or Polystyrene beads and used for the sorting of carbon nanotubes [8th].

Wird an einem defekten Nanodraht oder an ein defektes nanoelektronisches Bauelement eine Wechselspannung angelegt, tritt am Ort des Defektes die größte Feldstärke auf. Diese wächst in Richtung der beiden stehen gebliebenen Zuleitungsdrähte an. Befindet sich über dem Bauelement eine Metallsalzlösung, wandern deshalb bei angelegtem Wechselfeld die Metallionen zu diesen Orten, werden reduziert und lagern sich dort an. Es wächst so ein metallischer Nanodraht, bis der Defekt im Bauelement überbrückt ist und damit das elektrische Feld verschwindet. Damit stoppt der Reparaturvorgang selbsttätig.Becomes on a broken nanowire or a broken nanoelectronic Component applied an AC voltage occurs at the site of the defect the largest field strength. This is growing in the direction of the two remaining supply wires. Is over the component a metal salt solution, Therefore, when the alternating field is applied, the metal ions migrate to them Locations are reduced and stored there. It grows like that a metallic nanowire until the defect in the device is bridged and so that the electric field disappears. This stops the repair process automatically.

Dabei wurde überraschenderweise festgestellt, dass der elektrische Widerstand der nanoelektronischen Struktur nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich niedriger ist als der Widerstand einer defektfreien vorgefertigten nanoelektronischen Struktur. Woran das liegt, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht geklärt.there was surprisingly found that the electrical resistance of the nanoelectronic Structure after application of the method according to the invention significantly lower is considered the resistance of a defect-free prefabricated nanoelectronic Structure. Why this is not the case at the moment clarified.

Die dielektrophoretische Kraft ist proportional zum Volumen des abgeschiedenen Partikels. Theoretisch sollte es daher mit realisierbaren Prozessparametern nicht möglich sein, einzelne Ionen zu manipulieren. Dass dies trotzdem möglich ist, liegt vermutlich daran, dass die Ionen zusammen mit Gegenionen und einer Solvathülle eine als Ganzes polarisierbare Einheit bilden, die erheblich größer ist, als ein Ion alleine und deshalb entlang der elektrischen Feldgradienten bewegt werden kann.The The dielectrophoretic force is proportional to the volume of the deposited Particle. Theoretically, it should therefore be feasible with process parameters not possible be to manipulate individual ions. That this is still possible is probably due to the fact that the ions together with counter ions and a solvation shell form a unit that is polarizable as a whole, which is considerably larger as an ion alone and therefore along the electric field gradient can be moved.

Der Aufbau von Nanodrähten erfordert eine dem Problem genau angepasste Wahl des Abscheideparametersatzes bestehend vor allem aus Amplitude und Frequenz der Wechselspannung. Die Amplitude dieser Wechselspannung ist abhängig von der Impedanz der verwendeten Struktur samt Substrat.Of the Structure of nanowires requires a choice of the separation parameter set that is exactly adapted to the problem consisting mainly of amplitude and frequency of the AC voltage. The amplitude of this AC voltage is dependent on the impedance of the used Structure with substrate.

Die Frequenz der Wechselspannung liegt bevorzugt im Bereich von 50 kHz bis 500 kHz, vorzugsweise 100 kHz bis 300 kHz.The Frequency of the alternating voltage is preferably in the range of 50 kHz up to 500 kHz, preferably 100 kHz to 300 kHz.

Bevorzugt hat die Wechselspannung eine Peak-to-Peak-Spannung von 1 V bis 9 V, vorzugsweise 1 V bis 6 V, besonders bevorzugt 1 V bis 3 V.Prefers the AC voltage has a peak-to-peak voltage of 1 V to 9 V, preferably 1 V to 6 V, more preferably 1 V to 3 V.

Die Parameter der Wechselspannung, Frequenz und Amplitude hängen auch von der elektrischen Leitfähigkeit des verwendeten Substrats ab. Bei sehr leitfähigen Substraten, wie z. B. hoch dotierten Silizium, sind größere Ampliduden und kleinere Frequenzen vorteilhaft. Zur Abscheidung ist eine kritische, minimale Feldstärke von 100 kV/m erforderlich.The Parameters of AC voltage, frequency and amplitude also depend from the electrical conductivity of the substrate used. For very conductive substrates, such. B. highly doped silicon, are larger amplitudes and smaller frequencies advantageous. For deposition is a critical, minimal field strength of 100 kV / m required.

Die Wechselspannung wird so gewählt, dass diese kritische Feldstärke nur durch die geometrische Feldüberhöhung am gewünschten Ort der Abscheidung, bzw. dem Defekt überschritten wird. Nach dem Beginn des Wachstums des die Fehlstelle überbrückenden Nanodrahtes soll die Feldstärke nur an dessen Spitze für eine weitere Abscheidung ausreichen, andernfalls wächst der Draht in die Breite und überschreitet die bevorzugten Dimensionen von 5-10 nm. Die Wechselspannung hat daher bevorzugt eine maximale Feldstärke von unter 0,4 MV/m, besonders bevorzugt 0,2 MV/m.The Alternating voltage is chosen that this critical field strength only by the geometric field elevation at desired Place of deposition, or the defect is exceeded. After this Beginning of the growth of the defect bridging nanowire is the field strength only at the top for another deposition sufficient, otherwise the grows Wire in the width and exceeds the preferred dimensions of 5-10 nm. The AC voltage therefore has preferably a maximum field strength of below 0.4 MV / m, more preferably 0.2 MV / m.

