O diodă de tunel funcționează prin crearea unei zone de rezistență negativă pentru ca electronii să penetreze bariera potențială a unei joncțiuni semiconductoare. Mecanismul unei diode tunel se bazează pe principiul tunelului mecanic cuantic, unde un "tuneluri" de particule printr-o barieră, pe care altfel nu o poate trece.
O diodă este un dispozitiv electronic semiconductor care permite electricității să treacă printr-o singură direcție. Un tip obișnuit de diodă se numește dioda de joncțiune p-n, care constă din două terminale: o substanță tip p denumită "anod" și o substanță tip n numită "catod". Alte tipuri de diode includ dioda Zener, dioda Schottky, dioda laser, dioda tunel si dioda emitatoare de lumina, sau LED-uri.
O diodă de tunel, numită și dioda Esaki, a fost numită după descoperitorul său, Leo Esaki. În 1958, Esaki studiase efectele joncțiunilor de dopamină de germaniu pentru tranzistoarele bipolare. În electronică, dopajul este procesul de adăugare a impurităților la semiconductori pentru a regla rezistența electrică. Esaki a descoperit că, prin adăugarea unor cantități mari de impurități pe o diodă de joncțiune normală, se formează o regiune de rezistență negativă, ceea ce duce la o scădere a regiunii de epuizare. Reducerea zonei de epuizare permite particulelor, cum ar fi electronii, să treacă prin bariera de joncțiune. Diodele tunel sunt componente importante utilizate într-o varietate de aplicații electronice. Sunt special eficiente ca amplificatoare sau oscilatoare.
