说明：本文华算科技旨在基于现有研究，从晶体结构与相态、形貌与维度、电学性质三个核心维度，对MoS₂进行系统性的分类和深入阐述，以期为相关领域的科研与应用提供清晰的参考框架。
按晶体结构与相态分类
MoS₂的基本结构单元是由一层钼（Mo）原子夹在两层硫（S）原子之间形成的“三明治”结构（S-Mo-S），层内Mo和S原子通过强的共价键结合。
然而，这些S-Mo-S单元层之间堆叠方式以及Mo原子的配位环境的不同，导致了MoS₂存在多种晶体结构和相态，它们在热力学稳定性和物理性质上表现出显著差异。
2H相是自然界中最常见且热力学最稳定的MoS₂形态。其命名中的“2”表示每个晶胞单元包含两个S-Mo-S层，“H”代表其六方（Hexagonal）对称性。
在该结构中，Mo原子处于六个S原子形成的三角棱柱（Trigonal Prismatic）配位环境中。这种独特的原子排列使得2H-MoS₂呈现出半导体特性，是其在晶体管和光电器件中应用的基础。
1T相是一种亚稳态的金属相MoS₂。“1”表示晶胞单元仅包含一个S-Mo-S层，“T”代表其四方（Tetragonal）对称性。
与2H相不同，1T相中的Mo原子处于八面体（Octahedral）配位环境中，被六个S原子包围。这种结构导致了能带的重叠，使其表现出优异的金属导电性。
由于其高导电性和丰富的活性位点，1T相MoS₂在电催化（如析氢反应）和储能领域（如超级电容器和电池电极）展现出比2H相更优越的性能。此外，还存在如1T’、1T”和1T”’等由1T相发生晶格畸变而产生的亚稳态相。
3R相是MoS₂的另一种多型体，其命名表示每个晶胞包含三个S-Mo-S层，并具有菱方（Rhombohedral）对称性。
其Mo原子的配位环境与2H相类似，同为三角棱柱结构，因此也表现出半导体特性。不过，3R相在自然界中较为少见，通常在较低温度下或特定合成条件下才能获得。
DOI: 10.1039/D1EE03825G
按维度分类
宏观块状的MoS₂晶体由无数个S-Mo-S单层通过微弱的范德华力堆叠而成。体材料的MoS₂是一种典型的间接带隙半导体，其带隙值约为1.2 eV。这种间接带隙的特性限制了其在光电应用中的发光效率。
当MoS₂的层数减少到单层或少层时，其性质会发生颠覆性的变化。最引人注目的是，由于量子限制效应，单层MoS₂会从间接带隙半导体转变为直接带隙半导体，带隙值增大至约1.8 eV。
这一转变极大地提高了其光致发光量子产率，使其成为制造高效发光二极管、光电探测器和谷电子学器件的理想材料。通过机械剥离法或化学气相沉积（CVD）等方法可以获得高质量的二维MoS₂纳米片。
除了二维片层结构，MoS₂还可以被制备成纳米管、纳米带等一维结构，以及量子点、纳米颗粒等零维（0D）结构。这些低维结构因其更大的比表面积和独特的边缘效应，在催化和传感领域展现出特殊优势。
DOI: 10.1038/s41467-022-30900-9
按电学性质分类
这是MoS₂最广为人知的电学身份，主要对应于稳定存在的2H相和3R相。作为一种半导体，MoS₂拥有一个显著的、且依赖于层数的带隙。正如前文所述，其带隙可以从体材料的~1.2 eV（间接）调控至单层的~1.8 eV（直接）。
这一特性弥补了零带隙石墨烯在逻辑电路应用中的不足，使得MoS₂场效应晶体管（FETs）能够实现很高的开关比。因此，半导体MoS₂被视为后摩尔时代延续摩尔定律的有力竞争者。
当MoS₂以1T相存在时，其电学性质转变为金属性。1T相的高电导率来源于其八面体配位结构下费米能级附近的高态密度。通过化学插层、等离子体处理或应力工程等手段，可以实现从半导体性的2H相到金属性的1T相的转变。
这种可控的相变工程为构建全MoS₂基的电子器件（例如，用1T相作为电极，2H相作为沟道）提供了可能。
严格来说，MoS₂并非一种典型的宽带隙绝缘体。但在某些文献的语境中，处于“关断”状态的半导体MoS₂有时会被非正式地描述为绝缘态，以区别于其导电的金属相。
更有趣的是，研究表明在强电场、高压或特定掺杂条件下，MoS₂体系可以发生金属-绝缘体转变。这种转变是凝聚态物理中的一种重要量子现象，也为开发新型的存储器和神经形态计算器件提供了新的思路。
DOI: 10.1021/acscatal.8b01164
结论
二硫化钼（MoS₂）的分类是一个多维度、跨层次的体系。这些分类方式之间并非相互独立，而是紧密关联、互为因果。例如，晶体相态直接决定了其基本的电学属性，而维度变化则深刻地影响着其能带结构。
对MoS₂进行系统性的分类和理解，是充分挖掘其材料潜力、设计新型功能器件并推动其实际应用的关键所在。随着研究的不断深入，对MoS₂的认知和调控将达到新的高度，使其在未来的科技发展中扮演更加重要的角色。
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