Die Spannung und die resultierende maximale Feldstärke werden vorteilhaft so gewählt, dass das im Bereich der Fehlstellen abgeschiedene Metall in seiner Dimension dem Durchmesser der Nanodrähten bzw. Nanoröhrchen entspricht, d. h. die Nanodrähten bzw. Nanoröhrchen haben zusammen mit dem abgeschiedene Metall einen Durchmesser von kleiner 20 nm, vorzugsweise 5 bis 10 nm.The Voltage and the resulting maximum field strength are advantageously chosen so that the metal deposited in the area of the defects in its dimension the diameter of the nanowires or nanotubes corresponds, d. H. the nanowires or nanotubes have together with the deposited metal a diameter of less than 20 nm, preferably from 5 to 10 nm.

Das Verfahren arbeitet vorteilhaft unter Umgebungsbedingungen, bei Raumtemperaturen auf einer Zeitskala von bevorzugt 1-5 Minuten.The Method works favorably under ambient conditions, at room temperatures on a time scale of preferably 1-5 minutes.

Wird das Verfahren im Zusammenhang mit Kohlenstoffnanoröhren angewandt, eignet sich eine Palladiumsalzlösung besonders, da die Kohlenstoffnanoröhren gute Kontakte mit Palladium ausbilden. Des Weiteren kommen Salzlösungen alter hinreichend edlen Metalle in Betracht, z. B. Platin, Gold, Silber und Kupfer – außerdem Elementhalbleiter wie Silizium und Germanium. Besonders bevorzugt wird als Salz ein wasserlösliches Palladiumsalz, wie z. B. Palladiumacetat, eingesetzt. Vorteilhaft sind sehr niedrig dosierte Salzlösungen ausreichend für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Metallsalzlösung entfernt (z.B. durch Absaugen mit Hilfe eines Filterpapiers oder durch Spülen mit destilliertem Wasser) und die Struktur getrocknet (z. B. durch Stickstoff oder in einem Trockenschrank).Becomes the method used in connection with carbon nanotubes, a palladium salt solution is suitable especially since the carbon nanotubes have good contacts with palladium form. Furthermore, salt solutions come from old sufficiently noble ones Metals into consideration, z. As platinum, gold, silver and copper - also elemental semiconductors like silicon and germanium. Particularly preferred is a salt water-soluble Palladium salt, such as. B. palladium acetate used. Advantageous are very low-dose salt solutions sufficient for the execution the method according to the invention. After execution the method according to the invention becomes the metal salt solution removed (for example by suction using a filter paper or through do the washing up with distilled water) and the structure dried (eg by Nitrogen or in a drying oven).

Die vorgefertigte Struktur aus Nanodrähten bzw. Nanoröhrchen weist vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst Bereiche schlechter Leitfähigkeit und gegebenenfalls Fehlstellen bzw. Unterbrechungen auf, die zu Diskontinuitäten im elektrischen Potentialverlauf entlang von Strompfaden führen. Diese Bereiche können insbesondere auch am Übergang zwischen verschiedenen Materialien bzw. an Kontakten auftreten.The prefabricated structure of nanowires or nanotubes exhibits before the implementation the method according to the invention first Areas of poor conductivity and any defects or interruptions that may occur discontinuities lead in the electrical potential course along current paths. These Areas can especially at the transition occur between different materials or contacts.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft auf den vor der Behandlung am schwächsten leitenden Stellen der Nanodrähte und ggf. den Fehlstellen am meisten Metall abgeschieden. Das Verfahren lässt sich vorteilhaft so steuern, dass nur die Leitfähigkeit der schwach leitenden bzw. Fehlstellen selektiv Metall abgeschieden wird. Das Verfahren steuert sich selbst, dadurch, dass an den Fehlstellen die größten Feldstärken auftreten. Ist das Wachstum eines Drahtes an der Fehlstelle in Gang gesetzt, entsteht dort die größte Feldstärke wodurch das Wachstum an der Spitze des Drahtes fortgesetzt wird, bis die Fehlstelle überbrückt ist, wodurch das Feld zusammenbricht.The method according to the invention advantageously deposits most of the metal on the weakest conductive sites of the nanowires and possibly the defects. The method can advantageously be controlled such that only the conductivity of the weakly conducting or defective sites selectively Me tall is deposited. The process controls itself by the fact that the largest field strengths occur at the defects. When the growth of a wire is initiated at the defect, it creates the largest field strength, thereby continuing the growth at the tip of the wire until the defect is bridged, thereby breaking the field.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit eine Art „kaltes Lötverfahren" auf der Nanoebene. Mit dem Vorteil, dass die Metallabscheidung bzw. das Metallwachstum automatisch an den schwächsten leitenden Stellen bzw. unterbrochene Stellen (Defektstellen) einsetzt und damit diese leitfähig bzw. leitfähiger macht.The inventive method is thus a kind of "cold Soldering process "at the nano level. With the advantage that metal deposition or metal growth automatically to the weakest leading or broken points (defects) and make it conductive or more conductive power.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft eingesetzt werden:

  • • zur Verbesserung der Leitfähigkeit einer vorgefertigten Struktur aus Nanodrähten,
  • • zur Reparatur von Fehlstellen, insbesondere Unterbrechungen, in einer vorgefertigten Struktur aus Nanodrähten,
  • • zum elektrischen Kontaktieren von Nanodrähten oder Nanoröhren auf einem Substrat,
  • • zum Aufbau von elektrischen Verbindungen von mehreren Nanodrähten oder Nanoröhren untereinander.
The process according to the invention can be advantageously used:
  • To improve the conductivity of a prefabricated structure of nanowires,
  • For the repair of defects, in particular interruptions, in a prefabricated structure of nanowires,
  • For electrically contacting nanowires or nanotubes on a substrate,
  • • to build up electrical connections between several nanowires or nanotubes.

