Отрицательное дифференциальное сопротивление в транзисторах возникает из-за несовпадения дискретных энергетических уровней двух соседних примесных атомов. 25

Эффект проявляется при определённых напряжениях между электродами, когда возникает запрет на туннелирование электронов. 25 Это связано с несоответствием изменения свободной энергии системы при туннелировании и разности энергий соответствующих одночастичных энергетических уровней (начального и конечного). 25

Также отрицательное дифференциальное сопротивление может возникать из-за формирования второго транспортного канала вследствие резонансного перехода горячих электронов с верхних уровней квантовой ямы в надбарьерный слой через состояния ионизованной донорной примеси. 3