Туннельные диоды служат для генерации и усиления электрических сигналов высокой и сверхвысокой частоты. Могут изготавливаться на базе германия или кремния. Устройство отличается от обычного диода тем, что концентрация примесей на 5-6 выше чем у обычного диода. Вследствие большой концентрации примесей в n и p областей уровень донорной примеси почти сливается с дном зоны проводимости, а уровень акцепторной примеси почти сливается с потолком валентной зоны. Вследствие этого ширина запрещенной зоны областей уменьшается в 100 раз и по своим электрическим свойствам туннельный диод приближается к проводнику, поэтому он называется — вырожденный проводник.
При увеличении прямого напряжения области n и p смещаются относительно друг друга. В это время зона проводимости ЗП совпадает с ВЗ и электроны зоны проводимости n области свободно переходит в незаполненные электроны p области без затраты энергии. Ток увеличивается и достигает Iп и Uп (пиковые), дальше при Uпр > Un , p область смещается вниз и зона проводимости n области оказывается напротив ширины запрещенной зоны, тогда в валентную зону p проводника поступает меньше количество электронов. При дальнейшем увеличении Uпр > Un суммарная напряженность электрического поля увеличивается за счет этого прямой ток. Вследствие высокой концентрации примеси ВАХ имеет падающий участок. Падающий участок ВАХ говорит о том, что прибор можно использовать в качестве усилителя и генератора, поэтому этот диод широко используется в системах автоматики, кинематики и как электронный переключатель.
Обращенный диод устроен также, с таким же уровнем примеси. При прямом включении диод не проводит ток, при обратном включении работает как обычный диод. Применяется для схемах образования, ВЧ и СВЧ сигналов малой амплитуды.
