氧气等离子体

氧等离子体处理是一种有效的表面清洁和改性技术，可去除有机污染物并增加材料的亲水性。氧气电离产生氧等离子体，氧等离子体是由氧分子、原子、离子以及电离出的电子构成的集合体。氧等离子体含有多种类型的高活性物质，其主要组分包括O⁺、O^-、O₂⁺、O₂^-、O、O₃、臭氧离子、亚稳态O₂和自由电子等粒子。当材料表面暴露于氧等离子体中时，就会引起表面的一系列反应，引起材料表面的物理形貌和化学结构的变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使亲水性、粘接性、可染色性、生物相容性及电性能分別得到改善，从而提高材料的表面性能，但材料的基本性能基本上不受影响。

清洗有机物

氧等离子体清洗去除有机污染物

有机物主要是由C元素和H元素组成的化合物，对于有机物的清洗最为重要的是亚稳态的活性氧和有机物分子之间的反应:C_xH_y+O₂^*→CO₂+H₂0

亚稳态氧分子和其他活性氧粒子会与有机物分子相结合相结合产生如CO₂、H₂O等易于去除的小分子。

增加亲水性

污染物去除后，O2等离子体中的物质会与表面产生的自由基发生反应。该反应会使含氧官能团（例如羰基（C=O）、羧基（-COOH）和羟基（-OH））接枝到材料表面上。这些极性官能团增加了疏水材料表面的亲水性，提高其润湿性和附着力。

使用O2等离子体对硅晶片进行表面活化

就硅片而言，氧等离子体中的活性物质与硅表面碰撞，去除有机污染物，并用含氧官能团和悬空键（自由基）取代表面原子，使硅片表面的羟基显著增加，从而大大增加表面极性和亲水性。

硅片等离子清洗前后水滴角对比

硅片氧等离子清洗前后水滴角对比，左边清洗前，右边清洗后

如图所示经过氧等离子清洗的硅片水滴角明显下降变得十分亲水。