Điốt đường hầm hoạt động bằng cách tạo ra một vùng có điện trở âm cho các điện tử xuyên qua rào cản tiềm năng của một điểm tiếp giáp bán dẫn. Cơ chế hoạt động của điốt đường hầm dựa trên nguyên tắc đào đường hầm cơ học lượng tử trong đó a "đường hầm" hạt xuyên qua một rào cản mà nó không thể vượt qua.
Điốt là một thiết bị điện tử bán dẫn cho phép dòng điện đi qua chỉ theo một hướng. Một loại diode phổ biến được gọi là diode tiếp giáp p-n, bao gồm hai cực: chất loại p được gọi là "cực dương" và chất loại n được gọi là "cực âm". Các loại điốt khác bao gồm điốt Zener, điốt Schottky, điốt laze, điốt đường hầm và điốt phát quang hoặc LED.
Một điốt đường hầm, còn được gọi là điốt Esaki, được đặt theo tên người phát hiện ra nó, Leo Esaki. Năm 1958, Esaki đang nghiên cứu ảnh hưởng của việc pha tạp các điểm nối germanium đối với các bóng bán dẫn lưỡng cực. Trong điện tử, pha tạp là quá trình thêm các tạp chất vào chất bán dẫn để điều chỉnh điện trở. Esaki đã phát hiện ra rằng bằng cách thêm một lượng lớn tạp chất vào một diode tiếp giáp bình thường, một vùng điện trở âm hình thành, dẫn đến việc giảm vùng cạn kiệt. Sự giảm vùng suy giảm cho phép các hạt, chẳng hạn như electron, đi qua hàng rào tiếp giáp. Điốt đường hầm là thành phần quan trọng được sử dụng trong nhiều ứng dụng điện tử. Chúng đặc biệt hiệu quả như bộ khuếch đại hoặc bộ tạo dao động.
