可變電阻器件及半導體裝置以及該半導體裝置的操作方法

2023-05-19 04:38:16

專利名稱：：可變電阻器件及半導體裝置以及該半導體裝置的操作方法
技術領域：
：示例性實施例涉及半導體裝置，更具體地，涉及可變電阻器件、包括該可變電阻器件的半導體裝置以及該半導體裝置的操作方法。
背景技術：
：存儲器件可以是非易失性的並且可以不需要刷新。非易失性存儲器件的類型可以包括相變RAM(PRAM)、納米浮置柵存儲器(NFGM)、聚合物RAM(PoRAM)、磁性RAM(MRAM)、鐵電RAM(FeRAM)以及電阻RAM(RRAM)。RRAM基於當足夠高的電壓施加到可變電阻材料時可以產生電流通路的現象。該通路的產生導致降低的電阻。一旦產生通路，可以通過施加足夠的電壓到可變電阻材料來消除或再產生通路。
發明內容本發明提供了可變電阻器件、包括該可變電阻器件的半導體裝置以及該半導體裝置的操作方法，在該可變電阻器件中增大了高電阻狀態與低電阻狀態的電阻之間的差從而改善了可變電阻器件的可靠性。根據示例性實施例，一種包括可變電阻器件的半導體裝置的操作方法包括通過施加重置脈衝電壓(resetpulsevoltage)到可變電阻器件使得可變電阻器件從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，寫入第一數據到半導體裝置；以及通過施加設定脈衝電壓(setpulsevoltage)到可變電阻器件使得可變電阻器件從所述第二電阻狀態切換到所述第一電阻狀態，寫入第二數據到半導體裝置，重置脈衝電壓高於設定脈衝電壓，並且第二電阻狀態的電阻大於第一電阻狀態的電阻。重置脈衝電壓可以是設定脈衝電壓兩倍或更高。重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性不同。第一數據的寫入可以包括在施加重置脈衝電壓到可變電阻器件至少兩次。第二電阻狀態的電阻可以是第一電阻狀態的電阻的約20至約100倍。第一數據的寫入可以包括通過施加重置脈衝電壓到可變電阻器件使得可變電阻器件從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，寫入第一數據；然後施加附加重置脈衝電壓到可變電阻器件使得可變電阻器件從第二電阻狀態切換到第三電阻狀態。第三電阻狀態的電阻可以大於第二電阻狀態的電阻。重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性不同，附加重置脈衝電壓的極性與設定脈衝電壓的極性相同。重置脈衝電壓可以高於設定脈衝電壓，附加重置脈衝電壓可以低於設定脈衝電壓。第一數據的寫入可以包括施加重置脈衝電壓或附加重置脈衝電壓到可變電阻器件至少兩次。第一數據的寫入可以包括施加重置脈衝電壓到可變電阻器件至少兩次，然後施加附加重置脈衝電壓到可變電阻器件至少兩次。第一數據的寫入可以包括交替且重複地施加重置脈衝電壓和附加重置脈衝電壓到可變電阻器件。根據示例性實施例，重置脈衝電壓和附加重置脈衝電壓可以連續施加多次。第三電阻狀態的電阻可以是第一電阻狀態的電阻的約20至約1000倍。根據另一示例性實施例，一種操作包括可變電阻器件的半導體裝置的方法包括通過連續施加第一重置脈衝電壓和第二重置脈衝電壓到可變電阻器件使得可變電阻器件被重置，寫入第一數據到半導體裝置；以及通過施加設定脈衝電壓到可變電阻器件使得可變電阻器件被設定，寫入第二數據到半導體裝置，當施加第一重置脈衝電壓到可變電阻器件時，可變電阻器件從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，當施加第二重置脈衝電壓到可變電阻器件時，可變電阻器件從第二電阻狀態切換到第三電阻狀態，當施加設定脈衝電壓到可變電阻器件時，可變電阻器件從第三電阻狀態切換到第一電阻狀態，第三電阻狀態的電阻大於第二電阻狀態的電阻，並且第二電阻狀態的電阻大於第一電阻狀態的電阻。第一重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性不同，第二重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性相同。第一重置脈衝電壓可以高於設定脈衝電壓且第二重置脈衝電壓可以低於設定脈衝電壓。第一數據的寫入可以包括施加第一重置脈衝電壓或第二重置脈衝電壓到可變電阻器件至少兩次。第一數據的寫入可以包括施加第一重置脈衝電壓到可變電阻器件至少兩次，然後施加第二重置脈衝電壓到可變電阻器件至少兩次。第一數據的寫入可以包括交替且重複地施加第一重置脈衝電壓和第二重置脈衝電壓到可變電阻器件。例如，第一重置脈衝電壓和第二重置脈衝電壓可以連續施加多次。第三電阻狀態的電阻可以是第一電阻狀態的電阻的約20至約1000倍。根據另一示例性實施例，一種可變電阻器件包括第一電極、第二電極以及在第一電極和第二電極之間的可變電阻材料層，當在第一電極和第二電極之間施加第一重置脈衝電壓時可變電阻材料層從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，當在第一電極和第二電極之間施加第二重置脈衝電壓時可變電阻材料層從第二電阻狀態切換到第三電阻狀態，當在第一電極和第二電極之間施加設定脈衝電壓時可變電阻材料層從第三電阻狀態切換到第一電阻狀態，第三電阻狀態的電阻大於第二電阻狀態的電阻，並且第二電阻狀態的電阻大於第一電阻狀態的電阻。第一重置脈衝電壓可以是設定脈衝電壓的約兩倍。第一重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性不同，第二重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性相同。第一重置脈衝電壓可以高於設定脈衝電壓，第二重置脈衝電壓可以低於設定脈衝電壓。根據另一示例性實施例，半導體裝置包括可變電阻器件和串聯連接到可變電阻器件的選擇器件，當施加第一重置脈衝電壓到可變電阻器件時，可變電阻器件從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，當施加第二重置脈衝電壓到可變電阻器件時，可變電阻器件從第二電阻狀態切換到第三電阻狀態，以及當施加設定脈衝電壓到可變電阻器件時，可變電阻器件從第三電阻狀態切換到第一電阻狀態，第三電阻狀態的電阻大於第二電阻狀態的電阻，第二電阻狀態的電阻大於第一電阻狀態的電阻。