Gli strati epitassiali del die LED nei LED convertiti al fosforo (PC) sono comunemente costruiti con cristalli a base di gallio come il nitruro di gallio indio (InGaN). A causa del suo bandgap rettilineo, che consente applicazioni optoelettroniche efficaci, InGaN è cresciuto in popolarità rispetto ad altri materiali semiconduttori. I LED bianchi più efficaci disponibili oggi sono costruiti con InGaN. I LED InGaN sono in grado di produrre luce con efficacia superiore a 200 lm/W, efficienze quantistiche esterne superiori al 60% ed efficienze quantistiche interne superiori al 70%.
Su zaffiro, silicio, carburo di silicio o nitruro di gallio, può verificarsi una crescita epitassiale inGaN. Poiché lo zaffiro è il materiale più economico per supportare una crescita epitassiale GaN di qualità relativamente elevata, al giorno d'oggi viene utilizzato quasi esclusivamente per realizzare LED. Tuttavia, un disadattamento reticolare superiore al 13% è prodotto dallo sviluppo eteroepitassiale di GaN su zaffiro, che porta a un'elevata densità di dislocazione negli strati epitassiali. Ci sono più aree nere e ridotta efficacia luminosa quando la densità di dislocazione è grande. D'altra parte, il carburo di silicio (SiC) è 4,5 volte più compatibile con il reticolo di gaN rispetto allo zaffiro, consentendo una maggiore estrazione della luce. Le caratteristiche fisiche del SiC presentano notevoli ostacoli all'elaborazione, che è uno dei suoi svantaggi.
La crescita di GaN sopra GaN è un metodo più avanzato. Fondamentalmente affrontare le restrizioni epitassiali come la mancata corrispondenza del reticolo e la mancata corrispondenza CTE è la tecnologia GaN-on-GaN. Di conseguenza, è possibile fabbricare dispositivi ad alta tensione di rottura con strati molto spessi di GaN che hanno un'elevata efficienza radiativa.
