Une goutte de métal sur un semi-conducteur, c'est comme une île dans la mer. Pour atteindre cette île, un électron doit payer un "droit de passage" : franchir une barrière qui apparaît parce que l'île est minuscule et que chaque charge supplémentaire modifie fortement son énergie. Ce phénomène s'appelle le blocage de Coulomb. Il est à la base des transistors à un électron, où le courant circule électron par électron.

Des scientifiques ont étudié des îlots d'indium sur du phosphore noir à l'aide d'un microscope à effet tunnel, un instrument qui sonde la surface avec une pointe à une distance de moins d'un nanomètre. Ils ont constaté que la barrière pour l'électron n'est pas uniforme sur tout l'îlot : en différents points, elle est décalée en tension et incurvée différemment. En comparant avec des calculs, les chercheurs ont compris que la raison est que l'îlot et le substrat ont des "travaux de sortie" différents — l'énergie nécessaire à un électron pour s'extraire du matériau. De ce fait, le champ électrique autour de l'îlot est asymétrique.

Par conséquent, pour régler avec précision les futurs dispositifs à un électron, il faut tenir compte non seulement de la taille des îlots, mais aussi de la manière dont ils s'associent au substrat. Sinon, l'appareil fonctionnera de manière imprévisible — comme un tourniquet qui fonctionne parfois, et parfois non.