Ionin istutusta käytetään useilla eri toimialoilla, erityisesti puolijohteiden valmistuksessa. Ioni -implantti on tietyn elementin ioni, joka on sijoitettu ympäröivään materiaaliin materiaalin sähköisten tai pintaominaisuuksien muuttamiseksi. Joitakin yleisiä elementtejä, joita voidaan käyttää ionien istutuksessa, ovat fosfori, arseeni, boori ja typpi.
Tiede ionien istuttamisesta on ollut tiedossa 1950 -luvulta lähtien, mutta sitä ei käytetty laajasti vasta 1970 -luvulla. Koneella, jota kutsutaan massaseparaattoriksi, istutetaan ioneja kohdemateriaaliinsa, jota tieteellisiin tarkoituksiin kutsutaan “substraatiksi”. Tyypillisessä kokoonpanossa ionit tuotetaan lähdepisteessä ja sitten kiihdytetään kohti erotusmagneettia, joka tehokkaasti keskittyy ja suuntaa ionit määränpäähänsä. Ionit koostuvat atomeista tai molekyyleistä, joissa on tavallista korkeampi tai pienempi määrä elektroneja, mikä tekee niistä kemiallisesti aktiivisempia.
Kun ne saavuttavat substraatin, nämä ionit törmäävät atomien ja molekyylien kanssa ennen kuin ne pysähtyvät. Tällaiset törmäykset voivat koskea atomin ydintä tai elektronia. Näiden törmäysten aiheuttamat vauriot muuttavat alustan sähköisiä ominaisuuksia. Monissa tapauksissa ioni -implantti vaikuttaa alustan kykyyn johtaa sähköä.
Doping -tekniikka on ensisijainen tarkoitus ioni -implantin käytössä. Tämä tehdään yleisesti integroitujen piirien tuotannossa, ja nykyaikaisia piirejä, kuten tietokoneita, ei todellakaan voitu tehdä ilman ionin istutusta. Doping on pohjimmiltaan toinen nimi ioni -istutukselle, joka koskee erityisesti piirinvalmistusta.
Doping edellyttää, että ionit tuotetaan erittäin puhtaasta kaasusta, joka voi joskus olla vaarallista. Tästä syystä piikiekkojen dopingprosessia ohjaavat monet turvallisuusprotokollat. Kaasun hiukkasia kiihdytetään ja ohjataan piialustaa kohti automatisoidussa massanerottimessa. Automaatio vähentää turvallisuusongelmia, ja useita piirejä minuutissa voidaan selata tällä tavalla.
Ionistutusta voidaan käyttää myös terästyökalujen valmistuksessa. Tässä tapauksessa ioni -implantin tarkoitus on muuttaa teräksen pintaominaisuuksia ja tehdä siitä kestävämpi halkeamia vastaan. Tämä muutos johtuu pinnan lievästä puristumisesta implantaation vuoksi. Ionistutteen aiheuttama kemiallinen muutos voi myös suojata korroosiolta. Tätä samaa tekniikkaa käytetään proteesilaitteiden, kuten keinotekoisten nivelten, suunnitteluun antamalla niille samanlaiset ominaisuudet.