夹于宽带隙半导体（如Ga1－xAlxAs）中间的窄带隙半导体（如GaAs）起着载流子（电子和空穴）陷阱的作用。双异质结半导体中，有源层厚度通常为100~200nm，其电性质和光学性质与体材料相同。但是随着有源层厚度的减小，例如达到5~10nm时（仅约7~15倍原子直径），载流子在垂直于有源层方向上的运动受到束缚，即从三维变成二维，使材料的电性质和光学性质产生剧烈的变化。结果，垂直于有源层方向上运动的载流子动能可量子化成分立的能级，这类似于一维势阱的量子力学问题，因而这类激光器叫做量子阱激光器。