（也称为二极型结构）中，晶片保持负电位，正电性等离子体中的带正电荷的离子进行注入。被处理的晶片试样放置于真空室中的样品架上。样品架与高压电源相连并与器壁绝缘。通过抽气进气系统，可获得工作气体在适当压力下的气氛。.

当基体加上负偏压（几千伏）时，所产生的电压在电子等离子体的响应时间尺度ωe内 ( ~ l0sec)将电子从基体表面排斥开。这样在基体表面就会形成缺少电子的离子阵德拜鞘层。到达离子等离子体响应时间尺度ωi( ~ 10sec)后，负偏压的基体将会使离子加速。离子的移动降低了离子的密度，这使得鞘层为维持已存在的电位降，包含更多的离子，鞘层的边界扩展。等离子体鞘层将会一直扩展直到达到准稳态条件，称为柴尔德-朗缪尔限制定律；或在脉冲直流偏压的情况下高压停止。脉冲偏压优于直流偏压，因为其在存在脉冲阶段造成较小损害并在余辉阶段（也就是脉冲结束后的阶段）中和掉积累在晶片上的不需要的电荷。在脉冲偏压的情况下脉冲的TON时间一般在20-40 µs，而TOFF时间在0.5-2 µs，也就是占空比为1-8%。电源的使用在500到数十万伏特的范围，气压在1-100毫托的范围。这就是浸没型PIII操作的基本原理。

在三极型结构中，一个适当的穿孔网格被放置在基体和等离子体之间，在网格上加有脉冲直流偏压。在这里，如前所述的理论同样适用，但不同之处是获得的离子从网格中轰击基体，导致了注入。从这个意义上讲，三极型的PIII离子注入是粗糙版本的离子注入，因其不含有过剩的组分如离子束流控制，束聚焦，附加的网格加速器等。