В квантовой механике электрону с импульсом р соответствует волна с длиной λВ, называемой длиной волны де Бройля:
, где в уравнении импульс р в квазиклассическом приближении выражен как произведение m*v (m* - эффективная масса электрона). В физике твёрдого тела утверждается, что динамическое поведение электронов в полупроводнике может быть описано при условии, что им приписывается именно масса m* (а не реальная масса электрона в вакууме m0). Последнее замечание имеет особое значение для рассматриваемой теории, так как для многих полупроводников значения m* намного меньше m0. Например, в широко используемых соединениях эффективная масса m* составляет всего (0,014-0,067)m0 . В этом случае поведение полупроводников резко отличается от большинства металлов, в которых электроны проводимости почти всегда могут считаться квазисвободными. Современная литографическая техника (гр., от lithos камень, и grapho пишу) позволяет сравнительно легко создавать полупроводниковые наноструктуры, размеры которых (в одном или двух измерениях) меньше величины λВ.