在强电场时，电子将成为具有高能量的热电子——动能高于平均热运动能量kT的电子，致使载流子的漂移速度与电场的关系比较复杂。对n型GaAs等双能谷半导体，热电子将由有效质量较小（0.067m）的主能谷往有效质量较大（0.55m）的次能谷跃迁，则出现负电阻（此时迁移率由最大值开始下降）；在更强电场时，次能谷中高能量热电子还将与光学波声子散射而损失能量，致使漂移速度饱和（漂移速度vd 趋于热运动速度）。对于n-Si，因为导带不存在双能谷，所以热电子仅在主能谷中通过与光学波声子散射而损失能量，使漂移速度达到饱和（vs），则不出现负电阻，