一个原子开关包括2个电极，其中一个是固体电极。在电极侧面方向上施加一定的偏压，电化学沉积在固体电极上就会形成突出部分。这种突出部分就可以作为电极之间的桥梁，开关接通。如果在反向上施加一个偏压，突出部分就会变小，断开该装置。很显然，这个过程在2个电极之间只需要很短的间隙。到目前为止，原子开关的间隙大约为1nm。实现这种纳米级的间隙极具挑战，但是这种装置也极具价值，因为该装置代表了最小的开关，对于纳米级装置非常实用。

在日本Osaka University与国家材料科学研究所（National Institute for Materials Science）的最近工作中，制成间隙为10-80nm的原子开关成为可能。Tanaka、Hasegawa及其合作者的原子开关包括一个覆盖电极和间隙的光导有机层。这种设计使得原子开关需要的制造技术更简单，而且还增加了功能性。

最初，需要光和偏压一起才能完成原子尺度的桥接。没有合适的光线，该有机层就没有形成桥接所需的光电流。然而，初始化后，该装置就具有正常的原子开关功能。因此，该装置有2种水平的开关作用：初始化和标准的开/关过程。因而，这种开关就可通过程序控制，可用于光敏存储装置。

该研究还证实装置的初始化次数随间隙的尺寸不同而不同；较大的间隙需要更多的光照次数，才能完全初始化。这些差异可能会形成控制开关的其它方式。尽管最近的报告只包括一种有机层，但是可能同样需要整合其它薄膜。这种具有有机层装置的阵列中，有机层可对不同的波长产生反应，该装置就可以作为精密的光敏器件，用于图像检测。