Die Größenänderung schwebender Gallium-Nitrid (GaN)-Mikroscheiben verändert den Resonanzlichtweg des Flüstergaleriemodus (Whispering gallery mode, WGM) und beeinflusst durch Spannungsmodulation die effektive Bandlückenbreite, was wiederum die spektrale Reaktion beeinflusst. In dieser Arbeit werden schwebende GaN-Mikroscheiben mit Durchmessern von 5 μm, 10 μm und 15 μm untersucht. Dabei werden luxmessung bei Raumtemperatur, Laser-Modenzuordnung, Simulation der räumlichen Lichtfeldverteilung sowie Finite-Elemente-Spannungsanalyse kombiniert, um den Effekt der Größenänderung auf die Evolution der WGM-Modi und spannungsabhängige spektrale Verschiebungen zu erforschen. Die Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmendem Durchmesser der Mikroscheibe die Anzahl der Spektralmoden steigt, die Modenabstände abnehmen und die Halbwertsbreite der Spektrallinien kleiner wird. Die experimentellen Beobachtungen stimmen mit den theoretisch berechneten WGM-Modpositionen überein. Simulationen zeigen, dass das Lichtfeld hauptsächlich am Rand der Mikroscheibe periodisch verteilt ist. Die Finite-Elemente-Analyse und die normalisierten Spektren zeigen, dass mit wachsendem Durchmesser die Verformung der schwebenden Struktur und das Spannungsniveau zunehmen, und die zentrale Wellenlänge des Hauptemissionspeaks insgesamt eine Rotverschiebung erfährt, was auf eine Korrelation zwischen spannungsbedingten Größenänderungen und Verschiebungen der Emissionspeaks hinweist. Die Ergebnisse bieten eine Referenz für Spektralspitzenidentifikation, Größenentwicklung und spektrale Kalibrierung von schwebenden GaN-Mikroscheiben in optischen Sensoranwendungen.

Schwebende GaN-Mikroscheiben; Flüstergalerie-Mikrokavitäten; optische Photolumineszenz; WGM-Modi; Spannungsreaktion