Una nueva generación de detectores de rayos gamma se ha desarrollado principalmente para estudiar la estructura de los núcleos atómicos. Gran parte del conocimiento sobre la estructura de los núcleos, así como átomos y moléculas, viene de estudiar sus niveles de energía a través de la detección de la radiación electromagnética emitida cuando el sistema hace una transición de un estado a otro. La electromagnética radiación de átomos y moléculas tiene una energía alrededor 1 electronvoltio, mientras que para núcleos es del orden de 10 ⁶ eV (1 MeV). Por lo tanto, para el estudio de núcleos es necesario diseñar y construir detectores dirigidos a un rango de energía que es muy diferente de la de los fotomultiplicadores típico utilizado para la detección de los fotones electronvoltio. Las matrices grandes para proporcionar alta resolución y alta eficiencia, resultando en una mejora de un factor de 100 en la capacidad de resolver raras características de la estructura nuclear y recientes detectores incorporan nuevas tecnologías.