半導體器件、電阻開關及其制作方法與流程
1.本公開涉及電學元件技術領域，尤其涉及一種半導體器件、電阻開關及其制作方法。
背景技術：
2.電阻開關是實現電路開關狀態的主要元器件之一。電阻開關通過改變其內阻變材料的電阻值，從而改變電路的通斷狀態。現有技術中，電阻開關通常只包含兩種狀態，分別對應電路的開啟和關閉。然而，隨著電子技術的發展，對電阻開關提出了更高的要求。
3.所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現要素：
4.本公開的目的在于提供一種半導體器件、電阻開關及其制作方法，該電阻開關可對應多種阻值狀態，將其連接于電路時，不同阻值狀態可分別對應于電路的不同功率導通狀態或斷開狀態，從而滿足電路在不同狀況下需要不同功率的要求。
5.為實現上述發明目的，本公開采用如下技術方案：
6.根據本公開的第一個方面，提供一種電阻開關，包括：
7.殼體，為密閉中空結構；
8.供氣裝置，設于所述殼體外，并與所述殼體連通，用于向所述殼體內提供氣體，所述氣體包括氧化性氣體和還原性氣體；
9.阻變件，設于所述殼體內，所述阻變件的材料基于所述供氣裝置提供的氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變。
10.在本公開的一種示例性實施例中，所述阻變件的材料基于所述供氣裝置提供的氣體在鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵之間相互轉變。
11.在本公開的一種示例性實施例中，所述阻變件的材料初始狀態為鐵；
12.當所述供氣裝置向所述殼體內通入第一體積的所述氧化性氣體時，所述阻變件的材料由鐵變為氧化亞鐵。
13.在本公開的一種示例性實施例中，在所述阻變件的材料變為氧化亞鐵之后，當所述供氣裝置向所述殼體內通入第二體積的所述氧化性氣體時，所述阻變件的材料由氧化亞鐵變為四氧化三鐵。
14.在本公開的一種示例性實施例中，在所述阻變件的材料變為四氧化三鐵之后，當所述供氣裝置向所述殼體內通入第三體積的所述氧化性氣體時，所述阻變件的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵。
15.在本公開的一種示例性實施例中，在所述阻變件的材料變為氧化鐵之后，當所述供氣裝置向所述殼體內通入所述還原性氣體時，所述阻變件的材料由氧化鐵變為鐵。
16.在本公開的一種示例性實施例中，所述氧化性氣體包括氧氣、臭氧中的一種或其
組合，所述還原性氣體包括氫氣、一氧化碳中的一種或其組合。
17.在本公開的一種示例性實施例中，所述氣體還包括惰性氣體。
18.在本公開的一種示例性實施例中，所述阻變件包括層疊設置的多層阻變材料層，多層所述阻變材料層間并聯。
19.在本公開的一種示例性實施例中，所述阻變材料層為網狀結構。
20.在本公開的一種示例性實施例中，所述電阻開關還包括：
21.導電件，連接于所述阻變件，所述阻變件通過所述導電件與外界電路電連接。
22.在本公開的一種示例性實施例中，所述電阻開關還包括：
23.加熱裝置，設于所述殼體內，用于向所述阻變件提供熱量。
24.根據本公開第二個方面，提供一種電阻開關的制備方法，包括：
25.提供阻變件，并將阻變件設置于密封的殼體內；
26.向所述殼體內提供氣體，使所述阻變件的材料基于提供的所述氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變，所述氣體包括氧化性氣體和還原性氣體。
27.在本公開的一種示例性實施例中，所述阻變件的材料基于提供的所述氣體在鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵之間相互轉變。
28.在本公開的一種示例性實施例中，所述阻變件的材料初始狀態為鐵；
29.步驟向所述殼體內提供氣體，使所述阻變件的材料基于提供的所述氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變包括，
30.向所述殼體內通入第一體積的所述氧化性氣體，使所述阻變件的材料由鐵變為氧化亞鐵；
31.向所述殼體內通入第二體積的所述氧化性氣體，使所述阻變件的材料由氧化亞鐵變為四氧化三鐵；