Unter „Fehlstellen" im Sinne der Erfindung werden Stellen verstanden, in denen die Leitfähigkeit im vergleich zum Rest der elektronischen Struktur vermindert ist, z. B. im Kontaktbereich in dem einzelne Nanodrähte bzw. Nanoröhrchen aufeinander treffen oder mit der Elektrode in Kontakt stehen. Die Ursache der verminderten Leitfähigkeit kann vielfältig sein. Sie kann z. B. durch kleinste strukturelle Defekte oder Unterbrechungen hervorgerufen werden, die beim Betrieb oder der Herstellung der Nanostruktur bzw der Nanodrähte oder Nanoröhrchen selbst entstehen. Ursache können u. a. Elektromigration oder Überspannungen sein.Under "defects" within the meaning of the invention are understood bodies in which the conductivity compared to the rest the electronic structure is reduced, for. B. in the contact area in the single nanowires or nanotubes meet each other or in contact with the electrode. The Cause of reduced conductivity can be varied be. You can z. B. by the smallest structural defects or interruptions be caused during operation or production of the Nanostructure or the nanowires or nanotubes itself arise. Cause can u. a. Electromigration or overvoltages be.

Die Nanodrähte haben einen Durchmesser von kleiner 20 nm, vorzugsweise kleiner 15 nm, besonders vorzugsweise 5 bis 10 nm.The nanowires have a diameter of less than 20 nm, preferably smaller 15 nm, more preferably 5 to 10 nm.

Die Nanodrähte bestehen bevorzugt aus Elementhalbleitermaterialien, wie zum Beispiel Silizium oder Germanium, oder Verbindungshalbleitermaterialien wie Galliumarsenid, Zinksulfid, Zinkselenid oder Cadmiumtellurid. Metallische Nanodrähte bestehen bevorzugt aus Gold, Silber, Platin, Palladium, Kupfer. Nanoröhrchen bestehen bevorzugt aus einwandigen oder mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren oder aus Bornitridnanoröhren. Die Nanoröhrchen können mit lumineszierenden Halbleiterclustern (sogenannten Qanturn-Dots oder Q-dots) dekoriert sein. Diese bestehen bevorzugt aus Elementhalbleitermaterialien wie Silizium oder Germanium oder Verbindungshalbleitermaterialien wie Galliumarsenid, Zinksulfid, Zinkselenid oder Cadmiumtellurid. Die Nanodrähte sind in der elektronischen Struktur bevorzugt zwischen Elektroden aus Gold, Palladium, Kupfer, Aluminium, angeordnet. Die Elektroden sind vorzugsweise deutlich größer als die Nanodrähte, typisch sind Breiten zwischen 1 μm und 5 μm, Längen zwischen 10 μm und 100 μm und Höhen von 10-100 nm, sie kämmen aber auch selbst Dimensionen im Nanometerbereich aufweisen. Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Wechselspannung an die Nanodrähte bevorzugt über die Elektroden angelegt.The nanowires are preferably made of elemental semiconductor materials, such as for example Silicon or germanium, or compound semiconductor materials such as Gallium arsenide, zinc sulfide, zinc selenide or cadmium telluride. Metallic nanowires are preferably made of gold, silver, platinum, palladium, copper. nanotubes consist preferably of single-walled or multi-walled carbon nanotubes or made of boron nitride nanotubes. The nanotubes can with luminescent semiconductor clusters (so-called Qanturn Dots or Q-dots). These are preferably made of element semiconductor materials such as silicon or germanium or compound semiconductor materials such as gallium arsenide, zinc sulfide, zinc selenide or cadmium telluride. The nanowires are preferred in the electronic structure between electrodes made of gold, palladium, copper, aluminum. The electrodes are preferably significantly larger than the nanowires, Typical widths are between 1 μm and 5 μm, lengths between 10 μm and 100 μm and heights from 10-100 nm, they comb but also have even dimensions in the nanometer range. at execution the method according to the invention the AC voltage to the nanowires is preferred over the Electrodes applied.

Die Nanodrähte sind dabei auf einem Substrat aufgebracht, welches eine nicht den elektrischen Strom leitende Oberfläche aufweist oder einen elektrischen Isolator darstellt. Als Substrat kommen beispielsweise Glas, an der Oberfläche oxidiertes Silizium, Keramik oder Kunststoffe in Frage.The nanowires are applied to a substrate, which is not the electrical current has conductive surface or an electrical Isolator represents. As a substrate, for example, come on glass the surface oxidized silicon, ceramic or plastics in question.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anordnung zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften einer nanoelektronischen Struktur, enthaltend:

  • a) elektrisch leitende oder halbleitende Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm, die zwischen mindestens zwei Elektroden angeordnet sind,
  • b) eine Metallsalzlösung, die auf die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen aufgebracht ist,
  • c) wobei eine Wechselspannung an die Elektroden, angelegt ist, so dass sich an Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen elektrische Felder ausbilden und wenigstens an den Fehlstellen Metall abgeschieden wird.
The invention also provides an arrangement for improving the electrical properties of a nanoelectronic structure, comprising:
  • a) electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm, which are arranged between at least two electrodes,
  • b) a metal salt solution applied to the nanowires and / or nanotubes,
  • c) wherein an AC voltage is applied to the electrodes, so that form electrical fields at defects of the nanowires and / or nanotubes and at least at the defects metal is deposited.

