重金属不純物は、シリコンウェーハの加工や半導体製造プロセスの各段階(特に高温処理プロセス)でウェーハに導入され、不純物準位を形成します。不純物準位は過剰キャリアの再結合中心として働くため、再結合ライフタイム(注入されたキャリアの寿命:以下ライフタイム)を減少させます。
多くの場合、少量の金属不純物(1×1010個/cm3〜1×1013個/cm3)でもライフタイムは減少します。すなわち、ライフタイムは結晶の完全性を特徴付けるパラメータの一つであり、ライフタイム測定はウェーハの汚染、結晶性の評価に不可欠な測定項目といえます。
レーザの照射により価電子帯(Valence Band)と伝導帯(Conduction Band)に発生した電子と正孔は、シリコンウェーハの物理的特性で決まるライフタイムの後再結合して消滅します。汚染や欠陥により不純物準位(Trap Level)の密度が高いと、再結合の確率が増加するので、ライフタイムは短くなります。