32.向所述殼體內通入第三體積的所述氧化性氣體，使所述阻變件的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵；
33.向所述殼體內通入所述還原性氣體，使所述阻變件的材料由氧化鐵變為鐵。
34.根據本公開第三個方面，提供一種半導體器件，包括第一方面所述的電阻開關。
35.本公開提供的電阻開關，包括殼體、供氣裝置和阻變件，阻變件設置于殼體內，供氣裝置用于向殼體提供氣體。其中，供氣裝置向殼體提供氧化性氣體和還原性氣體，使得阻變件的材料在金屬和多種金屬氧化物之間轉變。金屬和不同的金屬氧化物分別對應有不同的電阻，因此，該電阻開關可對應多種阻值狀態。將其連接于電路時，不同阻值狀態可分別對應于電路的不同功率導通狀態或斷開狀態，從而滿足電路在不同狀況下需要不同功率的要求。
附圖說明
36.通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本公開的上述和其它特征及優點將變得更加明顯。
37.圖1是本公開示例性實施例中電阻開關結構示意圖；
38.圖2是鐵原子核外電子排布示意圖；
39.圖3是二價鐵核外電子排布示意圖；
40.圖4是三價鐵核外電子排布示意圖；
41.圖5是本公開示例性實施例中電阻開關制作方法流程圖。
42.圖中主要元件附圖標記說明如下：
43.100-殼體；200-供氣裝置；300-阻變件；400-導電件。
具體實施方式
44.現在將參考附圖更全面地描述示例實施例。然而，示例實施例能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的范例；相反，提供這些實施例使得本公開將更加全面和完整，并將示例實施例的構思全面地傳達給本領域的技術人員。所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施例中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本公開的實施例的充分理解。
45.在圖中，為了清晰，可能夸大了區域和層的厚度。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略它們的詳細描述。
46.所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施例中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本公開的實施例的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本公開的技術方案而沒有所述特定細節中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結構、材料或者操作以避免模糊本公開的主要技術創意。
47.當某結構在其它結構“上”時，有可能是指某結構一體形成于其它結構上，或指某結構“直接”設置在其它結構上，或指某結構通過另一結構“間接”設置在其它結構上。
48.用語“一個”、“一”、“所述”用以表示存在一個或多個要素/組成部分/等；用語“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內的意思并且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等。用語“第一”和“第二”等僅作為標記使用，不是對其對象的數量限制。
49.相關技術中，電阻開關通常只包含兩種狀態，分別對應電路的開啟與關閉。這類電阻開關中的阻變材料一般只發生一次氧化還原反應，因此，其只能在兩種狀態間轉換，如低電阻和高電阻，從而也只能實現電路的開啟和關閉，該種電阻開關無法滿足現在電路的需求。
50.如圖1所示，本公開實施方式中提供一種電阻開關，包括：殼體100，為密閉中空結構；供氣裝置200，設于殼體100外，并與殼體100連通，用于向殼體100提供氣體，氣體包括氧化性氣體和還原性氣體；阻變件300，設于殼體100內，阻變件300的材料基于供氣裝置200提供的氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變。
