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Die in dieser Arbeit untersuchte Einflußnahme auf die Eigenschaften additiver Sol-Gel-Membranen im TEOS-H2O-HCl-System sowie subtraktiv erzeugter Oberflächen auf Synthetic Fused Silica über die Synthese- bzw. Prozeßbedingungen, zielen auf eine innovative Funktionalisierung in der Sensorik zellanalytischer Systeme, sowie Material-hybrider MEMS. Die Charakterisierung erfolgt über Ellipsometrie, bildgebende Verfahren, stoffliche Analytik und impedometrische Methoden. Daneben wird die besondere Bedeutung einer gezielten Substratreinigung herausgestellt. Die angestrebte selbstorganisierte Porosität über die Si-O-Netzwerkbildung zum einen, und der selektive plasmachemische Abtrag zum anderen werden auf ihre Mechanismen untersucht. Erstere dient als siebend ionenselektive, langzeitstabile Membran auf dem open gate von pH-sensitiven, transparenten AlGaN/GaN-FETs in wässrigen Medien. Letztere begünstigt durch die Oberflächenvergrößerung in Kieselglas u.a. innovative Aufbau- und Verbindungstechnik. Zum einen werden an reproduzierbar erzeugten Sol-Gel-Schichten mit Dicken von 30 bis 380 nm, Brechungsindizes von 1,3 bis 1,9 als Indikator der Porosität und Rauheiten von 0,3 bis 30 nm Einflüsse auf die Schichtbildung untersucht und Rückschlüsse auf Porosität gezogen. Ausgewählte Sole wurden hinsichtlich ihrer Anwendung als ionenselektive Membran in MOS- und EIS-Strukturen untersucht, bevor sie auf AlGaN/GaN-Sensoren eingesetzt wurden. Auf Fused Silica erfolgte zum weiteren eine forcierte selbstorganisierte Nadelbildung über die gezielte Wahl der Prozeßparameter von DRIE-ICP- und RIE-Plasmaanlagen. Dabei können homogen stochastisch gras-, nadel-, säulen- oder röhrenartige Glas-Strukturen bis 1 nm Breite und 6 nm Länge bei einer Prozeßdauer von 90 min erzielt werden. Die Dichtevariation derselbigen reicht von 0,15 bis 90 106 mm-2. Kohlenstoffe sind zur Glas Gras-Bildung nicht notwendig, auch die Übertragbarkeit auf andere Siliziumoxide wird gezeigt. Rückschlüsse auf die Entstehungsmechanismen des Glas Grases werden gezogen, wobei Mikromaskierung durch Metalle, Verunreinigungen oder Polymerpassivierung eindeutig ausgeschlossen werden können. Innovative Anwendungen des Glas Grases sind die einfache, spannungsarme Verbindung mit Polymeren, Keramiken, sich selbst und Silizium über Black Silicon, sowie als Oberflächenvergrößerung in der Optik, elektronischen oder katalytischen Systemen.