本发明提供一种高质量二维原子层薄膜的制备方法，将经过预处理的蓝宝石基片置于反应器内，通入二维原子层薄膜生长所需对应的原料蒸汽，在蓝宝石基片表面得到二维原子层薄膜；在上述产物表面上附着有机胶体，以一定角度浸入如去离子水中，使二维原子层薄膜与蓝宝石基片分离得到有机胶体/二维原子层薄膜结合体；再用目标基片将上述步骤产物取出，烘干，得到有机胶体/二维原子层薄膜/目标基片结合体；最后，用有机溶剂除去有机胶体，取出，自然干燥，得到位于目标基片上的二维原子层薄膜。本方法操作步骤简单，所得产品面积大，晶体质量高，原料成本低，主要用于半导体、太阳能电池、液晶平板显示等领域。