第一重置脈衝電壓可以是設定脈衝電壓的約兩倍。第一重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性不同，第二重置脈衝電壓的極性可以與設定脈衝電壓的極性相同。第一重置脈衝電壓可以高於設定脈衝電壓，而第二重置脈衝電壓可以低於設定脈衝電壓。當第一重置脈衝電壓和第二重置脈衝電壓連續施加到可變電阻器件時，第一數據可以寫入半導體裝置，而當設定脈衝電壓施加到可變電阻器件時，第二數據可以寫入半導體裝置。選擇器件可以是電晶體或二極體。根據示例性實施例，一種半導體裝置的操作方法包括通過施加至少一個重置脈衝電壓以將可變電阻器件從第一電阻切換到第二電阻，寫入第一數據，第二電阻大於第一電阻；以及通過施加至少一個設定脈衝電壓以將可變電阻器件從第二電阻切換到第一電阻，寫入第二數據，至少一個設定脈衝電壓的幅度(magnitude)小於至少一個重置脈衝電壓的幅度。根據示例性實施例，一種半導體裝置的操作方法包括通過連續施加至少一個第一重置脈衝電壓和至少一個第二重置脈衝電壓以重置可變電阻器件，寫入第一數據，至少一個第一重置脈衝電壓的施加將可變電阻器件從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，而至少一個第二重置脈衝電壓的施加將可變電阻器件從第二電阻狀態切換到第三電阻狀態，第三電阻狀態的電阻大於第二電阻狀態的電阻；以及通過施加至少一個設定脈衝電壓以設定可變電阻器件，寫入第二數據，至少一個設定脈衝電壓的施加將可變電阻器件從第三電阻狀態切換到第一電阻狀態，第二電阻狀態的電阻大於第一電阻狀態的電阻。根據示例性實施例，一種半導體裝置包括第一電極、第二電極以及在第一電極和第二電極之間的可變電阻材料層，可變電阻材料層配置為當施加第一重置脈衝電壓時從第一電阻切換到第二電阻，當施加第二重置脈衝電壓時從第二電阻切換到第三電阻，以及當施加設定脈衝電壓時從第三電阻切換到第一電阻，第三電阻大於第二電阻並且第二電阻大於第一電阻。根據示例性實施例，一種半導體裝置包括可變電阻器件和串聯連接到該可變電阻器件的選擇器件，該可變電阻器件配置為在施加第一重置脈衝電壓時從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，在施加第二重置脈衝電壓時從第二電阻狀態切換到第三電阻狀態，以及在施加設定脈衝電壓時從第三電阻狀態切換到第一電阻狀態，第三電阻狀態的電阻大於第二電阻狀態的電阻，並且第二電阻狀態的電阻大於第一電阻狀態的電阻。從以下結合附圖的簡要描述，示例性實施例將被更清楚地理解。圖1-圖18表示如在這裡描述的非限制性的示例性實施例。圖1是根據示例性實施例的可變電阻器件的示意性截面圖；圖2是示出圖1的可變電阻器件的理想電流-電壓特性的曲線圖；圖3是示出圖1的可變電阻器件的代表性電流-電壓特性的曲線圖；圖4是示出施加到圖1的可變電阻器件的示例性操作脈衝電壓的曲線圖；圖5是示出當圖4的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件時流過該可變電阻器件的電流的變化的曲線圖；圖6是示意地示出當圖4的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件時該可變電阻器件的電阻分布的曲線圖；圖7是示出施加到圖1的可變電阻器件的示例性操作脈衝電壓的曲線圖；圖8是示出當圖7的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件時流過該可變電阻器件的電流的變化的曲線圖；圖9是示出施加到圖1的可變電阻器件的示例性操作脈衝電壓的曲線圖10是示出當圖9的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件時流過該可變電阻器件的電流的變化的曲線圖；圖11是示出當圖9的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件時該可變電阻器件的電阻的變化的曲線圖；圖12是示意地示出當圖9的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件時該可變電阻器件的電阻分布的曲線圖；圖13是根據示例性實施例的包括圖1的可變電阻器件的半導體裝置的電路圖；圖14是根據示例性實施例的包括圖1的可變電阻器件的半導體裝置的電路圖；圖15是圖14的半導體裝置的截面圖；圖16是示出根據示例性實施例的半導體裝置的操作方法的流程圖；圖17是根據示例性實施例的存儲卡的示意性方框圖；以及圖18是根據示例性實施例的電子系統的示意性方框圖；應當指出，這些附圖旨在示出特定示例性實施例中所利用的方法、結構和/或材料的通常特性並對以下提供的書面描述進行補充。然而，這些附圖沒有按比例，可以不精確地反映任何給定實施例的精確結構或性能特性，並且不應被解釋為限制或限定由示例性實施例所涵蓋的數值範圍或屬性。例如，分子、層、區域和/或結構元件的相對厚度和位置可以為了清楚而縮小或擴大。各附圖中相似或相同的附圖標記的使用旨在表示存在相似或相同的元件或特徵。具體實施例方式現在將參照附圖更充分地描述示例性實施例，附圖中示出了示例性實施例。然而，示例性實施例可以以不同的形式實施而不應解釋為限於這裡闡述的實施例；而是，提供這些實施例使得本公開徹底並完整，並將示例性實施例的構思充分傳達給本領域技術人員。在附圖中，為了清晰，層和區域的厚度被誇大。在附圖中相似的附圖標記表示相似的元件，因此將省略它們的描述。應當理解，當一元件被稱為「連接」或「耦接」到另一元件時，它可以直接連接到或耦接到該另一元件，或者可以存在插入的元件。相反，當一元件被稱為「直接連接」或「直接耦接」到另一元件時，不存在插入的元件。相似的附圖標記通篇表示相似的元件。如這裡使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關所列項目的任何及所有組合。用於描述元件或層之間的關係的其它詞語應當以類似的方式進行解釋(例如，「之間」對於「直接之間」，「相鄰」對於「直接相鄰」，「在...