傳統的毫米波單片集成電路主要采用化合物半導體工藝，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） 和異質結雙極性晶體管（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噴氣推進實驗室報道了工作至0.67 THz 的InP HBT 放大器， 2012 年和2014 年德國弗朗霍夫應用固體物理研究所報道了工作頻率超過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體， 具有大的禁帶寬度、高的電子遷移率和擊穿場強等優點，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。