国际半导体蓝图协会(InternaTIonal Technology Roadmap for Semiconductors) 预测到2030 年CMOS 工艺的特征尺寸将减小到5 nm, 而截止频率ft 将超过700 GHz. 德国IHP 研究所的SiGe 工艺晶体管的截止频率ft 和最大振荡频率fmax都已经分别达到了300 GHz 和500 GHz,相应的硅基工艺电路工作频率可扩展到200 GHz 以上。
由于硅工艺在成本和集成度方面的巨大优势, 硅基毫米波亚毫米波集成电路的研究已成为当前的研究热点之一。 美国佛罗里达大学设计了410 GHz CMOS 振荡器,加拿大多伦多大学研制了基于SiGe HBT 工艺的170 GHz 放大器、160 GHz 混频器和基于CMOS 工艺的140 GHz 变频器,美国加州大学圣芭芭拉分校等基于CMOS 工艺研制了150 GHz 放大器等,美国康奈尔大学基于CMOS 工艺研制了480 GHz 倍频器。
在系统集成方面, 加拿大多伦多大学设计了140 GHz CMOS接收机芯片和165 GHz SiGe 的片上收发系统, 美国加州大学柏克莱分校首次将60 GHz 频段硅基模拟收发电路与数字基带处理电路集成在一块CMOS 芯片上,新加坡微电子研究院也实现了包括在片天线的60 GHz CMOS 收发信机芯片,美国加州大学洛杉矶分校报道了0.54 THz 的频率综合器, 德国乌帕塔尔综合大学研制了820 GHz 硅基SiGe 有源成像系统, 加州大学伯克利分校采用SiGe 工艺成功研制了380 GHz 的雷达系统。
日本NICT 等基于CMOS 工艺实现了300 GHz的收发芯片并实现了超过10 Gbps 的传输速率, 但由于没有功率放大和低噪声电路, 其传输距离非常短。 通过采用硅基技术, 包含数字电路在内的所有电路均可集成在单一芯片上, 因此有望大幅度降低毫米波通信系统的成本。