Moléculas orgânicas podem se ligar a superfícies semicondutoras através de vários mecanismos, incluindo quimissorção, fisissorção e ligações de hidrogênio.

Quimissorção envolve a formação de ligações covalentes entre a molécula orgânica e a superfície semicondutora. Este tipo de ligação é normalmente forte e resulta em uma interface estável. A quimissorção pode ocorrer quando a molécula orgânica possui grupos funcionais que podem reagir com a superfície do semicondutor, como grupos hidroxila (-OH) ou carboxila (-COOH). Por exemplo, quando uma molécula orgânica terminada em hidroxila é colocada em contato com uma superfície semicondutora, o grupo hidroxila pode reagir com a superfície para formar uma ligação covalente, resultando na quimissorção da molécula orgânica na superfície semicondutora.

Fisissorção envolve a adsorção de moléculas orgânicas à superfície do semicondutor por meio de forças fracas de van der Waals. Este tipo de ligação é tipicamente mais fraco do que a quimissorção e pode ser interrompido pelo calor ou solventes. A fisissorção pode ocorrer quando a molécula orgânica tem um grande peso molecular ou uma grande área superficial, o que aumenta o número de interações de van der Waals entre a molécula e a superfície. Por exemplo, uma molécula de hidrocarboneto de cadeia longa pode ser adsorvida fisicamente em uma superfície semicondutora por meio de interações de van der Waals entre a cadeia de hidrocarbonetos e a superfície.

Ligação de hidrogênio envolve a formação de ligações de hidrogênio entre a molécula orgânica e a superfície semicondutora. Este tipo de ligação é tipicamente mais fraco que a quimissorção, mas mais forte que a fisissorção. A ligação de hidrogênio pode ocorrer quando a molécula orgânica possui átomos de hidrogênio que podem formar ligações de hidrogênio com átomos eletronegativos na superfície do semicondutor, como átomos de oxigênio ou nitrogênio. Por exemplo, uma molécula orgânica terminada em amina pode fazer ligações de hidrogênio a uma superfície semicondutora através de ligações de hidrogênio entre o grupo amina e os átomos de oxigênio da superfície.

O tipo de ligação que ocorre entre uma molécula orgânica e uma superfície semicondutora depende das propriedades químicas da molécula e da superfície. Algumas moléculas orgânicas podem ligar-se a uma superfície semicondutora específica através de quimissorção, enquanto outras podem ligar-se através de fisissorção ou ligações de hidrogénio. A força da ligação entre a molécula orgânica e a superfície semicondutora também depende do mecanismo de ligação específico e das condições da superfície.