。与一般的二极管同时具有N型区和P型区不同，它只由N型杂质半导体材料组成。耿氏二极管具有三个区域：两端是N型重掺杂区，介于二者中间的是一层轻掺杂的薄层。当电压施加在耿氏二极管的两端时，中央薄层处的电梯度（electrical gradients，类似电化学梯度）最大。由于在导体材料中，电流与电压成正比，导电性将会产生。最终，中央薄层处会产生较高的电场值，从而得到较高的电阻，阻止导电性的进一步增加，电流会开始下降。这意味着耿氏二极管具有负阻（）效应，或称负微分电阻（）。利用负微分电阻性质与中间层的时间特性