Służą do wykrywania promieniowania jądrowego wymagającego dużej rozdzielczości (zdolności rozróżniania różnic energii, występujących w widmie promieniowania). Wytworzenie jednej pary nośników prądu, elektron – dziura, w półprzewodniku wymaga kilka razy niższej energii niż wytworzenie pary jonów w gazie wypełniającym komorę licznika jonizującego. Detektory te są nadzwyczaj czułe i precyzyjne. Można za ich pomocą dokładnie określić energię badanego promieniowania, a więc określić z jakiego radionuklidu pochodzi to promieniowanie. Materiałem najczęściej stosowanym jako detektor jest german z dodatkiem litu CdTe .
W ostatnich latach stosuje się detektory z zastosowaniem wysokiej jakości monokryształów CdZnTe, które mają lepsze właściwości fizyczne niż CdTe, co umożliwia stosowanie wyższych napięć polaryzujących, polepszających efektywność zbierania ładunków nośników generowanych przez padające promieniowanie .[6]