إلكترونيات المواد النانوية
بالإضافة إلى كونه صغيراً جداً ويسمح للمزيد من الترانزستورات بأن يتم تجميعها معاً في رقاقةٍ واحدةٍ، فإن البنية الموحدة المتناسقةللأنابيب النانوية تسمح بتنقل الإلكترون بصورةٍ أعلى (الحركة الأسرع للإلكترون في المادة)، وكذلك ثبات العزل الكهربائي بصورةٍ أعلى (تردد أسرع)، بالإضافة إلى توافر خاصية إلكترون/ثغرة.[4]
كما قد تستخدم الجزيئات النانوية كـنقاط الكم.
إلكتروينات جزيئية
المقال الرئيسي: الكترونيات جزيئية
كما أن الأجهزة الجزيئية الفردية هي أيضاً من السبل المتاحة كذلك. حيث قد تساهم تلك المخططات بصورةٍ مكثفةٍ في الاستفادة منالمجمع الجزيئي الذاتي، وذلك من خلال تصميم مكونات الجهاز بهدف بناء هيكل أكبر أو حتى نظام كامل من تلقاء نفسها. وقد يصبح ذلك بالغ الأهمية في عملية إعادة تشكيل الحوسبة، بل حتى قد تحل محل تقنية مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة والمستخدمة حالياً.
و تعد الإلكترونيات الجزيئية[5] تقنية جديدة ولكنها ما زالت في مراحلها الأولى، إلا أنها مع ذلك تحمل في طياتها الأمل للأنظمة الإلكترونية الذرية في المستقبل. كما اقترح كلٌ من الباحث بشركة اي بي إم، آري أفيرام والكيميائي النظري مارك رانتر في ورقتيهماالبحثية جزيئات للذكرى، المنطق والتضخيم اللتين قدمتا في العامين 1974 و 1988 واحداً من أكثر تطبيقات الإلكترونيات الجزيئية (انظر معدل أحادي الجزيء)[6][7]. ويمثل هذا واحداً من الطرق المتاحة والمتعددة التي فيها يمكن تركيب الترانزستزر/الصمام الجزيئي من خلال الكيمياء العضوية. ومثال نموذجي على ذلك يتمثل في هيكل سبيرو الكربوني والذي يمنح للصمام الجزيئي نصف نانومتر والذي عبره يمكن توصيله باستخدام أسلاك بولي ثيوفين الجزيئية. في حين أوضحت الحسابات النظرية أن التصميم سليم من حيث المبدأ وأنه ما زال هناك أمل أن مثل ذلك النظام قد يستخدم فعلاً في مجال العمل.
مداخل أخرى
تهتم الأيونات النانوية بدراسة انتقال الأيونات بدلاً من الإلكترونات في الأنظمة النانوية.
بينما تهتم الضوئيات النانوية بدراسة السلوك في ضوء المجال النانوي، ومن أهدافها تنمية وتطوير الأجهزة المستفيدة من هذا السلوك.
