特殊的微觀結構
量子阱是一種特殊的微觀結構，主要由兩種不同的半導體材料相間排列形成，具有明顯的量子限制效應。
量子阱的基本特徵是，由於量子阱寬度（與電子的德布羅意波長可比的尺度）的限制，導致載流子（如電子或空穴）的波函式在一維方向上的局域化。在量子阱中，因為有源層的厚度僅在電子平均自由程內，阱壁具有很強的限製作用，使得載流子只在與阱壁平行的平面內具有二維自由度，在垂直方向上，導帶和價帶分裂成子帶。
這種結構使得電子或空穴的能量狀態變為分立的量子化能級，從而產生一些非常有趣的量子現象。量子阱中的電子和其他激發過程以及它們之間的相互作用與三維體材料中的情況有很大差別。例如，電子和空穴的態密度與能量的關係為台階形狀而不是像三維體材料那樣的拋物線形狀。這種特性加上量子阱中態密度的二維特性，以及能帶工程的調控手段，可以改善半導體量子阱的光電器件性能。