上」對於「直接在...上」)。應當理解，儘管這裡可以使用術語「第一」、「第二」等來描述各元件、部件、區域、層和/或部分，但這些元件、部件、區域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，以下討論的第一元件、部件、區域、層或部分可以稱為第二元件、部件、區域、層或部分，而不偏離示例性實施例的教導。為便於描述此處可以使用諸如「在...之下」、「在...下面」、「下(lower)」、「在...之上」、「上(upper)」等空間相對性術語以描述如附圖所示的一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。應當理解，空間相對術語旨在涵蓋除附圖中描繪的取向之外的器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉過來，被描述為「在」其它元件或特徵「之下」或「下面」的元件將會取向在其它元件或特徵的「上方」。因此，示範性術語「下面」可以涵蓋之上和之下兩種取向。器件可以採取其它取向(旋轉90度或在其它取向)，此處所用的空間相對性描述符做相應解釋。這裡使用的技術名詞僅為了描述特定實施例的目的，而沒有意圖對示例性實施例進行限制。如這裡所使用的，單數形式「一」和「該」旨在也包括複數形式。除非上下文清楚地以其它方式表示。還應當理解，術語「包括」和/或「包含」，當在本說明書中使用時，指定了所述特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但並不排除一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或增加。這裡參照截面圖描述了示例性實施例，這些截面圖是示例性實施例的理想實施例(和中間結構)的示意圖。因而，可以預期例如由於製造技術和/或公差引起的從圖例的形狀的變化。因此，示例性實施例不應被解釋為限於這裡示出的區域的特定形狀，而是應該包括例如由於製造引起的形狀偏離。例如，示出為矩形的注入區域可以在其邊緣處具有倒圓或彎曲的特徵和/或注入濃度的梯度，而不是從注入區域到非注入區域的二元變化。同樣地，通過注入形成的掩埋區域可以導致在該掩埋區域和經由其進行注入的表面之間的區域中的一些注入。因此，附圖中所示的區域本質上是示意性的，它們的形狀並不旨在示出器件的區域的實際形狀，且不旨在限制示例性實施例的範圍。除非另行定義，此處使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)都具有示例性實施例所屬領域內的普通技術人員所通常理解的同樣的含義。還應當理解，諸如通用詞典中所定義的術語，除非此處加以明確定義，否則應當被解釋為具有與它們在相關領域的語境中的含義相一致的含義，而不應被解釋為理想化的或過度形式化的意義。圖1是根據示例性實施例的可變電阻器件10的示意性截面圖。參照圖1，可變電阻器件10可以包括第一電極11、可變電阻材料層12和第二電極13。可變電阻材料層12可以在第一電極11和第二電極13之間。根據其它的示例性實施例，可變電阻器件10還可以在第一電極11上和/或可變電阻材料層12上包括緩衝層(未示出)。第一電極11和第二電極13每個可以是導電材料，例如抗氧化金屬層和/或多晶矽層。例如，抗氧化金屬層可以是銥(Ir)、鉬(Pt)、氧化銥(IrO)、氮化鈦(TiN)、氮化鈦鋁(TiAlN)、鎢(W)、鉬(Mo)、釕(Ru)和/或氧化釕(RuO)。抗氧化金屬層可以例如在形成緩衝層之後形成。根據示例性實施例，第一電極11和第二電極13可以分別位於可變電阻材料層12之上和之下，但是示例性實施例不限於此。根據其它示例性實施例，第一電極11和第二電極13可以位於可變電阻材料層12的側面。可變電阻材料層12可以包括鈣鈦礦基氧化物和/或過渡金屬氧化物。鈣鈦礦基氧化物的示例包括PivxCEixMnO3、La1^xCaxMnO3、SrZr03/SrTiO3、CrTi03>Pb(Zr,Ti)O3ZZn1^xCdxS和/或類似物。過渡金屬的示例包括鎳、鈮、鈦、鋯、鉿、鈷、鐵、銅、錳、鋅、鉻和/或類似物。可變電阻材料層12的電阻可以根據施加到第一電極11和第二電極13的電壓之間的差而改變。可變電阻材料層12的電阻狀態可以根據其電阻分為高電阻狀態或低電阻狀態。可變電阻器件10可以用作半導體裝置，例如用作根據可變電阻材料層12的電阻狀態存儲數據「0」或「1」的非易失性存儲器件。可變電阻器件10可以被包括到邏輯門中以用在邏輯電路中。在這種情況下，可以減小邏輯電路的尺寸，從而提高整個器件的集成度。示例性實施例描述為，數據「0」和數據「1」可以分別表示可變電阻材料層12的高電阻狀態和低電阻狀態。在這種情況下，將數據「0」寫入可變電阻器件10可以稱為擦除操作和/或重置操作，而將數據「1」寫入可變電阻器件10可以稱為編程操作和/或設定操作。示例性實施例不限於此，數據「1」和「0」可以分別對應於可變電阻材料層12的高電阻狀態和低電阻狀態。圖2是示出圖1的可變電阻器件10的理想電流-電壓特性的曲線圖。參照圖2，X軸可以表示電壓，Y軸可以表示根據線性標尺的電流。χ軸上描繪的電壓可以表示施加到可變電阻器件10的第一電極11和第二電極13的電壓之間的差，更具體地，表示從施加到第二電極13的電壓減去施加到第一電極11的電壓得到的數值。可以通過施加正閾值電壓到可變電阻器件10而使得可變電阻器件10從低電阻狀態切換到高電阻狀態。在高電阻狀態中，相對小的電流可以流過可變電阻器件10。將可變電阻器件10從低電阻狀態切換到高電阻狀態可以稱為「重置」。「正閾值電壓」可以稱為「重置電壓U。可以通過施加負閾值電壓到可變電阻器件10而使得可變電阻器件10從高電阻狀態切換到低電阻狀態。將可變電阻器件10從高電阻狀態切換到低電阻狀態可以稱為「設定」。「負閾值電壓」可以稱為「設定電壓Vsrt」。重置電壓Vreset和設定電壓Vset的極性可以彼此相反。如果可變電阻器件10的重置電壓Vreset和設定電壓Vset的極性彼此相反，則可變電阻器件10可以稱為「雙極可變電阻器件」。根據示例性實施例，施加到可變電阻器件10的重置電壓可以具有正值，而施加到可變電阻器件10的設定電壓Vsrt可以具有負值。