耿氏器件

该装置的研究人员是美国物理学家耿J.B. 1928年5月13日出生于埃及开罗。 1948年，他获得剑桥大学三一学院的文学学士学位。
从1948年到1953年，他在伦敦的Elliott Brothers Ltd.担任研究工程师。从1953年到1956年，他是皇家雷达部队的初级研究员。
从1956年到1959年，他是加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的助理教授。 1959年后，他在国际商业机器公司沃森研究中心工作。
他在半导体器件和半导体热电子领域获得多项专利。 1963年，发现当向0.005英寸砷化镓样品施加3000伏/厘米的电场时，产生微波电流振荡，并开发出耿氏二极管振荡器，这是最简单的微波振荡器。
从1961年到1962年，英国B.K.雷德利，T.B。 Watkins和美国C. Hilsam提出了“电子转移”的概念和机制。
他们提出有一个“多能谷”。半导体导带中的机制。
当施加的电场增加到一定值时，电子可以快速地从低有效质量主能量谷转移到高有效质量子能量谷。电子的速度（v）与外部电场（E）之间的关系应该在dv / dE <1时发生。
它们预测了“电子转移效应”所需的能带结构。存在于诸如GaAs，InAs，GaSb和InSb的半导体中。
Ridley还指出，当在半导体样品上发生电子转移效应以产生负微分电导时，在样品中也发生电场不均匀性以形成“高场域”。高场域由空间电荷偶极层组成，其在电子漂移方向上移动，在阳极上消失，然后在阴极上形成新的区域。
1963年，J.B.耿在研究半导体GaAs的高场特性时观察到电流 - 电压特性的不规则振荡，频率高达几千兆赫兹。经过精确实验，证实该现象是上述电子转移效应，并且在实验中也观察到高场域的运动。
为此，他获得了诺贝尔物理学奖。耿恩效应与半导体的能带结构有关：砷化镓导带的最低能量谷位于布里渊区的中心，在布里渊区的边界B处有一个能量谷2，比能量谷高0.29。
当温度不是太高时，当电场不太强时，导带电子大多位于能量谷中。能量谷1的曲率大，电子的有效质量小，能量谷2的曲率小，电子的有效质量大（）。
能量谷2的有效质量很大，因此能量谷2的电子迁移率小于能量谷1的电子迁移率，即当电场较弱时，电子位于能量谷1中，并且平均漂移速度是。当电场强时，电子从能量谷1到能量谷2的电场获得大量能量，平均漂移速度是由于它们在快速场特征中具有不同的变化率（实际上）速度场特性的两个斜率。
在低电场，高电场的情况下，负阻区经过变化的迁移过程。在负阻区，移动性为负。
此属性也称为负阻效应。电场强度增加，电流密度降低。