Ruch elektronów

W urządzeniach tych ruch elektronów odbywa się tylko w dozwolonych pasmach energetycznych utworzonych przez sąsiadujące atomy krzemu. To znaczy, że w półprzewodniku elektrony poruszają się na dozwolonych poziomach energetycznych z pasma energetycznego, a więc z zakresu większego niż przypisany pojedynczemu atomowi czy też ich grupie. Duży zakres dozwolonych energii pozwala elektronom uzyskać energię wystarczającą do przenikania z jednego krzemowego elementu do następnego. I kiedy rozmiary tych elementów zbliżą się do kilkuset nanometrów, niezwykle trudno będzie zapobiec przepływowi małych prądów elektrycznych (informacji) pomiędzy elementami przylegającymi do siebie. Przeciekające elektrony powodują w efekcie zamazywanie informacji i utrudniają utrzymanie tranzystorów w stanie wyłączonym. Oprócz umożliwienia elementom molekularnym dobrego utrzymywania elektronów zjawiska mechaniki kwantowej mogą być wykorzystane w specjalnie zsyntezowanych cząsteczkach do spełniania innych funkcji. Na przykład aby skonstruować „drut”, potrzebujemy wydłużonej cząsteczki, przez którą elektrony mogłyby łatwo płynąć z jednego końca na drugi. W kwantowej strukturze molekuły elektrony mają tendencję do przemieszczania się z wyższych energetycznie poziomów do niższych.