本发明公开了一种大尺寸、高性能的GdB-6单晶,及其制备方法。所述GdB-6单晶不包含GdB-4,特别地,GdB-6单晶的直径为3~7mm。所述GdB-6单晶的摇摆曲线半高宽仅为0.1~0.25°;其在1873K的温度下的最高发射电流密度为6.50A/cm~2以上。本发明所述的大尺寸、高性能的GdB-6单晶非常适合用作电子束焊机中的阴极材料。