示例性實施例不限於此，根據用於形成可變電阻器件10的可變電阻材料層12的材料的種類，重置電壓Vreset可以具有負值，而設定電壓Vset可以具有正值。圖3是示出圖1的可變電阻器件10的代表性電流-電壓特性的曲線圖。參照圖3，X軸可以表示電壓，Y軸可以表示根據對數標尺的電流。在X軸上描繪的電壓可以表示分別施加到可變電阻器件10的第一電極11和第二電極13的電壓之間的差，更具體地，表示從施加到第二電極13的電壓減去施加到第一電極11的電壓得到的數值。附圖標記31可以表示當施加到可變電阻器件10的電壓以IOOmV的間隔變化且每個電壓施加到可變電阻器件10第一時間段時流過可變電阻器件10的電流變化。附圖標記32可以表示當施加到可變電阻器件10的電壓以50mV的間隔變化且每個電壓施加到可變電阻器件10比第一時間段長的第二時間段時流過可變電阻器件10的電流變化。附圖標記31可以示出在A區域中的電流下降到其最大值的約1/10。可變電阻器件10可以從低電阻狀態切換到第一高電阻狀態。處於第一高電阻狀態的電阻可以比低電阻狀態的電阻高。用於將可變電阻器件10從低電阻狀態切換到第一高電阻狀態的電壓將稱為「第一電壓」。根據示例性實施例，第一電壓可以為約2V。第一電壓也可以被稱為「重置電壓」。附圖標記31示出在B區域中電流增加。在這種情況下，可變電阻器件10可以從第一高電阻狀態切換到低電阻狀態。用於將可變電阻器件10從第一高電阻狀態切換到低電阻狀態的電壓將稱為「第二電壓」。根據示例性實施例，第二電壓可以為約-1.5V。第二電壓也可以被稱為「設定電壓」。附圖標記32可以示出在C區域中的電流下降為其最大值的約1/100。在這種情況10下，可變電阻器件10可以從第一高電阻狀態切換到第二高電阻狀態。處於第二高電阻狀態的電阻大於第一高電阻狀態的電阻。用於將可變電阻器件10從第一高電阻狀態切換到第二高電阻狀態的電壓將被稱為「第三電壓」。根據示例性實施例，第三電壓可以為約-0.5V。根據示例性實施例，可變電阻器件10的高電阻狀態可以分成第一高電阻狀態和第二高電阻狀態。因此，可變電阻器件10根據施加到其的電壓可以具有低電阻狀態、第一高電阻狀態和/或第二高電阻狀態。例如，第一高電阻狀態的電阻可以是低電阻狀態的電阻的約十倍，而第二高電阻狀態的電阻可以是低電阻狀態的電阻的約數千倍。用於將可變電阻器件10從低電阻狀態切換到高電阻狀態的重置脈衝電壓和用於將可變電阻器件10從高電阻狀態切換到低電阻狀態的設定脈衝電壓可以基於圖3所示的可變電阻器件10的電流-電壓特性來確定。如果重置脈衝電壓施加到可變電阻器件10，則數據「0」可以被寫入可變電阻器件10和/或可變電阻器件10可以被擦除。如果設定脈衝電壓施加到可變電阻器件10，則數據「1」可以被寫入可變電阻器件10和/或可變電阻器件10可以被編程。圖4是示出可以施加到圖1的可變電阻器件10的操作脈衝電壓的示例的曲線圖。參照圖4，X軸可以表示時間，而Y軸可以表示電壓。根據圖4所示的示例性實施例，設定脈衝電壓Psrt可以為約-3V，重置脈衝電壓Preset可以為約3V，讀取脈衝電壓Pread可以為約0.5V。設定脈衝電壓Psrt、重置脈衝電壓和讀取脈衝電壓Prad的脈衝寬度可以彼此不同。例如，設定脈衝電壓Pset可以施加約lys，重置脈衝電壓Presrt可以施加約Ι0μ8。設定脈衝電壓Psrt和重置脈衝電壓Preset可以彼此對稱。具體地，設定脈衝電壓Psrt和重置脈衝電壓Pmrt可以在幅度上相同(例如，電壓的絕對值相同)但可以在極性上不同。設定脈衝電壓Psrt可以基於以上參照圖3描述的第二電壓來確定。設定脈衝電壓Pset可以等於或大於第二電壓，並可以具有與第二電壓相同的極性。重置脈衝電壓Preset可以通過以上參照圖3描述的第一電壓來確定。重置脈衝電壓Presrt可以等於或大於第一電壓，並可以具有與第一電壓相同的極性。圖5是示出當圖4的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件10時流過可變電阻器件10的電流的變化的曲線圖。參照圖5，Χ軸可以表示進行切換的次數，而Y軸可以表示根據對數標尺的電流。切換可以指可變電阻器件10的電阻被改變，具體地，是指可變電阻器件10從低電阻狀態切換到高電阻狀態或從高電阻狀態切換到低電阻狀態。如果設定脈衝電壓Pset施加到可變電阻器件10，則可變電阻器件10可以從高電阻狀態切換到低電阻狀態(例如，認為數據「1」被寫入可變電阻器件10)。流過可變電阻器件10的電流可以為約10_4Α。如果重置脈衝電壓Preset施加到可變電阻器件10，則可變電阻器件10可以從低電阻狀態切換到高電阻狀態(例如，認為數據「0」被寫入可變電阻器件10)。流過可變電阻器件10的電流可以為約10_5Α。如果當數據「1」被寫入可變電阻器件10時的可變電阻器件10的電阻和當數據「0」被寫入可變電阻器件10時的可變電阻器件10的電阻分別是「on」電阻和「off」電阻，則「on」電阻與「Off」電阻的比例為約10。圖6是示意地示出當圖4的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件10時可變電阻器件10的電阻的分布的曲線圖。參照圖6，X軸可以表示可變電阻器件10的電阻，而Y軸可以表示可變電阻器件10的電阻分布。可變電阻器件10可以具有低電阻狀態61和/或高電阻狀態62。根據示例性實施例，「on」電阻與「off」電阻的比例為約10。寫入數據「0」的可變電阻器件10的一些電阻可以等於寫入數據「1」的可變電阻器件10的一些電阻。由於不能保證可變電阻器件10的可靠性，所以難於在諸如非易失性存儲器件的半導體裝置中使用可變電阻器件10。圖7是示出施加到圖1的可變電阻器件10的示例操作脈衝電壓的曲線圖。參照圖7，X軸可以表示時間，而Y軸可以表示電壓。根據圖7所示的示例性實施例，設定脈衝電壓Psrt可以為約-3V，重置脈衝電壓可以為約6.5V，而讀取脈衝電壓PMad可以為約0.5V。設定脈衝電壓Pset和重置脈衝電壓可以彼此不對稱。重置脈衝電壓PMset可以具有比設定脈衝電壓Psrt更大的幅度，並可以在極性上與設定脈衝電壓Psrt不同。設定脈衝電壓Psrt可以基於以上參照圖3描述的第二電壓來確定。