<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1029-7448</issn><issn pub-type="epub">2414-0341</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/1029-7448-2025-68-3-209-229</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energy-2465</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRICAL POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Вольт-амперные характеристики выпрямительных диодов металл – полупроводник. Часть 1 Формирование токов проводимости и токов смещения на p–n переходе</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Volt-ampere Characteristics of Metal-semiconductor Rectifier Diodes. Part 1: Formation of Conduction Currents and Displacement Currents at the p–n Junction</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гречихин</surname><given-names>Л. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gretchikhin</surname><given-names>L. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Адрес для переписки: Гречихин Леонид Иванович  –УО «Белорусская государственная академия связи»  ,ул. Уборевича, 77,220096, г. Минск, Республика Беларусь.Тел.: +375 17 378-46-44gretchihin@yandex.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence:Gretchikhin Leonid I. –Educational Institution “Belarusian State Academy of Communication”, 77 Uborevich str., 220096, Minsk, Republic of Belarus.Tel.: +375 17 378-46-44  gretchihin@yandex.ru</p></bio><email xlink:type="simple">gretchihin@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусская государственная академия связи</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belarusian State Academy of Communication</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>29</day><month>05</month><year>2025</year></pub-date><volume>68</volume><issue>3</issue><fpage>209</fpage><lpage>229</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Гречихин Л.И., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Гречихин Л.И.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Gretchikhin L.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://energy.bntu.by/jour/article/view/2465">https://energy.bntu.by/jour/article/view/2465</self-uri><abstract><p>Электрические токи, возникающие в контакте металл – полупроводник, представляют в виде суммы токов диффузии и токов дрейфа. Для определения их величины предлагались разные эмпирические формулы. Такой подход определения электрических токов в диодах металл – полупроводник не позволяет получать экспериментально определенные величины электрических токов. В этой связи возникла проблема в разработке теоретических основ производства такого вида техники на достаточно обоснованной теоретической базе с учетом последних достижений в электротехнике и электронике. Теоретически рассчитанная поверхность из трехатомных молекул для кремния полностью совпала с экспериментальными данными, полученными на туннельном микроскопе. Рассмотрен процесс нанесения пленки из полупроводника германия или кремния на основу металла – алюминия. Показано, что наиболее оптимальным является нанесение покрытий методом лазерного распыления. Определена концентрация свободных электронов в зоне проводимости алюминия, которая возникает вследствие ионизации отрицательных ионов и термоавтоэлектронной эмиссии электронов из металла под действием температуры и приложенного внешнего напряжения. Разработана теория формирования электрических токов проводимости и смещения. Установлены условия возникновения электрического тока проводимости в столбообразных пустотах на поверхности алюминия и токов смещения в подводящих проводах. Показано, каким образом происходит превращение токов проводимости в ток смещения на границе p–n перехода.  </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Electric currents arising in metal-semiconductor contact are represented as the sum of diffusion currents and drift currents. The use of various empirical formulas was proposed to determine their value. This approach to determining electric currents in metal-semiconductor diodes does not allow pinpointing experimentally obtained values of electric currents. In this regard, there was a problem in developing the theoretical foundations for the production of this type of equipment on a sufficiently sound theoretical basis, taking into account the latest achievements in electrical engineering and electronics. The theoretically calculated surface of triatomic molecules for silicon completely coincided with the experimental data obtained on a tunneling microscope. The process of applying a film made of germanium or silicon semiconductor to an aluminum metal base is considered. It is shown that the most optimal is the application of coatings by laser spraying. The concentration of free electrons in the conduction band of aluminum is determined, which occurs due to the ionization of negative ions and thermoautoelectronic emission of electrons from the metal under the influence of temperature and applied external voltage. A theory of the formation of electric currents of conduction and displacement has been developed. The conditions for the occurrence of an electric conduction current in columnar cavities on the aluminum surface and displacement currents in the supply wires are specified. It is shown how the conversion of conduction currents into a displacement current occurs at the boundary of the p–n junction.  </p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>диод</kwd><kwd>стабилитрон</kwd><kwd>ток проводимости</kwd><kwd>ток смещения</kwd><kwd>термоавтоэлектронная эмиссия</kwd><kwd>энергия сродства</kwd><kwd>работа выхода</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>diode</kwd><kwd>zener diode</kwd><kwd>conduction current</kwd><kwd>displacement current</kwd><kwd>thermoautoelectronic emission</kwd><kwd>affinity energy</kwd><kwd>output operation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жеребцов, И. П. Основы электроники / И. П. Жеребцов. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 352 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zherebtsov I. P. (1990) Fundamentals of Electronics, Leningrad, Energoatomizdat Publ., 1990. 352 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Забродин, Ю. С. Промышленная электроника: учеб. для вузов / Ю. С. Забродин. М.: Альянс, 2013. 496 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zabrodin Yu. S. (2013) Industrial Electronics. Moscow: Al'yans Publ. 496 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гладков, Л. Л. Физические основы электроники: учеб. пособие / Л. Л. Гладков, И. Р. Гулаков, А. О. Зеневич. Минск: Белорус. гос. академия связи, 2017. 227 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gladkov L. L., Gulakov I. R., Zenevich A. O. (2017) Physical Foundations of Electronics. Minsk, Belarusian State Academy of Communications. 227 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Удельное электрическое сопротивление при токах проводимости и токах смещения / Л. И. Гречихин // Авиационный вестник. 2023. № 9. С. 10–21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L. (2023) Specific Electrical Resistance at Conduction Currents and Displacement Currents. The Aviation Herald, (9), 10–21 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Толстостенное покрытие в диоде Ганна для измерения мощности электромагнитного излучения СВЧ-диапазона / Л. И. Гречихин, Д. Ю. Олейник // Упрочняющие технологии и покрытия. 2023. № 8. С. 1–16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L. I., Oleinik D. Yu. (2023) Thick-walled Coating in a Gann Diode for Measuring the Power of Microwave Electromagnetic Radiation. Uprochnyayushchie Technologii i Pokrytiya = Strengthening Technologies and Coatings, (8), 1–16 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шмермбекк, Ю. Исследования поверхностного слоя кремния с напылением индия / Ю. Шмермбекк, Л. И. Гречихин. Берлин: Lambert. Academic Publishing, 2015. 80 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grechikhin L. I., Shmermbekk Yu. (2015) Study of the Surface Layer of Silicon with Indium Deposition. Berlin, Lambert. Academic Publishing. 80 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gretchikhin, L. I. Formation of p–n-conductivity in Semiconductors / L. I. Gretchikhin // Military Technical Courier Scientific Periodical of the Ministry of Defence of the Republic of Serbia. 2018, Vol. 66, No 3. Р. 304–321.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L. I. (2018) Formation of p–n-Conductivity in Semiconductors. Vojnotehnički Glasnik = Military Technical Courier, 66 (3), 304–321.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Формирование р-, n-проводимости и p–n перехода / Л. И. Гречихин // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. Т. 14, № 5. С. 231–238.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grechikhin L. I. (2018) The Formation of p-, n-Conductivity and p–n-Junction. Uprochnyayushchie Technologii i Pokrytiya = Strengthening Technologies and Coatings, 14 (5), 231–238 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кластерная структура кремния и конструкция его поверхности / Л. И. Гречихин, С. Д. Ла-тушкина, В. М. Комаровская, Ю. Шмермбекк // Упрочняющие технологии и покрытия. 2015. № 9. С. 5–10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L. I., Latushkina S. D., Komarovskaya V. М., Shmermbekk Yu. (2015) The Cluster Structure of Silicon and its Surface Construction. Uprochnyayushchie Technologii i Pokrytiya = Strengthening Technologies and Coatings, (9), 5–10 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Binning, G. Scanning Tunneling Microscopy / G. Binning, H. Rohrer // Helv. Phys. Acta. 1982. 1982. Vol. 55, No 6. Р. 726–735.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Binnig G., Rohrer H. (1982) Scanning Tunneling Microscopy. Helvetica Physica Acta, 55 (6), 726–735.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Физика наночастиц и нанотехнологий. Общие основы, механические, тепловые и эмиссионные свойства / Л. И. Гречихин. Минск: Технопринт, 2004. 399 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L. I. (2004) Physics of Nanoparticles and Nanotechnology. General Principles, Mechanical, Thermal and Emission Properties. Minsk, Technoprint Publ. 399 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gretchikhin, L. I. Formation of Negative Ions on the Surface of a Solid Body and their Influence on the Thermoelectronic and Autoelectronic Emission of Free Electrons / L. I. Gretchikhin // American Journal of Scientific Research. 2019. Vol. 5, No 3. Р. 47–55. https://doi.org/10.11648/j.ajasr.20190503.11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L. I. (2019) Formation of Negative Ions on the Surface of a Solid Body and their Influence on the Thermoelectronic and Autoelectronic Emission of Free Electrons. American Journal of Scientific Research, 5 (3), 47–55. https://doi.org/10.11648/j.ajasr.20190503.11.