Unter dem Begriff Mikro-Nano-Integration werden die Integration von Nanoobjekten und -strukturen in die Mikro- und Makroebene sowie der Einsatz von Nanotechnologie-basierten Effekten in Mikrosystemen verstanden. Die MNI macht die Nanotechnologie „anschlussfähig“ für den Einsatz in neuen Produkten. Für komplexe Systemlösungen wird die MNI künftig eine Schlüsselfunktion übernehmen. Dabei werden zwei entgegengesetzte Vorgehensweisen verfolgt: Top-Down und Bottom-Up.

Der Top-Down-Ansatz entspricht im Wesentlichen der stetig fortgeführten Miniaturisierung. Die Prozesse der MST können immer kleinere Strukturen herstellen beziehungsweise bearbeiten, so dass die funktionalen Strukturen kleiner als 100 nm werden. Diese Vorgehensweise wird beispielsweise bei Silizium-basierten Mikrosensoren angewendet, bei denen durch Downscaling die Empfindlichkeit gesteigert wird.

Beim Bottom-Up-Ansatz werden Nanoobjekte in Mikrokomponenten integriert, und dadurch die Effektivität bzw. Funktionalität der Mikrosysteme verbessert. Eine besondere Herausforderung bildet das gezielte Einbringen der Nanoobjekte in die Mikrosysteme. Dazu werden Nanoobjekte in Mikrostrukturen nur an den Stellen synthetisiert, die zuvor durch geeignete Strukturierungsprozesse vorbereitet wurden. Ein anderer Weg nutzt die physikalischchemischen Prinzipien der Selbstorganisation aus, die sich durch die Selbstausrichtung und / oder Selbstmontage (Self-Assembly) von Nanoobjekten beschreiben lassen.

In dieser Arbeit findet der Bottom-Up-Ansatz Anwendung: 1-D Nanoobjekte, sogenannte Nanofasern, werden ins Mikrosystem eingebracht oder dort synthetisiert. Insbesondere metallische Nanodrähte eignen sich für die Integration ins Mikrosystem, denn

• sie können mit niedrigen Temperaturen durch elektrochemische Abscheidung im Mikrosystem erzeugt werden.
• ihre Geometrie ist in weiten Bereichen einstellbar. Mit speziellen Templatverfahren sind Aspektverhältnisse bis in die Nähe von 1000:1 möglich.
• ihre Materialeigenschaften sind durch eine breite Palette elektrochemisch abscheidbarer Metalle sowie durch die Steuerung des Abscheideprozesses gut einstellbar.