Eine Varaktordiode, besser als Varicap bezeichnet, ist ein elektronisches Halbleiterbauelement, das sehr eng mit einer Standarddiode verwandt ist, aber mit bestimmten Fähigkeiten ähnlich einem Kondensator. Der Unterschied zwischen einem Varaktor und einer Standarddiode besteht darin, dass eine Standarddiode die Kapazität des Geräts minimiert, während eine Varaktordiode die Kapazität nutzt und ausnutzt. Varactor-Dioden finden allgemeine Verwendung in parametrischer Elektronik, wie beispielsweise parametrischen Verstärkern und anderen Abstimmschaltungen, die durch eine Spannungsänderung verändert werden können.
Alle Dioden bestehen aus zwei Stücken unterschiedlicher Materialien, die miteinander verschmolzen sind, wobei an jedem Ende eine Leitung angebracht ist. Ein Material ist negativ geladen, die sogenannte Kathode, und das andere ist positiv geladen, die sogenannte Anode. Wenn eine Diode zum ersten Mal hergestellt wird, tauschen diese beiden Materialien dort, wo sie sich treffen, Elektronen aus, wodurch ein Bereich innerhalb der Diode entsteht, der als Verarmungsschicht bezeichnet wird und keine bevorzugte Ladung hat. Die Erzeugung der zwei unterschiedlichen Ladungen in der Diode wird durch Hinzufügen eines negativ oder positiv geladenen Materials zur Matrix der Diode erreicht. Bei einer normalen Diode wird dieses geladene Material so gleichmäßig wie möglich über die Breiten von Kathode und Anode hinzugefügt, damit die Diode ihren Zustand so schnell und bei einer möglichst niedrigen Spannung ändern kann.
Wird an die Anodenleitung einer Diode eine negative Spannung angelegt, verbindet sich das Potential der negativen Spannung mit dem Potential der negativen Kathode. Sobald diese Kraft stark genug ist, um die Verarmungsschicht zu überbrücken, wandert sie leicht über die positiv geladene Anode der Diode, und die Diode leitet Elektrizität. Eine Diode in diesem Zustand hat eine Vorwärtsspannung.
Wenn dieselbe Spannung an die Kathodenleitung einer Diode angelegt wird, weitet sich die Verarmungsschicht von beiden Seiten der Anode aus, wobei die positive Anode zwischen den beiden negativen Kräften eingeschlossen ist und ein kapazitives elektrisches Feld innerhalb der Diode erzeugt. Zunächst verlangsamt dieses Feld nur den durch die Diode fließenden elektrischen Strom, aber wenn die Spannung ansteigt und das Feld an Stärke aufbaut, wird das Feld schließlich stark genug, um den elektrischen Strom daran zu hindern, vollständig durch die Diode zu fließen. Eine Diode in diesem Zustand soll eine Sperrvorspannung haben.
Die meisten Dioden sind so konstruiert, dass sie den Bereich so schnell wie möglich passieren, wenn noch Strom fließt und ein kapazitives elektrisches Feld vorhanden ist. Eine Varaktordiode ist jedoch dafür ausgelegt, innerhalb dieser Zone zu arbeiten. Im Gegensatz zu einer Standarddiode wird das geladene Material in einem Varaktor in einem Gradientenmuster hinzugefügt, das die Stärke der Ladung über die Breite der Kathode und Anode variiert. Die Breite der Sperrschicht einer so aufgebauten Diode variiert proportional zu der an sie angelegten Spannung. Infolgedessen kann die Diode mit dem kapazitiven Feld als variabler Kondensator wirken, der mit zunehmender Spannung abnimmt und mit weniger angelegter Spannung zunimmt.
Die Varaktordiode kann anstelle einer teureren und schwieriger zu installierenden Vorrichtung wie beispielsweise eines variablen Kondensators verwendet werden. Varactor-Dioden werden jedoch nicht immer nur verwendet, um Kosten zu reduzieren und Herstellungsprozesse zu vereinfachen. Varaktoren werden häufig in Anwendungen wie Fernseh- oder Radiotunern verwendet, wo ihre Fähigkeiten es ihnen ermöglichen, sich sehr schnell auf die Frequenz eines Kanals oder einer Station einzustellen.