綠光 LED 效率低下的不足之處應歸咎於強大的內部電場和較差的材料質量。它們的效率不到同等級別紅光和藍光 LED 的一半。
解決這個被稱為「綠光能隙」的問題並不容易，但是，根據伊利諾伊大學香檳分校 Yi-Chia Tsai 和Can Bayram 所做的第一性原理計算，從傳統的六方相轉變為立方相擁有著廣闊的前景。
這些計算揭示了立方相相比於六方相所具備的優點，包括較小的帶隙、較小的晶格失配和較小的有效質量。
Bayram 說：「具體而言，通過立方結構 Ⅲ 族氮化物實現的綠光發射，量子阱中所需的銦含量可比六方結構 Ⅲ 族氮化物低 5%。」
降低銦含量是一項重要的突破，因為這將減少晶格失配、減低缺陷率和改善材料質量。
Bayram 說：「鑑於銦摻雜的指數型溫度特性，因此銦含量降低 5% 是意義重大的。」他指出，這使得綠光發射量子阱的生長溫度升高，從而增長了這些層中合金的均勻性。
另外，轉向使用立方結構 InGaN 還是改善活性區域設計的關鍵所在。在傳統器件中，量子阱一定不能超過僅幾個納米的厚度。這可確保在電子和空穴之間有足夠的重疊（電子和空穴被內部電場拉往不同的方向）。
量子阱厚度較薄的不利之處是其在捕獲載流子方面效率較低。為解決這一問題，可將多個量子阱相互疊加，但是這麼做會由於載流子注入的不對稱性而損害器件性能。只有較靠近 p 型區域的量子阱發光，這是因為電子外溢造成的。
當採用立方 LED 時，器件不受壓電效應的影響，所以沒有強電場將電子和空穴分開。這意味著輻射複合效率很高，即使對於增加載流子捕獲的厚量子阱也不例外。更重要的是，採用這種形式的 GaN 製作的 LED 所遭受的俄歇複合（Augerrecombination）較少，因此不太容易產生壓降。
值得注意的是，伊利諾伊大學香檳分校的這兩位研究者絕不是最早對 GaN 及其相關合金的關鍵特性進行計算的人。在此之前，人們已經做了基於局部密度近似、廣義梯度近似、和「G0W0」近似的計算。據 Bayram 表示，所有這些方法的缺點是它們會產生相互矛盾的結果。例如，h 相 InN的帶隙值介於 0.69 eV 至 1.02 eV 和 2.0 eV 之間，而普遍接受的實驗值則為 0.78 eV。
Bayram 說：「在工作中，我們運用協作和實驗來驗證六方結構 Ⅲ 族氮化物的研究結論，然後將該理論方法應用於提取立方相參數。」據稱，這種統一的方法可在量化富銦 Ⅲ 族氮化物的結構和電子特性方面提供較高的準確度。
Bayram 和 Tsai 採用了局部密度近似的變種，因為標準版本低估了帶隙。他們使用了一種被稱為 LDA-1/2 的形式，這種形式考慮了電子的半離子化 (half-ionising)，並校正了帶隙值。
當採用該方法時，研究人員發現：為了在 h相中實現波長位於 550 nm 的綠光發射，需要一種 In0.322Ga0.678N 的成分；但是對於c 相，則使用In0.274Ga0.726N 來實現。
現在，研究人員將進行立方相器件的光、電和熱特性仿真。