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Una gota de metal sobre un semiconductor es como una isla en el mar. Para llegar a esa isla, un electrón debe pagar un "peaje": superar una barrera que surge porque la isla es diminuta y cada carga adicional cambia mucho su energía. Este fenómeno se conoce como bloqueo de Coulomb. Es la base de los transistores de un solo electrón, donde la corriente fluye de a un electrón por vez.

Los científicos estudiaron islas de indio sobre fósforo negro con un microscopio de efecto túnel de barrido, un instrumento que explora la superficie con una aguja a menos de un nanómetro de distancia. Observaron que la barrera para el electrón no es igual en toda la isla: en distintos puntos está desplazada en voltaje y curvada de manera diferente. Al comparar con cálculos, los investigadores comprendieron que la causa es que la isla y el sustrato tienen un "trabajo de extracción" distinto: la energía que necesita un electrón para liberarse del material. Debido a esto, el campo eléctrico alrededor de la isla no es simétrico.

Por lo tanto, para ajustar con precisión los futuros dispositivos de un solo electrón, hay que tener en cuenta no solo el tamaño de las islas, sino también cómo se combinan con el sustrato. De lo contrario, el dispositivo funcionará de manera impredecible: como un torniquete que a veces funciona y a veces no.