使用液氮冷却分子束外延（MBE）系统的目的是为了降低系统内部的温度，从而实现对材料生长过程的精确控制。通过降低温度，可以减缓原子或分子在基底上的扩散速率，使得外延生长过程更加有序，提高材料的晶体质量和均匀性。此外，低温环境有助于减少系统中的热激发缺陷，从而获得更纯净的材料。液氮冷却还可以减少系统中的背景气体压力，进一步改善生长环境，对于生长高质量的半导体材料、超导材料以及其它需要精确控制的材料具有重要意义。
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