三碲化二铋作为典型的拓扑绝缘体材料，在凝聚态物理和电子器件领域具有重要意义，其分类方式主要取决于晶体结构和制备工艺。从晶体学角度而言，该化合物存在两种主要形态：α相（三方晶系R-3m空间群）和β相（单斜晶系C2/m空间群），其中α相在常温下更稳定且具有显著的拓扑表面态特性，而β相通常需要通过高压合成或特定退火工艺获得。
根据掺杂类型的不同，三碲化二铋可分为本征型和非本征型两大类。本征型材料主要通过调节Bi/Te化学计量比（如Bi1.98Te3.02）实现载流子浓度调控，而非本征型则通过引入外来原子（如Cu、Sn等n型掺杂或Mn、Sb等p型掺杂）来改变电输运性能。特别值得关注的是，某些过渡金属掺杂样品会表现出反常量子振荡现象，这对研究自旋轨道耦合作用具有特殊价值。
从维度特性来看，该材料可制备为体材料、薄膜（分子束外延MBE生长厚度50-200nm）和二维纳米片（机械剥离法获得约10nm薄层）等不同形态。其中量子限域效应明显的二维样品常表现出增强的塞贝克系数（最高达-287μV/K），使其在微型热电转换器件中具有独特优势。某些特殊工艺制备的纳米线结构（直径20-100nm）还展现出维度调控的量子输运特性。
应用导向的分类则侧重其功能特性差异，包括常规热电型（ZT值约0.8）、拓扑绝缘型（表面态载流子迁移率15000cm²/V·s）和磁掺杂型（如Cr掺杂产生铁磁性居里温度15K）。需要特别注意，不同晶面的电子态密度存在显著差异，特别是(111)解理面的狄拉克锥形能带结构，这使其表面导电性比体相高出三个数量级，成为自旋电子学器件研究的重点方向。
