Jonu implantāciju var izmantot vairākās dažādās nozarēs, jo īpaši pusvadītāju ražošanā. Jonu implants ir noteikta elementa jons, kas ievietots tā apkārtējā materiālā, lai mainītu materiāla elektriskās vai virsmas īpašības. Daži izplatīti elementi, ko var izmantot jonu implantācijā, ir fosfors, arsēns, bors un slāpeklis.
Zinātne par jonu implantāciju ir zināma kopš pagājušā gadsimta piecdesmitajiem gadiem, taču tā tika plaši izmantota tikai 1950. gados. Mašīnu, ko sauc par masas separatoru, izmanto, lai implantētu jonus to galamērķa materiālā, ko zinātniskiem nolūkiem sauc par “substrātu”. Tipiskā iestatījumā jonus ražo avota punktā un pēc tam paātrina pret atdalīšanas magnētu, kas efektīvi koncentrē un virza jonus uz galamērķi. Joni sastāv no atomiem vai molekulām ar elektronu skaitu, kas ir lielāks vai mazāks nekā parasti, padarot tos ķīmiski aktīvākus.
Sasniedzot substrātu, šie joni saduras ar atomiem un molekulām, pirms tie apstājas. Šādās sadursmēs var būt iesaistīts atoma kodols vai elektrons. Šo sadursmju radītie bojājumi maina pamatnes elektriskās īpašības. Daudzos gadījumos jonu implants ietekmē substrāta spēju vadīt elektrību.
Metode, ko sauc par dopingu, ir galvenais jonu implanta izmantošanas mērķis. To parasti dara integrālo shēmu ražošanā, un patiešām tādas modernas shēmas kā datoros nevar izveidot bez jonu implantācijas. Dopings būtībā ir cits jonu implantācijas nosaukums, kas īpaši attiecas uz ķēžu ražošanu.
Dopingam ir nepieciešams, lai joni tiktu ražoti no ļoti tīras gāzes, kas dažkārt var būt bīstama. Šī iemesla dēļ ir daudz drošības protokolu, kas regulē silīcija vafeļu dopinga procesu. Gāzes daļiņas tiek paātrinātas un virzītas uz silīcija substrātu automatizētā masas separatorā. Automatizācija samazina drošības problēmas, un šādā veidā var leģēt vairākas ķēdes minūtē.
Jonu implantāciju var izmantot arī tērauda instrumentu ražošanā. Jonu implanta mērķis šajā gadījumā ir mainīt tērauda virsmas īpašības un padarīt to izturīgāku pret plaisām. Šīs izmaiņas izraisa neliela virsmas saspiešana implantācijas dēļ. Jonu implanta radītās ķīmiskās izmaiņas var arī pasargāt no korozijas. Šo pašu paņēmienu izmanto, lai izstrādātu protēzes, piemēram, mākslīgās locītavas, piešķirot tām līdzīgas īpašības.