51.本公開提供的電阻開關，包括殼體100、供氣裝置200和阻變件300，阻變件300設置于殼體100內，供氣裝置200用于向殼體100提供氣體。其中，供氣裝置200向殼體100提供氧化性氣體和還原性氣體，使得阻變件300的材料在金屬和多種金屬氧化物之間轉變。金屬和不同的金屬氧化物分別對應有不同的電阻，因此，該電阻開關可對應多種阻值狀態。將其連接于電路時，不同阻值狀態可分別對應于電路的不同功率導通狀態或斷開狀態，從而滿足電路在不同狀況下需要不同功率的要求。
52.下面結合附圖對本公開實施方式提供的電阻開關的各部件進行詳細說明：
53.如圖1所示，本公開提供一種電阻開關，該電阻開關可連接于多種電路，其通過改變自身阻值的大小，實現電路在多種功率狀態間的切換。距舉例而言，本公開提供的電阻開關可連接于燈控制電路中，用于調節控制燈的亮度，滿足人們在不同時刻對燈光亮度的不同需求。此外，本公開提供的電阻開關也可用于集成電路，用于制作顯示器和存儲器等電子器件，以滿足不同顯示狀態或存儲狀態的需求。
54.本公開提供的電阻開關，包括殼體100、供氣裝置200和阻變件300。殼體100為密閉的中空結構，中空結構形成容納腔，該容納腔為電阻開關的其他部件提供容納空間。殼體100為密閉結構，是指該殼體100內部不能與外界空氣連通，外界空氣不能進入殼體100內部，以保證殼體100內部空間氣體的可控度。
55.殼體100的形狀結構可根據實際情況進行設定，殼體100可以是長方體、正方體、圓柱體、球體等多種規則的幾何體，也可以是不規則的異形幾何體，如經過倒角處理的長方體等。殼體100大小也可根據實際情況進行設定，當該電阻開關用于普通電路，如家用電器電路時，殼體100的尺寸可相對設置大一些。當該電阻開關用于集成電路時，殼體100尺寸應盡量縮小，以滿足集成電路的需求。
56.此外，殼體100應具有絕緣性，具體地，殼體100可由絕緣材料制成，也可以通過在殼體100外涂布絕緣層制成。而且，殼體100的殼壁可以是單層結構，也可以是多層結構，只要能提供相對穩定的容納空間，且能滿足絕緣需求即可，具體本公開不做限定。
57.供氣裝置200設于殼體100外，并與殼體100連通，用于向殼體100內提供氣體。該供氣裝置200提供的氣體包括氧化性氣體和還原性氣體。氧化性氣體具有氧化性，能夠使某些物質發生氧化反應，例如，氧化性氣體可以使金屬氧化，生成金屬氧化物。還原性氣體為具有還原性的氣體，能夠使某些物質發生還原反應，例如，還原性氣體可以使金屬氧化物發生還原反應，生成金屬。
58.在本公開一實施例中，供氣裝置200的數量可以為多個，每個供氣裝置200分別對應提供不同的氣體，如供氣裝置200的數量為兩個，分別用于提供氧化性氣體和還原性氣體，每個供氣裝置200均可獨立控制。
59.在本公開另一實施例中，供氣裝置200的數量也可以為一個，其內包括用于容納氧化性氣體的第一子區和用于容納還原性氣體的第二子區，第一子區和第二子區相互隔離，以保證氧化性氣體和還原性氣體之間不相互干擾。在該實施例中，氧化性氣體和還原性氣體可分別通過不同的氣體通道進入殼體100內。每個氣體通道都可以獨立進行控制。進一步地，氣體通道上可設置流量閥或時間控制器等，以控制進入殼體100內的氣體量的大小。氣體量的大小可通過控制氣體流速、氣體輸入時間或氣體摩爾量等實現。
60.供氣裝置200中的氧化性氣體可以為一種或多種。在本公開一些實施例中，氧化性氣體包括氧氣(o2)、臭氧(o3)中的一種或其組合，氧氣和臭氧相互隔離。舉例而言，供氣裝置200中用于容納氧化性氣體的第一子區，可以再分為多個子單元，每個子單元分別用于容納不同的氧化性氣體，且每個子單元可獨立進行控制。舉例而言，第一子區可包括氧氣單元和臭氧單元，分別用于容納氧氣和臭氧。
61.同理，還原性氣體也可以包括一種或多種。在本公開一些實施例中，還原性氣體包括氫氣(h2)、一氧化碳(co)中的一種或其組合。氫氣、一氧化碳具有還原性，可以將金屬氧化物還原生成金屬。輸送還原性氣體的氣體通道上也可設置流量閥或時間控制器等，以控
制進入殼體100內的氣體量的大小。氣體量的大小可通過控制氣體流速、氣體輸入時間或氣體摩爾量等實現。
