Metallische Nanostrukturen sind äußerst attraktiv für Anwendungen in Batterien, Solarzellen oder Arzneimitteln. In dieser Doktorarbeit wurden folgende Gold-Nanostrukturen durch elektrochemische Abscheidung in geätzten Ionenspurmembranen synthetisiert: (1) zylindrische Nanodrähte bestehend aus Gold oder Gold-Silber-Legierungen, (2) poröse, zylindrische Gold-Nanodrähte hergestellt durch selektives Auflösen des Silberanteils und (3) konische Gold-Nanodrähte (auch Nanokegel genannt). Durch Kontrolle der Prozessparameter wurden zylindrische Nanodrähte unterschiedlicher Zusammensetzung (Au; Au60Ag40; Au40Ag60; Ag) und mit vorgegebenen Durchmessern abgeschieden. Für Au40Ag60-Nanodrähte führte chemisches Auflösen des Silbers zu porösen Au-Nanodrähten mit stark vergrößerter Oberfläche. Morphologie und Zusammensetzung dieser Strukturen wurden mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX) und Transmissions-elektronmikroskopie (TEM) untersucht. Die Analyse der elementaren Zusammensetzung der Au-Ag-legierten Drähte gibt klare Hinweise auf Oberflächensegregation. Au60Ag40-Drähte zeigen ungleichmäßig goldreiche Oberflächen, Au40Ag60 Nanodrähte hingegen zeigen Silberanreicherungen. Nach der selektiven Auflösung des Silbers bestehen die porösen goldreichen Nanodrähte aus 5 bis 30 nm breiten Ligamenten. Diese porösen Nanodrähte könnten künftig als Sensoren benutzt werden. Hierfür müssen allerdings der elektrische und thermische Wiederstand ermittelt werden. Um diese Messungen zu ermöglichen, wurden geeignete Kontaktierungsverfahren für AuAg-Nanodrähten mittels Laserlithographie getestet. Freistehende Gold-Nanokegel mit Mikrometer großen Basen und ca. 50 nm breiten Spitzen wurden elektrochemisch in Ionenspurmembranen mit asymmetrisch geätzten konischen Kanälen hergestellt. Stabile Nanokegel sind für Anwendungen interessant z.B. als hydrophobe Deckschicht oder als kalte Feldemitter. Die in dieser Arbeit hergestellten Gold-Nanokegel wurden elektrochemisch von der Spitze zur Basis abgeschieden, um die mechanische Stabilität zu verbessern und einen soliden elektrischen und thermischen Kontakt zum Substrat sicherzustellen. Ein Test an geordneten Nanokegel-Arrays zeigt kalte Feldemission mit Feldüberhöhungen zwischen 200 und 1000 sowie maximalen Emissionsströmen zwischen 1 und 100 µA. Die Ergebnisse diese Promotionsarbeit verdeutlichen die große Flexibilität und unterschiedlichen Möglichkeiten der Ionenspur-Nanotechnologie.

L’intérêt croissant pour les nanotechnologies et plus particulièrement les nanostructures métalliques provient des besoins de nouveaux développements technologiques dans le domaine des batteries, des panneaux solaires ou en médecine. Cette thèse aborde la fabrication et la caractérisation de trois différentes structures à base d’or: (1) des nano-fils en alliage or et argent (AuAg), (2) des nano-fils poreux obtenus par la dissolution sélective de l’argent contenu dans des fils AuAg, et (3) des nano-cônes en or. Ces structures ont été synthétisées par électrodéposition dans des pores calibrés de membranes polymères. Elles ont été obtenues par révélation chimique des traces latentes laissées dans le matériau après irradiation par des ions lourds accélérés (plus connus sous le nom anglais « ion-track technology »). Cette technique permet de contrôler précisément le diamètre et la composition des nano-fils d’alliage or-argent. La dissolution de l’argent contenu dans des fils de composition Au40Ag60 par corrosion sélective rend possible l’obtention de nano-fils poreux. L’évolution de la morphologie et de la composition de ces nano-fils a été étudiée par microscopie électronique en transmission couplée à une analyse dispersive en énergie (EDX) avant et après traitement corrosif. Avant la dissolution de l’argent, les nano-fils sont cylindriques, mais leur composition n’est pas homogène. Une ségrégation de surface se produit au bout de quelques jours (< 3 jours). Les nano-fils de composition Au60Ag40 voient leur surface enrichie en or et, à l’inverse, celle des fils Au40Ag60 s’enrichie en argent. Après le traitement corrosif, seuls les fils comportant le plus d’argent (Au40Ag60) permettent la fabrication de nano-fils poreux, donnant lieu à une augmentation de leur surface. De tels fils sont particulièrement intéressants pour le développement de détecteurs ultra-sensibles. A cette fin, leurs propriétés électriques et thermiques doivent être caractérisées. En vue de la prochaine évaluation de ces propriétés, des nano-fils ont été connectés électriquement par un procédé de photolithographie laser. Des nano-cônes, dont la pointe présente un diamètre inférieur à 50 nm, ont été fa-briqués grâce à des membranes poreuses révélées chimiquement de manière asymé-trique. D’une base de quelques micromètres de large, ces nano-cônes sont mécani-quement très stables. Ces structures autoportantes atteignent des rapports d’aspect supérieurs à 500. Elles peuvent être utilisées pour fabriquer des surfaces super-hydrophobes et autonettoyantes, ou servir de cathodes à émission électronique par effet de champs. Pour ces travaux, les cônes ont été synthétisés par électrodéposi-tion dans une membrane poreuse depuis la pointe vers la base, grâce à une électrode sacrificielle. Cette déposition inversée permet de contrôler précisément la densité et la dimension des cônes. L’émission par effet de champs de réseaux de nano-cônes parallèles a été mesurée en collaboration avec la Bergische Universität de Wupper-tal. Nous avons obtenus des facteurs d’amélioration de l’émission entre 200 et 1000, ainsi que des claquages sous vide à des courants entre 1 et 100 µA. Les résultats présentés dans cette thèse soulignent la flexibilité et la performance de l’« ion-track technology » pour la fabrication de nanostructures métalliques.