半导体器件、电阻开关及其制作方法与流程
1.本公开涉及电学元件技术领域，尤其涉及一种半导体器件、电阻开关及其制作方法。
背景技术：
2.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。
3.所述背景技术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。
技术实现要素：
4.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。
5.为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：
6.根据本公开的第一个方面，提供一种电阻开关，包括：
7.壳体，为密闭中空结构；
8.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；
9.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。
10.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。
11.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；
12.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。
13.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。
14.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。
15.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。
16.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。
17.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。
18.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。
19.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。
20.在本公开的一种示例性实施例中，所述电阻开关还包括：
21.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。
22.在本公开的一种示例性实施例中，所述电阻开关还包括：
23.加热装置，设于所述壳体内，用于向所述阻变件提供热量。
24.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：
25.提供阻变件，并将阻变件设置于密封的壳体内；
26.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。
27.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。
28.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；
29.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，
30.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；
31.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；
32.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；
33.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。
34.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。
35.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
36.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。
37.图1是本公开示例性实施例中电阻开关结构示意图；
38.图2是铁原子核外电子排布示意图；
39.图3是二价铁核外电子排布示意图；
40.图4是三价铁核外电子排布示意图；
41.图5是本公开示例性实施例中电阻开关制作方法流程图。
42.图中主要元件附图标记说明如下：
43.100-壳体；200-供气装置；300-阻变件；400-导电件。
具体实施方式
44.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。
45.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。
46.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。
47.当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
48.用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
49.相关技术中，电阻开关通常只包含两种状态，分别对应电路的开启与关闭。这类电阻开关中的阻变材料一般只发生一次氧化还原反应，因此，其只能在两种状态间转换，如低电阻和高电阻，从而也只能实现电路的开启和关闭，该种电阻开关无法满足现在电路的需求。
50.如图1所示，本公开实施方式中提供一种电阻开关，包括：壳体100，为密闭中空结构；供气装置200，设于壳体100外，并与壳体100连通，用于向壳体100提供气体，气体包括氧化性气体和还原性气体；阻变件300，设于壳体100内，阻变件300的材料基于供气装置200提供的气体在金属和多种金属氧化物之间相互转变。
51.本公开提供的电阻开关，包括壳体100、供气装置200和阻变件300，阻变件300设置于壳体100内，供气装置200用于向壳体100提供气体。其中，供气装置200向壳体100提供氧化性气体和还原性气体，使得阻变件300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。
52.下面结合附图对本公开实施方式提供的电阻开关的各部件进行详细说明：
53.如图1所示，本公开提供一种电阻开关，该电阻开关可连接于多种电路，其通过改变自身阻值的大小，实现电路在多种功率状态间的切换。距举例而言，本公开提供的电阻开关可连接于灯控制电路中，用于调节控制灯的亮度，满足人们在不同时刻对灯光亮度的不同需求。此外，本公开提供的电阻开关也可用于集成电路，用于制作显示器和存储器等电子器件，以满足不同显示状态或存储状态的需求。
54.本公开提供的电阻开关，包括壳体100、供气装置200和阻变件300。壳体100为密闭的中空结构，中空结构形成容纳腔，该容纳腔为电阻开关的其他部件提供容纳空间。壳体100为密闭结构，是指该壳体100内部不能与外界空气连通，外界空气不能进入壳体100内部，以保证壳体100内部空间气体的可控度。
55.壳体100的形状结构可根据实际情况进行设定，壳体100可以是长方体、正方体、圆柱体、球体等多种规则的几何体，也可以是不规则的异形几何体，如经过倒角处理的长方体等。壳体100大小也可根据实际情况进行设定，当该电阻开关用于普通电路，如家用电器电路时，壳体100的尺寸可相对设置大一些。当该电阻开关用于集成电路时，壳体100尺寸应尽量缩小，以满足集成电路的需求。
56.此外，壳体100应具有绝缘性，具体地，壳体100可由绝缘材料制成，也可以通过在壳体100外涂布绝缘层制成。而且，壳体100的壳壁可以是单层结构，也可以是多层结构，只要能提供相对稳定的容纳空间，且能满足绝缘需求即可，具体本公开不做限定。
57.供气装置200设于壳体100外，并与壳体100连通，用于向壳体100内提供气体。该供气装置200提供的气体包括氧化性气体和还原性气体。氧化性气体具有氧化性，能够使某些物质发生氧化反应，例如，氧化性气体可以使金属氧化，生成金属氧化物。还原性气体为具有还原性的气体，能够使某些物质发生还原反应，例如，还原性气体可以使金属氧化物发生还原反应，生成金属。
58.在本公开一实施例中，供气装置200的数量可以为多个，每个供气装置200分别对应提供不同的气体，如供气装置200的数量为两个，分别用于提供氧化性气体和还原性气体，每个供气装置200均可独立控制。
59.在本公开另一实施例中，供气装置200的数量也可以为一个，其内包括用于容纳氧化性气体的第一子区和用于容纳还原性气体的第二子区，第一子区和第二子区相互隔离，以保证氧化性气体和还原性气体之间不相互干扰。在该实施例中，氧化性气体和还原性气体可分别通过不同的气体通道进入壳体100内。每个气体通道都可以独立进行控制。进一步地，气体通道上可设置流量阀或时间控制器等，以控制进入壳体100内的气体量的大小。气体量的大小可通过控制气体流速、气体输入时间或气体摩尔量等实现。
