通过X射线绕射发现了超晶格的现象。超晶格结构中，当两种薄层材料的厚度和周期长度小于电子平均自由程时，整个电子系统进入量子领域，产生量子尺寸效应。此时，夹在两个垒层间的阱就是量子阱（英语：quantum well）。1970年美国IBM实验室的江崎玲于奈（1973年诺贝尔物理学奖得主）和朱兆祥提出了超晶格的概念。他们设想如果用两种晶格匹配很好的半导体材料交替地生长周期性结构，每层材料的厚度在100nm以下，则电子沿生长方向的运动将会产生振荡，可用于制造微波器件。两年以后，此设想在一种分子束外延设备上得