Các lớp epitaxy của khuôn LED trong đèn LED chuyển đổi phốt pho (PC) thường được cấu tạo từ các tinh thể dựa trên gali như nitrua gali indi (InGaN). Do có vùng cấm thẳng, cho phép các ứng dụng quang điện tử hiệu quả, InGaN đã trở nên phổ biến hơn so với các vật liệu bán dẫn khác. Các đèn LED trắng hiệu quả nhất hiện nay được chế tạo bằng InGaN. Đèn LED InGaN có khả năng tạo ra ánh sáng với hiệu suất hơn 200 lm/W, hiệu suất lượng tử bên ngoài hơn 60 phần trăm và hiệu suất lượng tử bên trong hơn 70 phần trăm.
Trên sapphire, silicon, silicon carbide hoặc gallium nitride, sự phát triển theo trục inGaN có thể xảy ra. Vì sapphire là vật liệu tiết kiệm nhất để hỗ trợ tăng trưởng epiticular GaN chất lượng tương đối cao nên ngày nay nó gần như chỉ được sử dụng để chế tạo đèn LED. Tuy nhiên, sự không phù hợp mạng lớn hơn 13 phần trăm được tạo ra bởi sự phát triển dị vòng của GaN trên sapphire, dẫn đến mật độ trật khớp cao trong các lớp epiticular. Có nhiều vùng màu đen hơn và giảm hiệu quả phát sáng khi mật độ lệch lớn. Mặt khác, cacbua silic (SiC) tương thích với mạng tinh thể của gaN gấp 4,5 lần so với sapphire, cho phép khai thác nhiều ánh sáng hơn. Các tính năng vật lý của SiC đưa ra các rào cản xử lý đáng kể, đây là một trong những nhược điểm của nó.
Phát triển GaN trên đỉnh GaN là một phương pháp tiên tiến hơn. Cơ bản giải quyết các hạn chế epiticular như mạng không khớp và CTE không khớp là công nghệ GaN-on-GaN. Do đó, có thể chế tạo các thiết bị điện áp đánh thủng cao với các lớp GaN rất dày có hiệu suất bức xạ cao.
