本发明公开了一种Si衬底GaN基发光二极管外延片及其制作方法，属于半导体技术领域。该方法包括：提供Si衬底；在Si衬底上生长反光层，反光层为多周期结构，每个周期包括TiO₂层和生长在TiO₂层上的SiO₂层；将顶层的SiO₂层中一部分厚度的SiO₂碳化成SiC；在碳化后的SiO₂层上依次层叠生长成核层、不掺杂的GaN层、n型层、多量子阱层和p型层。本发明通过生长反光层，可以将从多量子阱层射向Si衬底的光反射回去，避免了这些光被Si衬底吸收，从而在能保证发光二极管出光率的同时，不用剥离Si衬底，这一方面简化了芯片制作工艺的工序和成本，另一方面不会导致在芯片制作工艺过程中芯片碎片和漏电，便于Si衬底制作正装结构的芯片。