El diodo varicap fue un invento que realizaron Sanford Barnes, Sherman Oaks y John Mann en 1958 trabajando para Pacific Semiconductors (PSI) en California. Ya se conocían los fenómenos físicos que permitían aprovechar los cambios de capacidad eléctrica en función de la tensión aplicada a un diodo, pero el primer trabajo en conseguir un método estable de fabricación y repetividad en los dispositivos fue el creado por Sanford Barners, Sherman Oaks y Jhon Mann.

La utilización más solicitada para este tipo de diodos es la de sustituir los sistemas mecánicos de capacitador variable en etapas de sintonia en todo tipo de equipos de emisión y recepción,como pude ser en la sintonia de televisión, modulación de frecuencia en transmisión de FM y radio y en los osciladores controlados por voltaje.

En la tecnologia de micoroondas se utilizan como limitadores, al aumentar la tensión en el diodo, su capacidad varía modificando la impedancia que presenta y desadaptando el circuito, de modo que refleja la potencia incidente.

El diodo de capaciada variable basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unión PN varie en función de la tensión inversa aplicada entre sus extremos. Si aumentamos la tensión, aumenta la anchura de la barrera, haciendo que disminuya la capacidad del diodo. Haciendo esto obtenemos un condensador variable controlado por tensión.

Al polarizar un diodo de forma directa se observa que, además de las zonas constitutivas de la capacidad buscada, aparecen en paralelo con ellas una resistencia de muy bajo valor óhmico, lo que conforma un capacitador. Si lo polarizamos en sentido inverso la resistencia en paralelo que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar como un capacitador con bajas pérdidas.

Si aumentamos la tensión de polarización inversa, las capas de carga del diodo se espacen los suficiente para que el efecto se asemeje a una disminución de la capacidad del capacitador. Por esto los diodos de capacidad variable varian su capacidad interna al ser alterado el valor de la tensión que los polariza de forma inversa.