CN114447164B - 一种具有渐变结构的正极性led及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED技术领域，具体涉及一种具有渐变结构的正极性LED及其制备方法，LED的外延结构从下往上依次包括N型GaAs衬底、N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层、P型AlInP限制层、P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层；在P型AlInP限制层和P型GaP窗口层之间插入一组P型(AlxGa1‑x)yIn1‑yP应变层；其中，x的范围为0<x<1，y的范围为0<y<1。本发明通过插入渐变结构替代P型AlGaInP过渡层，可替代界面层，提高出光效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，具体涉及一种具有渐变结构的正极性LED及其制备方法。
背景技术
近几年，AlGaInP系列发光二极管在显示系统、照明系统、汽车系统等领域得到了广泛的应用，随着各大公司激烈的竞争，以及应用端对于分辨率的不断提升，人们不断的缩小芯片的尺寸来满足各方面的需求。但缩小尺寸的同时，整体的亮度也会随着发光面积的缩小而降低，为此，这几年人们通过各种方法来提升AlGaInP系列发光二极管的亮度。对于AlGaInP系列的LED来说，其在波长620nm的红光波段，内量子效率高达90%以上，主要的提亮路线是提高其外量子效率。因此，在目前的市场氛围下，我们将进一步提高亮度来提升市场竞争力。
业界现有外延结构如图1所示：由下往上依次生长外延材料，包括N型GaAs衬底1、N型GaAs缓冲层2、N型DBR反射层3、N型AlInP限制层4、N型AlGaInP Space层5、有源层6、P型AlGaInP Space层7、P型AlInP限制层8、P型AlGaInP过渡层9、P型GaP窗口层10、P型GaP欧姆接触层11。
现有技术缺点：
P型AlInP限制层和P型GaP窗口层之间的过渡层存在界面，使得光从有源层发出后，在此界面会产生一定的反射效果，导致部分光无法逃逸出该层，从而反射回有源层被重新吸收，影响外量子效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种具有晶格、带隙和折射率渐变结构的正极性LED及其制备方法。该外延结构和材料制备方法不仅可以良好的改善现有技术的缺点，还能保证外延片性能的稳定性与生产的可重复性。
本发明提供的一种具有渐变结构的正极性LED，所述LED的外延结构依照外延生长顺序，从下往上依次包括N型GaAs衬底、N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层、P型AlInP限制层、P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层；
在所述P型AlInP限制层和所述P型GaP窗口层之间插入一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；
其中，所述x的范围为0<x<1，所述y的范围为0<y<1。
本发明通过在P型AlInP限制层和P型GaP窗口层界面之间生长一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层替代P型AlGaInP过渡层，不存在界面层，可以在不影响器件工作电压和晶格失配产生裂纹的前提下，使有源层发出的光在此处尽可能低的反射回去，提高LED的外量子效率，提高LED的亮度。
进一步的，所述一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层包括第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层和第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层。
本发明还提供一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，包括以下具体步骤：
S1.提供一片适合外延生长的N型GaAs衬底；
S2.在N型GaAs衬底上，依次生长N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层；
S3.在所述P型AlGaInP Space层上，生长一层P型AlInP限制层；
S4.在所述P型AlInP限制层上，生长一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；生长的一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层依次包括一层第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、一层P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层和一层第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；
S5.在所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层上，生长P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层。
本发明LED外延结构的制备方法不仅可以良好的改善现有技术的总界面层存在影响出光效率和外量子效率，还能保证外延片性能的稳定性与生产的可重复性。
进一步的，上述技术方案S4中，所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的生长方法为：在所述P型AlInP限制层生长结束时，继续通入TMGa、TMAl、TMIn和PH3，其中TMGa流量为0sccm-50sccm，TMAl流量为0sccm-200sccm，TMIn流量为500sccm-1000sccm，PH3流量为500sccm-1000sccm；通过调节TMGa、TMAl和TMIn的流量，使x满足x=at2+c，t∈[5,20]的变化方式进行变化，y满足y= c-1/（20t），t∈[5,20]的变化方式进行变化，其中t为所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的厚度，取值范围为5nm-20nm, a和 c为参数，c为P型AlInP限制层的Al组分。
进一步的，上述技术方案中，所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的生长过程中控制反应室的温度在650℃-750℃之间，反应室压强稳定在50mbar；所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的掺杂源为Mg，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3。
进一步的，上述技术方案S4中，在所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层生长完后，在最后确定的组分下，稳定生长一层P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层，控制反应室的温度在650℃-750℃，反应室压强稳定在50mbar；所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的生长厚度通过PB模型计算，厚度为1nm-10nm；所P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层掺杂源为Mg，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3。
进一步的，上述技术方案S4中，在所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层生长完后，生长一层第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层，控制反应室的温度为650℃-750℃，反应室压强稳定为50mbar；通过调节TMAl和TMIn的流量，使TMAl和TMIn的流量逐渐降至0sccm，其中x由所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于0，y由所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于1。
