Wkrótce po tym, jak wynaleziono tranzystor półprzewodnikowy, powstały pierwsze detektory półprzewodnikowe: w zasadzie jest to nic innego jak diody z przejściem p-n, czyli dwie warstwy półprzewodników o różnym domieszkowaniu. W warstwie p (positive) znajdują się „dziury” o ładunku dodatnim, a w warstwie n (negative) nadmierna ilość nośników ładunku ujemnego – elektronów. W przejściu z jednej warstwy do drugiej ładunki wyrównują się. Jeśli jednak wpadnie tu promieniowanie jonizujące, to może ono wytworzyć pary elektron-dziura, które można wykryć jako przepływ prądu. Liczba powstałych par elektron-dziura jest wprost proporcjonalna do energii cząstki promieniowania. Przepływ prądu w detektorach półprzewodnikowych zauważalny jest także w temperaturze pokojowej, powodującej ruchy termiczne elektronów, co jest zjawiskiem niekorzystnym, nazywanym szumem. Aby go ograniczać półprzewodnik jest chłodzony ciekłym azotem, który trzymany jest w naczyniu Dewara (termosie) zamontowanym najczęściej bezpośrednio pod detektorem.