62.在本公開一些實施例中，供氣裝置200提供的氣體還可以包括惰性氣體。惰性氣體具有良好的化學穩定性，一般不與其他物質發生化學反應。在阻變件300處于未使用狀態時，供氣裝置200可向殼體100內提供惰性氣體，使殼體100內充滿惰性氣體，以保證阻變件300在未使用時的穩定性。
63.在此需說明的是，本公開供氣裝置200中也可包括一些化學反應裝置，以用來生成不同的氣體。當然，供氣裝置200中也可以不設置化學反應裝置，即供氣裝置200中的氣體不通過化學反應生成間接提供，而是直接供給。
64.此外，供氣裝置200也可設置觸摸開關或自動控制器等，通過用戶手動觸摸開關來控制氣體的供應情況，也可設置自動控制器來實現氣體供給控制。自動控制器可通過控制時間等參數來進行控制。
65.阻變件300設于殼體100內，阻變件300由阻變材料構成。阻變材料是指電阻值可在一定范圍內變化的材料，如阻變材料隨著周圍環境的改變在低阻態、中低阻態和高阻態等多種阻態間轉變。
66.本公開中阻變件300的材料基于供氣裝置200提供的氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變。通常情況下，金屬的電阻值很低，當阻變件300的材料為金屬時，該電阻開關處于低電阻狀態，此時該電阻開關可對應于所接電路的高功率導通狀態。金屬氧化物的電阻值較高，且不同金屬氧化物對應有不同的電阻值。當阻變件300的材料為金屬氧化物時，該電阻開關處于較高電阻狀態或高電阻狀態。當阻變件300的材料在不同金屬氧化物間轉變時，該電阻開關也可對應于所接電路的不同功率導通狀態或斷開狀態。
67.本公開提供的電阻開關，由于阻變件300的材料可以在金屬和多種金屬氧化物之間轉變，因此，該電阻開關可在多種阻值狀態間轉換，從而使得所接電路在不同功率導通狀態和斷開狀態間切換。與相關技術相比，本公開提供的電阻開關，至少可以在斷開狀態和兩種不同功率的導通狀態間進行切換。
68.在本公開一些實施例中，阻變件300的材料基于供氣裝置200提供的氣體在鐵(fe)、氧化亞鐵(feo)、四氧化三鐵(fe3o4)和氧化鐵(fe2o3)之間相互轉變。
69.如圖2所示，鐵是比較活潑的金屬，在金屬活動順序表里排在氫的前面。鐵的核外電子數為26，按照電子排布規律，鐵的核外電子排布為1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d
6 4s2，其最外層電子容易脫離束縛形成大量自由電子，導電性能優異。因此，鐵具有很低的電阻值，使得電阻開關對應于低電阻狀態，進而可對應于所接電路的高功率導通狀態。
70.如圖3所示，氧化亞鐵是鐵的氧化物之一，由氧化態為二價的鐵與氧共價結合。二價鐵的核外電子數為24，按照電子排布規律，二價鐵的核外電子排布為1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d6，3d軌道容易失去一個電子形成更加穩定的半滿狀態。因此，二價鐵有一定的導電性，但其電阻值會稍高于鐵。因此，氧化亞鐵具有較低的電阻值，使得電阻開關對應于較低電阻狀態，進而可對應于所接電路的中高功率導通狀態。
71.如圖4所示，氧化鐵是鐵的氧化物之一，由氧化態為三價的鐵與氧共價結合。三價鐵的核外電子數為23，按照電子排布規律，三價鐵的核外電子排布為1s2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d5，其3d軌道處于穩定的半滿狀態，不易得失電子，難以導電。因此，三價鐵的電阻值高，不
易導電。因此，氧化鐵具有高的電阻值，使得電阻開關對應于高電阻狀態，進而可對應于所接電路的斷開狀態。
72.四氧化三鐵是鐵的氧化物之一，由氧化態為二價和三價的鐵與氧共價結合。四氧化三鐵中同時包含二價鐵和三價鐵，并且二價鐵和三價鐵在八面體位置上基本上是無序排列的，二價鐵和三價鐵的相互轉化會加速電子的轉移，所以四氧化三鐵的電阻值比氧化亞鐵低，但比鐵高，其導電性比氧化亞鐵好，但比鐵差。因此，四氧化三鐵具有較高的電阻值，使得電阻開關對應于較高電阻狀態，進而可對應于所接電路的低功率導通狀態。
73.下面將具體說明本公開提供的電阻開關中阻變件300材料在鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵之間的轉變方式。
