MoTe₂的层状结构赋予其高比表面积与量子限域效应，但表面缺陷、界面散射及环境吸附等问题限制了其光吸收效率。例如，未修饰的MoTe₂在空气中易形成Te空位，导致非辐射复合中心增加；同时，MoTe₂的直接带隙（单层约1.24 eV）虽适合可见光吸收，但光生载流子的迁移率与寿命仍需提升。表面修饰技术通过调控界面能带结构、引入缺陷态或增强光与物质相互作用，可优化MoTe₂的光吸收性能。

MoTe₂的光吸收特性

MoTe₂具有多种晶相，其中2H相和1T'相常见。2H相MoTe₂为半导体，具有直接带隙，块体材料的带隙约为0.8 eV，而单层材料的带隙约为1.24 eV。这种直接带隙特性使得MoTe₂在光电领域具有潜在的应用价值。此外，MoTe₂在可见光范围内表现出明显的各向异性光吸收特性，这为光吸收性能的优化提供了新的思路。

表面修饰策略与机制

界面层优化

MoO₃界面层：江南大学研究团队通过在MoTe₂表面沉积MoO₃纳米颗粒，构建MoO₃-MoTe₂异质结。MoO₃作为高介电常数材料，不仅改善了MoTe₂与衬底的界面接触，还通过电荷转移形成内置电场，促进光生载流子的分离与传输。

h-BN封装层：利用六方氮化硼（h-BN）的化学惰性与高透光性，封装MoTe₂表面可有效隔绝水氧，减少表面缺陷态。同时，h-BN的原子级平整界面可降低界面散射，提升载流子迁移率。

金属原子掺杂

铁（Fe）掺杂：研究表明，Fe原子可稳定吸附于MoTe₂表面，并与Te原子形成共价键。Fe掺杂不仅引入了局域磁矩，还在MoTe₂禁带中引入杂质能级，缩小带隙宽度。

异质结构构建

MoTe₂/石墨烯异质结：石墨烯的高导电性与高透光性使其成为MoTe₂的理想接触层。通过机械转移或CVD生长，构建MoTe₂/石墨烯垂直异质结，可提升光生载流子的收集效率。

MoTe₂/钙钛矿异质结：钙钛矿材料的高吸光系数与MoTe₂的快速载流子传输特性结合，可构建高效太阳能电池。通过界面修饰（如引入LiF缓冲层），可优化异质结的能级匹配，减少界面复合。

表面修饰方法及其对光吸收性能的影响

贵金属纳米颗粒修饰

贵金属纳米颗粒（如金、银）具有表面等离激元共振（SPR）效应，能够增强光吸收性能。将金纳米颗粒沉积在MoTe₂表面，可以有效提高光吸收效率。这种增强效应主要归因于SPR效应引起的局域电磁场增强，使得更多的光子被MoTe₂吸收。

半导体材料复合

通过与半导体材料复合，可以形成异质结结构，从而提高光吸收性能。例如，将MoTe₂与硫化钼（MoS₂）复合，形成异质结结构，能够有效提高光吸收效率。这种复合结构不仅增加了光吸收面积，还促进了光生载流子的分离和传输。

碳材料复合

碳材料（如石墨烯、碳纳米管）具有良好的导电性和光学透明性，与MoTe₂复合可以提高光吸收性能。将MoTe₂与石墨烯复合，可以有效提高光吸收效率。这种复合结构不仅增加了光吸收面积，还提高了光生载流子的迁移率。

有机材料修饰

有机材料（如壳聚糖、纤维素）具有良好的生物相容性和光学性能，与MoTe₂复合可以提高光吸收性能。研究表明，将MoTe₂与壳聚糖复合，可以有效提高光吸收效率。这种复合结构不仅增加了光吸收面积，还提高了光生载流子的稳定性。

表面修饰是一种有效的优化MoTe₂光吸收性能的方法。通过贵金属纳米颗粒修饰、半导体材料复合、碳材料复合和有机材料修饰等方法，可以提高MoTe₂的光吸收性能。