Bei höheren Gate-Source-Spannungen nimmt die Elektronenkonzentration im Kanal und damit der Drainstrom weiter zu, da der Widerstand des Kanals sinkt. Mit der Gate-Source-Spannung läßt sich jedoch die Driftzone unter dem Drain nicht beeinflussen, und so erreicht man eine Sättigung der Transferkennlinie, indem der Kanal durchschaltet und die gesamte Drain-Source-Spannung unter dem Drain abfällt.
Die Bilder 11.21 bis 11.26 zeigen die Verhältnisse
bei 
.
Am Potential (Bild 11.21) und am Pseudo-Quasiferminiveau
(Bild 11.23) kann man den Spannungsabfall an der Driftzone
unter dem Drain deutlich erkennen. Das Quasiferminiveau beträgt am
sourceseitigen Kanalende 
, am drainseitigen
, es fallen also nur mehr 20 % der
Drain-Source-Spannung im Kanal ab.
Die Elektronenkonzentration (Bild 11.22) zeigt im Kanal nur mehr geringe Schwankungen. Im supply layer kann man die Ausbildung einer schwachen Ladungsträgerzunge beobachten, die von der Source-Seite her unter das Gate reicht. Das ist der Beginn des parasitären Kanals, der im nächsten Abschnitt der Kennlinie besprochen wird. Er ist jedoch noch nicht stark ausgeprägt, und so fließt der größte Teil des Stroms (Bild 11.24) über den Kanal.
An der Elektronentemperatur (Bild 11.25) läßt sich die
Veränderung gegenüber dem ,,normalen Betriebsfall`` am deutlichsten
ablesen. Im Kanal, wo durchwegs hohe Konzentration an Ladungsträgern
herrscht, gibt es jetzt keine Hochtemperaturzone mehr (die höchste
Temperatur unter dem drainseitigen Gateende beträgt 
),
dagegen werden in der Driftzone unter dem Drain die Ladungsträger
über 
heiß.
Die Beweglichkeit (Bild 11.26) ist im ganzen Kanal sehr hoch;
dadurch, daß keine nennenswerte Depletion in der Mitte des Kanals
stattfindet, verteilt sich der Spannungsabfall gleichmäßiger über
den Kanal und die Zone mit knapp über 
nach der Source-Implantation wird kürzer.
Eine wesentliche Einflußgröße für das Sättigungsverhalten des HEMT ist die Länge der Drain-Implantationszone. Elektronen, die den hochdotierten Teil des Kanals unter dem Drain erreichen, sehen eine Situation vor sich, die qualitativ durch folgendes Ersatzschaltbild beschrieben werden kann:
Dabei steht die Bezeichnung ,,Kanalende`` für jenen Bereich, wo der
Kanal die hochdotierte Zone erreicht, also etwa bei
. Die Widerstände 
symbolisieren
den kleinen Längswiderstand des Kanals, der durch die Diskretisierung
in kleine Widerstände zerlegt wird. Die Leitwerte 
symbolisieren
den ebenfalls kleinen Leitwert, der pro Längeneinheit den Strom über
die Driftzone bestimmt.
Man erkennt aus diesem eher qualitativen Ersatzschaltbild, daß eine zu kleine Länge der dotierten Drainzone einen großen Übergangswiderstand bewirkt. Für sehr lange Drainzonen und genügend feine Diskretisierung ergibt sich ein Übergangswiderstand von
zwischen ,,Kanalende`` und Drain, wobei und als
Widerstandsbelag und Leitwertbelag pro Länge anzugeben sind.
Um den Übergangswiderstand 
zu verkleinern, muß man den
Widerstandsbelag des Kanals verkleinern, etwa durch eine hohe
Drain-Implantation, oder den Leitwert vergrößern.
Das könnte zum Beispiel erfolgen, indem man die Barrierenhöhe
verkleinert. Eine solche Verkleinerung führt allerdings zum Einsetzen
des sogenannten real space transfers unter dem Gate.
Darunter versteht man einen Austritt der Elektronen aus dem
zweidimensionalen Elektronengas des Kanals. Die Elektronen, die in den
dreidimensionalen ungebundenen Zustand überwechseln
(real space), fließen über den supply layer zum Drain
ab. Der supply layer hat allerdings aufgrund seiner hohen
Dotierung eine sehr geringe Beweglichkeit der Elektronen.
Real space transfer führt also zu Einbußen in der
Geschwindigkeit des Transistors und muß daher vermieden werden.
Bei HEMTs für hohe Leistungen wird der Kanal von mehreren Schichten umgeben, die dafür optimiert sind, den real space transfer zu unterdrücken, gleichwohl jedoch einen möglichst kleinen Übergangswiderstand der Driftzone unter dem Drain zu bewirken.