74.在本公開一些實施例中，阻變件300材料的初始狀態為鐵，在此需說明的是，本公開中的初始狀態僅僅是為了便于解釋說明阻變件300材料的循環轉變過程，在一些實施例中，阻變材料的初始狀態為鐵，在另一些實施例中阻變材料的初始狀態也可以為氧化鐵等。優選地，在初始制作本公開電阻開關時，阻變件300的材料為鐵。
75.如圖1所示，本公開中，阻變件300包括層疊設置的多層阻變材料層，多層阻變材料層并聯形成阻變件300。進一步地，阻變材料層為固態鐵。設置層狀結構的阻變材料層，有助于增大阻變材料與氧化性氣體或還原性氣體的接觸面積，從而保證阻變材料能夠順利進行氧化反應或還原反應，并在金屬和多種金屬氧化物之間轉變。
76.具體地，阻變材料層可以為網狀結構，以進一步提升阻變材料與氣體的接觸面積。在一些實施例中，網狀結構的阻變材料層可以是由鐵絲壓制而成，也可以是由鐵片穿設多個孔洞而成。
77.在一具體實施例中，阻變件300材料的初始狀態為鐵，且殼體100內為真空狀態或充滿惰性氣體。當供氣裝置200向殼體100內通入第一體積的氧化性氣體時，阻變件300的材料由鐵變為氧化亞鐵。該氧化性氣體的體積具體根據鐵反應生成氧化亞鐵的反應式而設定。具體地，在該實施例中，氧化性氣體為氧氣。即，當向殼體100內通入第一體積的氧氣時，阻變件300的材料由鐵轉變為氧化亞鐵，具體的反應式為：2fe+o2→
2feo。在該過程中，氧氣的通入量嚴格根據阻變件300中鐵的含量設定，鐵的摩爾量與氧氣的摩爾量之比為1:2。在該過程中，阻變件300的材料由鐵變為氧化亞鐵后，殼體100中為真空狀態或惰性氣體狀態。
78.進一步地，在阻變件300的材料變為氧化亞鐵之后，當供氣裝置200向殼體100內通入第二體積的氧化性氣體時，阻變件300的材料由氧化亞鐵變為四氧化三鐵。該氧化性氣體的體積具體根據氧化亞鐵反應生成四氧化三鐵的反應式而設定。具體地，在該實施例中，氧化性氣體為氧氣。即，當向殼體100內通入第二體積的氧氣時，阻變件300的材料由氧化亞鐵轉變為四氧化三鐵，具體的反應式為：6feo+o2→
2fe3o4。在該過程中，氧氣的通入量嚴格根據阻變件300中氧化亞鐵的含量設定，氧化亞鐵的摩爾量與氧氣的摩爾量之比為6:1。在該過程中，當阻變件300的材料由氧化亞鐵變為四氧化三鐵后，殼體100中為真空狀態或惰性氣體狀態。
79.進一步地，在阻變件300的材料變為四氧化三鐵之后，當供氣裝置200向殼體100內通入第三體積的氧化性氣體時，阻變件300的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵。該氧化性氣體的體積具體根據四氧化三鐵反應生成氧化鐵的反應式而設定。
80.具體地，在一實施例中，氧化性氣體為氧氣。即，當向殼體100內通入第三體積的氧
氣時，阻變件300的材料由四氧化三鐵轉變為氧化鐵，具體的反應式為：4fe3o4+o2→
6fe2o3。在該過程中，氧氣的通入量嚴格根據阻變件300中四氧化三鐵的含量設定，四氧化三鐵的摩爾量與氧氣的摩爾量之比為4:1。在該過程中，當阻變件300的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵后，殼體100中為真空狀態或惰性氣體狀態。
81.在另一實施例中，氧化性氣體為臭氧。即，當向殼體100內通入第三體積的臭氧時，阻變件300的材料由四氧化三鐵轉變為氧化鐵，具體的反應式為：6fe3o4+o3→
9fe2o3。在該過程中，臭氧的通入量嚴格根據阻變件300中四氧化三鐵的含量設定，四氧化三鐵的摩爾量與臭氧的摩爾量之比為6:1。在該過程中，當阻變件300的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵后，殼體100中為真空狀態或惰性氣體狀態。
82.進一步地，在阻變件300的材料變為氧化鐵之后，當供氣裝置200向殼體100內通入還原性氣體時，阻變件300的材料由氧化鐵變為鐵。該還原性氣體的體積具體根據氧化鐵反應生成鐵的反應式而設定。
83.具體地，在一實施例中，還原性氣體為氫氣。即，當向殼體100內通入氫氣時，阻變件300的材料由氧化鐵轉變為鐵，具體的反應式為：fe2o3+3h2→
