In einem Rastertransmissionselektronenmikroskop (STEM) können hochenergetische Elektronenstrahlen, bei ausreichendem Energieübertrag auf eine Probe, zu einer Beschädigung dieser führen. Diese Veränderung ist nicht immer zwangsweise als schädlich zu betrachten. Ein fundamentales Verständnis von Elektronenstrahlen verursachten Defekten in zweidimensionalen (2D) Materialien, wie Graphen, MoS2 oder hexagonales Bornitrid (hBN), ist daher von großer Bedeutung. Bei der Interaktion mit dem Material, sind `Knock-on' und die Radiolyse zwei dominante Mechanismen um Defekte zu erzeugen. Frühere Studien zeigten, dass in metallischen Proben wie Graphen, nur die `Knock-on' Schädigung, welches durch den elastischen Stoß mit einfallenden Elektronen verursacht wird, eine Rolle spielt. Allerdings müssen in Halbleitern wie MoS2 oder Isolatoren wie hBN beide Mechanismen berücksichtigt werden. Das Verständnis des Mechanismus, der durch Elektronenstrahlen verursachte Defekte erzeugt, ist noch unklar. In dieser Arbeit wurde unter Verwendung eines Aberrationen korrigierten STEM, der Schädigungsmechanismus in einem frei-stehenden, einlagigen hBN, untersucht. Die Probe wurde durch einen direkten Transfer von einer durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) gewachsenen Flocke auf die Oberfläche eines `TEM Grids', hergestellt. Die Experimente wurden bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen (55, 60, 70, 80 kV) durchgeführt. Atomar aufgelöste Bilder offenbaren Konfigurationen von Defekten einzelner Bohr- oder Stickstoffatomen in einer Schicht hBN. Überraschenderweise konnten wir per Zufall das Ausschlagen von Stickstoff Atomen als einen ersten Defekt beobachten. Dies ist aufgrund der Theorie allerdings kein begünstigter Vorgang. Die Rate der Beschädigungen wurde statistisch mit einer Funktion der Elektronendosis bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen und verschiedenen Vergrößerungen, analysiert. Wir verglichen auch die experimentellen Werte der Wirkungsquerschnitte mit deren theoretischen Vorhersagen. Als Ergebnis konnte gezeigt werden, dass für die Defektbildung in einem einlagigen hBN beide Mechanismen, `Knock-on' und Radiolyse verantwortlich ist.

A highly energetic electron beam in a scanning transmission electron microscope (STEM) can transfer enough energy to cause damage to specimens. However, created defects may not always be detrimental. Thus, a fundamental understandig of beam induced defects in two-dimensional (2D) materials such as graphene, MoS2 or hexagonal boron nitride (hBN) can be benefical due to their fascinating properties. Knock-on and radiolysis are two dominant mechanisms to create defects, when electrons interact with materials. Earlier studies established that in a metallic specimen such as graphene, only the knock-on damage caused by elastically scattered electrons, plays a role. However, in semiconducting materials such as MoS2 or insulators like hBN, the aspect of both damage mechanisms has to be considered. Moreover, the damage mechanism under electron irradiation is not fully understood. In this thesis, aberration-corrected STEM was employed to study the damage mechanism in free-standing hBN monolayers. The samples were prepared by transferring chemical vapor deposition (CVD) grown flakes directly on top of TEM grids. Experiments were conducted using various acceleration voltages (55, 60, 70, 80 kV). Atomically resolved imaging revealed the defect configurations of single B or N atoms in monolayer hBN. Suprisingly, we also observed occasionally the ejection of N atom as first vacancy in the frame, which is not favored to happen from theory. Statistical analysis of damage rate as a function of the electron dose is done at different acceleration voltages using various magnification. We compared the experimental cross section values with theoretical predictions. Our results show that both knock-on and radiolysis are responsible for defect creation in single layer hBN.