本发明公开了一种采用三维排气孔装置的SOI/III-V整片晶片键合方法，属于硅基光电异质集成技术领域。该三维排气孔装置包括垂直排气孔和水平排气槽两部分组成，垂直排气孔呈圆柱形，深度穿透顶层硅直达埋氧层，它可以使键合过程中产生的H2O和H2气体通过疏松多孔的埋氧层被吸收和扩散。水平排气槽是与孔同心的有一个十字形浅槽，它作为水平的通气装置，起到收集气体，使其快速有效地通过排气孔被吸收和扩散。三维排气孔装置结构的采用大大降低键合界面上的因气泡产生的缺陷，可以有效提高晶片键合质量。