Die Erfindung umfasst auch die Verwendung einer Dielektrophoresezelle, enthaltend mindestens zwei Elektroden und eine Metallsalzlösung zum Überbrücken von Fehlstellen in einer nanoelektronischen Struktur, die elektrisch leitende oder halbleitende Nanodrähten und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 mit enthält.The Invention also encompasses the use of a dielectrophoretic cell, containing at least two electrodes and a metal salt solution for bridging Defects in a nanoelectronic structure that is electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with Contains a diameter of less than 20 with.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Nanoelektronische Struktur, enthaltend elektrisch leitende oder halbleitende Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm, in der an Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen Metall durch Dielektrophorese abgeschieden ist.object The invention is also a nanoelectronic structure containing electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm, at the defects of the nanowires and / or nanotubes Metal is deposited by dielectrophoresis.

Typisch für dielektrophoretisch an den Fehlstellen abgeschiedene Drähte ist eine Ausrichtung entlang von Feldlinien, die sich zwischen vorstrukturierten Strukturen ausbilden. Außerdem ist ein dentritisches Wachstum charakteristisch für dielektrophoretisch erzeugte Strukturen. Bestandteil der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen nanoelektronischen Struktur als Sensor für Zug- und Biegebelastung oder Druckspannung.Typical for dielectrophoretic At the defects deposited wires is an alignment along Field lines that form between pre-structured structures. Furthermore is a dendritic growth characteristic of dielectrophoretic generated structures. Part of the invention is also the use the nanoelectronic invention Structure as a sensor for Tensile and bending load or compressive stress.

Wird das Substrat auf dem ein Nanodraht zwischen mikroskopischen Elektroden aufgebracht ist, durch äußere Krafteinwirkung verformt, wird auch der Nanodraht elastisch deformiert, was zu einer Änderung seiner Leitfähigkeit führt, die über einen äußeren Stromkreis gemessen werden kann. Besonders vorteilhaft ist, dass die Änderung der Leitfähigkeit auf Grund der nanoskopischen Dimension des Drahtes sehr empfindlich auf kleinste Deformationen reagiert.Becomes the substrate on the one nanowire between microscopic electrodes is applied, by external force deformed, the nanowire is also deformed elastically, resulting in a change of its conductivity leads, the above an external circuit can be measured. It is particularly beneficial that the change the conductivity due to the nanoscopic dimension of the wire very sensitive to smallest deformation responds.

Durch die Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung können im Nanodraht Fehlstellen entstehen, der Draht kann sogar reißen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Leitfähigkeit kann vorteilhaft, wie oben beschrieben, zur Reparatur eines Nanodrahts in einem solchen Drucksensor eingesetzt werden und in ein Messverfahren integriert werden:
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Messung einer Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung mit folgenden Schritten:

  • a) Anordnen elektrisch leitender oder halbleitender Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm zwischen mindestens zwei Elektroden,
  • b) Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen,
  • c) Anlegen einer Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung an die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen,
  • d) Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen, Berechnung der Differenz zu der gemessen Leitfähigkeit in Schritt b),
  • e) Aufbringen einer Metallsalzlösung auf die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen,
  • f) Anlegen einer Wechselspannung an die Elektroden, so dass sich an den an den durch die Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung gebildeten Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen elektrische Felder ausbilden und wenigstens an den Fehlstellen Metall abgeschieden wird.
  • d) Entfernen der Metallsalzlösung mit anschließendem Trocknen und wenigstens einmalige Wiederholung der Schritte b) bis f).
The tensile, bending or compressive stress can cause defects in the nanowire, and the wire can even crack. The method according to the invention for improving the conductivity can advantageously be used, as described above, for the repair of a nanowire in such a pressure sensor and integrated into a measuring method:
The invention therefore also provides a method for measuring a tensile, bending or compression stress with the following steps:
  • a) arranging electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm between at least two electrodes,
  • b) measuring the electrical conductivity of the nanowires and / or nanotubes,
  • c) applying a tensile, bending or compressive stress to the nanowires and / or nanotubes,
  • d) measurement of the electrical conductivity of the nanowires and / or nanotubes, calculation of the difference to the measured conductivity in step b),
  • e) applying a metal salt solution to the nanowires and / or nanotubes,
  • f) applying an alternating voltage to the electrodes so that electrical fields form at the defects of the nanowires and / or nanotubes formed by the tensile, bending or compressive stress and metal is deposited at least at the defects.
  • d) removing the metal salt solution with subsequent drying and at least one repetition of steps b) to f).

Die Messung der Leitfähigkeit erfolgt in der Regel über die Messung des elektrischen Widerstandes.The Measurement of conductivity is usually done over the measurement of electrical resistance.

Vorteilhaft wird in dem erfindungsgemäßen Messverfahren der Sensor direkt nach der Messung wieder regeneriert und kann für weitere Messungen eingesetzt werden.Advantageous is in the measuring method according to the invention the sensor regenerates directly after the measurement and can be used for more Measurements are used.

Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert ohne die Erfindung auf diese zu beschränken:The Invention will be explained in more detail with the aid of the following embodiments without to limit the invention to these:

Ausführungsbeispiel 1:embodiment 1:

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reparatur von Kohlenstoffnanodrähten in einer elektronischen Struktur.This Example illustrates the use of the method according to the invention for the repair of carbon nanowires in an electronic Structure.

