Epitaxy chùm phân tử được thực hiện trong chân không cao hoặc chân không siêu cao (1 x 10^-8pa) môi trường.Khía cạnh quan trọng nhất của epitaxy chùm phân tử là tốc độ lắng đọng thấp, điều này thường cho phép màng phát triển epiticular với tốc độ dưới 3000 nm mỗi giờ.Tốc độ lắng đọng thấp như vậy đòi hỏi độ chân không đủ cao để đạt được mức độ sạch như các phương pháp lắng đọng khác.

Để đáp ứng độ chân không cực cao được mô tả ở trên, thiết bị MBE (tế bào Knudsen) có lớp làm mát và môi trường chân không cực cao của buồng tăng trưởng phải được duy trì bằng hệ thống tuần hoàn nitơ lỏng.Nitơ lỏng làm mát nhiệt độ bên trong thiết bị xuống 77 Kelvin (−196 °C).Môi trường nhiệt độ thấp có thể làm giảm hơn nữa hàm lượng tạp chất trong chân không và tạo điều kiện tốt hơn cho sự lắng đọng của màng mỏng.Do đó, cần có một hệ thống tuần hoàn làm mát bằng nitơ lỏng chuyên dụng cho thiết bị MBE để cung cấp nguồn nitơ lỏng -196 °C liên tục và ổn định.