本发明涉及一种钨单晶表面台阶限域的二维氮化钨制备方法，主要包括以下步骤：对单晶W进行表面预处理；将预处理后的W衬底加热至600～670℃，并通入氨气，氨气压力为1×10‑7～1×10‑6Torr，通过表面成像仪器进行实时成像，原位观察单晶W表面氮化钨的生长，氮化钨达到所需覆盖度后，在氨气下进行降温，得到所述二维氮化钨。这种通过调变温度和气氛压力直接氮化衬底的制备方法，简单易行，制备过程中使用表面成像仪器进行实时成像，使其结构易于控制，可以扩展到其他过渡金属氮化物的可控制备，为后续氮化物薄膜材料的可控制备和应用研究奠定了良好的基础。