图形衬底（patterned substrate），工学-光学工程-光学应用-照明-光源-固态光源，一般而言，图形衬底指的是图形化蓝宝石衬底，即对LED工艺中用于外延生长GaN的蓝宝石衬底进行图形化加工。由于GaN单晶制备的苛刻要求，应用于LED中的高质量GaN薄膜一般使用异质外延技术获得，其中蓝宝石材料由于其高透过率，稳定的化学性质以及较低成本的特点，被广泛应用于GaN薄膜的外延生长。事实上蓝宝石并非GaN异质外延的最佳材料，选择蓝宝石衬底是性能对于成本以及规模化生产的妥协：GaN与蓝宝石衬底间具有高达16%的晶格失配以及34%的热失配，这些失配导致GaN薄膜中的高密度位错，产生大量的非辐射复合中心，限制了器件效率。为了解决这一问题，可以在抛光的蓝宝石衬底上制备具有周期性结构的蓝宝石图案，获得图形化衬底。由于衬底图案的存在，GaN外延生长时往往具有横向外延技术的效果，减少了薄膜向上延伸的位错，晶体质量得以提高，内量子效率显著提升。另一方面，原本受限在GaN内部全反射传播的光可以在蓝宝石界面处发生散射并改变传播方向，增加了光取出效率。