設定脈衝電壓Pset可以在幅度上等於或大於第二電壓，並可以具有與第二電壓相同的極性。重置脈衝電壓Preset基於以上參照圖3描述的第一電壓來確定。重置脈衝電壓Presrt可以在幅度上等於或大於第一電壓，並可以具有與第一電壓相同的極性。重置脈衝電壓可以例如為第一電壓的約兩倍。重置脈衝電壓Preset可以為設定脈衝電壓Psrt的約兩倍。如果重置脈衝電壓Pmrt如上所述被確定為高的，則由於在可變電阻材料層12中發生氧擴散使得重置可以快速進行。可變電阻器件10可以從低電阻狀態快速切換到高電阻狀態。根據其它示例性實施例，重置脈衝電壓Presrt可以施加至少兩次，在施加至少兩次重置脈衝電壓之後施加讀取脈衝電壓Pread。根據其它示例性實施例，重置脈衝電壓Presrt和設定脈衝電壓Psrt可以交替和重複地施加。根據示例性實施例，重置脈衝電壓Pmrt和設定脈衝電壓Psrt可以連續地施加多次。圖8是示出當圖7的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件10時流過可變電阻器件10的電流的變化的曲線圖。參照圖8，X軸可以表示進行切換的次數，而Y軸可以表示根據對數標尺的電流。附圖標記81可以表示圖1的可變電阻器件10的低電阻狀態，而附圖標記82可以表示可變電阻器件10的高電阻狀態。低電阻狀態的電流可以是高電阻狀態的電流的約20倍至約100倍。根據示例性實施例，高電阻狀態的電阻和低電阻狀態的電阻之間的差可以比在低電阻狀態的電流是高電阻狀態的電流的約10倍的情形(例如，根據參照附圖5描述的示例性實施例)時更大。可變電阻器件10的可靠性可以得到改善。圖9是示出施加到圖1的可變電阻器件10的操作脈衝電壓的示例性實施例的曲線圖。參照圖9，X軸可以表示時間，Y軸可以表示電壓。根據圖9所示的示例性實施例，設定脈衝電壓Pset可以為約-3V，第一重置脈衝電壓可以為約6.5V，第二重置脈衝電壓Presrt2可以為約-0.6V，讀出脈衝電壓Pread可以為約0.5V。重置脈衝電壓可以分成第一重置脈衝電壓Presrtl和第二重置脈衝電壓PMset2，並且第一重置脈衝電壓Presrtl和第二重置脈衝電壓Pset2的極性可以不同。設定脈衝電壓Psrt和第一重置脈衝電壓可以彼此不對稱。第一重置脈衝電壓Pmrtl可以具有比設定脈衝電壓Psrt更大的幅度，並且設定脈衝電壓Pset和第一重置脈衝電壓Pmrtl的極性可以不同。第二重置脈衝電壓Presrt2可以具有比設定脈衝電壓Pset更小的幅度，並可以具有與設定脈衝電壓Psrt相同的極性。設定脈衝電壓Psrt可以基於以上參照圖3描述的第二電壓來確定。設定脈衝電壓Psrt可以等於或大於第二電壓，並可以具有與第二電壓相同的極性。第一重置脈衝電壓Presetl可以基於以上參照圖3描述的第一電壓來確定。第一重置脈衝電壓PMsetl可以在幅度上等於或大於第一電壓，並可以具有與第一電壓相同的極性。根據參照圖9描述的示例性實施例，第一重置脈衝電壓Presetl可以是第一電壓的約兩倍。第一重置脈衝電壓Presetl可以是設定脈衝電壓Psrt的約兩倍。如果第一重置脈衝電SPresrtl如上所述確定為高的，則由於在可變電阻材料層12中發生氧擴散可以使得重置快速進行。可變電阻器件10可以從低電阻狀態快速切換到高電阻狀態。第二重置脈衝電壓P,eset2可以基於以上參照圖3描述的第三電壓來確定。第二重置脈衝電壓PMset2的幅度可以等於或大於第三電壓，並且第二重置脈衝電壓PMsrt2可以具有與第三電壓相同的極性。根據示例性實施例，第二重置脈衝電壓PMsrt2可以確定為類似於第三電壓。根據參照圖3描述的示例性實施例，當施加到可變電阻器件10的電壓為從約-0.5V至約-1.2V時可變電阻器件10可以具有第二高電阻狀態。第二重置脈衝電壓Preset2可以為從約-0.5V至約-1.2V的範圍。根據其它示例性實施例，第二重置脈衝電壓可以施加至少兩次，並且在施加至少兩次第二重置脈衝電壓Presrt2之後可以施加讀取脈衝電壓pread。根據其它示例性實施例，第一重置脈衝電壓Pmrtl可以施加至少兩次，在施加至少兩次第一重置脈衝電壓Presetl之後可以施加至少兩次第二重置脈衝電壓Pm6t2，並且在施加至少兩次第二重置脈衝電壓Preset2之後可以施加讀取脈衝電壓pread。根據另一些示例性實施例，第一重置脈衝電壓Presrtl和第二重置脈衝電壓Pmrt2可以交替且重複地施加。根據示例性實施例，重置脈衝電壓和設定脈衝電壓Pset可以連續施加多次。圖10是示出當圖9的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件10時流過可變電阻器件10的電流的變化的曲線圖。參照圖10，X軸可以表示進行切換的次數，Y軸可以表示根據對數標尺的電流。附圖標記101可以表示可變電阻器件10的低電阻狀態，附圖標記102可以表示可變電阻器件10的高電阻狀態。低電阻狀態的電流可以是高電阻狀態的電流的約20倍至約1000倍。根據參照圖10描述的示例性實施例，高電阻狀態的電阻和低電阻狀態的電阻之間的差可以比在根據參照圖5描述的示例性實施例的低電阻狀態的電流是高電阻狀態的電流的約10倍的情況更大，並且比在根據參照圖8描述的示例性實施例的低電阻狀態的電流是高電阻狀態的電流的約100倍的情況更大。可變電阻器件10的可靠性可以得到改善。圖11是示出當圖9的操作脈衝電流施加到圖1的可變電阻器件10時可變電阻器件10的電阻的變化的曲線圖。參照圖11，X軸可以表示進行切換的次數，Y軸可以表示根據對數標尺的電阻。參考符號■可以表示可變電阻器件10的低電阻狀態，而參考符號可以表示可變電阻器件10的高電阻狀態。高電阻狀態的電阻可以是低電阻狀態的電阻的約1000倍。高電阻狀態的最小電阻可以是低電阻狀態的最小電阻的約18.9倍。根據參照圖9描述的示例性實施例，當施加的設定脈衝電壓和第一重置脈衝電壓彼此不對稱且進一步施加第二重置脈衝電壓時，高電阻狀態的電阻和低電阻狀態的電阻之間的差可以比在如圖4所示的施加的設定脈衝電壓和重置脈衝電壓彼此對稱的情況時更大。圖12是示意地示出當圖9的操作脈衝電壓施加到圖1的可變電阻器件10時可變電阻器件10的電阻分布的曲線圖。參照圖12，x軸可以表示可變電阻器件10的電阻，Y軸可以表示可變電阻器件10的電阻分布。