Epitaksiale lag av LED-dysen i fosforkonverterte (PC) LED-er er vanligvis konstruert av galliumbaserte krystaller som indiumgalliumnitrid (InGaN). På grunn av det rette båndgapet, som muliggjør effektive optoelektroniske applikasjoner, har InGaN økt i popularitet i forhold til andre halvledermaterialer. De mest effektive hvite lysdiodene som er tilgjengelige i dag er bygget av InGaN. InGaN LED er i stand til å produsere lys med effektiviteter over 200 lm/W, eksterne kvanteeffektiviteter på mer enn 60 prosent og interne kvanteeffektiviteter på mer enn 70 prosent.
På safir, silisium, silisiumkarbid eller galliumnitrid kan inGaN epitaksial vekst forekomme. Siden safir er det mest økonomiske materialet for å støtte en GaN epitaksial vekst av relativt høy kvalitet, brukes det nesten utelukkende til å lage LED-er i dag. Imidlertid produseres mer enn 13 prosent gittermismatch ved heteroepitaksial utvikling av GaN på safir, noe som fører til en høy dislokasjonstetthet i de epitaksiale lagene. Det er flere svarte områder og redusert lyseffekt når dislokasjonstettheten er stor. På den annen side er silisiumkarbid (SiC) 4,5 ganger mer kompatibel med gitteret til gaN enn safir, noe som tillater mer lysekstraksjon. SiCs fysiske egenskaper byr på betydelige prosesseringshindringer, som er en av ulempene.
Å dyrke GaN på toppen av GaN er en mer avansert metode. Fundamentalt adressering av epitaksiale restriksjoner som gittermismatch og CTE-mismatch er GaN-on-GaN-teknologi. Som et resultat er det mulig å fremstille enheter med høy gjennombruddsspenning med svært tykke lag av GaN som har høy strålingseffektivitet.
