1. 고전 물리학 :
* 드리프트 속도 : 이것은 적용된 전기장으로 인해 재료에서 전자의 평균 속도를 설명합니다. 전자의 양자 특성을 설명하지 않는 단순화 된 모델입니다.
* ohm의 법칙 : 이 법은 전류 (전자의 흐름), 전압 (전기 전위차) 및 재료의 저항 사이의 관계를 설명합니다. 전자 이동에 대한 거시적 설명입니다.
2. 양자 역학 :
* 파동 입자 이중성 : 전자는 파도와 유사한 특성을 모두 나타낸다. 이는 그들의 움직임이 특정 위치에서 전자를 찾을 확률을 나타내는 파도 함수에 의해 설명 될 수 있음을 의미합니다.
* 양자 터널링 : 이 현상은 전자가 고전적으로 그렇게하기에 충분한 에너지가 없더라도 잠재적 장벽을 통과 할 수있게합니다. 이것은 많은 전자 장치에 중요합니다.
* 에너지 밴드 : 고체에서 전자는 밴드로 그룹화 된 특정 에너지 수준을 차지합니다. 전자의 움직임은 밴드 구조와 빈 에너지 수준의 가용성에 의해 영향을받습니다.
* Fermi-Dirac 통계 : 이 통계 모델은 주어진 온도에서 재료에서 에너지 수준 사이의 전자의 분포를 설명합니다.
3. 다른 모델 :
* 프리 전자 모델 : 이 모델은 전자와 원자의 격자 사이의 상호 작용을 고체에서 자유 입자로 처리하는 것을 단순화합니다.
* 거의 자유 전자 모델 : 이 모델은 전자의 움직임에 대한 격자의 주기적 전위의 영향을 고려합니다.
* 타이트 바인딩 모델 : 이 모델은 고체에서 원자에 결합 된 전자의 국소화 된 특성에 중점을 둡니다.
사용 된 특정 모델은 응용 프로그램에 따라 다릅니다.
* 거시적 회로의 경우 OHM 법칙과 같은 고전적인 물리 모델만으로도 충분합니다.
* 반도체 및 기타 재료의 특성을 연구하려면 양자 기계 모델이 필수적입니다.
* 원자 및 분자 시스템에서 개별 전자의 거동을 설명하기 위해 정교한 양자 화학 방법이 사용됩니다.
전반적으로 전자의 움직임을 이해하려면 고전적인 개념과 양자 개념의 조합이 필요합니다. 현대 과학자들은 특정 상황과 필요한 세부 수준에 따라이 복잡한 현상을 설명하기 위해 다양한 모델과 이론을 활용합니다.
