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分子束外延（MBE）技术一直被用于制造新一代微波和光电子学器件。用超薄层结构或选择掺杂形成“带结构工程”并制备出人工结构的材料。已经制出新型的共振隧道和量子阱器件,如频率放大器、逻辑电路、光开关和工作于3-10μm波长的高质量GaAs/AlGaAs超晶格探测器。MBE在Ⅳ族材料方面的发展包括生长无针孔硅-硅化物结构、单晶SiO<sub>x</sub>和Si/Ge<sub>x</sub>Si<sub>1-x</sub>/Si异质结器件。