La présence d'impuretés de substitution (le dopage), pentavalentes ou trivalentes, dans un cristal semiconducteur tétravalent (silicium, germanium) favorise la création de porteurs de charges : les électrons (pour un semiconducteur de type n) et les trous (pour un semiconducteur de type p).
Lorsque deux zones de dopage différents (n et p) sont mises en contact (jonction pn), les charges diffusent d'une zone à l'autre en donnant naissance à un champ électrique. Il se crée alors une zone de transition désertée de porteurs libres (la zone désertée) où règne un champ électrique intense de quelques kilovolts/cm (figure ![[*]](cross_ref_motif.gif)
).
En augmentant le champ électrique, on confère aux électrons une énergie suffisante pour qu'ils créent des paires électron-trou et induisent une avalanche, donnant un détecteur plus rapide et plus efficace. Pour cela, on relie la face arrière du substrat à une tension positive (la tension de désertion) d'une centaine de volts à quelques centaines de volts.
Un détecteur silicium à micropistes est généralement composé d'un substrat silicium dopé n de quelques centaines de micromètres d'épaisseur sur lequel on implante des pistes fortement dopées p (par des atomes pentavalents de phosphore) d'une vingtaine de micromètres de large, espacés d'une centaine de micromètres et d'une dizaine de millimètres de long.
