本发明涉及一种硅基异质集成4H‑SiC外延薄膜结构的制备方法，包括提供碳化硅单晶晶片，通过氢离子注入在碳化硅单晶晶片中形成注入缺陷层并提供碳化硅单晶薄膜；在碳化硅单晶晶片或碳化硅单晶薄膜上外延生长4H‑SiC单晶薄膜；将所述4H‑SiC单晶薄膜与一硅支撑衬底键合，得到包括碳化硅单晶晶片、4H‑SiC单晶薄膜和硅支撑衬底的复合结构；剥离，得到包括碳化硅单晶薄膜、4H‑SiC单晶薄膜和硅支撑衬底的复合结构；表面处理以除去碳化硅单晶薄膜，得到包括4H‑SiC单晶薄膜和硅支撑衬底的硅基异质集成4H‑SiC外延薄膜结构。本发明的制备方法得到的集成薄膜结构不存在结晶质量差的问题。