进一步的，上述技术方案中，所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的生长厚度通过PB模型计算，厚度为5nm-10nm；所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层掺杂源为Mg，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3。
本技术方案中通过在P型AlInP限制层和P型GaP窗口层之间依次插入第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层和第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层，采用组分渐变的生长方式，通过调整Al、Ga和In的比例关系，并通过PB模型计算出所需要生长的合适的临界厚度，实现P型AlInP限制层到P型GaP窗口层的晶格常数渐变、带隙渐变以及折射率的渐变，可以在不影响器件工作电压和晶格失配产生裂纹的前提下，使有源层发出的光在此处尽可能低的反射回去，提高出光效率。
PB模型为
，该公式是由R.People，J.C.Bean等人推导出的一种计算临界厚度的模型表达式；其中公式中，y为外延层In组分，ν是泊松比例，b是滑移间距，a(y)为弛豫后体材料的晶格常数，f是晶格失配度。
本发明与现有技术相比，其有益效果有：
1.本发明在P型AlInP限制层和P型GaP窗口层之间生长一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层替代现有技术中的P型AlGaInP过渡层，不存在界面层，同时采用组分渐变方式生长，实现P型AlInP限制层到P型GaP窗口层的晶格常数渐变、带隙渐变以及折射率的渐变，可以在不影响器件工作电压和晶格失配产生裂纹的前提下，使有源层发出的光在此处尽可能低的反射回去，提高LED的外量子效率，提高LED的亮度。
2.本发明制备方法工艺简单，可实现生产的可重复性。
附图说明
图1为业界现有外延结构示意图；
图2为本发明具有渐变结构的正极性LED的外延结构示意图。
示意图中标号说明：
1.N型GaAs衬底；2.N型GaAs缓冲层；3.N型DBR反射层；4.N型AlInP限制层；5.N型AlGaInP Space层；6.有源层；7.P型AlGaInP Space层；8.P型AlInP限制层；9.P型AlGaInP过渡层；10.P型GaP窗口层；11.P型GaP欧姆接触层；12.第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；13.P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层；14.第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
请参阅图1至图2，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
本发明提供一种具有渐变结构的正极性LED，所述LED的外延结构示意图如图2所示，从下往上依次包括N型GaAs衬底1、N型GaAs缓冲层2、N型DBR反射层3、N型AlInP限制层4、N型AlGaInP Space层5、有源层6、P型AlGaInP Space层7、P型AlInP限制层8、第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层12、P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层13、第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层14、P型GaP窗口层10、P型GaP欧姆接触层11。
所述LED的外延结构的制备方法包括以下具体步骤：
S1.提供一片适合外延生长的N型GaAs衬底；具体地，将MOCVD在纯H2气氛抽低压至50mbar，反应室温度升至400℃，随后将N型GaAs衬底通过机械手传递到反应室中，然后快速升温至650℃-750℃热处理5min-15min；
S2.在N型GaAs衬底上，依次生长N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层；
具体地，生长N型GaAs缓冲层时，将反应室设定温度为620℃-720℃，通入TMGa、AsH3，生长厚度为100nm-800nm的GaAs材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3；
生长N型DBR反射层时，将反应室设定温度为620℃-720℃，通入TMAl、TMGa、AsH3，生长厚度为1000nm-3000nm的AlGaAs材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3-3.0E18cm-3；
生长N型AlInP限制层时，将反应室设定温度为650℃-750℃，通入TMAl、TMIn、PH3，生长厚度为200nm-1000nm的AlInP材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3-3.0E18cm-3；
生长N型AlGaInP Space层时，将反应室设定温度为630℃-730℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为50nm-200nm的AlGaInP材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为0.2E18cm-3-0.8E18cm-3；
生长有源层时，将反应室设定温度为630℃-730℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为50nm-200nm的AlGaInP材料，该层为由阱、垒组成的多量子阱材料，有源层为非掺杂；
生长P型AlGaInP Space层时，将反应室设定温度为630℃-730℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为50nm-200nm的AlGaInP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为0.1E18cm-3-0.5E18cm-3；
S3.在所述P型AlGaInP Space层上，生长一层P型AlInP限制层；具体地，将反应室设定温度为650℃-750℃，通入TMAl、TMIn、PH3，生长厚度为200nm-1000nm的AlInP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为0.5E18cm-3-1.0E18cm-3；
S4.在所述P型AlInP限制层上，依次生长一层第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、一层P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层和一层第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；
具体地，生长第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层时，将反应室设定温度为650℃-750℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，其中TMGa流量为0sccm-50sccm，TMAl流量为0sccm-200sccm，TMIn流量为500sccm-1000sccm，PH3流量为500sccm-1000sccm；通过调节TMGa、TMAl和TMIn的流量，生长厚度为5-20nm的AlGaInP材料，组分x满足x=at2+c，t∈[5,20]的变化方式进行变化，y满足y= c-1/（20t），t∈[5,20]的变化方式进行变化，其中t为该层的厚度，a和c为参数，c为上一层P型AlInP限制层的Al组分，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3；
生长P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层时，将反应室设定温度为650℃-750℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为1nm-10nm的AlGaInP材料，其组份选择为第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层最后确定的组分，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3；
