Puslaidininkiai ir kompiuterių grandinės dažnai gaminami naudojant kristalines medžiagas. Procesas, vadinamas epitaksija, gali būti naudojamas mikroskopiniam kristalinės medžiagos sluoksniui nusodinti ant substrato, kuris taip pat yra pagamintas iš kristalo. Nusodinimo procesas vadinamas epitaksiniu augimu, nes kristalai paprastai auga vietoje, kai jie yra ant pagrindo. Silicis dažnai naudojamas puslaidininkiams, procese, vadinamame homoepitaksija, o tai reiškia, kad nusodinamos ir tikslinės medžiagos yra vienodos. Epitaksinis sluoksnis dažniausiai gaminamas gamybos procesu, vadinamu cheminiu garų nusodinimu.
Silicis paprastai yra laidus elektrai ir dažniausiai pasirenkama kompiuterių lustų medžiaga. Gamintojai dažnai jį modifikuoja procese, vadinamame dopingu, kad pakeistų elektrines savybes. Norint tai pasiekti, į gryną silicį galima pridėti papildomų medžiagų. Epitaksinis sluoksnis gali būti lengvai legiruotas ir dedamas ant pagrindo, kuris yra labiau legiruotas. Pagamintas įrenginys dažnai gali veikti didesniu greičiu ta pačia srove kaip ir lėtesnė mikroschema.
Epitaksinis silicis taip pat gali būti naudojamas dopingo procesui valdyti ir medžiagos koncentracijai reguliuoti. Vieno sluoksnio augimas ant kito paprastai sukuria įrenginį su dviem elektra skirtingais komponentais. Kai kuriais atvejais vienas sluoksnis gali būti be deguonies arba gali būti suprojektuotas taip, kad būtų visiškai išfiltruotas iš anglies molekulių.
Dažnai šiems sluoksniams nusodinti naudojamas epitaksinis reaktorius. Dujos paprastai įpurškiamos į reaktoriaus kamerą, kuri yra šildoma. Šios dujos dažniausiai reaguoja su silicio karbidu. Tada susidaro epitaksinis sluoksnis, o augimo greitį galima kontroliuoti naudojant nešančias dujas. Susceptorius taip pat gali būti dedamas į kvarco reakcijos kamerą, kad būtų galima fiziškai palaikyti silicio plokšteles ir tolygiai paskirstyti šilumą apdorojimo sistemoje.
Įrenginiai, kuriuose dažnai yra kristalinis sluoksnis, apima saulės elementus, taip pat kintamosios srovės (AC) į nuolatinės srovės (DC) keitiklius. Šis procesas dažnai naudojamas elektronikoje, tačiau jis taip pat buvo integruotas į biologines, mokslines, inžinerines ir chemijos programas. Kita medžiaga, su kuria galima naudoti šią koncepciją, yra epitaksinis grafenas. Anglies atomų sluoksnis paprastai yra dviejų dimensijų korio pavidalu, panašus į grafitą, ant didelių lakštų, kurie yra laidūs elektrai.
Epitaksinis grafenas buvo sukurtas remiantis anglies nanovamzdelių apdorojimu XXI amžiaus pradžioje. Tyrėjai dažnai mano, kad tai ateityje pakeis silikoną mikroelektronikos prietaisuose ir miniatiūrinėse grandinėse. Šios medžiagos auginimo procesai paprastai yra panašūs į silicio komponentų gamybos procesus.