عادة ما يتم إنشاء الطبقات الفوق محورية لمصابيح LED في مصابيح LED المحولة من الفوسفور (PC) من بلورات أساسها الغاليوم مثل نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN). بسبب فجوة النطاق المستقيمة ، والتي تتيح تطبيقات إلكترونية ضوئية فعالة ، زادت شعبية InGaN مقارنة بمواد أشباه الموصلات الأخرى. تم تصميم مصابيح LED البيضاء الأكثر فاعلية المتوفرة اليوم من InGaN. إن مصابيح InGaN LED قادرة على إنتاج ضوء بكفاءات تزيد عن 200 لومن / وات ، وكفاءات كمومية خارجية تزيد عن 60 في المائة ، وكفاءات كمية داخلية تزيد عن 70 في المائة.
على الياقوت والسيليكون وكربيد السيليكون أو نيتريد الغاليوم ، يمكن أن يحدث نمو فوق المحاور inGaN. نظرًا لأن الياقوت هو المادة الأكثر اقتصادا لدعم النمو الفوقي عالي الجودة نسبيًا من الجاليوم ، فإنه يستخدم تقريبًا فقط لصنع مصابيح LED في الوقت الحاضر. ومع ذلك ، يتم إنتاج أكثر من 13 في المائة من عدم تطابق الشبكة عن طريق التطور غير المتجانس للمحور من الجاليوم على الياقوت ، مما يؤدي إلى كثافة خلع عالية في الطبقات فوق المحورية. هناك المزيد من المناطق السوداء وانخفاض فعالية الإضاءة عندما تكون كثافة الخلع كبيرة. من ناحية أخرى ، فإن كربيد السيليكون (SiC) أكثر توافقًا 4.5 مرة مع شبكة gaN من الياقوت ، مما يسمح باستخراج المزيد من الضوء. تمثل الميزات المادية ل SiC عقبات كبيرة في المعالجة ، والتي تعد واحدة من عيوبها.
إن زيادة GaN فوق GaN هي طريقة أكثر تقدمًا. معالجة القيود الفوقية بشكل أساسي مثل عدم تطابق الشبكة وعدم تطابق CTE هي تقنية GaN-on-GaN. نتيجة لذلك ، من الممكن تصنيع أجهزة عالية الجهد للانهيار بطبقات سميكة جدًا من GaN ذات كفاءة إشعاعية عالية.