2fe+3h2o。在該過程中，氫氣的通入量嚴格根據阻變件300中氧化鐵的含量設定，氧化鐵的摩爾量與氫氣的摩爾量之比為1:3。在該過程中，當阻變件300的材料由氧化鐵變為鐵后，殼體100中為真空狀態或惰性氣體狀態。
84.在另一實施例中，還原性氣體為一氧化碳。即，當向殼體100內通入一氧化碳時，阻變件300的材料由氧化鐵轉變為鐵，具體的反應式為：fe2o3+3co
→
2fe+3co2。在該過程中，一氧化碳的通入量嚴格根據阻變件300中氧化鐵的含量設定，氧化鐵的摩爾量與一氧化碳的摩爾量之比為1:3。在該過程中，當阻變件300的材料由氧化鐵變為鐵后，殼體100中為真空狀態或惰性氣體狀態。
85.基于上述過程，阻變件300的材料可以在鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵間循環轉變。本公開的電阻開關不僅可以實現開關功能，還能實現對電路所需不同功率的調節控制。
86.在本公開一些實施例中，電阻開關還包括加熱裝置(圖未示，設于殼體100內，用于向阻變件300提供熱量，以保證阻變件300的材料能順利發生對應的化學反應。舉例而言，當阻變件300的材料需由氧化亞鐵變為四氧化三鐵時，加熱裝置用于向殼體100提供熱量，以滿足氧化亞鐵變為四氧化三鐵所需的高溫條件，從而保證該化學反應的順利進行。又如，當阻變件300的材料需由氧化鐵變為鐵時，加熱裝置用于向殼體100提供熱量，以滿足氧化鐵變為鐵所需的高溫條件，從而保證該化學反應的順利進行。
87.在本公開一些實施例中，電阻開關還包括導電件400，連接于阻變件300，阻變件300通過導電件400與外界電路電連接。導電件400用于實現電阻開關與外界電路的連接，導電件400可以由金屬導電材料形成。舉例而言，導電件400為帶絕緣層的導線，導線的一端與阻變件300電連接，導線的另一端用于與外界電路電連接，從而將本公開電阻開關連接于所需電路。優選地，導電件400的外圍可涂覆耐高溫材料。
88.如圖1、圖5所示，本公開還提供一種電阻開關的制作方法，包括以下步驟：
89.步驟s100，提供阻變件300，并將阻變件300設置于密封的殼體100內；
90.步驟s200，向殼體100內提供氣體，使阻變件300的材料基于提供的氣體在金屬和
多種金屬氧化物之間相互轉變，氣體包括氧化性氣體和還原性氣體。
91.本公開一些實施例中，阻變件300的材料基于提供的氣體在鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵之間相互轉變。
92.進一步地，阻變件300的材料初始狀態為鐵。步驟s200包括：
93.步驟s210，向殼體100內通入第一體積的氧化性氣體，使阻變件300的材料由鐵變為氧化亞鐵；
94.步驟s220，向殼體100內通入第二體積的氧化性氣體，使阻變件300的材料由氧化亞鐵變為四氧化三鐵；
95.步驟s230，向殼體100內通入第三體積的氧化性氣體，使阻變件300的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵；
96.步驟s240，向殼體100內通入還原性氣體，使阻變件300的材料由氧化鐵變為鐵。
97.本公開還提供一種半導體器件，包含上述任一實施方式的電阻開關。該半導體器件可以是存儲器等。進一步地，本公開提供的電阻開關可連接于晶體管的柵極，以控制電路的不同狀態的開啟和關閉。
98.需要說明的是，盡管在附圖中以特定順序描述了本公開中方法的各個步驟，但是，這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些步驟，或是必須執行全部所示的步驟才能實現期望的結果。附加的或備選的，可以省略某些步驟，將多個步驟合并為一個步驟執行，以及/或者將一個步驟分解為多個步驟執行等，均應視為本公開的一部分。
99.應可理解的是，本公開不將其應用限制到本說明書提出的部件的詳細結構和布置方式。本公開能夠具有其他實施方式，并且能夠以多種方式實現并且執行。前述變形形式和修改形式落在本公開的范圍內。應可理解的是，本說明書公開和限定的本公開延伸到文中和/或附圖中提到或明顯的兩個或兩個以上單獨特征的所有可替代組合。所有這些不同的組合構成本公開的多個可替代方面。本說明書的實施方式說明了已知用于實現本公開的最佳方式，并且將使本領域技術人員能夠利用本公開。
