• 제목/요약/키워드: snapback

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플로우팅 전극과 보조 게이트를 이용하여 스냅백을 없앤 애노드 단락 SOI LIGBT의 수치 해석 (Numerical Analyses on Snapback-Free Shorted-Anode SOI LIGBT by using a Floating Electrode and an Auxiliary Gate)

  • 오재근;김두영;한민구;최연익
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권2호
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    • pp.73-77
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    • 2000
  • A dual-gate SOI SA-LIGBT (shorted-anode lateral insulated gate bipolar transistor) which eliminates the snapback effectively is proposed and verified by numerical simulation. The elimination of the snapback in I-V characteristics is obtained by initiating the hole injection at low anode voltage by employing a dual gate and a floating electrode in the proposed device. For the proposed device, the snapback phenomenon is completely eliminate, while snapback of conventional SA-LIGBT occurs at anode voltage of 11 V. Also, the drive signals of two gates have same polarity by employing the floating electrode, thereby requiring no additional power supply.

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Asymmetric 및 Symmetric MOSFET 소자의 Drain Breakdown 특성 분석

  • 최평호;김상섭;최병덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.232.2-232.2
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    • 2013
  • 본 연구에서는 asymmetric과 symmetric MOSFET 소자의 drain breakdown 및 snapback 특성을 분석하였다. 실험에서는 두 MOSFET 소자의 동작 영역에서 게이트와 드레인에 각각 전압을 인가하였다. 드레인 전류-전압 곡선으로 부터 drain breakdown 전압과 snapback 전압을 추출하였다. 결과 avalanche breakdown 발생 전의 드레인 전류는 asymmetric 구조의 경우 더 작은 값을 보였으며 이는 asymmetric 구조에서의 drain field 가 더 낮기 때문이다. 따라서 impact ionization은 asymmetric 구조에서 덜 발생하며, snapback 전압은 avalanche breakdown voltage가 작은 asymmetric 구조에서 크게 나타났다.

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고전압용 LDI 칩의 정전기 보호를 위한 EDNMOS 소자의 특성 개선 (Improvements of Extended Drain NMOS (EDNMOS) Device for Electrostatic Discharge (ESD) Protection of High Voltage Operating LDI Chip)

  • 양준원;서용진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.18-24
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ESD 방지를 위한 최적 방법론에 목표하여 확장된 드레인을 갖는 EDNMOS 소자의 더블 스냅백 현상 및 백그라운 도핑 농도 (BDC)의 영향을 조사하였다. 고전류 영역에서 낮은 BDC를 가진 EDNMOS 소자는 강한 스냅백으로 인해 취약한 ESD 성능과 높은 래치업 위험을 가지게 되나, 높은 BDC를 가진 EDNMOS 소자는 스냅백을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 BDC 제어로 안정적인 ESD 방지 성능과 래치업 면역을 구현할 수 있음을 밝혔다.

DDIC 칩의 정전기 보호 소자로 적용되는 GG_EDNMOS 소자의 고전류 특성 및 더블 스냅백 메커니즘 분석 (High Current Behavior and Double Snapback Mechanism Analysis of Gate Grounded Extended Drain NMOS Device for ESD Protection Device Application of DDIC Chip)

  • 양준원;김형호;서용진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.36-43
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고전압에서 동작하는 DDIC(display driver IC) 칩의 정전기 보호소자로 사용되는 GG_EDNMOS 소자의 고전류 특성 및 더블 스냅백 메커니즘이 분석되었다. 이온주입 조건을 달리하는 매트릭스 조합에 의한 수차례의 2차원 시뮬레이션 및 TLP 특성 데이타를 비교한 결과, BJT 트리거링 후에 더블 스냅백 현상이 나타났으나 웰(well) 및 드리프트(drift) 이온주입 조건을 적절히 조절함으로써 안정적인 ESD 보호성능을 얻을 수 있었다. 즉, 최적의 백그라운드 캐리어 밀도를 얻는 것이 고전압 동작용 정전기보호소자의 고전류 특성에 매우 중요한 영향을 주는 임계인자(critical factor)임을 알 수 있었다.

