半导体器件、电阻开关及其制作方法技术

本公开提供了一种半导体器件、电阻开关及其制作方法，属于电学元件技术领域。该电阻开关包括壳体，为密闭中空结构；供气装置，设于所述壳体外，并与所述壳体连通，用于向所述壳体内提供气体，所述气体包括氧化性气体和还原性气体；阻变件，设于所述壳体内，所述阻变件的材料基于所述供气装置提供的气体在金属和多种金属氧化物之间相互转变。本公开电阻开关可对应多种阻值状态，将其连接于电路时，不同阻值状态可分别对应于电路的不同功率导通状态或断开状态，从而满足电路在不同状况下需要不同功率的要求。功率的要求。功率的要求。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件、电阻开关及其制作方法


[0001]本公开涉及电学元件
，尤其涉及一种半导体器件、电阻开关及其制作方法。

技术介绍

[0002]电阻开关是实现电路开关状态的主要元器件之一。电阻开关通过改变其内阻变材料的电阻值，从而改变电路的通断状态。现有技术中，电阻开关通常只包含两种状态，分别对应电路的开启和关闭。然而，随着电子技术的发展，对电阻开关提出了更高的要求。
[0003]所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]本公开的目的在于提供一种半导体器件、电阻开关及其制作方法，该电阻开关可对应多种阻值状态，将其连接于电路时，不同阻值状态可分别对应于电路的不同功率导通状态或断开状态，从而满足电路在不同状况下需要不同功率的要求。
[0005]为实现上述专利技术目的，本公开采用如下技术方案：
[0006]根据本公开的第一个方面，提供一种电阻开关，包括：
[0007]壳体，为密闭中空结构；
[0008]供气装置，设于所述壳体外，并与所述壳体连通，用于向所述壳体内提供气体，所述气体包括氧化性气体和还原性气体；
[0009]阻变件，设于所述壳体内，所述阻变件的材料基于所述供气装置提供的气体在金属和多种金属氧化物之间相互转变。
[0010]在本公开的一种示例性实施例中，所述阻变件的材料基于所述供气装置提供的气体在铁、氧化亚铁、四氧化三铁和氧化铁之间相互转变。
[0011]在本公开的一种示例性实施例中，所述阻变件的材料初始状态为铁；
[0012]当所述供气装置向所述壳体内通入第一体积的所述氧化性气体时，所述阻变件的材料由铁变为氧化亚铁。
[0013]在本公开的一种示例性实施例中，在所述阻变件的材料变为氧化亚铁之后，当所述供气装置向所述壳体内通入第二体积的所述氧化性气体时，所述阻变件的材料由氧化亚铁变为四氧化三铁。
[0014]在本公开的一种示例性实施例中，在所述阻变件的材料变为四氧化三铁之后，当所述供气装置向所述壳体内通入第三体积的所述氧化性气体时，所述阻变件的材料由四氧化三铁变为氧化铁。
[0015]在本公开的一种示例性实施例中，在所述阻变件的材料变为氧化铁之后，当所述供气装置向所述壳体内通入所述还原性气体时，所述阻变件的材料由氧化铁变为铁。
[0016]在本公开的一种示例性实施例中，所述氧化性气体包括氧气、臭氧中的一种或其
组合，所述还原性气体包括氢气、一氧化碳中的一种或其组合。
[0017]在本公开的一种示例性实施例中，所述气体还包括惰性气体。
[0018]在本公开的一种示例性实施例中，所述阻变件包括层叠设置的多层阻变材料层，多层所述阻变材料层间并联。
[0019]在本公开的一种示例性实施例中，所述阻变材料层为网状结构。
[0020]在本公开的一种示例性实施例中，所述电阻开关还包括：
[0021]导电件，连接于所述阻变件，所述阻变件通过所述导电件与外界电路电连接。
[0022]在本公开的一种示例性实施例中，所述电阻开关还包括：
[0023]加热装置，设于所述壳体内，用于向所述阻变件提供热量。
[0024]根据本公开第二个方面，提供一种电阻开关的制备方法，包括：
[0025]提供阻变件，并将阻变件设置于密封的壳体内；
[0026]向所述壳体内提供气体，使所述阻变件的材料基于提供的所述气体在金属和多种金属氧化物之间相互转变，所述气体包括氧化性气体和还原性气体。
[0027]在本公开的一种示例性实施例中，所述阻变件的材料基于提供的所述气体在铁、氧化亚铁、四氧化三铁和氧化铁之间相互转变。
