Les capes epitaxials del LED en els LED convertits en fòsfor (PC) es construeixen habitualment amb cristalls basats en gal·li com el nitrur de gal·li d'indi (InGaN). A causa del seu interval de banda recta, que permet aplicacions optoelectròniques efectives, InGaN ha augmentat en popularitat en relació amb altres materials semiconductors. Els LED blancs més efectius disponibles avui dia estan construïts amb InGaN. Els LED InGaN són capaços de produir llum amb eficàcies de més de 200 lm/W, eficiències quàntiques externes de més del 60 per cent i eficiències quàntiques internes de més del 70 per cent.
En safir, silici, carbur de silici o nitrur de gal·li, es pot produir un creixement epitaxial inGaN. Atès que el safir és el material més econòmic per suportar un creixement epitaxial de GaN de qualitat relativament alta, actualment s'utilitza gairebé exclusivament per fabricar LED. Tanmateix, el desenvolupament heteroepitaxial de GaN sobre safir produeix un desajust de gelosia superior al 13 per cent, la qual cosa condueix a una alta densitat de dislocació a les capes epitaxials. Hi ha més zones negres i una eficàcia lluminosa reduïda quan la densitat de luxació és gran. D'altra banda, el carbur de silici (SiC) és 4,5 vegades més compatible amb la xarxa de gaN que el safir, la qual cosa permet una extracció més lleugera. Les característiques físiques de SiC presenten obstacles de processament considerables, que és un dels seus inconvenients.
El cultiu de GaN a sobre de GaN és un mètode més avançat. Fonamentalment, abordar les restriccions epitaxials com el desajust de gelosia i el desajust CTE és la tecnologia GaN-on-GaN. Com a resultat, és possible fabricar dispositius d'alta tensió de ruptura amb capes molt gruixudes de GaN que tinguin una alta eficiència radiativa.
