Straturile epitaxiale ale LED-urilor mor în LED-uri convertite în fosfor (PC) sunt de obicei construite din cristale pe bază de galiu, cum ar fi nitrura de indiu galiu (InGaN). Datorită benzii interzise drepte, care permite aplicații optoelectronice eficiente, InGaN a crescut în popularitate în comparație cu alte materiale semiconductoare. Cele mai eficiente LED-uri albe disponibile astăzi sunt construite din InGaN. LED-urile InGaN sunt capabile să producă lumină cu eficiențe mai mari de 200 lm/W, eficiențe cuantice externe de peste 60% și eficiențe cuantice interne de peste 70%.
Pe safir, siliciu, carbură de siliciu sau nitrură de galiu, poate apărea creșterea epitaxială inGaN. Deoarece safirul este cel mai economic material pentru a susține o creștere epitaxială GaN de calitate relativ înaltă, este aproape folosit doar pentru a face LED-uri în zilele noastre. Cu toate acestea, o nepotrivire a rețelei mai mare de 13% este produsă de dezvoltarea heteroepitaxială a GaN pe safir, ceea ce duce la o densitate mare de dislocare în straturile epitaxiale. Există mai multe zone negre și eficacitate luminoasă redusă atunci când densitatea luxației este mare. Pe de altă parte, carbura de siliciu (SiC) este de 4,5 ori mai compatibilă cu rețeaua de gaN decât safirul, permițând o extracție mai mare a luminii. Caracteristicile fizice ale SiC prezintă obstacole considerabile de procesare, care este unul dintre dezavantajele sale.
Creșterea GaN deasupra GaN este o metodă mai avansată. Abordarea fundamentală a restricțiilor epitaxiale, cum ar fi nepotrivirea rețelei și nepotrivirea CTE este tehnologia GaN-on-GaN. Ca rezultat, este posibil să se fabrice dispozitive de înaltă tensiune de rupere cu straturi foarte groase de GaN care au o eficiență radiativă ridicată.
