クーロンブロッケード
二枚の導体が絶縁層を挟んでいる構造には抵抗値のほかに静電容量が生じるので、トンネル接合はコンデンサとしての性質も持っている。この文脈で絶縁体は誘電体と呼ばれることもある。
電荷は離散化された存在であるため、トンネル接合を電流が流れるとき、実際には一個の電子が障壁を通り抜ける(トンネルする)イベントが連続的に起こっている(二個の電子が同時にトンネルするような過程は無視できるものとする)。 電子が一個トンネルすると、コンデンサとしてのトンネル接合は電気素量一つ分帯電することになり、結果として電圧が U = e / C {\displaystyle U=e/C} だけ上昇する。 ここで e {\displaystyle e} は電気素量1.6×10 [C]、 C {\displaystyle C} は接合容量である。 接合容量が非常に小さければ、電圧上昇は次の電子のトンネルを阻害するほど大きくなる。 バイアスがこれを打ち消せなければ電流が低下するので、素子抵抗は電圧に対して一定(オーミック)ではなくなる。 このようにゼロバイアス近辺で微分抵抗が増大する現象をクーロンブロッケードと呼んでいる。