Het proces dat wordt uitgevoerd met behulp van halfgeleiderlaser-liftoff-apparatuur begint met het bestralen van de donorstaaf vanaf één zijde met een hoogenergetische ultraviolette laserstraal. Deze straal wordt nauwkeurig gefocusseerd op een specifieke interne diepte, meestal langs een speciaal ontworpen grensvlak, waar de energieabsorptie maximaal is vanwege optisch, thermisch of chemisch contrast.

In deze energieabsorberende laag leidt plaatselijke verhitting tot een snelle micro-explosie, gasexpansie of ontbinding van een grensvlaklaag (bijvoorbeeld een spanningsfilm of opofferingsoxide). Deze nauwkeurig gecontroleerde verstoring zorgt ervoor dat de bovenste kristallijne laag – met een dikte van tientallen micrometers – zich netjes van de basisstaaf losmaakt.

De apparatuur voor het losmaken van halfgeleiderlasers maakt gebruik van bewegingsgesynchroniseerde scankoppen, programmeerbare z-asbesturing en realtime reflectometrie om ervoor te zorgen dat elke puls energie precies op het doelvlak afgeeft. De apparatuur kan ook worden geconfigureerd met burst-modus of multi-pulsfunctionaliteit om de losmaak soepeler te laten verlopen en restspanning te minimaliseren. Belangrijk is dat, omdat de laserstraal het materiaal nooit fysiek raakt, het risico op microscheurtjes, kromtrekken of afbrokkeling van het oppervlak drastisch wordt verminderd.

Dit maakt de laserlift-off-verdunningsmethode een baanbrekende technologie, met name in toepassingen waar ultradunne wafers met een TTV (Total Thickness Variation) van minder dan een micron vereist zijn.