Atto to zeptogram mass sensors Diese Arbeit fokussiert sich auf die Entwicklung und Herstellung von Massesensoren. Eine ausführliche Charakterisierung der Sensoren mit Experimenten bei denen die Masse von unterschiedlichen Materialen im Bereich von pico bis zeptogramm (Masse von Molekülen oder mehreren Atomen) gemessen wurde zeigt eindrucksvoll die Funktionalität und die möglichen Einsatzgebiete. Die aus Silizium hergestellten Sensoren integriert in einer voll Wheatstone Brücke basieren auf einer piezoresistiven (widerstandsändernden) Signalauslesetechnik. Diese unterscheidet die Sensoren von bereits bekannten Massesensoren. Dabei sind vier exakt gleiche Sensoren in der bekannten Wheatstonebrücken Anordnung mit piezoresistiven Eigenschaften auf einer Gesamtfläche von nur 450 [my]m x 700 [my]m angeordnet hergestellt. Einer der vier Sensoren ist dabei frei in Luft schwebend und kann oszillieren. Dieser ist der Massesensor. Diese Sensoren sind auf einen einzelnen Chip hergestellt welche als Massesensoreinheit bezeichnet wird. Diese Massesensoreinheit basiert auf der Silizium auf Isolator (SOI) Technologie. Die gesamte Massesensoreinheit ist auf einem Piezooszillator geklebt mit dem der Massesensoren in Schwingung gebracht wird. Diese Sensoren haben eine Resonanzfrequenz von ca. 5 MHz. Durch die Oszillation biegen sich die Sensorbalken entsprechend wodurch eine Widerstandsänderung hervorgerufen wird. Dieses Signal wird genutzt um kleinste Masseänderungen des Sensors zu detektieren. Die Signale werden in einer eigens entwickelten Elektronik verarbeitet gefiltert verstärkt und anschließend in einem Lock in Verstärker weiter verarbeitet. Die gemessene Amplitude und Phase an der jeweiligen Resonanzfrequenz eines Sensors wird mittels Software dargestellt. Eine resultierende Verschiebung der Resonanzfrequenz aufgrund einer Massenänderung kann in eine tatsächliche Masse umgerechnet werden. Dazu wurden die Sensoren entsprechend kalibriert und die Massensensitivität experimentell bestimmt. Anhand dieser schnellen und kompakten Auswertemethode ergibt sich ein sehr breites Anwendungsfeld. Das Gesamtziel der Arbeit konzentriert sich auf die Herstellung der gesamten Massesensoreinheit dem Aufbau und die Entwicklung der Messelektronik und die verschiedenen Experimente zur Detektion von Massen in Bereich bis zu 10 24 kg. Eine exakt durchgeführte Kalibrierung bestimmte die Massensensitivität und ermöglichte die genaue Bestimmung der Massenänderungen. Anwendungen in Luft isolierender Flüssigkeit und Vakuum konnten demonstriert werden. Als Beispiel für eine Anwendung sind Elektronen oder Ionenstrahl unterstützte abscheide Anlagen wie die Focused Electron Beam (FIB) oder die Focused Electron Beam (FEB).