फॉस्फोर-परिवर्तित (पीसी) एलईडी में एलईडी की एपिटैक्सियल परतें आमतौर पर गैलियम-आधारित क्रिस्टल जैसे इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) से निर्मित होती हैं। अपने सीधे बैंडगैप के कारण, जो प्रभावी ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों को सक्षम बनाता है, अन्य सेमीकंडक्टर सामग्री के सापेक्ष InGaN की लोकप्रियता में वृद्धि हुई है। आज उपलब्ध सबसे प्रभावी सफेद एल ई डी InGaN से बने हैं। InGaN LED 200 lm/W से अधिक दक्षता, 60 प्रतिशत से अधिक की बाहरी क्वांटम क्षमता और 70 प्रतिशत से अधिक की आंतरिक क्वांटम क्षमता के साथ प्रकाश उत्पन्न करने में सक्षम हैं।
नीलम, सिलिकॉन, सिलिकॉन कार्बाइड, या गैलियम नाइट्राइड पर, GaN एपिटैक्सियल वृद्धि हो सकती है। चूंकि नीलम अपेक्षाकृत उच्च गुणवत्ता वाले GaN एपीटैक्सियल विकास का समर्थन करने के लिए सबसे किफायती सामग्री है, यह आजकल एल ई डी बनाने के लिए लगभग पूरी तरह से उपयोग किया जाता है। हालांकि, 13 प्रतिशत से अधिक जाली बेमेल नीलम पर GaN के विषमलैंगिक विकास द्वारा निर्मित होता है, जो एपिटैक्सियल परतों में एक उच्च अव्यवस्था घनत्व की ओर जाता है। अव्यवस्था घनत्व बड़ा होने पर अधिक काले क्षेत्र और कम चमकदार प्रभावकारिता होती है। दूसरी ओर, सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) नीलम की तुलना में gaN की जाली के साथ 4.5 गुना अधिक संगत है, जिससे अधिक प्रकाश निष्कर्षण की अनुमति मिलती है। सीआईसी की भौतिक विशेषताएं काफी प्रसंस्करण बाधाएं पेश करती हैं, जो इसकी कमियों में से एक है।
GaN के ऊपर GaN को बढ़ाना एक अधिक उन्नत तरीका है। जाली बेमेल और CTE बेमेल जैसे एपिटैक्सियल प्रतिबंधों को मौलिक रूप से संबोधित करना GaN-on-GaN तकनीक है। नतीजतन, GaN की बहुत मोटी परतों के साथ उच्च विखंडन वोल्टेज उपकरणों का निर्माण करना संभव है, जिनकी उच्च विकिरण क्षमता है।
