Стабилитроном называется полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения, напряжение на котором в области электрического пробоя при обратном включении слабо зависит от тока в заданном диапазоне.
Стабилитроны работают в режиме электрического пробоя. Под действием сильного поля в области р-п-перехода обратный ток резко возрастает при малых изменениях приложенного напряжения. Эту особенность ВАХ кремниевого диода в области пробоя (рис. 3.3) используют для стабилизации напряжения, а также фиксации уровней напряжений и токов в схемах, отсюда другое название кремниевых стабилитронов – опорные диоды.
Пробивное напряжение определяется шириной обедненной области, т.е. концентрацией легирующих примесей или удельным сопротивлением кристалла полупроводника. Напряжение пробоя, являющееся напряжением стабилизации, может изменяться в широких пределах, от 2,7 до 200 В, в зависимости от удельного сопротивления кремния.
Основные параметры стабилитронов:
· напряжение стабилизации (
);
· дифференциальное сопротивление (
);
· статическое сопротивление (
);
· коэффициент качества (
);
· температурный коэффициент напряжения стабилизации (ТКН); ТКН = 
.
Так как реальная ВАХ в области пробоя имеет некоторый наклон, то напряжение стабилизации зависит от тока стабилизации (
). Максимальный ток стабилизации (
) ограничен допустимой мощностью рассеяния (
) и возможностью перехода электрического пробоя в тепловой, который является, в свою очередь, необратимым.
Минимальный ток стабилизации (
) соответствует началу устойчивого электрического пробоя. При меньших токах в диоде возникают шумовые колебания тока, происхождение которых связано с механизмом лавинного пробоя. Шумы в предпробойной области используются в специальных приборах – полупроводниковых генераторах шума.
Дифференциальное сопротивление (
) характеризует качество стабилизации и определяется углом наклона ВАХ в области пробоя. Дифференциальное сопротивление серийных приборов возрастает с ростом напряжения стабилизации.
Температурный коэффициент напряжения зависит от напряжения стабилизации 
(рис. 3.4). Как видно из рисунка, для высоковольтных стабилитронов ТКН положительный, а для низковольтных – отрицательный. Это объясняется зависимостью механизма пробоя (лавинного или туннельного) от степени легирования полупроводника. Изменение знака ТКН происходит при концентрациях примеси в кремнии 3.1017 см -3. При = 5 – 6 В ТКН минимальный.
Один из способов уменьшения температурного коэффициента заключается в последовательном соединении переходов с равными по значению, но противоположными по знаку ТКН. Если переход стабилитрона имеет абсолютное значение ТКН, равное + 6 мВ/К, то при сборке последовательно с ним подсоединяют три р-п-перехода, которые будут работать в прямом направлении, так как для прямого направления ТКН 
— 2 мВ/К. Такие термокомпенсированные стабилитроны с ТКН = 5.10 -4 К -1 и менее применяются в источниках эталонного напряжения вместо нормальных элементов.
Конструкция стабилитронов аналогична конструкциям выпрямительных диодов. Тип корпуса выбирают в зависимости от мощности рассеяния. Основные параметры некоторых отечественных стабилитронов приведены в табл. 3.2.
Разновидностью кремниевых стаби
