• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.1-5
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• 2015

PPS 소자가 삽입된 부분웰 구조의 N형 실리콘 제어 정류기(NSCR_PPS) 소자에서 정전기 보호 성능의 향상을 위한 CPS 이온주입조건의 최적화에 대해 연구하였다. 종래의 NSCR 표준소자는 on-저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 적용이 어려웠으나, 본 연구에서 제안하는 CPS 이온주입과 부분웰 이온주입을 동시에 적용한 변형 설계된 소자의 경우 스냅백 홀딩 전압을 동작전압 이상으로 증가시킬 수 있는 향상된 정전기 보호성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.265-270
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• 2015

본 논문에서는 높은 홀딩 전압을 갖는 SCR(silicon-controlled rectifier)기반 양 방향성 ESD 보호회로를 제안하였다. 일반적인 ESD 보호회로와 달리 양방향의 ESD Stress mode의 방전경로를 제공하며 높은 홀딩전압으로 latch-up면역 특성을 갖어 효과적인 ESD보호를 제공한다. 또한, 높은 홀딩전압을 위한 설계변수인 Gate Length와 N+bridge Length의 길이 변화에 따른 시뮬레이션을 Synopsys사의 TCAD 시뮬레이터를 사용하여 확인 하였다. 시뮬레이션 결과 2.1V에서 6.5V까지 홀딩 전압의 증가로 latch-up 면역 특성을 개선 하였으며, 기존 SCR보다 6.5V의 낮은 트리거 전압특성을 갖고 있어 제안된 ESD 보호 회로는 5V 이상의 공급전압을 갖는 application에 적용 가능하다.

• 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.

• 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.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.30-33
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• 2013

The studies of superconducting fault current limiter (SFCL) for reduction of the fault current are actively underway in the worldwide. In this paper, we analyzed the characteristics of a new type SFCL using the conventional transformer and superconducting elements combined mutually. The secondary and third windings of this SFCL were connected the load and the superconducting element, respectively. The electric power was provided to load connected to secondary windings of the transformer in normal state of power system. On the other hand, when the fault occurred in power system, the fault current was limited by closing the line of third winding of the transformer. At this time, the ripple phenomenon of the fault was minimized by opening the fault line in secondary winding of a transformer in power system. The sensing of the fault state was performed by the CT(current transformer) and then turn-on and turn-off switching behavior of the SFCL was performed by the SCR(silicon-controlled rectifier). As a result, the proposed SFCL limited the fault current within a half-cycle efficiently. We confirmed that the fault current limitation rate was changed according to the winding ratio of a transformer.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제2C권6호
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• pp.304-308
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• 2002

We demonstrate a simple pulsed $CO_2$ laser with millisecond long pulse duration in a tube at a low pressure of less than 30 Torr. The novel power supply for our laser system switches the voltage of the AC power line (60Hz) directly. The power supply doesn't need elements such as a rectifier bridge, energy-storage capacitors, or a current-limiting resistor in the discharge circuit. To control the laser output power, the pulse repetition rate is adjusted up to 60Hz and the firing angle of SCR(Silicon Controlled Rectifier) gate is varied from 30。 to 150。. A ZCS (Zero Crossing Switch) circuit and a PIC one-chip microprocessor are used to control precisely the gate signal of the SCR. The maximum laser output of 35 W is obtained at a total pressure of 18 Torr, a pulse repetition rate of 60 Hz, and a SCR gate firing angle of 90。 . In addition, the resulting laser pulse width is approximately 3㎳(FWHM). This is a relatively long pulse width, compared with other repetitively pulsed $CO_2$ lasers.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권6호
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• pp.601-607
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• 2015

A set of novel silicon controlled rectifier (SCR) devices' characteristics have been analyzed and verified under the electrostatic discharge (ESD) stress. A ring-shaped diffusion was added to their anode or cathode in order to improve the holding voltage (Vh) of SCR structure by creating new current discharging path and decreasing the emitter injection efficiency (${\gamma}$) of parasitic Bipolar Junction Transistor (BJT). ESD current density distribution imitated by 2-dimensional (2D) TCAD simulation demonstrated that an additional current path exists in the proposed SCR. All the related devices were investigated and characterized based on transmission line pulse (TLP) test system in a standard $0.5-{\mu}m$ 24 V CDMOS process. The proposed SCR devices with ring-shaped anode (RASCR) and ring-shaped cathode (RCSCR) own higher Vh than that of Simple SCR (S_SCR). Especially, the Vh of RCSCR has been raised above 33 V. What's more, their holding current is kept over 800 mA, which makes it possible to design power clamp with SCR structure for on chip ESD protection and keep the protected chip away from latch-up risk.

• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.97-106
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• 2015

In this paper, MOS-triggered silicon-controlled rectifier (SCR)-based electrostatic discharge (ESD) protection circuits for mobile application in 3.3 V I/O and SCR-based ESD protection circuits with floating N+/P+ diffusion regions for inverter and light-emitting diode driver applications in 20 V power clamps were designed. The breakdown voltage is induced by a grounded-gate NMOS (ggNMOS) in the MOS-triggered SCR-based ESD protection circuit for 3.3 V I/O. This lowers the breakdown voltage of the SCR by providing a trigger current to the P-well of the SCR. However, the operation resistance is increased compared to SCR, because additional diffusion regions increase the overall resistance of the protection circuit. To overcome this problem, the number of ggNMOS fingers was increased. The ESD protection circuit for the power clamp application at 20 V had a breakdown voltage of 23 V; the product of a high holding voltage by the N+/P+ floating diffusion region. The trigger voltage was improved by the partial insertion of a P-body to narrow the gap between the trigger and holding voltages. The ESD protection circuits for low- and high-voltage applications were designed using $0.18{\mu}m$ Bipolar-CMOS-DMOS technology, with $100{\mu}m$ width. Electrical characteristics and robustness are analyzed by a transmission line pulse measurement and an ESD pulse generator (ESS-6008).

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1088-1090
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• 2001

In general, Power SCR(Silicon Controlled Rectifier) is most widely used in Power Plant as well as Industrial field. It has been controlled and operated according to its own control method. Especially, in case of Power plant, it plays a major role in AVR(Automatic Voltage Regulator) or electro chlorination control circuits. Generally, they used in Analog control system at above field. But each SCR current value is different because of load unbalance or switching characteristic variations, it may cause power plant unit trip or system disorder according to SCR element burn out or bad operating condition. Therefore, in this paper a development of 3 phase current balance control unit is described, it gets over the past analog control system limit, uses DSP(Digital signal processor) had high speed response, controls SCR gate firing angle for 3 phase current balance.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.234-239
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• 2017

본 논문에서는 PMOS 구조를 삽입한 새로운 구조의 SCR(Silicon Controlled Rectifier)기반 ESD(Electrostatic Discharge) 보호소자를 제안한다. 제안된 ESD 보호회로는 내부에 PMOS가 추가적으로 형성된 구조적 특징을 지니며, Latch-up 면역 특성과 향상된 감내특성을 갖는다. TCAD 시뮬레이션을 이용하여 기존의 ESD 보호회로와 특성을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 제안된 보호 ESD 보호회로는 기존 SCR 기반 ESD 보호소자 HHVSCR(High Holding Voltage SCR)과 같은 우수한 Latch-up 면역 특성을 지닌다. 또한 HBM(Human Body Model) 최대온도 테스트 결과에 따르면, 제안된 ESD 보호회로는 355K의 최대온도 수치를 가지며, 이는 기존 HHVSCR의 373K와 비교하여 대략 20K가량 낮은 온도특성으로, 더욱 향상된 감내특성을 갖는 것으로 확인되었다. 제안된 ESD 보호소자는 N-STACK 기술을 적용하여 설계하여 전압별 적용이 가능함을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이터로 시뮬레이션을 해본 결과, 제안된 ESD 보호회로는 단일 구조에서 2.5V의 홀딩전압 특성을 지니며, N배수의 증배에 따라 2-STACK 4.2V, 3-STACK 6.3V, 4-STACK 9.1V로 증가된 홀딩전압을 갖는 것을 확인하였다.