• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1370-1371
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• 2006

An electrostatic discharge (ESD) protection device, so called, N-type extended drain silicon controlled rectifier (NEDSCR) device, was analyzed for high voltage I/O applications. A conventional NEDSCR device shows typical SCR-like characteristics with extremely low snapback holding voltage. This may cause latchup problem during normal operation. However, a modified NEDSCR device with proper junction / channel engineering demonstrates itself with both the excellent ESD protection performance and the high latchup immunity.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.96-101
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• 2012

A surge protection device of the metal oxide varistor(MOV) has been commonly used for preventing electrical damage in many electronic equipments. The MOV has a property that leakage current is increased and might be permanently damaged when it is exposed continuously to the electrical stresses such as lightening surges. In this paper, we propose a novel surge protection circuit adopting a silicon controlled rectifier(SCR) in the traditional protection circuits using the MOV device simultaneously. When lightning surges are injected to the proposed circuit, the MOV lets the surge pulses bypassing through the ground at first up to the level that SCR begins to operate. Above the threshold level of turning on the SCR, the SCR operates bypasses large surge currents to the ground. Proposed circuit was verified with a leakage current experiment and PSpice circuit simulations under the repeated surge injection environment.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1309-1313
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• 2019

본 논문에서는 Gate grounded NMOS(GGNMOS)와 Gate grounded Lateral insulated gate bipolar transistor(GGLIGBT), Silicon Controlled Rectifier(SCR), 그리고 제안된 ESD 보호 소자에 대한 전기적 특성을 비교 및 분석하였다. 우선 각 소자에 대한 I-V 특성 곡선을 시뮬레이션 함으로써 트리거 전압과 홀딩 전압을 확인하였다. 그 후에 각 소자에 대한 HBM 4k 시뮬레이션을 통해서 감내 특성을 확인하였다. HBM 4k 시뮬레이션 결과, 제안된 ESD 보호소자의 최대 온도가 GGNMOS와 GGLIGBT와 SCR에 비해서 낮기 때문에 그만큼 감내 특성이 개선되었다고 할 수 있으며, 이는 신뢰성 측면에서 우수한 ESD 보호소자임을 의미한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.63-68
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• 2014

PPS 구조를 갖는 N형 실리콘 제어 정류기 소자에서 부분웰 구조가 정전기 보호 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 종래의 NSCR 표준소자는 온-상태 저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 적용이 어려웠으나, 본 연구에서 제안하는 부분웰 구조를 갖도록 변형 설계된 NSCR-PPS 소자는 안정한 정전기보호 성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.

• 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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.10-10
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• 2010

ESD (Electrostatic Discharge) phenomenon occurs in everywhere and especially it damages to semiconductor devices. For ESD protection, there are some devices such as diode, GGNMOS (Gate-Grounded NMOS), SCR (Silicon-Controlled Rectifier), etc. Among them, diode and GGNMOS are usually chosen because of their small size, even though SCR has greater current capability than GGNMOS. In this paper, a novel SCR is proposed on the SOI (Silicon-On-Insulator) structure which has $1{\mu}m$ film thickness. In order to design and confirm the proposed SCR, TSUPREM4 and MEDICI simulators are used, respectively. According to the simulation result, although the proposed SCR has more compact size, it's electrical performance is better than electrical characteristics of conventional GGNMOS.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.196-204
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• 2022

Electrostatic discharge (ESD) protection devices of P-type embedded silicon-controlled rectifier (PESCR) structure were analyzed for high-voltage operating input/output (I/O) applications. Conventional PESCR standard device exhibits typical SCR characteristics with very low-snapback holding voltages, resulting in latch-up problems during normal operation. However, the modified device with the counter pocket source (CPS) surrounding N⁺ source region and partially formed P-well (PPW) structures proposed in this study could improve latch-up immunity by indicating high on-resistance and snapback holding voltage.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.124-129
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• 2013

PPS 구조가 삽입된 N형 실리콘 제어 정류기 소자를 마이크로 칩의 고전압 I/O 응용을 위해 연구하였다. 종래의 NSCR_PPS_Std 표준소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩 전압을 갖는 전형적인 SCR 특성을 가지고 있어 정상적인 동작 동안 래치업 문제가 나타나는 것으로 보고되고 있다. 그러나 본 연구에서 제안하는 CPS 및 부분적으로 형성된 P-Well(PPW) 구조를 갖는 변형된 NSCR_PPS_CPS_PPW 소자는 높은 래치업 면역과 트리거링 전압의 조절이 용이한 안정한 ESD 보호 성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.719-724
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• 2016

본 논문에서는 돌입전류로부터 전원변환장치를 보호하고 오동작을 예방하기 위해서 돌입전류 제한회로의 성능 향상방법에 관해 서술하였다. 군용 레이더의 전원변환장치를 운용하던 도중 회로차단기가 간헐적으로 동작하여 장비운용에 불편함이 초래되었다. 돌입전류 제한회로의 출력 전류를 측정해 본 결과 간헐적으로 250A이상 과전류가 발생하여 회로차단기가 동작하였다. 돌입전류 제한회로에 사용된 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 분석, 돌입전류 제한회로의 동작원리 분석을 통해 의도치 않게 dv/dt triggering 방식으로 SCR이 도통되면서 과도한 전류가 발생한다는 것을 알 수 있었다, 분석한 원인을 바탕으로 SCR 양단에 급격한 전압 변화가 생기지 않도록 하고, SCR이 gate triggering 이외의 방식으로 도통 되어도 의도한 전류이상으로 돌입전류가 발생하지 않도록 SCR 앞단에 저항이 위치 하도록 회로를 변경하여 순간적인 전압 변화를 방지하였다. 마지막으로 돌입전류 제한회로의 전류 측정을 통해 의도한 전류 이상으로 돌입전류가 발생하지 않음을 입증 하였고, 상위체계에 부착시험을 통해 체계 영향성을 확인 하였으며, 전원변환장치에 적용하여 1년 이상 야전에서 운용결과 회로차단기가 동작하는 경우가 발생하지 않았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.87-93
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• 2009

본 논문에서는 높은 홀딩 전압을 갖는 사이리스터(SCR; Silicon Controlled Rectifier)구조에 기반 한 새로운 구조의 ESD(Electro-Static Discharge) 보호 소자를 제안하였다. 홀딩전압은 애노드단을 감싸고 있는 n-well에 p+ 캐소드를 확장시키고, 캐소드단을 n-well로 추가함으로써 홀딩전압을 증가시킬 수 있다. 제안된 소자는 높은 홀딩전압 특성으로 높은 래치업 면역성을 갖는다. 본 연구에서 제안된 소자의 전기적 특성, 온도특성, ESD 감내특성을 확인하기 위하여 TCAD 시뮬레이션 툴을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 소자는 10.5V의 트리거 전압과 3.6V의 홀딩전압을 갖는다. 그리고 추가적인 n-well과 확장된 p+의 사이즈 변화로 4V이상의 홀딩전압을 갖는 것을 확인하였다.