Der Einsatz von ein- oder zweidimensionalen Anordnungen von Nanopunkten für verschiedene neue elektronische und photonische Strukturen erfordert eine gezielte Kontrolle ihrer Herstellung nach Dichte, Größenverteilung und Positionierung. Dazu kann die Ionenstrahlsynthese mit einem konventionellen Breitstrahl nur dann eingesetzt werden, wenn charakteristische Prozesse der nanoskaligen Selbstorganisation nachgewiesen werden. Der Vortrag beschreibt experimentelle Resultate, theoretische Ansätze und kinetische Monte-Carlo-Computersimulation zur Erzeugung von Systemen halbleitender und metallischer Nano-cluster in amorphem Siliziumdioxid. Ein wesentlicher Mechanismus zur Kontrolle der Größen-verteilung ist das inverse Ostwald-Reifen, dass auf dem Ionenmischen an den Cluster/Matrix-Grenzflächen basiert. Durch ähnliche Prozesse kann die Position der entstehenden Nanocluster relativ zur Silizium/Siliziumdioxid-Grenzschicht kontrolliert werden. Nanodrähte wurden durch Ionenimplantation in oxidierte V-Gräben hergestellt, deren Dekomposition eine Möglichkeit zur Bildung linearer Anordnungen von Nanoclustern bildet. Anwendungen in neuartigen nichtflüchtigen elektronischen Speichern, siliziumbasierten Lichtemittern und möglichen plasmonischen Lichtleitern werden vorgestellt.