La variation de taille du microdisque en nitrure de gallium (GaN) suspendu modifie le chemin optique de résonance du mode de galerie des chuchotements (Whispering gallery mode, WGM) et influence la largeur effective de la bande interdite par modulation de la contrainte, affectant ainsi la réponse spectrale. Cet article étudie des cavités microdisques WGM en GaN suspendus de diamètres 5 μm, 10 μm et 15 μm, combinant des tests de photoluminescence sous excitation optique à température ambiante, une analyse de la répartition des modes laser, une simulation de la distribution spatiale du champ lumineux et une analyse par éléments finis des contraintes, afin d’étudier l’effet de la variation de taille des microdisques sur l’évolution des modes WGM et le décalage spectral lié à la contrainte. Les résultats indiquent qu’avec l’augmentation du diamètre du microdisque, le nombre de modes spectraux augmente, l’espacement entre les modes diminue et la largeur à mi-hauteur des raies diminue. Les observations expérimentales correspondent aux positions des modes WGM obtenues par calcul théorique. La simulation montre que le champ lumineux est principalement localisé au bord du microdisque avec une distribution périodique. Les résultats des éléments finis et des spectres normalisés indiquent qu’avec l’augmentation du diamètre, la déformation de la structure suspendue et le niveau de contrainte augmentent, la longueur d’onde centrale du pic d’émission principal se décale globalement vers le rouge, indiquant une corrélation entre les variations de contrainte liées à la taille et le décalage de position du pic d’émission. Les résultats de cette étude peuvent servir de référence pour l’identification des pics spectraux, la conception de la taille et l’étalonnage spectral des microdisques GaN suspendus dans les applications de capteurs optiques.

Microdisques GaN suspendus ; cavités à mode de galerie des chuchotements ; photoluminescence optique ; modes WGM ; réponse à la contrainte