Kohlenstoffnanoröhren mit einem mittleren Durchmesser von 1,3 nm und Längen von 0,5-2 μm (hergestellt am Institut für Werkstoffwissenschaften der TU Dresden, O. Jost et al., J. Phys. Chem. B 106, 2875 (2002) ) werden mittels Dielektrophorese zwischen zwei mikroskopische Palladiumelektroden (30 nm hoch, 10 in breit, 55 μm lang, ca. 2 μm Abstand, photolithographisch hergestellt am Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien) als leitfähiger Pfad deponiert. Als Substrat für die Elektroden dient ein Wafer aus n-dotiertem Si mit 80 nm durch thermische Oxidation erzeugtem SiO2.Carbon nanotubes with a mean diameter of 1.3 nm and lengths of 0.5-2 μm (manufactured at the Institute of Materials Science of the TU Dresden, O. Jost et al., J. Phys. Chem. B 106, 2875 (2002) ) are deposited by dielectrophoresis between two microscopic palladium electrodes (30 nm high, 10 in wide, 55 microns long, about 2 microns distance, photolithographically produced at the Max Bergmann Center for Biomaterials) as a conductive path. The substrate used for the electrodes is a wafer of n-doped Si with 80 nm SiO 2 produced by thermal oxidation.

Zur Veranschaulichung der anschließenden Reparatur durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Kohlenstoffnanoröhren durch das Anlegen von großen Strömen (20-30 μA) durchtrennt.to Illustrating the subsequent Repair by the method according to the invention, the carbon nanotubes by the creation of large ones Stream (20-30 μA) severed.

1 veranschaulicht schematische die Reparatur defekter nanoelektronischer Strukturen durch das erfindungsgemäße Verfahren:

  • (a) Eine wässrige Palladiumsalzlösung 1 wird auf die Struktur mit den defekten Nanodrähten 2 aufgebracht. Die in der Lösung enthaltenen Metallionen sind als Punkte dargestellt. Die Palladiumsalzlösung wird durch Verdünnen einer gesättigten Palladiumacetatlösung (Merck) im Verhältnis 1 : 40 mit Wasser, vorbereitet. Die gesättigte Palladiumacetatlösung wird durch Ultraschallbehandlung von Pd-Acetat-Pulver in HEPES-Puffer (10 mmol/L, eingestellt auf pH 6,5 mit 1 mol/L NaOH-Lsg) erhalten ( J. Richter, R. Seidel, R. Kirsch, M. Mertig, W. Pompe, J. Plaschke, H.-K. Schackert: Nanoscale Palladium Metallization of DNA, Advanced Materials 12, 507-510 (2000) ).
  • (b) Es wird eine Wechselspannung mit einer Amplitude mit 2 Vpp bei einer Frequenz von 100 kHz zwischen den mikroskopische Metallelektroden 3 angelegt (ca. 2 μm Elektrodenabstand). Durch das elektrische Feld gelangen Metallionen zur defekten Stelle. Im Bereich der stärksten Feldlinien 4 werden Metalllionen reduziert und an der defekten Stelle deponiert.
  • (c) Das Wachstum des durch die Dielektrophorese gebildeten Nanodrahtes 5 endet von selbst nach circa 1 Minute, da nun die neu gebildeten Nanodrähte 5 von 5-20 nm Durchmesser die defekte Stelle überbrückt, wodurch das elektrische Feld zusammenbricht.
1 schematically illustrates the repair of defective nanoelectronic structures by the method according to the invention:
  • (a) An aqueous palladium salt solution 1 gets onto the structure with the broken nanowires 2 applied. The metal ions contained in the solution are shown as dots. The palladium salt solution is prepared by diluting a saturated palladium acetate solution (Merck) in the ratio 1:40 with water. The saturated palladium acetate solution is prepared by sonicating Pd acetate powder in HE PES buffer (10 mmol / L, adjusted to pH 6.5 with 1 mol / L NaOH solution) ( J. Richter, R. Seidel, R. Kirsch, M. Mertig, W. Pompe, J. Plaschke, H.-K. Schackert: Nanoscale Palladium Metallization of DNA, Advanced Materials 12, 507-510 (2000) ).
  • (b) An alternating voltage with an amplitude of 2 Vpp at a frequency of 100 kHz between the microscopic metal electrodes 3 applied (about 2 μm electrode distance). The electric field causes metal ions to reach the defect. In the area of the strongest field lines 4 Metal ions are reduced and deposited at the defect site.
  • (c) The growth of the nanowire formed by the dielectrophoresis 5 ends by itself after about 1 minute, because now the newly formed nanowires 5 of 5-20 nm diameter bridges the defect, causing the electric field to collapse.

2 zeigt rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen (Zeiss Gemini 982), welche die erfolgreiche Reparatur von defekter Nanodrähten durch das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulichen. 2 shows scanning electron micrographs (Zeiss Gemini 982), which illustrate the successful repair of defective nanowires by the inventive method.

2a) zeigt die unterbrochenen Nanoröhren 2 vor der Reparatur mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen den Palladiumelektroden 3. 2a) shows the broken nanotubes 2 before repair with the inventive method between the palladium electrodes 3 ,

2b) zeigt die in 2a) dargestellte Struktur nach der Metallabscheidung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Ein metallischer Palladium-Nanodraht 5 hat die Lücke überbrückt. 2 B) shows the in 2a) illustrated structure after the metal deposition with the inventive method. A metallic palladium nanowire 5 has bridged the gap.

