En annan typ av spårdetektorer baseras på halvledare. När en laddad partikel träffar en halvledare bildas elektron-hål-par i halvledaren. Genom att lägga ett elektriskt fält över halvledaren separeras elektronerna från hålen. Dessa samlas upp vid elektroderna där de ger en mätbar signal.

Den största fördelen med halvledardetektorer är deras höga precision, de kan registrera partiklars läge med en noggrannhet av storleksordningen 10 µm. Till nackdelarna hör att de är känsliga för strålning samt att de är dyra att producera.

Halvledardetektorer sitter närmast partikelkollisionen, innanför trådkammarna, eftersom man där har störst nytta av deras höga precision för lägesbestämning av partikelspår. Ett användningsområde är att studera kortlivade partiklar.