Heơ thông phađn tử khôi cho linh kieơn dựa tređn hợp chât hữu cơ với tính chât dăn đieơn là đieơn tử hay đieơn mođi đaịc bieơt. Chúng đã được ứng dúng trong các linh kieơn như chư thị tinh theơ lỏng, chư thị điođt phát sáng hữu cơ và transistor chât dẹo. Hợp chât hữu cơ trong các linh kieơn này ở dáng câu trúc vođ định hình hay kêt câu đa tinh theơ và kích thước đaịc trưng lớn hơn nhieău so với kích thước tinh theơ (Hình 1.16 a). Trong đó, haău hêt phađn tử trong tiêp xúc là tuỳ ý với các phađn tử beđn cánh. Tái giao dieơn cụa đieơn cực, toàn boơ phađn tử được tiêp xúc baỉng pha
dăn đieơn vođ cơ đieơn hình.
Ngược lái, Heơ thông đơn phađn tử taơp trung vào tiêp xúc rieđng với từng phađn tử hay mạng nhỏ các phađn tử hoàn toàn traơt tự và giông nhau. Trong thời gian đaău, rât khó khaín đeơ tiêp xúc và thao tác đên từng phađn tử neđn vieơc nghieđn cứu chụ yêu taơp trung vào các mău lý thuyêt. Heơ thông đơn phađn tử (Hình 1.16 b) có theơ được chia thành linh kieơn đieơn tử phađn tử lai (Hybrid Molecular Electronics,
HME) và linh kieơn đieơn tử đơn phađn tử (Mono Molecular Electronics, MME) [11]. HME là những linh kieơn mà phađn tử hữu cơ tiêp xúc trực tiêp với các đieơn cực vođ cơ. Trong trường hợp linh kieơn có ba chađn, cực coơng cũng có bạn chât vođ cơ. Trong MME, nhieău phađn tử hữu cơ lieđn kêt thành máng thực hieơn chức naíng cơ bạn cụa mách lođgic. Heơ thông MME có các đieơn cực vođ cơ tiêp xúc đeơ trao đoơi dữ lieơu với beđn ngoài và câp naíng lượng.
Các đôi tượng có kích thước nanođmét đeău có mức naíng lượng gián đốn. Đôi với phađn tử hữu cơ nhỏ có ưu đieơm là tính đoăng nhât veă câu trúc. Phađn tử hữu cơ cụa moơt hợp chât cho trước là hoàn toàn giông nhau. Do đó, khođng có chât tán xá trong các mức naíng lượng lượng tử và tât cạ chức naíng đieơn tử nanođ dựa tređn moơt lối phađn tử cho trước có theơ bieơu dieên moơt cách chính xác như nhau. Ngược lái, nhóm vođ cơ nhỏ tức nhóm kim lối hay bán dăn có kích thước nanođ chưa hẳn có câu trúc đoăng nhât. Maịt khác, mức naíng lượng bị lượng tử hóa sẽ quyêt định tính chât đieơn tử cụa linh kieơn nanođ được chê táo từ những đôi tượng này. Các nhóm vođ cơ được làm baỉng kỹ thuaơt tự kêt hợp có moơt ít nguyeđn tử khác (táp chât) nhaỉm làm thay đoơi mức naíng lượng lượng tử cụa chúng cho phù hợp với yeđu caău nguyeđn lý câu táo. Đôi với linh kieơn đieơn tử nanođ, sô lượng nguyeđn tử chât tán xá này có theơ quá lớn và khó chê táo hàng trieơu hoaịc hàng tỷ linh kieơn thang nanođmét giông nhau trong moêi chip có maơt đoơ cực cao.
Đieơn tử phađn tử sử dúng chính câu trúc phađn tử lieđn kêt đoăng hoá trị, được cách đieơn với khôi neăn. Những phađn tử rieđng, các câu trúc thang nanođmét tự nhieđn có theơ deê dàng chê táo chính xác như nhau hàng ngàn tỷ. Các nhà nghieđn cứu đang cô gaĩng mođ phỏng, thiêt kê, chê táo và kieơm tra các phađn tử rieđng và các câu trúc sieđu phađn tử nanođ [10], [19] hốt đoơng như các chuyeơn mách đieơn, có moơt sô tính chât giông như các transistor bán dăn nhỏ. Đieơn tử hĩc phađn tử và nguyeđn tử là moơt hướng tiêp caơn từ dưới đáy leđn (bottom up) cụa đieơn tử nanođ.
Ngày càng có theđm nhieău nhóm nghieđn cứu quan tađm đên đieơn tử phađn tử [33] nhờ các phaăn meăm mođ phỏng và thiêt bị hoê trợ cho vieơc táo ạnh, thao tác, chê táo hieơn đái hơn.