传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺，如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP） 等，其在毫米波频段具有良好的性能，是该频段的主流集成电路工艺。另一方面，近十几年来硅基（CMOS、SiGe等）毫米波亚毫米波集成电路也取得了巨大进展。此外，基于氮化镓（GaN）工艺的大功率高频器件也迅速拓展至毫米波频段。下面将分别进行介绍。
1.1 GaAs 和InP 毫米波芯片
近十几年来， GaAs 和InP 工艺和器件得到了长足的进步。 基于该类工艺的毫米波器件类型主要有高电子迁移率晶体管（HEMT）、改性高电子迁移率晶体管（mHEMT） 和异质结双极性晶体管（HBT）等。
目前GaAs 、mHEMT、InP、 HEMT 和InP HBT 的截止频率（ft） 均超过500 GHz， 最大振荡频率（fmax） 均超过1THz. 2015 年美国Northrop Grumman 公司报道了工作于0.85 THz 的InP HEMT放大器， 2013 年美国Teledyne 公司与加州理工大学喷气推进实验室报道了工作至0.67 THz 的InP HBT 放大器， 2012 年和2014 年德国弗朗霍夫应用固体物理研究所报道了工作频率超过0.6 THz 的mHEMT 放大器。
1.2 GaN 毫米波芯片
GaN 作为第3 代宽禁带化合物半导体， 具有大的禁带宽度、高的电子迁移率和击穿场强等优点，器件功率密度是GaAs 功率密度的5 倍以上， 可显著地提升输出功率， 减小体积和成本。
