拓?fù)浣^緣體作為一種全新的拓?fù)鋺B(tài)物質(zhì)，其體態(tài)是具有帶隙的絕緣態(tài)，而表面態(tài)（或邊緣態(tài)）則是沒有帶隙的并且受拓?fù)浔Ｗo(hù)的金屬態(tài)。
Bi2Se3被提出是一類三維拓?fù)浣^緣體，并且在角分辨光電子能譜實驗上證實了Bi2Se3是具有Dirac 錐形表面電子結(jié)構(gòu)的三維拓?fù)浣^緣體。然而，這類材料的化學(xué)特性比較復(fù)雜，實際晶體中通常存在各種晶體缺陷，比如Se空位、Bi占據(jù)Se(或Te)形成反位（anti-site）缺陷等等，導(dǎo)致材料往往表現(xiàn)出金屬特性，嚴(yán)重阻礙了拓?fù)浣^緣體表面態(tài)的研究。因此，如何實現(xiàn)體態(tài)絕緣（bulk-insulating）特性和探測表面態(tài)電子成了拓?fù)浣^緣體的一個重要研究方面。研究表明通過元素替代可以很大程度地避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生，目前通過該方法獲得的體絕緣拓?fù)浣^緣體體系主要包括Bi2Te2Se、SnxBi1.1-xSb0.9Te2S、SnxBi1-xSbTeSe2和TlxBi2Te3+y。