고전압 정전기 보호용 DDDNMOS 소자의 더블 스냅백 방지를 위한 최적의 이온주입 조건 결정 (Determination of optimal ion implantation conditions to prevent double snapback of high voltage operating DDDNMOS device for ESD protection)

  • 서용진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.333-340
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    • 2022
  • 고전압용 정전기 보호소자인 DDDNMOS(double diffused drain N-type MOSFET) 소자의 더블 스냅백 방지를 위한 최적의 이온주입 조건을 결정하기 위해 공정 및 소자 시뮬레이션이 수행되었다. HP-Well, N- 드리프트 및 N+ 드레인 이온주입량의 변화가 더블 스냅백 및 애발란치 브레이크다운 전압에 미치는 영향을 고찰함으로써 더블 스냅백을 방지하여 정전기 보호 성능 개선할 수 있었다. HP-Well 영역보다는 N- 드리프트 영역의 이온주입 농도를 최적으로 설계할 경우, 1차 on 상태에서 2차 on 상태로 전이하는 것을 막아주므로 비교적 양호한 정전기 보호 성능을 얻을 수 있었다. 또한 드리프트 이온주입 농도는 누설전류 및 애발란치 브레이크다운 전압에도 영향을 미치므로 동작전압이 30V보다 큰 공정기술에서는 DPS와 같은 새로운 구조를 적용하거나, 대안으로 여러 공정 변수들을 종합(colligation)하여 적용할 경우 향상된 정전기 보호 성능을 실현할 수 있을 것이다.

세그먼트 p-베이스를 이용한 수평형 이중 채널 EST (A Lateral Dual-Channel Emitter Switched Thyristor with the Segmented p-Base)

  • 오재근;변대석;한민구;최연익
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권7호
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    • pp.530-532
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    • 1999
  • A new lateral device entitled SB-DCEST(segmented p-base dual-channel emitter switched thyristor), which suppresses the snapback is proposed and successfully fabricated. The proposed device effectively suppressed the snapback phenomenon by employing the gigh resistance in self-aligned segmented p-base when compared with the conventional DCEST. The experimental results show that the SB-DCEST has the low forward voltage drop of 4.3 V at anode current of $150 A/cm^2$ with the eliminated snap-back regime, while conventional DCEST exhibits higher forward voltage drop of 5.3 V.

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Simulation-based P-well design for improvement of ESD protection performance of P-type embedded SCR device

  • Seo, Yong-Jin
    • 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.

NESCR 소자에서 정전기 보호 성능 향상을 위한 최적의 P-Well 구조 설계 (Optimal P-Well Design for ESD Protection Performance Improvement of NESCR (N-type Embedded SCR) device)

  • 양준원;서용진
    • 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.

고전압 동작용 I/O 응용을 위해 Counter Pocket Source 구조를 갖도록 변형된 DDD_NSCR 소자의 ESD 보호성능 시뮬레이션 (Simulation-based ESD protection performance of modified DDD_NSCR device with counter pocket source structure for high voltage operating I/O application)

  • 서용진;양준원
    • 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.

스텍 구조를 이용한 향상된 스냅백 특성을 갖는 ESD 보호회로 설계 (Design of ESD Protection Circuit with improved Snapback characteristics Using Stack Structure)

  • 송보배;이재학;김병수;김동순;황태호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.280-284
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    • 2021
  • 본 논문에서는 스냅백 특성을 개선시키기 위해 일반적인 SCR의 구조적 변경 및 Stack 기술을 적용한 새로운 구조의 ESD 보호회로를 제안한다. 펜타-웰과 더블 트리거를 이용한 구조에 대한 전기적 특성을 분석하고 Stack 구조를 적용해 트리거 전압과 홀딩 전압을 개선하였다. 시뮬레이션을 통한 전자 전류와 총 전류 흐름을 분석 하였다. 이를 통해 레치-업 면역 특성과 우수한 홀딩전압 특성을 확인 하였다. 제안된 ESD 보호회로의 전기적 특성은 TCAD 시뮬레이터를 통해 구조를 형성하고 HBM 모델링을 통해 분석 하였다.