The measurement of fracture speeds in silicon and germanium

Abstract

Fracture speeds in small specimens of silicon and germanium have been measured by the method of ultrasonic fractography, in which an ultrasonic shear wave is used to produce a sinusoidal ripple on the fracture surface. This can be achieved wherever the fracture surface is non-crystallographic. Crack speeds have been measured and related to the various regions of the surface and the passage of reflected waves. The relation between crystallographic and noncrystallographic fracture in silicon and germanium is discussed.

Résumé

On a mesuré les vitesses de propagation de rupture dans de petits échantillons de silicium et de germanium par la méthode de fraktographie ultrasonique, qui consiste à recourir à une onde ultrasonique de cisaillement pour produire une ondulation sinusoidale sur la surface de rupture.

Le procédé pent être appliqué même si cette surface n'a pas une texture cristallographique. Les vitesses de fissuration ont été ainsi mesurées et mises en relation avec les diverses régions de la surface de rupture ainsi qu'avec le passage des ondes de réflection. On discute également les relations entre rupture de caractères cristallographiques et non cristallographiques dans le silicium et dans le germanium.

Zusammenfassung

Die Bruchgeschwindigkeit in kleinen Silizium- und Germaniumproben wurde nach dem Verfahren der Ultraschallfraktographie gemessen, wobei mit Hilfe einer Ultraschallscherwelle an der Bruchfläche sinusoidale Wellen erzeugt werden. Dieses Verfahren ist immer darn anwendbar, wenn die betroffene Oberfläche keine Kristalltextur aufweist. Es warden die Rißausweitungsgeschwindigkeiten gemessen und mit den verschiedenen Bereichen der Bruchfläche sowie dem Vorbeiziehen der reflektierten Wellen in Zusammenhang gesetzt. Die Zusammenhänge zwischen kristallographischem und nichtkristallographischem Bruch in Silizium und Germanium werden besprochen.