आणविक बीम एपिटैक्सी उच्च निर्वात या अति-उच्च निर्वात (1 x 10 ) में किया गया था^-8Pa) वातावरण। आणविक किरण एपिटेक्सी का सबसे महत्वपूर्ण पहलू इसकी कम निक्षेपण दर है, जो आमतौर पर फिल्म को 3000 नैनोमीटर प्रति घंटे से कम की दर से एपिटैक्सियल वृद्धि करने की अनुमति देती है। इतनी कम निक्षेपण दर के लिए अन्य निक्षेपण विधियों के समान स्वच्छता स्तर प्राप्त करने के लिए पर्याप्त उच्च निर्वात की आवश्यकता होती है।

ऊपर वर्णित अति-उच्च निर्वात को पूरा करने के लिए, MBE उपकरण (नुडसन सेल) में एक शीतलन परत होती है, और वृद्धि कक्ष के अति-उच्च निर्वात वातावरण को एक द्रव नाइट्रोजन परिसंचरण प्रणाली का उपयोग करके बनाए रखना आवश्यक है। द्रव नाइट्रोजन उपकरण के आंतरिक तापमान को 77 केल्विन (−196 °C) तक ठंडा कर देता है। निम्न तापमान वाला वातावरण निर्वात में अशुद्धियों की मात्रा को और कम कर सकता है और पतली फिल्मों के जमाव के लिए बेहतर परिस्थितियाँ प्रदान कर सकता है। इसलिए, MBE उपकरण को -196 °C द्रव नाइट्रोजन की निरंतर और स्थिर आपूर्ति प्रदान करने के लिए एक समर्पित द्रव नाइट्रोजन शीतलन परिसंचरण प्रणाली की आवश्यकता होती है।