离子注入技术具有以下的特点：

（1）离子注入技术最重要的一个特点是：原则上，任何元素都可以注入到任何基体金属之中。元素种类不受冶金学的限制，引进的浓度也不受平衡相图的限制。离子注入的金属表面可以形成平衡合金、高度过饱和固溶体、亚稳态合金及化合物、非晶态，还可形成常规方法难以获得的新的相及化合物。离子注入通过碰撞级联、离位峰、热峰等机制使注入层晶格原子发生换位、混合，产生密结的位错网络。与此同时，注入原子与位错的交互作用，使位错运动受阻，注入表层得到强化。尽管离子注入到金属表层的初始深度很浅，通常为 0.1 μm左右，但离子注入常表现出一种神奇的性能，即它能使金属表层所产生的持续耐磨损能力达到初始注入深度的2-3个数量级。离子注入形成的表层合金不受相平衡、固溶度等传统合金化规则的限制。比如铜和钨即使在液态下也难以互溶，但用 W＋ 注入银可得到1％钨在铜中的置换固溶体。用这种方法可能获得不同于平衡结构的特殊物质，是开发新型材料的非常独特的方法。

（2）可控性和重复性好。可以通过监测注入电荷的数量来精确测量和控制注入元素的数量，也可以通过改变离子源和加速器能量（即改变注入离子的能量大小）来控制调整离子注入层的深度和分布。

（3）离子注入具有直进性，横向扩展小。通过可控扫描机构，不仅可以实现在较大面积上的均匀化注入，也可以实现在很小范围内的局部改性，特别适用于像集成电路那样的微细加工技术的应用。

（4）通过磁分析器分析注入束，可得到纯的离子束流。在束流注入时，通过扫描装置，可使注入元素在注入面上均匀分布。

（5）离子注入时的靶温和注入后的靶温可以任意控制，低温和室温注入可保持注入部件的尺寸不发生变化。此外，由于注入工艺是在真空中进行，因此靶材工件不氧化，不变形，不发生退火软化，表面粗糙度一般无变化，可作为工件的最终工艺。

（6）离子注入可获得两层或两层以上性能不同、不易脱落的复合层。注入原子与基体金属间没有界面，注入层不存在剥落问题。且注入是在高真空（10-4  Pa左右）和较低温度下进行，注入层薄，基体不受污染，也不会引起热变形、退火和尺寸的变化。

（7）加速的离子可通过薄膜注入到金属衬底内，这种技术被称为离子束混合和离子束缝合技术。它可使薄膜与衬底界面处形成合金层，使得薄膜与衬底牢固粘合，实现辐射增强合金化与离子束辅助增强粘合。

（8）采用离子束辅助增强沉积技术，在蒸发和溅射过程中伴随离子注入，可改善镀膜特性。由于离子注入技术具有上述特点，因此这一技术一出现，就引起诸多行业和领域的高度重视，并已在许多领域得到广泛应用。

但从目前的技术水平来看，离子注入还存在一些缺点：

（1）对金属离子的注入，还受到较大的局限。这是因为金属的熔点一般较高，注入离子繁多，组织结构、成分复杂，注入能量高，难于气化等特殊难题；

（2）注入层较薄，一般＜1 μm。如金属离子注入钢中，一般仅几十至二三百纳米；

（3）离子注入只能直线行进，不能绕行，对于形状复杂和有内孔的零件不能进行离子注入；

（4）目前还有一些特殊的物理问题需要解决。譬如高剂量注入时的溅射和升温，溅射腐蚀，注入过程中的优选溅射，高剂量注入元素浓度的修正，复杂形状工件的注入技术（倾斜注入、转动注入、以及注人后的溅射影响）等；

（5）离子注入设备造价高，影响推广应用。