L’elettrone è una particella subatomica, appartenente alla famiglia dei leptoni, dotata della carica elettrica elementare negativa, pari a circa Coulomb. La sua massa a riposo è di circa kg, circa 1836 volte inferiore a quella di un protone.
Secondo il modello atomico quantistico, gli elettroni orbitano attorno al nucleo (formato da protoni e neutroni) descrivendo nubi di probabilità note come orbitali atomici. Gli elettroni più esterni (di valenza) determinano le proprietà chimiche degli elementi e la loro capacità di legarsi.
Nei materiali conduttori (come i metalli), uno o più elettroni per atomo non sono legati al nucleo specifico ma sono liberi di muoversi nel reticolo cristallino, formando un “gas di elettroni”. È il moto direzionale di questi elettroni liberi, indotto da una differenza di potenziale elettrico, a costituire la corrente elettrica.
Nell’ingegneria elettronica e nella fisica dello stato solido (specialmente per i semiconduttori), l’elettrone si studia in combinazione con la sua “antiparticella” efficace: la lacuna (o buca), che rappresenta l’assenza di un elettrone in un legame covalente e agisce come un portatore di carica positiva. Il controllo del flusso di elettroni (e lacune) mediante campi elettrici esterni (come avviene in diodi, transistor BJT e MOSFET) è la base su cui è costruita tutta l’elettronica moderna e l’informatica.