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wolkow, R. Atom-Resolved Surface Chemistry Using Scanning Tunneling Microscopy / R. Wolkow, Ph. Avouris // Physical Review Letters. 1988. Vol. 60, No 11. P. 1049–1052. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.1049.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wolkow, R., Avouris, P. (1988) Atom-resolved Surface Chemistry Using Scanning Tunneling Microscopy. Physical Review Letters, 60 (11), 1049–1052. https://doi.org/10.1103/physrevlett.60.1049.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Физические величины: справ. / А. И. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский [и др.]; под ред. И. С. Григорьева, Е. Д. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Babichev A. P., Babushkina N. A., Bratkovskii A. M., Brodov M. E., Bystrovet M. V. (1991) Physical Quantities: a Reference Book. Moscow, Energoatomizdat Publ. 1232 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Радциг, А. А. Справочник по атомной и молекулярной физике / А. А. Радциг, Б. М. Смир-нов. М.: Атомиздат, 1980. 240 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Radtsig  А. А., Smirnov B. M. (1980) Handbook of Atomic and Molecular Physics. Moscow, Atomizdat Publ. 240 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Глинка, Н. Л. Общая химия: учеб. пособие для вузов / Н. Л. Глинка. М., 1983. 704 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Glinka N. L. (1983) General Chemistry. Moscow. 704 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Аллотропия в металлах и ее влияние на работу теплового двигателя / Л. И. Гречихин, Н. Г. Куць // Прогресивні технології і системи машинобудування: Міжнародний збірник наукових праць. Донецьк: ДонНТУ. 2011. Вип. 42. С. 83–89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grechikhin L. I., Kuts’ N. G. (2011) Allotropy in Metals and its Influence on the Operation of a Heat Engine. Progresivnі tekhnologії і Sistemi Mashinobuduvannya: Mіzhnarodnii Zbіrnik Naukovikh Prats' [Progressive Technologies and Systems of Mechanical Engineering: an International Collection of Scientific Papers]. Donetsk, DonNTU, Is. 42, 83–89 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Взаимодействие напыляемых частиц с поверхностью твердого тела / Л. И. Гречихин, Ю. Шмермбекк // Авиационный вестник. 2021. № 5. С. 21–28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L., Shmermbekk J. (2021) Interaction of Sprayed Particles with Surface Solid Body. The Aviation Herald, (5), 21–28 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Двигатели внутреннего сгорания. Физические основы технической диагностики и оптимального управления / Л. И. Гречихин. Минск: Навука i тэхнiка, 1995. 270 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grechikhin L. I. (1995) Internal Combustion Engines. Physical Foundations of Technical Diagnostics and Optimal Control. Minsk, Navuka i tehnika Publ. 270 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коулсон, Ч. Валентность / Ч. Коулсон. М.: Мир, 1965. 426 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Coulson C. A. (1961) Valence. 2nd Ed. London, Oxford University Press, 404.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gretchikhin, L. Built-in and Induced Electric Dipole Moments in Complex Atomic Systems and in the Diatomic Molecules / L. Gretchikhin // Авиационный вестник. 2020. No 2. C. 28–34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gretchikhin L. (2020) Built-in and Induced Electric Dipole Moments in Complex Atomic Systems and in the Diatomic Molecules. The Aviation Herald, (2), 28–34.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гречихин, Л. И. Физика. Электричество и магнетизм. Современная электродинамика / Л. И. Гречихин. Минск: Право и экономика, 2008. 302 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grechikhin L. I. (2008) Physics. Electricity and Magnetism. Modern Electrodynamics. Minsk, Pravo i ekonomika Publ. 302 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шмермбекк, Ю. Эмиссионный портрет поверхности упрочняющего конструкционного материала / Ю. Шмермбекк, Д. Б. Мигас, А. И. Гутковский [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия. 2020. № 3. С. 136–143.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shmermbekk Yu., Migas D. B., Gutkovsky A. I., Grechikhin L. I. (2020) Emission Portrait of Surface of Reinforcing Structural Material. Uprochnyayushchie Technologii i Pokrytiya = Strengthening Technologies and Coatings, (3), 136–143 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шашихин, В. Н. Подавление хаотических колебаний в малых энергетических системах / В. Н. Шашихин, Ю. М. Горячева, С. В. Будник // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2022. Т. 65, № 4. С. 331–340. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2022-65-4-331-340.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shashikhin V. N., Goryacheva J. M., Budnik S. V. (2022) Suppression of Chaotic Oscillations in Small Energy Systems. Energetika. Proc. CIS Higher Educ. Inst. and Power Eng. Assoc. 65 (4), 331–340. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2022-65-4-331-340 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
