I sensori sono dispositivi costituiti da elettrodi opportunamente disposti geometricamente di una o entrambe le facce di una fetta di materiale semiconduttore (bulk). Specifiche disposizioni e drogaggi degli elettrodi, rispetto al bulk, permettono diverse modalità di raccolta del segnale elettrico indotto dalla ionizzazione, primaria e secondaria, che si produce al passaggio della radiazione. In tutti i casi la polarizzazione dei sensori avviene in modo da svuotarne il volume dalle cariche libere permettendo così la discriminazione dei piccoli segnali dovuti alla radiazione incidente.
La maggior parte di sensori progettati nell'ambito del Servizio Tecnologie Avanzate sono camere a deriva in silicio (SDD, Silicon Drift Detectors) nelle quali un campo elettrico viene imposto in modo da forzare il movimento delle cariche elettriche (deriva) in direzione principalmente parallela alla superficie del sensore. Questo accorgimento consente la lettura dei segnali su elettrodi di piccole dimensioni, aumentando così il rapporto segnale/rumore.
La deriva può essere organizzata radialmente verso un singolo elettrodo centrale, formando celle singole oppure matrici di celle. Nel caso in cui il sensore viene progettato per raccogliere immagini al fuoco di un telescopio per raggi X, le dimensioni delle celle possono essere ridotte fino a poche centinaia di micrometri, in modo da formare una matrice con molti pixel, simile ai CCD ma col vantaggio di una elevata risoluzione temporale. Un esempio di sensori di questi tipi, progettati nell'ambito dei progetti REDSOX e realizzati su fetta di silicio di diametro 6 pollici, è riportato nella seguente figura.