[0028]在本公开的一种示例性实施例中，所述阻变件的材料初始状态为铁；
[0029]步骤向所述壳体内提供气体，使所述阻变件的材料基于提供的所述气体在金属和多种金属氧化物之间相互转变包括，
[0030]向所述壳体内通入第一体积的所述氧化性气体，使所述阻变件的材料由铁变为氧化亚铁；
[0031]向所述壳体内通入第二体积的所述氧化性气体，使所述阻变件的材料由氧化亚铁变为四氧化三铁；
[0032]向所述壳体内通入第三体积的所述氧化性气体，使所述阻变件的材料由四氧化三铁变为氧化铁；
[0033]向所述壳体内通入所述还原性气体，使所述阻变件的材料由氧化铁变为铁。
[0034]根据本公开第三个方面，提供一种半导体器件，包括第一方面所述的电阻开关。
[0035]本公开提供的电阻开关，包括壳体、供气装置和阻变件，阻变件设置于壳体内，供气装置用于向壳体提供气体。其中，供气装置向壳体提供氧化性气体和还原性气体，使得阻变件的材料在金属和多种金属氧化物之间转变。金属和不同的金属氧化物分别对应有不同的电阻，因此，该电阻开关可对应多种阻值状态。将其连接于电路时，不同阻值状态可分别对应于电路的不同功率导通状态或断开状态，从而满足电路在不同状况下需要不同功率的要求。
附图说明
[0036]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0037]图1是本公开示例性实施例中电阻开关结构示意图；
[0038]图2是铁原子核外电子排布示意图；
[0039]图3是二价铁核外电子排布示意图；
[0040]图4是三价铁核外电子排布示意图；
[0041]图5是本公开示例性实施例中电阻开关制作方法流程图。
[0042]图中主要元件附图标记说明如下：
[0043]100
‑
壳体；200
‑
供气装置；300
‑
阻变件；400
‑
导电件。
具体实施方式
[0044]现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。
[0045]在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
[0046]所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。
[0047]当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻开关，其特征在于，包括：壳体，为密闭中空结构；供气装置，设于所述壳体外，并与所述壳体连通，用于向所述壳体内提供气体，所述气体包括氧化性气体和还原性气体；阻变件，设于所述壳体内，所述阻变件的材料基于所述供气装置提供的气体在金属和多种金属氧化物之间相互转变。2.根据权利要求1所述的电阻开关，其特征在于，所述阻变件的材料基于所述供气装置提供的气体在铁、氧化亚铁、四氧化三铁和氧化铁之间相互转变。3.根据权利要求2所述的电阻开关，其特征在于，所述阻变件的材料初始状态为铁；当所述供气装置向所述壳体内通入第一体积的所述氧化性气体时，所述阻变件的材料由铁变为氧化亚铁。4.根据权利要求3所述的电阻开关，其特征在于，在所述阻变件的材料变为氧化亚铁之后，当所述供气装置向所述壳体内通入第二体积的所述氧化性气体时，所述阻变件的材料由氧化亚铁变为四氧化三铁。5.根据权利要求4所述的电阻开关，其特征在于，在所述阻变件的材料变为四氧化三铁之后，当所述供气装置向所述壳体内通入第三体积的所述氧化性气体时，所述阻变件的材料由四氧化三铁变为氧化铁。6.根据权利要求5所述的电阻开关，其特征在于，在所述阻变件的材料变为氧化铁之后，当所述供气装置向所述壳体内通入所述还原性气体时，所述阻变件的材料由氧化铁变为铁。7.根据权利要求2所述的电阻开关，其特征在于，所述氧化性气体包括氧气、臭氧中的一种或其组合，所述还原性气体包括氢气、一氧化碳中的一种或其组合。8.根据权利要求1所述的电阻开关，其特征在于，所述气体还包括惰性气体。9.根据权利要求1所述的电阻开关，其特征在于，所述阻变件包括层叠设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱高序，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：