傳統(tǒng)的毫米波單片集成電路主要采用化合物半導(dǎo)體工藝，如砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP） 等，其在毫米波頻段具有良好的性能，是該頻段的主流集成電路工藝。另一方面，近十幾年來硅基（CMOS、SiGe等）毫米波亞毫米波集成電路也取得了巨大進(jìn)展。此外，基于氮化鎵（GaN）工藝的大功率高頻器件也迅速拓展至毫米波頻段。下面將分別進(jìn)行介紹。

1.1 GaAs 和InP 毫米波芯片

近十幾年來， GaAs 和InP 工藝和器件得到了長足的進(jìn)步。 基于該類工藝的毫米波器件類型主要有高電子遷移率晶體管（HEMT）、改性高電子遷移率晶體管（mHEMT） 和異質(zhì)結(jié)雙極性晶體管（HBT）等。

目前GaAs 、mHEMT、InP、 HEMT 和InP HBT 的截止頻率（ft） 均超過500 GHz， 最大振蕩頻率（fmax） 均超過1THz. 2015 年美國Northrop Grumman 公司報(bào)道了工作于0.85 THz 的InP HEMT放大器， 2013 年美國Teledyne 公司與加州理工大學(xué)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了工作至0.67 THz 的InP HBT 放大器， 2012 年和2014 年德國弗朗霍夫應(yīng)用固體物理研究所報(bào)道了工作頻率超過0.6 THz 的mHEMT 放大器。

1.2 GaN 毫米波芯片

GaN 作為第3 代寬禁帶化合物半導(dǎo)體， 具有大的禁帶寬度、高的電子遷移率和擊穿場強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，器件功率密度是GaAs 功率密度的5 倍以上， 可顯著地提升輸出功率， 減小體積和成本。