Epitaxní vrstvy LED matrice ve fosforově konvertovaných (PC) LED diodách jsou běžně konstruovány z krystalů na bázi galia, jako je nitrid india a galia (InGaN). Díky přímému bandgapu, který umožňuje efektivní optoelektronické aplikace, InGaN vzrostl na popularitě ve srovnání s jinými polovodičovými materiály. Nejúčinnější bílé LED diody, které jsou dnes k dispozici, jsou vyrobeny z InGaN. InGaN LED jsou schopny produkovat světlo s účinností vyšší než 200 lm/W, externí kvantovou účinností vyšší než 60 procent a interní kvantovou účinností vyšší než 70 procent.
Na safíru, křemíku, karbidu křemíku nebo nitridu galia může dojít k epitaxnímu růstu inGaN. Vzhledem k tomu, že safír je nejekonomičtější materiál pro podporu relativně vysoce kvalitního epitaxního růstu GaN, používá se v dnešní době téměř výhradně k výrobě LED. Avšak více než 13 procent nesouladu mřížky je způsobeno heteroepitaxním vývojem GaN na safíru, což vede k vysoké hustotě dislokací v epitaxních vrstvách. Existuje více černých oblastí a snížená světelná účinnost, když je hustota dislokací velká. Na druhé straně je karbid křemíku (SiC) 4,5krát kompatibilnější s mřížkou gaN než safír, což umožňuje větší extrakci světla. Fyzikální vlastnosti SiC představují značné překážky při zpracování, což je jedna z jeho nevýhod.
Pěstování GaN na GaN je pokročilejší metoda. Základním řešením epitaxních omezení, jako je nesoulad mřížky a nesoulad CTE, je technologie GaN-on-GaN. V důsledku toho je možné vyrábět zařízení s vysokým průrazným napětím s velmi silnými vrstvami GaN, které mají vysokou radiační účinnost.