Die Überprüfung der Reparatur mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt mittels Messungen des elektrischen Widerstands: Tabelle 1 Elektrische Widerstände: Nanoröhren vor dem Durchtrennen Durchtrennte Nanoröhren Reparierte Struktur Probe 1 3 MOhm > 100 MOhm 55 kOhm Probe 2 10 MOhm > 100 MOhm 35 kOhm The repair with the method according to the invention is checked by means of electrical resistance measurements: TABLE 1 Electrical resistances: Nanotubes before cutting Severed nanotubes Repaired structure Sample 1 3 MOhm > 100 MOhm 55 kOhm Sample 2 10 MOhm > 100 MOhm 35 kohms

Dabei wird überraschenderweise festgestellt, dass der elektrische Widerstand der Kohlenstoffnanodrähte gegenüber dem Ausgangszustand um einen Faktor 50-500 verringert ist (Tabelle 1).there is surprisingly found that the electrical resistance of the carbon nanowires over the Initial state is reduced by a factor of 50-500 (Table 1).

Ausführungsbeispiel 2:embodiment 2:

Dieses Beispiel veranschaulicht die Integration des erfindungsgemäßen Verfahrens in ein Verfahren zur Herstellung einer nanoelektronischen Struktur.This Example illustrates the integration of the method according to the invention in a process for producing a nanoelectronic structure.

Zwischen zwei mittels optischer Lithographie hergestellte Goldelektroden (30 mit hoch mit darunter liegender Chromhaftschicht der Dicke von ca. 5 nm, 10 μm breit, 55 μm lang, 55 μm Abstand) werden lithographisch am Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien kreisförmige Goldinseln aufgebracht (30 mit hoch mit darunter liegender Chromhaftschicht der Dicke von ca. 5 nm, Durchmesser 3 μm, lichter Abstand 10 μm, quadratisches Feld von 5 × 5 Inseln).Between two gold electrodes produced by optical lithography (30 high with underlying chromium adhesive layer of thickness about 5 nm, 10 μm wide, 55 μm long, 55 μm Distance) lithographically at the Max Bergmann Center for Biomaterials circular Gold Islands applied (30 with high with underlying chrome adhesive layer the thickness of about 5 nm, diameter 3 microns, clear distance 10 microns, square Field of 5 × 5 Islands).

Als Substrat für die Elektroden dient ein Wafer aus n-dotiertem Si mit 80 nm durch thermische Oxidation erzeugtem SiO2.The substrate used for the electrodes is a wafer of n-doped Si with 80 nm SiO 2 produced by thermal oxidation.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden diese Goldinseln untereinander und mit den Elektroden durch Pd-Nanodrähte miteinander Verbunden:

  • a) Aufbringen von 15 μl einer Palladiumsalzlösung identisch der aus Ausführungsbeispiel 1,
  • b) Anlegen einer Wechselspannung von 300 kHz und 10 Vpp Amplitude für 10 min.
By applying the method according to the invention, these gold islands are interconnected with one another and with the electrodes by means of Pd nanowires:
  • a) application of 15 .mu.l of a palladium salt solution identical to that of exemplary embodiment 1,
  • b) applying an alternating voltage of 300 kHz and 10 V pp amplitude for 10 min.

Ausführungsbeispiel 3:embodiment 3:

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von sehr dünnen (Durchmesser 5-10 mm) Pd-Nanodrähten und die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reparatur von metallischen Nanodrähten in einer elektronischen Struktur.This Example illustrates the preparation of very thin (diameter 5-10 mm) Pd nanowires and the use of the method according to the invention for the repair of metallic nanowires in an electronic Structure.

Fünfzehn μl einer Palladiumsalzlösung identisch der aus Ausführungsbeispiel 1, werden auf eine photolithographisch hergestellte Struktur mit Fingerelektroden aus Gold appliziert. Die Elektroden sind 30 nm hoch, 3 μm breit und 5 μm von einander entfernt. Anschließend wird eine Wechselspannung von 300 kHz und 2 VPP wird für 2-5 Minuten an die Elektroden angelegt. Durch das Anlegen der Spannung wachsen Pd-Nanodrähte zwischen den Elektroden. Die so durch Dielektrophorese hergestellten sehr dünnen Nanodrähte weisen typischerweise Verzweigungen auf. Die Nanodrähte (Durchmesser 5-10 nm) zeigen eine Ohm'sche Charakteristik mit einem Widerstand von 25 kOhm oder weniger.Fifteen .mu.l of a palladium salt solution identical to that of Embodiment 1 are applied to a pho Tolithographically produced structure with finger electrodes made of gold. The electrodes are 30 nm high, 3 μm wide and 5 μm apart. Subsequently, an alternating voltage of 300 kHz and 2 V PP is applied to the electrodes for 2-5 minutes. By applying the voltage, Pd nanowires grow between the electrodes. The very thin nanowires thus produced by dielectrophoresis typically have branches. The nanowires (diameter 5-10 nm) show an ohmic characteristic with a resistance of 25 kOhm or less.

3 zeigt die rasterkraftmikroskopische Aufnahme eines wie oben beschrieben hergestellten Pd-Nanodrahts mit einem Durchmesser von 5-10 nm, 5 μm Elektrodenabstand. 3 shows the scanning force micrograph of a prepared as described above Pd nanowire with a diameter of 5-10 nm, 5 microns electrode spacing.

4 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie eines wie oben beschrieben hergestellten Pd-Nanodrahts mit einen Durchmesser von 5-10 nm. Die Messkurve ist im gesamten Messbereich von –9 bis +9 Millivolt linear, das heißt, das Widerstandsverhalten hat Ohm'schen Charakter. 4 shows the current-voltage characteristic of a prepared as described above Pd nanowire with a diameter of 5-10 nm. The trace is linear in the entire measuring range of -9 to +9 millivolts, that is, the resistance behavior has ohmic character.

