Tunneldiood on suure jõudlusega elektrooniline komponent, mida kasutatakse kiiretes elektroonilistes vooluringides. Seda kasutatakse pooljuhtide spetsiifilise vormina. Tunneldiood, mida leiutaja järgi nimetatakse ka Esaki dioodiks, kasutab ülikiiresti töötava dioodi tootmiseks kvantmehaanikat.
1957. aastal konstrueeris füüsik Leo Esaki, kes töötas nüüd Sony nime all tuntud ettevõttes, esimese palpeeritava tunneldioodi pärast seda, kui avastas, et elektronidele tunneldava efekti sundimine loob dioodi kaudu saadetud signaali palju kiirema töötlemise. Ta võitis 1973. aastal koos Brian Josephsoniga ühiselt teenitud Nobeli füüsikaauhinna nende avastuse ja disaini põhjal. Pärast tunneldioodide kasutuselevõttu paljude Sony Corporationi toodetud elektroonikaseadmete jaoks laienes tunneldioodide kasutamine kiiresti teistele tootjatele ja paljud lõid oma tunnelidioodide kujunduse Esaki loodud seadmete põhjal.
Tunneldioodid on populaarsed, kuna need on võimelised töötama mikrolaine sageduste piirkonnaga võrreldes. Nende disain ja nende loomiseks kasutatud materjalid võimaldavad neil töötada nii suurel kiirusel. See atribuut võimaldab tunneldioodil saada paljude erinevate elektroonikaseadmete elujõuliseks osaks ning tunneldioodi on selle loomisest saadik kasutanud mitmed elektroonikat tootvad ettevõtted.
Põhjus, miks need dioodid on võimelised töötama sama kiiresti kui nad töötavad ja tekitavad töötlemiskiiruse, on tingitud juhtivuse ja valantselektroni ribade joondamisest katkenud ribalaiuse piires. Selle joonduse tulemuseks on dioodi ahel, mis suudab töödelda sisendsignaali oluliselt kiiremini. Tänu sellele saab tunneldioodi kasutada võimendites ja signaaliprotsessorites, aga ka sagedusmuundurites ja ostsillaatorites.
Materjal, millest diood on valmistatud, aitab kaasa ka selle töökiirusele. Diood ise võib olla valmistatud rangelt germaaniumist, kergest ja ülijuhtivast materjalist. Seda materjali kasutati peamiselt siis, kui seda tüüpi dioodid esmakordselt populaarseks said.
Hilisemad dioodide mudelid on valmistatud muudest juhtivatest materjalidest. Näited hõlmavad galliumarseniidi ja ränipõhiseid materjale. Erinevate materjalide kasutamine on vastavalt dioodi kasutamisele tunneldioodi töökiirust kas suurendanud või vähendanud.