Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. On constitue un plasma en ionisant un gaz dans une enceinte confinée magnétiquement. Un faisceau d'ions sera obtenu par extraction et accélération des ions provenant du plasma. Confinement magnétique, excitation et extraction sont les fonctions du micro-accélérateur de particules.
Selon la charge de l'ion, il pénétre plus au moins profondément dans la matière. Et du fait d'une équirépartition des charges, d'une succession de collisions, de l'application de la loi des grands nombres, la distribution tri-dimentionnelle des ions implantés est des plus homogène. A destination, l'ion libère une énergie (3 000°C sur 1 picoseconde, 10-12 s) suffisante pour le cas échéant s'allier. Ainsi, un ion d'Azote s'alliera à un atome d'Aluminium pour créer un nitrure AlN.
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