本发明公开了一种钕掺杂单晶金刚石及其制备方法，依次使用混合酸溶液和混合碱溶液对金刚石表面进行清洗，得到金刚石(001)面；将清洗后的金刚石置入MPCVD设备中，通入氢气、甲烷和氮气，保持腔内生长温度为1000～1100℃，在金刚石(001)面生长表面具有台阶状的本征层；向腔体内通入含有气态钕源、甲烷和氢气，保持腔压温度为950～1050℃，在本征层上生长钕掺杂层；本发明通过在金刚石衬底表面生长本征层，并通过在本征层表面的台阶状凹陷内掺杂钕源，可以将钕源掺杂到单晶金刚石中，从而得到钕掺杂单晶金刚石，将其应用到激光材料中，可以提升激光材料的热负载能力，从而提升激光功率。