Zur Veranschaulichung der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reparatur von metallischen Nanodrähten in einer elektronischen Struktur werden die wie oben beschrieben hergestellten Pd-Nanodrähte zunächst durch große Ströme von 50-100 μA zerstört. Anschließend werden die Drähte durch erneutes Abscheiden von Palladium an den Fehlstellen repariert:
Es werden 5 μl Palladiumsalzlösung (identisch der aus Ausführungsbeispiel 1) auf die metallischen Nanodrähte appliziert. Anschließend wird eine Wechselspannung (100 kHz, 2 Vpp) für 1 Minute angelegt.To illustrate the use of the method according to the invention for the repair of metallic nanowires in an electronic structure, the Pd nanowires produced as described above are first destroyed by large currents of 50-100 μA. Subsequently, the wires are repaired by reprecipitation of palladium at the voids:
There are 5 ul of palladium salt solution (identical to that of Embodiment 1) applied to the metallic nanowires. Subsequently, an alternating voltage (100 kHz, 2 Vpp) is applied for 1 minute.

Die Reparatur war genauso erfolgreich, wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.The Repair was just as successful as described in Embodiment 1.

Weitere Anwendungsbeispiele:Further application examples:

Wenn immer es möglich ist, elektrisch leitende Nanoobjekte zwischen mikroskopische Elektroden zu deponieren, ermöglicht dieses Verfahren ein selbstgesteuertes Kontaktieren der Nanoobjekte.If always possible is, electrically conductive nano-objects between microscopic electrodes to deposit this method is a self-directed contacting of the nano-objects.

5 zeigt eine Übersicht über Anwendungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren. 5 shows an overview of application examples for the inventive method.

5a) zeigt die Reparatur einer unterbrochenen nanoskopischen Leiterbahn 2, die mikroskopische Elektroden 3 verbindet, mit einem selbstassemblierten Nanodraht 5 (entsprechend Ausführungsbsp. 1 und 3). 5a) shows the repair of an interrupted nanoscopic trace 2 , the microscopic electrodes 3 connects, with a self-assembled nanowire 5 (according to Ausführungsbsp. 1 and 3).

5b) zeigt das Kontaktieren eines funktionellen nanoskopischen Objektes 6 mit Hilfe selbstassemblierter metallischer Nanodrähte 5 (analog Ausführungsbsp. 2). 5b) shows contacting a functional nanoscopic object 6 using self-assembled metallic nanowires 5 (analogous embodiment 2).

5c) zeigt den Anschluss mehrerer funktioneller nanoskopischer Objekte 6 und deren Verbindung untereinander mit Hilfe selbstassemblierter metallischer Nanodrähte 5 (entsprechend Ausführungsbsp. 2). 5c) shows the connection of several functional nanoscopic objects 6 and their connection to each other using self-assembled metallic nanowires 5 (according to embodiment 2).

6 veranschaulicht die Nutzung der erfindungsgemäßen nanoelektronischen Struktur als Sensor für Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung. 6 illustrates the use of the nanoelectronic structure according to the invention as a sensor for tensile, bending or compressive stress.

Auf dem Substrat 7 (ein Wafer aus n-dotiertem Si mit 80 nm SiO2 wie in Ausführungsbeispiel 1 ist ein gemäß Ausführungsbeispiel 3 hergestellter selbstassemblierter, metallischer Nanodraht 5 zwischen mikroskopischen Palladiumelektroden 3 (Dimensionen gemäß Ausführungsbeispiel 1) aufgebracht.On the substrate 7 (A wafer of n-doped Si with 80 nm SiO 2 as in Embodiment 1 is a self-assembled metallic nanowire fabricated according to Embodiment 3 5 between microscopic palladium electrodes 3 (Dimensions according to Embodiment 1) applied.

Das Substrat wird durch einen Druckunterschiedes (dabei wirkende Kräfte angedeutet durch die dicken Pfeile in 6) zwischen den beiden Seiten und der Mitte des Substrates, verformt. Durch die Verformung des Substrats 1 wird auch der Nanodraht 5 elastisch deformiert (angedeutet durch den dünnen Doppelpfeil in 6), was zu einer Veränderung seiner Leitfähigkeit führt, die über einen äußeren Stromkreis 8 gemessen wird. Besonders vorteilhaft ist, dass die Änderung der Leitfähigkeit auf Grund der nanoskopischen Dimension des Drahtes sehr empfindlich auf kleinste Deformationen reagiert.The substrate is characterized by a pressure difference (acting forces indicated by the thick arrows in 6 ) between the two sides and the center of the substrate, deformed. By the deformation of the substrate 1 also becomes the nanowire 5 elastically deformed (indicated by the thin double arrow in 6 ), which leads to a change in its conductivity, via an external circuit 8th is measured. It is particularly advantageous that the change in conductivity due to the nanoscopic dimension of the wire is very sensitive to the smallest deformations.

Durch die Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung können im Nanodraht 5 Fehlstellen entstehen bzw. der Nanodraht 5 kann reißen. Diese Fehlstellen bzw. der Riss im Nanodraht wird wie in Ausführungsbeispiel 3 beschrieben durch Dielektrophorese repariert.Due to the tensile, bending or compressive stress can in the nanowire 5 Defects arise or the nanowire 5 can tear. These defects or the crack in the nanowire is repaired by dielectrophoresis as described in Example 3.

