• 전기전자학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.164-170
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• 2011

본 논문에서는 기존 LIGBT의 컬렉터와 에미터 사이에 추가적으로 에미터를 형성한 이중-에미터 구조의 LIGBT를 제안한다. 이중-에미터 LIGBT 구조는 추가된 에미터에 의해 향상된 래치-업 전류밀도, 순방향 전압강하와 빠른 턴-온 시간을 갖는다. 시뮬레이션 결과 이중-에미터 LIGBT 구조는 기존 LIGBT 구조보다 향상된 순방향 전압강하(1.05V), 높은 래치-업 전류($2.5{\times}10^3\;A/{\mu}m^2$), 빠른 턴-온 시간(7.4us)을 가짐을 확인 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권1호통권20호
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• pp.54-60
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• 2007

본 연구에서는 고속 I/0 인터페이스용 ESD(Electro-Static Discharge)보호소자로서 SCR(Silicon Controlled Rectifier)구조에 기반한 새로운 구조의 ESD보호소자인 N/P-type Low Voltage Triggered Silicon-Controlled Rectifier(NPLVTSCR)을 제안하였다. 제안된 NPLVTSCR은 기존 SCR이 갖는 높은 트리거 전압($\sim$20V)을 낮추고 ($\sim$5V) 또한 정상상태에서의 보호소자의 래치업 현상을 줄일 수 있다. 본 연구에서 제안된 NPLVTSCR의 전기적 특성 및 ESB감내특성을 확인하기 위하여 TCAD툴을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 또한 TSMC 90nm공정에서 테스트 패턴을 제작하여 측정을 수행하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과를 통해, NPLVTSCR은 PMOS 게이트 길이에 따라 3.2V $\sim$ 7.5V의 트리거링 전압과 2.3V $\sim$ 3.2V의 홀딩전압을 갖으며, 약 2kV의 HBM ESD 감내특성을 갖는 것을 확인 할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.376-380
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• 2021

본 논문에서는 일반적인 SCR의 구조를 개선하여 높은 홀딩 전압으로 인한 래치 업면역 특성을 가지는 새로운 ESD 보호회로를 제안한다. 제안된 ESD회로의 특성검증을 위하여 Synopsys사의 TCAD를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며, 기존 ESD 보호회로와 비교하여 제시하였다. 또한 설계변수 D1을 이용하여 전기적 특성의 변화를 검증하였다. 시뮬레이션 수행 결과 제안된 ESD 보호회로는 기존의 ESD 보호회로에 비해 높은 홀딩 전압특성과 양방향 방전특성을 확인하였다. 또한, Samsung의 0.13um BCD 공정을 이용하여 설계 후 TLP 측정을 통해 전기적 특성을 검증하였다. 이러한 과정을 통해 본 논문에서 제안된 ESD 보호회로 설계변수의 최적화를 진행하였고 향상된 홀딩 전압으로 래치 업 면역을 갖는다는 점에서 고전압 어플리케이션에 적용하기에 매우 적합함을 검증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제63권4호
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• pp.490-494
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• 2014

In this paper, a design of high-speed power-off circuit and analysis. The incidence of high-dose transient radiation into the silicon-based semiconductor element induces the photocurrent due to the creation of electron-hole pairs, which causes the upset phenomenon of active elements or triggers the parasitic thyristor in the element, resulting in latch-up. High speed power-off circuit was designed to prevent burn-out of electronic device caused by Latch-up. The proposed high speed power-off circuit was configured with the darlington transistor and photocoupler so that the power was interrupted and recovered without the need for an additional circuit, in order to improve the existing problem of SCR off when using the thyristor. The discharge speed of the high speed power interruption circuit was measured to be 19 ${\mu}s$ with 10 ${\mu}F$ and 500 ${\Omega}$ load, which was 98% shorter than before (12.8 ms).

