量子阱（quantum well）是一種微觀尺度上的勢阱，其寬度與電子的德布羅意波長可比，具有以下基本特徵：
電子波函式的局域化：由於量子阱寬度的限制，載流子（電子或空穴）的波函式在一維方向上被局域化。這意味著電子在垂直於阱壁的方向上受到限制，而在平行於阱壁的平面內可以自由移動，形成所謂的二維電子氣。
量子能級的形成：電子沿外延生長方向的運動受到限制，導致一系列分立的量子能級的形成。這些能級間的能量差與量子阱寬度的平方成反比，體現了量子尺寸效應。
能態密度的台階狀：與體材料相比，量子阱中的能態密度呈現台階狀，而不是拋物線型，這是由於電子在垂直層面方向形成分立能級的結果。
多量子阱結構：當勢壘層足夠厚，以致相鄰勢阱之間載流子波函式之間耦合很小，多層結構將形成許多分離的量子阱，稱為多量子阱。
量子阱的套用包括：
太陽電池：利用量子阱結構可以提高太陽能電池的效率，因為只有高能量光子才能通過能級限制，從而提高了轉換效率。
太赫茲輻射：通過利用量子阱的離散能級結構，可以產生太赫茲頻率的相乾輻射，為太赫茲技術的發展提供新的機遇。
綜上所述，量子阱原理涉及電子在微觀尺度上的局域化和量子能級的形成，這些特性使得量子阱在光電子和微電子器件中具有廣泛的套用。