Polprevodniki in računalniška vezja so pogosto izdelani iz kristalnih materialov. Postopek, imenovan epitaksija, se lahko uporabi za odlaganje mikroskopske plasti kristalnega materiala na substrat, ki je prav tako izdelan iz kristala. Postopek nanašanja se imenuje epitaksijalna rast, ker kristali običajno rastejo na mestu, ko se namestijo na substrat. Silicij se pogosto uporablja za polprevodnike, v procesu, imenovanem homoepitaksija, kar pomeni, da sta deponirani in ciljni material enaki. Epitaksialni sloj se najpogosteje proizvaja s proizvodnim postopkom, imenovanim kemično nanašanje hlapov.
Silicij je običajno električno prevoden in je običajno izbran material za računalniške čipe. Proizvajalci ga pogosto spreminjajo v procesu, imenovanem doping, da spremenijo električne lastnosti. Da bi to dosegli, lahko čistemu siliciju dodamo dodatne materiale. Epitaksialni sloj je lahko rahlo dopiran in se namesti na substrat, ki je močneje dopiran. Končna naprava lahko pogosto deluje pri višjih hitrostih pod enakim tokom kot počasnejši čip.
Epitaksialni silicij se lahko uporablja tudi za upravljanje procesa dopinga in prilagajanje koncentracij materiala. Rast ene plasti na drugo na splošno ustvari napravo z dvema električno različnima komponentama. V nekaterih primerih je lahko ena plast brez kisika ali pa je zasnovana tako, da je popolnoma filtrirana iz molekul ogljika.
Pogosto se za odlaganje teh plasti uporablja epitaksalni reaktor. Plini se običajno vbrizgajo v reaktorsko komoro, ki se segreje. Ti plini običajno reagirajo s silicijevim karbidom. Nato se oblikuje epitaksijalna plast, medtem ko je mogoče hitrost rasti nadzorovati z uporabo nosilnega plina. Susceptor se lahko namesti tudi v kremenovo reakcijsko komoro, da fizično podpira silicijeve rezine in enakomerno porazdeli toploto znotraj sistema za obdelavo.
Naprave, ki pogosto vključujejo kristalno plast, vključujejo sončne celice, pa tudi pretvornike izmeničnega toka (AC) v enosmerni (DC). Postopek se pogosto uporablja v elektroniki, vendar je bil vključen tudi v biološke, znanstvene, inženirske in kemijske aplikacije. Drug material, s katerim je mogoče uporabiti koncept, je epitaksalni grafen. Plast ogljikovih atomov je običajno razporejena v dvodimenzionalno obliko satja, podobno kot grafit, na velikih ploščah, ki so električno prevodne.
Epitaksialni grafen je bil razvit na podlagi obdelave ogljikovih nanocevk na začetku 21. stoletja. Raziskovalci ga pogosto obravnavajo kot prihodnjo zamenjavo silikona v mikroelektronskih napravah in miniaturiziranih vezjih. Postopki za pridelavo te snovi so običajno podobni tistim za proizvodnjo silikonskih komponent.