60.供气装置200中的氧化性气体可以为一种或多种。在本公开一些实施例中，氧化性气体包括氧气(o2)、臭氧(o3)中的一种或其组合，氧气和臭氧相互隔离。举例而言，供气装置200中用于容纳氧化性气体的第一子区，可以再分为多个子单元，每个子单元分别用于容纳不同的氧化性气体，且每个子单元可独立进行控制。举例而言，第一子区可包括氧气单元和臭氧单元，分别用于容纳氧气和臭氧。
61.同理，还原性气体也可以包括一种或多种。在本公开一些实施例中，还原性气体包括氢气(h2)、一氧化碳(co)中的一种或其组合。氢气、一氧化碳具有还原性，可以将金属氧化物还原生成金属。输送还原性气体的气体通道上也可设置流量阀或时间控制器等，以控
制进入壳体100内的气体量的大小。气体量的大小可通过控制气体流速、气体输入时间或气体摩尔量等实现。
62.在本公开一些实施例中，供气装置200提供的气体还可以包括惰性气体。惰性气体具有良好的化学稳定性，一般不与其他物质发生化学反应。在阻变件300处于未使用状态时，供气装置200可向壳体100内提供惰性气体，使壳体100内充满惰性气体，以保证阻变件300在未使用时的稳定性。
63.在此需说明的是，本公开供气装置200中也可包括一些化学反应装置，以用来生成不同的气体。当然，供气装置200中也可以不设置化学反应装置，即供气装置200中的气体不通过化学反应生成间接提供，而是直接供给。
64.此外，供气装置200也可设置触摸开关或自动控制器等，通过用户手动触摸开关来控制气体的供应情况，也可设置自动控制器来实现气体供给控制。自动控制器可通过控制时间等参数来进行控制。
65.阻变件300设于壳体100内，阻变件300由阻变材料构成。阻变材料是指电阻值可在一定范围内变化的材料，如阻变材料随着周围环境的改变在低阻态、中低阻态和高阻态等多种阻态间转变。
66.本公开中阻变件300的材料基于供气装置200提供的气体在金属和多种金属氧化物之间相互转变。通常情况下，金属的电阻值很低，当阻变件300的材料为金属时，该电阻开关处于低电阻状态，此时该电阻开关可对应于所接电路的高功率导通状态。金属氧化物的电阻值较高，且不同金属氧化物对应有不同的电阻值。当阻变件300的材料为金属氧化物时，该电阻开关处于较高电阻状态或高电阻状态。当阻变件300的材料在不同金属氧化物间转变时，该电阻开关也可对应于所接电路的不同功率导通状态或断开状态。
67.本公开提供的电阻开关，由于阻变件300的材料可以在金属和多种金属氧化物之间转变，因此，该电阻开关可在多种阻值状态间转换，从而使得所接电路在不同功率导通状态和断开状态间切换。与相关技术相比，本公开提供的电阻开关，至少可以在断开状态和两种不同功率的导通状态间进行切换。
68.在本公开一些实施例中，阻变件300的材料基于供气装置200提供的气体在铁(fe)、氧化亚铁(feo)、四氧化三铁(fe3o4)和氧化铁(fe2o3)之间相互转变。
69.如图2所示，铁是比较活泼的金属，在金属活动顺序表里排在氢的前面。铁的核外电子数为26，按照电子排布规律，铁的核外电子排布为1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d
6 4s2，其最外层电子容易脱离束缚形成大量自由电子，导电性能优异。因此，铁具有很低的电阻值，使得电阻开关对应于低电阻状态，进而可对应于所接电路的高功率导通状态。
70.如图3所示，氧化亚铁是铁的氧化物之一，由氧化态为二价的铁与氧共价结合。二价铁的核外电子数为24，按照电子排布规律，二价铁的核外电子排布为1s
2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d6，3d轨道容易失去一个电子形成更加稳定的半满状态。因此，二价铁有一定的导电性，但其电阻值会稍高于铁。因此，氧化亚铁具有较低的电阻值，使得电阻开关对应于较低电阻状态，进而可对应于所接电路的中高功率导通状态。
71.如图4所示，氧化铁是铁的氧化物之一，由氧化态为三价的铁与氧共价结合。三价铁的核外电子数为23，按照电子排布规律，三价铁的核外电子排布为1s2 2s
2 2p
6 3s
2 3p
6 3d5，其3d轨道处于稳定的半满状态，不易得失电子，难以导电。因此，三价铁的电阻值高，不
易导电。因此，氧化铁具有高的电阻值，使得电阻开关对应于高电阻状态，进而可对应于所接电路的断开状态。
72.四氧化三铁是铁的氧化物之一，由氧化态为二价和三价的铁与氧共价结合。四氧化三铁中同时包含二价铁和三价铁，并且二价铁和三价铁在八面体位置上基本上是无序排列的，二价铁和三价铁的相互转化会加速电子的转移，所以四氧化三铁的电阻值比氧化亚铁低，但比铁高，其导电性比氧化亚铁好，但比铁差。因此，四氧化三铁具有较高的电阻值，使得电阻开关对应于较高电阻状态，进而可对应于所接电路的低功率导通状态。
73.下面将具体说明本公开提供的电阻开关中阻变件300材料在铁、氧化亚铁、四氧化三铁和氧化铁之间的转变方式。