可變電阻器件10可以具有低電阻狀態121和/或高電阻狀態122。根據示例性實施例，「on」電阻與「off」電阻的比例可以為約1000。寫入數據「0」的可變電阻器件10的一些電阻等於寫入數據「1」的可變電阻器件10的一些電阻的可能性可以是低的。由於可以保證可變電阻器件10的可靠性，所以可變電阻器件10可以使用在諸如非易失性存儲器件的半導體裝置中。如果可變電阻器件10使用在非易失性存儲器件中，則可以降低該非易失性存儲器件的位錯誤率(biterrorrate)。圖13是根據示例性實施例的包括圖1的可變電阻器件10的半導體裝置的電路圖。參照圖13，半導體裝置例如可以是非易失性存儲器件，該非易失性存儲器件的單位單元MCl可以包括可變電阻器R和二極體D。可變電阻R可以是圖1的可變電阻器件10。可變電阻器R的第一端子可以連接到位線BL，而其第二端子可以連接到二極體D。二極體D可以雙向操作且可以根據施加到字線WL的電壓來選擇單位單元MC1。圖14是根據示例性實施例的包括圖1的可變電阻器件10的半導體裝置的電路圖。參照圖14，半導體裝置例如可以是非易失性存儲器件，該非易失性存儲器件的單位單元MC2可以包括可變電阻器R和存取電晶體T。可變電阻器R可以是圖1的可變電阻器件10。可變電阻器R的第一端子可以連接到位線BL，而其第二端子可以連接到存儲電晶體T。存儲電晶體T可以包括連接到字線WL的柵極、連接到可變電阻器R的第二端子的漏極以及連接到源極線SL的源極。存取電晶體T可以根據施加到字線WL的電壓切換為導通或截止以選擇單位單元MC2。圖15是圖14的半導體裝置的截面圖。參照圖15，隔離層105可以在半導體基板100的區域中以限定有源區域。漏極區域110和源極區域115在有源區域中可以是分離的。柵極絕緣層120可以設置在漏極區域110和源極區域115之間的有源區域上，柵極電極125可以設置在柵極絕緣層120上。柵極電極125可以延伸以用作字線和/或可以連接到字線(未示出)。柵極電極125、漏極區域110和源極區域115可以是存儲電晶體T的部分。第一層間絕緣層130可以在存儲電晶體T上。第一接觸插塞CPl和第二接觸插塞CP2可以在第一層間絕緣層130中。源極區域115可以經由第一接觸插塞CPl連接到源極線135。漏極區域110可以經由第二接觸插塞CP2連接到下電極140。第二層間絕緣層160可以在第一層間絕緣層130上。下電極140、可變電阻材料層145和上電極150可以堆疊在第二層間絕緣層160的區域中。上電極150可以經由第三接觸插塞CP3連接到位線170。下電極140、可變電阻器件145和上電極150可以是可變電阻器R的至少一部分。可變電阻器R可以是可變電阻器件10。根據示例性實施例，如果幅度等於或大於重置電壓的幅度的第一重置脈衝電壓施加到可變電阻器R，則可變電阻器R可以從低電阻狀態切換到高電阻狀態，並且數據「0」可以寫入該非易失性存儲器件。如果幅度等於或大於設定電壓的幅度的設定脈衝電壓施加到可變電阻器R，則可變電阻器R可以從高電阻狀態切換到低電阻狀態，並且數據「1」可以寫入該非易失性存儲器件。高電阻狀態的電阻可以是低電阻狀態的電阻的約20至約100倍。根據其它示例性實施例，如果第一重置脈衝電壓和第二重置脈衝電壓依次施加到可變電阻器R，則可變電阻器R可以從低電阻狀態切換到高電阻狀態，並且數據「0」可以寫入該非易失性存儲器件。如果幅度等於或大於設定電壓的幅度的設定脈衝電壓施加到可變電阻器R，則可變電阻器R可以從高電阻狀態切換到低電阻狀態，並且數據「1」可以寫入該非易失性存儲器件。第二重置脈衝電壓的極性例如可以與第一重置脈衝電壓的極性不同，並可以與設定脈衝電壓的極性相同。第二重置脈衝電壓的電壓可以具有比設定脈衝電壓小的幅度。高電阻狀態的電阻可以是低電阻狀態的電阻的約20至約1000倍。圖16是示出根據示例性實施例的半導體裝置的操作方法的流程圖。參照圖16，半導體裝置可以例如是非易失性存儲器件，根據該非易失性存儲器件的電阻，該非易失性存儲器件的操作方法可以對應於在圖13和圖14中所示的非易失性存儲器件之一上進行的編程/擦除操作。圖13和圖14所示的每個非易失性存儲器件可以包括圖1的可變電阻器件10。以上參照圖1-圖15描述的示例性實施例也可以應用到參照圖16描述的示例性實施例。參照圖16，在操作1610中，設定脈衝電壓可以施加到可變電阻器件以將數據「1」寫入非易失性存儲器件。設定脈衝電壓的幅度可以等於或大於設定電壓的幅度，並且設定脈衝電壓可以具有與設定電壓相同的極性。例如，設定電壓可以是以上參照圖3描述的第二電壓。如果設定脈衝電壓施加到可變電阻器件，則可變電阻器件可以從高電阻狀態切換到低電阻狀態，並且數據「1」被寫入非易失性存儲器件。非易失性存儲器件可以被編程。在操作1620中，幅度大於設定脈衝電壓的幅度的第一重置脈衝電壓可以施加到可變電阻器件以將數據「0」寫入非易失性存儲器件。第一重置脈衝電壓的幅度可以等於或大於重置電壓的幅度，並且第一重置脈衝電壓可以具有與重置電壓相同的極性。第一重置脈衝電壓的幅度可以是重置電壓的幅度的約兩倍。第一重置脈衝電壓的幅度可以是設定脈衝電壓的幅度的約兩倍。例如，重置電壓可以是以上參照圖3描述的第一電壓。如果第一重置脈衝電壓施加到可變電阻器件，則可變電阻器件可以從低電阻狀態切換到高電阻狀態，並且數據「0」可以寫入非易失性存儲器件。非易失性存儲器件可以被擦除。可以使用彼此不對稱的設定脈衝電壓和第一重置脈衝電壓以增加低電阻狀態的電阻與高電阻狀態的電阻之間的差，從而改善可變電阻器件的可靠性。在操作1630中，第二重置脈衝電壓可以施加到可變電阻器件以將數據「0」寫入非易失性存儲器件。第二重置脈衝電壓可以具有與第一重置脈衝電壓的極性不同的極性，也就是，可以具有與設定脈衝電壓相同的極性。第二重置脈衝電壓的幅度可以小於設定脈衝電壓的幅度。例如，第二重置脈衝電壓可以基於以上參照圖3描述的第三電壓來確定。如果第二重置脈衝電壓施加到可變電阻器件，則可變電阻器件可以從高電阻狀態切換到超高電阻狀態。超高電阻狀態的電阻可以大於高電阻狀態的電阻。操作1630可以選擇性地進行。第一重置脈衝電壓和第二重置脈衝電壓可以依次施加以大大增加低電阻狀態的電阻和高電阻狀態的電阻之間的差，從而改善可變電阻器件的可靠性。