用於微波頻率的各種二極體。包括點接觸二極體、肖特基勢壘二極體、變容二極體、PIN二極體及以崩越二極體為代表的有源二端器件。它們都是半導體固態器件。
點接觸二極體 由微米級的鎢觸鬚施壓於鍺或矽等N型半導體基片上而產生高頻整流持性。早在第二次世界大戰期間即作為檢波和混頻器件用於雷達接收機，是早在半導體技術成熟之前就有重要應用的半導體器件。20世紀600年代後期開始出現平面結構的金屬–半導體結檢波和混頻器件，稱為肖特基勢壘二極管。由於半導體外延生長技術的進展，那時已可使用具有高遷移率的N型外延矽或砷化鎵(GaAs)，金屬則改用金、鈦或鎳，外延也導致較整體材料低得多的摻雜層。結果新型二極管的電流–電壓特性大為改善，結電容很小，反向擊穿電壓提高，在頻寬、噪聲、抗燒毀性能等方面極其優越。工作頻率可達毫米波段高端，甚至亞毫米波波段。由於噪聲性能好，也正在取代隧道二極管和變容二極管類型的混頻器。
變容二極管 面積很小的PN結半導體器件。典型面積為10−5～10−4厘米2。結電容隨反向偏壓增大而減小，可用於頻率調諧，如在壓控振蕩器、電子對抗和捷變頻雷達中快速調頻。由於反向偏壓與結電容的非線性關系，也可用於低噪聲參量放大器和諧波倍頻器。
PIN二極管 結構為在摻雜的P型和N型半導體之間夾有未摻雜的本征半導體薄層，使得該器件的電容很小，對反向偏壓不敏感，反向擊穿電壓很高。本征層在正向偏壓下變為導體，隨正向偏流的增加二極管電阻下降（達到100毫安時電阻可降到1歐）。這種特性使PIN二極管可用作壓控衰減器或開關，用於微波限幅器，平均功率容量可達數百千瓦。
以上的幾種微波二極管在微波電路中是作為信號或功率的控制器（如限幅、衰減、開關、調頻等），或在接收機中用於檢波和混頻。另一類微波二極管稱為有源器件，它們用於微波信號或功率的產生或放大，對微波系統的發展起瞭重要作用。
隧道二極管 微波頻率的第一隻負阻型有源器件，為PN結結構，可用於振蕩器，也在低噪聲放大器中用於混頻。該器件的工作是基於多數載流子隧穿極窄的勢壘，反應時間很短，工作頻率可達100吉赫。但由於功率小，已被後來出現的崩越二極管和耿氏二極管取代。
崩越二極管 又稱為碰撞雪崩渡越時間(IMPATT)二極管。W.B.肖克萊首先提出利用渡越時間效應產生負阻(1954)。W.J.裡德於1958年提出利用反向雪崩倍增和渡越時間的復合效應實現負阻，稱為裡德管。但裡德管的多層結構過於復雜難以制造。後來發現利用簡單的PN結二極管結構也可產生微波振蕩。1970年後，由於分子束外延等晶體生長技術的進展，最終實現瞭利用優化的PN結或裡德結構制成崩越二極管。該管有多種結構，主要可分為單漂移和雙漂移結構。後來又出現改進型的結構，如隧道註入渡越時間二極管(TUNNETT)和勢壘註入渡越時間二極管（又稱為勢越二極管）(BARITT)等，性能也獲得改善。該類管的功率和效率性能優越，可連續波或脈沖工作，工作頻率可達毫米波段高端，也是最有希望在亞毫米波段工作的固態器件。
耿氏二極管 原理上不同於崩越二極管，它是利用在某些特殊能帶結構中的電子轉移形成的負阻效應來產生或放大微波，不需要PN結。它是一種體效應器件，所需的能帶結構在某些III–V族化合物半導體中可以形成，如砷化鎵和磷化銦(InP)。由於J.B.耿(Gunn)在1963年提出瞭這種器件，現在被稱為耿氏二極管，或稱為轉移電子器件。該類器件工作頻率可達100吉赫，由於具有寬的調諧帶寬和中等的噪聲性能而廣泛用於本地振蕩器。
兩端器件的高頻性能優於晶體管（三端器件），因此在微波特別是毫米波系統的設計中更傾向於使用有源二極管。