量子井（quantum well）
想像三明治裡非常薄的一片夾餡——一片只有幾個原子厚的某種材料，被壓平夾在兩塊厚厚的另一種材料之間。如果一個電子坐在那薄薄的夾餡裡，而周圍的厚片形成它不易越過的牆，那麼電子在一個方向上（橫越薄層）被擠壓，卻在另外兩個方向上（沿著薄片的平面）完全自由。這就是量子井：恰好在一個維度上的局限。因為電子仍能在一個二維平面內移動，量子井被稱為二維結構。
經典的量子井是一層只有幾奈米厚的砷化鎵，長在兩層砷化鋁鎵之間——後者能隙較寬，因此構成牆。這些層是用分子束磊晶一個原子一個原子鋪下去的，所以界面在原子尺度上都很銳利。盒中粒子的規則只在薄的那個方向適用：局限能量隨 1 除以層厚平方上升，所以把井做得更薄會把它的能階往上推、移動它的光學行為，同時平面內的運動不受任何約束。把許多這樣的井與位障疊起來，就建成一個真實元件的作用區。
量子井是光電子學的主力——它們坐鎮在光碟機、光纖發射器與雷射筆裡的半導體雷射二極體的核心，也在高速電晶體的核心。對這個結構領域而言，要記住的是維度的計數：量子點在三個方向都局限（零維），量子線在兩個方向（一維），量子井在一個方向（二維）。這個數字只是在數有幾個方向被縮到奈米尺度，因此還剩幾個方向能讓電子運動。
一支紅光雷射筆裡裝著量子井雷射：一個以砷化鎵為基礎、也許 8 奈米厚的井，被夾在能隙較寬的位障層之間。被困在薄井裡的電子與電洞在那裡復合並發光，波長主要由井的厚度決定。把井長得更薄，發光就朝藍移。
一個二維結構：橫越單一薄層被局限、在平面內自由——這是雷射二極體的基礎。
量子井被稱為二維，是因為還有兩個方向的運動保持自由，儘管被局限的層本身是三維固體。別把它與石墨烯這類二維材料搞混：量子井是塊材晶體內部由普通化學鍵維繫的一層工程結構；石墨烯則是單一原子片，只靠微弱的凡得瓦力與鄰居相繫。