生长第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层时，将反应室设定温度为650℃-750℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为5nm-10nm的AlGaInP材料，通过调节TMAl和TMIn的流量逐渐降至0sccm，即x由P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于0，y由P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于1，TMGa的流量控制在0sccm-50sccm，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3；
S5.在所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层上，生长P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层；
具体地，在生长P型GaP窗口层时，将反应室设定温度为700℃-800℃，通入TMGa、PH3，生长厚度为3000nm-8000nm的GaP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为0.5E18cm-3-5.0E18cm-3；
生长P型GaP欧姆接触层时，将反应室设定温度为600℃-700℃，通入TMGa、PH3，生长厚度为10nm-50nm的GaP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为5.0E19cm-3以上；生长结束后将MOCVD反应室温度降低至100℃-120℃，然后将压力调整至990mbar-1010mbar，打开反应室，取出外延片。
实施例1
在这一实施例中，本发明提供一种具有渐变结构的正极性LED，所述LED的外延结构从下往上依次包括N型GaAs衬底、N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层、P型AlInP限制层、第一P型(AlxGa1-x)yIn1- yP应变层、P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层、第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层。
其中，所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层，组分x满足x=at2+c，t∈[5,20]的变化方式进行变化，y满足y= c-1/（20t），t∈[5,20]的变化方式进行变化，其中t为该层的厚度，取值为5nm, a和c为参数，a取-0.012，c取1.0。
所述LED的外延结构的制备方法包括以下具体步骤：
S1.提供N型GaAs衬底：将MOCVD在纯H2气氛抽低压至50mbar，反应室温度升至400℃，随后将N型GaAs衬底通过机械手传递到反应室中，然后快速升温至700℃热处理10min；
S2.在N型GaAs衬底上，依次生长N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层；具体地，生长N型GaAs缓冲层时，将反应室设定温度为670℃，通入TMGa、AsH3，生长厚度为400nm的GaAs材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为1.2E18cm-3；生长N型DBR反射层时，将反应室设定温度为670℃，通入TMAl、TMGa、AsH3，生长厚度为2000nm的AlGaAs材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为2.0E18cm-3；生长N型AlInP限制层时，将反应室设定温度为700℃，通入TMAl、TMIn、PH3，生长厚度为500nm的AlInP材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为2.0E18cm-3；生长N型AlGaInP Space层时，将反应室设定温度为680℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为100nm的AlGaInP材料，采用SiH4作为N型掺杂剂，掺杂浓度为0.5E18cm-3；生长有源层时，将反应室设定温度为680℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为100nm的AlGaInP材料，该层为由阱、垒组成的多量子阱材料，有源层为非掺杂；生长P型AlGaInP Space层时，将反应室设定温度为680℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为100nm的AlGaInP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为0.3E18cm-3；
S3.在所述P型AlGaInP Space层上，生长一层P型AlInP限制层；具体地，将反应室设定温度为700℃，通入TMAl、TMIn、PH3，生长厚度为600nm的AlInP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为0.8E18cm-3；
S4.在所述P型AlInP限制层上，依次生长一层第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、一层P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层和一层第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；具体地，生长第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层时，将反应室设定温度为650℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为5nm的AlGaInP材料，组分x满足x=at2+c，t∈[5,20]的变化方式进行变化，y满足y=c-1/（20t），t∈[5,20]的变化方式进行变化，其中t为该层的厚度，取值为5nm，a和c为参数，a取-0.012，c取1.0。采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3；生长P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层时，将反应室设定温度为650℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为1nm的AlGaInP材料，其组份选择为第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层最后确定的组分，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3；生长第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层时，将反应室设定温度为650℃，通入TMAl、TMGa、TMIn、PH3，生长厚度为5nm的AlGaInP材料，通过调节TMAl和TMIn的流量逐渐降至0sccm，即x由P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于0，y由P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于1，TMGa的流量控制在0sccm-50sccm，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为1.0E18cm-3；
S5.在所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层上，生长P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层；具体地，生长P型GaP窗口层时，将反应室设定温度为750℃，通入TMGa、PH3，生长厚度为5000nm的GaP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为3.0E18cm-3；生长P型GaP欧姆接触层时，将反应室设定温度为650℃，通入TMGa、PH3，生长厚度为30nm的GaP材料，采用Cp2Mg作为P型掺杂剂，掺杂浓度为7.0E19cm-3；生长结束后将MOCVD反应室温度降低至110℃，然后将压力调整至1000mbar，打开反应室，取出外延片。
