Por que semicondutores apresentam melhor resolução energética do que detectores gasosos?

Porque a energia média para formar um par elétron–buraco é muito menor em semicondutores, produzindo muito mais portadores para a mesma energia depositada, e o fator de Fano reduz as flutuações estatísticas.

Explicação e exemplo:
Energia média por par: \(W\) (semicondutor ≈ 3–4 eV; gases ≈ 20–40 eV). Número de pares gerados: \(N=\dfrac{E_{\text{dep}}}{W}\). Flutuação efetiva: \(\sigma=\sqrt{F\,N}\), onde \(F\) é o fator de Fano; resolução relativa escala como \(\dfrac{\sigma}{N}=\sqrt{\dfrac{F}{N}}\).

Exemplo prático:
Para \(E_{\text{dep}}=1\ \text{MeV}\):
\(N_{\text{Si}}\approx\dfrac{10^{6}\ \text{eV}}{3{,}6\ \text{eV}}\approx2{,}78\times10^{5}\).
\(N_{\text{Ar}}\approx\dfrac{10^{6}\ \text{eV}}{26\ \text{eV}}\approx3{,}85\times10^{4}\).
Assumindo \(F_{\text{Si}}\approx0{,}1\) e \(F_{\text{Ar}}\approx0{,}2\):
\(\dfrac{\sigma}{N}\Big|_{\text{Si}}\approx\sqrt{\dfrac{0{,}1}{2{,}78\times10^{5}}}\approx6{,}0\times10^{-4}\ (0{,}06\%)\).
\(\dfrac{\sigma}{N}\Big|_{\text{Ar}}\approx\sqrt{\dfrac{0{,}2}{3{,}85\times10^{4}}}\approx2{,}3\times10^{-3}\ (0{,}23\%)\).
Portanto, pelo menor \(W\) e \(F\) comparáveis, semicondutores têm resolução energética significativamente melhor.