热电子效应是当今凝聚态物理学研究的前沿课题。纳米管是一个非常广泛的结构,其具有独特的力学、光学、和电学性质,研究其中的热电子效应,对于深入理解其物理性质、探索其应用途径都具有重要意义。本文在建立薄圆柱型纳米管模型的基础上,用理论推导的方法,得出了三维电子—一维声子模型中能量转移速率的一般表达式,并将结果应用到碳纳米管上。如今,集成电路和半导体电子器件的尺寸已经越来越小,单位面积上芯片的电子元件密度越来越大,当这些器件缩小到纳米尺度,与尺寸效应相关的研究就显得很重要。本文基于第一性原理计算方法,研究了不同温度时铜的电阻率和半导体硅的迁移率。本文的工作主要有以下三个部分：（1）首先在薄圆柱型纳米管模型中讨论了热电子效应。由于薄圆柱型声子模型中电子的运动为三维,而声子的运动是一维情况,经过研究发现,这种模型中电声子耦合时的能量转移速率和温度的3次方成正比。目前,理论上得出的主要结论是：在电声子耦合中,单位时间内从电子转移到声子上的能量和温度的n次方成正比,其中n=D+2,D为声子的维数。我们的结论和已知的研究结果相符合。（2）基于第一性原理输运方法,本文计算了不同温度是块体铜和铜膜的电阻率。通过研究可以发现,铜的尺寸越小,尺寸效应会导致电阻率的增加。为了研究表面振动对电阻率的影响,考虑了三种不用的表面振动模式,计算结果表明,高温时表面原子振动对电阻率的影响极大,而且当铜膜很薄时,考虑表面振动后,电阻率随温度不再是线性变化。本节的研究还表明,抑制表面原子的振动,是一种减小电阻率的有效办法。（3）在第一性原理的框架内,探索研究了半导体硅掺杂不同杂质（P型半导体或N型半导体）时,沿不同晶格方向的迁移率。本节通过移动费米面来实现掺杂不同浓度的载流子,计算结果表明,由于电子的有效质量比空穴的有效质量轻,所以N型半导体的迁移率大约是P型的2-3倍。不同晶格方向时,载流子的迁移率也有所不同,无论是电子还是空穴,其沿<110>方向的迁移率大于其他方向。本文的结论和实验结果相符。