采用2121封装测试方法，对实施例1获得的外延片结构和业界现有外延结构的电压、波长及亮度进行测试，结果如表1所示。
表1 测试结果
从表1的结果可以看出，在实施例1中相对业界现有技术用一组P型(AlxGa1-x)yIn1- yP应变层替代P型AlGaInP过渡层，LED的亮度可提高9.63%。可见，在通过本发明制备方法改进后，LED芯片的亮度有显著的提升。
综上所述，本发明在P型AlInP限制层和P型GaP窗口层之间生长一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层，采用组分渐变的生长方式，实现在晶格匹配的条件下，带隙和折射率的渐变，可替代界面层，提高出光效率。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有渐变结构的正极性LED，其特征在于，所述LED的外延结构依照外延生长顺序，从下往上依次包括N型GaAs衬底、N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层、P型AlInP限制层、P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层；
在所述P型AlInP限制层和所述P型GaP窗口层之间插入一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；
其中，所述x的范围为0<x<1，所述y的范围为0<y<1；
所述一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层包括第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层和第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；
所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层中x满足x=at2+c，t∈[5,20]的变化方式进行变化，y满足y= c-1/（20t），t∈[5,20]的变化方式进行变化，其中t为所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的厚度，取值范围为5nm-20nm，a取值为-0.012，c为P型AlInP限制层的Al组分；
所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的各组分为所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层生长完后最后确定的组分；
所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层x由所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于0，y由所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于1。
2.根据权利要求1所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1.提供一片适合外延生长的N型GaAs衬底；
S2.在N型GaAs衬底上，依次生长N型GaAs缓冲层、N型DBR反射层、N型AlInP限制层、N型AlGaInP Space层、有源层、P型AlGaInP Space层；
S3.在所述P型AlGaInP Space层上，生长一层P型AlInP限制层；
S4.在所述P型AlInP限制层上，生长一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；生长的一组P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层依次包括一层第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层、一层P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层和一层第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层；
S5.在所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层上，生长P型GaP窗口层、P型GaP欧姆接触层。
3.根据权利要求2所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，S4中，所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的生长方法为：在所述P型AlInP限制层生长结束时，继续通入TMGa、TMAl、TMIn和PH3，其中TMGa流量为0sccm-50sccm，TMAl流量为0sccm-200sccm，TMIn流量为500sccm-1000sccm，PH3流量为500sccm-1000sccm；通过调节TMGa、TMAl和TMIn的流量，使x满足x=at2+c，t∈[5,20]的变化方式进行变化，y满足y= c-1/（20t），t∈[5,20]的变化方式进行变化。
4.根据权利要求3所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的生长过程中控制反应室的温度在650℃-750℃之间，反应室压强稳定为50mbar。
5.根据权利要求3所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的掺杂源为Mg，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3。
6.根据权利要求2所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，S4中，在所述第一P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层生长完后，在最后确定的组分下，稳定生长一层P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层，控制反应室的温度为650℃-750℃，反应室压强稳定为50mbar。
7.根据权利要求6所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的生长厚度通过PB模型计算，厚度为1nm-10nm；所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层掺杂源为Mg，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3。
8.根据权利要求2所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，S4中，在所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层生长完后，生长一层第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层，控制反应室的温度为650℃-750℃，反应室压强稳定为50mbar，通过调节TMAl和TMIn的流量逐渐降至0sccm，x由所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于0，y由所述P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变稳定层的确定值逐渐趋近于1。
9.根据权利要求8所述的一种具有渐变结构的正极性LED的制备方法，其特征在于，所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层的生长厚度通过PB模型计算，厚度为5nm-10nm；所述第二P型(AlxGa1-x)yIn1-yP应变层掺杂源为Mg，掺杂浓度为1.0E18cm-3-1.5E18cm-3。
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