Варика́п (от англ. vari(able) — переменный и cap(acity) — емкость), полупроводниковый диод, емкость которого зависит от приложенного напряжения (смещения). Применяется преимущественно как управляемый конденсатор переменной емкости (0, 01 – 100 пФ), например, для настройки высокочастотных колебательных контуров, либо как элемент с нелинейной емкостью (параметрический диод).
Основой полупроводникового диода является электронно-дырочный p-n-переход. Электронно-дырочный переход имеет минимальную концентрацию подвижных зарядов, поэтому его можно рассматривать как слой диэлектрика между p- и n-областями кристалла, по обе стороны которого находятся противоположно заряженные ионы доноров и акцепторов, имеющие подвижные заряды. Таким образом, p-n-переход можно представить как электрический конденсатор, обкладками которого являются его границы, а диэлектриком — область пространственного заряда.
Емкость p-n-перехода имеет две составляющие: барьерную (зарядовую) и диффузионную. Варикапы представляют собой диоды, которые используются при обратном напряжении, когда проявляется только барьерная емкость электронно-дырочного перехода.
Барьерная емкость p-n-перехода — емкость варикапа — определяется аналогично емкости плоского конденсатора с диэлектриком:
С = eeоS¤d,
где S — площадь p-n-перехода, d — ширина области объемного заряда, e — диэлектрическая проницаемость, eо — электрическая постоянная.
Если к p-n-переходу приложить обратное напряжение, ширина увеличится, что приведет к изменению величины барьерной емкости. Изменение барьерной емкости p-n-перехода при подаче на диод переменного напряжения используется для создания усилителей, в которых переменный конденсатор служит элементом, накапливающим электромагнитную энергию, и способным изменять свое реактивное сопротивление за счет внешнего источника энергии. Такие диоды называются параметрическими, и для них требуются монокристаллы с большой подвижностью электронов и дырок.
Помимо емкости характеристики варикапа определяются сопротивлением p-n-перехода и сопротивлением базы прибора, соединенным последовательно с p-n-переходом. Варикапы обладают высокой добротностью (малыми потерями электрической энергии), которая, независимо от того, на каких частотах работает варикап, тем выше, чем меньше сопротивление базы прибора и чем больше сопротивление p-n-перехода.
Благодаря малым температурным коэффициентам емкости, независимостью от частоты практически во всем диапазоне радиочастот, стабильностью параметров во времени варикапы достаточно широко используются. Возможность электрического управления значением емкости применяется для дистанционной и безынерционной перестройки резонансной частоты колебательного контура.
Основными полупроводниковыми материалами для изготовления варикапов являются кремний, германий и арсенид галлия.