分子線エピタキシーは高真空または超高真空（1×10^-8パ）環境。分子線エピタキシーの最も重要な点は、その低い堆積速度であり、通常、膜は 1 時間あたり 3000 nm 未満の速度でエピタキシャル成長します。このような低い堆積速度では、他の堆積方法と同じレベルの清浄度を達成するために十分に高い真空が必要です。

上記の超高真空を満たすために、MBE装置（クヌーセンセル）には冷却層があり、液体窒素循環システムにより成長室の超高真空環境を維持する必要があります。液体窒素は、デバイスの内部温度を 77 ケルビン (-196 °C) まで冷却します。低温環境により、真空中の不純物の含有量がさらに低減され、薄膜の堆積に最適な条件が提供されます。したがって、MBE 装置が -196 °C の液体窒素を継続的かつ安定的に供給するには、専用の液体窒素冷却循環システムが必要です。