74.在本公开一些实施例中，阻变件300材料的初始状态为铁，在此需说明的是，本公开中的初始状态仅仅是为了便于解释说明阻变件300材料的循环转变过程，在一些实施例中，阻变材料的初始状态为铁，在另一些实施例中阻变材料的初始状态也可以为氧化铁等。优选地，在初始制作本公开电阻开关时，阻变件300的材料为铁。
75.如图1所示，本公开中，阻变件300包括层叠设置的多层阻变材料层，多层阻变材料层并联形成阻变件300。进一步地，阻变材料层为固态铁。设置层状结构的阻变材料层，有助于增大阻变材料与氧化性气体或还原性气体的接触面积，从而保证阻变材料能够顺利进行氧化反应或还原反应，并在金属和多种金属氧化物之间转变。
76.具体地，阻变材料层可以为网状结构，以进一步提升阻变材料与气体的接触面积。在一些实施例中，网状结构的阻变材料层可以是由铁丝压制而成，也可以是由铁片穿设多个孔洞而成。
77.在一具体实施例中，阻变件300材料的初始状态为铁，且壳体100内为真空状态或充满惰性气体。当供气装置200向壳体100内通入第一体积的氧化性气体时，阻变件300的材料由铁变为氧化亚铁。该氧化性气体的体积具体根据铁反应生成氧化亚铁的反应式而设定。具体地，在该实施例中，氧化性气体为氧气。即，当向壳体100内通入第一体积的氧气时，阻变件300的材料由铁转变为氧化亚铁，具体的反应式为：2fe+o2→
2feo。在该过程中，氧气的通入量严格根据阻变件300中铁的含量设定，铁的摩尔量与氧气的摩尔量之比为1:2。在该过程中，阻变件300的材料由铁变为氧化亚铁后，壳体100中为真空状态或惰性气体状态。
78.进一步地，在阻变件300的材料变为氧化亚铁之后，当供气装置200向壳体100内通入第二体积的氧化性气体时，阻变件300的材料由氧化亚铁变为四氧化三铁。该氧化性气体的体积具体根据氧化亚铁反应生成四氧化三铁的反应式而设定。具体地，在该实施例中，氧化性气体为氧气。即，当向壳体100内通入第二体积的氧气时，阻变件300的材料由氧化亚铁转变为四氧化三铁，具体的反应式为：6feo+o2→
2fe3o4。在该过程中，氧气的通入量严格根据阻变件300中氧化亚铁的含量设定，氧化亚铁的摩尔量与氧气的摩尔量之比为6:1。在该过程中，当阻变件300的材料由氧化亚铁变为四氧化三铁后，壳体100中为真空状态或惰性气体状态。
79.进一步地，在阻变件300的材料变为四氧化三铁之后，当供气装置200向壳体100内通入第三体积的氧化性气体时，阻变件300的材料由四氧化三铁变为氧化铁。该氧化性气体的体积具体根据四氧化三铁反应生成氧化铁的反应式而设定。
80.具体地，在一实施例中，氧化性气体为氧气。即，当向壳体100内通入第三体积的氧
气时，阻变件300的材料由四氧化三铁转变为氧化铁，具体的反应式为：4fe3o4+o2→
6fe2o3。在该过程中，氧气的通入量严格根据阻变件300中四氧化三铁的含量设定，四氧化三铁的摩尔量与氧气的摩尔量之比为4:1。在该过程中，当阻变件300的材料由四氧化三铁变为氧化铁后，壳体100中为真空状态或惰性气体状态。
81.在另一实施例中，氧化性气体为臭氧。即，当向壳体100内通入第三体积的臭氧时，阻变件300的材料由四氧化三铁转变为氧化铁，具体的反应式为：6fe3o4+o3→
9fe2o3。在该过程中，臭氧的通入量严格根据阻变件300中四氧化三铁的含量设定，四氧化三铁的摩尔量与臭氧的摩尔量之比为6:1。在该过程中，当阻变件300的材料由四氧化三铁变为氧化铁后，壳体100中为真空状态或惰性气体状态。
82.进一步地，在阻变件300的材料变为氧化铁之后，当供气装置200向壳体100内通入还原性气体时，阻变件300的材料由氧化铁变为铁。该还原性气体的体积具体根据氧化铁反应生成铁的反应式而设定。
83.具体地，在一实施例中，还原性气体为氢气。即，当向壳体100内通入氢气时，阻变件300的材料由氧化铁转变为铁，具体的反应式为：fe2o3+3h2→
2fe+3h2o。在该过程中，氢气的通入量严格根据阻变件300中氧化铁的含量设定，氧化铁的摩尔量与氢气的摩尔量之比为1:3。在该过程中，当阻变件300的材料由氧化铁变为铁后，壳体100中为真空状态或惰性气体状态。
84.在另一实施例中，还原性气体为一氧化碳。即，当向壳体100内通入一氧化碳时，阻变件300的材料由氧化铁转变为铁，具体的反应式为：fe2o3+3co
→
2fe+3co2。在该过程中，一氧化碳的通入量严格根据阻变件300中氧化铁的含量设定，氧化铁的摩尔量与一氧化碳的摩尔量之比为1:3。在该过程中，当阻变件300的材料由氧化铁变为铁后，壳体100中为真空状态或惰性气体状态。
