概念耿氏效应（Gunn effect）是 1963年，由耿氏(J．B．Gunn) 发现的一种效应。当高于临界值的恒定直流电压加到一小块N型砷化镓相对面的接触电极上时，便产生微波振荡。在N型砷化镓薄片的二端制作良好的欧姆接触电极，并加上直流电压使产生的电场超过 3kV/cm时，由于砷化镓的特殊性质就会产生电流振荡，其频率可达109Hz，这就是耿氏二极管。这种在半导体本体内产生高频电流的现象称为耿氏效应。
原理砷化镓的能带结构中，导带有两个能谷，两能谷的能隙为0。36eV。把砷化镓材料置于外电场中时，外电场的作用使体内电子在能谷之间跃迁，导致其电导率随电场的增加时而增加，时而减小，从而形成了体内的高频振荡现象。
耿氏效应与半导体的能带结构有关：砷化镓导带最低能谷1位于布里渊区中心，在布里渊区边界L处还有一个能谷2，它比能谷1高出0。29ev。当温度不太高时，电场不太强时，导带电子大部分位于能谷1。能谷1曲率大，电子有效质量小。能谷2曲率小，电子有效质量大 。由于能谷2有效质量大，所以能谷2的电子迁移率比能谷1的电子迁移率小，即，当电场很弱时，电子位于能谷1，平均漂移速度为。当电场很强时，电子从电场获得较大能量由能谷1 跃迁到能谷2，平均漂移速度为，由于，所以在速场特性上表现为不同的变化速率(实际上和是速场特性的两个斜率。即低电场时，高电场时)。在迁移率由变化到的过程中经过一个负阻区。在负阻区，迁移率为负值。这一特性也称为负阻效应。其意义是随着电场强度增大而电流密度减小。
