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随着MEMS器件的开发不断向多样化和新颖性发展，不仅与之相关的理论研究不断深入，而且一些传统的材料和器件也突破了原有体系并开始向新的研究方向和应用领域延伸。正如本文所讨论的Au/Si接触，近年来在薄膜材料、性能表征、新结构制备以及键合封装等方面有着越来越广的应用，其内容和应用已不再局限于一般意义上的电互连。本论文首先将Au/Si接触从狭义上的电学接触拓宽到广义的材料、结构接触等方向上，并给出了广义Au/Si接触的定义、分类以及具体说明。然后在理论和实验两个层次上对Au/Si接触的微观扩散机制以及离子注入非晶化方法在Au/Si键合中的应用进行了深入的研究。
关于Au/Si接触的微观扩散机制，主要进行了PVD Au/Si接触的实验研究。针对不同因素设计了三组对比实验：1）淀积Au薄膜前Si片的不同清洗方法；2）Si衬底不同浓度的磷掺杂；3）Si片离子注入非晶化处理，并且每组实验都进行了退火实验以及扫描电镜（SEM）和卢瑟福背散射（RBS）测试。通过对比和分析三组实验的Au/Si扩散结果得出：Au/Si互扩散具有晶向依赖性；磷重掺杂处理可以在一定程度上缓解这种依赖性；但是非晶化处理可以使Au/Si互扩散表现出各向同性，而且扩散的速率和深度都得到了很大程度的提高。
关于Au/Si键合，首先对其宏观机制（二元共晶理论）的局限性以及Au/Si键合现存的机制不明确、工艺参数不确定、界面质量不理想、共晶反应无法控制和圆片级键合难以实现等问题进行了分析和讨论。然后将离子注入非晶化应用于Au/Si键合，内容包括理论和实验两个方面：理论上，建立了以Au/Si互扩散机制、共晶反应和离子注入非晶化理论为一体的Au/Si键合机制；实验上，设计了不同非晶层厚度、不同非晶化程度的Au/Si键合对比实验，通过对比键合质量的改善程度得出：离子注入非晶化处理可以抑制Au/Si键合夹层出现较大尺度的空洞、可以实现快速均匀的键合并使Au/Si键合质量得到一定程度提高的结论。
针对体硅标准工艺中阳极键合形成的Au/Si接触进行了接触电阻的参数提取。主要内容包括测试方法和提取结构的设计以及对键合Au/Si欧姆接触结构的I-V特性测试、数据分析和结果统计。
最后对论文的研究工作进行了总结并给出了工作的创新点以及今后的展望。