即使操作1630被跳過且僅進行操作1610和1620，低電阻狀態的電阻和高電阻狀態的電阻之間的差也可以比一般可變電阻器件的更大。在當前的實施例中，當重置脈衝電壓施加到可變電阻器件時，數據「0」寫入非易失性存儲器件；當設定脈衝電壓施加到可變電阻器件時，數據「1」寫入非易失性存儲器件。然而，根據其它示例性實施例，當設定脈衝電壓施加到可變電阻器件時，數據「0」寫入非易失性存儲器件；當重置脈衝電壓施加到可變電阻器件時，數據「1，，寫入非易失性存儲器件。如參照圖13-圖16所述，非易失性存儲器件作為包括根據示例性實施例的可變電阻器件的半導體裝置的示例來描述。然而，根據示例性實施例的可變電阻器件可以包括在邏輯門中以使用在邏輯電路中。在這種情況下，邏輯電路的尺寸可以減小，從而改善整個裝置的集成度。例如，根據示例性實施例的可變電阻器件可以應用到憶阻器(memristor)。憶阻器可以根據與參照圖16描述的半導體裝置的操作方法類似的方法來操作。「憶阻器」可以是例如電流的方向和流量存儲在其中並且電阻根據存儲的電流的方向和流量而變化的器件。圖17是根據示例性實施例的存儲卡1700的示意性方框圖。參照圖17，存儲卡1700可以包括控制器1710和存儲器單元1720。控制器1710和存儲器單元1720可以設置為彼此交換電信號。例如，如果控制器1710提供命令到存儲器單元1720，則存儲器單元1720可以傳輸數據到控制器1710。存儲器單元1720可以包括非易失性存儲器件，該非易失性存儲器件可以包括根據圖1-圖16所示的示例性實施例的可變電阻器件。存儲卡1700可以例如應用為包括各種類型的卡(例如，存儲棒(memorystick)卡、智能媒體(smartmedia,SM)卡、安全數字(securedigital,SD)卡、迷你SD卡和/或多媒體卡(multi-mediacard,MMC))之一的存儲器件。圖18是根據示例性實施例的電子系統1800的示意性方框圖。參照圖18，電子系統1800可以包括處理器1810、存儲器單元1820、輸入/輸出(I/O)裝置1830和接口單元1840。電子系統1800可以例如是能夠發送和接收信息的移動系統或系統。移動系統例如可以是個人數字助理(PDA)、可攜式計算機、網絡寫字板(webtablet)、無線電話、行動電話、數位音樂播放器和/或存儲卡。處理器1810可以執行程序並控制電子系統1800。處理器1800例如可以是微處理器、數位訊號處理器或微控制器等。I/O裝置1830可以用於輸入數據到電子系統1800或從電子系統1800輸出數據。電子系統1800可以經由I/O裝置1830連接到諸如個人計算機(PC)的外部裝置(未示出)和/或網絡以與外部裝置交換數據。I/O裝置1830例如可以是輔助鍵盤、鍵盤和/或顯示器。存儲器單元1820可以存儲用於操作處理器1810的代碼和/或數據，和/或可以存儲被處理器1810處理的數據。存儲器單元1820可以包括非易失性存儲器件，該非易失性存儲器件包括根據圖1-圖16所示的示例性實施例的可變電阻器件。接口單元1840可以用作通路，電子系統1800經由該通路與外部裝置(未示出)交換數據。處理器1810、存儲器單元1820、I/O裝置1830和接口單元1840可以經由總線1850彼此連通。電子系統1800可以例如使用在行動電話、MP3播放器、導航儀、可攜式多媒體播放器(PMP)、固態驅動器(SSD)和/或家用電器中。根據以上示例性實施例的一個或多個，設定脈衝電壓和重置脈衝電壓可以彼此不對稱，並可以用於改善包括可變電阻器件的半導體裝置的可靠性。可以減少半導體裝置的位錯誤率。高電阻狀態的電阻和低電阻狀態的電阻之間的差可以通過施加幅度比設定脈衝電壓的幅度大的重置脈衝電壓到可變電阻器件來增加。使用幅度比設定脈衝電壓的幅度大的重置脈衝電壓的高電阻狀態的電阻與低電阻狀態的電阻之間的差可以通過依次施加第一重置脈衝電壓和第二重置脈衝電壓到可變電阻器件來增加。儘管已經具體示出並描述了示例性實施例，但是本領域技術人員將理解，在示例性實施例中可以在形式和細節上進行改變而不脫離權利要求書的精神和範圍。權利要求1.一種半導體裝置的操作方法，該方法包括通過施加至少一個重置脈衝電壓以將可變電阻器件從第一電阻切換到第二電阻，寫入第一數據，所述第二電阻大於所述第一電阻；以及通過施加至少一個設定脈衝電壓以將所述可變電阻器件從所述第二電阻切換到所述第一電阻，寫入第二數據，所述至少一個設定脈衝電壓的幅度小於所述至少一個重置脈衝電壓的幅度。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個重置脈衝電壓的幅度是所述至少一個設定脈衝電壓的幅度的至少兩倍。3.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個重置脈衝電壓的極性與所述至少一個設定脈衝電壓的極性不同。4.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一個重置脈衝電壓是多個重置脈衝電壓。5.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二電阻是所述第一電阻的20至100倍。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一數據的寫入還包括在施加所述至少一個重置脈衝電壓之後施加至少一個第二重置脈衝電壓以將所述可變電阻器件從所述第二電阻切換到第三電阻，並且所述第三電阻大於所述第二電阻。7.根據權利要求6所述的方法，其中所述至少一個重置脈衝電壓的極性不同於所述至少一個設定脈衝電壓和所述至少一個第二重置脈衝電壓的極性。8.根據權利要求6所述的方法，其中所述至少一個設定脈衝電壓的幅度大於所述至少一個第二重置脈衝電壓的幅度。9.根據權利要求6所述的方法，其中所述至少一個重置脈衝電壓和所述至少一個第二重置脈衝電壓中的至少一方是多個脈衝電壓。10.根據權利要求6所述的方法，其中所述至少一個重置脈衝電壓是多個重置脈衝電壓，並且所述至少一個第二重置脈衝電壓是多個第二重置脈衝電壓。11.