Điện tử phân tử có thể cung cấp mật độ cao gấp 1000 lần so với chip silicon.

Bài viết thảo luận về lĩnh vực điện tử phân tử mới nổi như một ứng viên tiềm năng thay thế cho các chip truyền thống dựa trên silicon, vốn đang tiến gần đến giới hạn vật lý và kinh tế. Các chip tiên tiến hiện nay, như Apple A17 Pro được sản xuất trên quy trình 3 nm của TSMC, đang đối mặt với những thách thức như hiện tượng điện tử xuyên hầm gây rò rỉ và nhiệt độ quá cao, cùng với chi phí cực kỳ đắt đỏ của các cơ sở sản xuất tiên tiến vượt quá 20 tỷ đô la. Điện tử phân tử đề xuất sử dụng các phân tử đơn lẻ làm thành phần điện tử chức năng, khai thác các đặc tính lượng tử như dòng điện tử có hướng và giao thoa lượng tử để đạt mật độ thiết bị lên đến 10¹⁴ trên mỗi cm² — gấp khoảng 1.000 lần so với chip silicon. Điện tử phân tử hoạt động dựa trên các nguyên lý hoàn toàn khác biệt, với sự vận chuyển điện tích diễn ra qua hiện tượng xuyên hầm lượng tử tại các mối nối phân tử. Độ dẫn điện phụ thuộc mạnh mẽ vào chiều dài và cấu hình phân tử, với các phân tử dựa trên benzen thể hiện sự giao thoa lượng tử mang tính xây dựng hoặc phá hủy tùy thuộc vào hình học kết nối, cho phép các hành vi điện tử mới lạ. Việc tạo ra các mối nối phân tử đáng tin cậy đòi hỏi các điện cực cách nhau dưới 3 nanomet, được thực hiện thông qua các kỹ thuật như di chuyển điện tử, tự...