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.15-21
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• 2014

NESCR 구조의 정전기 보호소자가 고전압 동작용 I/O 응용을 위해 분석되었다. 기존의 NESCR 표준소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩 전압을 갖는 전형적인 SCR 특성을 나타내므로 정상적인 동작 동안 래치업 문제를 초래한다. 그러나 본 연구에서 제안하는 CPS 및 부분적으로 형성된 P-well 구조를 갖는 NESCR_CPS_PPW 변형소자는 높은 온-저항과 스냅백 홀딩 전압을 나타내어 래치업 면역 능력을 향상시킬 수 있었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권5호
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• pp.1182-1187
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• 2013

Transient radiation is emitted during a nuclear explosion and causes fatal errors as upset and latch-up in CMOS circuits. This paper proposes the transient radiation SPICE models of NMOS, PMOS, and INVERTER based on the transient radiation analysis using TCAD (Technology Computer Aided Design). To make the SPICE model of a CMOS circuit, the photocurrent in the PN junction of NMOS and PMOS was replaced as current source, and a latch-up phenomenon in the inverter was applied using a parasitic thyristor. As an example, the proposed transient radiation SPICE model was applied to a CMOS NAND circuit. The CMOS NAND circuit was simulated by SPICE and TCAD using the 0.18um CMOS process model parameter. The simulated results show that the SPICE results were similar to the TCAD simulation and the test results of commercial CMOS NAND IC. The simulation time was reduced by 120 times compared to the TCAD simulation.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.27-32
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• 2016

종래의 이중 확산된 드레인을 갖는 n형 MOSFET(DDD_NMOS) 소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩 전압을 갖는 SCR 특성을 나타내므로 정상적인 동작 동안 래치업 문제를 초래한다. 그러나, 본 연구에서 제안하는 counter pocket source (CPS) 구조를 갖도록 변형된 DDD_NMOS 구조의 SCR 소자는 종래의DDD_NSCR_Std 표준소자에 비해 스냅백 홀딩 전압과 온-저항을 증가시켜 우수한 정전기 보호 성능과 높은 래치업 면역 특성을 얻을 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.267-270
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• 2001

A new small scaling Lateral Trench Insulated Gate Bipolar Transistor (SSLTIGBT) was proposed to improve the characteristics of the device. The entire electrode of the LTIGBT was replaced with a trench-type electrode. The LTIGBT was designed so that the width of device was no more than 10$\mu\textrm{m}$. The latch-up current densities were improved by 4.5 and 7.6 times, respectively, compared to those of the same sifted conventional LTIGBT and the conventional LTIGBT which has the width of 17$\mu\textrm{m}$. The enhanced latch-up capability of the SSLTIGBT was obtained due to the fact that the hole current in the device reaches the cathode via the p+ cathode layer underneath the n+ cathode layer, directly. The forward blocking voltage of the SSLTIGBT was 125 V. At the same size, those of the conventional LTIGBT and the conventional LTIGBT with the width of 17$\mu\textrm{m}$ were 65 V and 105 V, respectively. Because the proposed device was constructed of trench-type electrodes, the electric field in the device were crowded to trench oxide. Thus, the punch through breakdown of LTEIGBT occurred late.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권3호
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• pp.99-104
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• 2002

lateral insulated gate bipolar transistors(LIGBTs) are extensively used in high voltage power IC application due to their low forward voltage drops. One of the main disadvantages of the LIGBT is its scow switching speed when compared to the LDMOSFET. And the LIGBT with reverse channel structure is lower current capability than the conventional LIGBT at the forward conduction mode. In this paper, the LIGBT which included p+ ring and p-channel gate is presented at the reverie channel structure. The presented LIGBT structure is proposed to suppress the latch up, efficiently and to improve the turn off time. It is shown to improve the current capability too. It is verified 2-D simulator, MEDICI. It is shown that the latch up current of new LIGBT is 10 times than that of the conventional LIGBT Additionally, it is shown that the turn off characteristics of the proposed LIGBT is i times than that of the conventional LIGBT. It is net presented the tail current of turn off characteristics at the proposed structure. And the presented LIGBT is not n+ buffer layer because it includes p channel gate and p+ ring.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.45-53
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• 2013

기존의 NEDSCR 소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩전압과 낮은 온-저항을 가져 정상적인 동작 동안 래치업을 초래하므로 ESD 보호소자로 사용하는데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 NEDSCR 소자의 시뮬레이션 및 TLP 테스트를 통해 이러한 단점들을 극복할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. 매우 우수한 ESD 보호 성능과 높은 래치업 면역 특성을 구현하기 위해 N+ 소오스 확산영역을 둘러싸는 P형의 CPS 이온주입공정을 추가함으로써 NEDSCR 소자의 스냅백 홀딩전압과 온 저항을 증가시켜 정전기 보호 성능을 개선시킬 수 있는 것으로 입증되었다.