半导体材料间能带对齐的挑战：以金红石与锐钛矿 TiO$_2$ 为例

本专题综述聚焦于近期关于 TiO$_2$ 两种多晶型——金红石与锐钛矿——之间能带对齐的活跃争论。综述了测量与计算材料间能带对齐的常用方法。通过考察近期实验与理论报道，我们指出两种 TiO$_2$ 相之间能带对齐的显著分歧源于影响能带对齐的因素，而非需要一个关于哪种能带对齐正确的确定答案。依据一个关键因素即界面的存在，提出了一种能带对齐的新分类：耦合与本征能带对齐。该分类确实揭示金红石/锐钛矿界面可定性改变其能带对齐类型。然而，要更好地理解材料能带的变化，还需界面及其他影响能带对齐因素的进一步系统信息。由金红石与锐钛矿间能带对齐讨论所得结果亦适用于其他半导体之间的能带对齐。