技術特征：
1.一種電阻開關，其特征在于，包括：殼體，為密閉中空結構；供氣裝置，設于所述殼體外，并與所述殼體連通，用于向所述殼體內提供氣體，所述氣體包括氧化性氣體和還原性氣體；阻變件，設于所述殼體內，所述阻變件的材料基于所述供氣裝置提供的氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變。2.根據權利要求1所述的電阻開關，其特征在于，所述阻變件的材料基于所述供氣裝置提供的氣體在鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵之間相互轉變。3.根據權利要求2所述的電阻開關，其特征在于，所述阻變件的材料初始狀態為鐵；當所述供氣裝置向所述殼體內通入第一體積的所述氧化性氣體時，所述阻變件的材料由鐵變為氧化亞鐵。4.根據權利要求3所述的電阻開關，其特征在于，在所述阻變件的材料變為氧化亞鐵之后，當所述供氣裝置向所述殼體內通入第二體積的所述氧化性氣體時，所述阻變件的材料由氧化亞鐵變為四氧化三鐵。5.根據權利要求4所述的電阻開關，其特征在于，在所述阻變件的材料變為四氧化三鐵之后，當所述供氣裝置向所述殼體內通入第三體積的所述氧化性氣體時，所述阻變件的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵。6.根據權利要求5所述的電阻開關，其特征在于，在所述阻變件的材料變為氧化鐵之后，當所述供氣裝置向所述殼體內通入所述還原性氣體時，所述阻變件的材料由氧化鐵變為鐵。7.根據權利要求2所述的電阻開關，其特征在于，所述氧化性氣體包括氧氣、臭氧中的一種或其組合，所述還原性氣體包括氫氣、一氧化碳中的一種或其組合。8.根據權利要求1所述的電阻開關，其特征在于，所述氣體還包括惰性氣體。9.根據權利要求1所述的電阻開關，其特征在于，所述阻變件包括層疊設置的多層阻變材料層，多層所述阻變材料層間并聯。10.根據權利要求1所述的電阻開關，其特征在于，所述阻變材料層為網狀結構。11.根據權利要求1所述的電阻開關，其特征在于，所述電阻開關還包括：導電件，連接于所述阻變件，所述阻變件通過所述導電件與外界電路電連接。12.根據權利要求1所述的電阻開關，其特征在于，所述電阻開關還包括：加熱裝置，設于所述殼體內，用于向所述阻變件提供熱量。13.一種電阻開關的制備方法，其特征在于，包括：提供阻變件，并將阻變件設置于密封的殼體內；向所述殼體內提供氣體，使所述阻變件的材料基于提供的所述氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變，所述氣體包括氧化性氣體和還原性氣體。14.根據權利要求13所述的電阻開關的制備方法，其特征在于，所述阻變件的材料基于提供的所述氣體在鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵和氧化鐵之間相互轉變。15.根據權利要求14所述的電阻開關的制備方法，其特征在于，所述阻變件的材料初始狀態為鐵；步驟向所述殼體內提供氣體，使所述阻變件的材料基于提供的所述氣體在金屬和多種
金屬氧化物之間相互轉變包括，向所述殼體內通入第一體積的所述氧化性氣體，使所述阻變件的材料由鐵變為氧化亞鐵；向所述殼體內通入第二體積的所述氧化性氣體，使所述阻變件的材料由氧化亞鐵變為四氧化三鐵；向所述殼體內通入第三體積的所述氧化性氣體，使所述阻變件的材料由四氧化三鐵變為氧化鐵；向所述殼體內通入所述還原性氣體，使所述阻變件的材料由氧化鐵變為鐵。16.一種半導體器件，其特征在于，包括權利要求1-12任一項所述的電阻開關。
技術總結
本公開提供了一種半導體器件、電阻開關及其制作方法，屬于電學元件技術領域。該電阻開關包括殼體，為密閉中空結構；供氣裝置，設于所述殼體外，并與所述殼體連通，用于向所述殼體內提供氣體，所述氣體包括氧化性氣體和還原性氣體；阻變件，設于所述殼體內，所述阻變件的材料基于所述供氣裝置提供的氣體在金屬和多種金屬氧化物之間相互轉變。本公開電阻開關可對應多種阻值狀態，將其連接于電路時，不同阻值狀態可分別對應于電路的不同功率導通狀態或斷開狀態，從而滿足電路在不同狀況下需要不同功率的要求。功率的要求。功率的要求。
