本发明属于带电粒子探测领域，涉及一种紧凑型带电粒子鉴别半导体量能器及其应用，量能器包括四个探测器单元；第一探测器单元、第二探测器单元、第四探测器单元按顺序依次排列，第三探测器单元为环形，设置于第二探测器单元周围，第三探测器单元的内边缘紧挨第二探测器单元边缘，用于去除从第二探测器单元侧面入射的带电粒子；第一探测器单元和第四探测器单元包含至少一个半导体探测器，第二探测器单元和第三探测器单元包含至少一个半导体探测器或者一个闪烁体探测器。本发明能够有效提升带电粒子的能量探测范围，能够分辨入射带电粒子的方向，能够鉴别入射带电粒子的种类。