Tunelska dioda je elektronička komponenta visokih performansi koja se koristi u elektroničkim krugovima velike brzine. Koristi se kao specifičan oblik poluvodiča. Također se naziva i Esaki dioda po svom izumitelju, tunelska dioda koristi kvantnu mehaniku za proizvodnju diode iznimno brzog rada.
Godine 1957., fizičar Leo Esaki, koji je radio za tvrtku sada poznatu kao Sony, dizajnirao je prvu opipljivu tunelsku diodu nakon što je otkrio da prisilno djelovanje tunela na elektrone stvara mnogo bržu obradu signala poslanog kroz diodu. Osvojio je zajedno zarađenu Nobelovu nagradu za fiziku s Brianom Josephsonom 1973. na temelju njihovog otkrića i dizajna. Nakon implementacije tunelskih dioda za mnoštvo elektroničkih uređaja koje je proizvodila Sony Corporation, upotreba tunelskih dioda brzo se proširila na druge proizvođače i mnogi su stvorili vlastite dizajne tunelskih dioda na temelju onoga koji je stvorio Esaki.
Tunelske diode su popularne jer su sposobne raditi pri brzinama u odnosu na područje mikrovalnih frekvencija. Njihov dizajn i materijali korišteni za njihovu izradu omogućuju im da funkcioniraju tako velikom brzinom. Ovaj atribut omogućuje tunelskoj diodi da postane održiv dio mnogih različitih elektroničkih uređaja, a tunelsku diodu koriste brojne tvrtke za proizvodnju elektronike od njezina početka.
Razlog zašto ove diode mogu funkcionirati jednako brzo kao i stvarati brzinu obrade koju su u stanju je zbog poravnanja pojasa vodljivosti i valentnih elektrona unutar slomljenog pojasa. Ovo poravnanje rezultira u krugu u kojem je dioda implementirana tako da može obraditi ulazni signal na znatno brži način. Kao rezultat toga, tunelska dioda se može koristiti u pojačalima i procesorima signala, kao i u frekventnim pretvaračima i oscilatorima.
Materijal od kojeg je dioda izrađena također doprinosi brzini kojom može funkcionirati. Sama dioda može biti proizvedena isključivo od germanija, laganog i ultra vodljivog materijala. To je materijal koji se prvenstveno koristio kada su ove vrste dioda postale popularne.
Kasniji modeli dioda izrađeni su od drugih vodljivih materijala. Primjeri uključuju galijev arsenid kao i materijale na bazi silicija. Korištenje različitih materijala je povećalo ili smanjilo brzinu rada tunelske diode, ovisno o korištenju diode.