近几十年来，科学技术的飞速发展已经彻底改变了人们的生活方式，促进了人类社会的不断进步。本文围绕当前信息技术中两个热点领域——硅基CMOS光电子集成器件和高速率锁相环频率综合器电路进行讨论，并对其中的关键技术问题进行了研究。　　 与标准集成电路工艺兼容的硅基光电子集成回路能有效地解决电互连芯片内部串扰、带宽和能耗等问题，并能够充分利用现有成熟的集成电路工艺，实现大规模生产，具有广阔的实用前景。本文前半部分详细讨论了硅基CMOS光电集成器件的设计，主要的研究工作及创新成果如下：　　 (1)深入研究了硅基CMOS发光器件的原理及结构，利用标准CMOS工艺创新设计了不同结构的硅基发光器件及其阵列；　　 (2)设计出硅基CMOS发光器件的驱动电路，能为发光器件提供足够的电流和电压驱动；　　 (3)设计并研制了硅基CMOS发光器件与驱动电路的单片集成芯片，并采用0.6μm CMOS工艺设计了包括驱动电路、发光器件、光波导、探测器和接收放大电路的硅基CMOS光电子单片集成系统芯片。　　 本文的另一项工作是进行高速锁相环频率综合器电路的设计。频率综合器电路是射频集成接收机的关键模块，其质量的好坏直接影响系统的性能。本文对锁相环路基本理论进行了深入的研究，分析了环路参数设计的设计方法，并采用0.35μm CMOS工艺设计出了锁相环频率综合器的各个模块电路，主要包括：设计出2.4GHz LC压控振荡器，输出频率范围是2.2GHz～2.45GHz，增益值为200MHz/V，相位噪声达到-121.3 dBc/Hz；设计出鉴频鉴相器，并采用全差分级联电压摆幅逻辑进行门单元电路的设计；设计出电荷泵和环路滤波器电路；设计了÷16/17分频的双模前置分频器及D锁存器电路。