库仑阻塞（Coulomb blockade），理学-物理学-凝聚态物理学-半导体物理学-〔基本理论〕，在热涨落与量子涨落都很小的微纳结构中，充电电流与偏置电压出现台阶状曲线的现象。微纳结构的电容可能很小，由于电子带电量以为单位的分立特性，给微纳结构增加或减少一个电子所需的充电能会超过电子的热运动能，这种大的充电能会在一定范围内阻止电子的增加或减少，这就是量子输运过程中隧穿的库仑阻塞效应。如图所示为隧穿结示意图，即金属（M）-绝缘体（I）-金属(M)隧穿结充电前后（充电至）状态示意图。随着微纳加工的进步，隧穿结的尺寸可以做得非常小，例如当尺寸小到10×0.1微米2，绝缘层厚度1.0纳米左右时，结电容法，，在较低的温度（如mK温度）下，单电子隧穿会因体系能量改变过大而在一定范围内被禁止，产生库仑阻塞。隧穿结示意图库仑阻塞现象发生首先要热涨落小，即，其中为玻耳兹曼常数。这就要求结足够小，工作温度要足够低，从而对隧穿结、充电能起主要作用。其次是量子涨落要小。如单电子隧穿过程的平均时间为，形式上可以写成，为隧穿电阻。隧穿过程引起的能量涨落，其中为普朗克常数。量子涨落足够小，相当于，或千欧。