利用负微分电阻性质与中间层的时间特性,可以让直流电流通过耿氏二极管,从而形成一个弛豫振荡器(Relaxation oscillator)。在效果上,耿氏二极管中的负微分电阻会抵消的部分真实存在的正阻值,这样就可以使电路等效成一个“零电阻”的电路,从而获得无穷振荡。振荡频率部分取决于耿氏二极管的中间层,不过也可以通过改变其他外部因素来改变振荡频率。耿氏二极管被用来构造10 GHz或更高(例如太赫兹级别)的频率范围,这时共振腔常被用来控制频率。共振腔可以是波导等形式。频率以机械进行调谐(如通过改变共振腔的参数)。
用砷化镓材料制造的耿氏二极管可以达到200 GHz的频率,而氮化镓的耿氏二极管可以获得高达3 THz的频率。
耿氏二极管的理论基础是耿氏效应(Gunn effect),两个命名中“耿氏”都是来自于IBM的同名物理学家J. B. Gunn,他在1962年发现了这一效应。当时他反对将实验中的一些不连续现象视为噪声,他对这现象做了一些研究。1965年6月,贝尔实验室的Alan Chynoweth指出,只有电子在能谷间的转移可以解释这一实验现象。对此现象的解释参见Ridley-Watkins-Hilsum理论。
耿氏效应及其与Ridley-Watkins-Hilsum效应的联系,在1970年的一些专著(例如转移电子器件、以及后来电荷传输非线性波动方法等领域的书籍)中被展现。其他一些涉及耿氏二极管的书籍在研究过程中出版,这些资料可以在图书馆等文献机构查阅到。