Pusvadītājus un datoru shēmas bieži ražo, izmantojot kristāliskus materiālus. Procesu, ko sauc par epitaksiju, var izmantot, lai uzliktu mikroskopisku kristāla materiāla slāni uz substrāta, kas arī ir izgatavots no kristāla. Nogulsnēšanās procesu sauc par epitaksiālo augšanu, jo kristāli parasti aug vietā, kad tie ir novietoti uz substrāta. Silīciju bieži izmanto pusvadītājiem procesā, ko sauc par homoepitaksiju, kas nozīmē, ka nogulsnētie un mērķa materiāli ir vienādi. Epitaksiālo slāni visbiežāk ražo ražošanas procesā, ko sauc par ķīmisko tvaiku pārklāšanu.
Silīcijs parasti ir elektriski vadošs un parasti ir materiāls, ko izvēlas datoru mikroshēmām. Ražotāji bieži to modificē procesā, ko sauc par dopingu, lai mainītu elektriskās īpašības. Lai to panāktu, tīram silīcijam var pievienot papildu materiālus. Epitaksiālo slāni var viegli leģēt un novietot uz pamatnes, kas ir vairāk leģēta. Gatavā ierīce bieži vien spēj darboties ar lielāku ātrumu ar tādu pašu strāvu kā lēnāka mikroshēma.
Epitaksiālo silīciju var izmantot arī, lai pārvaldītu dopinga procesu un pielāgotu materiāla koncentrāciju. Viena slāņa augšana virs otra parasti rada ierīci ar divām elektriski atšķirīgām sastāvdaļām. Dažos gadījumos viens slānis var būt bez skābekļa, vai arī to var veidot tā, lai tas būtu pilnībā filtrēts no oglekļa molekulām.
Bieži vien šo slāņu nogulsnēšanai izmanto epitaksiālo reaktoru. Gāzes parasti tiek ievadītas reaktora kamerā, kas tiek uzkarsēta. Šīs gāzes parasti reaģē ar silīcija karbīdu. Pēc tam veidojas epitaksiālais slānis, savukārt augšanas ātrumu var kontrolēt, izmantojot nesējgāzi. Susceptoru var ievietot arī kvarca reakcijas kamerā, lai fiziski atbalstītu silīcija vafeles un vienmērīgi sadalītu siltumu apstrādes sistēmā.
Ierīces, kurās bieži ir iekļauts kristāla slānis, ietver saules baterijas, kā arī maiņstrāvas (AC) uz līdzstrāvas (DC) pārveidotājus. Šo procesu bieži izmanto elektronikā, taču tas ir integrēts arī bioloģiskajos, zinātniskajos, inženiertehniskajos un ķīmijas lietojumos. Vēl viens materiāls, ar kuru var izmantot šo koncepciju, ir epitaksiālais grafēns. Oglekļa atomu slānis parasti ir izvietots divdimensiju šūnveida formā, līdzīgi kā grafīts, uz lielām loksnēm, kas ir elektriski vadošas.
Epitaksiālais grafēns tika izstrādāts, pamatojoties uz oglekļa nanocauruļu apstrādi 21. gadsimta sākumā. Pētnieki to bieži uzskata par turpmāku silikona aizstājēju mikroelektroniskajās ierīcēs un miniaturizētās shēmās. Šīs vielas audzēšanas procesi parasti ir līdzīgi silīcija komponentu ražošanas procesiem.