Lapisan epitaxial LED mati dalam LED yang dikonversi fosfor (PC) biasanya dibuat dari kristal berbasis galium seperti indium gallium nitride (InGaN). Karena celah pitanya yang lurus, yang memungkinkan aplikasi optoelektronik yang efektif, popularitas InGaN meningkat relatif terhadap bahan semikonduktor lainnya. LED putih paling efektif yang tersedia saat ini dibuat dari InGaN. LED InGaN mampu menghasilkan cahaya dengan efisiensi lebih dari 200 lm/W, efisiensi kuantum eksternal lebih dari 60 persen , dan efisiensi kuantum internal lebih dari 70 persen .
Pada safir, silikon, silikon karbida, atau galium nitrida, pertumbuhan epitaxial inGaN dapat terjadi. Karena safir adalah bahan yang paling ekonomis untuk mendukung pertumbuhan epitaxial GaN yang relatif berkualitas tinggi, safir hampir hanya digunakan untuk membuat LED saat ini. Namun, lebih besar dari 13 persen ketidakcocokan kisi dihasilkan oleh pengembangan heteroepitaxial GaN pada safir, yang menyebabkan kepadatan dislokasi yang tinggi pada lapisan epitaxial. Ada lebih banyak area hitam dan berkurangnya kemanjuran bercahaya saat kerapatan dislokasi besar. Di sisi lain, silikon karbida (SiC) 4,5 kali lebih kompatibel dengan kisi gaN daripada safir, memungkinkan ekstraksi cahaya yang lebih banyak. Fitur fisik SiC menghadirkan rintangan pemrosesan yang cukup besar, yang merupakan salah satu kelemahannya.
Menumbuhkan GaN di atas GaN adalah metode yang lebih maju. Mengatasi pembatasan epitaxial secara mendasar seperti lattice mismatch dan CTE mismatch adalah teknologi GaN-on-GaN. Akibatnya, dimungkinkan untuk membuat perangkat tegangan tembus tinggi dengan lapisan GaN yang sangat tebal yang memiliki efisiensi radiasi tinggi.
