Epitaxné vrstvy LED matrice vo fosforovo konvertovaných (PC) LED diódach sú bežne konštruované z kryštálov na báze gália, ako je nitrid india a gália (InGaN). Vďaka svojej priamej šírke pásma, ktorá umožňuje efektívne optoelektronické aplikácie, InGaN vzrástol v porovnaní s inými polovodičovými materiálmi na popularite. Najúčinnejšie biele LED diódy, ktoré sú dnes k dispozícii, sú vyrobené z InGaN. InGaN LED sú schopné produkovať svetlo s účinnosťou viac ako 200 lm/W, externou kvantovou účinnosťou viac ako 60 percent a internou kvantovou účinnosťou viac ako 70 percent.
Na zafíre, kremíku, karbide kremíka alebo nitride gália môže dôjsť k epitaxnému rastu inGaN. Keďže zafír je najúspornejší materiál na podporu relatívne vysokej kvality epitaxného rastu GaN, v súčasnosti sa používa takmer výlučne na výrobu LED. Viac ako 13 percent nesúladu mriežky je však spôsobené heteroepitaxným vývojom GaN na zafíre, čo vedie k vysokej hustote dislokácií v epitaxných vrstvách. Existuje viac čiernych oblastí a znížená svetelná účinnosť, keď je hustota dislokácií veľká. Na druhej strane je karbid kremíka (SiC) 4,5-krát kompatibilnejší s mriežkou gaN ako zafír, čo umožňuje väčšiu extrakciu svetla. Fyzické vlastnosti SiC predstavujú značné prekážky pri spracovaní, čo je jedna z jeho nevýhod.
Pestovanie GaN na GaN je pokročilejšia metóda. Základným riešením epitaxných obmedzení, ako je nesúlad mriežky a nesúlad CTE, je technológia GaN-on-GaN. Výsledkom je, že je možné vyrábať zariadenia s vysokým prierazným napätím s veľmi hrubými vrstvami GaN, ktoré majú vysokú účinnosť žiarenia.