85.基于上述过程，阻变件300的材料可以在铁、氧化亚铁、四氧化三铁和氧化铁间循环转变。本公开的电阻开关不仅可以实现开关功能，还能实现对电路所需不同功率的调节控制。
86.在本公开一些实施例中，电阻开关还包括加热装置(图未示，设于壳体100内，用于向阻变件300提供热量，以保证阻变件300的材料能顺利发生对应的化学反应。举例而言，当阻变件300的材料需由氧化亚铁变为四氧化三铁时，加热装置用于向壳体100提供热量，以满足氧化亚铁变为四氧化三铁所需的高温条件，从而保证该化学反应的顺利进行。又如，当阻变件300的材料需由氧化铁变为铁时，加热装置用于向壳体100提供热量，以满足氧化铁变为铁所需的高温条件，从而保证该化学反应的顺利进行。
87.在本公开一些实施例中，电阻开关还包括导电件400，连接于阻变件300，阻变件300通过导电件400与外界电路电连接。导电件400用于实现电阻开关与外界电路的连接，导电件400可以由金属导电材料形成。举例而言，导电件400为带绝缘层的导线，导线的一端与阻变件300电连接，导线的另一端用于与外界电路电连接，从而将本公开电阻开关连接于所需电路。优选地，导电件400的外围可涂覆耐高温材料。
88.如图1、图5所示，本公开还提供一种电阻开关的制作方法，包括以下步骤：
89.步骤s100，提供阻变件300，并将阻变件300设置于密封的壳体100内；
90.步骤s200，向壳体100内提供气体，使阻变件300的材料基于提供的气体在金属和
多种金属氧化物之间相互转变，气体包括氧化性气体和还原性气体。
91.本公开一些实施例中，阻变件300的材料基于提供的气体在铁、氧化亚铁、四氧化三铁和氧化铁之间相互转变。
92.进一步地，阻变件300的材料初始状态为铁。步骤s200包括：
93.步骤s210，向壳体100内通入第一体积的氧化性气体，使阻变件300的材料由铁变为氧化亚铁；
94.步骤s220，向壳体100内通入第二体积的氧化性气体，使阻变件300的材料由氧化亚铁变为四氧化三铁；
95.步骤s230，向壳体100内通入第三体积的氧化性气体，使阻变件300的材料由四氧化三铁变为氧化铁；
96.步骤s240，向壳体100内通入还原性气体，使阻变件300的材料由氧化铁变为铁。
97.本公开还提供一种半导体器件，包含上述任一实施方式的电阻开关。该半导体器件可以是存储器等。进一步地，本公开提供的电阻开关可连接于晶体管的栅极，以控制电路的不同状态的开启和关闭。
98.需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。
99.应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。
技术特征：
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的多层阻变材料层，多层所述阻变材料层间并联。10.根据权利要求1所述的电阻开关，其特征在于，所述阻变材料层为网状结构。11.根据权利要求1所述的电阻开关，其特征在于，所述电阻开关还包括：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。12.根据权利要求1所述的电阻开关，其特征在于，所述电阻开关还包括：加热装置，设于所述壳体内，用于向所述阻变件提供热量。13.一种电阻开关的制备方法，其特征在于，包括：提供阻变件，并将阻变件设置于密封的壳体内；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。14.根据权利要求13所述的电阻开关的制备方法，其特征在于，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。15.根据权利要求14所述的电阻开关的制备方法，其特征在于，所述阻变件的材料初始状态为铁；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，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；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；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；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。16.一种半导体器件，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的电阻开关。
技术总结
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。
