Warstwy epitaksjalne matrycy LED w diodach LED konwertowanych na luminofor (PC) są zwykle zbudowane z kryształów na bazie galu, takich jak azotek indu i galu (InGaN). Ze względu na proste pasmo wzbronione, które umożliwia efektywne zastosowania optoelektroniczne, popularność InGaN wzrosła w porównaniu z innymi materiałami półprzewodnikowymi. Najbardziej efektywne dostępne obecnie białe diody LED są zbudowane z InGaN. Diody LED InGaN są w stanie wytwarzać światło o skuteczności ponad 200 lm/W, zewnętrznej sprawności kwantowej przekraczającej 60 procent i wewnętrznej sprawności kwantowej przekraczającej 70 procent.
Na szafirze, krzemie, węgliku krzemu lub azotku galu może wystąpić wzrost epitaksjalny inGaN. Ponieważ szafir jest najbardziej ekonomicznym materiałem do wspierania wzrostu epitaksjalnego GaN o stosunkowo wysokiej jakości, obecnie jest prawie wyłącznie używany do produkcji diod LED. Jednak ponad 13-procentowe niedopasowanie sieci jest wytwarzane przez heteroepitaksjalny rozwój GaN na szafirze, co prowadzi do dużej gęstości dyslokacji w warstwach epitaksjalnych. Jest więcej czarnych obszarów i zmniejszona skuteczność świetlna, gdy gęstość dyslokacji jest duża. Z drugiej strony węglik krzemu (SiC) jest 4,5 razy bardziej kompatybilny z siecią gaN niż szafir, co pozwala na większą ekstrakcję światła. Fizyczne cechy SiC stwarzają znaczne przeszkody w przetwarzaniu, co jest jedną z jego wad.
Uprawa GaN na szczycie GaN jest bardziej zaawansowaną metodą. Zasadniczo rozwiązanie ograniczeń epitaksjalnych, takich jak niedopasowanie sieci i niedopasowanie CTE, to technologia GaN-on-GaN. W rezultacie możliwe jest wytwarzanie urządzeń o wysokim napięciu przebicia z bardzo grubymi warstwami GaN, które mają wysoką wydajność radiacyjną.
