O diodă tunel este o componentă electronică de înaltă performanță utilizată în circuitele electronice de mare viteză. Este folosit ca formă specifică de semiconductor. Denumită și dioda Esaki după inventatorul său, dioda tunel folosește mecanica cuantică pentru a produce o diodă de funcționare extrem de rapidă.
În 1957, fizicianul Leo Esaki, care lucrează pentru compania cunoscută acum sub numele de Sony, a proiectat prima diodă tunel palpabilă după ce a descoperit că forțarea unui efect de tunel asupra electronilor a creat o procesare mult mai rapidă a semnalului trimis prin diodă. El a câștigat împreună cu Brian Josephson un premiu Nobel pentru fizică în 1973, pe baza descoperirii și designului lor. După implementarea diodelor tunel pentru o multitudine de dispozitive electronice fabricate de Sony Corporation, utilizarea diodelor tunel s-a extins rapid la alți producători și mulți și-au creat propriile modele de diode tunel pe baza celui creat de Esaki.
Diodele tunel sunt populare deoarece sunt capabile să funcționeze la viteze relativ la regiunea frecvențelor microundelor. Designul lor și materialele folosite pentru a le crea le permit să funcționeze la o viteză atât de mare. Acest atribut permite diodei tunel să devină o parte viabilă a multor dispozitive electronice diferite, iar dioda tunel a fost folosită de o serie de companii producătoare de electronice încă de la începuturile sale.
Motivul pentru care aceste diode sunt capabile să funcționeze la fel de repede ca și să creeze viteza de procesare pe care o pot face este din cauza alinierii benzilor de conducție și de electroni de valance într-o bandă întreruptă. Această aliniere are ca rezultat circuitul în care dioda este implementată cu posibilitatea de a procesa semnalul de intrare într-un mod semnificativ mai rapid. Ca rezultat, dioda tunel poate fi utilizată în amplificatoare și procesoare de semnal, precum și în convertoare de frecvență și oscilatoare.
Materialul din care este fabricată dioda contribuie, de asemenea, la viteza cu care este capabilă să funcționeze. Dioda în sine poate fi fabricată strict din germaniu, un material ușor și ultraconductor. Acesta este materialul care a fost folosit în primul rând atunci când aceste tipuri de diode au devenit pentru prima dată populare.
Modelele ulterioare ale diodelor au fost realizate din alte materiale conductoare. Exemplele includ arseniura de galiu, precum și materialele pe bază de siliciu. Utilizarea diferitelor materiale a crescut sau a scăzut viteza de funcționare a diodei tunel, în funcție de utilizarea diodei.