根據權利要求6所述的方法，其中所述第一數據的寫入還包括在施加所述至少一個第二重置脈衝電壓之後連續施加一個第三重置脈衝電壓和一個第四重置脈衝電壓，所述第三重置脈衝電壓的幅度和極性與所述至少一個重置脈衝電壓的幅度和極性相同，所述第四重置脈衝電壓的幅度和極性與所述至少一個第二重置脈衝電壓的幅度和極性相同，所述至少一個重置脈衝電壓是一個重置脈衝電壓，並且所述至少一個第二重置脈衝電壓是一個第二重置脈衝電壓。12.根據權利要求6所述的方法，其中所述第三電阻是所述第一電阻的20至1000倍。13.一種半導體裝置的操作方法，該方法包括通過連續施加至少一個第一重置脈衝電壓和至少一個第二重置脈衝電壓以重置可變電阻器件，寫入第一數據，所述至少一個第一重置脈衝電壓的施加將所述可變電阻器件從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，而所述至少一個第二重置脈衝電壓的施加將所述可變電阻器件從所述第二電阻狀態切換到第三電阻狀態，所述第三電阻狀態的電阻大於所述第二電阻狀態的電阻；以及通過施加至少一個設定脈衝電壓以設定所述可變電阻器件，寫入第二數據，所述至少一個設定脈衝電壓的施加將所述可變電阻器件從所述第三電阻狀態切換到所述第一電阻狀態，所述第二電阻狀態的電阻大於所述第一電阻狀態的電阻。14.根據權利要求13所述的方法，其中所述至少一個第一重置脈衝電壓的極性不同於所述至少一個設定脈衝電壓和所述至少一個第二重置脈衝電壓的極性。15.根據權利要求13所述的方法，其中所述至少一個第一重置脈衝電壓的幅度大於所述至少一個設定脈衝電壓的幅度，並且所述至少一個第二重置脈衝電壓的幅度小於所述至少一個設定脈衝電壓的幅度。16.根據權利要求13所述的方法，其中所述至少一個第一重置脈衝電壓和所述至少一個第二重置脈衝電壓中的至少一方是多個脈衝電壓。17.根據權利要求13所述的方法，其中在通過連續施加所述至少一個第一重置脈衝電壓和所述至少一個第二重置脈衝電壓來寫入所述第一數據中，所述至少一個第一重置脈衝電壓在所述至少一個第二重置脈衝電壓之前施加，所述至少一個第一重置脈衝電壓是多個第一重置脈衝電壓，並且所述至少一個第二重置脈衝電壓是多個第二重置脈衝電壓。18.根據權利要求13所述的方法，其中所述第一數據的寫入還包括在施加所述至少一個第二重置脈衝電壓之後連續施加一個第三重置脈衝電壓和一個第四重置脈衝電壓，所述第三重置脈衝電壓的幅度和極性與所述至少一個第一重置脈衝電壓的幅度和極性相同，所述第四重置脈衝電壓的幅度和極性與所述至少一個第二重置脈衝電壓的幅度和極性相同，所述至少一個第一重置脈衝電壓是一個第一重置脈衝電壓，並且所述至少一個第二重置脈衝電壓是一個第二重置脈衝電壓，所述一個第二重置脈衝電壓在所述一個第一重置脈衝電壓之後施加。19.根據權利要求13所述的方法，其中所述第三電阻狀態的電阻是所述第一狀態的電阻的20至1000倍。20.一種可變電阻器件，包括第一電極；第二電極；以及在所述第一電極和所述第二電極之間的可變電阻材料層，所述可變電阻材料層配置為在施加第一重置脈衝電壓時從第一電阻切換到第二電阻，在施加第二重置脈衝電壓時從所述第二電阻切換到第三電阻，以及在施加設定脈衝電壓時從所述第三電阻切換到所述第一電阻，所述第三電阻大於所述第二電阻並且所述第二電阻大於所述第一電阻。21.根據權利要求20所述的可變電阻器件，其中所述第一重置脈衝電壓的幅度是所述設定脈衝電壓的幅度的約兩倍。22.根據權利要求20所述的可變電阻器件，其中所述第一重置脈衝電壓的極性不同於所述設定脈衝電壓和所述第二重置脈衝電壓的極性。23.根據權利要求20所述的可變電阻器件，其中所述第一重置脈衝電壓的幅度大於所述設定脈衝電壓的幅度，並且所述第二重置脈衝電壓的幅度小於所述設定脈衝電壓的幅度。24.—種半導體裝置，包括可變電阻器件，配置為在施加第一重置脈衝電壓時從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，在施加第二重置脈衝電壓時從所述第二電阻狀態切換到第三電阻狀態，以及在施加設定脈衝電壓時從所述第三電阻狀態切換到所述第一電阻狀態，所述第三電阻狀態的電阻大於所述第二電阻狀態的電阻，並且所述第二電阻狀態的電阻大於所述第一電阻狀態的電阻；以及選擇器件，串聯連接到所述可變電阻器件。25.根據權利要求M所述的半導體裝置，其中所述第一重置脈衝電壓的幅度是所述設定脈衝電壓的幅度的約兩倍。26.根據權利要求M所述的半導體裝置，其中所述第一重置脈衝電壓的極性不同於所述設定脈衝電壓和所述第二重置脈衝電壓的極性。27.根據權利要求M所述的半導體裝置，其中所述第一重置脈衝電壓的幅度大於所述設定脈衝電壓的幅度，並且所述第二重置脈衝電壓的幅度小於所述設定脈衝電壓的幅度。28.根據權利要求M所述的半導體裝置，其中在連續施加所述第一重置脈衝電壓和所述第二重置脈衝電壓時寫入第一數據，並且在施加所述重置脈衝電壓時寫入第二數據。29.根據權利要求M所述的半導體裝置，其中所述選擇器件是電晶體和二極體之一。30.一種電子系統的操作方法，該方法包括根據權利要求1的半導體裝置的操作方法，其中所述電子系統包括處理器、存儲器單元、輸入/輸出裝置和接口單元，且所述存儲器單元包括所述半導體裝置。31.一種存儲卡的操作方法，該方法包括根據權利要求13的半導體裝置的操作方法，其中所述存儲卡包括控制器和存儲器單元，並且所述存儲器單元包括所述半導體裝置。32.—種存儲卡，包括控制器；以及存儲器單元，包括根據權利要求20所述的可變電阻器件。33.一種存儲卡，包括控制器，以及存儲器單元，包括根據權利要求M所述的半導體裝置。34.一種電子系統，包括處理器；存儲器單元，包括根據權利要求M所述的半導體裝置；輸入/輸出裝置；以及接口單元。全文摘要本發明公開了一種可變電阻器件及半導體裝置以及該半導體裝置的操作方法。包括可變電阻器件的半導體裝置的操作方法包括通過施加重置脈衝電壓到可變電阻器件以將可變電阻器件從第一電阻狀態切換到第二電阻狀態，寫入第一數據到半導體裝置；以及通過施加設定脈衝電壓到可變電阻器件以將可變電阻器件從第二電阻狀態切換到第一電阻狀態，寫入第二數據到半導體裝置。重置脈衝電壓高於設定脈衝電壓，第二電阻狀態的電阻大於第一電阻狀態的電阻。文檔編號G11C16/10GK102298970SQ201110043409公開日2011年12月28日申請日期2011年2月23日優先權日2010年6月22日發明者張晚,李東洙,李承烈,李昌範,李明宰,金昌楨,金英培申請人:三星電子株式會社