离子束穿过薄标记层要引起层内物质浓度沿深度分布的弥散。同样，离子束穿过金属和半导体或金属和金属之间的交界面，也要引起这种弥散。用真空沉积法，在SiO

2

那样不活泼材料表面上沉积二个或多个元素薄层，以形成多层结构的样品。然后，在一定的温度下用Ar

+

、Kr

+

或Xe

+

那样的惰性气体离子束流轰击，可形成各种平衡的和亚稳定的化合物，无定形层或固溶体，这就是离子束混合（

Ion-Beam Mixing

）。Kr

+

、Ar

+

或Xe

+

离子束的能量一般为50到300keV，剂量一般为几倍10

15

离子/厘米

2

，束流密度约为2μA/cm

2

。形成的合金层厚度一般在几千埃，对材料能作微米及亚微米范围的表面改性。