研究采用等離子清洗和配置清洗劑的方法來處理銅箔表面的氧化層及吸附的雜質(zhì)

裁剪1.5cm×1.5cm銅箔，放入等離子清洗機中，在低壓環(huán)境中，以氮氣作為工作氣體，輸出功率設(shè)置為60W，射頻頻率為13.56MHz，處理時間為5分鐘。將處理好的銅箔放入按體積比20:1比例配置的鹽酸和丙酮清洗劑中，一起放入超聲波清洗機中，設(shè)置恒溫36攝氏度條件下清洗15分鐘，然后用無水乙醇清洗2~3次，最后用去離子水清洗3~5次并用氮槍快速吹干；

使用等離子清洗機處理銅箔，反應(yīng)區(qū)工作氣體受電離輻射產(chǎn)生活性粒子，高能的活性粒子不斷與目標(biāo)物表面待去除的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。等離子體與目標(biāo)表面發(fā)生的反應(yīng)可以分為物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)兩類。

物理反應(yīng)原理是活性粒子不斷轟擊待處理物體表面，使雜質(zhì)脫離目標(biāo)物表面，再由真空泵吸走；化學(xué)反應(yīng)原理是活性粒子與雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化成易揮發(fā)性的物質(zhì)，再由真空泵吸走揮發(fā)性的物質(zhì)。

實驗中選擇的是氬氣等離子體清洗。因為氬氣本身是一種惰性氣體，即使轉(zhuǎn)換成等離子體的氬氣也不會與目標(biāo)物表面發(fā)生任何反應(yīng)，僅通過等離子體轟擊來去除雜質(zhì)。能去除銅箔表面污染物，改善銅箔表面粗糙程度，有利于后續(xù)石墨烯在銅箔表面均勻成核，生成高質(zhì)量的石墨烯薄膜。下圖為銅箔預(yù)處理前后對比圖，（a）-處理前，（b）處理后。