Literaturverzeichnis:Bibliography:

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Claims (13)

Verfahren zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften einer nanoelektronischen Struktur, die elektrisch leitende oder halbleitende Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 mit enthält, mit folgenden Schritten: a.) Anordnen der nanoelektronischen Struktur zwischen mindestens zwei Elektroden, b.) Aufbringen einer Metallsalzlösung auf die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen, c.) Anlegen einer Wechselspannung an die Elektroden, so dass sich an Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen elektrische Felder ausbilden und wenigstens an den Fehlstellen Metall abgeschieden wird.Method for improving the electrical properties a nanoelectronic structure, the electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20, comprising the following steps: a.) Arranging the nanoelectronic structure between at least two electrodes, b.) applying a metal salt solution the nanowires and / or nanotubes, c.) Apply an AC voltage to the electrodes, so that on Defects of the nanowires and / or nanotubes form electrical fields and at least at the defects metal is deposited. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung eine Frequenz von 50 kHz bis 500 kHz aufweist.Method according to claim 1, characterized in that that the AC voltage has a frequency of 50 kHz to 500 kHz. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung für einen Zeitraum von 1 bis 5 Minuten angelegt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized that the AC voltage for a period of 1 to 5 minutes is created. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselspannung eine Spannung von 1 bis 9 V aufweist.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the AC voltage has a voltage of 1 to 9V. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallsalzlösung eine Palladiumsalzlösung ist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the metal salt solution a palladium salt solution is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen aus Kohlenstoff, Bornitrid, Gold, Silber, Platin, Palladium, Kupfer, Silizium, Germanium bestehen.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that the nanowires and / or nanotubes of carbon, boron nitride, gold, silver, platinum, palladium, copper, Silicon, germanium exist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallsalzlösung anschließend entfernt wird und die Struktur getrocknet wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized that the metal salt solution subsequently is removed and the structure is dried. Anordnung zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften einer nanoelektronischen Struktur, dadurch gekennzeichnet, a.) dass die nanoelektronische Struktur mit elektrisch leitenden oder halbleitenden Nanodrähten und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm zwischen mindestens zwei Elektroden angeordnet ist, b.) dass sich auf den Nanodrähten und/oder Nanoröhrchen eine Metallsalzlösung befindet und c.) dass die Elektroden mit einer Wechselspannungsquelle verbunden sind, so dass sich an Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen elektrische Felder ausbilden und wenigstens an den Fehlstellen Metall abgeschieden wird.Arrangement for improving the electrical properties a nanoelectronic structure, characterized a.) that the nanoelectronic structure with electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm between at least two Electrodes is arranged, b.) that on the nanowires and / or nanotubes a metal salt solution located and c.) that the electrodes with an AC voltage source are connected, so that defects in the nanowires and / or nanotubes form electrical fields and deposited metal at least at the defects becomes. Verwendung einer Dielektrophoresezelle, enthaltend mindestens zwei Elektroden und eine Metallsalzlösung zum Überbrücken von Fehlstellen in einer nanoelektronischen Struktur, die elektrisch leitende oder halbleitende Nanodrähten und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm enthält.Use of a dielectrophoretic cell containing at least two electrodes and a metal salt solution for bridging defects in one nanoelectronic structure, the electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm. Nanoelektronische Struktur, enthaltend elektrisch leitende oder halbleitende Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm, in der an Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen Metall abgeschieden ist.Nanoelectronic structure containing electrical conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm, at the defects of the nanowires and / or nanotubes Metal is deposited. Nanoelektronische Struktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Palladium ist.Nanoelectronic structure according to claim 10, characterized characterized in that the metal is palladium. Verwendung einer nanoelektronischen Struktur nach Anspruch 10 oder 11 als Sensor zur Messung einer Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung.Using a nanoelectronic structure according to Claim 10 or 11 as a sensor for measuring a tensile, bending load or compressive stress. Verfahren zur Messung einer Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung mit folgenden Schritten: a.) Anordnen elektrisch leitender oder halbleitender Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen mit einem Durchmesser von kleiner 20 nm zwischen mindestens zwei Elektroden, b.) Messung der Leitfähigkeit der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen, c.) Anlegen einer Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung an die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen, d.) Messung der Leitfähigkeit der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen, Berechnung der Differenz zu der gemessen Leitfähigkeit in Schritt b), e.) Aufbringen einer Metallsalzlösung auf die Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen, f.) Anlegen einer Wechselspannung an die Elektroden, so dass sich an den an den durch die Zug-, Biegebelastung oder Druckspannung gebildeten Fehlstellen der Nanodrähte und/oder Nanoröhrchen elektrische Felder ausbilden und wenigstens an den Fehlstellen Metall abgeschieden wird, g.) Entfernen der Metallsalzlösung mit anschließendem Trocknen und wenigstens einmalige Wiederholung der Schritte b) bis f).Method for measuring a tensile and bending load or compressive stress with the following steps: a.) Arranging electrically conductive or semiconducting nanowires and / or nanotubes with a diameter of less than 20 nm between at least two electrodes, b.) Measurement of conductivity the nanowires and / or nanotubes, c.) Applying a tensile, bending or compressive stress to the nanowires and / or nanotubes, d.) Measurement of conductivity the nanowires and / or nanotubes, Calculation of the difference to the measured conductivity in step b), e.) Applying a metal salt solution on the nanowires and / or nanotubes, f.) Apply an AC voltage to the electrodes, so that on at the formed by the tensile, bending or compressive stress Defects of the nanowires and / or nanotubes form electrical fields and at least at the defects metal is deposited g.) Remove the metal salt solution with followed by Drying and at least one repetition of steps b) to f).
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